Jako přírodní polymerní sloučenina má celulóza ve výrobě široká škála aplikací. Je odvozen hlavně z buněčných stěn rostlin a je jednou z nejhojnějších organických sloučenin na Zemi. Celulóza se široce používá při výrobě papíru, textilu, plastech, stavebních materiálech, medicíně, potravinách a dalších průmyslových odvětvích díky své jedinečné molekulární struktuře, ekologické degradabilitě a vynikajícím fyzikálním a chemickým vlastnostem.
1. Papermainking Industry
Průmysl tvorby papíru je hlavním aplikačním poli celulózy. Po mechanických nebo chemických ošetřením mohou být rostlinná vlákna vyrobena na buničinu. Celulóza poskytuje sílu a trvanlivost jako hlavní součást tohoto procesu. V procesu výroby papíru lze absorpci vody, hladkost a pevnost v tahu papíru řídit přidáním chemických přísad a pomocí různých kombinací vláken. Vznik recyklovaného papíru dále zdůrazňuje udržitelnost a recyklovatelnost celulózy, což je výhodnější v ekologicky šetrných materiálech.
2. textilní průmysl
Ve výrobě tkanin se široce používají celulózová vlákna (jako je bavlna) jako základní suroviny textilního průmyslu. Bavlněná vlákna obsahují více než 90% celulózy, díky čemuž jsou měkké, hygroskopické, prodyšné a další vynikající vlastnosti, vhodné pro výrobu různých typů oděvů. V posledních letech mohou být celulózová vlákna chemicky ošetřena za vzniku regenerovaných celulózových vláken, jako jsou vlákna viskózy a modální vlákna, což dále rozšiřuje aplikaci celulózy v textilním průmyslu. Tato vlákna jsou nejen měkká a pohodlná, ale mají také dobré antibakteriální a biologicky rozložitelné vlastnosti.
3. bioplastiky a biologicky rozložitelné materiály
Celulóza může být použita k výrobě biologicky rozložitelných plastů v plastickém průmyslu, což je jeden z důležitých směrů výzkumu pro řešení problému „bílého znečištění“. Zpracováním celulózy na celulózovou acetát nebo celulózový éter ji lze použít k vytvoření ekologických plastových filmů, stolního nádobí atd. Tyto materiály mají silnou chemickou stabilitu a fyzikální vlastnosti a snadno se degradují v přírodním prostředí, což snižuje dopad pocitu, což je snižování dopadu postihu plastový odpad na ekologické prostředí.
4. stavební materiály
Ve stavebnictví je celulóza široce používána k výrobě desek z vláken, desky vyztužené vlákny a tepelnými izolačními materiály. Kombinace celulózových vláken s jinými materiály může zvýšit jejich odolnost proti nárazu, pevnost v tahu a zlepšit tepelnou izolaci a zvukovou izolaci. Například tepelný izolační materiál celulózy je tepelným izolačním materiálem šetrný k životnímu prostředí. Vstřikováním celulózového prášku nebo částic celulózy do stěny budovy může účinně izolovat a snižovat hluk a jeho přirozené vlastnosti odolné proti hmyzu způsobují, že se při konstrukci více používají.
5. Food a farmaceutický průmysl
Deriváty celulózy, jako je karboxymethylcelulóza (CMC) a methylcelulóza (MC), mají také důležité aplikace v potravinářském a farmaceutickém průmyslu. Karboxymethylcelulóza se široce používá jako zahušťovadlo, stabilizátor a emulgátor v potravě, zatímco methylcelulóza se často používá jako rozpad v tabletách kvůli jeho dobré adhezivitě a biokompatibilitě. Kromě toho může být celulóza také přidána do jídla jako dietní vlákno, aby pomohla lidem zlepšit zdraví střeva.
6. Kosmetický průmysl
Celulóza se často používá jako zahušťovadlo a stabilizátor v kosmetice. Například běžná karboxymethylcelulóza a mikrokrystalická celulóza mohou zvýšit viskozitu a stabilitu kosmetiky a zabránit stratifikaci složek. Kromě toho je degradabilita a netoxicita celulózy vhodná pro použití při čisticích prostředcích, výrobcích pro péči o pleť a make-upu.
7. Materiály a filtrační materiály šetrné k životnímu prostředí
Vzhledem k porézní struktuře a dobré adsorpci celulózy se stále více používá ve filtračních materiálech. Celulózové membrány a nanovlákny celulózy se používají při filtraci vzduchu, úpravy vody a průmyslové čištění odpadních vod. Materiály celulózy mohou nejen odstranit suspendované částice, ale také adsorbují škodlivé látky s výhodou vysoké účinnosti a ochrany životního prostředí. Kromě toho, výzkum aplikací nanovláken celulózy způsobuje, že má velký potenciál v budoucích odvětvích filtrace a ochrany životního prostředí.
8. Energetické pole
Biomasa celulózy také přitahovala velkou pozornost v energetickém poli. Celulóza může produkovat obnovitelnou energii, jako je bioethanol a bionafta prostřednictvím biodegradace a fermentace. Ve srovnání s petrochemickou energií jsou produkty spalování energie biomasy relativně šetrné k životnímu prostředí a v souladu s konceptem udržitelného rozvoje. Produkční technologie biopaliva celulózy se postupně zlepšuje a v budoucnu poskytuje nové možnosti čisté energie.
9. Aplikace nanotechnologie
Nanovlákna celulózy (CNF) jsou v posledních letech důležitým pokrokem ve výzkumu celulózy. Vzhledem k jejich vysoké síle, nízké hustotě a dobré biokompatibilitě se široce používají v různých kompozitních materiálech. Přidání celulózových nanovláken může významně zlepšit mechanické vlastnosti kompozitních materiálů a ve srovnání s jinými nanomateriály jsou nanovlákna celulózy obnovitelná a biologicky rozložitelná, takže mají velký potenciál v elektronických zařízeních, senzorch, lékařských implantátech a vysoce performance.
10. Technologie tisku a inkoustu
V technologii tisku a inkoustu se deriváty celulózy používají ke zlepšení plynulosti a adsorpce inkoustů, což zlehčí jednotným účinku tisku. V inkoustových inkoustech inkoustů může celulóza zhodnotit a jasnější. Transparentnost a síla celulózy může navíc zlepšit kvalitu tištěného papíru a snížit difúzi inkoustu, čímž se tištěné produkty vyšší kvality.
Jako obnovitelný a rozložitelný přírodní polymerní materiál se celulóza stala jedním z důležitých materiálů v moderní výrobě. Jeho široká aplikace v různých oborech ukazuje jeho rozmanitost a ochranu životního prostředí a podporuje zelenou transformaci mnoha průmyslových odvětví. V budoucnu bude s nepřetržitým rozvojem vědy a technologie a průlomem celulózové nanotechnologií diverzifikovanější použití celulózy.
Čas příspěvku: Nov-01-2024