Celulóza je derivátem dvou přírodních látek: dřeva a bavlny. V rostlinách účinkuje důležitou funkci dává jim pružnost a pevnost.

Kde se látka nachází?

Celulóza je přírodní látka. Rostliny si ho dokážou vyrobit samy. Kompozice obsahuje: vodík, kyslík, uhlík.

Rostliny produkují cukr pod vlivem slunečního záření, je zpracováván buňkami a umožňuje vláknům odolávat vysoké zátěži větrem. Celulóza je látka, která se účastní procesu fotosyntézy. Pokud je řez postříkán cukrovou vodou čerstvé dřevo kapalina se rychle vstřebává.

Začíná výroba celulózy. Tento přírodní způsob jeho získávání se bere jako základ pro výrobu bavlněné tkaniny v průmyslovém měřítku. Existuje několik metod, kterými se získává buničina různé kvality.

Výrobní metoda #1

Celulóza se získává přirozeně ze semen bavlníku. Chloupky jsou sbírány automatizovanými mechanismy, ale rostlina vyžaduje dlouhou dobu růstu. Tkanina vyrobená tímto způsobem je považována za nejčistší.

Rychleji lze celulózu získat z dřevěných vláken. Kvalita je však u této metody mnohem horší. Tento materiál je vhodný pouze pro výrobu nevláknitého plastu, celofánu. Z takového materiálu lze také vyrábět umělá vlákna.

přirozené přijímání

Výroba celulózy z bavlníkových semen začíná oddělením dlouhých vláken. Tento materiál se používá k výrobě bavlněné tkaniny. Malé části, menší než 1,5 cm, se nazývají

Jsou vhodné pro výrobu celulózy. Smontované díly jsou vystaveny zahřívání vysoký tlak. Doba trvání procesu může být až 6 hodin. Před zahájením zahřívání materiálu se k němu přidá hydroxid sodný.

Výsledná látka se musí umýt. K tomu se používá chlór, který zároveň bělí. Složení celulózy je u této metody nejčistší (99 %).

Způsob výroby č. 2 ze dřeva

Dřevní štěpka se používá k získání 80-97 % buničiny jehličnaté stromy, chemické substance. Celá hmota se promíchá a podrobí tepelnému zpracování. V důsledku vaření se uvolňuje potřebná látka.

Smíchá se hydrogensiřičitan vápenatý, oxid siřičitý a dřevní buničina. Celulóza ve výsledné směsi není více než 50 %. V důsledku reakce se v kapalině rozpouštějí uhlovodíky a ligniny. Pevný materiál prochází fází čištění.

Získejte hmotu připomínající nekvalitní papír. Tento materiál slouží jako základ pro výrobu látek:

• Efirov.
• celofán.
• Viskózové vlákno.

Co se vyrábí z cenného materiálu?

Vláknitá, která vám umožňuje vyrábět z ní oblečení. Bavlněný materiál je z 99,8 % přírodní produkt získaný výše uvedenou přírodní metodou. Může být také použit k výrobě výbušnin v důsledku chemické reakce. Celulóza je aktivní, když jsou na ni aplikovány kyseliny.

Vlastnosti celulózy jsou použitelné při výrobě tkanin. Vyrábějí se z něj tedy umělá vlákna, která svým vzhledem a na dotek připomínají přírodní tkaniny:

• viskóza a;
• umělá kožešina;
• měděno-amoniakové hedvábí.

Většinou z dřevní buničiny se vyrábí:

• laky;
• Fotografický film;
• papírové výrobky;
• plasty;
• houby na mytí nádobí;
• bezdýmný prach.

V důsledku chemické reakce se získá celulóza:

• trinitrocelulóza;
• dinitrocelulóza;
• glukóza;
• kapalné palivo.

Celulózu lze použít i v potravinách. Některé rostliny (celer, salát, otruby) obsahují jeho vlákninu. Slouží také jako materiál pro výrobu škrobu. Už jsme se z něj naučili vyrábět tenké nitě - umělá pavučina je velmi odolná a netáhne se.

Chemický vzorec celulózy je C6H10O5. Je to polysacharid. Je vyroben z:

• lékařská bavlna;
• obvazy;
• tampony;
• lepenka, dřevotříska;
• potravinářská přísada E460.

Výhody látky

Celulóza je schopna odolat vysokým teplotám až 200 stupňů. Molekuly nejsou zničeny, to vám umožňuje vyrábět z nich plastové nádobí znovu použitelný. Zároveň zachovává důležitá kvalita- elasticita.

Celulóza odolává dlouhodobému působení kyselin. Absolutně nerozpustný ve vodě. Není tráven lidským tělem, používá se jako sorbent.

Mikrokrystalická celulóza se používá v alternativní medicíně jako čistič trávicího systému. Prášková látka působí jako potravinářská přísada ke snížení obsahu kalorií v konzumovaných jídlech. To přispívá k odstranění toxinů, snížení cukru a cholesterolu v krvi.

Způsob výroby č. 3 - průmyslový

Na výrobních místech se buničina připravuje vařením v různých prostředích. Použitý materiál závisí na typu činidla - druhu dřeva:

• Pryskyřičné horniny.
• Listnaté stromy.
• Rostliny.

Existuje několik typů činidel pro vaření:

• Jinak se metoda označuje jako sulfitová. Jako roztok se používá sůl kyseliny siřičité nebo její kapalná směs. Při této možnosti výroby se celulóza izoluje z jehličnatých druhů. Jedle a smrk jsou dobře zpracovány.
• Metoda alkalického média neboli soda je založena na použití hydroxidu sodného. Roztok dobře odděluje celulózu od vláken rostlin (stébla kukuřice) a stromů (hlavně listnatých).
• V sulfátové metodě se používá současné použití hydroxidu sodného a sulfidu sodného. Je široce zaváděn do výroby sulfidu bílého louhu. Tato technologie je značně negativní pro životní prostředí kvůli tvorbě chemických reakcí třetích stran.

Poslední metoda je nejběžnější kvůli své všestrannosti: dužinu lze získat téměř z jakéhokoli stromu. Čistota materiálu však po jednom varu není úplně vysoká. Nečistoty jsou odstraněny dalšími reakcemi:

• hemicelulózy se odstraní alkalickými roztoky;
• makromolekuly ligninu a produkty jejich destrukce jsou odstraněny chlorem s následným zpracováním alkálií.

Nutriční hodnota

Škrob a celulóza mají podobnou strukturu. V důsledku experimentů bylo možné získat produkt z nepoživatelných vláken. Neustále potřebuje člověka. Konzumované potraviny obsahují více než 20 % škrobu.

Vědcům se podařilo získat amylózu z celulózy, která má pozitivní vliv na stav lidského těla. Zároveň se při reakci uvolňuje glukóza. Ukazuje se, že výroba je bezodpadová - poslední látka se posílá na výrobu etanolu. Amylóza také slouží jako prostředek prevence obezity.

V důsledku reakce zůstává celulóza v pevném stavu a usazuje se na dně nádoby. Zbývající složky jsou odstraněny pomocí magnetických nanočástic nebo rozpuštěny a odstraněny s kapalinou.

Druhy látek v prodeji

Dodavatelé nabízejí buničinu různé kvality za rozumné ceny. Uvádíme hlavní typy materiálů:

• Síran celulózy bílá barva, vyrobený ze dvou druhů dřeva: jehličnatého a listnatého. V obalovém materiálu je použit nebělený materiál, nekvalitní papír izolační materiály a další účely.
• Sulfit je také komerčně dostupný v bílé barvě, vyrobený z jehličnatých stromů.
• Bílý práškový materiál je vhodný pro výrobu léčivých látek.
• Celulóza prémiové kvality se vyrábí bělením bez účasti chlóru. Suroviny jsou jehličnany. Dřevovinu tvoří kombinace smrkové a borovicové štěpky v poměru 20/80 %. Čistota výsledného materiálu je nejvyšší. Je vhodný pro výrobu sterilních materiálů používaných v lékařství.

Pro výběr vhodné buničiny se používají standardní kritéria: čistota materiálu, pevnost v tahu, délka vlákna, index odolnosti proti roztržení. Chemický stav nebo agresivita vodného extrakčního média a vlhkost jsou také kvantitativně indikovány. Pro buničinu dodávanou ve formě bělené buničiny platí další ukazatele: měrný objem, bělost, velikost mletí, pevnost v tahu, čistota.

Důležitým ukazatelem hmotnosti celulózy je index odolnosti proti roztržení. Na tom závisí účel vyrobených materiálů. Vezměte v úvahu použitou surovinu a vlhkost. Důležitá je také hladina pryskyřic a tuků. Jednotnost prášku je jistě důležitá technologických postupů. Pro podobné účely se hodnotí houževnatost a pevnost v roztržení plošného materiálu.

Obsahuje především měkká část rostlin a živočichů celulóza. Celulóza je to, co dává rostlinám pružnost. Celulóza (vláknina) je rostlinný polysacharid, který je nejrozšířenější organická hmota na zemi

Téměř všechny zelené rostliny produkují celulózu pro své potřeby. Obsahuje stejné prvky jako cukr, tedy uhlík, vodík a kyslík. Tyto prvky jsou přítomny ve vzduchu a vodě. Cukr se tvoří v listech a rozpuštěním ve šťávě se šíří po celé rostlině. Většina cukru jde na podporu růstu rostlin a restaurátorské práce, zbytek cukru se přemění na celulózu. Rostlina jej využívá k vytvoření obalu nových buněk.

Rozpuštění celulózy ve Schweitzerově činidle

Co je celulóza?

Celulóza je jedním z těch přírodních produktů, které je téměř nemožné získat uměle. Ale používáme to v různých oblastech. Člověk přijímá celulózu z rostlin i po jejich smrti a úplné nepřítomnosti vlhkosti v nich. Například divoká bavlna je jednou z nejčistších forem přírodní celulózy, kterou lidé používají k výrobě oděvů.

Celulóza je součástí rostlin používaných lidmi jako potravina – salát, celer a otruby. Lidské tělo není schopno strávit celulózu, ale je užitečná jako "hrubá hmota" v jeho stravě. V žaludku některých zvířat, jako jsou ovce, velbloudi, jsou bakterie, které těmto zvířatům umožňují trávit celulózu.

Kyselé vysrážení celulózy

Celulóza je cenná surovina

Celulóza je cenná surovina, ze které člověk přijímá různé produkty. Bavlna, složená z 99,8 % celulózy, je úžasným příkladem toho, co člověk dokáže vyrobit z celulózových vláken. Pokud je bavlna ošetřena směsí kyseliny dusičné a sírové, získáme pyroxylin, což je výbušnina.

Po různých chemické zpracování celulózu z ní můžete získat další produkty. Mezi nimi: základ pro fotografický film, přísady do laků, viskózová vlákna pro výrobu tkanin, celofán a další plastové materiály. Celulóza se také používá při výrobě papíru.

Strana 1

Složení celulózy, stejně jako škrobu, je vyjádřeno vzorcem (QHUiO5) Hodnota n u některých typů celulózy dosahuje 40 tisíc a relativní molekulová hmotnost několika milionů. Jeho molekuly mají lineární (nerozvětvenou) strukturu, v důsledku čehož celulóza snadno tvoří vlákna. Molekuly škrobu mají lineární i rozvětvené struktury.

Složení celulózy, stejně jako škrobu, je vyjádřeno vzorcem škroby mají lineární i rozvětvené struktury.

Složení celulózy, stejně jako škrobu, je vyjádřeno vzorcem škroby mají jak lineární, tak rozvětvenou strukturu.

Celulóza obsahuje zbytky molekul p-D-glukózy.

Jednou z nejdůležitějších reakcí z hlediska složení celulózy je reakce zahrnující acetolýzu, při níž acetanhydrid hraje při hydrolýze stejnou roli jako voda a zároveň ovlivňuje acylaci fragmentů celulózy. V roce 1879 Franchimont zpracoval celulózu s acetanhydridem a kyselinou sírovou a získal derivát, který Skraup a Koenig později identifikovali jako krystalický oktaacetát disacharidu zvaného celobióza. Ten redukuje Fehlingův roztok a je hydrolyzován kyselinou za vzniku dvou molů glukózy. Podobnou hydrolýzu provádí také emulsin, který charakterizuje disacharid jako p-glukosid.

Údaje uvedené v tabulce. 2.1 sice poskytují určité informace o složení celulózy, ale pro posouzení chování celulózy při zpracování jsou zcela nedostatečné.

To se ukázalo zejména při experimentech s radiokarbonem, kdy byl C14 poměrně rychle zahrnut do složení celulózy. Mechanismus syntézy celulózy, stejně jako mnoha jiných rostlinných polysacharidů, však dosud nebyl objeven. Jediné polysacharidy syntetizované mimo organismy jsou pouze škrob a glykogen.

Kromě hlavní (alfa)celulózy obsahuje buničina řadu hemicelulóz – nízkomolekulárních uhlovodíků, jako jsou hexosany, pentosany a uronové kyseliny. Složení celulózy také zahrnuje zbytkový lignin (asi 03 %), jehož úplné odstranění je nepraktické, protože má antioxidační vlastnosti.

Počet zbytků D-glukózy v molekule celulózy dosahuje několika tisíc, což odpovídá mol. D-gluko-ea v celulóze je v konformaci křesla a to vylučuje možnost šroubovice polyglukosidového řetězce, takže molekula celulózy si zachovává přísně lineární strukturu.

Pozorováním změn ve složení buněčných stěn během vývoje bavlněného vlákna bylo zjištěno, že maximální množství zbytků galaktózy, manózy, rhamnózy, arabinózy, fukózy, uronových kyselin a necelulózové glukózy odpovídá ukončení tvorby primární stěna nebo počátek tvorby sekundární stěny. Do konce vývoje vlákniny se zvyšuje pouze absolutní množství zbytků xylózy a glukózy, které jsou součástí celulózy.

Zajímavá data byla získána o biosyntéze celulózy v bavlně. Po zavedení glukózy značené C14 na první atom uhlíku bylo 44 % radioaktivity nalezeno ve složení celulózy a zbývajících 56 % v ostatních sloučeninách. V období tvorby vlákniny je tedy celulóza hlavní sloučeninou, ve které je zahrnuta glukóza.

Průchod výsledné hmoty přes zvlákňovací trysku - malou nádobu z odolného žáruvzdorného a korozivzdorného materiálu s plochým dnem, mající až několik desítek tisíc malých otvorů o průměru 0,04 až 1 mm - do srážecí lázně roztokem kyseliny sírové se získají nitě. Při interakci s kyselinou sírovou je alkálie neutralizována a viskóza se rozkládá, odštěpuje sirouhlík a tvoří lesklé vlákna celulózy s poněkud změněným složením. Tyto nitě jsou viskózové vlákno. Podstatou procesu získávání viskózového vlákna je, že se nejprve nerozpustná celulóza pro tvorbu vlákna převede do rozpustného stavu. Poté se opět převede do nerozpustného stavu.

Složení celulózy různého původu obsahuje takové funkční skupiny, jako je aldehyd, karboxyl, hydroxyl. Lignin také obsahuje značné množství funkčních skupin, především meta-xyl a hydroxyl, určité množství karbonylových skupin a dvojných vazeb. Vzhledem ke zvláštnostem struktury a složení mají celulózová vlákna vysoké moduly tahu a značnou pevnost spolu s dostatečnou pružností díky páskovitému tvaru vláken. Vlákna z měkkého dřeva (jehličnatého) a tvrdého dřeva (tvrdého dřeva) vykazují různou pružnost díky stejné tloušťce.

Stupeň extrakce je poměr hmotnosti lisované alkalické celulózy k hmotnosti původní celulózy. Alkalická celulóza se zpravidla lisuje na trojnásobný nárůst hmotnosti vzhledem k hmotnosti původní celulózy, což odpovídá obsahu v ní 29 - 31 % a-celulózy, 16 - 17 % NaOH a 54 - 57 % vody. . S tímto složením celulózy je asi 7 až 8 % NaOH (na hmotnost alkalické celulózy) spojeno s celulózou ve formě chemické nebo molekulární sloučeniny a asi 9 % se sorbuje.

K čemu je celulóza?

Celulóza - přírodní produkt a lze jej získat pouze přírodní cestou, není uměle syntetizován. Nejčistší formou celulózy jsou chloupky z bavlníkových semen. V současnosti se celulóza získává pouze ze dvou druhů přírodních surovin – z bavlny a z buničiny. Bavlna není potřeba složitý proces zpracování, aby se z něj následně vyrobila umělá vlákna a nevláknité plasty. Proces získávání celulózy z bavlny je následující: z bavlníkových semen se nejprve oddělí dlouhá vlákna, která se ve skutečnosti používají k výrobě bavlněných tkanin. Poté zůstanou „chlupy“ nebo bavlněné chmýří, což jsou krátké chloupky dlouhé maximálně 15 mm. Po oddělení od bavlníkových semen se vlákna zahřívá pod tlakem po dobu dvou až šesti hodin. V tomto případě se také používá 3% roztok hydroxidu sodného. Poté se výsledný materiál promyje a vybělí chlórem, poté se znovu promyje a suší. Výsledkem je celulóza, jejíž čistota je 99 %. Je to nejčistší celulóza.

Z dřevní buničiny se získává více „špinavé“ celulózy – neobsahuje více než 97 % čisté celulózy. Dřevní hmota se vyrábí z jehličnatých stromů. Dřevní štěpka se tlakově vaří s oxidem siřičitým a hydrogensiřičitanem vápenatým. Ligniny a uhlovodíky, z nichž asi polovina dřevní hmoty, se uvolňují do roztoku. Výsledkem je, že poté, co se výsledný materiál promyje, vybělí a vyčistí, získá se něco podobného jako volný papír. Tento materiál obsahuje od 80 do 97 % celulózy. Takto získanou celulózu lze použít k výrobě viskózového vlákna a celofánu. Kromě toho se z něj získávají také estery a ethery.

Člověk používá celulózu v různých odvětvích, například oblečení se šije z bavlny a bavlna se skládá z 99,8 % z přírodní celulózy. A abyste získali výbušný pyroxylin, stačí utrácet chemická reakce- na bavlnu aplikujte kyselinu dusičnou a sírovou.

Lidé také používají celulózu k jídlu. Je součástí mnoha jedlých rostlin – salát, celer. Otruby obsahují velký počet celulóza potřebná pro lidské tělo. Přestože celulózu člověk nemůže recyklovat zažívací ústrojí, ona představuje něco jako "drsný". Kromě toho lze celulózu po zpracování použít k získání takových produktů jako základ pro fotografický film, přísadu do laků a různé plastové materiály.

Chemické vlastnosti celulózy.

1. Z běžného života je známo, že celulóza dobře hoří.

2. Při zahřívání dřeva bez přístupu vzduchu dochází k tepelnému rozkladu celulózy. Vznikají tak těkavé organické látky, voda a dřevěné uhlí.

3. Mezi organické produkty rozklad dřeva - metylalkohol, kyselina octová, aceton.

4. Celulózové makromolekuly se skládají z jednotek podobných těm, které tvoří škrob, podléhá hydrolýze a produktem její hydrolýzy bude stejně jako škrob glukóza.

5. Pokud v porcelánovém hmoždíři rozdrtíte kousky filtračního papíru (celulózy) navlhčené koncentrovanou kyselinou sírovou a vzniklou kaši zředíte vodou a také kyselinu zneutralizujete zásadou a stejně jako v případě škrobu roztok otestujete na reakci s hydroxidem měďnatým (II), pak bude vidět vzhled oxidu měďnatého (I). To znamená, že v experimentu došlo k hydrolýze celulózy. Proces hydrolýzy, stejně jako u škrobu, probíhá v krocích, dokud se nevytvoří glukóza.

6. Celkovou hydrolýzu celulózy lze vyjádřit stejnou rovnicí jako hydrolýzu škrobu: (C 6 H 10 O 5) n + nH 2 O \u003d nC 6 H 12 O 6.

7. Strukturní jednotky celulózy (C 6 H 10 O 5) n obsahují hydroxylové skupiny.

8. Díky těmto skupinám může celulóza poskytovat ethery a estery.

9. Velký význam mají estery kyseliny dusičné celulózy.

Vlastnosti esterů kyseliny dusičné a celulózy.

1. Získávají se úpravou celulózy kyselinou dusičnou v přítomnosti kyseliny sírové.

2. V závislosti na koncentraci kyseliny dusičné a na dalších podmínkách vstupuje do esterifikační reakce jedna, dvě nebo všechny tři hydroxylové skupiny každé jednotky molekuly celulózy, například: n + 3nHNO 3 → n + 3n H 2 O.

Společnou vlastností dusičnanů celulózy je jejich extrémní hořlavost.

Trinitrát celulózy, nazývaný pyroxylin, je vysoce výbušná látka. Používá se k výrobě bezdýmného prachu.

Velmi důležitý je také acetát celulózy a triacetát celulózy. Diacetát a triacetát celulózy vzhled podobně jako celulóza.

Použití celulózy.

1. Pro svou mechanickou pevnost ve složení dřeva se používá ve stavebnictví.

2. Vyrábějí se z něj různé truhlářské výrobky.

3. Ve formě vláknitých materiálů (bavlna, len) se používá k výrobě nití, tkanin, provazů.

4. Celulóza izolovaná ze dřeva (zbavená příbuzných látek) se používá k výrobě papíru.

70. Získání acetátového vlákna

Charakteristické vlastnosti acetátového vlákna.

1. Od pradávna lidé hojně používali přírodní vláknité materiály pro výrobu oděvů a různých výrobků pro domácnost.

2. Některé z těchto materiálů jsou rostlinného původu a sestávají z celulózy, např. len, bavlna, jiné jsou živočišného původu, skládají se z bílkovin – vlna, hedvábí.

3. S nárůstem potřeb populace a rozvíjející se technologií v tkáních začal vznikat nedostatek vláknitých materiálů. Bylo potřeba získat vlákna uměle.

Protože se vyznačují uspořádaným uspořádáním řetězcových makromolekul orientovaných podél osy vlákna, vznikla myšlenka přeměnit přírodní polymer s neuspořádanou strukturou tím či oním zpracováním na materiál s uspořádaným uspořádáním molekul.

4. Jako výchozí přírodní polymer pro výrobu umělých vláken se používá celulóza izolovaná ze dřeva nebo bavlněné chmýří, které zůstalo na bavlníkových semenech po odstranění vláken.

5. Aby bylo možné uspořádat lineární molekuly polymeru podél osy vytvořeného vlákna, je nutné je od sebe oddělit, učinit je pohyblivými, schopnými pohybu.

Toho lze dosáhnout roztavením polymeru nebo jeho rozpuštěním.

Je nemožné roztavit celulózu: při zahřívání se ničí.

6. Celulóza musí být ošetřena acetanhydridem v přítomnosti kyseliny sírové (acetanhydrid je silnější esterifikační činidlo než kyselina octová).

7. Produkt esterifikace - triacetát celulózy - se rozpustí ve směsi dichlormethanu CH2CI2 a ethylalkoholu.

8. Vznikne viskózní roztok, ve kterém se již molekuly polymeru mohou pohybovat a zaujímat ten či onen požadovaný řád.

9. Za účelem získání vláken je roztok polymeru protlačován zvlákňovacími tryskami - kovovými uzávěry s četnými otvory.

Tenké proudy roztoku klesají do svislé šachty vysoké asi 3 m, kterou prochází ohřátý vzduch.

10. Působením tepla se rozpouštědlo odpaří a triacetát celulózy tvoří tenká dlouhá vlákna, která se pak stáčí do nití a jdou k dalšímu zpracování.

11. Při průchodu otvory zvlákňovací trysky se makromolekuly, jako polena při sjíždění úzké řeky, začnou seřazovat podél proudu roztoku.

12. V procesu dalšího zpracování se uspořádání makromolekul v nich ještě více uspořádá.

To vede k vysoké pevnosti vláken a nití, které tvoří.