Байгалийн полимер нэгдэл болох целлюлоз нь үйлдвэрлэлд өргөн хүрээний хэрэглээтэй. Энэ нь голчлон ургамлын эсийн хананаас гаргаж авдаг бөгөөд дэлхий дээрх хамгийн элбэг тохиолддог органик нэгдлүүдийн нэг юм. Өвөрмөц молекулын бүтэц, байгаль орчинд ээлтэй задрал, маш сайн физик, химийн шинж чанараараа целлюлозыг цаас үйлдвэрлэл, нэхмэл эдлэл, хуванцар, барилгын материал, эм, хүнс болон бусад салбарт өргөн ашигладаг.
1. Цаас үйлдвэрлэлийн салбар
Цаас үйлдвэрлэлийн салбар нь целлюлозын гол хэрэглээний салбар юм. Ургамлын ширхэгийг механик болон химийн боловсруулалтын дараа целлюлоз болгон ашиглаж болно. Целлюлоз нь энэ процессын гол бүрэлдэхүүн хэсэг болох бат бөх, удаан эдэлгээтэй байдлыг хангадаг. Цаас үйлдвэрлэлийн процесст химийн нэмэлт бодис нэмж, янз бүрийн ширхэгийн хослолыг ашиглан цаасны ус шингээх, жигд, суналтын бат бөх чанарыг хянаж болно. Дахин боловсруулсан цаас гарч ирсэн нь целлюлозын тогтвортой байдал, дахин боловсруулах чадварыг улам бүр онцолж, байгаль орчинд ээлтэй материалаар илүү давуу талтай болгож байна.
2. Нэхмэлийн үйлдвэрлэл
Целлюлозын ширхэгүүд (хөвөн гэх мэт) нь нэхмэлийн үйлдвэрлэлийн үндсэн түүхий эд болгон даавуу үйлдвэрлэхэд өргөн хэрэглэгддэг. Хөвөн ширхэгүүд нь 90%-иас дээш целлюлоз агуулдаг бөгөөд энэ нь тэдгээрийг зөөлөн, гигроскопик, амьсгалдаг болон бусад маш сайн шинж чанартай болгодог бөгөөд янз бүрийн төрлийн хувцас үйлдвэрлэхэд тохиромжтой. Сүүлийн жилүүдэд целлюлозын ширхэгүүдийг химийн аргаар боловсруулж, вискозын ширхэгүүд болон модаль ширхэгүүд зэрэг нөхөн төлжсөн целлюлозын ширхэгүүдийг үүсгэж, нэхмэлийн үйлдвэрлэлд целлюлозын хэрэглээг улам өргөжүүлж байна. Эдгээр ширхэгүүд нь зөвхөн зөөлөн, тав тухтай төдийгүй нянгийн эсрэг сайн болон биологийн задралд ордог шинж чанартай байдаг.
3. Биопластик ба биологийн задралд ордог материалууд
Целлюлозыг хуванцар үйлдвэрлэлийн салбарт био задралд ордог хуванцар үйлдвэрлэхэд ашиглаж болох бөгөөд энэ нь "цагаан бохирдлын" асуудлыг шийдвэрлэх чухал судалгааны чиглэлүүдийн нэг юм. Целлюлозыг целлюлозын ацетат эсвэл целлюлозын эфир болгон боловсруулснаар байгаль орчинд ээлтэй хуванцар хальс, ширээний хэрэгсэл гэх мэтийг үйлдвэрлэхэд ашиглаж болно. Эдгээр материалууд нь химийн тогтвортой байдал, физик шинж чанартай бөгөөд байгалийн орчинд задрахад хялбар тул хуванцар хаягдлын экологийн орчинд үзүүлэх нөлөөллийг бууруулдаг.
4. Барилгын материал
Барилгын салбарт целлюлозыг шилэн цементэн хавтан, шилэн арматуртай гипсэн хавтан, дулаан тусгаарлагч материал хийхэд өргөн ашигладаг. Целлюлозын ширхэгийг бусад материалтай хослуулснаар тэдгээрийн цохилтод тэсвэртэй байдал, суналтын бат бэхийг нэмэгдүүлж, дулаан тусгаарлалт болон дуу чимээ тусгаарлалтыг сайжруулж чадна. Жишээлбэл, целлюлозын дулаан тусгаарлагч материал нь байгаль орчинд ээлтэй дулаан тусгаарлагч материал юм. Барилгын хананд целлюлозын нунтаг эсвэл целлюлозын хэсгүүдийг шахаж хийснээр үр дүнтэй дулаалга хийж, дуу чимээг бууруулж чаддаг бөгөөд байгалийн шавьжнаас хамгаалах шинж чанар нь барилгын ажилд илүү өргөн хэрэглэгддэг болгодог.
5. Хүнс ба эмийн үйлдвэр
Карбоксиметил целлюлоз (CMC) болон метил целлюлоз (MC) зэрэг целлюлозын уламжлалууд нь хүнс, эмийн үйлдвэрт чухал хэрэглээтэй байдаг. Карбоксиметил целлюлозыг хүнсний бүтээгдэхүүнд өтгөрүүлэгч, тогтворжуулагч, эмульгатор болгон өргөн хэрэглэдэг бол метил целлюлозыг сайн наалдамхай, био нийцтэй байдлаас шалтгаалан шахмалд задлагч болгон ашигладаг. Үүнээс гадна, гэдэсний эрүүл мэндийг сайжруулахад туслах зорилгоор целлюлозыг хүнсний эслэг болгон нэмж болно.
6. Гоо сайхны бүтээгдэхүүний үйлдвэрлэл
Целлюлозыг гоо сайхны бүтээгдэхүүнд өтгөрүүлэгч, тогтворжуулагч болгон ашигладаг. Жишээлбэл, нийтлэг карбоксиметил целлюлоз болон микрокристалл целлюлоз нь гоо сайхны бүтээгдэхүүний зуурамтгай чанар, тогтвортой байдлыг нэмэгдүүлж, орц найрлагын давхаргажилтаас зайлсхийдэг. Үүнээс гадна, целлюлозын задрал, хоргүй чанар нь цэвэрлэгээний бүтээгдэхүүн, арьс арчилгааны бүтээгдэхүүн, нүүр будалтад хэрэглэхэд тохиромжтой болгодог.
7. Байгаль орчинд ээлтэй материал ба шүүлтүүрийн материал
Целлюлозын сүвэрхэг бүтэц, сайн шингээлтийн ачаар шүүлтүүрийн материалд улам бүр ашиглагдаж байна. Целлюлозын мембран болон целлюлозын нано ширхэгийг агаар шүүлт, ус цэвэршүүлэх, үйлдвэрийн бохир ус цэвэршүүлэхэд ашигладаг. Целлюлозын шүүлтүүрийн материал нь зөвхөн түдгэлзүүлсэн хэсгүүдийг арилгахаас гадна хортой бодисыг шингээж авах боломжтой бөгөөд өндөр үр ашигтай, байгаль орчныг хамгаалах давуу талтай. Үүнээс гадна, целлюлозын нано ширхэгийг хэрэглэх судалгаа нь ирээдүйн шүүлтүүр, байгаль орчныг хамгаалах салбарт асар их боломжийг олгож байна.
8. Эрчим хүчний талбар
Целлюлозын биомасс нь эрчим хүчний салбарт ч ихээхэн анхаарал татаж байна. Целлюлоз нь био задрал, исгэх замаар биоэтанол, биодизель зэрэг сэргээгдэх эрчим хүчийг үйлдвэрлэж чаддаг. Нефть химийн эрчим хүчтэй харьцуулахад биомассын эрчим хүчний шаталтын бүтээгдэхүүн нь харьцангуй байгаль орчинд ээлтэй бөгөөд тогтвортой хөгжлийн үзэл баримтлалтай нийцдэг. Целлюлозын био түлш үйлдвэрлэх технологи аажмаар сайжирч байгаа нь ирээдүйд цэвэр эрчим хүчний шинэ боломжийг нээж өгч байна.
9. Нанотехнологийн хэрэглээ
Целлюлозын нано ширхэгүүд (CNF) нь сүүлийн жилүүдэд целлюлозын судалгаанд гарсан чухал дэвшил юм. Өндөр бат бэх, бага нягтралтай, сайн био нийцтэй байдлаасаа шалтгаалан тэдгээрийг янз бүрийн нийлмэл материалд өргөн ашигладаг. Целлюлозын нано ширхэгүүдийг нэмэх нь нийлмэл материалын механик шинж чанарыг мэдэгдэхүйц сайжруулж чаддаг бөгөөд бусад наноматериалуудтай харьцуулахад целлюлозын нано ширхэгүүд нь сэргээгдэх боломжтой бөгөөд биологийн задралд ордог тул электрон төхөөрөмж, мэдрэгч, эмнэлгийн суулгац, өндөр хүчин чадалтай материалд маш их боломжтой.
10. Хэвлэх болон бэхэн хэвлэх технологи
Хэвлэх болон бэхэн хэвлэх технологид целлюлозын уламжлалыг бэхийн шингэн чанар болон шингээлтийг сайжруулж, хэвлэх үр нөлөөг илүү жигд болгоход ашигладаг. Бэхэн хэвлэх бэхэнд целлюлоз нь өнгийг илүү бүрэн дүүрэн, тод болгож чаддаг. Үүнээс гадна, целлюлозын тунгалаг байдал болон бат бөх чанар нь хэвлэмэл цаасны чанарыг сайжруулж, бэхийн тархалтыг бууруулж, улмаар хэвлэмэл бүтээгдэхүүнийг илүү өндөр чанартай болгодог.
Сэргээгдэх, задрах боломжтой байгалийн полимер материалын хувьд целлюлоз нь орчин үеийн үйлдвэрлэлийн чухал материалуудын нэг болсон. Үүнийг янз бүрийн салбарт өргөнөөр ашиглаж байгаа нь түүний олон янз байдал, байгаль орчныг хамгаалах чадварыг харуулж байгаа бөгөөд олон салбарын ногоон өөрчлөлтийг дэмжиж байна. Ирээдүйд шинжлэх ухаан, технологийн тасралтгүй хөгжил, целлюлозын нанотехнологийн нээлтийн хамт целлюлозын хэрэглээ илүү олон янз байх болно.
Нийтэлсэн цаг: 2024 оны 11-р сарын 1