В Пермском Политехе разработали отечественный метод получения целлюлозы для изготовления пороха
Ученые ПНИПУ разработали оригинальную технологию получения древесной целлюлозы с применением для отбелки трех окислительных реагентов — пероксида водорода, хлорита натрия и гипохлорита натрия.
Целлюлозно-бумажная промышленность вырабатывает древесную целлюлозу для производства бумаги и картона, а также специальные ее виды для химической переработки — древесную растворимую целлюлозу. Эфиры последней широко применяются для получения большого набора важнейших продуктов, например, для производства вискозы и получения бездымного пороха путем нитрования.
Такая целлюлоза востребована в оборонной, аэрокосмической, текстильной и химической промышленности. Для этих же целей используют хлопковую целлюлозу, но она импортируется из-за рубежа, дорогостоящая и дефицитная. Производство древесной растворимой целлюлозы после распада СССР в России прекращено, а за рубежом, наоборот, расширяется в связи с уходом из рынка мощного производителя — нашей страны. Поэтому сейчас актуально возобновление производства целлюлозы для нитрования, чтобы можно было обеспечить импортозамещение хлопка.
Результаты исследований опубликованы в журнале «Химия. Экология. Урбанистика», том 2 за 2024 год. Разработка проведена в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
В работе освещено еще одно новое направление исследований кафедры технологии целлюлозно-бумажного производства ПНИПУ. Традиционно сырье для химической переработки получают из «мягкой» целлюлозы с небольшой массовой долей лигнина (компонента древесины). На кафедре ТЦБП впервые получили основу для создания пороха из отечественного промышленного древесного волокна с высоким содержанием лигнина. Обычно это волокно используется для производства бумаги. Новый способ сокращает расход древесины и снижает себестоимость продукции.
«Наша технология предлагает использование экологичных реагентов, не наносящих урон окружающей среде, то есть, экологичность; упрощение технологии – снижение числа ступеней обработки при получении беленой и облагороженной целлюлозы, что снижает расходы на их логистику, транспортировку, хранение и приготовление отбельных растворов. Кроме того, новый способ обладает высокой безопасностью, так как в процессе не участвуют аппараты, работающие под давлением, – говорит аспирант, ассистент кафедры технологии полимерных материалов и порохов ПНИПУ Илья Фонарев.
Отбелка и облагораживание целлюлозы новым методом проводятся по определенной схеме. Сначала сырье обрабатывают пероксидом водорода в кислой среде, затем – щелочью, отбеливают хлоритом натрия, проводят горячее щелочное облагораживание, отбеливают гипохлоритом натрия и в заключение обрабатывают кислотой. Между ступенями отбелки проводится промывка целлюлозы водой.
«Необычной и оригинальной в разработанном способе является стадия обработки целлюлозы пероксидом водорода в кислой среде. Процесс проводится с применением специфического катализатора (вещества, которое ускоряет все химические процессы). Кислая среда на этой ступени создается серной кислотой, которая выполняет две функции – регулирование кислотности и ускорение процессов, то есть также является катализатором. Таким образом проявляется общий эффект от совместного воздействия серной кислоты и катализатора. Остальные ступени процесса – традиционные и привычные для специалистов по отбелке целлюлозы», – объясняет доктор технических наук, профессор кафедры технологии полимерных материалов и порохов ПНИПУ Фирдавес Хакимова.
Ученые Пермского Политеха получили целлюлозу для создания пороха с показателями, полностью соответствующими требованиям качества. Это дает возможность двойного импортозамещения на производстве – по сырью, поскольку дорогостоящий хлопок заменяется древесиной, и по целлюлозе для пороха, которая сейчас является импортной.
Telegram 
Дзен 
VK Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Японские исследователи выловили у берегов Окинавы пластиковую бутылку с узким горлышком, внутри которой сидел большой живой краб. В итоге ученые смогли найти ответы на несколько возникших в связи с этой находкой вопросов: как краб попал в бутылку, сколько там находился и как ему удалось выжить?
Если достаточно развитая цивилизация может отправлять к звездам не колонистов, а крошечные автономные зонды с ИИ, роботами и архивами знаний, то молчание Вселенной становится еще более странным. Возможно, развитые цивилизации не строят космические империи и не окружают звезды мегаструктурами, а расселяются по Галактике тихо — с помощью малозаметных автоматических систем.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
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