Целлюлоза - табиғатта көп кездесетін, әртүрлі организмдер мен экожүйелердің құрылымы мен қызметінде маңызды рөл атқаратын барлық жерде кездесетін органикалық қосылыс. Оның бірегей қасиеттері мен әмбебаптығы өнеркәсіп салаларында қолданудың кең ауқымына әкелді, бұл оны ең маңызды биополимерлердің біріне айналдырды.
1.Целлюлозаның көздері:
Целлюлоза, ең алдымен, микрофибрилдер түріндегі құрылымдық компонент ретінде қызмет ететін өсімдік жасушасының қабырғаларынан алынады. Ол әртүрлі өсімдік ұлпаларының жасуша қабырғаларында кездеседі, соның ішінде ағаш, мақта, кендір, зығыр, джут және басқалары. Бұл көздер целлюлозаның құрамымен және құрылымдық ұйымдастырылуымен ерекшеленеді, олардың әртүрлі қолданбаларға жарамдылығына әсер етеді.
Ағаш: Ағаш целлюлозаның ең көп таралған көздерінің бірі болып табылады, қарағай, емен және шырша сияқты ағаштарда осы биополимердің айтарлықтай мөлшері бар. Ол ағаш ұлпаларының жасуша қабырғаларында негізгі құрылымдық компонент ретінде қызмет етеді, өсімдікке беріктік пен қаттылық береді.
Мақта: Мақта талшықтары толығымен дерлік целлюлозадан тұрады, бұл оларды тоқыма өндірісі үшін құнды шикізат етеді. Целлюлозаның ұзын, талшықты жіптері мақта маталарының беріктігіне, сіңіргіштігіне және тыныс алуына ықпал етеді, бұл оларды киім мен тұрмыстық тоқыма бұйымдары үшін өте қолайлы етеді.
Қарасора және зығыр: Қарасора мен зығыр талшықтары да целлюлозаның бай көздері болып табылады және тоқыма өндірісі үшін тарихи түрде қолданылған. Бұл табиғи талшықтар төзімділікті, ылғал сіңіргіш қасиеттерді және экологиялық тұрақтылықты ұсынады, бұл оларды экологиялық таза тоқыма бұйымдарында танымал етеді.
Басқа өсімдік материалдары: Жоғарыда аталған көздерден басқа, целлюлозаны бамбук, қант қамысы, жүгері пеші және ауылшаруашылық қалдықтары сияқты басқа да өсімдік материалдарынан алуға болады. Бұл балама көздер дәстүрлі ағаштан алынған целлюлозаға тәуелділікті азайта отырып, целлюлоза негізіндегі өнімдердің тұрақты өндірісіне ықпал етеді.
2.Целлюлозаның қасиеттері:
Целлюлоза оның кең ауқымды қолданылуына ықпал ететін бірнеше бірегей қасиеттерді көрсетеді:
Биологиялық ыдырайтындығы: Целлюлоза биологиялық ыдырайтын, яғни оны микроорганизмдер көмірқышқыл газы мен су сияқты қарапайым қосылыстарға ыдыратуы мүмкін. Бұл қасиет целлюлоза негізіндегі материалдарды, әсіресе кәдеге жарату және қалдықтарды басқару мәселелеріне қатысты қолданбаларда экологиялық таза етеді.
Гидрофильділік: Целлюлозаның молекулалық құрылымында гидроксил топтарының болуына байланысты су молекулаларына жоғары жақындығы бар. Бұл гидрофильді табиғат целлюлоза негізіндегі материалдарға суды сіңіріп, ұстап тұруға мүмкіндік береді, бұл оларды қағаз жасау, жараны таңу және гигиеналық өнімдер сияқты қолдану үшін қолайлы етеді.
Механикалық беріктік: Целлюлоза талшықтары олардан жасалған материалдардың беріктігі мен серпімділігін қамтамасыз ететін тамаша механикалық беріктікке ие. Бұл қасиет құрылымдық тұтастықты талап ететін қолданбаларда, мысалы, тоқыма, композиттер және қағаз өнімдерінде ерекше құнды.
Жаңартылатын және тұрақты: өсімдік көздерінен алынған табиғи биополимер ретінде целлюлоза жаңартылатын және тұрақты болып табылады. Оның өндірісі шекті қазбалы отын ресурстарына сүйенбейді және жауапкершілікпен басқарылатын ормандар мен ауылшаруашылық тәжірибесінен алынған кезде көміртекті секвестрлеуге ықпал ете алады.
3. Целлюлозаның әртүрлі қолданылуы:
Целлюлоза өзінің бірегей қасиеттері мен әмбебаптығының арқасында әртүрлі салаларда кеңінен қолданылады:
Қағаз және қаптама: Целлюлозаның ең танымал қолданылуы қағаз және картон өндірісінде болуы мүмкін. Целлюлоза талшықтары қағаз өндірісінде қолданылатын негізгі шикізат болып табылады, жазу, басып шығару және орау үшін қажетті құрылымдық негізді және бетінің сипаттамаларын қамтамасыз етеді. Сонымен қатар, целлюлоза негізіндегі орау материалдары тұрақтылық күш-жігеріне үлес қосатын дәстүрлі пластикалық қаптамаға экологиялық таза балама ұсынады.
Тоқыма және киім-кешек: Мақта, кендір, зығыр және басқа да өсімдік көздерінен алынған целлюлоза талшықтары жіптерге иіріледі және киімге, үй тоқыма бұйымдарына және өнеркәсіптік қолдануға арналған маталарға тоқылады немесе тоқылады. Мақта, атап айтқанда, жұмсақтығы, тыныс алу қабілеті және әмбебаптығы арқасында тоқыма өнеркәсібінде кеңінен қолданылатын целлюлоза негізіндегі талшық болып табылады. Өңдеу техникасындағы инновациялар сонымен қатар жақсартылған қасиеттер мен экологиялық артықшылықтарды ұсынатын лиоцелл және модаль сияқты целлюлоза негізіндегі талшықтардың дамуына әкелді.
Биомедициналық материалдар: Целлюлоза негізіндегі материалдар биомедициналық салада, соның ішінде жара таңғыштары, тіндік инженерлік тіректер, дәрі-дәрмек жеткізу жүйелері және медициналық имплантаттар қолданылады. Целлюлозаның биоүйлесімділігі мен биоыдырағыштығы оны биологиялық жүйелермен өзара әрекеттесу өнімділік пен қауіпсіздік үшін өте маңызды болатын осындай қолданбалар үшін қолайлы етеді.
Тамақ және фармацевтика өнеркәсібі: целлюлоза эфирлері (мысалы, метилцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза) және целлюлоза эфирлері (мысалы, целлюлоза ацетаты, целлюлоза нитраты) сияқты целлюлоза туындылары қоюлатқыштар, тұрақтандырғыштар, эмульгаторлар және тамақ пен фармацевтикалық формулалар жасауда қолданылады. Целлюлоза негізіндегі бұл қоспалар тағам өнімдерінің құрылымын, сөре тұрақтылығын және дәмділігін жақсартады, сонымен бірге фармацевтикалық құрамда дәрі-дәрмектің жеткізілу тиімділігі мен дозаның біркелкілігін қамтамасыз етеді.
Жаңартылатын энергия және биоотын: Целлюлозаға бай биомасса биомассаны газдандыру, ферменттеу және ферментативті гидролиз сияқты процестер арқылы жаңартылатын энергия мен биоотын өндіру үшін шикізат ретінде қызмет етеді. Целлюлозаның ыдырауынан алынған целлюлозды этанол қазбалы отынға тұрақты балама ұсынады және парниктік газдар шығарындыларын азайтуға ықпал етеді.
Композиттік материалдар: Целлюлоза талшықтары беріктік, қаттылық және соққыға төзімділік сияқты механикалық қасиеттерді жақсарту үшін композициялық материалдарға қосылады. Целлюлоза негізіндегі бұл композиттер автомобиль компоненттерінде, құрылыс материалдарында, жиһаздарда және спорт тауарларында қолданылады, бұл қарапайым материалдарға жеңіл және экологиялық таза балама ұсынады.
Өсімдік жасушасының қабырғаларында көп кездесетін табиғи биополимер ретінде целлюлоза бірегей қасиеттерге және салаларда әртүрлі қолданбаларға ие. Қағаз жасау мен тоқыма өндірісінен биомедициналық материалдар мен жаңартылатын энергияға дейін целлюлоза әртүрлі салалардағы тұрақты даму мен инновацияларға ықпал етеді. Целлюлозаны өңдеу және кәдеге жарату саласындағы үздіксіз зерттеулер мен технологиялық жетістіктер оның қосымшаларын кеңейтуге және ресурстарды үнемдеуге және қоршаған ортаның тұрақтылығына байланысты жаһандық мәселелерді шешуге уәде береді. Қоғам тұрақтылық пен экологиялық санаға басымдық беруді жалғастыруда, целлюлоза негізіндегі материалдар жасыл және тұрақты болашақты қалыптастыруда барған сайын маңызды рөл атқаруға дайын.
Жіберу уақыты: 06 наурыз 2024 ж