Como compuesto polimérico natural, la celulosa tiene una amplia gama de aplicaciones en la fabricación. Se deriva principalmente de las paredes celulares de las plantas y es uno de los compuestos orgánicos más abundantes en la tierra. La celulosa se ha utilizado ampliamente en la fabricación de papel, textiles, plásticos, materiales de construcción, medicina, alimentos y otras industrias debido a su estructura molecular única, su degradabilidad respetuosa con el medio ambiente y sus excelentes propiedades físicas y químicas.
1. Industria papelera
La industria papelera es el principal campo de aplicación de la celulosa. Las fibras vegetales se pueden convertir en pulpa después de un tratamiento mecánico o químico. La celulosa aporta resistencia y durabilidad como componente principal en este proceso. En el proceso de fabricación del papel, la absorción de agua, la suavidad y la resistencia a la tracción del papel se pueden controlar añadiendo aditivos químicos y utilizando diferentes combinaciones de fibras. La aparición del papel reciclado enfatiza aún más la sostenibilidad y reciclabilidad de la celulosa, haciéndola más ventajosa como material respetuoso con el medio ambiente.
2. Industria textil
Las fibras de celulosa (como el algodón) se utilizan ampliamente en la fabricación de tejidos como materia prima básica de la industria textil. Las fibras de algodón contienen más del 90% de celulosa, lo que las hace suaves, higroscópicas, transpirables y otras excelentes propiedades, aptas para la confección de diversos tipos de prendas. En los últimos años, las fibras de celulosa se pueden tratar químicamente para formar fibras de celulosa regeneradas, como fibras de viscosa y fibras modales, ampliando aún más la aplicación de la celulosa en la industria textil. Estas fibras no sólo son suaves y cómodas, sino que también tienen buenas propiedades antibacterianas y biodegradables.
3. Bioplásticos y materiales biodegradables
La celulosa se puede utilizar para fabricar plásticos biodegradables en la industria del plástico, que es una de las direcciones de investigación importantes para resolver el problema de la "contaminación blanca". Al procesar la celulosa en acetato de celulosa o éter de celulosa, se puede utilizar para fabricar películas plásticas, vajillas, etc. ecológicos. Estos materiales tienen una fuerte estabilidad química y propiedades físicas, y son fáciles de degradar en el entorno natural, lo que reduce el impacto de Residuos plásticos en el medio ambiente ecológico.
4. Materiales de construcción
En la industria de la construcción, la celulosa se utiliza ampliamente para fabricar paneles de fibrocemento, paneles de yeso reforzados con fibra y materiales de aislamiento térmico. La combinación de fibras de celulosa con otros materiales puede mejorar su resistencia al impacto, su resistencia a la tracción y mejorar el aislamiento térmico y acústico. Por ejemplo, el material aislante térmico de celulosa es un material aislante térmico respetuoso con el medio ambiente. Al inyectar polvo de celulosa o partículas de celulosa en la pared del edificio, puede aislar y reducir eficazmente el ruido, y sus propiedades naturales a prueba de insectos lo hacen más utilizado en la construcción.
5. Industria alimentaria y farmacéutica
Los derivados de la celulosa como la carboximetilcelulosa (CMC) y la metilcelulosa (MC) también tienen importantes aplicaciones en las industrias alimentaria y farmacéutica. La carboximetilcelulosa se usa ampliamente como espesante, estabilizador y emulsionante en alimentos, mientras que la metilcelulosa se usa a menudo como desintegrante en tabletas debido a su buena adhesividad y biocompatibilidad. Además, la celulosa también se puede agregar a los alimentos como fibra dietética para ayudar a las personas a mejorar la salud intestinal.
6. Industria cosmética
La celulosa se utiliza a menudo como espesante y estabilizador en cosmética. Por ejemplo, la carboximetilcelulosa común y la celulosa microcristalina pueden aumentar la viscosidad y la estabilidad de los cosméticos y evitar la estratificación de los ingredientes. Además, la degradabilidad y la no toxicidad de la celulosa la hacen adecuada para su uso en productos de limpieza, productos para el cuidado de la piel y maquillaje.
7. Materiales y materiales filtrantes respetuosos con el medio ambiente.
Debido a la estructura porosa y la buena adsorción de la celulosa, se utiliza cada vez más en materiales filtrantes. Las membranas de celulosa y las nanofibras de celulosa se utilizan en la filtración de aire, el tratamiento de agua y el tratamiento de aguas residuales industriales. Los materiales filtrantes de celulosa no solo pueden eliminar partículas suspendidas, sino también adsorber sustancias nocivas, con las ventajas de una alta eficiencia y protección ambiental. Además, la investigación de aplicaciones de las nanofibras de celulosa hace que tengan un gran potencial en las futuras industrias de filtración y protección ambiental.
8. Campo energético
La biomasa de celulosa también ha atraído mucha atención en el campo energético. La celulosa puede producir energía renovable como bioetanol y biodiesel mediante biodegradación y fermentación. En comparación con la energía petroquímica, los productos de combustión de la energía de biomasa son relativamente respetuosos con el medio ambiente y están en consonancia con el concepto de desarrollo sostenible. La tecnología de producción de biocombustible de celulosa está mejorando gradualmente, ofreciendo nuevas posibilidades para la energía limpia en el futuro.
9. Aplicación de la nanotecnología
Las nanofibras de celulosa (CNF) son un avance importante en la investigación de la celulosa en los últimos años. Debido a su alta resistencia, baja densidad y buena biocompatibilidad, se utilizan ampliamente en diversos materiales compuestos. La adición de nanofibras de celulosa puede mejorar significativamente las propiedades mecánicas de los materiales compuestos y, en comparación con otros nanomateriales, las nanofibras de celulosa son renovables y biodegradables, por lo que tienen un gran potencial en dispositivos electrónicos, sensores, implantes médicos y materiales de alto rendimiento.
10. Tecnología de impresión y inyección de tinta.
En la tecnología de impresión y chorro de tinta, se utilizan derivados de celulosa para mejorar la fluidez y la adsorción de las tintas, haciendo que el efecto de impresión sea más uniforme. En las tintas de impresión por inyección, la celulosa puede hacer que los colores sean más completos y claros. Además, la transparencia y resistencia de la celulosa pueden mejorar la calidad del papel impreso y reducir la difusión de la tinta, lo que hace que los productos impresos sean de mayor calidad.
Como material polimérico natural renovable y degradable, la celulosa se ha convertido en uno de los materiales importantes en la fabricación moderna. Su amplia aplicación en diferentes campos muestra su diversidad y protección ambiental, y promueve la transformación verde de muchas industrias. En el futuro, con el desarrollo continuo de la ciencia y la tecnología y el avance de la nanotecnología de celulosa, la aplicación de la celulosa será más diversificada.
Hora de publicación: 01-nov-2024