Como composto polimérico natural, a celulose tem uma ampla gama de aplicações na fabricação. É derivado 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, degradabilidade 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 celulose após tratamento mecânico ou químico. A celulose proporciona resistência e durabilidade como principal componente desse processo. No processo de fabricação de papel, a absorção de água, suavidade e 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 reciclabilidade da celulose, tornando-a mais vantajosa em materiais ecológicos.
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 outras excelentes propriedades, adequadas para a confecção 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, ampliando 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 fazer plásticos biodegradáveis na indústria de plásticos, o que é uma das importantes direções de pesquisa para resolver o problema da “poluição branca”. Ao processar a celulose em acetato de celulose ou éter de celulose, ela pode ser usada para fazer filmes plásticos ecológicos, talheres, etc. Esses materiais têm forte estabilidade química e propriedades físicas e são fáceis de degradar no ambiente natural, reduzindo o impacto de resíduos plásticos no ambiente ecológico.
4. Materiais de construção
Na indústria da construção, a celulose é amplamente utilizada na fabricação de placas de fibrocimento, placas de gesso reforçado com fibra 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 ecológico. Ao injetar pó de celulose ou partículas de celulose na parede do edifício, ele pode isolar e reduzir efetivamente o ruído, e suas propriedades naturais à prova de insetos o tornam mais amplamente utilizado na construção.
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 utilizada 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 cosmética
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 boa adsorção da celulose, ela é cada vez mais utilizada em materiais filtrantes. Membranas de celulose e nanofibras de celulose são utilizadas na filtragem de ar, tratamento de água e tratamento de águas residuais industriais. Os materiais filtrantes de celulose podem não apenas remover partículas suspensas, mas também adsorver substâncias nocivas, com as vantagens de alta eficiência e proteção ambiental. Além disso, a pesquisa de aplicação de nanofibras de celulose faz com que elas tenham grande potencial nas futuras indústrias de filtração e proteção ambiental.
8. Campo energético
A biomassa de celulose também tem atraído muita atenção no campo energético. A celulose pode produzir energia renovável, como bioetanol e biodiesel, por meio de biodegradação e fermentação. Em comparação com a energia petroquímica, os produtos da combustão da energia da biomassa são relativamente ecológicos e alinhados com o conceito de desenvolvimento sustentável. A tecnologia de produção do biocombustível de celulose está se aprimorando gradativamente, proporcionando novas possibilidades de energia limpa no futuro.
9. Aplicação da nanotecnologia
As nanofibras de celulose (CNF) são um avanço importante na pesquisa em celulose nos últimos anos. Devido à sua alta resistência, baixa densidade e boa biocompatibilidade, são amplamente utilizados 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, por isso têm 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, são utilizados derivados de celulose para melhorar a fluidez e 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 completas 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 material polimérico natural renovável e degradável, a celulose tornou-se um dos materiais importantes na fabricação moderna. A sua ampla aplicação em diversos campos mostra a sua diversidade e proteção ambiental, e promove 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 de novembro de 2024