Como um composto polimérico natural, a celulose possui uma ampla gama de aplicações na indústria. Ela é derivada principalmente das paredes celulares das plantas e é um dos compostos orgânicos mais abundantes na Terra. A celulose tem sido amplamente utilizada na fabricação de papel, têxteis, plásticos, materiais de construção, medicamentos, alimentos e outras indústrias devido à sua estrutura molecular única, biodegradabilidade ecologicamente correta e excelentes propriedades físicas e químicas.
1. Indústria de fabricação de papel
A indústria papeleira é o principal campo de aplicação da celulose. As fibras vegetais podem ser transformadas em polpa após tratamento mecânico ou químico. A celulose, como principal componente desse processo, proporciona resistência e durabilidade. No processo de fabricação de papel, a absorção de água, a maciez e a resistência à tração do papel podem ser controladas pela adição de aditivos químicos e pelo uso de diferentes combinações de fibras. O surgimento do papel reciclado enfatiza ainda mais a sustentabilidade e a reciclabilidade da celulose, tornando-a mais vantajosa como material ecologicamente correto.
2. Indústria têxtil
As fibras de celulose (como o algodão) são amplamente utilizadas na fabricação de tecidos como matéria-prima básica da indústria têxtil. As fibras de algodão contêm mais de 90% de celulose, o que as torna macias, higroscópicas, respiráveis e com excelentes propriedades, adequadas para a fabricação de diversos tipos de roupas. Nos últimos anos, as fibras de celulose podem ser tratadas quimicamente para formar fibras de celulose regeneradas, como fibras de viscose e fibras modais, expandindo ainda mais a aplicação da celulose na indústria têxtil. Essas fibras não são apenas macias e confortáveis, mas também possuem boas propriedades antibacterianas e biodegradáveis.
3. Bioplásticos e materiais biodegradáveis
A celulose pode ser usada para produzir plásticos biodegradáveis na indústria de plásticos, o que representa uma das importantes áreas de pesquisa para a solução do problema da "poluição branca". Ao processar a celulose em acetato de celulose ou éter de celulose, ela pode ser usada para produzir filmes plásticos ecológicos, utensílios de mesa, etc. Esses materiais possuem forte estabilidade química e propriedades físicas, além de serem fáceis de degradar no ambiente natural, reduzindo o impacto dos resíduos plásticos no meio ambiente.
4. Materiais de construção
Na indústria da construção civil, a celulose é amplamente utilizada na fabricação de placas de fibrocimento, placas de gesso reforçadas com fibras e materiais de isolamento térmico. A combinação de fibras de celulose com outros materiais pode aumentar sua resistência ao impacto, resistência à tração e melhorar o isolamento térmico e acústico. Por exemplo, o material de isolamento térmico de celulose é um material de isolamento térmico ecologicamente correto. Ao injetar pó ou partículas de celulose na parede do edifício, ele pode isolar e reduzir o ruído de forma eficaz, e suas propriedades naturais à prova de insetos o tornam mais amplamente utilizado na construção civil.
5. Indústria alimentícia e farmacêutica
Derivados de celulose, como carboximetilcelulose (CMC) e metilcelulose (MC), também têm aplicações importantes nas indústrias alimentícia e farmacêutica. A carboximetilcelulose é amplamente utilizada como espessante, estabilizante e emulsificante em alimentos, enquanto a metilcelulose é frequentemente usada como desintegrante em comprimidos devido à sua boa adesividade e biocompatibilidade. Além disso, a celulose também pode ser adicionada aos alimentos como fibra alimentar para ajudar as pessoas a melhorar a saúde intestinal.
6. Indústria de cosméticos
A celulose é frequentemente usada como espessante e estabilizante em cosméticos. Por exemplo, a carboximetilcelulose comum e a celulose microcristalina podem aumentar a viscosidade e a estabilidade dos cosméticos e evitar a estratificação dos ingredientes. Além disso, a degradabilidade e a não toxicidade da celulose a tornam adequada para uso em produtos de limpeza, cuidados com a pele e maquiagem.
7. Materiais ecológicos e materiais de filtro
Devido à estrutura porosa e à boa adsorção da celulose, ela é cada vez mais utilizada em materiais filtrantes. Membranas de celulose e nanofibras de celulose são utilizadas em filtração de ar, tratamento de água e tratamento de efluentes industriais. Os materiais filtrantes de celulose não apenas removem partículas em suspensão, mas também adsorvem substâncias nocivas, com as vantagens de alta eficiência e proteção ambiental. Além disso, a pesquisa de aplicação das nanofibras de celulose demonstra seu grande potencial nas futuras indústrias de filtração e proteção ambiental.
8. Campo de energia
A biomassa de celulose também atraiu muita atenção no setor energético. A celulose pode produzir energia renovável, como bioetanol e biodiesel, por meio de biodegradação e fermentação. Comparados à energia petroquímica, os produtos de combustão da energia de biomassa são relativamente ecologicamente corretos e estão em linha com o conceito de desenvolvimento sustentável. A tecnologia de produção de biocombustível de celulose está se aprimorando gradualmente, proporcionando novas possibilidades para energia limpa no futuro.
9. Aplicação da nanotecnologia
As nanofibras de celulose (NFC) representam um importante avanço na pesquisa sobre celulose nos últimos anos. Devido à sua alta resistência, baixa densidade e boa biocompatibilidade, são amplamente utilizadas em diversos materiais compósitos. A adição de nanofibras de celulose pode melhorar significativamente as propriedades mecânicas dos materiais compósitos e, em comparação com outros nanomateriais, as nanofibras de celulose são renováveis e biodegradáveis, apresentando grande potencial em dispositivos eletrônicos, sensores, implantes médicos e materiais de alto desempenho.
10. Tecnologia de impressão e jato de tinta
Na tecnologia de impressão e jato de tinta, derivados de celulose são utilizados para melhorar a fluidez e a adsorção das tintas, tornando o efeito de impressão mais uniforme. Nas tintas de impressão a jato de tinta, a celulose pode tornar as cores mais vibrantes e nítidas. Além disso, a transparência e a resistência da celulose podem melhorar a qualidade do papel impresso e reduzir a difusão da tinta, tornando os produtos impressos de maior qualidade.
Como um polímero natural renovável e degradável, a celulose tornou-se um dos materiais importantes na indústria moderna. Sua ampla aplicação em diferentes áreas demonstra sua diversidade e proteção ambiental, promovendo a transformação verde de muitas indústrias. No futuro, com o desenvolvimento contínuo da ciência e da tecnologia e o avanço da nanotecnologia da celulose, a aplicação da celulose será mais diversificada.
Horário da postagem: 01/11/2024