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 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.
Долгое время считалось, что гигантские стрекозообразные, жившие 300 миллионов лет назад, стали такими из‑за высокого содержания кислорода. Тогда в атмосфере его было около 30% вместо сегодняшних 21%. Учёные полагали, что крупные насекомые задохнулись бы в нашей атмосфере. Но оказалось, что это не так.
Считается, что современная музыка стала простой и даже примитивной. Ученые из Италии математически проверили эту гипотезу и подтвердили, что даже самые сложные жанры со временем стали дрейфовать к простоте и повторам одних и тех же составляющих.
Шведские биологи отследили миграцию обыкновенного соловья с помощью миниатюрных датчиков-рюкзаков. Как оказалось, при пересечении Сахары и Аравийской пустыни птицы летят только по ночам и не ищут пищу. Соловьи преодолевают пустыню без дозаправки, полагаясь лишь на накопленный заранее жир.
Вода из другой звездной системы оказалась не похожа на земную: в составе третьего межзвездного объекта нашли рекордное содержание дейтерия — тяжелого изотопа водорода. Этот химический след указывает на необычные условия формирования системы, где возникла комета, и меняет представления о сценариях рождения далеких планетных систем.
На границе возможностей оптоволокна лазерный пучок самоорганизовывается в мощный, сфокусированный луч-иглу. Параметры этого излучения таковы, что позволяют в реальном времени без дополнительных ухищрений рассматривать клеточные процессы.
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