Kaip natūralus polimero junginys, celiuliozė gamyboje naudojama labai įvairiai. Jis daugiausia gaunamas iš augalų ląstelių sienelių ir yra vienas gausiausių organinių junginių žemėje. Celiuliozė buvo plačiai naudojama popieriaus gamyboje, tekstilės, plastiko, statybinių medžiagų, medicinos, maisto ir kitose pramonės šakose dėl savo unikalios molekulinės struktūros, aplinkai nekenksmingo skaidumo ir puikių fizinių bei cheminių savybių.
1. Popieriaus gamybos pramonė
Popieriaus gamybos pramonė yra pagrindinė celiuliozės naudojimo sritis. Iš augalinių pluoštų galima pagaminti minkštimą po mechaninio arba cheminio apdorojimo. Celiuliozė suteikia stiprumą ir ilgaamžiškumą, kaip pagrindinį šio proceso komponentą. Popieriaus gamybos procese vandens sugėrimas, popieriaus lygumas ir atsparumas tempimui gali būti kontroliuojami pridedant cheminių priedų ir naudojant skirtingus pluoštų derinius. Perdirbto popieriaus atsiradimas dar labiau pabrėžia celiuliozės tvarumą ir perdirbamumą, todėl ji tampa naudingesnė aplinkai nekenksmingose medžiagose.
2. Tekstilės pramonė
Celiuliozės pluoštai (pavyzdžiui, medvilnė) plačiai naudojami audinių gamyboje kaip pagrindinė tekstilės pramonės žaliava. Medvilnės pluoštuose yra daugiau nei 90% celiuliozės, todėl jie yra minkšti, higroskopiški, pralaidūs orui ir kitomis puikiomis savybėmis, tinkami įvairių rūšių drabužių gamybai. Pastaraisiais metais celiuliozės pluoštai gali būti chemiškai apdoroti, kad susidarytų regeneruoti celiuliozės pluoštai, tokie kaip viskozės pluoštai ir modaliniai pluoštai, toliau plečiant celiuliozės pritaikymą tekstilės pramonėje. Šie pluoštai yra ne tik minkšti ir patogūs, bet ir pasižymi geromis antibakterinėmis bei biologiškai skaidomomis savybėmis.
3. Bioplastikas ir biologiškai skaidžios medžiagos
Iš celiuliozės galima gaminti biologiškai skaidomus plastikus plastiko pramonėje, kuri yra viena iš svarbių tyrimų krypčių sprendžiant „baltosios taršos“ problemą. Perdirbus celiuliozę į celiuliozės acetatą arba celiuliozės eterį, iš jos galima gaminti ekologiškas plastikines plėveles, stalo įrankius ir kt. Šios medžiagos pasižymi stipriu cheminiu stabilumu ir fizinėmis savybėmis, lengvai suyra natūralioje aplinkoje, todėl sumažėja plastiko atliekos ekologinei aplinkai.
4. Statybinės medžiagos
Statybos pramonėje celiuliozė plačiai naudojama pluoštinių cemento plokščių, pluoštu armuotų gipso plokščių ir termoizoliacinių medžiagų gamybai. Celiuliozės pluoštų derinimas su kitomis medžiagomis gali padidinti jų atsparumą smūgiams, tempimo stiprumą, pagerinti šilumos ir garso izoliaciją. Pavyzdžiui, celiuliozinė termoizoliacinė medžiaga yra aplinkai nekenksminga termoizoliacinė medžiaga. Įpurškus celiuliozės miltelius ar celiuliozės daleles į pastato sieną, jis gali efektyviai izoliuoti ir sumažinti triukšmą, o dėl natūralių vabzdžių atsparumo savybių jis plačiau naudojamas statybose.
5. Maisto ir farmacijos pramonė
Celiuliozės dariniai, tokie kaip karboksimetilceliuliozė (CMC) ir metilceliuliozė (MC), taip pat yra svarbūs maisto ir farmacijos pramonėje. Karboksimetilceliuliozė yra plačiai naudojama kaip tirštiklis, stabilizatorius ir emulsiklis maiste, o metilceliuliozė dėl gero lipnumo ir biologinio suderinamumo dažnai naudojama kaip tabletėse dezintegrantas. Be to, celiuliozė taip pat gali būti dedama į maistą kaip maistinės skaidulos, kad padėtų žmonėms pagerinti žarnyno sveikatą.
6. Kosmetikos pramonė
Celiuliozė dažnai naudojama kaip tirštiklis ir stabilizatorius kosmetikoje. Pavyzdžiui, įprasta karboksimetilceliuliozė ir mikrokristalinė celiuliozė gali padidinti kosmetikos klampumą ir stabilumą bei išvengti sudedamųjų dalių stratifikacijos. Be to, dėl celiuliozės skaidomumo ir netoksiškumo ją galima naudoti valymo produktuose, odos priežiūros priemonėse ir makiaže.
7. Aplinkai nekenksmingos medžiagos ir filtravimo medžiagos
Dėl porėtos struktūros ir geros celiuliozės adsorbcijos ji vis dažniau naudojama filtrų medžiagose. Celiuliozės membranos ir celiuliozės nanopluoštai naudojami oro filtravimui, vandens valymui ir pramoninių nuotekų valymui. Celiuliozės filtrų medžiagos gali ne tik pašalinti suspenduotas daleles, bet ir adsorbuoti kenksmingas medžiagas, o tai pasižymi dideliu efektyvumu ir aplinkos apsauga. Be to, dėl celiuliozės nanopluošto taikymo tyrimų jis turi didelį potencialą ateities filtravimo ir aplinkos apsaugos pramonėje.
8. Energijos laukas
Celiuliozės biomasė taip pat sulaukė daug dėmesio energetikos srityje. Per biologinį skaidymą ir fermentaciją celiuliozė gali gaminti atsinaujinančią energiją, tokią kaip bioetanolis ir biodyzelinas. Palyginti su naftos chemijos energija, biomasės energijos degimo produktai yra gana draugiški aplinkai ir atitinka darnaus vystymosi koncepciją. Pamažu tobulėja celiuliozės biokuro gamybos technologija, suteikianti naujų galimybių švariai energijai ateityje.
9. Nanotechnologijų taikymas
Celiuliozės nanopluoštai (CNF) yra svarbi pastarųjų metų celiuliozės tyrimų pažanga. Dėl didelio stiprumo, mažo tankio ir gero biologinio suderinamumo jie plačiai naudojami įvairiose kompozicinėse medžiagose. Pridėjus celiuliozės nanopluošto galima žymiai pagerinti kompozitinių medžiagų mechanines savybes, o lyginant su kitomis nanomedžiagomis, celiuliozės nanopluoštai yra atsinaujinantys ir biologiškai skaidūs, todėl turi didelį potencialą elektroniniuose prietaisuose, jutikliuose, medicininiuose implantuose ir aukštos kokybės medžiagose.
10. Spausdinimas ir rašalinė technologija
Spausdinimo ir rašalinių spausdintuvų technologijose celiuliozės dariniai naudojami rašalo sklandumui ir adsorbcijai pagerinti, todėl spausdinimo efektas tampa vienodesnis. Rašalinio spausdinimo dažuose celiuliozė gali padaryti spalvas sodresnėmis ir aiškesnėmis. Be to, celiuliozės skaidrumas ir stiprumas gali pagerinti spausdinto popieriaus kokybę ir sumažinti rašalo sklaidą, todėl spaudiniai tampa aukštesnės kokybės.
Celiuliozė, kaip atsinaujinanti ir skaidoma natūrali polimerinė medžiaga, tapo viena iš svarbiausių šiuolaikinės gamybos medžiagų. Platus jo taikymas įvairiose srityse rodo jo įvairovę ir aplinkos apsaugą bei skatina daugelio pramonės šakų ekologišką transformaciją. Ateityje, nuolat tobulėjant mokslui ir technologijoms bei celiuliozės nanotechnologijų proveržiui, celiuliozės pritaikymas bus įvairesnis.
Paskelbimo laikas: 2024-11-01