فیبر سلولزی چیست؟

فیبر سلولزییک ماده فیبری است که از سلولز، یک پلی ساکارید طبیعی که در دیواره سلولی گیاهان یافت می شود، به دست می آید. سلولز فراوان‌ترین پلیمر آلی روی زمین است و به‌عنوان جزء ساختاری اولیه دیواره‌های سلولی گیاه عمل می‌کند و استحکام، استحکام و پشتیبانی از بافت‌های گیاهی را فراهم می‌کند. فیبر سلولزی به دلیل استحکام، تطبیق پذیری و زیست تخریب پذیری به طور گسترده در صنایع مختلف استفاده می شود. در اینجا یک مرور کلی از فیبر سلولز وجود دارد:

منابع فیبر سلولزی:

1. مواد گیاهی: فیبر سلولزی عمدتاً از منابع گیاهی از جمله چوب، پنبه، کنف، بامبو، جوت، کتان و باگاس نیشکر به دست می‌آید. گونه ها و قسمت های مختلف گیاهی حاوی مقادیر و انواع مختلفی از الیاف سلولزی هستند.
2. مواد بازیافتی: فیبر سلولزی را می توان از کاغذ بازیافتی، مقوا، منسوجات و سایر مواد زائد حاوی سلولز از طریق فرآیندهای مکانیکی یا شیمیایی به دست آورد.

روش های پردازش:

1. خمیرسازی مکانیکی: روش های مکانیکی مانند آسیاب، پالایش یا آسیاب برای جداسازی الیاف سلولزی از مواد گیاهی یا کاغذ بازیافتی استفاده می شود. خمیرسازی مکانیکی ساختار طبیعی الیاف را حفظ می کند، اما ممکن است منجر به طول الیاف کوتاه تر و خلوص کمتر شود.
2. خمیرسازی شیمیایی: روش‌های شیمیایی، مانند فرآیند کرافت، فرآیند سولفیت یا فرآیند ارگانوسولو، شامل پردازش مواد گیاهی با مواد شیمیایی برای حل لیگنین و سایر اجزای غیر سلولزی و باقی گذاشتن الیاف سلولزی خالص است.
3. هیدرولیز آنزیمی: هیدرولیز آنزیمی از آنزیم‌هایی برای تجزیه سلولز به قندهای محلول استفاده می‌کند که می‌توانند سپس به سوخت‌های زیستی یا سایر مواد بیوشیمیایی تخمیر شوند.

خواص فیبر سلولزی:

1. استحکام: الیاف سلولزی به دلیل استحکام کششی، سفتی و دوام بالا شناخته شده اند که آنها را برای کاربردهای ساختاری در صنایع مختلف مناسب می کند.
2. قابلیت جذب: الیاف سلولزی خاصیت جاذب عالی دارند و به آنها اجازه می دهد رطوبت، مایعات و بوها را جذب و حفظ کنند. این آنها را برای استفاده در مواد جاذب مانند دستمال کاغذی، دستمال مرطوب و محصولات بهداشتی ایده آل می کند.
3. زیست تخریب پذیری: فیبر سلولزی زیست تخریب پذیر و سازگار با محیط زیست است، زیرا می تواند توسط میکروارگانیسم ها به مواد بی ضرری مانند آب، دی اکسید کربن و مواد آلی تجزیه شود.
4. عایق حرارتی: الیاف سلولزی دارای خاصیت عایق حرارتی ذاتی هستند و آنها را برای استفاده در محصولات عایق ساختمانی مانند عایق سلولزی مناسب می کند که به بهبود بهره وری انرژی و کاهش هزینه های گرمایش و سرمایش کمک می کند.
5. واکنش‌پذیری شیمیایی: الیاف سلولزی می‌توانند برای معرفی گروه‌های عاملی یا تغییر خواص آنها برای کاربردهای خاص، مانند اترهای سلولز، استرها، و مشتقات مورد استفاده در داروسازی، افزودنی‌های غذایی و کاربردهای صنعتی، دستخوش تغییرات شیمیایی شوند.

کاربردهای فیبر سلولزی:

1. کاغذ و بسته بندی: الیاف سلولزی ماده اولیه اولیه برای کاغذ سازی است که برای تولید محصولات مختلف کاغذ و مقوا از جمله کاغذ چاپ، مواد بسته بندی، دستمال کاغذی و تخته راه راه استفاده می شود.
2. منسوجات و پوشاک: الیاف سلولزی مانند پنبه، کتان و ابریشم مصنوعی (ویسکوز)، در تولید پارچه برای تولید پارچه، نخ و اقلام پوشاک از جمله پیراهن، لباس، شلوار جین و حوله استفاده می شود.
3. مصالح ساختمانی: الیاف سلولزی در تولید محصولات چوبی مهندسی شده مانند تخته خرده چوب، تخته فیبر، تخته رشته ای جهت دار (OSB) و تخته سه لا و همچنین در مواد عایق و افزودنی های بتن استفاده می شود.
4. سوخت های زیستی و انرژی: فیبر سلولزی به عنوان ماده اولیه برای تولید سوخت زیستی، از جمله اتانول، بیودیزل، و گلوله های زیست توده، و همچنین در نیروگاه های تولید همزمان برای تولید گرما و برق عمل می کند.
5. مواد غذایی و دارویی: مشتقات سلولز مانند متیل سلولز، کربوکسی متیل سلولز (CMC) و سلولز میکروکریستالی (MCC)، به عنوان ضخیم کننده، تثبیت کننده، چسباننده و پرکننده در محصولات غذایی، داروها، لوازم آرایشی و بهداشتی و اقلام مراقبت شخصی استفاده می شود.

نتیجه گیری:

الیاف سلولزی یک ماده همه کاره و پایدار با طیف گسترده ای از کاربردها در صنایع از جمله کاغذ سازی، منسوجات، ساخت و ساز، سوخت های زیستی، مواد غذایی و دارویی است. فراوانی، تجدیدپذیری و زیست تخریب پذیری آن، آن را به انتخابی جذاب برای تولیدکنندگانی که به دنبال مواد سازگار با محیط زیست و با کارایی بالا هستند، تبدیل کرده است. از آنجایی که صنایع همچنان به پایداری و نظارت بر محیط زیست اولویت می‌دهند، انتظار می‌رود که الیاف سلولز نقشی حیاتی در گذار به اقتصاد دایره‌ای‌تر و کارآمدتر از منابع داشته باشد.