Celuloze ir divu dabīgu vielu atvasinājums: koka un kokvilnas. Augos tas veic svarīgu funkciju, piešķirot tiem elastību un spēku.
Kur ir atrasta viela?
Celuloze ir dabiska viela. Augi spēj to ražot paši. Satur: ūdeņradi, skābekli, oglekli.
Augi ražo cukuru saules gaismas ietekmē, to apstrādā šūnas un ļauj šķiedrām izturēt lielas vēja slodzes. Celuloze ir viela, kas piedalās fotosintēzes procesā. Ja svaiga koka griezumu aplej ar cukurūdeni, šķidrums ātri uzsūcas.
Sākas celulozes ražošana. Šī dabiskā tā iegūšanas metode tiek ņemta par pamatu kokvilnas auduma ražošanai rūpnieciskā mērogā. Ir vairākas metodes, kā iegūt dažādas kvalitātes mīkstumu.
Ražošanas metode 1
Celulozes iegūšana notiek dabiski – no kokvilnas sēklām. Matus savāc ar automatizētiem mehānismiem, taču augam nepieciešams ilgs augšanas periods. Šādi ražots audums tiek uzskatīts par tīrāko.
No koka šķiedrām celulozi var iegūt ātrāk. Tomēr ar šo metodi kvalitāte ir daudz sliktāka. Šis materiāls ir piemērots tikai nešķiedru plastmasas, celofāna ražošanai. No šāda materiāla var ražot arī mākslīgās šķiedras.
Dabiskā uztveršana
Celulozes ražošana no kokvilnas sēklām sākas ar garo šķiedru atdalīšanu. Šo materiālu izmanto kokvilnas auduma izgatavošanai. Mazas daļas, mazākas par 1,5 cm, sauc par kokvilnas pūkām.
Tie ir piemēroti celulozes ražošanai. Saliktās detaļas tiek pakļautas augsta spiediena karsēšanai. Procedūras ilgums var būt līdz 6 stundām. Pirms materiāla karsēšanas tam pievieno nātrija hidroksīdu.
Iegūtā viela ir jānomazgā. Šim nolūkam tiek izmantots hlors, kas arī balina. Celulozes sastāvs ar šo metodi ir tīrākais (99%).
Ražošanas metode 2 no koka
Lai iegūtu 80-97% celulozes, tiek izmantota skujkoku šķelda un ķīmiskās vielas. Visu masu samaisa un pakļauj temperatūras apstrādei. Gatavošanas rezultātā izdalās vajadzīgā viela.
Jaukts kalcija bisulfīts, sēra dioksīds un koksnes masa. Celuloze iegūtajā maisījumā ir ne vairāk kā 50%. Reakcijas rezultātā šķidrumā izšķīst ogļūdeņraži un lignīni. Cietais materiāls tiek tīrīts.
Iegūstiet masu, kas atgādina zemas kvalitātes papīru. Šis materiāls kalpo par pamatu vielu ražošanai:
- Ēteri.
- Celofāns.
- Viskozes šķiedra.
Kas tiek ražots no vērtīga materiāla?
Cellulozes struktūra ir šķiedraina, kas ļauj no tās izgatavot apģērbu. Kokvilnas materiāls ir 99,8% dabīgs produkts, kas iegūts ar augstāk minēto dabisko metodi. To var izmantot arī sprāgstvielu izgatavošanai ķīmiskas reakcijas rezultātā. Celuloze ir aktīva, ja tai tiek uzklātas skābes.
Celulozes īpašības ir attiecināmas uz audumu ražošanu. Tātad no tā tiek izgatavotas mākslīgās šķiedras, kas pēc izskata un pieskāriena atgādina dabiskos audumus:
- viskozes un acetāta šķiedras;
- mākslīgās kažokādas;
- vara amonjaka zīds.
Galvenokārt izgatavots no koksnes masas:
- lakas;
- fotofilma;
- papīra izstrādājumi;
- plastmasa;
- trauku mazgāšanas sūkļi;
- bezdūmu pulveris.
Cellulozes ķīmiskās reakcijas rezultātā iegūst:
- trinitroceluloze;
- dinitrofiber;
- glikoze;
- šķidrā degviela.
Pārtikā var izmantot arī celulozi. Daži augi (selerijas, salāti, klijas) satur tās šķiedras. Tas kalpo arī kā materiāls cietes ražošanai. Mēs jau esam iemācījušies no tā izgatavot plānus pavedienus - mākslīgais tīkls ir ļoti izturīgs un nestiepjas.
Cellulozes ķīmiskā formula ir C6H10O5. Tas ir polisaharīds. Tas ir izgatavots no:
- medicīniskā kokvilna;
- pārsēji;
- tamponi;
- kartons, skaidu plātne;
- pārtikas piedeva E460.
Vienības tikumi
Celuloze var izturēt augstu temperatūru līdz 200 grādiem. Molekulas nesadalās, kas ļauj no tā izgatavot atkārtoti lietojamus plastmasas traukus. Tajā pašā laikā tiek saglabāta svarīga īpašība - elastība.
Celuloze iztur ilgstošu skābju iedarbību. Absolūti nešķīst ūdenī. Cilvēka ķermenis nesagremo, izmanto kā sorbentu.
Mikrokristālisko celulozi izmanto alternatīvajā medicīnā kā gremošanas līdzekli. Pulverveida viela darbojas kā pārtikas piedeva, lai samazinātu patērēto ēdienu kaloriju saturu. Tas palīdz izvadīt toksīnus, samazina cukura līmeni asinīs un holesterīnu.
3. ražošanas metode - rūpnieciskā
Ražotnēs mīkstumu gatavo, gatavojot dažādās vidēs. Izmantotais materiāls ir atkarīgs no reaģenta veida - koksnes veids:
- Sveķaini ieži.
- Noteikti koki.
- Augi.
Ir vairāki gatavošanas reaģentu veidi:
- Skāba vide. Pretējā gadījumā metodi sauc par sulfītu. Kā šķīdumu izmanto sērskābes sāli vai tās šķidro maisījumu. Izmantojot šo ražošanas iespēju, celuloze tiek izolēta no skujkoku sugām. Egle un egle ir labi apstrādātas.
- Sārmainās vides vai sodas metodes pamatā ir nātrija hidroksīda izmantošana. Šķīdums labi atdala celulozi no augu šķiedrām (kukurūzas kātiem) un kokiem (galvenokārtcietkoksne).
- Sulfāta metodē tiek izmantota vienlaicīga nātrija hidroksīda un nātrija sulfīda lietošana. To plaši izmanto b altā atsārma sulfīda ražošanā. Šī tehnoloģija ir diezgan negatīva videi, jo rodas trešās puses ķīmiskās reakcijas.
Pēdējā metode ir visizplatītākā tās daudzpusības dēļ: mīkstumu var iegūt gandrīz no jebkura koka. Tomēr materiāla tīrība pēc vienas vārīšanās nav diezgan augsta. Piemaisījumi atbrīvo no papildu reakcijām:
- hemicelulozes tiek noņemtas ar sārma šķīdumiem;
- Lignīna makromolekulas un to iznīcināšanas produkti tiek noņemti ar hloru, kam seko apstrāde ar sārmu.
Uzturvērtība
Cietei un celulozei ir līdzīga struktūra. Eksperimentu rezultātā no neēdamām šķiedrām izdevās iegūt vitāli svarīgu produktu. Cilvēks viņam ir vajadzīgs pastāvīgi. Ēdienā, ko ēdat, ir vairāk nekā 20% cietes.
Zinātniekiem no celulozes izdevās iegūt amilozi, kas pozitīvi ietekmē cilvēka organisma stāvokli. Tajā pašā laikā reakcijas laikā izdalās glikoze. Izrādās bezatkritumu ražošana - pēdējā viela tiek nosūtīta etanola ražošanai. Amiloze kalpo arī kā līdzeklis aptaukošanās profilaksei.
Reakcijas rezultātā celuloze paliek cietā stāvoklī, nogulsnējot uz trauka dibenu. Atlikušās sastāvdaļas tiek noņemtas, izmantojot magnētiskās nanodaļiņas, vai izšķīdinātas un noņemtas kopā ar šķidrumu.
Izpārdošanas vielu veidi
Piegādātāji piedāvā dažādas kvalitātes celulozi par saprātīgām cenām. Mēs uzskaitām galvenos materiālu veidus:
- Sulfātb altā celuloze, ražota no divu veidu koksnes: skujkoku un cietkoksnes. Iepakojuma materiālos tiek izmantots nebalināts materiāls, sliktas kvalitātes papīrs izolācijas materiāliem un citiem mērķiem.
- Sulfīts pieejams arī b altā krāsā, izgatavots no skuju kokiem.
- Ārstniecisko vielu ražošanai piemērots b alts pulvera materiāls.
- Premium kvalitātes celuloze tiek ražota, balinot bez hlora. Skujkoki tiek ņemti par izejvielām. Koksnes masa sastāv no egles un priedes skaidu kombinācijas attiecībā 20/80%. Iegūtā materiāla tīrība ir visaugstākā. Tas ir piemērots sterilu medicīnā izmantojamu materiālu izgatavošanai.
Atbilstošās celulozes izvēlei tiek izmantoti standarta kritēriji: materiāla tīrība, stiepes izturība, šķiedras garums, plīsuma izturības indekss. Kvantitatīvi ir norādīts arī ūdens ekstrakta vides ķīmiskais stāvoklis vai agresivitāte un mitrums. Celulozei, kas tiek piegādāta kā balināta izejviela, tiek piemēroti citi parametri: īpatnējais tilpums, spilgtums, nelīdzenums, stiepes izturība, tīrība.
Svarīgs celulozes masas rādītājs ir plīsuma pretestības indekss. No tā atkarīgs ražoto materiālu mērķis. Tiek ņemts vērā koksnes veids, ko izmanto kā izejvielu, un mitrums. Arī svarīgisveķu un tauku līmenis. Pulvera viendabīgums ir svarīgs noteiktiem procesa lietojumiem. Līdzīgiem nolūkiem tiek novērtēta materiāla stingrība un plīšanas stiprība lokšņu veidā.
