Zellulose ist ein Derivat zweier Naturstoffe: Holz und Baumwolle. In Pflanzen erfüllt es eine wichtige Funktion, indem es ihnen Flexibilität und Kraft verleiht.
Wo ist der Stoff zu finden?
Cellulose ist eine natürliche Substanz. Pflanzen sind in der Lage, es selbst zu produzieren. Enthält: Wasserstoff, Sauerstoff, Kohlenstoff.
Pflanzen produzieren Zucker unter dem Einfluss von Sonnenlicht, er wird von Zellen verarbeitet und ermöglicht den Fasern, hohen Belastungen durch Wind standzuh alten. Cellulose ist eine Substanz, die am Prozess der Photosynthese beteiligt ist. Wenn man Zuckerwasser auf einen frischen Baumschnitt streut, zieht die Flüssigkeit schnell ein.
Die Zellstoffproduktion beginnt. Diese natürliche Gewinnung dient als Grundlage für die Herstellung von Baumwollgeweben im industriellen Maßstab. Es gibt mehrere Methoden, mit denen Zellstoff verschiedener Qualitäten gewonnen wird.
Produktionsmethode 1
Die Gewinnung von Zellulose erfolgt auf natürliche Weise - aus Baumwollsamen. Die Haare werden durch automatisierte Mechanismen gesammelt, aber die Pflanze benötigt eine lange Wachstumsperiode. Der so hergestellte Stoff gilt als der reinste.
Zellstoff kann schneller aus Holzfasern gewonnen werden. Allerdings ist die Qualität bei dieser Methode deutlich schlechter. Dieses Material ist nur für die Herstellung von faserfreiem Kunststoff, Cellophan, geeignet. Auch Kunstfasern können aus solchem Material hergestellt werden.
Natürlicher Empfang
Die Gewinnung von Zellulose aus Baumwollsamen beginnt mit der Trennung von langen Fasern. Dieses Material wird zur Herstellung von Baumwollgewebe verwendet. Kleine Teile, kleiner als 1,5 cm, werden als Baumwollflusen bezeichnet.
Sie eignen sich zur Zellstoffherstellung. Die zusammengesetzten Teile werden einer Hochdruckerwärmung unterzogen. Die Dauer des Vorgangs kann bis zu 6 Stunden betragen. Bevor mit dem Erhitzen des Materials begonnen wird, wird ihm Natronlauge zugesetzt.
Die resultierende Substanz muss gewaschen werden. Dazu wird Chlor verwendet, das auch bleicht. Die Zellulosezusammensetzung bei dieser Methode ist die reinste (99%).
Herstellungsverfahren 2 aus Holz
Um 80-97% Zellstoff zu gewinnen, werden Nadelholzspäne und Chemikalien verwendet. Die gesamte Masse wird gemischt und einer Temperaturbehandlung unterzogen. Beim Kochen wird der gewünschte Stoff freigesetzt.
Gemischtes Calciumbisulfit, Schwefeldioxid und Zellstoff. Zellulose in der resultierenden Mischung macht nicht mehr als 50 % aus. Als Ergebnis der Reaktion lösen sich Kohlenwasserstoffe und Lignine in der Flüssigkeit. Der Feststoff wird gereinigt.
Erh alte eine Masse, die minderwertigem Papier ähnelt. Dieses Material dient als Grundlage für die Herstellung von Stoffen:
- Äther.
- Zellophan.
- Viskosefaser.
Was wird aus wertvollem Material hergestellt?
Zellulose hat eine faserige Struktur, die es ermöglicht, daraus Kleidung herzustellen. Das Baumwollmaterial ist zu 99,8 % ein Naturprodukt, das nach der oben genannten natürlichen Methode gewonnen wird. Es kann auch verwendet werden, um Sprengstoffe als Ergebnis einer chemischen Reaktion herzustellen. Zellulose wird aktiv, wenn Säuren darauf aufgebracht werden.
Eigenschaften von Zellulose sind auf die Herstellung von Stoffen anwendbar. So werden daraus Kunstfasern hergestellt, die in Aussehen und Haptik natürlichen Stoffen ähneln:
- Viskose- und Acetatfasern;
- Kunstpelz;
- Kupfer-Ammoniak-Seide.
Hauptsächlich aus Zellstoff hergestellt:
- Lacke;
- fotografischer Film;
- Papierprodukte;
- Kunststoffe;
- Spülschwämme;
- rauchfreies Pulver.
Als Ergebnis einer chemischen Reaktion aus Cellulose erhält man:
- Trinitrocellulose;
- Dinitrofaser;
- Glukose;
- flüssiger Brennstoff.
In Lebensmitteln kann auch Zellulose verwendet werden. Einige Pflanzen (Sellerie, Kopfsalat, Kleie) enth alten seine Fasern. Es dient auch als Ausgangsstoff für die Stärkegewinnung. Wir haben bereits gelernt, wie man dünne Fäden daraus macht - das künstliche Gewebe ist sehr stark und dehnt sich nicht aus.
Die chemische Formel von Zellulose ist C6H10O5. Es ist ein Polysaccharid. Es besteht aus:
- medizinische Watte;
- Bandagen;
- Tampons;
- Karton, Spanplatte;
- Lebensmittelzusatzstoff E460.
Stoffliche Tugenden
Zellstoff kann hohen Temperaturen von bis zu 200 Grad standh alten. Die Moleküle werden nicht abgebaut, wodurch wiederverwendbares Plastikgeschirr daraus hergestellt werden kann. Gleichzeitig bleibt eine wichtige Eigenschaft erh alten - die Elastizität.
Cellulose widersteht einer längeren Einwirkung von Säuren. Absolut unlöslich in Wasser. Vom menschlichen Körper nicht verdaut, als Sorptionsmittel verwendet.
Mikrokristalline Zellulose wird in der Alternativmedizin als Verdauungsreiniger verwendet. Die pulverförmige Substanz wirkt als Lebensmittelzusatz, um den Kaloriengeh alt von verzehrten Gerichten zu reduzieren. Dies hilft, Giftstoffe auszuscheiden, Blutzucker und Cholesterin zu senken.
Herstellungsverfahren Nr. 3 - Industriell
In Produktionsstätten wird Zellstoff durch Kochen in verschiedenen Umgebungen zubereitet. Das verwendete Material hängt von der Art des Reagenzes ab - Holzart:
- Harzgestein.
- Dezidierte Bäume.
- Pflanzen.
Es gibt verschiedene Arten von Kochreagenzien:
- Saure Umgebung. Ansonsten wird das Verfahren als Sulfit bezeichnet. Als Lösung wird ein Salz der schwefligen Säure oder deren flüssiges Gemisch verwendet. Bei dieser Produktionsoption wird Zellulose aus Nadelholzarten isoliert. Tanne und Fichte sind gut verarbeitet.
- Das alkalische Medium oder Soda-Verfahren basiert auf der Verwendung von Natriumhydroxid. Die Lösung trennt Zellulose gut von Pflanzenfasern (Maisstengeln) und Bäumen (hauptsächlichHartholz).
- Die gleichzeitige Verwendung von Natriumhydroxid und Natriumsulfid wird bei der Sulfatmethode verwendet. Es wird in großem Umfang in die Produktion von Weißlaugensulfid eingeführt. Die Technologie ist aufgrund der daraus resultierenden chemischen Reaktionen Dritter ziemlich negativ für die Umwelt.
Die letzte Methode ist aufgrund ihrer Vielseitigkeit die gebräuchlichste: Zellstoff kann von fast jedem Baum gewonnen werden. Allerdings ist die Reinheit des Materials nach einmaligem Aufkochen nicht ganz hoch. Verunreinigungen beseitigen zusätzliche Reaktionen:
- Hemicellulosen werden mit Laugen entfernt;
- Lignin-Makromoleküle und ihre Abbauprodukte werden mit Chlor entfernt, gefolgt von einer Behandlung mit Alkali.
Nährwert
Stärke und Cellulose haben eine ähnliche Struktur. Als Ergebnis der Experimente war es möglich, ein lebenswichtiges Produkt aus ungenießbaren Fasern zu gewinnen. Er braucht ständig eine Person. Die Nahrung, die Sie essen, besteht zu mehr als 20 % aus Stärke.
Wissenschaftlern ist es gelungen, aus Zellulose Amylose zu gewinnen, die sich positiv auf den Zustand des menschlichen Körpers auswirkt. Gleichzeitig wird während der Reaktion Glucose freigesetzt. Es stellt sich eine abfallfreie Produktion heraus - die letzte Substanz wird zur Herstellung von Ethanol geschickt. Amylose dient auch als Mittel zur Vorbeugung von Fettleibigkeit.
Als Ergebnis der Reaktion bleibt die Zellulose in einem festen Zustand und setzt sich am Boden des Gefäßes ab. Die restlichen Bestandteile werden mit magnetischen Nanopartikeln entfernt oder gelöst und mit der Flüssigkeit entfernt.
Verkäufliche Stoffarten
Lieferanten bieten Zellstoff unterschiedlicher Qualität zu günstigen Preisen an. Wir listen die wichtigsten Materialarten auf:
- Sulfatweiße Zellulose, hergestellt aus zwei Holzarten: Nadelholz und Hartholz. Es wird ungebleichtes Material in Verpackungsmaterial, Papier von schlechter Qualität für Isoliermaterialien und andere Zwecke verwendet.
- Sulfit auch in weiß erhältlich, hergestellt aus Nadelbäumen.
- Weißes Pulvermaterial, geeignet für die Herstellung medizinischer Substanzen.
- Premium Grade Cellulose wird durch Bleichen ohne Chlor hergestellt. Nadelbäume werden als Rohstoffe genommen. Der Zellstoff besteht aus einer Kombination von Fichten- und Kiefernspänen in einem Verhältnis von 20/80 %. Die Reinheit des resultierenden Materials ist am höchsten. Es eignet sich zur Herstellung von sterilen Materialien für die Medizin.
Für die Auswahl des geeigneten Zellstoffs werden einheitliche Kriterien herangezogen: Materialreinheit, Reißfestigkeit, Faserlänge, Reißfestigkeitsindex. Auch der chemische Zustand bzw. die Aggressivität des wässrigen Extraktionsmittels und die Feuchtigkeit werden quantitativ angezeigt. Für Zellstoff, der als gebleichter Stoff geliefert wird, gelten andere Parameter: spezifisches Volumen, Weißgrad, Mahlgrad, Zugfestigkeit, Reinheit.
Ein wichtiger Indikator für die Masse von Zellstoff ist der Reißfestigkeitsindex. Der Zweck der hergestellten Materialien hängt davon ab. Dabei werden die als Rohstoff verwendete Holzart und die Luftfeuchtigkeit berücksichtigt. Auch wichtigHarz- und Fettgeh alt. Die Einheitlichkeit des Pulvers ist für bestimmte Prozessanwendungen wichtig. Für ähnliche Zwecke werden die Zähigkeit und die Berstfestigkeit des Materials in Form von Platten bewertet.
