Įvadas į celiuliozės ekstrahavimą iš medvilnės:
Medvilnė, natūralus pluoštas, daugiausia sudarytas iš celiuliozės, polisacharidų grandinės, susidedančios iš gliukozės vienetų.Celiuliozės ekstrahavimas iš medvilnės apima medvilnės pluoštų suskaidymą ir nešvarumų pašalinimą, kad būtų gautas grynas celiuliozės produktas.Ši ekstrahuota celiuliozė įvairiai naudojama tokiose pramonės šakose kaip tekstilė, popierius, farmacija ir maistas.
1 veiksmas: medvilnės derliaus nuėmimas ir pirminis apdorojimas:
Derliaus nuėmimas: Medvilnės pluoštai gaunami iš medvilnės augalo gumbų.Rutuliukai skinami, kai jie subręsta ir išsiskleidžia, atskleidžiant viduje esančius purius baltus pluoštus.
Valymas: Nuėmus derlių, medvilnė valoma, kad pašalintų nešvarumus, tokius kaip nešvarumai, sėklos ir lapų nuolaužos.Tai užtikrina, kad ekstrahuota celiuliozė yra labai gryna.
Džiovinimas: išvalyta medvilnė džiovinama, kad pašalintų drėgmės perteklių.Džiovinimas yra labai svarbus, nes drėgna medvilnė gali sukelti mikrobų dauginimąsi, o tai gali pabloginti celiuliozės kokybę.
2 veiksmas: mechaninis apdorojimas:
Atidarymas ir valymas: Džiovinta medvilnė apdorojama mechaniniu būdu, kad būtų atskirti pluoštai ir pašalintos likusios priemaišos.Šis procesas apima medvilnės ryšulių atidarymą ir perleidimą per mašinas, kurios toliau valo ir purina pluoštus.
Karšimas: Karšimas – tai medvilnės pluoštų lygiagrečiai išlyginimo procesas, kad susidarytų plonas audinys.Šis žingsnis padeda pasiekti vienodą pluošto išdėstymą, kuris yra labai svarbus tolesniam apdorojimui.
Brėžinys: piešimo metu karšti pluoštai pailginami ir sumažinami iki smulkesnio storio.Šis žingsnis užtikrina, kad pluoštai būtų tolygiai paskirstyti ir išlyginti, pagerinant galutinio celiuliozės gaminio stiprumą ir kokybę.
3 veiksmas: cheminis apdorojimas (merserizacija):
Merserizacija: Merserizacija yra cheminis apdorojimas, naudojamas pagerinti celiuliozės pluošto savybes, įskaitant didesnį stiprumą, blizgesį ir afinitetą dažams.Šiame procese medvilnės pluoštai apdorojami tam tikros koncentracijos ir temperatūros natrio hidroksido (NaOH) ar kito šarmo tirpalu.
Patinimas: Apdorojant šarmais celiuliozės pluoštai išsipučia, todėl padidėja jų skersmuo ir paviršiaus plotas.Šis patinimas atskleidžia daugiau hidroksilo grupių celiuliozės paviršiuje, todėl jis tampa aktyvesnis vėlesnėms cheminėms reakcijoms.
Skalavimas ir neutralizavimas: po merserizacijos pluoštai kruopščiai nuplaunami, kad pašalintų šarmų perteklių.Šarmas neutralizuojamas rūgštiniu tirpalu, kad stabilizuotų celiuliozę ir būtų išvengta tolesnių cheminių reakcijų.
4 veiksmas: išspaudimas:
Celiuliozės ištirpinimas: Merserizuoti medvilnės pluoštai vėliau išplaunami, kai jie ištirpinami tirpiklyje, kad išgautų celiuliozę.Įprasti celiuliozės tirpinimui naudojami tirpikliai yra N-metilmorfolino-N-oksidas (NMMO) ir joniniai skysčiai, tokie kaip 1-etil-3-metilimidazolio acetatas ([EMIM][OAc]).
Homogenizavimas: Ištirpęs celiuliozės tirpalas homogenizuojamas, kad būtų užtikrintas vienodumas ir konsistencija.Šis žingsnis padeda gauti homogeninį celiuliozės tirpalą, tinkamą tolesniam apdorojimui.
5 veiksmas: regeneravimas:
Nusodinimas: Kai celiuliozė ištirpsta, ją reikia regeneruoti iš tirpiklio.Tai pasiekiama nusodinant celiuliozės tirpalą į netirpiklio vonią.Dėl netirpiklio celiuliozė vėl nusėda skaidulų arba gelio pavidalo medžiagos pavidalu.
Plovimas ir džiovinimas: regeneruota celiuliozė kruopščiai nuplaunama, kad pašalintų tirpiklio likučius ir nešvarumus.Tada jis džiovinamas, kad būtų gautas galutinis celiuliozės produktas pluoštų, dribsnių arba miltelių pavidalu, priklausomai nuo naudojimo paskirties.
6 veiksmas: apibūdinimas ir kokybės kontrolė:
Analizė: Ekstrahuotai celiuliozei taikomi įvairūs analitiniai metodai, siekiant įvertinti jos grynumą, molekulinę masę, kristališkumą ir kitas savybes.Celiuliozės apibūdinimui dažniausiai naudojami tokie metodai kaip rentgeno spindulių difrakcija (XRD), Furjė transformacijos infraraudonųjų spindulių spektroskopija (FTIR) ir skenuojanti elektroninė mikroskopija (SEM).
Kokybės kontrolė: kokybės kontrolės priemonės įgyvendinamos viso gavybos proceso metu, kad būtų užtikrintas nuoseklumas ir nustatytų standartų laikymasis.Tokie parametrai kaip tirpiklio koncentracija, temperatūra ir apdorojimo laikas yra stebimi ir optimizuojami, kad būtų pasiekta norima celiuliozės kokybė.
7 veiksmas: celiuliozės panaudojimas:
Tekstilė: iš medvilnės išgauta celiuliozė plačiai naudojama tekstilės pramonėje audiniams, verpalams ir drabužiams gaminti.Jis vertinamas dėl savo minkštumo, sugeriamumo ir pralaidumo orui.
Popierius ir pakuotės: celiuliozė yra pagrindinė popieriaus, kartono ir pakavimo medžiagų gamybos sudedamoji dalis.Tai suteikia šiems gaminiams tvirtumo, ilgaamžiškumo ir spausdinamumo.
Farmaciniai produktai: celiuliozės dariniai, tokie kaip celiuliozės acetatas ir hidroksipropilceliuliozė, naudojami farmacinėse kompozicijose kaip rišikliai, dezintegrantai ir kontroliuojamo atpalaidavimo agentai.
Maistas ir gėrimai: Celiuliozės dariniai, tokie kaip metilceliuliozė ir karboksimetilceliuliozė, yra naudojami maisto pramonėje kaip tirštikliai, stabilizatoriai ir emulsikliai įvairiuose maisto ir gėrimų produktuose.
Celiuliozės išgavimas iš medvilnės apima daugybę etapų, įskaitant derliaus nuėmimą, pirminį apdorojimą, mechaninį apdorojimą, cheminį apdorojimą, išspaudimą, regeneravimą ir apibūdinimą.Kiekvienas žingsnis yra būtinas norint išskirti gryną celiuliozę su pageidaujamomis savybėmis.Išgauta celiuliozė yra naudojama įvairiose pramonės šakose, tokiose kaip tekstilė, popierius, farmacija ir maistas, todėl ji yra vertingas ir universalus natūralus polimeras.Veiksmingi ekstrahavimo procesai ir kokybės kontrolės priemonės užtikrina aukštos kokybės celiuliozės, tinkamos įvairioms reikmėms, gamybą.
Paskelbimo laikas: 2024-06-06