Целулоза, једно од најзаступљенијих органских једињења на Земљи, служи као камен темељац у разним индустријским, комерцијалним и научним применама због својих јединствених својстава. Изведена првенствено из зидова биљних ћелија, целулоза је полисахарид састављен од јединица глукозе повезаних заједно, што је чини сложеним угљеним хидратом. Његова изузетна свестраност, биоразградивост и изобиље подстакли су мноштво апликација у различитим областима.、
Традиционалне апликације:
Производња папира и картона:
Целулозна влакна су основна компонента производње папира и картона.
Целулозна пулпа добијена од дрвета, памука или рециклираног папира пролази кроз обраду како би се створио широк спектар производа од папира, укључујући новине, часописе, материјале за паковање и површине за писање.
Текстил и одећа:
Памук, првенствено састављен од целулозних влакана, је основни текстилни материјал који се користи у производњи одеће.
Влакна на бази целулозе као што су рајон, модал и лиоцел производе се хемијским процесима и налазе примену у одећи, кућном текстилу и индустријским производима.
Грађевински материјали:
Материјали на бази целулозе, као што су дрво и конструисани производи од дрвета као што су шперплоча и оријентисане иверице (ОСБ), саставни су део конструкције за уоквиривање, изолацију и завршну обраду.
Прехрамбена индустрија:
Деривати целулозе као што су метилцелулоза и карбоксиметил целулоза служе као згушњивачи, стабилизатори и средства за повећање запремине у прехрамбеним производима.
Дијетална влакна екстрахована из целулозе доприносе текстури и нутритивној вредности различитих прехрамбених производа.
Фармацеутика:
Целулоза се користи као ексципијент у фармацеутским формулацијама, обезбеђујући својства везивања, дезинтеграције и контролисаног ослобађања у таблетама и капсулама.
Хидроксипропил метилцелулоза (ХПМЦ) и микрокристална целулоза су уобичајени деривати целулозе који се користе у фармацеутским апликацијама.
Нове апликације:
Биокомпатибилни филмови и премази:
Нанокристали целулозе (ЦНЦ) и нанофибрили целулозе (ЦНФ) су честице целулозе у наноразмери са изузетном механичком чврстоћом и својствима баријере.
Ови наноцелулозни материјали се истражују за примену у биоразградивом паковању, премазима за храну и фармацеутске производе и завојима за ране.
3Д штампање:
Целулозни филаменти, добијени од дрвене целулозе или других извора целулозе, користе се као сировина за 3Д штампање.
Биоразградивост, обновљивост и ниска токсичност целулозних филамената чине их привлачним за одрживе производне апликације.
Уређаји за складиштење енергије:
Материјали на бази целулозе се истражују за употребу у уређајима за складиштење енергије као што су суперкондензатори и батерије.
Угљенични материјали добијени од целулозе показују обећавајућа електрохемијска својства, укључујући велику површину, добру електричну проводљивост и механичку робусност.
Биомедицинске апликације:
Целулозне скеле се користе у ткивном инжењерству за примену у регенеративној медицини.
Биоразградиви материјали на бази целулозе служе као носачи за испоруку лекова, завоји за зарастање рана и скеле за ћелијску културу и регенерацију ткива.
Третман воде:
Адсорбенти на бази целулозе се користе за пречишћавање воде и третман отпадних вода.
Модификовани целулозни материјали ефикасно уклањају загађиваче као што су тешки метали, боје и органски загађивачи из водених раствора кроз процесе адсорпције.
Електроника и оптоелектроника:
Прозирни проводљиви филмови и супстрати направљени од нанокристала целулозе су истражени за употребу у флексибилној електроници и оптоелектронским уређајима.
Материјали на бази целулозе нуде предности као што су транспарентност, флексибилност и одрживост у поређењу са конвенционалним електронским материјалима.
Будући изгледи:
Биопластика:
Биопластика на бази целулозе обећава као одржива алтернатива конвенционалној пластици на бази нафте.
У току су напори да се развију полимери добијени од целулозе са побољшаним механичким својствима, биоразградљивошћу и карактеристикама обраде за широку употребу у амбалажи, роби широке потрошње и аутомобилској примени.
Паметни материјали:
Функционализовани целулозни материјали се развијају као паметни материјали са особинама које реагују, укључујући ослобађање лекова које реагује на стимулансе, способности самоизлечења и осетљивост животне средине.
Ови напредни материјали на бази целулозе имају потенцијалну примену у здравству, роботици и праћењу животне средине.
нанотехнологија:
Очекује се да ће наставак истраживања наноцелулозних материјала, укључујући нанокристале целулозе и нанофибриле, отворити нове апликације у областима као што су електроника, фотоника и наномедицина.
Интеграција наноматеријала целулозе са другим компонентама наноразмера може довести до нових хибридних материјала са својствима прилагођеним специфичним применама.
Циркуларна економија:
Напредак у технологијама рециклирања целулозе и процесима биорафинерије доприносе развоју циркуларне економије за материјале на бази целулозе.
Системи затворене петље за обнављање и регенерацију целулозе нуде могућности за минимизирање отпада, смањење утицаја на животну средину и повећање ефикасности ресурса.
значај целулозе превазилази њене традиционалне улоге у производњи папира и текстилу. Уз текуће истраживање и иновације, целулоза наставља да инспирише нове примене у различитим индустријама, подстичући одрживост, функционалност и перформансе у материјалима и производима. Како друштво све више даје приоритет управљању животном средином и ефикасности ресурса, целулоза остаје вриједан и свестран ресурс за рјешавање садашњих и будућих изазова.
Време поста: 28.03.2024