Растворяющаяся пульпа: что это такое?
Растворяющаяся целлюлоза, или растворяющаяся пульпа, представляет собой уникальный продукт на основе целлюлозы, который находит широкое применение в различных отраслях. Она используется для производства таких товаров, как бумага, вискоза и целлофан, и является важным компонентом множества современных материалов. В этой статье мы подробно рассмотрим, что такое растворяющаяся пульпа, как она производится и где находит свое применение.
Производственный процесс
Большая часть растворимой целлюлозы изготавливается из древесины хвойных пород, таких как ель и сосна. Эти деревья известны своими длинными волокнами, что делает их идеальными для создания таких продуктов, как вискоза — синтетическое волокно, которое может быть превращено в ткани для одежды. Тем не менее, растворимая целлюлоза также производится из твердых пород древесины и всё больше из недревесных растительных волокон, таких как хлопок или сахарный тростник.
Процесс производства растворимой целлюлозы включает несколько этапов. Сначала необходимо удалить кору с бревен, затем древесина раскалывается на мелкие кусочки, которые добавляются в специальный чан с химическим раствором, известным как ликер. Это соединение подвергается нагреванию для размягчения древесных волокон, что позволяет извлечь целлюлозу. После процесса варки мякоть промывается для удаления остатков нежелательных веществ и получения чистых волокон.
Методы производства
Существует два основных метода производства растворимой целлюлозы: модифицированный крафт-процесс и сульфитный процесс. В отличие от сульфитного процесса, модифицированный крафт-процесс использует щелочной раствор, что защищает оборудование от коррозии и дает более прочные волокна. Этот процесс был изначально разработан в Германии в конце 19 века, и его название происходит от немецкого слова «крафт», что означает «сила».
Отбеливание и финальная обработка
Следующий важный шаг в производстве растворимой целлюлозы — это ее отбеливание. В этом процессе удаляется лигнин, полимер, который связывает древесные волокна, что позволяет достичь более светлого цвета конечного продукта. После отбеливания целлюлоза проходит финальную сортировку, на которой удаляются любые оставшиеся примеси. Затем целлюлоза сушится и хранится.
Современные методы переработки целлюлозы также предусматривают возможность использования части продукции для выработки энергии. Часть целлюлозы может направляться в котел-утилизатор, где она сжигается, производя тепло и электроэнергию. Интересно, что при этом образуется больше энергии, чем требуется для производства целлюлозы, что позволяет продавать избыточную электроэнергию.
Применение растворимой целлюлозы
Растворимая целлюлоза используется в производстве множества разнообразных продуктов. Например, в производстве бумаги часто применяется смешение механической целлюлозы с химически полученной растворимой целлюлозой. Это позволяет балансировать печатные свойства длинных волокон и долговечность коротких. На практике это может означать создание бумаги, способной выдерживать вечерние печатные нагрузки или сохранять прочность при использовании в различных условиях.
Кроме того, целлюлоза может быть использована без отбеливания для создания коричневой бумаги, которая находит применение в упаковке и производстве экологически чистых мешков. Это называется «умного подхода» к производству, так как при его использовании минимизируются экологические затраты и ресурсы.
Теперь стоит отметить, что хотя спрос на растворимую целлюлозу снизился с 1970-х до конца 1980-х годов в связи с конкуренцией со стороны синтетических волокон, таких как полиэстер, с тех пор он стабилизировался и продолжает играть важную роль в различных отраслях. Эта тенденция была поддержана ростом интереса к устойчивым и экологически чистым материалам, что вновь подтвердило актуальность растворимой целлюлозы.
Научные и технологические достижения
Научные исследования в области растворимой целлюлозы также продолжают развиваться. Специалисты работают над улучшением методов производства, направленных на снижение затрат и минимизацию воздействия на окружающую среду. Одним из таких направлений является поиск альтернативных источников сырья, таких как вторичные растительные материалы или отходы сельского хозяйства, которые могут быть переработаны в целлюлозу. Это поможет не только уменьшить зависимость от древесины, но также снизить давление на лесные ресурсы.
Кроме того, ведется работа над улучшением свойств растворимой целлюлозы. Исследователи активно изучают возможность добавления различных модификаторов, которые могут улучшить физические характеристики продукта, такие как прочность, гибкость и водоотталкивающие свойства. Это открывает новые горизонты для применения растворимой целлюлозы в таких областях, как текстильная промышленность, упаковка и медицинские технологии.
