Panimula sa Cellulose Extraction mula sa Cotton:
Ang cotton, isang natural na hibla, ay pangunahing binubuo ng selulusa, isang polysaccharide chain na binubuo ng mga yunit ng glucose.Ang pagkuha ng cellulose mula sa cotton ay nagsasangkot ng pagsira sa mga hibla ng cotton at pag-alis ng mga dumi upang makakuha ng isang purong selulusa na produkto.Ang nakuhang selulusa na ito ay may iba't ibang aplikasyon sa mga industriya tulad ng mga tela, papel, parmasyutiko, at pagkain.
Hakbang 1: Pag-aani at Pre-treatment ng Cotton:
Pag-aani: Ang mga hibla ng cotton ay nakukuha mula sa mga bolls ng halamang bulak.Ang mga bolls ay pinipili kapag sila ay tumanda at bumukas, na nagpapakita ng malalambot na puting hibla sa loob.
Paglilinis: Pagkatapos ng pag-aani, ang bulak ay sumasailalim sa mga proseso ng paglilinis upang alisin ang mga dumi tulad ng dumi, buto, at mga pira-piraso ng dahon.Tinitiyak nito na ang nakuhang selulusa ay may mataas na kadalisayan.
Pagpapatuyo: Ang nalinis na koton ay pagkatapos ay tuyo upang alisin ang labis na kahalumigmigan.Ang pagpapatuyo ay mahalaga dahil ang basang koton ay maaaring humantong sa paglaki ng microbial, na maaaring magpababa sa kalidad ng selulusa.
Hakbang 2: Mechanical Processing:
Pagbukas at Paglilinis: Ang pinatuyong koton ay sumasailalim sa mekanikal na pagproseso upang paghiwalayin ang mga hibla at alisin ang anumang natitirang mga dumi.Ang prosesong ito ay nagsasangkot ng pagbubukas ng mga cotton bale at pagpasa sa mga ito sa pamamagitan ng mga makina na lalong naglilinis at nagpapalamon sa mga hibla.
Carding: Ang carding ay ang proseso ng pag-align ng cotton fibers sa isang parallel arrangement upang bumuo ng manipis na web.Ang hakbang na ito ay nakakatulong sa pagkamit ng pagkakapareho sa pag-aayos ng hibla, na mahalaga para sa kasunod na pagproseso.
Pagguhit: Sa pagguhit, ang mga naka-card na hibla ay pinahaba at nababawasan sa mas pinong kapal.Tinitiyak ng hakbang na ito na ang mga hibla ay pantay na ipinamamahagi at nakahanay, na nagpapahusay sa lakas at kalidad ng panghuling produkto ng selulusa.
Hakbang 3: Pagproseso ng Kemikal (Mercerization):
Mercerization: Ang Mercerization ay isang kemikal na paggamot na ginagamit upang pahusayin ang mga katangian ng cellulose fibers, kabilang ang tumaas na lakas, kinang, at pagkakaugnay para sa mga tina.Sa prosesong ito, ang mga cotton fibers ay ginagamot sa isang solusyon ng sodium hydroxide (NaOH) o isa pang alkali sa isang tiyak na konsentrasyon at temperatura.
Pamamaga: Ang paggamot sa alkali ay nagiging sanhi ng pamamaga ng mga hibla ng selulusa, na humahantong sa pagtaas ng kanilang diameter at lugar sa ibabaw.Ang pamamaga na ito ay naglalantad ng higit pang mga hydroxyl group sa ibabaw ng selulusa, na ginagawa itong mas reaktibo para sa kasunod na mga reaksiyong kemikal.
Pagbanlaw at Pag-neutralize: Pagkatapos ng mercerization, ang mga hibla ay hinuhugasan ng maigi upang alisin ang labis na alkali.Ang alkali ay neutralisado gamit ang isang acidic na solusyon upang patatagin ang selulusa at maiwasan ang karagdagang mga reaksiyong kemikal.
Hakbang 4: Pulping:
Pag-dissolve ng Cellulose: Ang mercerized cotton fibers ay sasailalim sa pulping, kung saan sila ay natutunaw sa isang solvent upang kunin ang cellulose.Ang mga karaniwang solvent na ginagamit para sa cellulose dissolution ay kinabibilangan ng N-methylmorpholine-N-oxide (NMMO) at mga ionic na likido gaya ng 1-ethyl-3-methylimidazolium acetate ([EMIM][OAc]).
Homogenization: Ang dissolved cellulose solution ay homogenized upang matiyak ang pagkakapareho at pagkakapare-pareho.Ang hakbang na ito ay nakakatulong sa pagkamit ng homogenous cellulose solution na angkop para sa karagdagang pagproseso.
Hakbang 5: Pagbabagong-buhay:
Pag-ulan: Sa sandaling matunaw ang selulusa, kailangan itong muling mabuo mula sa solvent.Ito ay nakakamit sa pamamagitan ng pag-precipitating ng cellulose solution sa isang non-solvent bath.Ang non-solvent ay nagiging sanhi ng cellulose na muling namuo sa anyo ng mga fibers o isang gel-like substance.
Paglalaba at Pagpapatuyo: Ang muling nabuong selulusa ay hinuhugasan nang maigi upang alisin ang anumang natitirang solvent at mga dumi.Pagkatapos ay pinatuyo ito upang makuha ang panghuling produkto ng selulusa sa anyo ng mga hibla, mga natuklap, o pulbos, depende sa nilalayon na aplikasyon.
Hakbang 6: Characterization at Quality Control:
Pagsusuri: Ang na-extract na cellulose ay sumasailalim sa iba't ibang mga analytical technique upang masuri ang kadalisayan, molekular na timbang, crystallinity, at iba pang mga katangian nito.Ang mga pamamaraan tulad ng X-ray diffraction (XRD), Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), at scanning electron microscopy (SEM) ay karaniwang ginagamit para sa cellulose characterization.
Quality Control: Ang mga hakbang sa pagkontrol sa kalidad ay ipinapatupad sa buong proseso ng pagkuha upang matiyak ang pagkakapare-pareho at pagsunod sa mga tinukoy na pamantayan.Ang mga parameter tulad ng solvent concentration, temperatura, at oras ng pagproseso ay sinusubaybayan at ino-optimize upang makamit ang ninanais na kalidad ng cellulose.
Hakbang 7: Mga Application ng Cellulose:
Mga Tela: Ang cellulose na nakuha mula sa cotton ay malawak na ginagamit sa industriya ng tela para sa pagmamanupaktura ng mga tela, sinulid, at damit.Ito ay pinahahalagahan para sa lambot, absorbency, at breathability nito.
Papel at Packaging: Ang cellulose ay isang pangunahing sangkap sa paggawa ng papel, karton, at mga materyales sa packaging.Nagbibigay ito ng lakas, tibay, at kakayahang mai-print sa mga produktong ito.
Mga Pharmaceutical: Ang mga cellulose derivatives tulad ng cellulose acetate at hydroxypropyl cellulose ay ginagamit sa mga pharmaceutical formulation bilang mga binder, disintegrant, at controlled-release agent.
Pagkain at Inumin: Ang mga cellulose derivatives tulad ng methyl cellulose at carboxymethyl cellulose ay ginagamit sa industriya ng pagkain bilang mga pampalapot, stabilizer, at emulsifier sa iba't ibang produkto ng pagkain at inumin.
Ang pagkuha ng cellulose mula sa cotton ay nagsasangkot ng isang serye ng mga hakbang kabilang ang pag-aani, pre-treatment, mekanikal na pagproseso, pagpoproseso ng kemikal, pag-pulpa, pagbabagong-buhay, at characterization.Ang bawat hakbang ay mahalaga para sa paghihiwalay ng purong selulusa na may kanais-nais na mga katangian.Ang na-extract na selulusa ay may magkakaibang mga aplikasyon sa mga industriya tulad ng mga tela, papel, parmasyutiko, at pagkain, na ginagawa itong isang mahalaga at maraming nalalaman na natural na polimer.Ang mahusay na mga proseso ng pagkuha at mga hakbang sa pagkontrol sa kalidad ay tinitiyak ang paggawa ng mataas na kalidad na selulusa na angkop para sa iba't ibang mga aplikasyon.
Oras ng post: May-06-2024