Įvadas į medvilnę ir celiuliozę
Medvilnė, natūralus pluoštas, gautas iš medvilnės augalo, pirmiausia sudaro celiuliozė. Celiuliozė, sudėtingas angliavandenis, yra pagrindinė augalų ląstelių sienelių sudedamoji dalis, užtikrinanti struktūrinę atramą. Ištraukus gryną celiuliozę iš medvilnės, reikia atskirti celiuliozės pluoštus nuo kitų medvilnės augalo komponentų, tokių kaip ligninas, hemiceliuliozė ir pektinas.
Medvilnės augalų anatomija
Celiuliozės ekstrahavimui labai svarbu suprasti medvilnės augalo anatomiją. Medvilnės pluoštai yra sėklų trichomai, kurie išsivysto iš medvilnės sėklų epidermio ląstelių. Šiuos pluoštus daugiausia sudaro celiuliozė, turinti nedidelį kiekį baltymų, vaškų ir cukraus. Medvilnės pluoštai auga bolluose, tai yra apsauginės kapsulės, kurios uždengia sėklas.
Celiuliozės ištraukimo procesas
Derliaus nuėmimas: procesas prasideda nuo medvilnės augalų subrendusių medvilninių medvilnių derliaus nuėmimo. Mechaninis derlius yra labiausiai paplitęs metodas, kai mašinos pašalina iš augalų bolius.
GINNINGAS: nuėmus derlių, medvilnė patiria dugeną, kai sėklos yra atskirtos nuo pluošto. Šis procesas apima medvilnės perdavimą per džino mašinas, kurios pašalina sėklas iš pluoštų.
Valymas: Atskirtos nuo sėklų, medvilnės pluoštai valomi, kad būtų pašalintos priemaišos, tokios kaip nešvarumai, lapai ir kitos augalinės medžiagos. Šis žingsnis užtikrina, kad ekstrahuota celiuliozė yra labai grynumas.
Kortas: Kortų kūrimas yra mechaninis procesas, suderinantis medvilnės pluoštus į ploną tinklą. Jis pašalina visas likusias priemaišas ir išlygina pluoštus ruošiantis tolesniam apdorojimui.
Degumavimas: medvilnės pluoštuose yra natūralių priemaišų, tokių kaip vaškai, pektinai ir hemiceliuliozės, kartu vadinamos „guma“. Degumavimas apima medvilnės pluošto apdorojimą šarminiais tirpalais ar fermentais, kad būtų pašalintos šios priemaišos.
Balinimas: balinimas yra pasirenkamas žingsnis, tačiau dažnai naudojamas siekiant dar labiau išvalyti celiuliozės pluoštus ir sustiprinti jų baltumą. Šiame procese gali būti naudojami įvairūs balinimo agentai, tokie kaip vandenilio peroksidas ar chloro dariniai.
Mercerizacija: Mercerizacija apima celiuliozės skaidulų apdorojimą kaustinio šarminio tirpalu, paprastai natrio hidroksidu. Šis procesas padidina pluoštų stiprumą, blizgesį ir afinitetą dažams, todėl jie yra tinkamesni įvairioms reikmėms.
Rūgšties hidrolizė: Kai kuriais atvejais, ypač pramoniniais tikslais, gali būti naudojama rūgšties hidrolizė, kad celiuliozė dar labiau suskaidytų į mažesnes, vienodesnes daleles. Šis procesas apima celiuliozės apdorojimą praskiesta rūgštimi kontroliuojamomis sąlygomis, kad būtų hidrolizuoti glikozidiniai ryšiai, gaunant trumpesnes celiuliozės grandines ar celiuliozės nanokristalus.
Skalbimas ir džiovinimas: Atlikus cheminį apdorojimą, celiuliozės pluoštai kruopščiai nuplaunami, kad būtų pašalintos visos likusios cheminės medžiagos ar priemaišos. Vėliau pluoštai džiovinami pagal norimą drėgmės kiekį.
Grynos celiuliozės taikymo
Gryna celiuliozė, gauta iš medvilnės, randa taikymą įvairiose pramonės šakose:
Tekstilė: celiuliozės pluoštai yra sukasi į verpalus ir austi į audinius drabužiams, namų tekstilės ir pramoninėms reikmėms.
Popierius ir kartonas: celiuliozė yra pagrindinis popieriaus, kartono ir kartoninių gaminių komponentas.
Biokuras: celiuliozę galima paversti biokuru, tokiu kaip etanolio, tokiais procesais kaip fermentinė hidrolizė ir fermentacija.
Maisto ir farmacijos pramonė: Celiuliozės dariniai naudojami kaip tirštikliai, stabilizatoriai ir emulsikliai maisto ir farmacijos produktuose.
Kosmetika: Celiuliozės dariniai naudojami kosmetikos ir asmens priežiūros priemonėse, atsižvelgiant į jų sustorėjimo ir stabilizavimo savybes.
Grynos celiuliozės išgavimas iš medvilnės apima daugybę mechaninių ir cheminių procesų, kuriais siekiama atskirti celiuliozės pluoštus nuo kitų medvilnės augalo komponentų ir juos valyti. Norint gauti aukštos kokybės celiuliozę, būtina suprasti medvilnės augalo anatomiją ir naudoti tinkamus metodus, tokius kaip džinavimas, deginimas, balinimas ir mercerizacija. Iš medvilnės gautos grynos celiuliozės yra įvairių pramonės šakų, pradedant nuo tekstilės ir popieriaus gamybos iki biokuro ir farmacijos, todėl tai yra universalus ir vertingas gamtos išteklius.
Pašto laikas: 2012 m. Balandžio 25 d