Cellulose is een derivaat van twee natuurlijke stoffen: hout en katoen. In planten vervult het een belangrijke functie en geeft het ze flexibiliteit en kracht.
Waar is de stof gevonden?
Cellulose is een natuurlijke stof. Planten kunnen het zelf produceren. Bevat: waterstof, zuurstof, koolstof.
Planten produceren suiker onder invloed van zonlicht, het wordt verwerkt door cellen en zorgt ervoor dat de vezels bestand zijn tegen hoge windbelasting. Cellulose is een stof die betrokken is bij het proces van fotosynthese. Als er suikerwater op een snee van een verse boom wordt gestrooid, wordt de vloeistof snel opgenomen.
Pulpproductie begint. Deze natuurlijke manier om het te verkrijgen wordt als basis genomen voor de productie van katoenweefsel op industriële schaal. Er zijn verschillende methoden waarmee pulp van verschillende kwaliteiten wordt verkregen.
Productiemethode 1
Het verkrijgen van cellulose komt van nature voor - uit katoenzaden. De haren worden verzameld door geautomatiseerde mechanismen, maar voor de plant is een lange groeiperiode nodig. Op deze manier geproduceerde stof wordt als de zuiverste beschouwd.
Pulp kan sneller worden verkregen uit houtvezels. De kwaliteit is echter veel slechter met deze methode. Dit materiaal is alleen geschikt voor de vervaardiging van niet-vezelplastic, cellofaan. Ook kunnen kunstmatige vezels van dergelijk materiaal worden gemaakt.
Natuurlijke Ontvangst
De productie van cellulose uit katoenzaden begint met het scheiden van lange vezels. Dit materiaal wordt gebruikt om katoenen stof te maken. Kleine onderdelen, kleiner dan 1,5 cm, worden katoenpluis genoemd.
Ze zijn geschikt voor pulpproductie. De geassembleerde onderdelen worden onder hoge druk verhit. De duur van het proces kan oplopen tot 6 uur. Voordat het materiaal wordt verwarmd, wordt er natriumhydroxide aan toegevoegd.
De resulterende substantie moet worden gewassen. Hiervoor wordt chloor gebruikt, dat ook bleekt. De samenstelling van cellulose met deze methode is het zuiverst (99%).
Productiemethode 2 van hout
Om 80-97% pulp te verkrijgen, worden naaldhoutsnippers en chemicaliën gebruikt. De hele massa wordt gemengd en onderworpen aan een temperatuurbehandeling. Door het koken komt de benodigde stof vrij.
Gemengd calciumbisulfiet, zwaveldioxide en houtpulp. Cellulose in het resulterende mengsel is niet meer dan 50%. Als gevolg van de reactie lossen koolwaterstoffen en lignines op in de vloeistof. Het vaste materiaal wordt gereinigd.
Krijg een massa die lijkt op papier van lage kwaliteit. Dit materiaal dient als basis voor de vervaardiging van stoffen:
- Ethers.
- Cellofaan.
- Viscosevezel.
Wat wordt er gemaakt van waardevol materiaal?
De structuur van cellulose is vezelig, wat het mogelijk maakt om er kleding van te maken. Het katoenmateriaal is 99,8% natuurlijk product verkregen door de natuurlijke methode hierboven. Het kan ook worden gebruikt om explosieven te maken als gevolg van een chemische reactie. Cellulose is actief wanneer er zuren op worden aangebracht.
Eigenschappen van cellulose zijn van toepassing op de productie van stoffen. Er worden dus kunstmatige vezels van gemaakt, die qua uiterlijk en aanraking op natuurlijke stoffen lijken:
- viscose- en acetaatvezels;
- nepbont;
- koper ammoniakzijde.
Voornamelijk gemaakt van houtpulp:
- vernissen;
- fotografische film;
- papieren producten;
- kunststoffen;
- afwassponzen;
- rookloos poeder.
Als resultaat van een chemische reactie van cellulose krijg:
- trinitrocellulose;
- dinitrovezel;
- glucose;
- vloeibare brandstof.
In voedsel kan ook cellulose worden gebruikt. Sommige planten (selderij, sla, zemelen) bevatten vezels. Het dient ook als materiaal voor de productie van zetmeel. We hebben al geleerd hoe we er dunne draden van kunnen maken - het kunstmatige web is erg sterk en rekt niet uit.
De chemische formule van cellulose is C6H10O5. Het is een polysacharide. Het is gemaakt van:
- medische katoen;
- verbanden;
- tampons;
- karton, spaanplaat;
- voedingsadditief E460.
Deugden van substantie
Pulp is bestand tegen hoge temperaturen tot 200 graden. De moleculen breken niet af, wat het mogelijk maakt om er herbruikbare plastic scha altjes van te maken. Tegelijkertijd blijft een belangrijke kwaliteit behouden - elasticiteit.
Cellulose is bestand tegen langdurige blootstelling aan zuren. Absoluut onoplosbaar in water. Niet verteerd door het menselijk lichaam, gebruikt als sorptiemiddel.
Microkristallijne cellulose wordt in de alternatieve geneeskunde gebruikt als spijsverteringsreiniger. De poedervormige substantie werkt als een voedseladditief om het caloriegeh alte van geconsumeerde gerechten te verminderen. Dit helpt bij het elimineren van gifstoffen, het verlagen van de bloedsuikerspiegel en cholesterol.
Productiemethode 3 - Industrieel
Op productielocaties wordt pulp bereid door in verschillende omgevingen te koken. Het gebruikte materiaal is afhankelijk van het type reagens - houtsoort:
- Harshoudende rotsen.
- Gedecideerde bomen.
- Planten.
Er zijn verschillende soorten kookreagentia:
- Zure omgeving. Anders wordt de methode sulfiet genoemd. Als oplossing wordt een zout van zwaveligzuur of het vloeibare mengsel ervan gebruikt. Met deze productieoptie wordt cellulose geïsoleerd uit naaldhoutsoorten. Spar en spar zijn goed verwerkt.
- De alkalische medium- of sodamethode is gebaseerd op het gebruik van natriumhydroxide. De oplossing scheidt cellulose goed van plantenvezels (maïsstengels) en bomen (voornamelijkhardhout).
- Het gelijktijdige gebruik van natriumhydroxide en natriumsulfide wordt gebruikt in de sulfaatmethode. Het wordt op grote schaal geïntroduceerd in de productie van sulfide van witte drank. De technologie is behoorlijk negatief voor het milieu vanwege de resulterende chemische reacties van derden.
De laatste methode is de meest voorkomende vanwege zijn veelzijdigheid: pulp kan van bijna elke boom worden verkregen. De zuiverheid van het materiaal is echter niet helemaal hoog na één keer koken. Onzuiverheden verwijderen extra reacties:
- hemicelluloses worden verwijderd met alkalische oplossingen;
- Lignine-macromoleculen en hun vernietigingsproducten worden verwijderd met chloor gevolgd door behandeling met alkali.
Voedingswaarde
Zetmeel en cellulose hebben een vergelijkbare structuur. Als resultaat van de experimenten was het mogelijk om een vitaal product te verkrijgen uit oneetbare vezels. Hij heeft constant een persoon nodig. Het voedsel dat je eet is meer dan 20% zetmeel.
Wetenschappers zijn erin geslaagd amylose te verkrijgen uit cellulose, wat een positief effect heeft op de toestand van het menselijk lichaam. Tegelijkertijd komt tijdens de reactie glucose vrij. Het blijkt afvalvrije productie - de laatste stof wordt verzonden voor de productie van ethanol. Amylose dient ook als middel om zwaarlijvigheid te voorkomen.
Als gevolg van de reactie blijft de cellulose in een vaste toestand en bezinkt op de bodem van het vat. De overige componenten worden verwijderd met behulp van magnetische nanodeeltjes of opgelost en verwijderd met de vloeistof.
Soorten stoffen te koop
Leveranciers bieden verschillende kwaliteit pulp aan tegen redelijke prijzen. We vermelden de belangrijkste soorten materiaal:
- Sulfaat witte cellulose, geproduceerd uit twee houtsoorten: naaldhout en hardhout. Er is ongebleekt materiaal gebruikt in verpakkingsmateriaal, papier van slechte kwaliteit voor isolatiematerialen en ander gebruik.
- Sulfiet ook verkrijgbaar in wit, gemaakt van naaldbomen.
- Wit poedermateriaal geschikt voor de productie van medische stoffen.
- Hoogwaardige cellulose wordt geproduceerd door te bleken zonder chloor. Coniferen worden als grondstof genomen. De houtpulp bestaat uit een combinatie van sparren- en dennensnippers in een verhouding van 20/80%. De zuiverheid van het resulterende materiaal is het hoogst. Het is geschikt voor het maken van steriele materialen die in de geneeskunde worden gebruikt.
Standaardcriteria worden gebruikt om de juiste pulp te selecteren: materiaalzuiverheid, treksterkte, vezellengte, scheurweerstandsindex. De chemische toestand of agressiviteit van het waterige extractiemedium en de vochtigheid worden ook kwantitatief aangegeven. Voor pulp geleverd als gebleekte grondstof gelden andere parameters: specifiek volume, helderheid, stijfheid, treksterkte, zuiverheid.
Een belangrijke indicator voor de massa van cellulose is de scheurweerstandsindex. Het doel van de geproduceerde materialen hangt ervan af. Er wordt rekening gehouden met de houtsoort die als grondstof wordt gebruikt en de vochtigheid. Ook belangrijkhars- en vetgeh alte. Poederuniformiteit is belangrijk voor bepaalde procestoepassingen. Voor vergelijkbare doeleinden worden de taaiheid en barststerkte van het materiaal in de vorm van platen geëvalueerd.
