Kā dabisks polimēru savienojums celulozei ir plašs pielietojums ražošanā. To galvenokārt iegūst no augu šūnu sieniņām un ir viens no visbiežāk sastopamajiem organiskajiem savienojumiem uz zemes. Celuloze ir plaši izmantota papīra ražošanā, tekstilrūpniecībā, plastmasā, būvmateriālos, medicīnā, pārtikas un citās nozarēs, pateicoties tās unikālajai molekulārajai struktūrai, videi draudzīgai noārdīšanās spējai un lieliskām fizikālajām un ķīmiskajām īpašībām.
1. Papīra ražošanas nozare
Papīra ražošanas nozare ir galvenā celulozes pielietojuma joma. No augu šķiedrām var iegūt mīkstumu pēc mehāniskas vai ķīmiskas apstrādes. Celuloze nodrošina izturību un izturību kā galveno sastāvdaļu šajā procesā. Papīra ražošanas procesā papīra ūdens absorbciju, gludumu un stiepes izturību var kontrolēt, pievienojot ķīmiskās piedevas un izmantojot dažādas šķiedru kombinācijas. Pārstrādāta papīra parādīšanās vēl vairāk uzsver celulozes ilgtspējību un pārstrādājamību, padarot to izdevīgāku videi draudzīgos materiālos.
2. Tekstilrūpniecība
Celulozes šķiedras (piemēram, kokvilna) plaši izmanto audumu ražošanā kā tekstilrūpniecības pamatizejvielas. Kokvilnas šķiedras satur vairāk nekā 90% celulozes, kas padara tās mīkstas, higroskopiskas, elpojošas un citas izcilas īpašības, piemērotas dažāda veida apģērbu izgatavošanai. Pēdējos gados celulozes šķiedras var ķīmiski apstrādāt, veidojot reģenerētas celulozes šķiedras, piemēram, viskozes šķiedras un modālās šķiedras, vēl vairāk paplašinot celulozes pielietojumu tekstilrūpniecībā. Šīs šķiedras ir ne tikai mīkstas un ērtas, bet tām piemīt arī labas antibakteriālas un bioloģiski noārdāmas īpašības.
3. Bioplastmasa un bioloģiski noārdāmi materiāli
No celulozes var izgatavot bioloģiski noārdāmu plastmasu plastmasas rūpniecībā, kas ir viens no nozīmīgākajiem pētniecības virzieniem “baltā piesārņojuma” problēmas risināšanā. Pārstrādājot celulozi celulozes acetātā vai celulozes ēterī, to var izmantot, lai izgatavotu videi draudzīgas plastmasas plēves, traukus utt. Šiem materiāliem ir spēcīga ķīmiskā stabilitāte un fizikālās īpašības, un tie ir viegli noārdāmi dabiskajā vidē, samazinot ietekmi uz plastmasas atkritumi uz ekoloģisko vidi.
4. Būvmateriāli
Celtniecības nozarē celulozi plaši izmanto šķiedru cementa plākšņu, šķiedru pastiprinātu ģipša plākšņu un siltumizolācijas materiālu ražošanā. Celulozes šķiedru apvienošana ar citiem materiāliem var uzlabot to triecienizturību, stiepes izturību un uzlabot siltumizolāciju un skaņas izolāciju. Piemēram, celulozes siltumizolācijas materiāls ir videi draudzīgs siltumizolācijas materiāls. Iesmidzinot celulozes pulveri vai celulozes daļiņas ēkas sienā, tas var efektīvi izolēt un samazināt troksni, un tā dabiskās insektu necaurlaidīgās īpašības padara to plašāk izmantotu būvniecībā.
5. Pārtikas un farmācijas rūpniecība
Celulozes atvasinājumiem, piemēram, karboksimetilcelulozei (CMC) un metilcelulozei (MC), ir arī nozīmīgs pielietojums pārtikas un farmācijas rūpniecībā. Karboksimetilceluloze tiek plaši izmantota kā biezinātājs, stabilizators un emulgators pārtikā, savukārt metilceluloze bieži tiek izmantota kā dezintegrants tabletēs tās labās adhēzijas un bioloģiskās saderības dēļ. Turklāt celulozi var pievienot arī pārtikai kā šķiedrvielu, lai palīdzētu cilvēkiem uzlabot zarnu veselību.
6. Kosmētikas nozare
Celuloze bieži tiek izmantota kā biezinātājs un stabilizators kosmētikā. Piemēram, parastā karboksimetilceluloze un mikrokristāliskā celuloze var palielināt kosmētikas viskozitāti un stabilitāti un izvairīties no sastāvdaļu noslāņošanās. Turklāt celulozes noārdīšanās un netoksicitāte padara to piemērotu lietošanai tīrīšanas līdzekļos, ādas kopšanas līdzekļos un kosmētikā.
7. Videi draudzīgi materiāli un filtru materiāli
Celulozes porainās struktūras un labās adsorbcijas dēļ to arvien vairāk izmanto filtru materiālos. Celulozes membrānas un celulozes nanošķiedras izmanto gaisa filtrēšanā, ūdens attīrīšanā un rūpniecisko notekūdeņu attīrīšanā. Celulozes filtru materiāli var ne tikai noņemt suspendētās daļiņas, bet arī adsorbēt kaitīgās vielas, un to priekšrocības ir augsta efektivitāte un vides aizsardzība. Turklāt celulozes nanošķiedru pielietojuma pētījumi dod tai lielu potenciālu nākotnes filtrācijas un vides aizsardzības nozarēs.
8. Enerģētiskais lauks
Celulozes biomasa ir piesaistījusi lielu uzmanību arī enerģētikas jomā. Biodegradācijas un fermentācijas ceļā celuloze var ražot atjaunojamo enerģiju, piemēram, bioetanolu un biodīzeļdegvielu. Salīdzinot ar naftas ķīmijas enerģiju, biomasas enerģijas sadegšanas produkti ir salīdzinoši videi draudzīgi un atbilst ilgtspējīgas attīstības koncepcijai. Celulozes biodegvielas ražošanas tehnoloģija pakāpeniski uzlabojas, sniedzot jaunas iespējas tīrai enerģijai nākotnē.
9. Nanotehnoloģiju pielietojums
Celulozes nanošķiedras (CNF) ir nozīmīgs progress celulozes pētījumos pēdējos gados. Pateicoties augstajai izturībai, zemajam blīvumam un labai bioloģiskajai saderībai, tos plaši izmanto dažādos kompozītmateriālos. Celulozes nanošķiedru pievienošana var būtiski uzlabot kompozītmateriālu mehāniskās īpašības, un, salīdzinot ar citiem nanomateriāliem, celulozes nanošķiedras ir atjaunojamas un bioloģiski noārdāmas, tāpēc tām ir liels potenciāls elektronisko ierīču, sensoru, medicīnisko implantu un augstas veiktspējas materiālos.
10. Drukāšana un tintes tehnoloģija
Drukāšanas un tintes tehnoloģijā celulozes atvasinājumi tiek izmantoti, lai uzlabotu tintes plūstamību un adsorbciju, padarot drukas efektu vienmērīgāku. Tintes drukas tintēs celuloze var padarīt krāsas pilnīgākas un skaidrākas. Turklāt celulozes caurspīdīgums un izturība var uzlabot apdrukātā papīra kvalitāti un samazināt tintes difūziju, tādējādi padarot drukātos produktus kvalitatīvākus.
Celuloze kā atjaunojams un noārdāms dabīgs polimēru materiāls ir kļuvis par vienu no svarīgākajiem materiāliem mūsdienu ražošanā. Tā plašais pielietojums dažādās jomās parāda tās daudzveidību un vides aizsardzību, kā arī veicina daudzu nozaru zaļo transformāciju. Nākotnē, nepārtraukti attīstoties zinātnei un tehnoloģijām un celulozes nanotehnoloģiju izrāvienam, celulozes pielietojums būs daudzveidīgāks.
Izlikšanas laiks: Nov-01-2024