Com a compost de polímer natural, la cel·lulosa té una àmplia gamma d'aplicacions en la fabricació. Es deriva principalment de les parets cel·lulars de les plantes i és un dels compostos orgànics més abundants a la terra. La cel·lulosa s'ha utilitzat àmpliament en la fabricació de paper, tèxtils, plàstics, materials de construcció, medicina, alimentació i altres indústries a causa de la seva estructura molecular única, degradabilitat respectuosa amb el medi ambient i excel·lents propietats físiques i químiques.
1. Indústria paperera
La indústria paperera és el principal camp d'aplicació de la cel·lulosa. Les fibres vegetals es poden convertir en pasta després d'un tractament mecànic o químic. La cel·lulosa proporciona resistència i durabilitat com a component principal en aquest procés. En el procés de fabricació de paper, l'absorció d'aigua, la suavitat i la resistència a la tracció del paper es poden controlar afegint additius químics i utilitzant diferents combinacions de fibres. L'aparició del paper reciclat emfatitza encara més la sostenibilitat i la reciclabilitat de la cel·lulosa, fent-la més avantatjosa en materials respectuosos amb el medi ambient.
2. Indústria tèxtil
Les fibres de cel·lulosa (com el cotó) s'utilitzen àmpliament en la fabricació de teixits com a matèries primeres bàsiques de la indústria tèxtil. Les fibres de cotó contenen més del 90% de cel·lulosa, fet que les fa suaus, higroscòpiques, transpirables i altres excel·lents propietats, aptes per a la fabricació de diversos tipus de roba. En els darrers anys, les fibres de cel·lulosa es poden tractar químicament per formar fibres de cel·lulosa regenerada, com ara fibres de viscosa i fibres modals, ampliant encara més l'aplicació de la cel·lulosa a la indústria tèxtil. Aquestes fibres no només són suaus i còmodes, sinó que també tenen bones propietats antibacterianes i biodegradables.
3. Bioplàstics i materials biodegradables
La cel·lulosa es pot utilitzar per fabricar plàstics biodegradables a la indústria del plàstic, que és una de les direccions de recerca importants per resoldre el problema de la "contaminació blanca". Mitjançant el processament de la cel·lulosa en acetat de cel·lulosa o èter de cel·lulosa, es pot utilitzar per fer pel·lícules de plàstic ecològiques, vaixella, etc. Aquests materials tenen una forta estabilitat química i propietats físiques, i són fàcils de degradar en el medi natural, reduint l'impacte de residus plàstics sobre el medi ambient ecològic.
4. Materials de construcció
A la indústria de la construcció, la cel·lulosa s'utilitza àmpliament per fabricar plaques de fibrociment, plaques de guix reforçades amb fibra i materials d'aïllament tèrmic. La combinació de fibres de cel·lulosa amb altres materials pot millorar la seva resistència a l'impacte, resistència a la tracció i millorar l'aïllament tèrmic i acústic. Per exemple, el material d'aïllament tèrmic de cel·lulosa és un material d'aïllament tèrmic respectuós amb el medi ambient. Injectant pols de cel·lulosa o partícules de cel·lulosa a la paret de l'edifici, pot aïllar i reduir el soroll eficaçment, i les seves propietats naturals a prova d'insectes el fan més utilitzat en la construcció.
5. Indústria alimentària i farmacèutica
Els derivats de la cel·lulosa com la carboximetil cel·lulosa (CMC) i la metil cel·lulosa (MC) també tenen aplicacions importants a la indústria alimentària i farmacèutica. La carboximetil cel·lulosa s'utilitza àmpliament com a espessidor, estabilitzador i emulsionant en els aliments, mentre que la metil cel·lulosa s'utilitza sovint com a desintegrant en comprimits a causa de la seva bona adhesivitat i biocompatibilitat. A més, la cel·lulosa també es pot afegir als aliments com a fibra dietètica per ajudar les persones a millorar la salut intestinal.
6. Indústria de la cosmètica
La cel·lulosa s'utilitza sovint com a espessidor i estabilitzador en cosmètics. Per exemple, la carboximetil cel·lulosa comuna i la cel·lulosa microcristal·lina poden augmentar la viscositat i l'estabilitat dels cosmètics i evitar l'estratificació dels ingredients. A més, la degradabilitat i la no toxicitat de la cel·lulosa la fan apta per al seu ús en productes de neteja, productes per a la cura de la pell i maquillatge.
7. Materials respectuosos amb el medi ambient i materials de filtre
A causa de l'estructura porosa i la bona adsorció de la cel·lulosa, s'utilitza cada cop més en materials filtrants. Les membranes de cel·lulosa i les nanofibres de cel·lulosa s'utilitzen en la filtració de l'aire, el tractament d'aigües i el tractament d'aigües residuals industrials. Els materials de filtre de cel·lulosa no només poden eliminar les partícules en suspensió, sinó que també poden adsorbir substàncies nocives, amb els avantatges d'alta eficiència i protecció del medi ambient. A més, la recerca d'aplicació de nanofibres de cel·lulosa fa que tingui un gran potencial en les futures indústries de filtració i protecció del medi ambient.
8. Camp energètic
La biomassa cel·lulosa també ha cridat molt l'atenció en el camp energètic. La cel·lulosa pot produir energia renovable com el bioetanol i el biodièsel mitjançant la biodegradació i la fermentació. En comparació amb l'energia petroquímica, els productes de combustió de l'energia de la biomassa són relativament respectuosos amb el medi ambient i en línia amb el concepte de desenvolupament sostenible. La tecnologia de producció de biocombustible de cel·lulosa està millorant gradualment, oferint noves possibilitats d'energia neta en el futur.
9. Aplicació de la nanotecnologia
Les nanofibres de cel·lulosa (CNF) són un avenç important en la investigació de la cel·lulosa en els darrers anys. A causa de la seva alta resistència, baixa densitat i bona biocompatibilitat, s'utilitzen àmpliament en diversos materials compostos. L'addició de nanofibres de cel·lulosa pot millorar significativament les propietats mecàniques dels materials compostos i, en comparació amb altres nanomaterials, les nanofibres de cel·lulosa són renovables i biodegradables, de manera que tenen un gran potencial en dispositius electrònics, sensors, implants mèdics i materials d'alt rendiment.
10. Tecnologia d'impressió i injecció de tinta
En la tecnologia d'impressió i injecció de tinta, els derivats de la cel·lulosa s'utilitzen per millorar la fluïdesa i l'adsorció de les tintes, fent que l'efecte d'impressió sigui més uniforme. En les tintes d'impressió d'injecció de tinta, la cel·lulosa pot fer que els colors siguin més complets i clars. A més, la transparència i la força de la cel·lulosa poden millorar la qualitat del paper imprès i reduir la difusió de la tinta, fent que els productes impresos siguin de major qualitat.
Com a material de polímer natural renovable i degradable, la cel·lulosa s'ha convertit en un dels materials importants en la fabricació moderna. La seva àmplia aplicació en diferents camps demostra la seva diversitat i protecció del medi ambient, i promou la transformació verda de moltes indústries. En el futur, amb el desenvolupament continu de la ciència i la tecnologia i l'avenç de la nanotecnologia de la cel·lulosa, l'aplicació de la cel·lulosa serà més diversificada.
Hora de publicació: 01-nov-2024