Unter Zellulose versteht man eine Gruppe von Materialien, die aus Zellulose gewonnen werden, dem am häufigsten vorkommenden organischen Polymer auf der Erde und einem Hauptbestandteil pflanzlicher Zellwände. Cellulose ist ein lineares Polysaccharid, das aus sich wiederholenden Glucoseeinheiten besteht, die durch glykosidische β(1→4)-Bindungen miteinander verbunden sind.

Zellulosematerialien können grob in zwei Kategorien eingeteilt werden: natürliche und synthetische.

Natürliche Zellulose:

1. Holzzellstoff: Holzzellstoff wird aus Holzfasern gewonnen und ist eine Hauptquelle für Zellulose, die in verschiedenen Branchen verwendet wird, darunter in der Papierherstellung, Textilindustrie und im Baugewerbe.
2. Baumwolle: Baumwollfasern, die aus den Samenhaaren der Baumwollpflanze gewonnen werden, bestehen fast ausschließlich aus Zellulose. Baumwolle wird aufgrund ihrer Weichheit, Atmungsaktivität und Saugfähigkeit häufig in der Textilproduktion verwendet.
3. Hanf: Hanffasern, die aus den Stängeln der Hanfpflanze gewonnen werden, enthalten Zellulose und werden in Textilien, der Papierherstellung und Verbundwerkstoffen verwendet.
4. Bambus: Bambusfasern, die aus dem Zellstoff von Bambuspflanzen gewonnen werden, sind reich an Zellulose und werden in der Textilherstellung sowie bei der Herstellung von Papier und Baumaterialien eingesetzt.

Synthetische Zellulose:

1. Regenerierte Zellulose: Hergestellt durch Auflösung von Zellulose in einem Lösungsmittel wie Kupferammoniumhydroxid oder Viskose, gefolgt von der Extrusion in ein Koagulationsbad. Zu den Materialien aus regenerierter Zellulose gehören Viskose, Lyocell (Tencel) und Zelluloseacetat.
2. Celluloseester: Chemisch modifizierte Cellulosederivate, die durch Veresterungsreaktionen mit verschiedenen Säuren gewonnen werden. Zu den gängigen Celluloseestern gehören Celluloseacetat, Cellulosenitrat (Zelluloid) und Celluloseacetatbutyrat. Diese Materialien finden Anwendung in der Folienherstellung, Beschichtungen und Kunststoffen.

Anwendungen von Zellulose:

1. Textilien: Zellulosefasern, sowohl natürliche (z. B. Baumwolle, Hanf) als auch regenerierte (z. B. Viskose, Lyocell), werden in großem Umfang in der Textilherstellung für Bekleidung, Heimtextilien und Industriestoffe verwendet.
2. Papier und Verpackung: Holzzellstoff, der aus Zellulosequellen gewonnen wird, dient als Hauptrohstoff für die Papierherstellung und Verpackungsmaterialien. Zellulosefasern verleihen Papierprodukten Festigkeit, Saugfähigkeit und Bedruckbarkeit.
3. Baumaterialien: Zellulosematerialien wie Holz und Bambus werden im Bauwesen für strukturelle Komponenten (z. B. Holzrahmen, Sperrholz) und dekorative Oberflächen (z. B. Hartholzböden, Bambusplatten) verwendet.
4. Körperpflegeprodukte: Materialien auf Zellulosebasis werden aufgrund ihrer Weichheit, Festigkeit und biologischen Abbaubarkeit in Körperpflegeprodukten wie Tüchern, Taschentüchern und absorbierenden Hygieneprodukten eingesetzt.
5. Lebensmittel und Pharmazeutika: Cellulosederivate wie mikrokristalline Cellulose und Carboxymethylcellulose werden aufgrund ihrer verdickenden, stabilisierenden und bindenden Eigenschaften als Hilfsstoffe in Lebensmittel- und Pharmaformulierungen verwendet.

Vorteile von Zellulose:

1. Erneuerbar und biologisch abbaubar: Zellulosematerialien werden aus erneuerbaren Pflanzenquellen gewonnen und sind biologisch abbaubar, was sie zu umweltverträglichen Alternativen zu synthetischen Polymeren macht.
2. Vielseitigkeit: Zellulosestoffe weisen ein breites Spektrum an Eigenschaften und Funktionalitäten auf und ermöglichen vielfältige Anwendungen in allen Branchen, von Textilien bis hin zu Pharmazeutika.
3. Verfügbarkeit: Zellulose ist in der Natur reichlich vorhanden. Die Quellen reichen von Holz und Baumwolle bis hin zu Bambus und Hanf und gewährleisten eine konsistente und zuverlässige Versorgung für die industrielle Nutzung.
4. Biokompatibilität: Viele Zellulosematerialien sind biokompatibel und ungiftig, wodurch sie für den Einsatz in Lebensmitteln, Pharmazeutika und medizinischen Anwendungen geeignet sind.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Zellulose eine vielfältige Palette von aus Zellulose gewonnenen Materialien umfasst, die Vielseitigkeit, Nachhaltigkeit und Biokompatibilität für ein breites Anwendungsspektrum in Branchen wie Textilien, Papierherstellung, Bauwesen, Körperpflege und Gesundheitswesen bieten.