Целлюлозыг боловсруулах нь байгалийн эх үүсвэрээс, ялангуяа ургамлаас гаргаж авах, цэвэршүүлэх янз бүрийн аргыг агуулдаг. Полисахарид болох целлюлоз нь ургамлын эсийн хананы бүтцийн бүрэлдэхүүн хэсэг бөгөөд дэлхий дээрх хамгийн элбэг органик полимер юм. Түүний боловсруулалт нь цаас, нэхмэлээс эхлээд хүнс, эмийн үйлдвэрүүдэд чухал ач холбогдолтой юм.
1. Түүхий эдийг авах:
Целлюлозыг голчлон ургамлаас авдаг бөгөөд мод, хөвөн нь хамгийн түгээмэл эх үүсвэр юм. Бусад эх сурвалжид Маалинган, маалинга, жут, зарим замаг орно. Төрөл бүрийн ургамал нь янз бүрийн целлюлозын агууламжтай байдаг нь олборлолт, боловсруулалтын үр ашигт нөлөөлдөг.
2. Урьдчилсан эмчилгээ:
Целлюлозыг олборлохын өмнө түүхий эдийг лигнин, гемицеллюлоз, пектин зэрэг целлюлозгүй бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг арилгахын тулд урьдчилсан боловсруулалт хийдэг. Энэ алхам нь целлюлозын олборлолтын үр ашгийг нэмэгдүүлдэг. Урьдчилан боловсруулах аргууд нь механик нунтаглах, химийн эмчилгээ (жишээ нь, хүчил эсвэл шүлтийн гидролиз), биологийн процесс (жишээлбэл, ферментийн задрал) орно.
3. Целлюлозын олборлолт:
Урьдчилан боловсруулсны дараа ургамлын гаралтай целлюлозыг гаргаж авдаг. Энэ зорилгоор хэд хэдэн аргыг ашигладаг:
Механик аргууд: Механик аргууд нь ургамлын материалыг физик аргаар задалж целлюлозын утас ялгаруулдаг. Үүнд нунтаглах, тээрэмдэх, шахах зэрэг орно.
Химийн арга: Химийн аргууд нь целлюлозыг үлдээх, целлюлозгүй бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг уусгах, задлах зорилгоор ургамлын материалыг химийн бодисоор боловсруулахад оршино. Хүчиллэг гидролиз ба шүлтлэг эмчилгээ нь ихэвчлэн химийн аргаар ашиглагддаг.
Ферментийн аргууд: Ферментийн аргууд нь целлюлозыг элсэн чихэр болгон задлахын тулд целлюлазын ферментийг ашигладаг. Энэ процесс нь химийн аргуудтай харьцуулахад илүү сонгомол, байгаль орчинд ээлтэй.
4. Цэвэршүүлэх, боловсронгуй болгох:
Целлюлозыг гарган авсны дараа бохирдлыг арилгах, хүссэн шинж чанараа олж авахын тулд цэвэршүүлэх, боловсронгуй болгох үйл ажиллагаа явуулдаг. Энэ нь химийн үлдэгдэл болон бусад бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс целлюлозын утасыг салгахын тулд угаах, шүүх, центрифуг хийх зэрэг байж болно.
5. Боловсруулах, боловсруулах:
Цэвэршүүлсний дараа целлюлозыг зориулалтын дагуу янз бүрийн хэлбэрээр боловсруулж болно. Нийтлэг хэлбэрүүд нь:
Целлюлоз: Целлюлозын целлюлозыг цаас, картон үйлдвэрлэлд ашигладаг. Гэрэлтүүлгийн янз бүрийн түвшинд хүрэхийн тулд үүнийг цайруулж болно.
Шилэн утас: Целлюлозын утас нь нэхмэл болон хувцасны үйлдвэрлэлд ашиглагддаг. Тэдгээрийг утас болгон ээрүүлж, даавуугаар нэхэж болно.
Кино ба мембран: Целлюлозыг савлагаа, биоанагаахын хэрэглээ, шүүлтүүрт ашигладаг нимгэн хальс эсвэл мембран болгон боловсруулж болно.
Химийн деривативууд: Целлюлозыг химийн аргаар өөрчилж, өвөрмөц шинж чанартай деривативыг гаргаж авах боломжтой. Жишээлбэл, целлюлозын ацетат (гэрэл зургийн хальс, нэхмэл эдлэлд ашигладаг) болон карбоксиметил целлюлоз (хүнсний бүтээгдэхүүн, эмийн бүтээгдэхүүнд ашигладаг) орно.
Наноцеллюлоз: Наноцеллюлоз гэдэг нь нано хэмжээст целлюлозын утас эсвэл талстыг хэлнэ. Энэ нь өвөрмөц шинж чанартай бөгөөд нанокомпозит, био анагаахын материал, электроник зэрэг төрөл бүрийн дэвшилтэт хэрэглээнд ашиглагддаг.
6. Хэрэглээ:
Боловсруулсан целлюлоз нь салбаруудад өргөн хүрээний хэрэглээг олж авдаг.
Цаас, сав баглаа боодол: Целлюлоз нь цаас, картон, сав баглаа боодлын материалын үйлдвэрлэлийн гол түүхий эд юм.
Нэхмэл: Целлюлозын эх үүсвэр болох хөвөн даавууг нэхмэлийн үйлдвэрт хувцас, гэрийн нэхмэл эдлэл, үйлдвэрлэлийн даавуунд өргөн ашигладаг.
Хүнс, эмийн бүтээгдэхүүн: Целлюлозын деривативыг хүнсний бүтээгдэхүүн, эмийн найрлагад өтгөрүүлэгч, тогтворжуулагч, эмульгатор болгон ашигладаг.
Био анагаахын хэрэглээ: Целлюлоз дээр суурилсан материалыг шархны боолт, эд эсийн инженерчлэл, эм дамжуулах систем, эмнэлгийн суулгац хийхэд ашигладаг.
Байгаль орчны нөхөн сэргээлт: Целлюлоз дээр суурилсан материалыг ус цэвэршүүлэх, газрын тосны асгаралтыг цэвэрлэх зэрэг байгаль орчны нөхөн сэргээх зорилгоор ашиглаж болно.
Сэргээгдэх эрчим хүч: Целлюлозын биомассыг исгэх, ферментийн гидролиз гэх мэт процессоор этанол зэрэг био түлш болгон хувиргах боломжтой.
7. Байгаль орчны анхаарах зүйлс:
Целлюлозын боловсруулалт нь байгаль орчинд, ялангуяа химийн бодис, эрчим хүчний хэрэглээнд нөлөөлдөг. Сэргээгдэх эрчим хүчний эх үүсвэрийг ашиглах, химийн хэрэглээг багасгах, ус, химийн дахин боловсруулалтад хаалттай систем нэвтрүүлэх зэрэг илүү тогтвортой боловсруулалтын аргуудыг хөгжүүлэх хүчин чармайлт хийгдэж байна.
8. Ирээдүйн чиг хандлага:
Целлюлоз боловсруулах ирээдүйн чиг хандлагад био задрах хуванцар, ухаалаг нэхмэл эдлэл, нанокомпозит зэрэг сайжруулсан шинж чанар бүхий дэвшилтэт материалыг хөгжүүлэх явдал орно. Мөн янз бүрийн хэрэглээнд чулуужсан чулуужсан материалын оронд нөхөн сэргээгдэх, тогтвортой байдлаар целлюлозыг ашиглах сонирхол нэмэгдэж байна.
Целлюлозын боловсруулалт нь үйлдвэрлэлийн өргөн хэрэглээ бүхий олон төрлийн бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэхийн тулд олборлох, цэвэршүүлэх, боловсруулах зэрэг хэд хэдэн үе шатыг агуулдаг. Боловсруулах аргыг оновчтой болгох, целлюлоз дээр суурилсан шинэлэг материалыг хөгжүүлэх хүчин чармайлт нь тогтвортой байдал, байгаль орчны хариуцлагад анхаарлаа хандуулж, энэ салбарт ахиц дэвшил гаргаж байна.
Шуудангийн цаг: 2024 оны 4-р сарын 25