Celuloza, ena najpogostejših organskih spojin na Zemlji, zaradi svojih edinstvenih lastnosti služi kot temelj v različnih industrijskih, komercialnih in znanstvenih aplikacijah.Celuloza, pridobljena predvsem iz rastlinskih celičnih sten, je polisaharid, sestavljen iz enot glukoze, povezanih skupaj, zaradi česar je kompleksen ogljikov hidrat.Njegova izjemna vsestranskost, biorazgradljivost in številčnost so spodbudili množico aplikacij na različnih področjih.、
Tradicionalne aplikacije:
Proizvodnja papirja in kartona:
Celulozna vlakna so temeljni sestavni del proizvodnje papirja in kartona.
Celulozna celuloza, pridobljena iz lesa, bombaža ali recikliranega papirja, je podvržena predelavi za ustvarjanje široke palete papirnatih izdelkov, vključno s časopisi, revijami, embalažnimi materiali in pisalnimi površinami.
Tekstil in oblačila:
Bombaž, sestavljen predvsem iz celuloznih vlaken, je osnovni tekstilni material, ki se uporablja pri izdelavi oblačil.
Vlakna na osnovi celuloze, kot so rajon, modal in liocel, se proizvajajo s kemičnimi postopki in se uporabljajo v oblačilih, hišnem tekstilu in industrijskih izdelkih.
Gradbeni materiali:
Materiali na osnovi celuloze, kot so les in izdelki iz lesa, kot so vezane plošče in orientirane iverne plošče (OSB), so sestavni del gradnje za okvirje, izolacijo in končno obdelavo.
Prehrambena industrija:
Derivati celuloze, kot sta metilceluloza in karboksimetil celuloza, služijo kot zgoščevalci, stabilizatorji in sredstva za povečanje prostornine v prehrambenih izdelkih.
Prehranske vlaknine, pridobljene iz celuloze, prispevajo k teksturi in hranilni vrednosti različnih živil.
Farmacevtski izdelki:
Celuloza se uporablja kot pomožna snov v farmacevtskih formulacijah, ki zagotavlja lastnosti vezave, razgradnje in nadzorovanega sproščanja v tabletah in kapsulah.
Hidroksipropil metilceluloza (HPMC) in mikrokristalna celuloza sta pogosta derivata celuloze, ki se uporabljata v farmacevtskih aplikacijah.
Nastajajoče aplikacije:
Biokompatibilni filmi in premazi:
Celulozni nanokristali (CNC) in celulozni nanofibrili (CNF) so nanodelci celuloze z izjemno mehansko trdnostjo in pregradnimi lastnostmi.
Te nanocelulozne materiale raziskujejo za uporabo v biološko razgradljivi embalaži, premazih za hrano in farmacevtske izdelke ter oblogah za rane.
3D tiskanje:
Celulozni filamenti, pridobljeni iz lesne celuloze ali drugih virov celuloze, se uporabljajo kot surovina za 3D-tiskanje.
Zaradi biorazgradljivosti, obnovljivosti in nizke toksičnosti so celulozni filamenti privlačni za uporabo v trajnostni proizvodnji.
Naprave za shranjevanje energije:
Materiali na osnovi celuloze se preiskujejo za uporabo v napravah za shranjevanje energije, kot so superkondenzatorji in baterije.
Ogljikovi materiali, pridobljeni iz celuloze, imajo obetajoče elektrokemične lastnosti, vključno z visoko površino, dobro električno prevodnostjo in mehansko robustnostjo.
Biomedicinske aplikacije:
Celulozni ogrodja se uporabljajo v tkivnem inženirstvu za aplikacije v regenerativni medicini.
Biorazgradljivi materiali na osnovi celuloze služijo kot nosilci za dostavo zdravil, obloge za celjenje ran in nosilci za celično kulturo in regeneracijo tkiv.
Čiščenje vode:
Adsorbenti na osnovi celuloze se uporabljajo za čiščenje vode in čiščenje odpadne vode.
Modificirani celulozni materiali učinkovito odstranjujejo onesnaževalce, kot so težke kovine, barvila in organska onesnaževala, iz vodnih raztopin z adsorpcijskimi postopki.
Elektronika in optoelektronika:
Transparentne prevodne folije in substrate iz nanokristalov celuloze preiskujejo za uporabo v fleksibilni elektroniki in optoelektronskih napravah.
Materiali na osnovi celuloze nudijo prednosti, kot so preglednost, prilagodljivost in trajnost v primerjavi z običajnimi elektronskimi materiali.
Obeti za prihodnost:
Bioplastika:
Bioplastika na osnovi celuloze obeta kot trajnostna alternativa običajni plastiki na osnovi nafte.
V teku so prizadevanja za razvoj polimerov, pridobljenih iz celuloze, z izboljšanimi mehanskimi lastnostmi, biorazgradljivostjo in značilnostmi obdelave za široko uporabo v embalaži, potrošnem blagu in avtomobilski industriji.
Pametni materiali:
Funkcionalizirani celulozni materiali se razvijajo kot pametni materiali z odzivnimi lastnostmi, vključno s sproščanjem zdravil, odzivnim na dražljaje, sposobnostmi samozdravljenja in zaznavanjem okolja.
Ti napredni materiali na osnovi celuloze imajo potencialno uporabo v zdravstvu, robotiki in spremljanju okolja.
Nanotehnologija:
Pričakuje se, da bodo nadaljnje raziskave nanoceluloznih materialov, vključno s celuloznimi nanokristali in nanofibrili, odprle nove aplikacije na področjih, kot so elektronika, fotonika in nanomedicina.
Integracija celuloznih nanomaterialov z drugimi komponentami v nanometru lahko privede do novih hibridnih materialov s prilagojenimi lastnostmi za posebne aplikacije.
Krožno gospodarstvo:
Napredek v tehnologijah recikliranja celuloze in procesih biorafinerije prispeva k razvoju krožnega gospodarstva za materiale na osnovi celuloze.
Sistemi z zaprto zanko za pridobivanje in regeneracijo celuloze ponujajo priložnosti za zmanjšanje količine odpadkov, zmanjšanje vpliva na okolje in povečanje učinkovitosti virov.
pomen celuloze sega daleč preko njene tradicionalne vloge v proizvodnji papirja in tekstila.S stalnimi raziskavami in inovacijami celuloza še naprej navdihuje nove aplikacije v različnih panogah, spodbuja trajnost, funkcionalnost in učinkovitost materialov in izdelkov.Ker družba vedno bolj daje prednost skrbi za okolje in učinkovitosti virov, celuloza ostaja dragocen in vsestranski vir za reševanje sedanjih in prihodnjih izzivov.
Čas objave: 28. marec 2024