Giới thiệu về bông và cellulose
Bông, một sợi tự nhiên có nguồn gốc từ cây bông, chủ yếu bao gồm cellulose. Cellulose, một carbohydrate phức tạp, là thành phần chính của thành tế bào trong thực vật, cung cấp hỗ trợ cấu trúc. Chiết xuất cellulose tinh khiết từ bông liên quan đến việc tách các sợi cellulose khỏi các thành phần khác của cây bông, chẳng hạn như lignin, hemicellulose và pectin.
Cotton Plant Anatomy
Hiểu giải phẫu của cây bông là rất quan trọng để chiết xuất cellulose. Sợi bông là bộ ba hạt, phát triển từ các tế bào biểu bì của hạt bông. Các sợi này bao gồm chủ yếu là cellulose, với một lượng nhỏ protein, sáp và đường. Sợi cotton phát triển trong bolls, là các viên nang bảo vệ bao gồm các hạt.
Quá trình chiết xuất cellulose
Thu hoạch: Quá trình bắt đầu bằng việc thu hoạch các boll cotton trưởng thành từ cây bông. Thu hoạch cơ học là phương pháp phổ biến nhất, trong đó các máy loại bỏ các boll khỏi thực vật.
Ginning: Sau khi thu hoạch, bông trải qua việc ginning, nơi các hạt được tách ra khỏi các sợi. Quá trình này liên quan đến việc truyền bông qua máy móc gin loại bỏ hạt từ các sợi.
Làm sạch: Sau khi tách ra khỏi hạt, các sợi bông trải qua việc làm sạch để loại bỏ các tạp chất như bụi bẩn, lá và các vật liệu thực vật khác. Bước này đảm bảo rằng cellulose chiết xuất có độ tinh khiết cao.
Carding: Carding là một quá trình cơ học phù hợp với các sợi bông vào một mạng lưới mỏng. Nó loại bỏ bất kỳ tạp chất còn lại và sắp xếp các sợi để chuẩn bị để xử lý thêm.
Degumming: Sợi bông có chứa tạp chất tự nhiên như sáp, pectin và hemicelluloses, được gọi chung là kẹo cao su. Sự thoái hóa liên quan đến việc xử lý các sợi bông bằng các dung dịch kiềm hoặc enzyme để loại bỏ các tạp chất này.
Bleaching: Bleaching là một bước tùy chọn nhưng thường được sử dụng để làm sạch thêm các sợi cellulose và tăng cường độ trắng của chúng. Các tác nhân tẩy trắng khác nhau như các dẫn xuất hydro peroxide hoặc clo có thể được sử dụng trong quá trình này.
Mercerization: Mercerization liên quan đến việc điều trị các sợi cellulose bằng dung dịch kiềm ăn da, điển hình là natri hydroxit. Quá trình này làm tăng sức mạnh, độ bóng và ái lực của sợi đối với thuốc nhuộm, làm cho chúng phù hợp hơn cho các ứng dụng khác nhau.
Quá trình thủy phân axit: Trong một số trường hợp, đặc biệt cho mục đích công nghiệp, thủy phân axit có thể được sử dụng để phá vỡ cellulose thành các hạt nhỏ hơn, đồng đều hơn. Quá trình này liên quan đến việc điều trị cellulose bằng axit loãng trong điều kiện được kiểm soát để thủy phân các liên kết glycosid, mang lại chuỗi cellulose ngắn hơn hoặc tinh thể nano cellulose.
Rửa và sấy: Sau các phương pháp điều trị hóa học, các sợi cellulose được rửa kỹ để loại bỏ bất kỳ hóa chất hoặc tạp chất còn lại. Sau đó, các sợi được làm khô với độ ẩm mong muốn.
Các ứng dụng của cellulose thuần túy
Cellulose tinh khiết thu được từ bông tìm thấy các ứng dụng trong các ngành công nghiệp khác nhau:
Dệt may: Sợi cellulose được kéo thành sợi và dệt thành vải cho quần áo, hàng dệt gia đình và các ứng dụng công nghiệp.
Giấy và Giấy: Cellulose là một thành phần chính của giấy, giấy tờ và các sản phẩm bằng bìa cứng.
Nhiên liệu sinh học: cellulose có thể được chuyển đổi thành nhiên liệu sinh học như ethanol thông qua các quá trình như thủy phân enzyme và lên men.
Các ngành công nghiệp thực phẩm và dược phẩm: Các dẫn xuất cellulose được sử dụng làm chất làm đặc, chất ổn định và chất nhũ hóa trong các sản phẩm thực phẩm và dược phẩm.
Mỹ phẩm: Các dẫn xuất cellulose được sử dụng trong mỹ phẩm và các sản phẩm chăm sóc cá nhân cho các đặc tính làm dày và ổn định của chúng.
Trích xuất cellulose tinh khiết từ bông liên quan đến một loạt các quá trình cơ học và hóa học nhằm tách các sợi cellulose khỏi các thành phần khác của cây bông và tinh chế chúng. Hiểu được giải phẫu của cây bông và sử dụng các kỹ thuật thích hợp như ginning, thoái hóa, tẩy trắng và làm thương mercerization là điều cần thiết để có được cellulose chất lượng cao. Cellulose thuần túy thu được từ bông có các ứng dụng đa dạng trong các ngành công nghiệp, từ dệt may và làm giấy đến nhiên liệu sinh học và dược phẩm, làm cho nó trở thành một nguồn tài nguyên thiên nhiên đa năng và có giá trị.
Thời gian đăng: Tháng Tư-25-2024