Као природно полимерно једињење, целулоза има широк спектар примена у производњи. Углавном се добија из ћелијских зидова биљака и једно је од најзаступљенијих органских једињења на земљи. Целулоза се широко користи у производњи папира, текстилу, пластици, грађевинским материјалима, медицини, прехрамбеној и другим индустријама због своје јединствене молекуларне структуре, еколошки прихватљиве разградљивости и одличних физичких и хемијских својстава.
1. Индустрија папира
Индустрија папира је главна област примене целулозе. Биљна влакна се могу претворити у пулпу након механичког или хемијског третмана. Целулоза пружа снагу и издржљивост као главна компонента у овом процесу. У процесу производње папира, апсорпција воде, глаткоћа и затезна чврстоћа папира могу се контролисати додавањем хемијских адитива и употребом различитих комбинација влакана. Појава рециклираног папира додатно наглашава одрживост и могућност рециклирања целулозе, чинећи је повољнијом у еколошки прихватљивим материјалима.
2. Текстилна индустрија
Целулозна влакна (као што је памук) се широко користе у производњи тканина као основне сировине текстилне индустрије. Памучна влакна садрже више од 90% целулозе, што их чини меким, хигроскопним, прозрачним и другим одличним својствима, погодним за израду разних врста одеће. Последњих година, целулозна влакна се могу хемијски третирати да би се формирала регенерисана целулозна влакна као што су вискозна влакна и модална влакна, чиме се додатно проширује примена целулозе у текстилној индустрији. Ова влакна нису само мекана и удобна, већ имају и добра антибактеријска и биоразградива својства.
3. Биопластика и биоразградиви материјали
Целулоза се може користити за производњу биоразградиве пластике у индустрији пластике, што је један од важних истраживачких праваца за решавање проблема „белог загађења“. Прерадом целулозе у ацетат целулозе или целулозни етар, може се користити за прављење еколошки прихватљивих пластичних филмова, посуђа, итд. Ови материјали имају јаку хемијску стабилност и физичка својства и лако се разграђују у природном окружењу, смањујући утицај пластични отпад на еколошку средину.
4. Грађевински материјали
У грађевинској индустрији, целулоза се широко користи за израду влакнастих цементних плоча, гипсаних плоча ојачаних влакнима и термоизолационих материјала. Комбиновањем целулозних влакана са другим материјалима може се побољшати њихова отпорност на удар, затезна чврстоћа и побољшати топлотна изолација и звучна изолација. На пример, целулозни термоизолациони материјал је еколошки прихватљив топлотноизолациони материјал. Убризгавањем целулозног праха или целулозних честица у зид зграде, може ефикасно изоловати и смањити буку, а његова природна својства отпорности на инсекте чине га широм употребом у грађевинарству.
5. Прехрамбена и фармацеутска индустрија
Деривати целулозе као што су карбоксиметил целулоза (ЦМЦ) и метил целулоза (МЦ) такође имају важну примену у прехрамбеној и фармацеутској индустрији. Карбоксиметил целулоза се широко користи као згушњивач, стабилизатор и емулгатор у храни, док се метил целулоза често користи као дезинтегрант у таблетама због добре адхезивности и биокомпатибилности. Поред тога, целулоза се такође може додати храни као дијететска влакна како би се помогло људима да побољшају здравље црева.
6. Козметичка индустрија
Целулоза се често користи као згушњивач и стабилизатор у козметици. На пример, обична карбоксиметил целулоза и микрокристална целулоза могу повећати вискозитет и стабилност козметике и избећи раслојавање састојака. Поред тога, разградивост и нетоксичност целулозе чине је погодном за употребу у производима за чишћење, производима за негу коже и шминки.
7. Еколошки прихватљиви материјали и материјали за филтере
Због порозне структуре и добре адсорпције целулозе, све више се користи у филтерским материјалима. Целулозне мембране и целулозна нановлакна се користе у филтрацији ваздуха, третману воде и пречишћавању индустријских отпадних вода. Материјали за филтрирање целулозе не само да могу уклонити суспендоване честице, већ и да адсорбују штетне супстанце, уз предности високе ефикасности и заштите животне средине. Поред тога, истраживање примене целулозних нановлакна чини га великим потенцијалом у будућим индустријама филтрирања и заштите животне средине.
8. Енергетско поље
Биомаса целулозе је такође привукла велику пажњу у области енергетике. Целулоза може да произведе обновљиву енергију као што су биоетанол и биодизел кроз биоразградњу и ферментацију. У поређењу са петрохемијском енергијом, производи сагоревања енергије биомасе су релативно еколошки прихватљиви иу складу са концептом одрживог развоја. Технологија производње целулозног биогорива се постепено побољшава, пружајући нове могућности за чисту енергију у будућности.
9. Примена нанотехнологије
Целулозна нановлакна (ЦНФ) су важан напредак у истраживању целулозе последњих година. Због своје високе чврстоће, мале густине и добре биокомпатибилности, широко се користе у разним композитним материјалима. Додатак целулозних нановлакна може значајно побољшати механичка својства композитних материјала, а у поређењу са другим наноматеријалима, целулозна нановлакна су обновљива и биоразградива, тако да имају велики потенцијал у електронским уређајима, сензорима, медицинским имплантатима и материјалима високих перформанси.
10. Штампа и инкјет технологија
У технологији штампе и инкјет, деривати целулозе се користе за побољшање флуидности и адсорпције мастила, чинећи ефекат штампања уједначенијим. У мастилима за инкјет штампање, целулоза може учинити боје потпунијим и јаснијим. Поред тога, транспарентност и чврстоћа целулозе могу побољшати квалитет штампаног папира и смањити дифузију мастила, чиме се штампани производи чине вишим квалитетом.
Као обновљив и разградив природни полимерни материјал, целулоза је постала један од важних материјала у савременој производњи. Његова широка примена у различитим областима показује њену разноликост и заштиту животне средине, и промовише зелену трансформацију многих индустрија. У будућности, уз континуирани развој науке и технологије и пробој нанотехнологије целулозе, примена целулозе ће бити разноврснија.
Време поста: 01.11.2024