Kao prirodni polimerni spoj, celuloza ima širok spektar primjena u proizvodnji. Uglavnom se dobija iz ćelijskih zidova biljaka i jedno je od najzastupljenijih organskih jedinjenja na zemlji. Celuloza se široko koristi u proizvodnji papira, tekstilu, plastici, građevinskim materijalima, medicini, prehrambenoj i drugim industrijama zbog svoje jedinstvene molekularne strukture, ekološki prihvatljive razgradljivosti i odličnih fizičkih i hemijskih svojstava.
1. Industrija papira
Industrija papira je glavno polje primjene celuloze. Biljna vlakna mogu se pretvoriti u pulpu nakon mehaničke ili hemijske obrade. Celuloza daje snagu i izdržljivost kao glavna komponenta u ovom procesu. U procesu proizvodnje papira, upijanje vode, glatkoća i vlačna čvrstoća papira mogu se kontrolisati dodavanjem hemijskih aditiva i upotrebom različitih kombinacija vlakana. Pojava recikliranog papira dodatno naglašava održivost i mogućnost recikliranja celuloze, čineći je još povoljnijom u ekološki prihvatljivim materijalima.
2. Tekstilna industrija
Celulozna vlakna (kao što je pamuk) se široko koriste u proizvodnji tkanina kao osnovna sirovina tekstilne industrije. Pamučna vlakna sadrže više od 90% celuloze, što ih čini mekim, higroskopnim, prozračnim i drugim odličnim svojstvima, pogodnim za izradu raznih vrsta odjeće. Posljednjih godina, celulozna vlakna mogu se kemijski tretirati kako bi se formirala regenerirana celulozna vlakna kao što su viskozna vlakna i modalna vlakna, čime se dodatno proširuje primjena celuloze u tekstilnoj industriji. Ova vlakna nisu samo mekana i udobna, već imaju i dobra antibakterijska i biorazgradiva svojstva.
3. Bioplastika i biorazgradivi materijali
Celuloza se može koristiti za proizvodnju biorazgradive plastike u industriji plastike, što je jedan od važnih istraživačkih pravaca za rješavanje problema “bijelog zagađenja”. Preradom celuloze u acetat celuloze ili celulozni eter, može se koristiti za izradu ekološki prihvatljivih plastičnih folija, posuđa, itd. Ovi materijali imaju jaku hemijsku stabilnost i fizička svojstva i lako se razgrađuju u prirodnom okruženju, smanjujući uticaj plastični otpad na ekološku sredinu.
4. Građevinski materijali
U građevinskoj industriji celuloza se široko koristi za izradu vlaknasto-cementnih ploča, gipsanih ploča ojačanih vlaknima i materijala za toplinsku izolaciju. Kombinovanjem celuloznih vlakana s drugim materijalima može se poboljšati njihova otpornost na udar, vlačna čvrstoća i poboljšati toplinska i zvučna izolacija. Na primjer, celulozni termoizolacijski materijal je ekološki prihvatljiv termoizolacijski materijal. Ubrizgavanjem celuloznog praha ili celuloznih čestica u zid zgrade, može učinkovito izolirati i smanjiti buku, a njegova prirodna svojstva otpornosti na insekte čine ga širom primjenom u građevinarstvu.
5. Prehrambena i farmaceutska industrija
Derivati celuloze kao što su karboksimetil celuloza (CMC) i metil celuloza (MC) također imaju važnu primjenu u prehrambenoj i farmaceutskoj industriji. Karboksimetil celuloza se široko koristi kao zgušnjivač, stabilizator i emulgator u hrani, dok se metil celuloza često koristi kao dezintegrant u tabletama zbog svoje dobre adhezivnosti i biokompatibilnosti. Osim toga, celuloza se također može dodati hrani kao dijetalna vlakna kako bi se pomoglo ljudima da poboljšaju zdravlje crijeva.
6. Kozmetička industrija
Celuloza se često koristi kao zgušnjivač i stabilizator u kozmetici. Na primjer, uobičajena karboksimetil celuloza i mikrokristalna celuloza mogu povećati viskozitet i stabilnost kozmetike i izbjeći slojevitost sastojaka. Osim toga, razgradivost i netoksičnost celuloze čine je pogodnom za upotrebu u proizvodima za čišćenje, proizvodima za njegu kože i šminki.
7. Ekološki prihvatljivi materijali i materijali za filtere
Zbog porozne strukture i dobre adsorpcije celuloze sve se više koristi u filterskim materijalima. Celulozne membrane i celulozna nanovlakna koriste se u filtraciji zraka, tretmanu vode i industrijskim otpadnim vodama. Materijali za filtriranje celuloze ne samo da mogu ukloniti suspendirane čestice, već i adsorbirati štetne tvari, uz prednosti visoke efikasnosti i zaštite okoliša. Osim toga, istraživanje primjene celuloznih nanovlakna čini ih velikim potencijalom u budućim industrijama filtracije i zaštite okoliša.
8. Energetsko polje
Biomasa celuloze je također privukla veliku pažnju u oblasti energetike. Celuloza može proizvesti obnovljivu energiju kao što su bioetanol i biodizel kroz biorazgradnju i fermentaciju. U poređenju sa petrohemijskom energijom, proizvodi sagorevanja energije biomase su relativno ekološki prihvatljivi iu skladu sa konceptom održivog razvoja. Tehnologija proizvodnje celuloznog biogoriva se postepeno poboljšava, pružajući nove mogućnosti za čistu energiju u budućnosti.
9. Primjena nanotehnologije
Celulozna nanovlakna (CNF) važan su napredak u istraživanju celuloze posljednjih godina. Zbog svoje velike čvrstoće, male gustine i dobre biokompatibilnosti, široko se koriste u raznim kompozitnim materijalima. Dodatak celuloznih nanovlakna može značajno poboljšati mehanička svojstva kompozitnih materijala, a u poređenju sa drugim nanomaterijalima, celulozna nanovlakna su obnovljiva i biorazgradiva, pa imaju veliki potencijal u elektronskim uređajima, senzorima, medicinskim implantatima i materijalima visokih performansi.
10. Štampa i inkjet tehnologija
U tehnologiji štampe i inkjet, derivati celuloze se koriste za poboljšanje fluidnosti i adsorpcije mastila, čineći efekat štampanja ujednačenijim. U bojama za inkjet štampu, celuloza može učiniti boje potpunijim i jasnijim. Osim toga, prozirnost i čvrstoća celuloze mogu poboljšati kvalitetu tiskanog papira i smanjiti difuziju tinte, čime se tiskani proizvodi čine kvalitetnijim.
Kao obnovljiv i razgradiv prirodni polimerni materijal, celuloza je postala jedan od važnih materijala u modernoj proizvodnji. Njegova široka primjena u različitim oblastima pokazuje njegovu raznolikost i zaštitu okoliša, te promovira zelenu transformaciju mnogih industrija. U budućnosti, uz kontinuirani razvoj nauke i tehnologije i proboj nanotehnologije celuloze, primena celuloze će biti raznovrsnija.
Vrijeme objave: 01.11.2024