Мақтадан целлюлоза экстракциясына кіріспе:
Мақта, табиғи талшық, ең алдымен, глюкоза бірліктерінен тұратын полисахаридтер тізбегі - целлюлозадан тұрады.Мақтадан целлюлозаны алу таза целлюлоза өнімін алу үшін мақта талшықтарын ыдыратуды және қоспаларды жоюды қамтиды.Бұл өндірілген целлюлоза тоқыма, қағаз, фармацевтика және тамақ сияқты салаларда әртүрлі қолданбаларға ие.
1-қадам: Мақтаны жинау және алдын ала өңдеу:
Жинау: Мақта талшықтары мақта өсімдігінің сауыттарынан алынады.Бұталар пісіп, жарылып, ішіндегі үлпілдек ақ талшықтарды ашқанда алынады.
Тазалау: жинаудан кейін мақта кір, тұқым және жапырақ сынықтары сияқты қоспаларды кетіру үшін тазалау процестерінен өтеді.Бұл алынған целлюлозаның жоғары тазалығын қамтамасыз етеді.
Кептіру: Артық ылғалды кетіру үшін тазартылған мақта кептіріледі.Кептіру өте маңызды, өйткені дымқыл мақта целлюлозаның сапасын нашарлататын микробтардың өсуіне әкелуі мүмкін.
2-қадам: Механикалық өңдеу:
Ашу және тазалау: кептірілген мақта талшықтарды бөлу және қалған қоспаларды кетіру үшін механикалық өңдеуден өтеді.Бұл процесс мақта бумаларын ашуды және оларды талшықтарды ары қарай тазартатын және үлбірететін машиналар арқылы өткізуді қамтиды.
Тарау: Мақта талшықтарын жұқа торды қалыптастыру үшін параллельді орналастыру процесі.Бұл қадам талшықты орналастыруда біркелкілікке қол жеткізуге көмектеседі, бұл кейінгі өңдеу үшін өте маңызды.
Сызу: Сызбада картонды талшықтар ұзартылған және жұқа қалыңдыққа дейін азаяды.Бұл қадам талшықтардың біркелкі бөлінуін және туралануын қамтамасыз етеді, соңғы целлюлоза өнімінің беріктігі мен сапасын жақсартады.
3-қадам: Химиялық өңдеу (мерсеризация):
Мерсеризация: Мерсеризация - бұл целлюлоза талшықтарының қасиеттерін жақсарту үшін қолданылатын химиялық өңдеу, оның ішінде беріктік, жылтырлық және бояғыштарға жақындық.Бұл процесте мақта талшықтары натрий гидроксиді (NaOH) ерітіндісімен немесе белгілі бір концентрацияда және температурада басқа сілтімен өңделеді.
Ісіну: сілтімен өңдеу целлюлоза талшықтарының ісінуіне әкеледі, бұл олардың диаметрі мен бетінің ұлғаюына әкеледі.Бұл ісіну целлюлоза бетінде көбірек гидроксил топтарын ашады, бұл оны келесі химиялық реакциялар үшін реактивті етеді.
Шаю және бейтараптандыру: Мерсеризациядан кейін талшықтар артық сілтіні кетіру үшін мұқият шайылады.Целлюлозаны тұрақтандыру және одан әрі химиялық реакциялардың алдын алу үшін сілті қышқыл ерітіндінің көмегімен бейтараптандырылады.
4-қадам: Целлюлоза:
Целлюлозаны еріту: Мерсерленген мақта талшықтары содан кейін целлюлозаны алу үшін еріткіште ерітілген целлюлозаға ұшырайды.Целлюлозаны еріту үшін қолданылатын жалпы еріткіштерге N-метилморфолин-N-оксиді (NMMO) және 1-этил-3-метилимидазолий ацетаты ([EMIM][OAc]) сияқты иондық сұйықтықтар жатады.
Гомогенизация: ерітілген целлюлоза ерітіндісі біркелкі және консистенцияны қамтамасыз ету үшін гомогенизацияланады.Бұл қадам әрі қарай өңдеуге жарамды біртекті целлюлоза ерітіндісіне қол жеткізуге көмектеседі.
5-қадам: қалпына келтіру:
Тұндыру: Целлюлоза ерігеннен кейін оны еріткіштен қалпына келтіру керек.Бұған целлюлоза ерітіндісін еріткішсіз ваннаға тұндыру арқылы қол жеткізіледі.Ерітпейтін зат целлюлозаның талшықтар немесе гель тәрізді зат түрінде қайта тұнбаға түсуіне әкеледі.
Жуу және кептіру: Қалпына келтірілген целлюлоза кез келген қалдық еріткіш пен қоспаларды кетіру үшін мұқият жуылады.Содан кейін оны қолдану мақсатына қарай талшықтар, үлпек немесе ұнтақ түріндегі соңғы целлюлоза өнімін алу үшін кептіреді.
6-қадам: Сипаттау және сапаны бақылау:
Талдау: Алынған целлюлоза оның тазалығын, молекулалық салмағын, кристалдылығын және басқа қасиеттерін бағалау үшін әртүрлі аналитикалық әдістерден өтеді.Целлюлозаны сипаттау үшін әдетте рентгендік дифракция (XRD), Фурье түрлендіру инфрақызыл спектроскопиясы (FTIR) және сканерлеуші электронды микроскопия (SEM) сияқты әдістер қолданылады.
Сапаны бақылау: Сапаны бақылау шаралары белгіленген стандарттарға сәйкестікті және сақталуын қамтамасыз ету үшін өндіру процесінде жүзеге асырылады.Целлюлозаның қажетті сапасына қол жеткізу үшін еріткіш концентрациясы, температура және өңдеу уақыты сияқты параметрлер бақыланады және оңтайландырылған.
7-қадам: Целлюлозаны қолдану:
Тоқыма: Мақтадан алынған целлюлоза тоқыма өнеркәсібінде маталарды, жіптерді және киімдерді өндіру үшін кеңінен қолданылады.Ол жұмсақтығы, сіңіргіштігі және тыныс алу қабілеті үшін бағаланады.
Қағаз және қаптама: Целлюлоза қағаз, картон және орау материалдарын өндірудегі негізгі ингредиент болып табылады.Ол осы өнімдерге беріктік, беріктік және басып шығару мүмкіндігін береді.
Фармацевтикалық препараттар: целлюлоза ацетаты және гидроксипропил целлюлоза сияқты целлюлоза туындылары фармацевтикалық құрамдарда байланыстырғыштар, дезинтегранттар және бақыланатын босату агенттері ретінде пайдаланылады.
Азық-түлік және сусындар: Метилцеллюлоза және карбоксиметилцеллюлоза сияқты целлюлоза туындылары тамақ өнеркәсібінде әртүрлі тамақ және сусын өнімдерінде қоюлатқыштар, тұрақтандырғыштар және эмульгаторлар ретінде пайдаланылады.
Мақтадан целлюлозаны алу жинау, алдын ала өңдеу, механикалық өңдеу, химиялық өңдеу, целлюлоза, регенерация және сипаттаманы қамтитын бірқатар қадамдарды қамтиды.Әрбір қадам қажетті қасиеттері бар таза целлюлозаны оқшаулау үшін маңызды.Алынған целлюлоза тоқыма, қағаз, фармацевтика және тамақ сияқты салаларда әртүрлі қолданбаларға ие, бұл оны құнды және әмбебап табиғи полимер етеді.Тиімді экстракция процестері мен сапаны бақылау шаралары әртүрлі қолдану үшін жарамды жоғары сапалы целлюлоза өндіруді қамтамасыз етеді.
Жіберу уақыты: 06 мамыр 2024 ж