Som en naturlig polymerforbindelse har cellulose en bred vifte af anvendelser i fremstillingen. Det stammer hovedsageligt fra planters cellevægge og er en af de mest udbredte organiske forbindelser på jorden. Cellulose er blevet meget brugt i papirfremstilling, tekstiler, plast, byggematerialer, medicin, fødevarer og andre industrier på grund af sin unikke molekylære struktur, miljøvenlige nedbrydelighed og fremragende fysiske og kemiske egenskaber.
1. Papirfremstillingsindustrien
Papirfremstillingsindustrien er det vigtigste anvendelsesområde for cellulose. Plantefibre kan laves til papirmasse efter mekanisk eller kemisk behandling. Cellulose giver styrke og holdbarhed som hovedkomponenten i denne proces. I papirfremstillingsprocessen kan papirets vandabsorption, glathed og trækstyrke kontrolleres ved at tilføje kemiske tilsætningsstoffer og bruge forskellige fiberkombinationer. Fremkomsten af genbrugspapir understreger yderligere bæredygtigheden og genanvendeligheden af cellulose, hvilket gør det mere fordelagtigt i miljøvenlige materialer.
2. Tekstilindustri
Cellulosefibre (såsom bomuld) er meget udbredt til fremstilling af stoffer som de grundlæggende råvarer i tekstilindustrien. Bomuldsfibre indeholder mere end 90% cellulose, hvilket gør dem bløde, hygroskopiske, åndbare og andre fremragende egenskaber, velegnet til fremstilling af forskellige typer tøj. I de senere år kan cellulosefibre behandles kemisk for at danne regenererede cellulosefibre såsom viskosefibre og modalfibre, hvilket yderligere udvider anvendelsen af cellulose i tekstilindustrien. Disse fibre er ikke kun bløde og behagelige, men har også gode antibakterielle og biologisk nedbrydelige egenskaber.
3. Bioplast og biologisk nedbrydelige materialer
Cellulose kan bruges til at fremstille bionedbrydelig plast i plastindustrien, hvilket er en af de vigtige forskningsretninger for at løse problemet med "hvid forurening". Ved at forarbejde cellulose til celluloseacetat eller celluloseether, kan det bruges til at lave miljøvenlige plastfolier, service osv. Disse materialer har stærk kemisk stabilitet og fysiske egenskaber, og er nemme at nedbryde i det naturlige miljø, hvilket reducerer påvirkningen af plastaffald på det økologiske miljø.
4. Byggematerialer
I byggebranchen er cellulose meget brugt til fremstilling af fibercementplader, fiberforstærkede gipsplader og termiske isoleringsmaterialer. Kombination af cellulosefibre med andre materialer kan forbedre deres slagfasthed, trækstyrke og forbedre termisk isolering og lydisolering. For eksempel er cellulose termisk isoleringsmateriale et miljøvenligt termisk isoleringsmateriale. Ved at sprøjte cellulosepulver eller cellulosepartikler ind i bygningsvæggen kan det effektivt isolere og reducere støj, og dets naturlige insektsikre egenskaber gør det mere udbredt i byggeriet.
5. Fødevare- og medicinalindustrien
Cellulosederivater såsom carboxymethylcellulose (CMC) og methylcellulose (MC) har også vigtige anvendelser i fødevare- og medicinalindustrien. Carboxymethylcellulose er meget udbredt som fortykningsmiddel, stabilisator og emulgator i fødevarer, mens methylcellulose ofte bruges som disintegreringsmiddel i tabletter på grund af dets gode klæbeevne og biokompatibilitet. Derudover kan cellulose også tilsættes mad som kostfibre for at hjælpe folk med at forbedre tarmsundheden.
6. Kosmetikindustrien
Cellulose bruges ofte som fortykningsmiddel og stabilisator i kosmetik. For eksempel kan almindelig carboxymethylcellulose og mikrokrystallinsk cellulose øge viskositeten og stabiliteten af kosmetik og undgå lagdeling af ingredienser. Derudover gør cellulosens nedbrydelighed og ikke-toksicitet den velegnet til brug i renseprodukter, hudplejeprodukter og makeup.
7. Miljøvenlige materialer og filtermaterialer
På grund af den porøse struktur og gode adsorption af cellulose bruges det i stigende grad i filtermaterialer. Cellulosemembraner og cellulosenanofibre bruges til luftfiltrering, vandbehandling og industriel spildevandsrensning. Cellulosefiltermaterialer kan ikke kun fjerne suspenderede partikler, men også adsorbere skadelige stoffer med fordelene ved høj effektivitet og miljøbeskyttelse. Derudover gør anvendelsesforskningen af cellulosenanofibre det til et stort potentiale i fremtidens filtrerings- og miljøbeskyttelsesindustrier.
8. Energifelt
Cellulosebiomasse har også tiltrukket sig stor opmærksomhed på energiområdet. Cellulose kan producere vedvarende energi som bioethanol og biodiesel gennem bionedbrydning og gæring. Sammenlignet med petrokemisk energi er forbrændingsprodukterne fra biomasseenergi relativt miljøvenlige og i overensstemmelse med konceptet om bæredygtig udvikling. Produktionsteknologien af cellulosebiobrændstof bliver gradvist forbedret, hvilket giver nye muligheder for ren energi i fremtiden.
9. Anvendelse af nanoteknologi
Cellulose nanofibre (CNF) er et vigtigt fremskridt inden for celluloseforskning i de senere år. På grund af deres høje styrke, lave densitet og gode biokompatibilitet er de meget udbredt i forskellige kompositmaterialer. Tilsætning af cellulosenanofibre kan forbedre de mekaniske egenskaber af kompositmaterialer markant, og sammenlignet med andre nanomaterialer er cellulosenanofibre fornyelige og biologisk nedbrydelige, så de har et stort potentiale i elektroniske apparater, sensorer, medicinske implantater og højtydende materialer.
10. Udskrivning og inkjet-teknologi
Inden for print- og inkjetteknologi bruges cellulosederivater til at forbedre flydende og adsorption af blæk, hvilket gør udskrivningseffekten mere ensartet. I inkjet-trykfarver kan cellulose gøre farverne mere fyldige og klare. Derudover kan gennemsigtigheden og styrken af cellulose forbedre kvaliteten af trykt papir og reducere blækdiffusion, hvilket gør de trykte produkter af højere kvalitet.
Som et fornybart og nedbrydeligt naturligt polymermateriale er cellulose blevet et af de vigtige materialer i moderne fremstilling. Dens brede anvendelse på forskellige områder viser dens mangfoldighed og miljøbeskyttelse og fremmer den grønne omstilling af mange industrier. I fremtiden, med den fortsatte udvikling af videnskab og teknologi og cellulosenanoteknologiens gennembrud, vil anvendelsen af cellulose blive mere diversificeret.
Indlægstid: Nov-01-2024