Sebagai sebatian polimer semula jadi, selulosa mempunyai pelbagai aplikasi dalam pembuatan. Ia terutamanya berasal dari dinding sel tumbuhan dan merupakan salah satu sebatian organik yang paling banyak di bumi. Selulosa telah digunakan secara meluas dalam pembuatan kertas, tekstil, plastik, bahan binaan, perubatan, makanan dan industri lain kerana struktur molekulnya yang unik, keterdegradasian mesra alam dan sifat fizikal dan kimia yang sangat baik.
1. Industri pembuatan kertas
Industri pembuatan kertas adalah bidang aplikasi utama selulosa. Gentian tumbuhan boleh dibuat menjadi pulpa selepas rawatan mekanikal atau kimia. Selulosa memberikan kekuatan dan ketahanan sebagai komponen utama dalam proses ini. Dalam proses pembuatan kertas, penyerapan air, kelicinan dan kekuatan tegangan kertas boleh dikawal dengan menambahkan bahan tambahan kimia dan menggunakan kombinasi gentian yang berbeza. Kemunculan kertas kitar semula lebih menekankan kelestarian dan kebolehkitar semula selulosa, menjadikannya lebih berfaedah dalam bahan mesra alam.
2. Industri tekstil
Gentian selulosa (seperti kapas) digunakan secara meluas dalam pembuatan fabrik sebagai bahan mentah asas industri tekstil. Gentian kapas mengandungi lebih daripada 90% selulosa, yang menjadikannya lembut, higroskopik, bernafas dan ciri-ciri lain yang sangat baik, sesuai untuk pembuatan pelbagai jenis pakaian. Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, gentian selulosa boleh dirawat secara kimia untuk membentuk gentian selulosa yang dijana semula seperti gentian viscose dan gentian modal, seterusnya mengembangkan penggunaan selulosa dalam industri tekstil. Gentian ini bukan sahaja lembut dan selesa, tetapi juga mempunyai ciri antibakteria dan biodegradasi yang baik.
3. Bioplastik dan bahan terbiodegradasi
Selulosa boleh digunakan untuk membuat plastik terbiodegradasi dalam industri plastik, yang merupakan salah satu hala tuju penyelidikan penting untuk menyelesaikan masalah "pencemaran putih". Dengan memproses selulosa menjadi selulosa asetat atau selulosa eter, ia boleh digunakan untuk membuat filem plastik mesra alam, pinggan mangkuk, dll. Bahan-bahan ini mempunyai kestabilan kimia dan sifat fizikal yang kuat, dan mudah terdegradasi dalam persekitaran semula jadi, mengurangkan kesan sisa plastik pada persekitaran ekologi.
4. Bahan binaan
Dalam industri pembinaan, selulosa digunakan secara meluas untuk membuat papan simen gentian, papan gipsum bertetulang gentian dan bahan penebat haba. Menggabungkan gentian selulosa dengan bahan lain boleh meningkatkan rintangan hentaman, kekuatan tegangan, dan meningkatkan penebat haba dan penebat bunyi. Sebagai contoh, bahan penebat haba selulosa ialah bahan penebat haba yang mesra alam. Dengan menyuntik serbuk selulosa atau zarah selulosa ke dalam dinding bangunan, ia boleh melindungi dan mengurangkan bunyi bising dengan berkesan, dan sifat kalis serangga semulajadi menjadikannya lebih banyak digunakan dalam pembinaan.
5. Industri makanan dan farmaseutikal
Derivatif selulosa seperti karboksimetil selulosa (CMC) dan metil selulosa (MC) juga mempunyai aplikasi penting dalam industri makanan dan farmaseutikal. Carboxymethyl cellulose digunakan secara meluas sebagai pemekat, penstabil dan pengemulsi dalam makanan, manakala metil selulosa sering digunakan sebagai penghancur dalam tablet kerana pelekat dan biokompatibiliti yang baik. Di samping itu, selulosa juga boleh ditambah kepada makanan sebagai serat makanan untuk membantu orang ramai meningkatkan kesihatan usus.
6. Industri kosmetik
Selulosa sering digunakan sebagai pemekat dan penstabil dalam kosmetik. Sebagai contoh, selulosa karboksimetil biasa dan selulosa mikrokristalin boleh meningkatkan kelikatan dan kestabilan kosmetik dan mengelakkan stratifikasi bahan. Di samping itu, kebolehdegradan dan tidak toksik selulosa menjadikannya sesuai untuk digunakan dalam produk pembersihan, produk penjagaan kulit dan solek.
7. Bahan mesra alam dan bahan penapis
Oleh kerana struktur berliang dan penjerapan selulosa yang baik, ia semakin digunakan dalam bahan penapis. Membran selulosa dan nanofiber selulosa digunakan dalam penapisan udara, rawatan air dan rawatan air sisa industri. Bahan penapis selulosa bukan sahaja boleh mengeluarkan zarah terampai, tetapi juga menyerap bahan berbahaya, dengan kelebihan kecekapan tinggi dan perlindungan alam sekitar. Di samping itu, penyelidikan aplikasi serat nano selulosa menjadikannya mempunyai potensi besar dalam industri penapisan dan perlindungan alam sekitar masa hadapan.
8. Medan tenaga
Biojisim selulosa juga telah menarik banyak perhatian dalam bidang tenaga. Selulosa boleh menghasilkan tenaga boleh diperbaharui seperti bioetanol dan biodiesel melalui biodegradasi dan penapaian. Berbanding dengan tenaga petrokimia, hasil pembakaran tenaga biojisim secara relatifnya mesra alam dan selaras dengan konsep pembangunan mampan. Teknologi pengeluaran biofuel selulosa bertambah baik secara beransur-ansur, memberikan kemungkinan baharu untuk tenaga bersih pada masa hadapan.
9. Aplikasi nanoteknologi
Nanofibers selulosa (CNF) adalah kemajuan penting dalam penyelidikan selulosa dalam beberapa tahun kebelakangan ini. Oleh kerana kekuatannya yang tinggi, ketumpatan rendah dan biokompatibiliti yang baik, ia digunakan secara meluas dalam pelbagai bahan komposit. Penambahan nanofiber selulosa boleh meningkatkan sifat mekanikal bahan komposit dengan ketara, dan berbanding dengan bahan nano lain, gentian nano selulosa boleh diperbaharui dan boleh terbiodegradasi, jadi ia mempunyai potensi besar dalam peranti elektronik, penderia, implan perubatan dan bahan berprestasi tinggi.
10. Teknologi percetakan dan inkjet
Dalam teknologi percetakan dan inkjet, derivatif selulosa digunakan untuk meningkatkan kecairan dan penjerapan dakwat, menjadikan kesan cetakan lebih seragam. Dalam dakwat percetakan inkjet, selulosa boleh menjadikan warna lebih penuh dan jelas. Di samping itu, ketelusan dan kekuatan selulosa dapat meningkatkan kualiti kertas bercetak dan mengurangkan penyebaran dakwat, sekali gus menjadikan produk bercetak lebih berkualiti.
Sebagai bahan polimer semula jadi yang boleh diperbaharui dan boleh terurai, selulosa telah menjadi salah satu bahan penting dalam pembuatan moden. Aplikasinya yang luas dalam bidang yang berbeza menunjukkan kepelbagaian dan perlindungan alam sekitar, dan menggalakkan transformasi hijau bagi banyak industri. Pada masa hadapan, dengan pembangunan berterusan sains dan teknologi dan penemuan nanoteknologi selulosa, aplikasi selulosa akan lebih pelbagai.
Masa siaran: Nov-01-2024