Целулоза, једно од најзаступљенијих органских једињења на Земљи, служи као камен темељац у разним индустријским, комерцијалним и научним применама због својих јединствених својстава.Изведена првенствено од зидова биљних ћелија, целулоза је полисахарид састављен од јединица глукозе повезаних заједно, што је чини сложеним угљеним хидратом.Његова изузетна свестраност, биоразградивост и изобиље подстакли су мноштво апликација у различитим областима.、
Традиционалне апликације:
Производња папира и картона:
Целулозна влакна су основна компонента производње папира и картона.
Целулозна пулпа добијена од дрвета, памука или рециклираног папира пролази кроз обраду како би се створио широк спектар производа од папира, укључујући новине, часописе, материјале за паковање и површине за писање.
Текстил и одећа:
Памук, првенствено састављен од целулозних влакана, је основни текстилни материјал који се користи у производњи одеће.
Влакна на бази целулозе као што су рајон, модал и лиоцел производе се хемијским процесима и налазе примену у одећи, кућном текстилу и индустријским производима.
Грађевински материјал:
Материјали на бази целулозе, као што су дрво и конструисани производи од дрвета као што су шперплоча и оријентисане иверице (ОСБ), саставни су део конструкције за уоквиривање, изолацију и завршну обраду.
Прехрамбена индустрија:
Деривати целулозе као што су метилцелулоза и карбоксиметил целулоза служе као згушњивачи, стабилизатори и средства за повећање запремине у прехрамбеним производима.
Дијетална влакна екстрахована из целулозе доприносе текстури и нутритивној вредности различитих прехрамбених производа.
Фармацеутика:
Целулоза се користи као ексципијент у фармацеутским формулацијама, обезбеђујући својства везивања, дезинтеграције и контролисаног ослобађања у таблетама и капсулама.
Хидроксипропил метилцелулоза (ХПМЦ) и микрокристална целулоза су уобичајени деривати целулозе који се користе у фармацеутским апликацијама.
Нове апликације:
Биокомпатибилни филмови и премази:
Нанокристали целулозе (ЦНЦ) и нанофибрили целулозе (ЦНФ) су честице целулозе у наноразмери са изузетном механичком чврстоћом и својствима баријере.
Ови наноцелулозни материјали се истражују за примену у биоразградивом паковању, премазима за храну и фармацеутске производе и завојима за ране.
3Д штампање:
Целулозни филаменти, добијени од дрвене целулозе или других извора целулозе, користе се као сировина за 3Д штампање.
Биоразградивост, обновљивост и ниска токсичност целулозних филамената чине их привлачним за одрживе производне апликације.
Уређаји за складиштење енергије:
Материјали на бази целулозе се истражују за употребу у уређајима за складиштење енергије као што су суперкондензатори и батерије.
Угљенични материјали добијени од целулозе показују обећавајућа електрохемијска својства, укључујући велику површину, добру електричну проводљивост и механичку робусност.
Биомедицинске апликације:
Целулозне скеле се користе у ткивном инжењерству за примену у регенеративној медицини.
Биоразградиви материјали на бази целулозе служе као носачи за испоруку лекова, завоји за зарастање рана и скеле за ћелијску културу и регенерацију ткива.
Третман водом:
Адсорбенти на бази целулозе се користе за пречишћавање воде и третман отпадних вода.
Модификовани целулозни материјали ефикасно уклањају загађиваче као што су тешки метали, боје и органски загађивачи из водених раствора кроз процесе адсорпције.
Електроника и оптоелектроника:
Прозирни проводљиви филмови и супстрати направљени од нанокристала целулозе су истражени за употребу у флексибилној електроници и оптоелектронским уређајима.
Материјали на бази целулозе нуде предности као што су транспарентност, флексибилност и одрживост у поређењу са конвенционалним електронским материјалима.
Изгледи за будућност:
Биопластика:
Биопластика на бази целулозе обећава као одржива алтернатива конвенционалној пластици на бази нафте.
У току су напори да се развију полимери добијени од целулозе са побољшаним механичким својствима, биоразградљивошћу и карактеристикама обраде за широку употребу у амбалажи, роби широке потрошње и аутомобилској примени.
Паметни материјали:
Функционализовани целулозни материјали се развијају као паметни материјали са особинама које реагују, укључујући ослобађање лекова које реагује на стимулансе, способности самоизлечења и осетљивост на животну средину.
Ови напредни материјали на бази целулозе имају потенцијалну примену у здравству, роботици и праћењу животне средине.
нанотехнологија:
Очекује се да ће наставак истраживања наноцелулозних материјала, укључујући нанокристале целулозе и нанофибриле, отворити нове апликације у областима као што су електроника, фотоника и наномедицина.
Интеграција наноматеријала целулозе са другим компонентама наноразмера може довести до нових хибридних материјала са својствима прилагођеним специфичним применама.
Циркуларна економија:
Напредак у технологијама рециклирања целулозе и процесима биорафинерије доприносе развоју циркуларне економије за материјале на бази целулозе.
Системи затворене петље за обнављање и регенерацију целулозе нуде могућности за минимизирање отпада, смањење утицаја на животну средину и повећање ефикасности ресурса.
значај целулозе превазилази њене традиционалне улоге у производњи папира и текстилу.Уз текуће истраживање и иновације, целулоза наставља да инспирише нове примене у различитим индустријама, подстичући одрживост, функционалност и перформансе у материјалима и производима.Како друштво све више даје приоритет управљању животном средином и ефикасности ресурса, целулоза остаје вриједан и свестран ресурс за рјешавање садашњих и будућих изазова.
Време поста: 28.03.2024