Introdución á extracción de celulosa do algodón:
O algodón, unha fibra natural, está composto principalmente por celulosa, unha cadea de polisacáridos formada por unidades de glicosa.A extracción de celulosa do algodón consiste en romper as fibras de algodón e eliminar as impurezas para obter un produto de celulosa pura.Esta celulosa extraída ten diversas aplicacións en industrias como téxtil, papel, farmacéutica e alimentaria.
Paso 1: Colleita e pretratamento do algodón:
Colleita: as fibras de algodón obtéñense das cápsulas da planta de algodón.As cápsulas recóllense cando maduran e se abren, revelando as fibras brancas e mullidas no seu interior.
Limpeza: despois da colleita, o algodón pasa por procesos de limpeza para eliminar impurezas como sucidade, sementes e fragmentos de follas.Isto garante que a celulosa extraída sexa de alta pureza.
Secado: o algodón limpo sécase despois para eliminar o exceso de humidade.O secado é crucial xa que o algodón húmido pode provocar o crecemento microbiano, o que pode degradar a calidade da celulosa.
Paso 2: procesamento mecánico:
Apertura e limpeza: o algodón seco pasa por un tratamento mecánico para separar as fibras e eliminar as impurezas restantes.Este proceso consiste en abrir os fardos de algodón e pasalos por máquinas que limpan e esponxan aínda máis as fibras.
Cardado: o cardado é o proceso de aliñar as fibras de algodón nunha disposición paralela para formar unha fina rede.Este paso axuda a conseguir uniformidade na disposición das fibras, que é fundamental para o procesamento posterior.
Debuxo: no debuxo, as fibras cardadas son alongadas e redúcense a un grosor máis fino.Este paso garante que as fibras estean uniformemente distribuídas e aliñadas, mellorando a resistencia e a calidade do produto final de celulosa.
Paso 3: Procesamento químico (mercerización):
Mercerización: a mercerización é un tratamento químico usado para mellorar as propiedades das fibras de celulosa, incluíndo o aumento da forza, brillo e afinidade polos colorantes.Neste proceso, as fibras de algodón son tratadas cunha solución de hidróxido de sodio (NaOH) ou outro álcali a unha concentración e temperatura específicas.
Inchazo: o tratamento con álcali fai que as fibras de celulosa se inchen, o que leva a un aumento do seu diámetro e superficie.Este inchazo expón máis grupos hidroxilo na superficie da celulosa, facéndoa máis reactiva para as reaccións químicas posteriores.
Aclarado e neutralización: despois da mercerización, as fibras son aclaradas completamente para eliminar o exceso de álcali.O álcali neutralízase mediante unha solución ácida para estabilizar a celulosa e evitar novas reaccións químicas.
Paso 4: Pulpa:
Disolución da celulosa: as fibras de algodón mercerizadas son sometidas a pulpa, onde se disolven nun disolvente para extraer a celulosa.Os disolventes comúns utilizados para a disolución da celulosa inclúen o N-metilmorfolina-N-óxido (NMMO) e os líquidos iónicos como o acetato de 1-etil-3-metilimidazolio ([EMIM][OAc]).
Homoxeneización: a solución de celulosa disolta homoxeneízase para garantir a uniformidade e consistencia.Este paso axuda a conseguir unha solución de celulosa homoxénea adecuada para o procesamento posterior.
Paso 5: Rexeneración:
Precipitación: unha vez que a celulosa está disolta, cómpre rexenerar a partir do disolvente.Isto conséguese precipitando a solución de celulosa nun baño sen disolvente.O non disolvente fai que a celulosa se precipite de novo en forma de fibras ou de substancia similar a un xel.
Lavado e secado: a celulosa rexenerada lávase ben para eliminar calquera residuo de disolvente e impurezas.Despois sécase para obter o produto final de celulosa en forma de fibras, escamas ou po, dependendo da aplicación que se pretenda.
Paso 6: Caracterización e control de calidade:
Análise: a celulosa extraída sométese a diversas técnicas analíticas para avaliar a súa pureza, peso molecular, cristalinidade e outras propiedades.Técnicas como a difracción de raios X (XRD), a espectroscopia infravermella de transformada de Fourier (FTIR) e a microscopía electrónica de barrido (SEM) úsanse habitualmente para a caracterización da celulosa.
Control de calidade: as medidas de control de calidade implícanse durante todo o proceso de extracción para garantir a coherencia e o cumprimento dos estándares especificados.Os parámetros como a concentración do disolvente, a temperatura e o tempo de procesamento son monitorizados e optimízanse para acadar a calidade desexada de celulosa.
Paso 7: aplicacións de celulosa:
Téxtil: a celulosa extraída do algodón atopa un uso extensivo na industria téxtil para a fabricación de tecidos, fíos e roupa.É valorado pola súa suavidade, absorción e transpirabilidade.
Papel e envases: a celulosa é un ingrediente clave na produción de papel, cartón e materiais de embalaxe.Ofrece resistencia, durabilidade e imprimibilidade a estes produtos.
Farmacéuticos: os derivados de celulosa como o acetato de celulosa e a hidroxipropil celulosa úsanse en formulacións farmacéuticas como aglutinantes, desintegrantes e axentes de liberación controlada.
Alimentos e bebidas: os derivados da celulosa como a metil celulosa e a carboximetil celulosa utilízanse na industria alimentaria como espesantes, estabilizadores e emulsionantes en diversos produtos alimenticios e bebidas.
A extracción de celulosa do algodón implica unha serie de pasos que inclúen a colleita, o pretratamento, o procesamento mecánico, o procesamento químico, a pulpa, a rexeneración e a caracterización.Cada paso é esencial para illar a celulosa pura con propiedades desexables.A celulosa extraída ten diversas aplicacións en industrias como téxtil, papel, produtos farmacéuticos e alimentos, polo que é un polímero natural valioso e versátil.Os procesos de extracción eficientes e as medidas de control de calidade garanten a produción de celulosa de alta calidade apta para diversas aplicacións.
Hora de publicación: maio-06-2024