Sissejuhatus puuvillast tselluloosi ekstraheerimisesse:
Puuvill, looduslik kiud, koosneb peamiselt tselluloosist, polüsahhariidahelast, mis koosneb glükoosiühikutest.Puuvillast tselluloosi ekstraheerimine hõlmab puuvillakiudude lõhustamist ja lisandite eemaldamist, et saada puhas tselluloositoode.Sellel ekstraheeritud tselluloosil on mitmesuguseid rakendusi sellistes tööstusharudes nagu tekstiili-, paberi-, farmaatsia- ja toiduainetööstus.
1. samm: puuvilla koristamine ja eeltöötlus:
Saagikoristus: Puuvillakiud saadakse puuvillataime seemnetest.Pungad korjatakse siis, kui need valmivad ja lõhkevad lahti, paljastades sees olevad kohevad valged kiud.
Puhastamine: Pärast koristamist läbib puuvill puhastusprotsessi, et eemaldada mustus, seemned ja lehtede killud.See tagab ekstraheeritud tselluloosi kõrge puhtusastme.
Kuivatamine: Seejärel kuivatatakse puhastatud puuvill liigse niiskuse eemaldamiseks.Kuivatamine on ülioluline, kuna märg puuvill võib põhjustada mikroobide kasvu, mis võib halvendada tselluloosi kvaliteeti.
2. samm: mehaaniline töötlemine:
Avamine ja puhastamine: Kuivatatud puuvill läbib mehaanilise töötluse, et eraldada kiud ja eemaldada kõik järelejäänud lisandid.See protsess hõlmab puuvillapallide avamist ja nende laskmist läbi masinate, mis täiendavad kiudusid puhastavad ja kohevaks.
Kraasimine: kraasimine on puuvillakiudude paralleelse paigutuse joondamine, et moodustada õhuke võrk.See samm aitab saavutada kiudude paigutuse ühtlust, mis on järgneva töötlemise jaoks ülioluline.
Joonis: tõmbamisel pikenevad kraasitud kiud ja vähendatakse peenemat paksust.See samm tagab kiudude ühtlase jaotumise ja joondamise, parandades lõpptselluloosi tugevust ja kvaliteeti.
3. samm: keemiline töötlemine (merseriseerimine):
Merseriseerimine: Merceriseerumine on keemiline töötlus, mida kasutatakse tsellulooskiudude omaduste, sealhulgas tugevuse, läike ja värvainete afiinsuse suurendamiseks.Selles protsessis töödeldakse puuvillakiude teatud kontsentratsioonil ja temperatuuril naatriumhüdroksiidi (NaOH) või mõne muu leelise lahusega.
Turse: Leelistöötlus põhjustab tselluloosikiudude paisumist, mis põhjustab nende läbimõõdu ja pindala suurenemist.See turse paljastab tselluloosi pinnal rohkem hüdroksüülrühmi, muutes selle järgnevate keemiliste reaktsioonide jaoks reaktiivsemaks.
Loputamine ja neutraliseerimine: pärast merseriseerimist loputatakse kiud liigse leelise eemaldamiseks põhjalikult.Leelis neutraliseeritakse happelise lahuse abil, et stabiliseerida tselluloosi ja vältida edasisi keemilisi reaktsioone.
4. samm: pulpimine:
Tselluloosi lahustamine: Merseriseeritud puuvillakiud töödeldakse seejärel paberimassiga, kus need lahustatakse tselluloosi ekstraheerimiseks lahustis.Tselluloosi lahustamiseks kasutatavate tavaliste lahustite hulka kuuluvad N-metüülmorfoliin-N-oksiid (NMMO) ja ioonsed vedelikud, nagu 1-etüül-3-metüülimidasooliumatsetaat ([EMIM][OAc]).
Homogeniseerimine: lahustunud tselluloosilahus homogeniseeritakse, et tagada ühtlus ja konsistents.See samm aitab saavutada homogeense tselluloosilahuse, mis sobib edasiseks töötlemiseks.
5. samm: regenereerimine:
Sadestamine: kui tselluloos on lahustunud, tuleb see lahustist regenereerida.See saavutatakse tselluloosilahuse sadestamisel lahustivaba vanni.Mittelahusti põhjustab tselluloosi uuesti sadestumist kiudude või geelitaolise aine kujul.
Pesemine ja kuivatamine: regenereeritud tselluloosi pestakse põhjalikult, et eemaldada lahustijäägid ja lisandid.Seejärel kuivatatakse, et saada lõplik tselluloositoode kiudude, helveste või pulbrina, olenevalt kasutusotstarbest.
6. samm: iseloomustus ja kvaliteedikontroll.
Analüüs: Ekstraheeritud tselluloos läbib selle puhtuse, molekulmassi, kristallilisuse ja muude omaduste hindamiseks erinevaid analüütilisi meetodeid.Tselluloosi iseloomustamiseks kasutatakse tavaliselt selliseid meetodeid nagu röntgendifraktsioon (XRD), Fourier-transformatsiooni infrapunaspektroskoopia (FTIR) ja skaneeriv elektronmikroskoopia (SEM).
Kvaliteedikontroll: kvaliteedikontrolli meetmeid rakendatakse kogu kaevandamisprotsessi jooksul, et tagada järjepidevus ja kindlaksmääratud standardite järgimine.Tselluloosi soovitud kvaliteedi saavutamiseks jälgitakse ja optimeeritakse selliseid parameetreid nagu lahusti kontsentratsioon, temperatuur ja töötlemisaeg.
7. samm: tselluloosi kasutamine:
Tekstiil: puuvillast ekstraheeritud tselluloosi kasutatakse laialdaselt tekstiilitööstuses kangaste, lõngade ja rõivaste tootmiseks.Seda hinnatakse selle pehmuse, imavuse ja hingavuse poolest.
Paber ja pakend: tselluloos on paberi, papi ja pakkematerjalide tootmisel põhikoostisosa.See tagab nendele toodetele tugevuse, vastupidavuse ja prinditavuse.
Farmaatsiatooted: tselluloosi derivaate, nagu tselluloosatsetaat ja hüdroksüpropüültselluloos, kasutatakse farmatseutilistes preparaatides sideainete, lagundavate ainete ja toimeainet reguleeritult vabastavate ainetena.
Toit ja joogid: tselluloosi derivaate, nagu metüültselluloos ja karboksümetüültselluloos, kasutatakse toiduainetööstuses paksendajate, stabilisaatorite ja emulgaatoritena erinevates toiduainetes ja jookides.
Puuvillast tselluloosi ekstraheerimine hõlmab mitmeid etappe, sealhulgas saagikoristus, eeltöötlemine, mehaaniline töötlemine, keemiline töötlemine, paberimassi valmistamine, regenereerimine ja iseloomustamine.Iga samm on vajalik soovitud omadustega puhta tselluloosi eraldamiseks.Ekstraheeritud tselluloosil on mitmesuguseid rakendusi erinevates tööstusharudes, nagu tekstiili-, paberi-, farmaatsia- ja toiduainetööstus, mistõttu on see väärtuslik ja mitmekülgne looduslik polümeer.Tõhusad ekstraheerimisprotsessid ja kvaliteedikontrolli meetmed tagavad erinevateks rakendusteks sobiva kvaliteetse tselluloosi tootmise.
Postitusaeg: mai-06-2024