Selulosa, salah satu sebatian organik yang paling banyak di Bumi, berfungsi sebagai asas dalam pelbagai aplikasi perindustrian, komersial, dan saintifik kerana sifatnya yang unik. Berasal terutamanya dari dinding sel tumbuhan, selulosa adalah polysaccharide yang terdiri daripada unit glukosa yang terikat bersama, menjadikannya karbohidrat yang kompleks. Fleksibiliti yang luar biasa, biodegradability, dan kelimpahan telah mendorong banyak aplikasi di pelbagai bidang. 、
Aplikasi tradisional:
Pengeluaran Kertas dan Paperboard:
Serat selulosa adalah komponen asas pembuatan kertas dan kertas.
Pulpa selulosa yang diperolehi dari kertas, kapas, atau kertas kitar semula menjalani pemprosesan untuk menghasilkan pelbagai produk kertas, termasuk akhbar, majalah, bahan pembungkusan, dan permukaan menulis.
Tekstil dan pakaian:
Kapas, terutamanya terdiri daripada serat selulosa, adalah bahan tekstil ruji yang digunakan dalam pengeluaran pakaian.
Serat berasaskan selulosa seperti rayon, modal, dan lyocell dihasilkan melalui proses kimia dan mencari aplikasi dalam pakaian, tekstil rumah, dan produk perindustrian.
Bahan Pembinaan:
Bahan-bahan berasaskan selulosa, seperti kayu dan produk kayu kejuruteraan seperti papan lapis dan papan berorientasikan (OSB), adalah penting dalam pembinaan untuk membingkai, penebat, dan penamat.
Industri Makanan:
Derivatif selulosa seperti methylcellulose dan carboxymethyl selulosa berfungsi sebagai pemekat, penstabil, dan agen pukal dalam produk makanan.
Serat pemakanan yang diekstrak daripada selulosa menyumbang kepada tekstur dan nilai pemakanan pelbagai barangan makanan.
Farmaseutikal:
Selulosa digunakan sebagai excipient dalam formulasi farmaseutikal, menyediakan sifat pengikatan, perpecahan, dan terkawal dalam tablet dan kapsul.
Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) dan selulosa microcrystalline adalah derivatif selulosa biasa yang digunakan dalam aplikasi farmaseutikal.
Aplikasi Muncul:
Filem dan salutan biokompatibel:
Nanocrystals selulosa (CNCs) dan nanofibril selulosa (CNFs) adalah zarah selulosa nanoscale dengan kekuatan mekanikal yang luar biasa dan sifat penghalang.
Bahan -bahan nanoselulosa ini sedang diterokai untuk aplikasi dalam pembungkusan biodegradable, salutan untuk makanan dan farmaseutikal, dan pembalut luka.
Percetakan 3D:
Filamen selulosa, yang diperolehi dari pulpa kayu atau sumber selulosa lain, digunakan sebagai bahan mentah untuk percetakan 3D.
Biodegradability, pembaharuan, dan ketoksikan rendah filamen selulosa menjadikannya menarik untuk aplikasi pembuatan mampan.
Peranti Penyimpanan Tenaga:
Bahan berasaskan selulosa disiasat untuk digunakan dalam peranti penyimpanan tenaga seperti supercapacitors dan bateri.
Bahan karbon yang berasal dari selulosa mempamerkan sifat-sifat elektrokimia yang menjanjikan, termasuk kawasan permukaan yang tinggi, kekonduksian elektrik yang baik, dan kekukuhan mekanikal.
Aplikasi Bioperubatan:
Perancah selulosa digunakan dalam kejuruteraan tisu untuk aplikasi ubat regeneratif.
Bahan-bahan berasaskan selulosa biodegradable berfungsi sebagai pembawa penghantaran dadah, pembalut penyembuhan luka, dan perancah untuk budaya sel dan regenerasi tisu.
Rawatan Air:
Adsorben berasaskan selulosa digunakan untuk pemurnian air dan rawatan air sisa.
Bahan selulosa yang diubahsuai secara berkesan menghilangkan bahan cemar seperti logam berat, pewarna, dan bahan pencemar organik dari larutan akueus melalui proses penjerapan.
Elektronik dan optoelektronik:
Filem dan substrat konduktif telus yang diperbuat daripada nanocrystals selulosa disiasat untuk digunakan dalam elektronik fleksibel dan peranti optoelektronik.
Bahan berasaskan selulosa menawarkan kelebihan seperti ketelusan, fleksibiliti, dan kemampanan berbanding dengan bahan elektronik konvensional.
Prospek masa depan:
Bioplastik:
Bioplastik berasaskan selulosa memegang janji sebagai alternatif yang mampan untuk plastik berasaskan petroleum konvensional.
Usaha sedang dijalankan untuk membangunkan polimer yang diperolehi selulosa dengan sifat mekanikal yang lebih baik, biodegradability, dan ciri-ciri pemprosesan untuk kegunaan yang meluas dalam pembungkusan, barangan pengguna, dan aplikasi automotif.
Bahan Pintar:
Bahan selulosa yang difungsikan sedang dibangunkan sebagai bahan pintar dengan sifat responsif, termasuk pelepasan dadah rangsangan, keupayaan penyembuhan diri, dan penderiaan alam sekitar.
Bahan-bahan berasaskan selulosa canggih ini mempunyai aplikasi yang berpotensi dalam penjagaan kesihatan, robotik, dan pemantauan alam sekitar.
Nanoteknologi:
Penyelidikan yang berterusan ke dalam bahan nanoselulosa, termasuk nanocrystals selulosa dan nanofibrils, dijangka membuka kunci aplikasi baru dalam bidang seperti elektronik, fotonik, dan nanomedicine.
Integrasi nanomaterials selulosa dengan komponen nanoscale lain boleh membawa kepada bahan hibrid baru dengan sifat yang disesuaikan untuk aplikasi tertentu.
Ekonomi Pekeliling:
Kemajuan dalam teknologi kitar semula selulosa dan proses biorefinery menyumbang kepada pembangunan ekonomi pekeliling untuk bahan berasaskan selulosa.
Sistem gelung tertutup untuk pemulihan selulosa dan regenerasi menawarkan peluang untuk meminimumkan sisa, mengurangkan kesan alam sekitar, dan meningkatkan kecekapan sumber.
Kepentingan selulosa melangkaui peranan tradisionalnya dalam pembuatan kertas dan tekstil. Dengan penyelidikan dan inovasi yang berterusan, selulosa terus memberi inspirasi kepada aplikasi baru di seluruh industri, memacu kemampanan, fungsi, dan prestasi dalam bahan dan produk. Memandangkan masyarakat semakin mengutamakan pengawasan alam sekitar dan kecekapan sumber, selulosa tetap menjadi sumber yang berharga dan serba boleh untuk menangani cabaran masa kini dan masa depan.
Masa Post: Mar-28-2024