Cellulose er Struktur, egenskaper, anvendelse, celluloseproduksjon

Innholdsfortegnelse:

Cellulose er Struktur, egenskaper, anvendelse, celluloseproduksjon
Cellulose er Struktur, egenskaper, anvendelse, celluloseproduksjon
Anonim

Cellulose er et derivat av to naturlige stoffer: tre og bomull. I planter utfører den en viktig funksjon, og gir dem fleksibilitet og styrke.

Hvor er stoffet funnet?

Cellulose er et naturlig stoff. Planter er i stand til å produsere det på egen hånd. Inneholder: hydrogen, oksygen, karbon.

cellulose er
cellulose er

Planter produserer sukker under påvirkning av sollys, det behandles av celler og gjør at fibrene tåler store belastninger fra vinden. Cellulose er et stoff som er involvert i prosessen med fotosyntese. Hvis sukkervann drysses på en kutt av et ferskt tre, absorberes væsken raskt.

Tøproduksjonen starter. Denne naturlige metoden for å oppnå det er tatt som grunnlag for produksjon av bomullsstoff i industriell skala. Det finnes flere metoder for å oppnå masse av ulike kvaliteter.

Produksjonsmetode 1

Å få cellulose skjer naturlig - fra bomullsfrø. Hårene samles opp av automatiserte mekanismer, men det kreves en lang vekstperiode for planten. Klut produsert på denne måten regnes som den reneste.

cellulosesammensetning
cellulosesammensetning

Pulp kan fås raskere fra trefibre. Kvaliteten er imidlertid mye dårligere med denne metoden. Dette materialet er kun egnet for fremstilling av ikke-fiberplast, cellofan. Dessuten kan kunstige fibre produseres av slikt materiale.

Naturlig mottak

Produksjon av cellulose fra bomullsfrø begynner med separering av lange fibre. Dette materialet brukes til å lage bomullsstoff. Små deler, mindre enn 1,5 cm, kalles bomullsfluff.

De egner seg for masseproduksjon. De sammensatte delene utsettes for høytrykksoppvarming. Varigheten av prosessen kan være opptil 6 timer. Før man begynner å varme opp materialet, tilsettes det natriumhydroksid.

Det resulterende stoffet må vaskes. Til dette brukes klor, som også bleker. Sammensetningen av cellulose med denne metoden er den reneste (99%).

Produksjonsmetode 2 fra tre

For å oppnå 80-97 % av massen, brukes bartreflis og kjemikalier. Hele massen blandes og utsettes for temperaturbehandling. Som et resultat av matlagingen frigjøres det nødvendige stoffet.

stivelse og cellulose
stivelse og cellulose

Blandet kalsiumbisulfitt, svoveldioksid og tremasse. Cellulose i den resulterende blandingen er ikke mer enn 50%. Som et resultat av reaksjonen oppløses hydrokarboner og ligniner i væsken. Det faste materialet blir renset.

Få en masse som ligner papir av lav kvalitet. Dette materialet tjener som grunnlag for fremstilling av stoffer:

  • Ethers.
  • Cellophane.
  • Viskosefiber.

Hva er produsert av verdifullt materiale?

Strukturen til cellulose er fibrøs, noe som gjør det mulig å lage klær av den. Bomullsmaterialet er 99,8 % naturlig produkt oppnådd ved den naturlige metoden ovenfor. Den kan også brukes til å lage eksplosiver som følge av en kjemisk reaksjon. Cellulose er aktiv når det påføres syrer.

Egenskapene til cellulose gjelder for produksjon av tekstiler. Så, kunstige fibre er laget av det, som ligner naturlige stoffer i utseende og berøring:

  • viskose- og acetatfibre;
  • fuskepels;
  • kobberammoniakksilke.

Hovedsakelig laget av tremasse:

  • lakker;
  • fotografisk film;
  • papirprodukter;
  • plastikk;
  • oppvasksvamper;
  • røykfritt pulver.
massevekt
massevekt

Som et resultat av en kjemisk reaksjon fra cellulose får:

  • trinitrocellulose;
  • dinitrofiber;
  • glukose;
  • flytende drivstoff.

I mat kan cellulose også brukes. Noen planter (selleri, salat, kli) inneholder fibrene. Det fungerer også som et materiale for produksjon av stivelse. Vi har allerede lært hvordan vi lager tynne tråder av det - det kunstige nettet er veldig sterkt og strekker seg ikke.

Den kjemiske formelen til cellulose er C6H10O5. Det er et polysakkarid. Den er laget av:

  • medisinsk bomull;
  • bandasjer;
  • tamponger;
  • papp, sponplater;
  • mattilsetning E460.

Virtues of substans

Pulp tåler høye temperaturer opp til 200 grader. Molekylene brytes ikke ned, noe som gjør det mulig å lage gjenbrukbare plastfat av det. Samtidig bevares en viktig kvalitet – elastisitet.

celluloseegenskaper
celluloseegenskaper

Cellulose tåler langvarig eksponering for syrer. Absolutt uløselig i vann. Ikke fordøyd av menneskekroppen, brukt som sorbent.

Mikrokrystallinsk cellulose brukes i alternativ medisin som fordøyelsesrens. Det pulveriserte stoffet fungerer som et tilsetningsstoff for å redusere kaloriinnholdet i konsumerte retter. Dette bidrar til å eliminere giftstoffer, redusere blodsukker og kolesterol.

Produksjonsmetode 3 – Industriell

På produksjonssteder tilberedes masse ved tilberedning i ulike miljøer. Materialet som brukes avhenger av typen reagens - tresort:

  • harpiksholdige bergarter.
  • Bestemte trær.
  • Planter.

Det finnes flere typer matlagingsreagenser:

  • Surt miljø. Ellers omtales metoden som sulfitt. Som en løsning brukes et s alt av svovelsyre eller dens flytende blanding. Med dette produksjons alternativet blir cellulose isolert fra bartrær. Gran og gran er godt behandlet.
  • Den alkaliske medium eller brusmetoden er basert på bruk av natriumhydroksid. Løsningen skiller godt cellulose fra plantefibre (maisstilker) og trær (hovedsakelighardtre).
  • Samtidig bruk av natriumhydroksid og natriumsulfid brukes i sulfatmetoden. Det er mye introdusert i produksjonen av hvitlutssulfid. Teknologien er ganske negativ for miljøet på grunn av de resulterende tredjeparts kjemiske reaksjonene.

Den siste metoden er den vanligste på grunn av dens allsidighet: fruktkjøtt kan fås fra nesten alle tre. Imidlertid er renheten til materialet ikke helt høy etter en koking. Urenheter blir kvitt ytterligere reaksjoner:

  • hemicelluloser fjernes med alkaliske løsninger;
  • Lignin-makromolekyler og deres destruksjonsprodukter fjernes med klor etterfulgt av behandling med alkali.

Næringsverdi

Stivelse og cellulose har en lignende struktur. Som et resultat av forsøkene var det mulig å oppnå et livsviktig produkt fra uspiselige fibre. Han trenger en person konstant. Maten du spiser er mer enn 20 % stivelse.

celluloseproduksjon
celluloseproduksjon

Forskere klarte å skaffe amylose fra cellulose, som har en positiv effekt på menneskekroppens tilstand. Samtidig frigjøres glukose under reaksjonen. Det viser seg avfallsfri produksjon - det siste stoffet sendes til fremstilling av etanol. Amylose fungerer også som et middel for å forebygge fedme.

Som et resultat av reaksjonen forblir cellulosen i fast tilstand og legger seg til bunnen av karet. De resterende komponentene fjernes med magnetiske nanopartikler eller løses opp og fjernes med væsken.

Typer av stoff på salg

Leverandører tilbyr masse av forskjellige kvaliteter til rimelige priser. Vi viser hovedtyper av materiale:

  • Sulfathvit cellulose, produsert av to tresorter: bartrær og løvtre. Det er brukt ubleket materiale i emballasjemateriale, papir av dårlig kvalitet for isolasjonsmaterialer og annen bruk.
  • Sulfite også tilgjengelig i hvit, laget av bartrær.
  • Hvitt pulvermateriale egnet for produksjon av medisinske stoffer.
  • Premiumkvalitetscellulose produseres ved bleking uten klor. Bartrær tas som råmateriale. Tremassen består av en kombinasjon av gran og furuflis i forholdet 20/80 %. Renheten til det resulterende materialet er høyest. Den er egnet for å lage sterile materialer som brukes i medisin.

Standardkriterier brukes for å velge riktig masse: materialrenhet, strekkfasthet, fiberlengde, rivebestandighetsindeks. Den kjemiske tilstanden eller aggressiviteten til det vandige ekstraktmediet og fuktigheten er også angitt kvantitativt. For masse som leveres som bleket masse, gjelder andre parametere: spesifikt volum, lyshet, freeness, strekkstyrke, renhet.

cellulose struktur
cellulose struktur

En viktig indikator for massen av cellulose er rivemotstandsindeksen. Formålet med materialene som produseres avhenger av det. Treslag som brukes som råstoff og fuktighet er tatt i betraktning. Også viktigharpiks og fettnivåer. Pulveruniformitet er viktig for visse prosessapplikasjoner. For lignende formål vurderes seigheten og sprengstyrken til materialet i form av ark.

Anbefalt: