Essendo un composto polimerico naturale, la cellulosa ha una vasta gamma di applicazioni nel settore manifatturiero. Deriva principalmente dalle pareti cellulari delle piante ed è uno dei composti organici più abbondanti sulla terra. La cellulosa è stata ampiamente utilizzata nella produzione di carta, tessile, plastica, materiali da costruzione, medicina, cibo e altri settori grazie alla sua struttura molecolare unica, alla degradabilità rispettosa dell'ambiente e alle eccellenti proprietà fisiche e chimiche.
1. Industria cartaria
L’industria cartaria è il principale campo di applicazione della cellulosa. Le fibre vegetali possono essere trasformate in polpa dopo un trattamento meccanico o chimico. La cellulosa fornisce resistenza e durata come componente principale in questo processo. Nel processo di fabbricazione della carta, l'assorbimento d'acqua, la levigatezza e la resistenza alla trazione della carta possono essere controllati aggiungendo additivi chimici e utilizzando diverse combinazioni di fibre. L’emergere della carta riciclata sottolinea ulteriormente la sostenibilità e la riciclabilità della cellulosa, rendendola più vantaggiosa nei materiali rispettosi dell’ambiente.
2. Industria tessile
Le fibre di cellulosa (come il cotone) sono ampiamente utilizzate nella produzione di tessuti come materie prime di base dell'industria tessile. Le fibre di cotone contengono più del 90% di cellulosa, che le rende morbide, igroscopiche, traspiranti e altre eccellenti proprietà, adatte alla realizzazione di vari tipi di abbigliamento. Negli ultimi anni, le fibre di cellulosa possono essere trattate chimicamente per formare fibre di cellulosa rigenerate come fibre di viscosa e fibre modal, espandendo ulteriormente l'applicazione della cellulosa nell'industria tessile. Queste fibre non sono solo morbide e confortevoli, ma hanno anche buone proprietà antibatteriche e biodegradabili.
3. Bioplastiche e materiali biodegradabili
La cellulosa può essere utilizzata per produrre plastica biodegradabile nell’industria della plastica, che è una delle importanti direzioni di ricerca per risolvere il problema dell’“inquinamento bianco”. Trasformando la cellulosa in acetato di cellulosa o etere di cellulosa, può essere utilizzata per realizzare pellicole di plastica, stoviglie, ecc. Ecologici. Questi materiali hanno una forte stabilità chimica e proprietà fisiche e sono facili da degradare nell'ambiente naturale, riducendo l'impatto di rifiuti di plastica sull'ambiente ecologico.
4. Materiali da costruzione
Nel settore edile, la cellulosa è ampiamente utilizzata per produrre pannelli in fibrocemento, pannelli in gesso rinforzato con fibre e materiali per l'isolamento termico. La combinazione di fibre di cellulosa con altri materiali può migliorarne la resistenza agli urti, la resistenza alla trazione e migliorare l'isolamento termico e acustico. Ad esempio, il materiale isolante termico in cellulosa è un materiale isolante termico ecologico. Iniettando polvere di cellulosa o particelle di cellulosa nella parete dell'edificio, può isolare e ridurre efficacemente il rumore e le sue proprietà naturali a prova di insetti lo rendono più ampiamente utilizzato nella costruzione.
5. Industria alimentare e farmaceutica
Anche i derivati della cellulosa come la carbossimetilcellulosa (CMC) e la metilcellulosa (MC) hanno importanti applicazioni nell'industria alimentare e farmaceutica. La carbossimetilcellulosa è ampiamente utilizzata come addensante, stabilizzante ed emulsionante negli alimenti, mentre la metilcellulosa è spesso utilizzata come disintegrante nelle compresse grazie alla sua buona adesività e biocompatibilità. Inoltre, la cellulosa può anche essere aggiunta agli alimenti come fibra alimentare per aiutare le persone a migliorare la salute intestinale.
6. Industria cosmetica
La cellulosa viene spesso utilizzata come addensante e stabilizzante nei cosmetici. Ad esempio, la comune carbossimetilcellulosa e la cellulosa microcristallina possono aumentare la viscosità e la stabilità dei cosmetici ed evitare la stratificazione degli ingredienti. Inoltre, la degradabilità e l'atossicità della cellulosa la rendono adatta all'uso in prodotti per la pulizia, prodotti per la cura della pelle e trucco.
7. Materiali ecologici e materiali filtranti
A causa della struttura porosa e del buon assorbimento della cellulosa, viene sempre più utilizzata nei materiali filtranti. Le membrane di cellulosa e le nanofibre di cellulosa vengono utilizzate nella filtrazione dell'aria, nel trattamento dell'acqua e nel trattamento delle acque reflue industriali. I materiali filtranti in cellulosa non solo possono rimuovere le particelle sospese, ma anche assorbire sostanze nocive, con i vantaggi di un'elevata efficienza e di una protezione ambientale. Inoltre, la ricerca applicativa delle nanofibre di cellulosa le conferisce un grande potenziale nelle future industrie di filtrazione e protezione ambientale.
8. Campo energetico
La biomassa cellulosica ha attirato molta attenzione anche in campo energetico. La cellulosa può produrre energia rinnovabile come bioetanolo e biodiesel attraverso la biodegradazione e la fermentazione. Rispetto all’energia petrolchimica, i prodotti della combustione dell’energia da biomassa sono relativamente rispettosi dell’ambiente e in linea con il concetto di sviluppo sostenibile. La tecnologia di produzione del biocarburante a base di cellulosa sta gradualmente migliorando, offrendo nuove possibilità per l’energia pulita in futuro.
9. Applicazione delle nanotecnologie
Le nanofibre di cellulosa (CNF) rappresentano un importante progresso nella ricerca sulla cellulosa negli ultimi anni. Grazie alla loro elevata resistenza, bassa densità e buona biocompatibilità, sono ampiamente utilizzati in vari materiali compositi. L'aggiunta di nanofibre di cellulosa può migliorare significativamente le proprietà meccaniche dei materiali compositi e, rispetto ad altri nanomateriali, le nanofibre di cellulosa sono rinnovabili e biodegradabili, quindi hanno un grande potenziale nei dispositivi elettronici, nei sensori, negli impianti medici e nei materiali ad alte prestazioni.
10. Stampa e tecnologia a getto d'inchiostro
Nella tecnologia di stampa e a getto d'inchiostro, i derivati della cellulosa vengono utilizzati per migliorare la fluidità e l'assorbimento degli inchiostri, rendendo l'effetto di stampa più uniforme. Negli inchiostri da stampa a getto d'inchiostro, la cellulosa può rendere i colori più pieni e chiari. Inoltre, la trasparenza e la resistenza della cellulosa possono migliorare la qualità della carta stampata e ridurre la diffusione dell'inchiostro, rendendo così i prodotti stampati di qualità superiore.
Essendo un materiale polimerico naturale rinnovabile e degradabile, la cellulosa è diventata uno dei materiali più importanti nella produzione moderna. La sua ampia applicazione in diversi campi dimostra la sua diversità e protezione ambientale e promuove la trasformazione verde di molte industrie. In futuro, con il continuo sviluppo della scienza e della tecnologia e la scoperta della nanotecnologia della cellulosa, l'applicazione della cellulosa sarà più diversificata.
Orario di pubblicazione: 01-nov-2024