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 Полифенолы и другие соединения заваренного кофе в лабораторной модели связывались с ядерным рецептором NR4A1, который участвует в ответе клеток на стресс, воспаление и повреждение. Вещества меняли активность рецептора и тормозили рост опухолевых клеток, а при подавлении рецептора эффект слабел. Ученые предложили молекулярное объяснение части полезных эффектов кофе, но не проверяли их у людей.
По самой распространенной версии, в прошлом климат Венеры был похож на земной, а к нынешнему состоянию пришел из-за парникового эффекта. Недавно ученые попытались смоделировать этот процесс и обнаружили, что перегретая венерианская кора даже вместе с вулканами просто не могла испустить в атмосферу такое количество углекислого газа, какое мы наблюдаем в ней сейчас.
Каждый год на месторождениях происходят десятки плановых остановок скважин для ремонта или профилактики. Чтобы во время простоев предотвратить выброс нефти и газа на поверхность, скважины глушат и закачивают в них специальные жидкости, в качестве которых нередко используют обратные эмульсии. Раньше считалось, что они безвредны и легко удаляются, поэтому, когда после глушения проницаемость уменьшалась, это списывали на другие факторы — например, отложение парафинов. Комплексно не изучалось, как именно эти составы влияют на снижение добычи. Ученые Пермского Политеха изучили обратные эмульсии и впервые объяснили, как они влияют на проницаемость горных пород. Проведенное исследование позволяет заранее определить, насколько опасен тот или иной состав и какой способ очистки сработает лучше. Это поможет нефтяным компаниям минимизировать потери добычи и избежать дорогостоящих восстановительных работ.
Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Релиз довольно неожиданно перенес время образования протонов и нейтронов в более раннее прошлое Вселенной. К сожалению, из его текста осталось неясным научное обоснование таких фундаментальных изменений в космологии. Также он резко передвинул в прошлое и момент возникновения реликтового излучения.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
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