حول السليلوز
السليلوز هو عديد سكاريد جزيئي ضخم، يتكون من الجلوكوز. يوجد بكميات كبيرة في النباتات الخضراء والكائنات البحرية. وهو المادة البوليمرية الطبيعية الأكثر انتشارًا وأكبر حجمًا في الطبيعة. يتميز بتوافق حيوي جيد، وقابلية تجدده وتحلله الحيوي، بالإضافة إلى مزايا أخرى. من خلال عملية التمثيل الضوئي، تستطيع النباتات إنتاج مئات الملايين من أطنان السليلوز سنويًا.
آفاق تطبيق السليلوز
نظرًا لخصائصه الفيزيائية والكيميائية، ظل استخدام السليلوز التقليدي محدودًا، بينما يتميز السليلوز البوليمري الطبيعي بخصائص وظيفية مختلفة بعد المعالجة والتعديل، مما يُلبي احتياجات مختلف الصناعات. وقد أصبح الاستخدام الوظيفي للمواد الوظيفية السليلوزية اتجاهًا طبيعيًا لتطوير وبحث مواد البوليمر.
تُنتَج مشتقات السليلوز عن طريق استرة أو إيثرة مجموعات الهيدروكسيل في بوليمرات السليلوز باستخدام الكواشف الكيميائية. ووفقًا للخصائص البنيوية لنواتج التفاعل، يُمكن تقسيم مشتقات السليلوز إلى ثلاث فئات: إيثرات السليلوز، وإسترات السليلوز، وإسترات إيثر السليلوز.
1. إيثر السليلوز
إيثر السليلوز هو مصطلح عام لسلسلة من مشتقات السليلوز الناتجة عن تفاعل السليلوز القلوي مع عامل الأثير في ظل ظروف معينة. يُعد إيثر السليلوز أحد مشتقات السليلوز ذات الأنواع المتنوعة، ومجالات الاستخدام الواسعة، وحجم الإنتاج الضخم، والقيمة البحثية العالية. وتشمل تطبيقاته مجالات عديدة، مثل الصناعة، والزراعة، والصناعات الكيميائية اليومية، وحماية البيئة، والفضاء، والدفاع الوطني.
الإيثرات السليلوزية المستخدمة تجاريا هي: ميثيل السليلوز، كاربوكسي ميثيل السليلوز، إيثيل السليلوز، هيدروكسي إيثيل السليلوز، سيانوثيل السليلوز، هيدروكسي بروبيل السليلوز وهيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز السليلوز وما إلى ذلك.
2. إستر السليلوز
تُستخدم إسترات السليلوز على نطاق واسع في مجالات الدفاع الوطني والصناعة الكيميائية وعلم الأحياء والطب والبناء وحتى الفضاء الجوي.
إسترات السليلوز المستخدمة تجاريا هي: نترات السليلوز، أسيتات السليلوز، بيوتيرات أسيتات السليلوز، وزانثات السليلوز.
3. إستر إيثر السليلوز
إسترات السليلوز الأثيرية هي مشتقات مختلطة من الإستر والأثير.
مجال التطبيق:
1. المجال الصيدلاني
تُستخدم مشتقات الإيثر والإستر السليلوزية على نطاق واسع في الطب للتكثيف، والمواد المساعدة، والإطلاق المستدام، والإطلاق المتحكم فيه، وتشكيل الفيلم وغيرها من الأغراض.
2. مجال الطلاء
تلعب إسترات السليلوز دورًا مهمًا للغاية في تطبيقات الطلاء.إسترات السليلوزيتم استخدامها في المواد الرابطة أو الراتنجات المعدلة أو مواد ما قبل الفيلم لتوفير طلاءات ذات العديد من الخصائص الممتازة.
3. مجال تكنولوجيا الأغشية
تتميز مواد السليلوز ومشتقاته بمزايا الإنتاج الكبير، والأداء المستقر، وقابلية إعادة التدوير. ومن خلال التجميع الذاتي طبقة تلو الأخرى، وطريقة عكس الطور، وتقنية الغزل الكهربائي، وغيرها من الوسائل، يمكن تحضير مواد غشائية ذات أداء فصل ممتاز. وتُستخدم هذه المواد على نطاق واسع في مجال تكنولوجيا الأغشية.
4. قطاع البناء
تتمتع إيثرات السليلوز بقوة هلامية عالية قابلة للعكس حرارياً وبالتالي فهي مفيدة كمضافات في مكونات البناء، مثل إضافات لاصق البلاط القائمة على الأسمنت.
5. الفضاء والمركبات التي تعمل بالطاقة الجديدة والأجهزة الإلكترونية المتطورة
يمكن استخدام المواد البصرية الإلكترونية الوظيفية القائمة على السليلوز في مجال الفضاء والمركبات ذات الطاقة الجديدة والأجهزة الإلكترونية المتطورة.
وقت النشر: ٢٥ أبريل ٢٠٢٤