Kot naravna polimerna spojina ima celuloza široko paleto uporabe v proizvodnji. V glavnem izhaja iz celičnih sten rastlin in je ena najpogostejših organskih spojin na zemlji. Celuloza se pogosto uporablja pri proizvodnji papirja, tekstilu, plastiki, gradbenih materialih, medicini, hrani in drugih panogah zaradi svoje edinstvene molekularne strukture, okolju prijazne razgradljivosti in odličnih fizikalnih in kemijskih lastnosti.
1. industrija papirja
Industrija papirja je glavno aplikacijsko polje celuloze. Rastlinska vlakna se lahko po mehanski ali kemični obdelavi naredijo v kašo. Celuloza zagotavlja moč in trajnost kot glavna sestavina tega procesa. V procesu izdelave papirja lahko absorpcijo vode, gladkost in natezna trdnost papirja nadziramo z dodajanjem kemičnih dodatkov in z uporabo različnih kombinacij vlaken. Pojav recikliranega prispevka še dodatno poudarja trajnost in recikliranje celuloze, zaradi česar je bolj ugoden pri okolju prijaznih materialih.
2. Tekstilna industrija
Celulozna vlakna (kot je bombaž) se pogosto uporabljajo pri izdelavi tkanin kot osnovnih surovin tekstilne industrije. Bombažna vlakna vsebujejo več kot 90% celuloze, zaradi česar so mehke, higroskopske, dihajoče in druge odlične lastnosti, primerne za izdelavo različnih vrst oblačil. V zadnjih letih lahko celulozna vlakna kemično zdravimo, da tvorijo regenerirane celulozne vlakne, kot so viskozna vlakna in modalna vlakna, kar še poveča uporabo celuloze v tekstilni industriji. Ta vlakna niso samo mehka in udobna, ampak imajo tudi dobre antibakterijske in biološko razgradljive lastnosti.
3. Bioplastika in biološko razgradljivi materiali
Celuloza se lahko uporabi za izdelavo biorazgradljive plastike v industriji plastike, kar je ena od pomembnih raziskovalnih smeri za reševanje problema "belega onesnaževanja". S predelavo celuloze v celulozni acetat ali celulozni eter ga lahko uporabimo za izdelavo okolju prijaznih plastičnih filmov, namiznega posode itd. Ti materiali imajo močno kemijsko stabilnost in fizikalne lastnosti, v naravnem okolju Plastični odpadki na ekološkem okolju.
4. gradbeni materiali
V gradbeništvu se celuloza pogosto uporablja za izdelavo vlaknastih cementnih plošč, mavčnih plošč, ojačanih z vlakninami in toplotnim izolacijskim materialom. Združevanje celuloznih vlaken z drugimi materiali lahko poveča njihovo odpornost na udarce, natezno trdnost in izboljša toplotno izolacijo in zvočno izolacijo. Na primer, celulozni toplotni izolacijski material je okolju prijazen toplotni izolacijski material. Z vbrizgavanjem celuloznega prahu ali celuloznih delcev v steno stavbe lahko učinkovito izolira in zmanjša hrup, njegove naravne lastnosti, odporne proti žuželkam, pa se širše uporabljajo pri gradnji.
5. Hrana in farmacevtska industrija
Celulozni derivati, kot sta karboksimetil celuloza (CMC) in metilna celuloza (MC), imajo tudi pomembne uporabe v živilski in farmacevtski industriji. Karboksimetil celuloza se pogosto uporablja kot zgoščevalec, stabilizator in emulgator v hrani, medtem ko se metil celuloza pogosto uporablja kot razpadanje tablet zaradi njegove dobre lepilnosti in biokompatibilnosti. Poleg tega lahko celulozo dodamo tudi hrani kot prehranska vlakna, ki ljudem pomagajo izboljšati črevesno zdravje.
6. kozmetična industrija
Celuloza se pogosto uporablja kot zgoščevalec in stabilizator v kozmetiki. Na primer, običajna karboksimetil celuloza in mikrokristalna celuloza lahko povečata viskoznost in stabilnost kozmetike ter se izogneta stratifikaciji sestavin. Poleg tega je razgradljivost in nestrupenost celuloze primerna za uporabo pri čiščenju izdelkov, izdelkov za nego kože in ličil.
7. okolju prijazni materiali in filtrirni materiali
Zaradi porozne strukture in dobre adsorpcije celuloze se vedno pogosteje uporablja v filtrirnih materialih. Celulozna membrana in celulozna nano vlakna se uporabljajo pri filtraciji zraka, čiščenju vode in industrijskih odpadnih vodah. Celulozni filtrirni materiali ne morejo samo odstraniti suspendiranih delcev, ampak tudi adsorbirajo škodljive snovi s prednosti visoke učinkovitosti in varstva okolja. Poleg tega aplikacije za raziskave nano vlakna celuloze omogočajo velik potencial v prihodnji industriji filtracije in varstva okolja.
8. Energetsko polje
Celulozna biomasa je pritegnila tudi veliko pozornosti na energetskem področju. Celuloza lahko proizvaja obnovljivo energijo, kot sta bioetanol in biodizel z biološko razgradnjo in fermentacijo. V primerjavi s petrokemično energijo so zgorevalni proizvodi biomasne energije razmeroma okolju prijazni in v skladu s konceptom trajnostnega razvoja. Proizvodna tehnologija celuloznega biogoriva se postopoma izboljšuje, kar zagotavlja nove možnosti za čisto energijo v prihodnosti.
9. Uporaba nanotehnologije
Celulozna nano vlakna (CNF) so v zadnjih letih pomemben napredek pri raziskavah celuloze. Zaradi svoje visoke trdnosti, nizke gostote in dobre biokompatibilnosti se pogosto uporabljajo v različnih sestavljenih materialih. Dodajanje celuloznih nano vlakna lahko znatno izboljša mehanske lastnosti sestavljenih materialov in v primerjavi z drugimi nanomateriali so celulozna nano vlakna obnovljiva in biološko razgradljiva, zato imajo velik potencial v elektronskih napravah, senzorjih, medicinskih vsadkih in visoko uspešnih materialih.
10. Tehnologija tiskanja in brizganja
Pri tiskanju in brizgalni tehnologiji se celulozni derivati uporabljajo za izboljšanje fluidnosti in adsorpcije črnil, zaradi česar je učinek tiskanja bolj enakomeren. V črnilih za tiskanje v brizganju lahko celuloza naredi barve bolj polne in jasne. Poleg tega lahko preglednost in moč celuloze izboljšata kakovost tiskanega papirja in zmanjšata difuzijo črnila, s čimer so tiskani izdelki višje kakovosti.
Kot obnovljiv in razgradljiv naravni polimerni material je celuloza postala eden od pomembnih materialov v sodobni proizvodnji. Njegova široka uporaba na različnih področjih kaže na njegovo raznolikost in varstvo okolja ter spodbuja zeleno preobrazbo številnih panog. V prihodnosti bo z nenehnim razvojem znanosti in tehnologije ter prebojem celulozne nanotehnologije uporaba celuloze bolj raznolika.
Čas objave: november-01-2024