Som en naturlig polymerforbindelse har cellulose et bredt spekter av bruksområder i produksjon. Det er hovedsakelig avledet fra celleveggene til planter og er en av de mest tallrike organiske forbindelsene på jorden. Cellulose har blitt mye brukt i papirproduksjon, tekstiler, plast, byggematerialer, medisin, mat og andre industrier på grunn av sin unike molekylære struktur, miljøvennlige nedbrytbarhet og utmerkede fysiske og kjemiske egenskaper.
1. Papirindustri
Papirfremstillingsindustrien er det viktigste bruksområdet for cellulose. Plantefibre kan gjøres til masse etter mekanisk eller kjemisk behandling. Cellulose gir styrke og holdbarhet som hovedkomponenten i denne prosessen. I papirfremstillingsprosessen kan vannabsorpsjonen, glattheten og strekkstyrken til papiret kontrolleres ved å tilsette kjemiske tilsetningsstoffer og bruke forskjellige fiberkombinasjoner. Fremveksten av resirkulert papir understreker ytterligere bærekraften og resirkulerbarheten til cellulose, noe som gjør det mer fordelaktig i miljøvennlige materialer.
2. Tekstilindustri
Cellulosefibre (som bomull) er mye brukt i produksjon av stoffer som de grunnleggende råvarene i tekstilindustrien. Bomullsfibre inneholder mer enn 90 % cellulose, noe som gjør dem myke, hygroskopiske, pustende og andre utmerkede egenskaper, egnet for produksjon av ulike typer klær. I de senere årene kan cellulosefibre behandles kjemisk for å danne regenererte cellulosefibre som viskosefibre og modale fibre, noe som ytterligere utvider anvendelsen av cellulose i tekstilindustrien. Disse fibrene er ikke bare myke og behagelige, men har også gode antibakterielle og biologisk nedbrytbare egenskaper.
3. Bioplast og biologisk nedbrytbare materialer
Cellulose kan brukes til å lage biologisk nedbrytbar plast i plastindustrien, som er en av de viktige forskningsretningene for å løse problemet med "hvit forurensning". Ved å bearbeide cellulose til celluloseacetat eller celluloseeter kan den brukes til å lage miljøvennlige plastfilmer, servise osv. Disse materialene har sterk kjemisk stabilitet og fysiske egenskaper, og er lette å bryte ned i det naturlige miljøet, noe som reduserer påvirkningen av plastavfall på det økologiske miljøet.
4. Byggematerialer
I byggebransjen er cellulose mye brukt til å lage fibersementplater, fiberforsterkede gipsplater og varmeisolasjonsmaterialer. Å kombinere cellulosefibre med andre materialer kan forbedre deres slagfasthet, strekkstyrke og forbedre termisk isolasjon og lydisolasjon. For eksempel er cellulose termisk isolasjonsmateriale et miljøvennlig varmeisolasjonsmateriale. Ved å injisere cellulosepulver eller cellulosepartikler i bygningsveggen kan den effektivt isolere og redusere støy, og dens naturlige insektsikre egenskaper gjør den mer utbredt i konstruksjonen.
5. Mat- og farmasøytisk industri
Cellulosederivater som karboksymetylcellulose (CMC) og metylcellulose (MC) har også viktige anvendelser i næringsmiddel- og farmasøytisk industri. Karboksymetylcellulose er mye brukt som fortykningsmiddel, stabilisator og emulgator i matvarer, mens metylcellulose ofte brukes som desintegreringsmiddel i tabletter på grunn av sin gode klebeevne og biokompatibilitet. I tillegg kan cellulose også legges til mat som kostfiber for å hjelpe folk med å forbedre tarmhelsen.
6. Kosmetikkindustrien
Cellulose brukes ofte som fortykningsmiddel og stabilisator i kosmetikk. For eksempel kan vanlig karboksymetylcellulose og mikrokrystallinsk cellulose øke viskositeten og stabiliteten til kosmetikk og unngå lagdeling av ingredienser. I tillegg gjør nedbrytbarheten og ikke-toksisiteten til cellulose den egnet for bruk i renseprodukter, hudpleieprodukter og makeup.
7. Miljøvennlige materialer og filtermaterialer
På grunn av den porøse strukturen og gode adsorpsjonen av cellulose, brukes den i økende grad i filtermaterialer. Cellulosemembraner og cellulosenanofibre brukes i luftfiltrering, vannbehandling og industriell avløpsvannbehandling. Cellulosefiltermaterialer kan ikke bare fjerne suspenderte partikler, men også adsorbere skadelige stoffer, med fordelene med høy effektivitet og miljøvern. I tillegg gjør bruksforskningen av cellulosenanofibre at den har et stort potensial i fremtidens filtrerings- og miljøvernindustri.
8. Energifelt
Cellulosebiomasse har også vakt mye oppmerksomhet innen energifeltet. Cellulose kan produsere fornybar energi som bioetanol og biodiesel gjennom biologisk nedbrytning og gjæring. Sammenlignet med petrokjemisk energi er forbrenningsproduktene av biomasseenergi relativt miljøvennlige og i tråd med begrepet bærekraftig utvikling. Produksjonsteknologien for cellulosebiodrivstoff blir gradvis bedre, og gir nye muligheter for ren energi i fremtiden.
9. Anvendelse av nanoteknologi
Cellulose nanofibre (CNF) er et viktig fremskritt innen celluloseforskning de siste årene. På grunn av deres høye styrke, lave tetthet og gode biokompatibilitet, er de mye brukt i ulike komposittmaterialer. Tilsetning av cellulosenanofibre kan forbedre de mekaniske egenskapene til komposittmaterialer betraktelig, og sammenlignet med andre nanomaterialer er cellulosenanofibre fornybare og biologisk nedbrytbare, så de har et stort potensial i elektroniske enheter, sensorer, medisinske implantater og høyytelsesmaterialer.
10. Utskrift og blekkteknologi
I utskrift og blekkstråleteknologi brukes cellulosederivater for å forbedre flyten og adsorpsjonen av blekk, noe som gjør utskriftseffekten mer jevn. I blekkblekk kan cellulose gjøre fargene mer fyldige og klare. I tillegg kan gjennomsiktigheten og styrken til cellulose forbedre kvaliteten på trykt papir og redusere blekkdiffusjonen, og dermed gjøre de trykte produktene av høyere kvalitet.
Som et fornybart og nedbrytbart naturlig polymermateriale har cellulose blitt et av de viktige materialene i moderne produksjon. Dens brede anvendelse på forskjellige felt viser dets mangfold og miljøvern, og fremmer den grønne transformasjonen av mange bransjer. I fremtiden, med den kontinuerlige utviklingen av vitenskap og teknologi og gjennombruddet av cellulosenanoteknologi, vil anvendelsen av cellulose bli mer diversifisert.
Innleggstid: Nov-01-2024