Wprowadzenie do bawełny i celulozy
Bawełna, naturalne włókno pochodzące z rośliny bawełnianej, składa się przede wszystkim z celulozy. Celuloza, złożony węglowodan, jest głównym składnikiem ścian komórkowych w roślinach, zapewniając wsparcie strukturalne. Ekstrakcja czystej celulozy z bawełny obejmuje oddzielenie włókien celulozowych od innych składników rośliny bawełnianej, takich jak lignin, hemiceluloza i pektyna.
Anatomia roślin bawełny
Zrozumienie anatomii rośliny bawełnianej ma kluczowe znaczenie dla ekstrakcji celulozy. Włókna bawełniane to trichomy nasion, które rozwijają się z naskórkowych komórek z nasion. Włókna te składają się głównie z celulozy, z niewielkimi ilościami białek, wosków i cukrów. Włókna bawełniane rosną w piętrach, które są ochronnymi kapsułkami, które otaczają nasiona.
Proces ekstrakcji celulozy
Zbiór: Proces zaczyna się od zbioru dojrzałych bawełny z bawełnianych roślin. Zbiór mechaniczny jest najczęstszą metodą, w której maszyny usuwają bule z roślin.
Ginning: Po zbiorze bawełna przechodzi wrzeczenie, w którym nasiona są oddzielone od włókien. Proces ten obejmuje przepuszczenie bawełny przez maszyny dżinowe, które usuwa nasiona z włókien.
Czyszczenie: Po oddzieleniu od nasion włókien bawełniany przechodzą czyszczenie w celu usunięcia zanieczyszczeń, takich jak brud, liście i inne materiały roślinne. Ten krok zapewnia, że ekstrahowana celuloza ma wysoką czystość.
CARTOWANIE: CARDOWANIE to proces mechaniczny, który dostosowuje włókna bawełniane do cienkiej sieci. Usuwa wszelkie pozostałe zanieczyszczenia i wyrównuje włókna do przygotowania do dalszego przetwarzania.
STEAMING: Włókna bawełniane zawierają naturalne zanieczyszczenia, takie jak woski, pektyny i hemicelulozy, wspólnie określane jako „guma”. Degumming obejmuje leczenie włókien bawełnianych roztworami alkalicznymi lub enzymami w celu usunięcia tych zanieczyszczeń.
Bielenie: Bielenie jest opcjonalnym krokiem, ale często jest stosowane do dalszego oczyszczania włókien celulozowych i zwiększenia ich bieli. W tym procesie można zastosować różne środki bielenia, takie jak nadtlenek wodoru lub pochodne chloru.
Merceryzacja: Merceryzacja polega na leczeniu włókien celulozowych za pomocą żrący roztworu alkalicznego, zazwyczaj wodorotlenku sodu. Proces ten zwiększa siłę, połysk i powinowactwo włókien do barwników, co czyni je bardziej odpowiednimi do różnych zastosowań.
Hydroliza kwasu: W niektórych przypadkach, szczególnie do celów przemysłowych, można zastosować hydrolizę kwasu w celu dalszego rozbicia celulozy na mniejsze, bardziej jednolite cząstki. Proces ten polega na traktowaniu celulozy kwasem rozcieńczonym w kontrolowanych warunkach w celu hydrolizowania wiązań glikozydowych, dając krótsze łańcuchy celulozowe lub nanokryształy celulozowe.
Mycie i suszenie: Po obróbce chemicznej włókna celulozowe są dokładnie myte w celu usunięcia resztkowych chemikaliów lub zanieczyszczeń. Następnie włókna są suszone do pożądanej zawartości wilgoci.
Zastosowania czystej celulozy
Czysta celuloza uzyskana z bawełny znajduje zastosowania w różnych branżach:
Tkaniny: Włókna celulozowe są przekręcane w przędzy i wplecione w tkaniny do odzieży, tekstyliów domowych i zastosowań przemysłowych.
Papier i tektura: celuloza jest głównym elementem produktów papieru, tektury i kartonu.
Biopaliwa: celuloza można przekształcić w biopaliwa, takie jak etanol poprzez procesy takie jak hydroliza enzymatyczna i fermentacja.
Przemysł żywności i farmaceutyczny: pochodne celulozy są stosowane jako zagęszczacze, stabilizatory i emulgatory w produktach spożywczych i farmaceutycznych.
Kosmetyki: Pochodne celulozy są wykorzystywane w kosmetykach i produktach do higieny osobistej do ich właściwości zagęszczających i stabilizujących.
Wyodrębnienie czystej celulozy z bawełny obejmuje szereg procesów mechanicznych i chemicznych mających na celu oddzielenie włókien celulozowych od innych składników rośliny bawełnianej i ich oczyszczanie. Zrozumienie anatomii rośliny bawełnianej i zastosowanie odpowiednich technik, takich jak Ginning, Degumming, Bleaching i Merceriation, jest niezbędne do uzyskania wysokiej jakości celulozy. Czysta celuloza uzyskana z bawełny ma różnorodne zastosowania w różnych branżach, od tkanin i produktów papierowych po biopaliwa i farmaceutyki, co czyni ją wszechstronnym i cennym zasobem naturalnym.
Czas postu: 25 kwietnia 2014 r