Úvod do bavlny a celulózy
Bavlna, přírodní vlákno odvozené z rostliny bavlny, se skládá především z celulózy. Celulóza, komplexní uhlohydrát, je hlavní složkou buněčných stěn v rostlinách a poskytuje strukturální podporu. Extrahování čisté celulózy z bavlny zahrnuje oddělování celulózových vláken od jiných složek bavlněné rostliny, jako je lignin, hemicelulóza a pektin.
Bavlněná rostlinná anatomie
Porozumění anatomii rostliny bavlny je zásadní pro extrakci celulózy. Bavlněná vlákna jsou semenné trichomy, které se vyvíjejí z epidermálních buněk bavlníku. Tato vlákna se skládají hlavně z celulózy, s malým množstvím proteinů, vosků a cukrů. Bavlněná vlákna rostou v bollech, což jsou ochranné tobolky, které semena zabalí.
Proces extrakce celulózy
Sklizeň: Proces začíná sklizní zralý bavlněný bolls z rostlin bavlny. Mechanická sklizeň je nejběžnější metoda, kde stroje odstraňují bolls z rostlin.
Ginning: Po sklizni se bavlna podrobí ginningu, kde jsou semena oddělena od vláken. Tento proces zahrnuje průchod bavlny ginovým strojem, který odstraňuje semena z vláken.
Čištění: Jakmile se bavlněná vlákna oddělí od semen, podléhají čištění, aby odstranily nečistoty, jako jsou nečistoty, listy a další rostlinné materiály. Tento krok zajišťuje, že extrahovaná celulóza má vysokou čistotu.
Carding: Carding je mechanický proces, který vyrovnává bavlněná vlákna do tenkého webu. Odstraňuje zbývající nečistoty a vyrovnává vlákna v přípravě na další zpracování.
Degumming: Bavlněná vlákna obsahují přirozené nečistoty, jako jsou vosky, pektiny a hemicelulózy, společně označované jako „guma“. Degumming zahrnuje ošetření bavlněných vláken alkalickými roztoky nebo enzymy k odstranění těchto nečistot.
Bleaching: Bleaching je volitelným krokem, ale často se používá k dalšímu čištění celulózových vláken a zvyšování jejich bělosti. V tomto procesu mohou být použity různé bělidlové látky, jako je peroxid vodíku nebo deriváty chloru.
Mercerizace: Mercerizace zahrnuje léčbu celulózových vláken s žíravým roztokem alkálií, obvykle hydroxid sodný. Tento proces zvyšuje sílu vláken, lesk a afinitu k barvivům, což je vhodných pro různé aplikace.
Hydrolýza kyseliny: V některých případech, zejména pro průmyslové účely, může být použita kyselá hydrolýza k dalšímu rozdělení celulózy na menší, více jednotných částic. Tento proces zahrnuje léčbu celulózy zředěnou kyselinou za kontrolovaných podmínek, aby se hydrolyzoval glykosidické vazby, což poskytuje kratší celulózové řetězce nebo celulózové nanokrystaly.
Mytí a sušení: Po chemickém ošetření jsou celulózová vlákna důkladně promyta, aby se odstranily zbytkové chemikálie nebo nečistoty. Následně jsou vlákna sušena na požadovaný obsah vlhkosti.
Aplikace čisté celulózy
Čistá celulóza získaná z aplikací pro vyhledávání bavlny v různých průmyslových odvětvích:
Textilie: Celulózová vlákna se točí do přízí a tkají látky pro oblečení, domácí textilie a průmyslové aplikace.
Papír a lepenka: Celulóza je primární součástí papírových, lepenek a kartonových produktů.
Biopaliva: Celulóza může být přeměněna na biopaliva, jako je ethanol prostřednictvím procesů, jako je enzymatická hydrolýza a fermentace.
Potravinový a farmaceutický průmysl: Deriváty celulózy se používají jako zahušťovače, stabilizátory a emulgátory v potravinách a farmaceutických výrobcích.
Kosmetika: Deriváty celulózy se používají v kosmetice a produktech osobní péče pro jejich zesílení a stabilizační vlastnosti.
Extrahování čisté celulózy z bavlny zahrnuje řadu mechanických a chemických procesů zaměřených na oddělení celulózových vláken od jiných složek bavlněné rostliny a jejich čištění. Porozumění anatomii bavlněné rostliny a využití vhodných technik, jako je ginning, degumming, bělení a mercerizace, je nezbytné pro získání vysoce kvalitní celulózy. Čistá celulóza získaná z bavlny má rozmanité aplikace napříč odvětvími, od textilu a tvorby papíru po biopaliva a léčiva, což z ní činí všestranný a cenný přírodní zdroj.
Čas příspěvku: APR-25-2024