Keemilised teadmised kiudainete, tselluloosi ja tselluloosi eetri määratlus ja erinevus

Kiudaine:

Kiudaine, keemia ja materjaliteaduse kontekstis viitab materjalide klassile, mida iseloomustab nende pikk, niit-sarnane struktuur. Need materjalid koosnevad polümeeridest, mis on suured molekulid, mis koosnevad korduvatest ühikutest, mida nimetatakse monomeerideks. Kiud võivad olla looduslikud või sünteetilised ning nad leiavad laialdast kasutamist erinevates tööstusharudes, sealhulgas tekstiilis, komposiites ja biomeditsiinis.

Looduslikud kiud on saadud taimedest, loomadest või mineraalidest. Näited hõlmavad puuvilla, villa, siidi ja asbesti. Sünteetilisi kiude seevastu valmistatakse keemilistest ainetest selliste protsesside kaudu nagu polümerisatsioon. Nailon, polüester ja akrüül on sünteetiliste kiudude tavalised näited.

Keemia valdkonnas viitab mõiste “kiud” tavaliselt materjali struktuursele küljele, mitte selle keemilisele koostisele. Kiud iseloomustab nende kõrge kuvasuhe, mis tähendab, et need on palju pikemad kui laiad. See piklik struktuur annab sellised omadused nagu tugevus, paindlikkus ja vastupidavus materjalile, muutes kiud oluliseks erinevates rakendustes, alates riietusest kuni komposiitmaterjalide tugevdamiseni.

Tselluloos:

Tsellulooson polüsahhariid, mis on teatud tüüpi süsivesikute tüüp, mis koosneb pikkadest suhkrumolekulide ahelatest. See on kõige rikkalikum orgaaniline polümeer Maa peal ja toimib taimede rakuseintes konstruktsioonikomponendina. Keemiliselt koosneb tselluloos β-1,4-glükosiidsidemetega ühendatud glükoositava korduvatest ühikutest.

Tselluloosi struktuur on väga kiuline, üksikud tselluloosmolekulid joondavad end mikrofibrillideks, mis agregeerivad veelgi suuremaid struktuure nagu kiud. Need kiud pakuvad taimerakkudele struktuurilist tuge, andes neile jäikuse ja tugevuse. Lisaks oma rollile taimedes on tselluloos ka puuviljade, köögiviljade ja terade sisalduse peamine komponent. Inimestel puuduvad tselluloosi lagundamiseks vajalikud ensüümid, nii et see läbib seedesüsteemi, mis on suuresti puutumatu, aidates seedimisel ja soodustades soole tervist.

Tselluloosil on palju tööstuslikke rakendusi selle arvukuse, taastuvuse ja soovitavate omaduste, näiteks biolagunevuse, biosobivuse ja tugevuse tõttu. Seda kasutatakse tavaliselt paberi, tekstiilide, ehitusmaterjalide ja biokütuste tootmisel.

Tselluloos:

Tselluloosi eetridon tselluloosist saadud keemiliste ühendite rühm keemilise modifitseerimise kaudu. Need modifikatsioonid hõlmavad funktsionaalrühmade, näiteks hüdroksüetüüli, hüdroksüpropüüli või karboksümetüüli kasutuselevõttu tselluloosi selgroosse. Saadud tselluloosietrid säilitavad mõned tselluloosi iseloomulikud omadused, millel on uued funktsionaalrühmad antud uusi omadusi.

Üks peamisi erinevusi tselluloosi ja tselluloosi eterite vahel on nende lahustuvuse omadustes. Kui tselluloos ei lahustu vees ja enamikul orgaanilistest lahustitest, siis tselluloosietrid on sageli vees lahustuvad või on paranenud lahustuvus orgaanilistes lahustites. See lahustuvus muudab tselluloosietrid mitmekülgsed materjalid, millel on lai valik rakendusi sellistes tööstusharudes nagu farmaatsiatooted, toit, kosmeetika ja ehitus.

Tselluloosietrite levinud näideteks on metüültselluloos (MC), hüdroksüpropüültselluloos (HPC) ja karboksümetüültselluloos (CMC). Neid ühendeid kasutatakse erinevates koostistes paksendajana, sideaineid, stabilisaatoreid ja kile moodustavaid aineid. Näiteks kasutatakse CMC -d laialdaselt toidutoodetes pakseneva ainena ja emulgaatorina, samal ajal kui HPC -d kasutatakse ravimite kontrollitava vabanemise ravimipreparaatides.

Kiud viitab pika, niititaolise struktuuriga materjalidele, tselluloos on looduslik polümeer, mida leidub taimerakkude seintes, ja tselluloosietrid on mitmekesiste tööstuslike rakendustega tselluloosi keemiliselt modifitseeritud derivaadid. Kui tselluloos pakub taimede struktuuriraamistikku ja toimib toidukiudainete allikana, pakuvad tselluloosietrid täiustatud lahustuvust ja leiavad nende ainulaadsete omaduste tõttu kasutamist paljudes tööstusharudes.