Là một hợp chất polymer tự nhiên, xenlulo có nhiều ứng dụng trong sản xuất. Nó chủ yếu có nguồn gốc từ thành tế bào của thực vật và là một trong những hợp chất hữu cơ phong phú nhất trên trái đất. Cellulose đã được sử dụng rộng rãi trong sản xuất giấy, dệt may, nhựa, vật liệu xây dựng, y học, thực phẩm và các ngành công nghiệp khác do cấu trúc phân tử độc đáo, khả năng phân hủy thân thiện với môi trường và các tính chất vật lý và hóa học tuyệt vời.
1. Ngành sản xuất giấy
Ngành công nghiệp sản xuất giấy là lĩnh vực ứng dụng chính của cellulose. Sợi thực vật có thể được làm thành bột giấy sau khi xử lý cơ học hoặc hóa học. Cellulose cung cấp sức mạnh và độ bền là thành phần chính trong quá trình này. Trong quy trình sản xuất giấy, khả năng hấp thụ nước, độ mịn và độ bền kéo của giấy có thể được kiểm soát bằng cách thêm các chất phụ gia hóa học và sử dụng các kết hợp sợi khác nhau. Sự xuất hiện của giấy tái chế càng nhấn mạnh đến tính bền vững và khả năng tái chế của cellulose, khiến nó trở nên có lợi hơn trong các vật liệu thân thiện với môi trường.
2. Ngành dệt may
Sợi xenlulo (như bông) được sử dụng rộng rãi trong sản xuất vải làm nguyên liệu thô cơ bản của ngành dệt may. Sợi bông chứa hơn 90% cellulose, khiến chúng mềm mại, hút ẩm, thoáng khí và có các đặc tính tuyệt vời khác, thích hợp để sản xuất nhiều loại quần áo. Trong những năm gần đây, sợi xenlulo có thể được xử lý hóa học để tạo thành sợi xenlulo tái sinh như sợi viscose và sợi modal, mở rộng hơn nữa ứng dụng xenlulo trong ngành dệt may. Những sợi này không chỉ mềm mại, thoải mái mà còn có đặc tính kháng khuẩn và phân hủy sinh học tốt.
3. Nhựa sinh học và vật liệu phân hủy sinh học
Cellulose có thể được sử dụng để sản xuất nhựa phân hủy sinh học trong ngành nhựa, đây là một trong những hướng nghiên cứu quan trọng để giải quyết vấn đề “ô nhiễm trắng”. Bằng cách xử lý cellulose thành cellulose acetate hoặc cellulose ether, nó có thể được sử dụng để làm màng nhựa, bộ đồ ăn, v.v. thân thiện với môi trường. Những vật liệu này có tính ổn định hóa học và tính chất vật lý mạnh, dễ phân hủy trong môi trường tự nhiên, giảm tác động của rác thải nhựa tới môi trường sinh thái.
4. Vật liệu xây dựng
Trong ngành xây dựng, xenlulo được sử dụng rộng rãi để làm tấm xi măng sợi, tấm thạch cao cốt sợi và vật liệu cách nhiệt. Kết hợp sợi xenlulo với các vật liệu khác có thể tăng cường khả năng chống va đập, độ bền kéo và cải thiện khả năng cách nhiệt và cách âm. Ví dụ, vật liệu cách nhiệt cellulose là vật liệu cách nhiệt thân thiện với môi trường. Bằng cách bơm bột xenlulo hoặc các hạt xenlulo vào tường tòa nhà, nó có thể cách nhiệt và giảm tiếng ồn một cách hiệu quả, đồng thời đặc tính chống côn trùng tự nhiên của nó khiến nó được sử dụng rộng rãi hơn trong xây dựng.
5. Ngành thực phẩm và dược phẩm
Các dẫn xuất cellulose như carboxymethyl cellulose (CMC) và methyl cellulose (MC) cũng có những ứng dụng quan trọng trong ngành thực phẩm và dược phẩm. Carboxymethyl cellulose được sử dụng rộng rãi làm chất làm đặc, chất ổn định và chất nhũ hóa trong thực phẩm, trong khi methyl cellulose thường được sử dụng làm chất phân hủy trong viên nén do độ bám dính và khả năng tương thích sinh học tốt. Ngoài ra, cellulose còn có thể được bổ sung vào thực phẩm dưới dạng chất xơ để giúp con người cải thiện sức khỏe đường ruột.
6. Ngành mỹ phẩm
Cellulose thường được sử dụng làm chất làm đặc và ổn định trong mỹ phẩm. Ví dụ, carboxymethyl cellulose thông thường và cellulose vi tinh thể có thể làm tăng độ nhớt và độ ổn định của mỹ phẩm và tránh sự phân tầng của các thành phần. Ngoài ra, khả năng phân hủy và không độc hại của cellulose khiến nó thích hợp để sử dụng trong các sản phẩm làm sạch, sản phẩm chăm sóc da và trang điểm.
7. Vật liệu và vật liệu lọc thân thiện với môi trường
Do cấu trúc xốp và khả năng hấp phụ cellulose tốt nên ngày càng được sử dụng nhiều trong vật liệu lọc. Màng cellulose và sợi nano cellulose được sử dụng trong lọc không khí, xử lý nước và xử lý nước thải công nghiệp. Vật liệu lọc cellulose không chỉ có thể loại bỏ các hạt lơ lửng mà còn hấp thụ các chất có hại, với ưu điểm là hiệu quả cao và bảo vệ môi trường. Ngoài ra, việc nghiên cứu ứng dụng sợi nano cellulose khiến nó có tiềm năng lớn trong ngành lọc và bảo vệ môi trường trong tương lai.
8. Trường năng lượng
Sinh khối cellulose cũng thu hút nhiều sự chú ý trong lĩnh vực năng lượng. Cellulose có thể sản xuất năng lượng tái tạo như ethanol sinh học và dầu diesel sinh học thông qua quá trình phân hủy sinh học và lên men. So với năng lượng hóa dầu, sản phẩm đốt của năng lượng sinh khối tương đối thân thiện với môi trường và phù hợp với khái niệm phát triển bền vững. Công nghệ sản xuất nhiên liệu sinh học xenlulô đang dần được cải tiến, mang đến những khả năng mới về năng lượng sạch trong tương lai.
9. Ứng dụng công nghệ nano
Sợi nano cellulose (CNF) là một tiến bộ quan trọng trong nghiên cứu cellulose trong những năm gần đây. Do cường độ cao, mật độ thấp và khả năng tương thích sinh học tốt, chúng được sử dụng rộng rãi trong các vật liệu composite khác nhau. Việc bổ sung sợi nano cellulose có thể cải thiện đáng kể các tính chất cơ học của vật liệu composite và so với các vật liệu nano khác, sợi nano cellulose có khả năng tái tạo và phân hủy sinh học nên chúng có tiềm năng lớn trong các thiết bị điện tử, cảm biến, cấy ghép y tế và vật liệu hiệu suất cao.
10. Công nghệ in và phun mực
Trong công nghệ in và phun, dẫn xuất cellulose được sử dụng để cải thiện tính lưu động và khả năng hấp phụ của mực, giúp hiệu quả in ấn đồng đều hơn. Trong mực in phun, cellulose có thể làm cho màu sắc đầy đủ và rõ ràng hơn. Ngoài ra, độ trong suốt và độ bền của cellulose có thể cải thiện chất lượng giấy in và giảm sự khuếch tán của mực, do đó làm cho sản phẩm in có chất lượng cao hơn.
Là một vật liệu polymer tự nhiên có thể tái tạo và phân hủy, cellulose đã trở thành một trong những vật liệu quan trọng trong sản xuất hiện đại. Ứng dụng rộng rãi của nó trong các lĩnh vực khác nhau cho thấy tính đa dạng và bảo vệ môi trường, đồng thời thúc đẩy quá trình chuyển đổi xanh của nhiều ngành công nghiệp. Trong tương lai, với sự phát triển không ngừng của khoa học công nghệ và sự đột phá của công nghệ nano cellulose, việc ứng dụng cellulose sẽ đa dạng hơn.
Thời gian đăng: Nov-01-2024