Цэлюлоза, адно з самых распаўсюджаных арганічных злучэнняў на Зямлі, дзякуючы сваім унікальным уласцівасцям служыць краевугольным каменем у розных прамысловых, камерцыйных і навуковых прымяненнях.Цэлюлоза, атрыманая ў асноўным са сценак раслінных клетак, уяўляе сабой поліцукрыд, які складаецца з адзінак глюкозы, злучаных разам, што робіць яе складаным вугляводам.Яго выдатная ўніверсальнасць, здольнасць да біяраскладання і шырокае распаўсюджванне падштурхнулі мноства прымянення ў розных галінах.、
Традыцыйныя прыкладання:
Вытворчасць паперы і кардона:
Цэлюлозныя валакна з'яўляюцца асноўным кампанентам вытворчасці паперы і кардону.
Цэлюлозная маса, атрыманая з драўніны, бавоўны або перапрацаванай паперы, перапрацоўваецца для стварэння шырокага спектру папяровых вырабаў, уключаючы газеты, часопісы, ўпаковачныя матэрыялы і паверхні для пісьма.
Тэкстыль і адзенне:
Бавоўна, у асноўным складаецца з цэлюлозных валокнаў, з'яўляецца асноўным тэкстыльным матэрыялам, які выкарыстоўваецца ў вытворчасці адзення.
Валакна на аснове цэлюлозы, такія як віскоза, мадал і ліацэл, вырабляюцца з дапамогай хімічных працэсаў і знаходзяць прымяненне ў вопратцы, хатнім тэкстылі і прамысловых вырабах.
Будаўнічыя матэрыялы:
Матэрыялы на аснове цэлюлозы, такія як драўніна і вырабы з драўніны, такія як фанера і арыентавана-стружкавыя пліты (OSB), з'яўляюцца неад'емнай часткай будаўніцтва для каркаса, ізаляцыі і аздаблення.
Харчовая прамысловасць:
Вытворныя цэлюлозы, такія як метылцэлюлоза і карбоксиметилцеллюлоза, служаць загушчальнікамі, стабілізатарамі і напаўняльнікамі ў харчовых прадуктах.
Харчовыя валакна, здабытыя з цэлюлозы, спрыяюць кансістэнцыі і харчовай каштоўнасці розных харчовых прадуктаў.
Фармацэўтычныя прэпараты:
Цэлюлоза выкарыстоўваецца ў якасці дапаможнага рэчыва ў фармацэўтычных складах, забяспечваючы ўласцівасці звязвання, распаду і кантраляванага вызвалення ў таблетках і капсулах.
Гідраксіпрапілметылцэлюлоза (ГПМЦ) і мікракрышталічная цэлюлоза - звычайныя вытворныя цэлюлозы, якія выкарыстоўваюцца ў фармацэўтыцы.
Новыя прыкладання:
Біясумяшчальныя плёнкі і пакрыцця:
Нанакрышталі цэлюлозы (CNC) і нанафібрылы цэлюлозы (CNF) - гэта нанапамерныя часціцы цэлюлозы з выключнай механічнай трываласцю і бар'ернымі ўласцівасцямі.
Гэтыя нанацэлюлозныя матэрыялы даследуюцца для прымянення ў біяраскладальнай упакоўцы, пакрыццях для харчовых прадуктаў і фармацэўтычных прэпаратаў, а таксама для перавязак.
3D-друк:
Цэлюлозныя ніткі, атрыманыя з драўнянай масы або іншых крыніц цэлюлозы, выкарыстоўваюцца ў якасці сыравіны для 3D-друку.
Біяраскладальнасць, аднаўляльнасць і нізкая таксічнасць цэлюлозных нітак робяць іх прывабнымі для ўстойлівага вытворчасці.
Назапашвальнікі энергіі:
Матэрыялы на аснове цэлюлозы даследуюцца для выкарыстання ў прыладах захоўвання энергіі, такіх як суперкандэнсатары і батарэі.
Вугляродныя матэрыялы, атрыманыя з цэлюлозы, дэманструюць перспектыўныя электрахімічныя ўласцівасці, уключаючы вялікую плошчу паверхні, добрую электраправоднасць і механічную трываласць.
Біямедыцынскія прымянення:
Цэлюлозныя каркасы выкарыстоўваюцца ў тканкавай інжынерыі для рэгенератыўнай медыцыны.
Біяраскладальныя матэрыялы на аснове цэлюлозы служаць носьбітамі для дастаўкі лекаў, ранозажыўляюшчымі павязкамі і каркасамі для культуры клетак і рэгенерацыі тканін.
Ачыстка вады:
Адсарбенты на аснове цэлюлозы выкарыстоўваюцца для водаачысткі і ачысткі сцёкавых вод.
Мадыфікаваныя цэлюлозныя матэрыялы эфектыўна выдаляюць забруджванні, такія як цяжкія металы, фарбавальнікі і арганічныя забруджвальнікі, з водных раствораў з дапамогай працэсаў адсорбцыі.
Электроніка і оптаэлектроніка:
Празрыстыя токаправодныя плёнкі і падкладкі з нанакрышталяў цэлюлозы даследуюцца для выкарыстання ў гнуткай электроніцы і оптаэлектронных прыладах.
Матэрыялы на аснове цэлюлозы даюць такія перавагі, як празрыстасць, гнуткасць і ўстойлівасць у параўнанні са звычайнымі электроннымі матэрыяламі.
Будучыя перспектывы:
Біяпластык:
Біяпластык на аснове цэлюлозы перспектыўны ў якасці ўстойлівай альтэрнатывы звычайнаму пластыку на аснове нафты.
Вядуцца намаганні па распрацоўцы палімераў, атрыманых з цэлюлозы, з палепшанымі механічнымі ўласцівасцямі, здольнасцю да біяраскладання і тэхналагічнымі характарыстыкамі для шырокага выкарыстання ў ўпакоўцы, спажывецкіх таварах і аўтамабільнай прамысловасці.
Разумныя матэрыялы:
Функцыяналізаваныя цэлюлозныя матэрыялы распрацоўваюцца ў якасці разумных матэрыялаў са спагаднымі ўласцівасцямі, у тым ліку з рэакцыяй на стымулы, вылучэннем лекаў, здольнасцю да самааднаўлення і адчуваннем навакольнага асяроддзя.
Гэтыя перадавыя матэрыялы на аснове цэлюлозы могуць прымяняцца ў ахове здароўя, робататэхніцы і маніторынгу навакольнага асяроддзя.
Нанатэхналогіі:
Чакаецца, што працяг даследаванняў нанацэлюлозных матэрыялаў, уключаючы нанакрышталі і нанафібрылы цэлюлозы, адкрые новыя сферы прымянення ў такіх галінах, як электроніка, фатоніка і нанамедыцына.
Інтэграцыя цэлюлозных нанаматэрыялаў з іншымі нанамаштабнымі кампанентамі можа прывесці да стварэння новых гібрыдных матэрыялаў з індывідуальнымі ўласцівасцямі для канкрэтных прыкладанняў.
Кругавая эканоміка:
Дасягненні ў тэхналогіях перапрацоўкі цэлюлозы і працэсах біяперапрацоўкі спрыяюць развіццю эканомікі кругавога цыклу матэрыялаў на аснове цэлюлозы.
Замкнёныя сістэмы для аднаўлення і рэгенерацыі цэлюлозы прапануюць магчымасці мінімізаваць адходы, паменшыць уздзеянне на навакольнае асяроддзе і павысіць эфектыўнасць выкарыстання рэсурсаў.
значэнне цэлюлозы выходзіць далёка за рамкі яе традыцыйнай ролі ў вытворчасці паперы і тэкстылю.Дзякуючы пастаянным даследаванням і інавацыям, цэлюлоза працягвае натхняць на новыя прымянення ў розных галінах прамысловасці, забяспечваючы ўстойлівасць, функцыянальнасць і прадукцыйнасць матэрыялаў і прадуктаў.Па меры таго, як грамадства ўсё больш аддае перавагу рашэнню навакольнага асяроддзя і эфектыўнаму выкарыстанню рэсурсаў, цэлюлоза застаецца каштоўным і універсальным рэсурсам для вырашэння сучасных і будучых праблем.
Час публікацыі: 28 сакавіка 2024 г