Целюлоза — це похідні двох природних речовин: дерева і бавовни. В рослинах вона здійснює важливу функцію, надає їм гнучкість і міцність.

Де зустрічається речовина?

Целюлоза — це натуральне речовина. Рослини здатні виробляти її самостійно. У складі присутні: водень, кисень, вуглець. Рослини виробляють цукор під дією сонячних променів, він переробляється клітинами і дає можливість волокнам витримувати високі навантаження від вітру. Целюлоза — це речовина-учасник процесу фотосинтезу. Якщо цукрову воду бризнути на зріз свіжого дерева, то рідина швидко вбереться.


Починається вироблення целюлози. Цей природний спосіб її отримання взято за основу для виробництва бавовняної тканини в промислових масштабах. Існує кілька методів, завдяки яким отримують целюлозу різної якості.

Метод виготовлення №1

Отримання целюлози відбувається природним методом — з насіння бавовнику. Волоски збираються автоматизованими механізмами, але потрібно тривалий період вирощування рослини. Тканина, вироблена таким чином, вважається найбільш чистою. Більш швидко целюлозу можна отримати з волокон дерева. Однак при цьому методі якість набагато гірша. Цей матеріал придатний тільки для виготовлення неволокнистого пластика, целофану. Також з такого матеріалу можуть виробляти штучні волокна.

Природне отримання

Виробляти целюлозу з насіння бавовни починають з відділення довгих волокон. Цей матеріал йде на виготовлення бавовняної тканини. Дрібні частини, менш 15 см, називають бавовняним пухом.


Вони придатні для одержання целюлози. Зібрані частини піддають нагріванню під високим тиском. Тривалість процесу може досягати 6 годин. Перед тим як почати гріти матеріал, до нього додають гідроксид натрію. Отримане речовина потрібно промити. Для цього застосовується хлор, який до того ж і вибілює. Склад целюлози при такому методі найбільш чистий (99%).

Метод виготовлення №2 з деревини

Для отримання 80-97% целюлози використовують тріску хвойних дерев, хімічні речовини. Всю масу змішують і піддають обробці температурою. В результаті варіння виділяється потрібну речовину. Змішується бісульфіт кальцію, діоксид сірки і деревна маса. Целюлози в отриманій суміші не більше 50%. В результаті реакції в рідини розчиняються вуглеводні, лігніни. Твердий матеріал проходить стадію очищення. Отримують масу, що нагадує неякісну папір. Цей матеріал служить основою виготовлення речовин:

Ефірів.

Целофану.

Віскозного волокна.

Що роблять з цінного матеріалу?

Будова целюлози волокниста, що дозволяє з неї виготовляти одяг. Бавовняний матеріал — це на 998% натуральний продукт, отриманий природним методом, наведеним вище. З нього ж можна виготовити вибухівку в результаті хімічної реакції. Целюлоза активна при нанесенні на неї кислот. Властивості целюлози застосовні для виробництва тканин. Так, з неї виготовляють штучні волокна, що нагадують зовні і на дотик натуральні тканини:

віскозне та ацетатное волокна;

штучне хутро;

мідно-аміачний шовк.

Переважно з деревної целюлози виготовляють:

лаки;

фотоплівку;

паперові вироби;

пластмаси;

губки для миття посуду;

бездимний порох.

В результаті хімічної реакції целюлози отримують:

тринитроцеллюлозу;

динитроклетчатку;

глюкозу;

рідке паливо.

В їжу целюлоза також може застосовуватися. У складі деяких рослин (селери, салату, висівок) присутні її волокна. Також вона служить матеріалом для виробництва крохмалю. Вже навчилися робити з неї тонкі нитки — штучна павутина дуже міцна і не розтягується.
Хімічна формула целюлози — C6H10O5. Є полісахаридом. З неї виготовляють:

медичну вату;

бинти;

тампони;

картон, ДСП;

харчову добавку Е460.

Переваги речовини

Целюлоза здатна витримувати високі температури до 200 градусів. Молекули не руйнуються, це дозволяє виготовляти з неї пластиковий посуд багаторазового використання. При цьому зберігається важлива якість — еластичність. Целюлоза витримує тривале вплив кислот. Абсолютно не розчиняється у воді. Не перетравлюється організмом, використовується в якості сорбенту. Мікрокристалічна целюлоза використовується в нетрадиційній медицині в якості препарату для очищення травної системи. Порошкоподібна речовина виступає в ролі харчової добавки для зниження калорійності вживаних страв. Це сприяє виведенню токсинів, зниження цукру і холестерину в крові.

Метод виготовлення №3 — промисловий

На виробничих майданчиках целюлозу готують шляхом варіння в різних середовищах. Від виду реагенту залежить використовуваний матеріал — тип деревини:

Смолисті породи.

Листяні дерева.

Рослини.

Розрізняють кілька видів реагентів для варіння:

Кисле середовище. Інакше метод іменується як сульфітний. В якості розчину застосовують сіль сірчистої кислоти або її рідку суміш. При цьому варіанті виробництва целюлозу виділяють з хвойних порід. Добре переробляють ялиці, смереки.

Лужне середовище або натронний метод заснований на використанні гідроксиду натрію. Розчин добре відокремлює целюлозу з волокон рослин (кукурудзяних стебел) і дерев (переважно листяних).

Одночасне використання гідроксиду і сульфіду натрію застосовується в сульфатно методі. Він широко впроваджений у провадження по виробленню сульфіду білого щелока. Технологія є досить негативною для навколишньої природи з-за утворюються сторонніх хімічних реакцій.

Останній метод найбільш поширений через його універсальності: практично з будь-якого дерева можна отримати целюлозу. Проте чистота матеріалу не зовсім висока після однієї варіння. Від домішок позбавляються додатковими реакціями:

геміцелюлози видаляють лужними розчинами;

макромолекули лігніну і продукти їх руйнування прибираються хлором з подальшою обробкою лугом.

Харчова цінність

Крохмаль і целюлоза мають схожу структуру. В результаті експериментів вдалося отримати з неїстівних волокон життєво важливий продукт. Він потрібен людині постійно. Вживана їжа складається більш ніж з 20% крохмалю. Вченим вдалося отримати з целюлози речовина амилозу, позитивно впливає на стан організму людини. Одночасно з цим в процесі реакції виділяється глюкоза. Виходить безвідходне виробництво — останнє речовина направляється для виготовлення етанолу. Амілоза ж служить як засіб профілактики ожиріння. В результаті реакції целюлоза залишається в твердому стані, осідаючи на дно посудини. Інші складові видаляються за допомогою магнітних наночастинок або розчиняються і відводяться з рідиною.

Типи речовини у продажу

Постачальники пропонують целюлозу різної якості за прийнятними цінами. Перерахуємо основні типи матеріалу:

Целюлоза сульфатна білого кольору, зроблена з двох видів дерева: хвойних і листяних порід. Є небілений матеріал, використовуваний у пакувальному матеріалі, папері низької якості для ізоляційних матеріалів та інших цілей.

Є у продажу сульфітна також білого кольору, виготовлена з хвойних дерев.

Порошковий матеріал білого кольору підходить для виробництва речовин медичного призначення.

Целюлоза преміум-сортів виготовляється методом відбілювання без участі хлору. В якості сировини беруться хвойні породи. Деревна маса, що складається з поєднання тріски ялини і сосни в співвідношенні 20/80%. Чистота одержуваного матеріалу найвища. Він підходить для виготовлення стерильних матеріалів, що застосовуються в медицині.

Для вибору підходящої целюлози використовують стандартні критерії: чистота матеріалу, міцність на розрив, довжина волокон, індекс опору раздиранию. Також кількісно вказується хімічний стан або агресивність середовища водної витяжки і вологість. Для целюлози, що подається у вигляді біленої маси, застосовні інші показники: питома обсяг, яскравість, крупність помелу, міцність на розтяг, ступінь чистоти. Важливим для маси целюлози є показник — індекс опору раздиранию. Від нього залежить призначення вироблених матеріалів. Враховують вид деревини, використовуваної в якості сировини, і вологість. Також важливий рівень смол і жирів. Однорідність порошку важлива для певних технологічних процесів. Для аналогічних цілей оцінюють в'язкість і опір продавлюванню матеріалу у вигляді листів.