Что такое первичная целлюлоза
Что такое первичная целлюлоза
Целлюлоза (от лат. cellula — «клетка») – клетчатка, являющаяся основным строительным материалом в растительном мире. Она содержится в тканях деревьев и растений, получают ее, в основном, из хлопка и из древесины. Самая чистая целлюлоза получается из семян хлопчатника.
Процесс получения целлюлозы
От хлопкового семени отделяют длинные волокна, из которых затем изготавливают хлопчатобумажные ткани. Оставшиеся короткие волокна – хлопковый пух, нагревают, промывают, отбеливают, высушивают и получают 99% чистую целлюлозу.
Из древесины хвойных деревьев изготавливают 97% целлюлозу. Ее варят, добавляют диоксид серы и бисульфит кальция, промывают, отбеливают и получается рыхлая бумага. Из нее делают вискозное волокно и целлофан.
Для чего нужна целлюлоза?
Целлюлоза используется во многих отраслях промышленности. Из хлопка шьют одежду. Получают взрывчатое вещество пироксилин путем проведения химической реакции с азотной и серной кислотой. Целлюлозу также используют в питании – она присутствует в сельдерее, салатах, отрубях. Из целлюлозы изготавливают бумагу. Кроме того, из целлюлозы делают добавку к лакам, пластические материалы.
Целлюлозное волокно имеет универсальные свойства и его используют в качестве наполнителя, загустителя, стабилизатора, как абразивный материал, абсорбер.
Вторичное целлюлозное волокно
Целлюлозные волокна подразделяются на первичные и вторичные. Первичные целлюлозные волокна получают из древесины. Из них производят различные сорта бумаги, картона. Использованную бумагу применяют в качестве сырья для производства вторичного целлюлозного волокна (макулатурного). Его получают путем сухого роспуска различных сортов макулатуры. Вторичные целлюлозные волокна имеют такие же свойства, как и первичные. Они не растворяются в воде, щелочах и кислотах. Хорошо впитывают и удерживают влагу, устойчивы к высоким температурам до 220°C, не токсичны.
Макулатурные волокна можно использовать в качестве водоудерживающей добавки, загустителя, абсорбента и наполнителя во многих отраслях и производствах:
• В дорожном строительстве для производства стабилизирующей добавки для щебеночно-мастичного асфальтобетонного покрытия
• В изготовлении строительных смесей целлюлозное волокно используется в качестве дисперсноармирующей добавки
• Для изготовления фрикционных накладок в автомобилестроении
• Для производства туалетной бумаги, картона, бумажной посуды, тары и упаковки, бугорчатых прокладок для яиц
• Из макулатурного волокна изготавливают целлюлозный утеплитель – эковата
• Получаемый из вторичного волокна сорбент нефтепродуктов превышает в несколько раз возможности других сорбентов, к тому же он безвреден для окружающей среды
• Для изготовления целлюлозной мульчи для гидропосева – экологически чистого укрывного материала для почвы и растений.
Как выбрать правильную туалетную бумагу
Правильная туалетная бумага — та, что сделана из макулатуры, а не из первичной древесины.
Как выбрать туалетную бумагу?
Правильная бумага — та, в составе которой только вторичное волокно. В магазине посмотрите на состав и ищите слова: вторичное сырьё, вторичная целлюлоза, вторичное волокно, 100 % вторичная макулатура, макулатура. Если на пачке написано: «100 % первичная целлюлоза», вероятно, вы будете подтираться лесами из девственной российской тайги. Бумагу, сделанную из смеси первичной и вторичной целлюлозы, лучше не покупать.
Почему бумага из макулатуры — экологичная
Деревья росли сто лет не для того, чтобы из них сделали продукт, которым будут пользоваться три секунды. Производство туалетной бумаги из макулатуры не требует вырубки деревьев и расходует меньше воды, энергии и химикатов, чем производство бумаги из первичной целлюлозы.
Из одного килограмма газет можно сделать 10 рулонов туалетной бумаги.
Туалетная бумага из макулатуры также сокращает количество мусора: её делают из макулатуры, которая в противном случае могла бы оказаться на свалке.
Туалетная бумага из макулатуры безопасна, мягкая и хорошо впитывает. При производстве бумажную массу нагревают до высоких температур, а значит обеззараживают. Типографскую краску со свинцом не используют уже 40 лет, поэтому ни в газетах, ни в туалетной бумаге вредных веществ быть не может.
Одна тонна макулатурной бумаги спасает 10–20 деревьев.
Для продвинутых
Можно покупать не только правильную туалетную бумагу, но и другие изделия: платки и салфетки. В составе должно быть тоже самое: вторичное волокно, вторичное сырьё, вторичная целлюлоза, 100% вторичная макулатура, макулатура.
До 1969 года в СССР использовали газету вместо туалетной бумаги. Когда бумага появилась в продаже, спроса не было: люди не понимали, зачем тратить деньги, если газета всегда под рукой. Понадобилось время, чтобы бумажные рулоны вытеснили стопку газет в туалете, но в период дефицита люди стояли за ними в очередях.
Важно не только выбирать продукты из макулатуры, но и использовать правильно: чтобы высушить руки, достаточно одной салфетки.
Покупайте рулоны без пластиковой упаковки. Если это невозможно, сдавайте упаковку на переработку.
Этот текст создан благодаря помощи наших сторонников. Поддержите нас, чтобы мы и дальше могли создавать полезные материалы о том, как жить экологично.
Механический и химический способы получение целлюлозы
Из целлюлозы получают в дальнейшем бумагу и картон.
Получение целлюлозы и ее дальнейшая обработка
Всего существует два способа получения целлюлозы:
Процесс получения целлюлозы
Целлюлозу получают из чистой древесины и макулатуры.
Обычно для этих целей применяются два вида методов:
Механическиё метод
При механическом получении древесной массы древесину, как правило, истирают или размалывают в водной среде. Под действием воды, тепла и специальных реагентов лигнин размягчается, и древесина распадается на отдельные волокна.
«Механическую» схему получения волокон целлюлозы можно описать примерно так. Промытая древесная щепа помещается в специальный рафинер, где измельчается и обрабатывается.
После очистки древесная масса готова для дальнейшей обработки. Поскольку, несмотря на обработку, лигнин не удаляется полностью, выход древесной массы получается высоким.
Наличие лигнина на поверхности и внутри волокон увеличивает их твердость и жесткость, а также придает им сравнительно стабильный размер.
Листы, полученные из «механической» древесной массы, имеют высокую пухлость и низкую плотность, то есть достаточно низкую массу единицы площади для данной толщины.
Это очень важно, поскольку отражается на технических и «экономических» показателях материала.
Наша компания занимается производством гофрокартона и упаковки из него. Также мы реализуем коробки из гофрокартона, микрогофрокартон и упаковочные материалы.
Химический метод
Древесная масса, приготовленная механическим способом, сохраняет исходный цвет древесины, химико-термомеханическая масса немного светлее. Если масса дополнительно была еще и отбелена, то ее называют беленой химико-термомеханической массой (БХТММ).
Общий объем получаемой химическим способом целлюлозы зависит от способа варки, а так же от вида древесины. «Выход» сырья может составлять от 40 до 65%. Конечно, это ниже, чем для древесной механической древесины, поскольку при варке из древесины удаляются не целлюлозные вещества. При этом объемы изготовления не снижаются.
Средняя длина волокна при химических способах получения полуфабрикатов из одной и той же древесины получается больше, чем при механических.
Волокна также становятся гибче. Все это обеспечивает получение более прочного и гибкого листа.
Отбелка целлюлозы
Поскольку после варки древесины целлюлоза приобретает коричневый цвет, ее необходимо отбеливать.
Целлюлоза обычно отбеливается путем удаления остаточного лигнина и других компонентов древесины. Чистые целлюлозные волокна обычно бесцветны и прозрачны, а сама беленая целлюлоза имеет красивый белый оттенок.
Побочные продукты такой отбелки безвредны.
Беленая целлюлоза обладает высокой стойкостью к воздействию света. Под его действием она лишь слегка желтеет.
«Вторичное» волокно
В зависимости от природы исходного сырья, степени его обработки и переработки вторичное волокно может обладать различными свойствами.
Следует помнить, что всякий раз при переработке бумаги средняя длина волокна и способность к образованию межволоконных связей уменьшается. Кроме того, некоторые виды картона и бумаги изначально не подлежат вторичной переработке. Все это делает необходимым поступление на рынок волокна, полученного непосредственно из древесины. Иначе качество бумажного продукта будет снижаться.
В зависимости от вида и источника макулатуры существует много сортов макулатурного сырья. Они отличаются качеством и степенью пригодности для повторного использования.
Всего же, к примеру, в европейском отраслевом перечне описывается 57 видов макулатурного сырья. Подобные же перечни имеются в США, Японии и других развитых странах.
Иные виды сырья в изотовлении картона
Содержание волокнистых (целлюлозных) полуфабрикатов достигает в изготовлении бумаги и картона 88%. Остальные 12% приходятся на неволокнистые добавки. Это могут быть:
Все эти вещества служат улучшению внешнего вида материалов, их функциональных качеств, а так же повышают эффективность изготовления.
Мелование
В состав меловальной суспензии входят:
Чтобы улучшить впитываемость печатной краски, усилить непрозрачность бумаги и ее гладкость, применяются также и специальные наполнители.
Белые неорганические материалы, добавляемые в бумажную массу, «забивают» пустоты в волокнистой структуре, увеличивая рассеяние света.
Вместе с минеральными пигментами, применяемыми для мелования, наполнители составляют до 9% сырья, используемого бумажной промышленностью.
Проклейка
Для придания бумаге определенной степени гидрофобности используется проклейка в бумажной массе. Благодаря ей изделие приобретает ограниченные впитывающие свойства по отношению к чернилам, воде и другим жидкостям.
Во время приготовления бумажной массы в нее добавляют канифольный клей и сульфат алюминия. В результате их взаимодействия образуется резинат алюминия, покрывающий поверхность волокон.
Для того чтобы придать бумаге прочность в условиях повышенной влажности в бумажную массу вводят мочевино- и меламиноформальдегидные смолы. Это может быть нужным, к примеру, для транспортной тары или многослойных бумажных мешков, которые могут оказаться под дождем.
Для увеличения прочности в сухом состоянии используют крахмал.
К слову, крахмал может применяться в бумажном производстве и для поверхностной проклейки в клеильном прессе. Перед началом работы бумаго- или картоноделательной машины раствор крахмала наносят на одну или обе поверхности листа. Тем самым увеличивается прочность листа, предотвращается «пылимость», влияющая на качество печати.
Также для улучшения свойств бумаги могут использоваться воск, акриловые смолы и фторуглероды.
Советуем прочитать:
Потребительская упаковка
Цветной гофрокартон
Где купить цветной гофрокартон
Гофрокоробки как POS материал
Какой упаковкой привлечь покупателя
Добавки
Что касается добавок, облегчающих технологический процесс, то тут применяются самые разные химические вещества.
К примеру, пеногасители и коагулянты улучшают обезвоживание при формовании листа.
Антисептики подавляют микробиологическую активность в изготовлении.
Также используются многообразные добавки, препятствующие оседанию смоляных загрязнений на бумагоделательной машине. Нарастая, а затем, отделяясь, они могут вызвать обрывы полотна и немалые проблемы при печати.
Чем пахнет безопасная туалетная бумага?
Дефицит туалетной бумаги остался в далеком советском прошлом. Сейчас у потребителя есть возможность выбрать бумагу любых расцветок, запахов, различной степени мягкости, с рисунками, тиснением — в общем, какую душа пожелает. Но вот обрадуется ли наше тело такой заманчивой продукции? Не вызовет ли краситель или отдушка аллергию?
Чтобы проверить, насколько безопасна и качественна современная туалетная бумага, Союз потребителей «Росконтроль» отправил на экспертизу пять образцов туалетной бумаги марок Kleenex, «Мягкий знак», Familia Plus, Veiro и Zewa. Все они — ароматизированные. В 4 образцах присутствует краситель. Образец Kleenex — трехслойный, остальные — двухслойные. Все с перфорацией. Что же показала экспертиза?
По проверенным показателям образец соответствует требованиям безопасности и заявленным в маркировке свойствам. Имеет хорошую впитываемость.
По проверенным показателям образец соответствует требованиям безопасности и заявленным в маркировке свойствам.
Образец соответствует всем требованиям безопасности и имеет хорошую впитываемость. Однако в значительной степени меняет pH вытяжки (в допустимых пределах).
Образец соответствует всем требованиям безопасности, однако в значительной степени меняет pH вытяжки (в допустимых пределах).
По проверенным показателям образец соответствует требованиям безопасности и заявленным в маркировке свойствам.
Макулатура VS целлюлоза
Основная проблема, связанная с качеством туалетной бумаги, заключена в сырье для её производства. Используется два основных типа сырья:
Во всем мире преимущественным сырьём для туалетной бумаги является макулатура, это очень важная экологическая миссия. В ходе многоступенчатой очистки и переработки из макулатуры удаляются все загрязняющие вещества, печатные краски, наполнители и прочие примеси, в результате чего получается готовая бумажная масса, используемая в дальнейшем для выпуска (отлива) бумаги.
Для справки:
Если взять туалетную бумагу и посмотреть на свет, в макулатурной будут маленькие черненькие точечки, вкрапления. Но в высокоочищенной бумаге их существенно меньше, как по количеству, так и по размеру, нежели в той, у которой низкая степень очистки.
Технология облагораживания (глубокой очистки) макулатуры достаточно сложная и дорогая, поэтому лишь очень немногие производители используют её в своем производстве. В результате получается высококачественная бумага из вторичного сырья, ничем по качеству не уступающая продукции из чистой целлюлозы.
Бумага же, произведенная из неочищенной или грубоочищенной макулатуры будет содержать различные, возможно, опасные примеси, которые значительно ухудшают ее потребительские свойства и могут причинить вред здоровью.
Раньше считалось, что белой бумагой пользоваться нежелательно, ведь она отбелена хлором, который по сути канцероген. А какова ситуация сейчас? Как производители туалетной бумаги ее отбеливают?
При производстве белой бумаги из первичного сырья еще десять лет назад использовался элементарный хлор. Сейчас все российские целлюлозно-бумажные комбинаты, выпускающие беленую товарную целлюлозу, перешли на безопасную технологию отбелки с использованием диоксида хлора, что исключает попадание в готовую продукцию санитарного назначения потенциально опасных (канцерогенных) хлорорганических веществ.
Если же говорить о туалетной бумаге, изготовленной из макулатуры, то здесь ситуация иная. В процессе очистки макулатуры хлор не используется в принципе, однако, для получения высокого уровня белизны готовых изделий, некоторые производители применяют химические бесхлорные методы отбеливания, например дитионитную или пероксидную отбелку, являющимися безопасными как для потребителя, так и окружающей среды.
Некоторые производители туалетной бумаги используют технологию, основанную исключительно на физическо-механических принципах облагораживания макулатурной массы с использованием простой воды и температуры, без использования отбеливающих реагентов.
Замечания к маркировке
Для потребителя важно, из какого сырья — первичного или вторичного — изготовлена туалетная бумага, и хорошо бы, чтобы эта информация присутствовала в маркировке изделий.
Маркировка образца Kleenex сообщает, что в составе — 100% первичная целлюлоза, а Veiro и Zewa сделаны из вторичной целлюлозы (макулатуры). Замечания у экспертов возникли к образцам «Мягкий знак» и Familia Plus. Они изготовлены из 100% целлюлозы, но не указано, первичная она или вторичная.
Как на производстве проверяется токсичность сырья? Есть ли входящий контроль макулатуры, которая идет на изготовление туалетной бумаги?
Входная приемка всех компонентов, используемых для производства туалетной бумаги, безусловно, является непременным условием для любого ответственного производителя. На химикаты в обязательном порядке требуется документ, подтверждающий его безопасность. Макулатура не является исключением. Единственное, нужно понимать, что проверить на токсичность именно макулатуру не представляется возможным – в лучшем случае, возможна выборочная проверка. Но могу всех успокоить – технология последующей очистки такова, что даже если в сырье окажется какой-либо опасный компонент, он будет либо удален на многочисленных стадиях промывки или флотации, либо многократно разбавлен до безопасной концентрации, либо уничтожен во время высокотемпературной сушки.
Неядовитая начинка
Опасна ли бумага, принявшая участие в испытаниях Росконтроля? Все прошедшие экспертизу образцы являются ароматизированными. Из образцов туалетной бумаги эксперты получали водную вытяжку, в которой определяли наличие запаха, водородный показатель (pH) и миграцию в вытяжку вредных химических веществ.
Говорить о разной степени токсичности образцов некорректно, но, тем не менее, показатели Familia Plus наиболее близки к тому, что можно назвать 100-процентным отсутствием токсичности.
Капля за каплей
Сколько бумаги уйдет, чтобы вытереть все досуха? Велика ли разница между двумя и тремя слоями? Экспертиза показала — разница есть!
У трехслойного Kleenex капиллярная впитываемость — 128 мм. У двуслойных образцов этот параметр оказался ниже. Но, если сравнивать их между собой, лидерами по впитываемости стали Zewa (99 мм) и Familia Plus (97 мм). Veiro держится золотой середины (85 мм). Уступает всем «Мягкий знак» (58 мм).
Правда ли, что использование туалетной бумаги ведет к развитию различных заболеваний? Какую бумагу лучше использовать?
Тема про то, что туалетная бумага делается из газет, содержащих свинец, и поэтому вызывает рак — нынче просто миф. Свинцовую краску перестали использовать лет 30 назад. А вот элементарное неумение пользоваться туалетной бумагой действительно может привести к травмам. Люди трут агрессивно, дочиста, до красноты. Если бумага грубая, серая, с «эффектом наждачки», такое рвение может закончиться травмами. В период обострения каких-то болезней (например, геморроя) вообще нежелательно пользоваться туалетной бумагой. Надо заменить ее на влажные салфетки или подмывание.
Если же говорить о том, какую бумагу использовать, рекомендую любую мягкую, в которой 3 и более слоев (двухслойная бумага все-таки более грубая). Желательно белую и неароматизированную. Бумага, при производстве которой использовались красители и отдушки, теоретически вполне может вызвать у вас аллергическую реакцию.
Надолго ли хватит?
Реальный метраж на туалетной бумаге пишется обычно мелко. Если вы видите на обертке, в названии, крупные цифры, бросающиеся в глаза, например,«56», «88», «100», как правило, это просто маркетинговый ход. Хотя многие покупатели считают, что огромные цифры соответствуют тем метрам, которые внутри, на деле вместо ожидаемых 56 длина рулона оказывается всего лишь 40 метров и т.д.
У проверенной «Росконтролем» бумаги в названии таких заманчивых цифр нет. Но эксперты все же сравнили длину образцов, указанную в маркировке.
Цена вопроса
На решение сделать покупку влияет не только длина рулона и впитываемость. Не забудем о таком важном параметре, как цена. Если соотнести впитываемость к стоимости, то лучшее соотношение будет у туалетной бумаги Zewa*. Наименее выгодно соотношение стоимости к впитываемости у туалетной бумаги «Мягкий знак».
*Цена, действительная на момент закупки образцов.
Целлюлоза: что такое, формула, получение, химические свойства
Содержание:
Целлюлоза, или клетчатка – это полисахарид, содержащийся в клеточных стенках растений. Ею богаты волокна хлопка, льна, конопли и др. Её содержание в растениях может достигать 95 % от общей массы. Например, древесина на 50 % состоит из клетчатки.
Строение целлюлозы
Молекулярная формула целлюлозы идентична формуле крахмала: (С6Н10О5)n, где n – степень полимеризации. Степень полимеризации у целлюлозы больше по сравнению с крахмалом. Макромолекула целлюлозы состоит из множества мономеров – остатков молекул β-глюкозы, а макромолекула крахмала – из α-глюкозы. Крахмал и целлюлоза – циклические соединения.
Структурные формулы целлюлозы и крахмала выглядят следующим образом:
Характеристика | Крахмал | Целлюлоза |
Остатки моносахаридов | α–глюкоза | β-глюкоза |
Количество мономеров | Несколько тысяч | До 40 тысяч |
Структура макромолекул | Свернуты компактно. Могут быть как разветвленными, так и неразветвленными | Имеют вид нитей. Могут быть только неразветвленными |
Характер межмолекулярных взаимодействий | Водородные связи не образуются | Образуются прочные водородные связи |
Получение целлюлозы Клетчатку, как правило, синтезируют из древесины. В России популярен сульфитный метод синтеза целлюлозы.
В смеси технической целлюлозы, которая формируется после варки, также находятся лигнин и гемицеллюлоза. Если необходимо получить искусственные волокна, то целлюлозу облагораживают, т.е. обрабатывают щелочью для устранения гемицеллюлоз.
Чтобы удалить лигнин и придать целлюлозе белоснежный цвет, нужно провести отбелку. Например, хлорная отбелка состоит из двух стадий обработки:
Физические свойства целлюлозы
Целлюлоза не растворяется ни в воде, ни в органических растворителях. Единственное вещество, в котором растворяется клетчатка – аммиачный раствор гидроксида меди (II).
Химические свойства целлюлозы
В результате образуется глюкоза.
Реакция целлюлозы и азотной кислоты протекает при участии концентрированной серной кислоты. В результате формируются сложные эфиры.
Также целлюлоза реагирует с уксусным ангидридом при участии уксусной и серной кислот.
Целлюлоза в биологии
Целлюлоза в организме выполняет ряд функций:
Если в пище содержится клетчатка, то у человека быстрее наступает чувство сытости. Целлюлоза улучшает перистальтику кишечника.
Применение целлюлозы
Например, ацетатный шелк, негорючую пленку и органическое стекло производят из ацетилцеллюлозы. При производстве шелка ацетилцеллюлозу помещают в дихлорметан и этанол. Получившуюся смесь пропускают через колпачки с большим количеством отверстий. Порции раствора прогревают через нагретый воздух. Растворитель растворяется и триацетилцеллюлоза образует тонкие нити.
Динитроцеллюлозу применяют при производстве коллодия. Для получения коллодия динитроцеллюлозу растворяют в спирте и эфире. После испарения растворителей образуется толстая пленка – коллодий, который применяется в медицине. Динитроцеллюлоза также идет на производство целлулоида, который синтезируют путем ее сплавления с камфорой.