مواد اولیه اصلی سلولز چیست؟

سلولزیکی از فراوان ترین ترکیبات آلی روی زمین، به عنوان جزء ساختاری اولیه در دیواره سلولی گیاهان عمل می کند. این پلی ساکارید پیچیده از واحدهای تکرارشونده مولکول‌های گلوکز تشکیل شده است که به هم متصل شده‌اند و زنجیره‌های بلندی را تشکیل می‌دهند. مواد خام اصلی برای تولید سلولز از منابع گیاهی، عمدتاً خمیر چوب، پنبه و انواع مختلف بقایای کشاورزی به دست می آید.

خمیر چوب:
خمیر چوب رایج ترین ماده خام برای تولید سلولز است که بخش قابل توجهی از تولید سلولز جهانی را به خود اختصاص می دهد. از الیاف چوب که عمدتاً از چوب نرم و درختان چوب سخت تهیه می شود، به دست می آید. درختان چوب نرم مانند کاج، صنوبر و صنوبر به دلیل داشتن الیاف بلند و محتوای سلولز بالا مورد علاقه هستند و آنها را برای تولید خمیر مناسب می‌سازد. درختان سخت چوب مانند توس، اکالیپتوس و بلوط نیز مورد استفاده قرار می گیرند، البته با روش های پردازش کمی متفاوت به دلیل الیاف کوتاه تر و ترکیبات شیمیایی متفاوت.

خمیر چوب از طریق یک سری فرآیندهای مکانیکی و شیمیایی استخراج می شود. در ابتدا، کنده های چوب جدا می شوند و به قطعات کوچک خرد می شوند. سپس این تراشه‌ها تحت آسیاب مکانیکی یا عملیات شیمیایی قرار می‌گیرند تا الیاف سلولز را از اجزای دیگر مانند لیگنین و همی سلولز جدا کنند. سپس خمیر حاصل شسته، سفید شده و تصفیه می شود تا کیفیت سلولز مورد نظر برای کاربردهای مختلف به دست آید.

پنبه:
پنبه، الیاف طبیعی که از دانه های گیاه پنبه به دست می آید، منبع مهم دیگری از سلولز است. این ماده عمدتاً از سلولز تقریباً خالص، با مقدار بسیار کمی لیگنین و همی سلولز تشکیل شده است. سلولز پنبه به دلیل خلوص و استحکام بالا شهرت دارد و به ویژه برای تولید محصولات سلولزی با کیفیت بالا مانند منسوجات، کاغذ و مشتقات سلولزی ارزشمند است.

فرآیند استخراج سلولز از پنبه شامل جداسازی الیاف از دانه‌های پنبه و سایر ناخالصی‌ها از طریق یک سری فرآیندهای پنبه‌کن، تمیز کردن و کاردینگ است. سپس الیاف پنبه ای به دست آمده بیشتر پردازش می شوند تا ناخالصی های باقی مانده را حذف کرده و سلولز را برای کاربردهای خاص تصفیه کنند.

بقایای کشاورزی:
بقایای کشاورزی مختلف از جمله کاه، باگاس، ذرت، پوسته برنج و باگاس نیشکر به عنوان منابع جایگزین سلولز عمل می کنند. این باقیمانده‌ها محصولات فرعی فرآیندهای کشاورزی هستند و معمولاً از سلولز، همی سلولز، لیگنین و سایر ترکیبات آلی تشکیل شده‌اند. استفاده از بقایای کشاورزی برای تولید سلولز مزایای زیست محیطی را با کاهش ضایعات و استفاده از منابع تجدیدپذیر به همراه دارد.

استخراج سلولز از بقایای کشاورزی شامل فرآیندهای مشابه تولید خمیر چوب، از جمله کاهش اندازه، تصفیه شیمیایی و پالایش است. با این حال، ترکیب شیمیایی و ساختار بقایای کشاورزی ممکن است با چوب متفاوت باشد، که نیاز به تنظیمات در پارامترهای پردازش برای بهینه‌سازی عملکرد و کیفیت سلولز دارد.

جلبک:
در حالی که به طور گسترده ای مانند خمیر چوب، پنبه یا بقایای کشاورزی استفاده نمی شود، انواع خاصی از جلبک ها حاوی سلولز هستند و به عنوان منابع بالقوه برای تولید سلولز مورد بررسی قرار گرفته اند. سلولز جلبکی دارای مزایایی مانند سرعت رشد سریع، محتوای سلولز بالا و حداقل نیاز به زمین و آب در مقایسه با گیاهان خشکی است.

استخراج سلولز از جلبک ها معمولاً شامل شکستن دیواره های سلولی برای آزاد کردن الیاف سلولزی و به دنبال آن تصفیه و پردازش برای به دست آوردن مواد سلولزی قابل استفاده است. تحقیقات در زمینه تولید سلولز مبتنی بر جلبک با هدف توسعه روش‌های پایدار و اقتصادی برای تولید در مقیاس بزرگ ادامه دارد.

مواد اولیه اصلی ازسلولزشامل خمیر چوب، پنبه، بقایای کشاورزی و تا حدی انواع خاصی از جلبک ها می شود. این مواد خام تحت مراحل مختلف فرآوری برای استخراج و تصفیه سلولز قرار می گیرند که به عنوان یک جزء همه کاره و ضروری در طیف گسترده ای از کاربردهای صنعتی و تجاری از جمله کاغذسازی، منسوجات، داروها، محصولات غذایی و سوخت های زیستی عمل می کند. منابع پایدار و فناوری‌های پردازش نوآورانه همچنان به پیشرفت در تولید سلولز، افزایش کارایی، کاهش اثرات زیست‌محیطی و گسترش کاربردهای بالقوه این منبع طبیعی ارزشمند ادامه می‌دهند.