Tselluloos on kahe loodusliku aine derivaat: puit ja puuvill. Taimedes täidab see olulist funktsiooni, andes neile paindlikkuse ja tugevuse.
Kus aine leiti?
Tselluloos on looduslik aine. Taimed on võimelised seda ise tootma. Sisaldab: vesinikku, hapnikku, süsinikku.
Taimed toodavad suhkrut päikesevalguse mõjul, seda töötlevad rakud ja see võimaldab kiududel taluda suuri tuulekoormusi. Tselluloos on aine, mis osaleb fotosünteesi protsessis. Kui värske puu lõikele piserdada suhkruvett, imendub vedelik kiiresti.
Tselluloosi tootmine algab. Seda looduslikku meetodit selle saamiseks võetakse puuvillase kanga tööstuslikul tootmisel aluseks. Erineva kvaliteediga paberimassi saamiseks on mitu meetodit.
Tootmismeetod 1
Tselluloosi saamine toimub loomulikult – puuvillaseemnetest. Karvad kogutakse automatiseeritud mehhanismidega, kuid taime jaoks on vaja pikka kasvuperioodi. Sel viisil valmistatud riiet peetakse kõige puhtamaks.
Tselluloosi saab puidukiust kiiremini kätte. Selle meetodi puhul on kvaliteet aga palju halvem. See materjal sobib ainult mittekiulise plasti, tsellofaani valmistamiseks. Sellisest materjalist saab toota ka tehiskiude.
Looduslik vastuvõtt
Tselluloosi tootmine puuvillaseemnetest algab pikkade kiudude eraldamisega. Seda materjali kasutatakse puuvillase kanga valmistamiseks. Väikesi osi, alla 1,5 cm, nimetatakse puuvillaseks kohevaks.
Need sobivad tselluloosi tootmiseks. Kokkupandud osad kuumutatakse kõrgsurvega. Protsessi kestus võib olla kuni 6 tundi. Enne materjali kuumutamist lisatakse sellele naatriumhüdroksiidi.
Saadud ainet tuleb pesta. Selleks kasutatakse kloori, mis ka pleegitab. Selle meetodi puhul on tselluloosi koostis puhtaim (99%).
Tootmismeetod nr 2 puidust
80-97% tselluloosi saamiseks kasutatakse okaspuuhaket ja kemikaale. Kogu mass segatakse ja töödeldakse temperatuuriga. Keetmise tulemusena eraldub vajalik aine.
Katsiumvesiniksulfiti, vääveldioksiidi ja puidumassi segu. Saadud segus ei ole tselluloosi rohkem kui 50%. Reaktsiooni tulemusena lahustuvad vedelikus süsivesinikud ja ligniinid. Tahket materjali puhastatakse.
Hankige madala kvaliteediga paberit meenutav mass. See materjal on aluseks järgmiste ainete valmistamisel:
- Eetrid.
- Tsellophane.
- Viskooskiud.
Mida toodetakse väärtuslikust materjalist?
Tselluloosi struktuur on kiuline, mistõttu on võimalik sellest riideid valmistada. Puuvillane materjal on 99,8% looduslik toode, mis on saadud ül altoodud loodusliku meetodiga. Seda saab kasutada ka lõhkeainete valmistamiseks keemilise reaktsiooni tulemusena. Tselluloos on aktiivne, kui sellele lisatakse happeid.
Tselluloosi omadused kehtivad kangaste tootmisel. Niisiis valmistatakse sellest tehiskiud, mis meenutavad välimuselt ja puudutuselt looduslikke kangaid:
- viskoos- ja atsetaatkiud;
- kunstkarusnahk;
- vasest ammoniaagi siid.
Peamiselt valmistatud puidumassist:
- lakid;
- fotofilm;
- paberitooted;
- plast;
- nõudepesukäsnad;
- suitsuvaba pulber.
Tselluloosi keemilise reaktsiooni tulemusena saadakse:
- trinitrotselluloos;
- dinitrofiber;
- glükoos;
- vedelkütus.
Toidus võib kasutada ka tselluloosi. Mõned taimed (seller, salat, kliid) sisaldavad selle kiude. See toimib ka tärklise tootmise materjalina. Oleme juba õppinud, kuidas sellest õhukesi niite teha – tehisvõrk on väga tugev ega veni välja.
Tselluloosi keemiline valem on C6H10O5. See on polüsahhariid. See on valmistatud:
- meditsiiniline puuvill;
- sidemed;
- tampoonid;
- papp, puitlaastplaat;
- toidulisand E460.
Asja voorused
Tselluloos talub kõrget temperatuuri kuni 200 kraadi. Molekulid ei lagune, mistõttu on võimalik sellest valmistada korduvkasutatavaid plastnõusid. Samas säilib oluline omadus – elastsus.
Tselluloos talub pikaajalist kokkupuudet hapetega. Vees absoluutselt lahustumatu. Inimkeha ei seedi, kasutatakse sorbendina.
Mikrokristallilist tselluloosi kasutatakse alternatiivmeditsiinis seedimist puhastava vahendina. Pulbriline aine toimib toidulisandina, et vähendada tarbitavate roogade kalorisisaldust. See aitab eemaldada toksiine, vähendada veresuhkrut ja kolesterooli.
Tootmismeetod nr 3 – tööstuslik
Tootmiskohtades valmistatakse paberimassi erinevates keskkondades küpsetamise teel. Kasutatav materjal sõltub reaktiivi tüübist – puidu tüüp:
- Vaigused kivimid.
- Otsestatud puud.
- Taimed.
Toiduvalmistusreaktiive on mitut tüüpi:
- Happeline keskkond. Vastasel juhul nimetatakse seda meetodit sulfitiks. Lahusena kasutatakse väävelhappe soola või selle vedelat segu. Selle tootmisvõimalusega eraldatakse tselluloos okaspuuliikidest. Nulg ja kuusk on hästi töödeldud.
- Leeliselise keskkonna või sooda meetod põhineb naatriumhüdroksiidi kasutamisel. Lahus eraldab hästi tselluloosi taimsetest kiududest (maisivarred) ja puudest (peamiseltlehtpuu).
- Sulfaatmeetodi puhul kasutatakse samaaegset naatriumhüdroksiidi ja naatriumsulfiidi kasutamist. Seda kasutatakse laialdaselt valge likööri sulfiidi tootmises. Tehnoloogia on keskkonnale üsna negatiivne kolmandate osapoolte keemiliste reaktsioonide tõttu.
Viimane meetod on kõige levinum selle mitmekülgsuse tõttu: tselluloosi saab saada peaaegu igast puust. Kuid materjali puhtus ei ole pärast ühte keemist päris kõrge. Lisandid vabanevad täiendavatest reaktsioonidest:
- hemitselluloosid eemaldatakse leeliseliste lahustega;
- Ligniini makromolekulid ja nende lagunemissaadused eemaldatakse klooriga, millele järgneb töötlemine leelisega.
Toiteväärtus
Tärklisel ja tselluloosil on sarnane struktuur. Katsete tulemusena õnnestus mittesöödavatest kiududest saada elutähtsat toodet. Ta vajab inimest pidev alt. Toit, mida sööte, sisaldab rohkem kui 20% tärklist.
Teadlastel õnnestus saada tselluloosist amüloosi, millel on positiivne mõju inimkeha seisundile. Samal ajal vabaneb reaktsiooni käigus glükoos. Selgub jäätmevaba tootmine - viimane aine saadetakse etanooli tootmiseks. Amüloos toimib ka rasvumise ennetamise vahendina.
Reaktsiooni tulemusena jääb tselluloos tahkeks, settides anuma põhja. Ülejäänud komponendid eemaldatakse magnetiliste nanoosakeste abil või lahustatakse ja eemaldatakse koos vedelikuga.
Müügil olevate ainete liigid
Tarnijad pakuvad erineva kvaliteediga paberimassi mõistlike hindadega. Loetleme peamised materjalitüübid:
- Sulfaatvalge tselluloos, toodetud kahest puiduliigist: okas- ja lehtpuust. Pakendimaterjalides kasutatakse pleegitamata materjali, isoleermaterjalide ja muude kasutusviiside jaoks mõeldud halva kvaliteediga paberit.
- Sulfite on saadaval ka valgena, valmistatud okaspuudest.
- Meditsiiniainete tootmiseks sobiv valge pulbermaterjal.
- Premium klassi tselluloosi toodetakse pleegitamise teel ilma kloorita. Tooraineks võetakse okaspuid. Puitmass koosneb kuuse- ja männilaastude kombinatsioonist vahekorras 20/80%. Saadud materjali puhtus on kõrgeim. See sobib meditsiinis kasutatavate steriilsete materjalide valmistamiseks.
Sobiva paberimassi valimiseks kasutatakse standardkriteeriume: materjali puhtus, tõmbetugevus, kiu pikkus, rebenemiskindluse indeks. Kvantitatiivselt on näidatud ka vesilahuse keemiline olek või agressiivsus ja niiskus. Pleegitatud paberimassi puhul kehtivad teised parameetrid: erimaht, heledus, freeness, tõmbetugevus, puhtus.
Tselluloosi massi oluline näitaja on rebenemiskindluse indeks. Sellest sõltub toodetavate materjalide otstarve. Arvesse võetakse toorainena kasutatava puidu liiki ja niiskust. Samuti olulinevaigu ja rasva taset. Pulbri ühtlus on teatud protsessirakenduste puhul oluline. Sarnastel eesmärkidel hinnatakse lehtede kujul oleva materjali sitkust ja lõhkemistugevust.
