کاربردهای سلولز چیست

سلولز ، یکی از فراوان ترین ترکیبات ارگانیک روی زمین ، به دلیل خاصیت منحصر به فرد آن ، به عنوان سنگ بنای در کاربردهای مختلف صنعتی ، تجاری و علمی خدمت می کند. سلولز که در درجه اول از دیواره های سلول گیاهی مشتق شده است ، پلی ساکارید است که از واحدهای گلوکز به هم پیوند خورده است و آن را به یک کربوهیدرات پیچیده تبدیل می کند. تطبیق پذیری قابل توجه ، تجزیه و تحلیل پذیری و فراوانی آن باعث شده است که بسیاری از برنامه ها در زمینه های متنوع ایجاد شود.

برنامه های سنتی:

تولید کاغذ و مقالات:

الیاف سلولز جزء اساسی تولید کاغذ و مقالات است.

خمیر سلولز حاصل از چوب ، پنبه یا کاغذ بازیافت شده تحت پردازش قرار می گیرد تا طیف گسترده ای از محصولات کاغذی از جمله روزنامه ها ، مجلات ، بسته بندی ها و سطوح نوشتن را ایجاد کند.

منسوجات و پوشاک:

پنبه ، که در درجه اول از الیاف سلولز تشکیل شده است ، یک ماده نساجی اصلی است که در تولید لباس مورد استفاده قرار می گیرد.

الیاف مبتنی بر سلولز مانند Rayon ، Modal و Lyocell از طریق فرآیندهای شیمیایی تولید می شوند و برنامه هایی را در پوشاک ، منسوجات خانگی و محصولات صنعتی پیدا می کنند.

مصالح ساختمانی:

مواد مبتنی بر سلولز ، مانند چوب و محصولات چوبی مهندسی شده مانند تخته سه لا و تخته رشته (OSB) ، در ساخت و ساز برای قاب بندی ، عایق و اتمام یکپارچه هستند.

صنایع غذایی:

مشتقات سلولز مانند متیل سلولز و سلولز کربوکسی متیل به عنوان ضخیم کننده ، تثبیت کننده و مواد حجیم در محصولات غذایی عمل می کنند.

فیبر رژیم غذایی استخراج شده از سلولز به بافت و ارزش غذایی مواد غذایی مختلف کمک می کند.

داروهای دارویی:

سلولز به عنوان یک ماده تحریک کننده در فرمولاسیون های دارویی استفاده می شود ، و خصوصیات رهاسازی و کنترل شده را در قرص ها و کپسول ها فراهم می کند.

هیدروکسی پروپیل متیل سلولز (HPMC) و سلولز میکروکریستالی مشتقات سلولز متداول هستند که در کاربردهای دارویی به کار می روند.

برنامه های نوظهور:

فیلم ها و پوشش های زیست سازگار:

نانوکریستال های سلولز (CNCs) و نانوالیاف سلولز (CNF) ذرات سلولز نانو با استحکام مکانیکی استثنایی و خاصیت سد هستند.

این مواد نانوسلولوز برای برنامه های کاربردی در بسته بندی های تخریب پذیر ، پوشش های مواد غذایی و داروهای و پانسمان زخم مورد بررسی قرار می گیرند.

چاپ سه بعدی:

رشته های سلولز ، حاصل از خمیر چوب یا سایر منابع سلولز ، به عنوان خوراک برای چاپ سه بعدی استفاده می شوند.

تجزیه و تحلیل پذیری ، تجدیدپذیری و سمیت کم رشته های سلولز باعث جذابیت آنها برای برنامه های تولید پایدار می شود.

دستگاه های ذخیره انرژی:

مواد مبتنی بر سلولز برای استفاده در دستگاه های ذخیره انرژی مانند ابررسانا و باتری مورد بررسی قرار گرفته است.

مواد کربن مشتق از سلولز دارای خواص الکتروشیمیایی امیدوارکننده ، از جمله سطح بالا ، هدایت الکتریکی خوب و استحکام مکانیکی هستند.

برنامه های زیست پزشکی:

داربست های سلولز در مهندسی بافت برای کاربردهای پزشکی احیا کننده استفاده می شود.

مواد مبتنی بر سلولز زیست تخریب پذیر به عنوان حامل داروهای زایمان ، پانسمان شفابخشی زخم و داربست برای کشت سلولی و بازسازی بافت عمل می کنند.

تصفیه آب:

جاذب های مبتنی بر سلولز برای تصفیه آب و تصفیه فاضلاب استفاده می شوند.

مواد سلولز اصلاح شده به طور موثری آلودگی هایی مانند فلزات سنگین ، رنگها و آلاینده های آلی را از محلول های آبی از طریق فرآیندهای جذب حذف می کنند.

الکترونیک و اپتوالکترونیک:

فیلم های رسانا شفاف و بسترهای ساخته شده از نانوکریستال های سلولز برای استفاده در الکترونیک انعطاف پذیر و دستگاه های نوری مورد بررسی قرار گرفته اند.

مواد مبتنی بر سلولز مزایایی مانند شفافیت ، انعطاف پذیری و پایداری را در مقایسه با مواد الکترونیکی معمولی ارائه می دهند.

چشم اندازهای آینده:

بیوپلاستیک:

بیوپلاستیک های مبتنی بر سلولز نوید را به عنوان گزینه های پایدار برای پلاستیک های معمولی مبتنی بر نفت در اختیار دارند.

تلاش هایی برای توسعه پلیمرهای مشتق از سلولز با خصوصیات مکانیکی بهبود یافته ، تجزیه و تحلیل پذیری و ویژگی های پردازش برای استفاده گسترده در بسته بندی ، کالاهای مصرفی و کاربردهای خودرو در حال انجام است.

مواد هوشمند:

مواد سلولز کاربردی به عنوان مواد هوشمند با خصوصیات پاسخگو ، از جمله انتشار داروهای پاسخگو به محرک ، قابلیت های خود درمانی و سنجش محیطی تولید می شوند.

این مواد مبتنی بر سلولز پیشرفته کاربردهای بالقوه ای در مراقبت های بهداشتی ، روباتیک و نظارت بر محیط زیست دارند.

فناوری نانو:

تحقیقات مداوم در مورد مواد نانوسلولوز ، از جمله نانوکریستال های سلولز و نانوالیاف ، انتظار می رود برنامه های جدید را در زمینه هایی مانند الکترونیک ، فوتونیک و نانومیدسین باز کند.

ادغام نانومواد سلولز با سایر اجزای نانو ممکن است منجر به مواد ترکیبی جدید با خواص متناسب برای کاربردهای خاص شود.

اقتصاد دایره ای:

پیشرفت در فن آوری های بازیافت سلولز و فرآیندهای بیورفینری به توسعه اقتصاد دایره ای برای مواد مبتنی بر سلولز کمک می کند.

سیستم های حلقه بسته برای بازیابی و بازسازی سلولز فرصت هایی را برای به حداقل رساندن زباله ، کاهش اثرات زیست محیطی و افزایش کارایی منابع فراهم می کند.

اهمیت سلولز بسیار فراتر از نقش های سنتی آن در Papermaking و منسوجات است. با تحقیقات و نوآوری مداوم ، سلولز همچنان الهام بخش برنامه های جدید در صنایع متنوع ، پایداری ، عملکرد و عملکرد در مواد و محصولات است. از آنجا که جامعه به طور فزاینده ای در اولویت های سرپرستی محیط زیست و کارآیی منابع قرار می گیرد ، سلولز یک منبع ارزشمند و همه کاره برای پرداختن به چالش های فعلی و آینده است.