Selluloosa on johdannainen kahdesta luonnollisesta aineesta: puusta ja puuvillasta. Kasveissa sillä on tärkeä tehtävä, joka antaa niille joustavuutta ja voimaa.
Mistä aine löytyy?
Selluloosa on luonnollinen aine. Kasvit pystyvät tuottamaan sen itse. Sisältää: vetyä, happea, hiiltä.
Kasvit tuottavat sokeria auringonvalon vaikutuksesta, solut prosessoivat sitä ja mahdollistaa sen, että kuidut kestävät suuria tuulen kuormituksia. Selluloosa on aine, joka osallistuu fotosynteesiprosessiin. Jos sokerivettä ripottelee tuoreeseen puuhun, neste imeytyy nopeasti.
Sellun tuotanto alkaa. Tämä luonnollinen menetelmä sen saamiseksi on otettu puuvillakankaan tuotannon perustaksi teollisessa mittakaavassa. On olemassa useita menetelmiä, joilla saadaan erilaatuista massaa.
Tuotantomenetelmä 1
Selluloosan saanti tapahtuu luonnollisesti - puuvillan siemenistä. Karvat kerätään automaattisilla mekanismeilla, mutta kasvi vaatii pitkän kasvukauden. Tällä tavalla valmistettua kangasta pidetään puhtaimpana.
Sellua saadaan nopeammin puukuiduista. Laatu on kuitenkin paljon huonompi tällä menetelmällä. Tämä materiaali soveltuu vain kuituttoman muovin, sellofaanin valmistukseen. Tällaisesta materiaalista voidaan valmistaa myös tekokuituja.
Luonnollinen vastaanotto
Selluloosan valmistus puuvillan siemenistä alkaa pitkien kuitujen erottamisella. Tätä materiaalia käytetään puuvillakankaiden valmistukseen. Pieniä osia, alle 1,5 cm, kutsutaan puuvillanukkaiseksi.
Ne sopivat selluntuotantoon. Kootut osat altistetaan korkeapainekuumennukselle. Prosessin kesto voi olla jopa 6 tuntia. Ennen materiaalin kuumentamisen aloittamista siihen lisätään natriumhydroksidia.
Tulostunut aine on pestävä. Tätä varten käytetään klooria, joka myös valkaisee. Tällä menetelmällä selluloosan koostumus on puhtain (99 %).
Tuotantomenetelmä 2 puusta
Sellun 80-97 % saamiseksi käytetään havupuuhaketta ja kemikaaleja. Koko massa sekoitetaan ja altistetaan lämpökäsittelylle. Keittämisen seurauksena tarvittavaa ainetta vapautuu.
Sekoitettu kalsiumbisulfiittia, rikkidioksidia ja puumassaa. Selluloosaa saadussa seoksessa on enintään 50 %. Reaktion seurauksena nesteeseen liukenevat hiilivedyt ja ligniinit. Kiinteää materiaalia puhdistetaan.
Hanki heikkolaatuista paperia muistuttava massa. Tämä materiaali toimii pohjana aineiden valmistuksessa:
- Ethers.
- Selofaani.
- Viskoosikuitu.
Mitä arvokkaasta materiaalista valmistetaan?
Selluloosan rakenne on kuitumainen, joten siitä voidaan valmistaa vaatteita. Puuvillamateriaali on 99,8 % luonnontuote, joka on saatu yllä olevalla luonnollisella menetelmällä. Sitä voidaan käyttää myös räjähteiden valmistamiseen kemiallisen reaktion seurauksena. Selluloosa on aktiivista, kun siihen levitetään happoja.
Selluloosan ominaisuuksia voidaan soveltaa kankaiden valmistukseen. Joten siitä valmistetaan keinotekoisia kuituja, jotka muistuttavat ulkonäöltään ja kosketukseltaan luonnollisia kankaita:
- viskoosi- ja asetaattikuidut;
- tekoturkis;
- kuparinen ammoniakkisilkki.
Valmistettu pääasiassa puumassasta:
- lakat;
- valokuvaelokuva;
- paperituotteet;
- muovit;
- astianpesusienet;
- savuton jauhe.
Selluloosan kemiallisen reaktion seurauksena saadaan:
- trinitroselluloosa;
- dinitrofiber;
- glukoosi;
- nestepolttoaine.
Elintarvikkeissa voidaan käyttää myös selluloosaa. Jotkut kasvit (selleri, salaatti, leseet) sisältävät sen kuituja. Se toimii myös materiaalina tärkkelyksen tuotannossa. Olemme jo oppineet tekemään siitä ohuita lankoja - keinotekoinen verkko on erittäin vahvaa eikä veny.
Selluloosan kemiallinen kaava on C6H10O5. Se on polysakkaridi. Se on valmistettu:
- lääketieteellinen puuvilla;
- siteet;
- tamponit;
- pahvi, lastulevy;
- elintarvikelisäaine E460.
Aineen hyveet
Sellu kestää korkeita lämpötiloja jopa 200 asteeseen. Molekyylit eivät hajoa, joten siitä voidaan tehdä uudelleenkäytettäviä muoviastioita. Samalla säilyy tärkeä ominaisuus - elastisuus.
Selluloosa kestää pitkäaikaista altistusta hapoille. Täysin veteen liukenematon. Ihmiskeho ei sulata, käytetään sorbenttina.
Mikrokiteistä selluloosaa käytetään vaihtoehtoisessa lääketieteessä ruoansulatuskanavan puhdistajana. Jauhemainen aine toimii lisäaineena kulutettujen ruokien kaloripitoisuuden vähentämiseksi. Tämä auttaa poistamaan myrkkyjä, alentamaan verensokeria ja kolesterolia.
Valmistusmenetelmä 3 - Teollisuus
Tuotantolaitoksilla sellu valmistetaan keittämällä eri ympäristöissä. Käytetty materiaali riippuu reagenssin tyypistä - puulaji:
- Hartsimaiset kivet.
- Päätetyt puut.
- Kasvit.
Kypsennysreagensseja on useita tyyppejä:
- Hapan ympäristö. Muuten menetelmää kutsutaan sulfiitiksi. Liuoksena käytetään rikkihapon suolaa tai sen nestemäistä seosta. Tällä tuotantovaihtoehdolla selluloosa eristetään havupuulajeista. Kuusi ja kuusi ovat hyvin käsiteltyjä.
- Alkalinen väliaine tai soodamenetelmä perustuu natriumhydroksidin käyttöön. Liuos erottaa selluloosan hyvin kasvikuiduista (maissinvarret) ja puista (pääasiassakovapuu).
- Sulfaattimenetelmässä käytetään natriumhydroksidin ja natriumsulfidin samanaikaista käyttöä. Se on laaj alti otettu käyttöön valkolipeän sulfidin tuotannossa. Tekniikka on varsin haitallista ympäristölle johtuen kolmannen osapuolen kemiallisista reaktioista.
Viimeinen menetelmä on yleisin monipuolisuutensa vuoksi: massaa voidaan saada melkein mistä tahansa puusta. Materiaalin puhtaus ei kuitenkaan ole kovin korkea yhden kiehumisen jälkeen. Epäpuhtaudet päästävät eroon lisäreaktioista:
- hemiselluloosat poistetaan emäksillä;
- Ligniinimakromolekyylit ja niiden hajoamistuotteet poistetaan kloorilla, minkä jälkeen käsitellään alkalilla.
Ravintoarvo
Tärkkelyksellä ja selluloosalla on samanlainen rakenne. Kokeiden tuloksena oli mahdollista saada elintärkeä tuote syötäväksi kelpaamattomista kuiduista. Hän tarvitsee ihmistä jatkuvasti. Syömässäsi ruoassa on yli 20 % tärkkelystä.
Tutkijat onnistuivat saamaan amyloosia selluloosasta, jolla on myönteinen vaikutus ihmiskehon tilaan. Samaan aikaan reaktion aikana vapautuu glukoosia. Osoittautuu jätteetön tuotanto - viimeinen aine lähetetään etanolin valmistukseen. Amyloosi toimii myös keinona ehkäistä liikalihavuutta.
Reaktion seurauksena selluloosa pysyy kiinteässä tilassa ja laskeutuu astian pohjalle. Loput komponentit poistetaan käyttämällä magneettisia nanohiukkasia tai liuotetaan ja poistetaan nesteen mukana.
Alennuksessa olevat ainetyypit
Toimittajat tarjoavat erilaatuista sellua kohtuulliseen hintaan. Luettelemme tärkeimmät materiaalityypit:
- Sulfaattivalkoinen selluloosa, valmistettu kahdesta puulajista: havupuusta ja lehtipuusta. Pakkausmateriaaleissa käytetään valkaisematonta materiaalia, huonolaatuista paperia eristysmateriaaleihin ja muihin käyttötarkoituksiin.
- Sulfite saatavana myös valkoisena, valmistettu havupuista.
- Valkoinen jauhemateriaali, joka soveltuu lääkeaineiden valmistukseen.
- Premium-laatuista selluloosaa valmistetaan valkaisemalla ilman klooria. Raaka-aineeksi otetaan havupuut. Puumassa koostuu kuusen ja männyn hakkeen yhdistelmästä suhteessa 20/80 %. Tuloksena olevan materiaalin puhtaus on korkein. Se soveltuu lääketieteessä käytettävien steriilien materiaalien valmistukseen.
Sopivan massan valinnassa käytetään vakiokriteerejä: materiaalin puhtaus, vetolujuus, kuidun pituus, repäisylujuusindeksi. Vesipitoisen uuttoväliaineen kemiallinen tila tai aggressiivisuus ja kosteus on myös osoitettu kvantitatiivisesti. Valkaistuna massana toimitettavalle massalle sovelletaan muita parametreja: ominaistilavuus, vaaleus, freeness, vetolujuus, puhtaus.
Selluloosan massan tärkeä indikaattori on repeytymiskestävyysindeksi. Valmistettujen materiaalien käyttötarkoitus riippuu siitä. Raaka-aineena käytettävä puulaji ja kosteus otetaan huomioon. Myös tärkeähartsi- ja rasvatasot. Jauheen tasaisuus on tärkeää tietyissä prosessisovelluksissa. Vastaavia tarkoituksia varten arvioidaan materiaalin sitkeys ja murtumislujuus arkkien muodossa.
