Пермские ученые повысили качество получения белой целлюлозы
Целлюлоза — основной компонент производства бумаги и картона, но сфера ее применения этим не ограничивается. Из нее делают вискозные и шелковые нити, высокопрочные волокна, целлофановые пленки, пластмассы, лаки, бездымный порох и многое другое. Для этих целей используют около семи процентов вырабатываемой в мире целлюлозы. Ее производство требует тщательной механической и химической переработки древесины. Для этого используется сложное и дорогостоящее технологическое оборудование. Важно, чтобы предприятия применяли самые современные и эффективные технологии, которые позволят сэкономить энергию и сырье, а также значительно уменьшить загрязнение сточных вод, особенно от отбелки целлюлозы. Ученые Пермского Политеха разработали улучшенную схему этого процесса, которая позволяет получить беленую и облагороженную целлюлозу (для химической переработки) высокого качества белизной не менее 90 процентов с меньшим экологическим следом.
Статья опубликована в журнале «Химия растительного сырья». Исследование выполнено в рамках реализации программы академического стратегического лидерства «Приоритет 2030».
Целлюлозу для химической переработки часто называют растворимой целлюлозой, так как в процессе дальнейшей переработки из нее получают растворы для производства различных волокон и пленок. Это позволяет использовать ее для получения широкого спектра продуктов текстильной, пищевой, медицинской и других отраслей промышленности. Однако ее производство в промышленных масштабах в России приостановлено, тогда как в зарубежной практике получение такого продукта востребовано, и спрос на нее высок.
В России, богатой лесными ресурсами, возобновление производства древесной целлюлозы для химической переработки актуально, поскольку это позволит решить проблему импортозамещения: в настоящее время вместо древесины в стране используют хлопок, а древесные волокнистые продукты часто импортируют. Производство древесной целлюлозы для химической переработки требует усовершенствования технологии с целью получения продуктов, заменяющих хлопок.
Ученые Пермского Политеха улучшили разработанную ими ранее оригинальную технологию получения растворимой целлюлозы. Вместо дорогих кислорода, озона со сложными технологиями и неэкологичного молекулярного хлора политехники используют экологичные и более технологичные отбеливающие реагенты – пероксид водорода и хлорит натрия.
«Технология включает в себя несколько этапов. Целлюлозу необходимо обработать пероксидом водорода в кислой среде, затем щелочью. Далее производят отбелку: сначала хлоритом натрия, потом проводят горячее щелочное облагораживание и снова отбеливают хлоритом натрия. К целлюлозе для химической переработки предъявляются жесткие требования по вязкости в зависимости от ее назначения; этот показатель регулируют с помощью гипохлорита натрия. В заключение процесса отбелки проводят обработку целлюлозы кислотой», – комментирует Ольга Носкова, доцент кафедры технологии полимерных материалов и порохов ПНИПУ, кандидат технических наук.
«В нашей схеме мы оптимизировали ступени отбелки и облагораживания целлюлозы, чтобы приблизить показатели качества древесной целлюлозы к качеству целлюлозы из хлопка, сделав этот процесс более экологичным и эффективным. Для этого в схему добавлен новый этап – повторная отбелка хлоритом натрия. Он практически не подвергает древесные волокна разрушению, в то время как при других методах этого процесса потери волокна значительны. Оптимизированная технология производства позволила получить древесную целлюлозу, не уступающую по качеству хлопковой», – рассказывает Фирдавес Хакимова, профессор кафедры технологии полимерных материалов и порохов ПНИПУ, доктор технических наук.
Разработанная учеными Пермского Политеха улучшенная технология обработки целлюлозы с использованием более экологичных реагентов открывает новые перспективы для возобновления ее производства в России. Это не только поможет решить проблему импортозамещения, но и значительно снизит негативное воздействие на окружающую среду, обеспечивая высокое качество конечного продукта и его соответствие государственным стандартам. Преимущество технологии также в том, что ее можно внедрить в существующие технологии на действующих заводах с относительно небольшими затратами, гораздо меньшими, чем строительство нового производства.
Telegram 
Дзен 
VK Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Ученые синтезировали три новых комплекса металла европия и нашли способ управлять яркостью их свечения (люминесценции). Подобные светящиеся соединения востребованы в биологии и медицине для визуализации тканей и отслеживания распределения лекарств по организму, а также в технике при разработке энергоэффективных дисплеев и светодиодов.
Физики Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ совместно с коллегами из Алферовского университета и ИТМО показали, как управлять свечением углеродных точек, помещая их на полупроводниковые нанопровода.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Плавящийся асфальт в США, многие тысячи погибших в Западной Европе, своеобразное лето в России — все это списывают на вредоносный феномен рекордного Эль-Ниньо. И конечно же, на него спихивают и ожидаемый рост цен на кофе и основные сельхозтовары. Правда, есть в этой картине и белые пятна: в прошлые Эль-Ниньо мировые урожаи росли. Что скорее всего случится в 2026 году и отчего роль этого события может быть куда больше, чем мы думаем?
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно