Cellulose là gì? Ứng dụng và ưu điểm của sợi cellulose trong cuộc sống

Cellulose là gì? Tính chất của Cellulose? Ưu điểm khi sử dụng sợi Cellulose là gì? Đó là thắc mắc của rất nhiều người gửi về cho LabVIETCHEM trong thời gian gần đây. Và hôm nay, chúng tôi sẽ giúp các bạn giải đáp những thắc mắc này qua nội dung bài viết dưới đây. Cùng theo dõi với chúng tôi nhé.

Cellulose là gì?

- Cellulose là một polymer mạch thẳng bao gồm β – D – glucose bằng dây nối β (1→ 4).

Cấu trúc phân tử của Cellulose

- Cellulose là phân tử hữu cơ phong phú nhất trên trái đất, được tìm thấy trong thực vật, chiếm 40% thành tế bào thực vật. Trong thành tế bào thực vật, nó được sắp xếp trong các lớp khác nhau   và dùng để phân biệt thành các bức tường chính và phụ.

- Cấu trúc của cellulose bao gồm các chuỗi glucose tuyến tính liên kết với nhau bằng liên kết gly 1- 4 glyosidic.

- Sự hiện diện của các nhóm hydroxyl –OH phóng ra từ mỗi chuỗi theo mọi hướng, từ đó làm tăng mối liên kết giữa các chuỗi adjacent glucose liền kề. Chính nhờ mối liên kết mà độ bền kéo của cấu trúc cellulose tăng lên, ngăn không cho tế bào bị vỡ khi nước xâm nhập qua thẩm thấu.

- Hình dạng của tế bào được xác định theo sự sắp xếp của các bó cellulose có đường kính 2-20 nm và chiều dài 100 – 40000 nm.

- Các dẫn chất khác của cellulose: Hydroxy propyl methyl cellulose, natri hydroxy cellulose, cellulose triacetate, acetophtalat cellulose, colodion, pyroxylin

Tính chất đặc trưng của cellulose

- Nhiệt độ nóng chảy của cellulose: 306 °C, mật độ dao động từ 1.27 đến 1.34.

- Khối lượng phân tử của cellulose: xấp xỉ 1811.699 g/mol.

- Cellulose không tan trong nước, dung môi hữu cơ như axeton, ethylacetate, nitropropane và ethylene dichloride nhưng tan trong dung dịch Schweitzer (hydroxyd đồng trong ammoniac) và dung dịch kẽm chlorid đậm đặc.

- Cellulose vi tinh thể là cellulose thủy phân một phần. Nó tồn tại ở dạng bột màu trắng, không tan trong nước nhưng phân tán trong nước cho gel.

Một số ứng dụng của cellulose trong cuộc sống

- Cellulose là một hợp chất cấu trúc đóng vai trò là nguồn thực phẩm quan trọng cho nhiều loài động vật, vi khuẩn và nấm.

- Cellulose bị dị hóa thành glucose nhờ enzyme cellulase, nhưng trong hệ tiêu hóa của con người bị thiếu enzyme cellulase. Động vật có vú ăn cỏ như trâu, bò,… tiêu hóa cellulose bởi các vi sinh vật đường ruột có khả năng dị hóa cellulose.

- Trong hoạt động sản xuất thương mại, cellulose là một hợp chất quan trọng được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như giấy, dệt may và dược phẩm. Từ cellulose, các nhà sản xuất có thể tạo ra nhiều loại vải như ayon, satin, acetate và triacetate. 

-  Cellulose vi tinh thể được dùng trong bào chế làm tá dược rã nhờ khả năng dính và trơn, làm ổn định các nhũ dịch và hỗn dịch.

- Cellulose kiềm được tạo thành từ Cellulose với NaOH và làm cấu trúc của sợi micel thay ñổi. Nó được sử dụng nhiêu trong kỹ nghê dệt làm sợi bóng láng và dễ bắt màu.

- Cellulose xanthat được tạo thành từ Cellulose và Carbon disulfit được sử dụng trong kỹ nghệ sản xuất sợi cellulose tổng hợp. 

- Methylcellulose được tạo ra từ việc methyl hóa các nhóm OH của cellulose, được dùng để làm nhũ dịch và hỗn dịch dùng trong bào chế thuốc mỡ, tá dược dính và rã cho viên nén.

- Trong y tế, cellulose được dùng trong các thiết bị hình trụ của một thiết bị chạy thận nhân tạo.

- Dùng để sản xuất các bộ phận động cơ và khung gầm của nhiều loại xe ô tô.

- Là chất liệu để sản xuất gọng kính.

- Cellulose được sử dụng để làm phim mỏng cho phim, nhiếp ảnh và băng từ.

- Trong các phòng thí nghiệm, cellulose được dùng để sản xuất các bộ lọc xốp, hỗ trợ cho màng cellulose để thực hiện quá trình điện di hoặc trao đổi thẩm thấu. 

Ưu, nhược điểm của sợi cellulose (sợi bông) là gì?

Sợi cellulose có khả năng thấm hút cao

Ưu điểm của sợi cellulose:

- Khả năng hút ẩm cao, thấm hút mồ hôi tốt nên các loại quần áo được làm từ sợi cellulose của cây bông mặc rất thoáng mát, dễ chịu, phù hợp với khí hậu nhiệt đới.

- An toàn, thân thiện với da người và không gây kích ứng da.

- Là loại vật liệu có tính bền, dẻo, khối lượng nhẹ và linh hoạt.

- Sợi bông tuy dễ cháy nhưng có thể nấu trong nước sôi để tiệt trùng.

- Trang phục được sản xuất từ sợi bông có khả năng chịu nhiệt, cách điện cực tốt và ít nhăn, có thể sản xuất ra nhiều sản phẩm đa dạng mẫu mã, không bị vi khuẩn xâm nhập.

- Dễ phân hủy, có thể tái chế.

Nhược điểm của sợi cellulose:

- Vải sợi bông dễ bị co, dễ nhăn nhàu nên phải ủi nhiều lần. Tuy nhiên, dù ủi xong thì nó cũng khó giữ nếp.

- Dễ bám bụi bẩn, khó giặt sạch.

- Độ bền của vải sợi cellulose không cao, nếu để lâu sẽ bị mục hoặc nổ vải.

- Vải sợi bông dễ chảy sệ hoặc bị kéo dãn.

Tuy nhiên, ngày nay, khi sản xuất vải sợi bông, người ta đã độn thêm một số chất hóa học để sợi vải có độ bền hơn, đẹp hơn mà vẫn giữ những ưu điểm của vải cotton.

Trên đây là một số thông tin về Cellulose là gì? Tính chất của cellulose? Ứng dụng và ưu điểm của cellulose trong cuộc sống. Hy vọng qua đó các bạn đã có thêm những hiểu biết hữu ích. Nếu có thêm đóng góp ý kiến nào, các bạn vui lòng để lại bình luận, đánh giá ở phía dưới. Cảm ơn sự theo dõi, đón đọc của các bạn rất nhiều.