Ievads kokvilnā un celulozē
Kokvilna, dabiska šķiedra, kas iegūta no kokvilnas auga, galvenokārt sastāv no celulozes. Celuloze, sarežģīts ogļhidrāts, ir augu šūnu sienu galvenā sastāvdaļa, kas nodrošina strukturālu atbalstu. Tīras celulozes iegūšana no kokvilnas ietver celulozes šķiedru atdalīšanu no citām kokvilnas auga sastāvdaļām, piemēram, lignīnu, hemicelulozi un pektīnu.
Kokvilnas auga anatomija
Kokvilnas auga anatomijas izpratne ir būtiska celulozes ekstrakcijai. Kokvilnas šķiedras ir sēklu trihomi, kas attīstās no kokvilnas sēklu epidermas šūnām. Šīs šķiedras galvenokārt sastāv no celulozes, ar nelielu daudzumu olbaltumvielu, vasku un cukuru. Kokvilnas šķiedras aug bolls, kas ir aizsargājošas kapsulas, kas apņem sēklas.
Celulozes ekstrakcijas process
Ražas novākšana: process sākas ar nobriedušu kokvilnas augu novākšanu no kokvilnas augiem. Mehāniskā novākšana ir visizplatītākā metode, kurā mašīnas noņem bolls no augiem.
Sagatavošana: Pēc novākšanas kokvilnai tiek veikta žinācija, kur sēklas ir atdalītas no šķiedrām. Šis process ietver kokvilnas nodošanu caur džina mašīnām, kas noņem sēklas no šķiedrām.
Tīrīšana: Kad kokvilnas šķiedras ir atdalītas no sēklām, tiek tīrīja, lai noņemtu piemaisījumus, piemēram, netīrumus, lapas un citus augu materiālus. Šis solis nodrošina, ka ekstrahētajai celulozei ir augsta tīrība.
Kartēšana: kartēšana ir mehānisks process, kas kokvilnas šķiedras izlīdzina plānā tīklā. Tas noņem visus atlikušos piemaisījumus un izlīdzina šķiedras, gatavojoties turpmākai apstrādei.
DEGUMMING: Kokvilnas šķiedras satur dabiskus piemaisījumus, piemēram, vaskus, pektīnus un hemicelulozes, ko kolektīvi dēvē par “smaganu”. DeGumming ietver kokvilnas šķiedru ārstēšanu ar sārmainiem šķīdumiem vai fermentiem, lai noņemtu šos piemaisījumus.
Balināšana: balināšana ir izvēles solis, bet bieži tiek izmantots, lai vēl vairāk attīrītu celulozes šķiedras un uzlabotu to baltumu. Šajā procesā var izmantot dažādus balināšanas līdzekļus, piemēram, ūdeņraža peroksīdu vai hlora atvasinājumus.
Mercerizācija: Mercerizācija ietver celulozes šķiedru ārstēšanu ar kaustisku sārmu šķīdumu, parasti nātrija hidroksīdu. Šis process palielina šķiedru izturību, spīdumu un afinitāti pret krāsvielām, padarot tās piemērotākas dažādām lietojumprogrammām.
Skābes hidrolīze: Dažos gadījumos, īpaši rūpnieciskos nolūkos, var izmantot skābes hidrolīzi, lai vēl vairāk sadalītu celulozi mazākās, vienveidīgākās daļiņās. Šis process ietver celulozes ārstēšanu ar atšķaidītu skābi kontrolētos apstākļos, lai hidrolizētu glikozīdu saites, iegūstot īsākas celulozes ķēdes vai celulozes nanokristālus.
Mazgāšana un žāvēšana: Pēc ķīmiskās apstrādes celulozes šķiedras tiek rūpīgi mazgātas, lai noņemtu visas atlikušās ķīmiskās vielas vai piemaisījumus. Pēc tam šķiedras tiek žāvētas līdz vēlamajam mitruma saturam.
Tīras celulozes pielietojums
Tīrā celuloze, kas iegūta no kokvilnas atradumiem dažādās nozarēs:
Tekstilizstrādājumi: celulozes šķiedras tiek savērptas pavedienos un austas audumos apģērbam, mājas tekstilizstrādājumiem un rūpnieciskiem lietojumiem.
Papīrs un kartons: celuloze ir galvenā papīra, kartona un kartona izstrādājumu sastāvdaļa.
Biodegvielas: celulozi var pārveidot par biodegvielām, piemēram, etanolu, izmantojot tādus procesus kā fermentatīvā hidrolīze un fermentācija.
Pārtikas un farmaceitiskās rūpniecības nozares: celulozes atvasinājumi tiek izmantoti kā biezinātāji, stabilizatori un emulgatori pārtikas un farmaceitiskos izstrādājumos.
Kosmētika: Celulozes atvasinājumi tiek izmantoti kosmētikā un personīgās higiēnas līdzekļos to sabiezēšanai un stabilizējošām īpašībām.
Tīras celulozes iegūšana no kokvilnas ietver virkni mehānisku un ķīmisku procesu, kuru mērķis ir atdalīt celulozes šķiedras no citām kokvilnas auga sastāvdaļām un tās attīrīt. Kokvilnas auga anatomijas izpratne un piemērotu metožu izmantošana, piemēram, žinācija, degummēšana, balināšana un merkerizācija, ir būtiska, lai iegūtu augstas kvalitātes celulozi. Tīrai celulozei, kas iegūta no kokvilnas, ir dažādas lietojumprogrammas dažādās nozarēs, sākot no tekstilizstrādājumiem un papīra veidošanas līdz biodegvielai un farmācijai, padarot to par daudzpusīgu un vērtīgu dabas resursu.
Pasta laiks: 20.-2024. Aprīlis