सेल्यूलोज दो प्राकृतिक पदार्थों का व्युत्पन्न है: लकड़ी और कपास। पौधों में, यह एक महत्वपूर्ण कार्य करता है, जिससे उन्हें लचीलापन और शक्ति मिलती है।
पदार्थ कहाँ पाया जाता है?
सेल्यूलोज एक प्राकृतिक पदार्थ है। पौधे स्वयं इसका उत्पादन करने में सक्षम हैं। इसमें शामिल हैं: हाइड्रोजन, ऑक्सीजन, कार्बन।
पौधे सूर्य के प्रकाश के प्रभाव में चीनी का उत्पादन करते हैं, इसे कोशिकाओं द्वारा संसाधित किया जाता है और तंतुओं को हवा से उच्च भार का सामना करने में सक्षम बनाता है। सेल्युलोज प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में शामिल एक पदार्थ है। यदि किसी ताजे पेड़ के कट पर चीनी का पानी छिड़का जाता है, तो तरल जल्दी अवशोषित हो जाता है।
पल्प का उत्पादन शुरू। इसे प्राप्त करने की इस प्राकृतिक विधि को औद्योगिक पैमाने पर सूती कपड़े के उत्पादन के आधार के रूप में लिया जाता है। ऐसी कई विधियाँ हैं जिनके द्वारा विभिन्न गुणों का गूदा प्राप्त किया जाता है।
उत्पादन विधि 1
सेलुलोज की प्राप्ति स्वाभाविक रूप से होती है - कपास के बीज से। बाल स्वचालित तंत्र द्वारा एकत्र किए जाते हैं, लेकिन पौधे के लिए लंबी अवधि की आवश्यकता होती है। इस तरह से तैयार किया गया कपड़ा सबसे शुद्ध माना जाता है।
लकड़ी के रेशों से गूदा अधिक तेजी से प्राप्त किया जा सकता है। हालांकि, इस पद्धति के साथ गुणवत्ता बहुत खराब है। यह सामग्री केवल गैर-फाइबर प्लास्टिक, सिलोफ़न के निर्माण के लिए उपयुक्त है। साथ ही, ऐसी सामग्री से कृत्रिम रेशों का उत्पादन किया जा सकता है।
प्राकृतिक प्राप्ति
कपास के बीजों से सेल्यूलोज का उत्पादन लंबे रेशों को अलग करने से शुरू होता है। इस सामग्री का उपयोग सूती कपड़े बनाने के लिए किया जाता है। 1.5 सेमी से कम छोटे भागों को कॉटन फ्लफ कहा जाता है।
वे लुगदी उत्पादन के लिए उपयुक्त हैं। इकट्ठे भागों को उच्च दबाव हीटिंग के अधीन किया जाता है। प्रक्रिया की अवधि 6 घंटे तक हो सकती है। सामग्री को गर्म करने से पहले इसमें सोडियम हाइड्रॉक्साइड मिलाया जाता है।
परिणामस्वरूप पदार्थ को धोना चाहिए। इसके लिए क्लोरीन का इस्तेमाल किया जाता है, जो ब्लीच भी करता है। इस विधि से सेल्युलोज का संघटन सबसे शुद्ध (99%) होता है।
लकड़ी से उत्पादन विधि 2
पल्प का 80-97% प्राप्त करने के लिए शंकुधारी लकड़ी के चिप्स और रसायनों का उपयोग किया जाता है। पूरे द्रव्यमान को मिश्रित किया जाता है और तापमान उपचार के अधीन किया जाता है। पकाने के परिणामस्वरूप, आवश्यक पदार्थ निकलता है।
मिश्रित कैल्शियम बाइसल्फ़ाइट, सल्फर डाइऑक्साइड और लकड़ी का गूदा। परिणामी मिश्रण में सेल्यूलोज 50% से अधिक नहीं है। प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, हाइड्रोकार्बन और लिग्निन तरल में घुल जाते हैं। ठोस सामग्री को साफ किया जा रहा है।
निम्न-गुणवत्ता वाले कागज जैसा एक द्रव्यमान प्राप्त करें। यह सामग्री पदार्थों के निर्माण के आधार के रूप में कार्य करती है:
- ईथर।
- सिलोफ़न।
- विस्कोस फाइबर।
मूल्यवान सामग्री से क्या बनता है?
सेल्यूलोज की संरचना रेशेदार होती है, जिससे इससे कपड़े बनाना संभव हो जाता है। उपरोक्त प्राकृतिक विधि द्वारा प्राप्त कपास सामग्री 99.8% प्राकृतिक उत्पाद है। इसका उपयोग रासायनिक प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप विस्फोटक बनाने के लिए भी किया जा सकता है। सेल्यूलोज सक्रिय होता है जब उस पर अम्ल लगाया जाता है।
सेल्यूलोज के गुण कपड़े के उत्पादन पर लागू होते हैं। तो, इससे कृत्रिम रेशे बनाए जाते हैं, जो दिखने और छूने में प्राकृतिक कपड़ों से मिलते जुलते हैं:
- विस्कोस और एसीटेट फाइबर;
- फॉक्स फर;
- तांबा अमोनिया रेशम।
मुख्य रूप से लकड़ी के गूदे से बना:
- वार्निश;
- फोटोग्राफिक फिल्म;
- कागज उत्पाद;
- प्लास्टिक;
- डिशवॉशिंग स्पंज;
- धुआं रहित पाउडर।
सेल्यूलोज से रासायनिक प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप प्राप्त होता है:
- ट्रिनिट्रोसेल्यूलोज;
- डिनिट्रोफाइबर;
- ग्लूकोज;
- तरल ईंधन।
भोजन में सेल्यूलोज का भी प्रयोग किया जा सकता है। कुछ पौधों (अजवाइन, सलाद पत्ता, चोकर) में इसके रेशे होते हैं। यह स्टार्च के उत्पादन के लिए एक सामग्री के रूप में भी कार्य करता है। हम पहले ही सीख चुके हैं कि इससे पतले धागे कैसे बनाए जाते हैं - कृत्रिम जाल बहुत मजबूत होता है और खिंचता नहीं है।
सेल्यूलोज का रासायनिक सूत्र C6H10O5 है। यह एक पॉलीसेकेराइड है। इसे बनाया गया है:
- मेडिकल कॉटन;
- पट्टियाँ;
- टैम्पोन;
- कार्डबोर्ड, चिपबोर्ड;
- खाद्य योज्य E460.
पदार्थ के गुण
पल्प 200 डिग्री तक के उच्च तापमान का सामना कर सकता है। अणु टूटते नहीं हैं, जिससे इससे पुन: प्रयोज्य प्लास्टिक के व्यंजन बनाना संभव हो जाता है। साथ ही, एक महत्वपूर्ण गुण संरक्षित है - लोच।
सेल्यूलोज एसिड के लंबे समय तक संपर्क का सामना करता है। पानी में बिल्कुल अघुलनशील। मानव शरीर द्वारा पचा नहीं, शर्बत के रूप में उपयोग किया जाता है।
माइक्रोक्रिस्टलाइन सेलुलोज का उपयोग वैकल्पिक चिकित्सा में पाचक क्लीन्ज़र के रूप में किया जाता है। पीसा हुआ पदार्थ उपभोग किए गए व्यंजनों की कैलोरी सामग्री को कम करने के लिए एक खाद्य योज्य के रूप में कार्य करता है। यह विषाक्त पदार्थों को खत्म करने, रक्त शर्करा और कोलेस्ट्रॉल को कम करने में मदद करता है।
विनिर्माण विधि 3 - औद्योगिक
उत्पादन स्थलों पर विभिन्न वातावरणों में पकाकर गूदा तैयार किया जाता है। प्रयुक्त सामग्री अभिकर्मक के प्रकार पर निर्भर करती है - लकड़ी का प्रकार:
- रेजिनस चट्टानें।
- पक्के पेड़।
- पौधे।
खाना पकाने के अभिकर्मक कई प्रकार के होते हैं:
- अम्लीय वातावरण। अन्यथा, विधि को सल्फाइट कहा जाता है। समाधान के रूप में, सल्फ्यूरस एसिड या उसके तरल मिश्रण के नमक का उपयोग किया जाता है। इस उत्पादन विकल्प के साथ, सेल्यूलोज को शंकुधारी प्रजातियों से अलग किया जाता है। देवदार और स्प्रूस अच्छी तरह से संसाधित होते हैं।
- क्षारीय माध्यम या सोडा विधि सोडियम हाइड्रॉक्साइड के उपयोग पर आधारित है। समाधान सेल्यूलोज को पौधे के रेशों (मकई के डंठल) और पेड़ों (मुख्य रूप से) से अच्छी तरह से अलग करता हैदृढ़ लकड़ी)।
- सल्फेट विधि में सोडियम हाइड्रॉक्साइड और सोडियम सल्फाइड का एक साथ प्रयोग किया जाता है। यह व्यापक रूप से सफेद शराब सल्फाइड के उत्पादन में पेश किया गया है। परिणामी तृतीय-पक्ष रासायनिक प्रतिक्रियाओं के कारण पर्यावरण के लिए प्रौद्योगिकी काफी नकारात्मक है।
इसकी बहुमुखी प्रतिभा के कारण अंतिम विधि सबसे आम है: गूदा लगभग किसी भी पेड़ से प्राप्त किया जा सकता है। हालांकि, एक उबाल के बाद सामग्री की शुद्धता काफी अधिक नहीं होती है। अशुद्धियों से अतिरिक्त प्रतिक्रियाओं से छुटकारा मिलता है:
- हेमीसेल्युलोज को क्षारीय घोल से हटा दिया जाता है;
- लिग्निन मैक्रोमोलेक्यूल्स और उनके विनाश उत्पादों को क्लोरीन के साथ हटा दिया जाता है और उसके बाद क्षार के साथ उपचार किया जाता है।
पौष्टिक मूल्य
स्टार्च और सेल्युलोज की संरचना समान होती है। प्रयोगों के परिणामस्वरूप, अखाद्य रेशों से एक महत्वपूर्ण उत्पाद प्राप्त करना संभव हो गया। उसे लगातार एक व्यक्ति की जरूरत है। आप जो खाना खाते हैं उसमें 20% से अधिक स्टार्च होता है।
वैज्ञानिकों ने सेल्यूलोज से एमाइलोज प्राप्त करने में कामयाबी हासिल की, जिसका मानव शरीर की स्थिति पर सकारात्मक प्रभाव पड़ता है। वहीं, प्रतिक्रिया के दौरान ग्लूकोज निकलता है। यह अपशिष्ट मुक्त उत्पादन करता है - अंतिम पदार्थ इथेनॉल के निर्माण के लिए भेजा जाता है। एमाइलोज मोटापे को रोकने के साधन के रूप में भी काम करता है।
प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, सेल्यूलोज एक ठोस अवस्था में रहता है, बर्तन के तल पर बस जाता है। शेष घटकों को चुंबकीय नैनोकणों का उपयोग करके हटा दिया जाता है या तरल के साथ भंग और हटा दिया जाता है।
बिक्री पर पदार्थ के प्रकार
आपूर्तिकर्ता उचित मूल्य पर विभिन्न गुणवत्ता वाले पल्प की पेशकश करते हैं। हम मुख्य प्रकार की सामग्री को सूचीबद्ध करते हैं:
- सल्फेट सफेद सेल्युलोज, दो प्रकार की लकड़ी से निर्मित: शंकुधारी और दृढ़ लकड़ी। पैकेजिंग सामग्री, इन्सुलेट सामग्री और अन्य उपयोगों के लिए खराब गुणवत्ता वाले कागज में उपयोग की जाने वाली गैर-प्रक्षालित सामग्री है।
- सल्फाइट सफेद रंग में भी उपलब्ध है, जो शंकुधारी वृक्षों से बना है।
- चिकित्सीय पदार्थों के उत्पादन के लिए उपयुक्त सफेद पाउडर सामग्री।
- प्रीमियम ग्रेड सेल्युलोज बिना क्लोरीन के ब्लीचिंग से बनता है। कोनिफर्स को कच्चे माल के रूप में लिया जाता है। लकड़ी के गूदे में 20/80% के अनुपात में स्प्रूस और पाइन चिप्स का संयोजन होता है। परिणामी सामग्री की शुद्धता उच्चतम है। यह दवा में इस्तेमाल होने वाले रोगाणुहीन पदार्थ बनाने के लिए उपयुक्त है।
उचित लुगदी का चयन करने के लिए मानक मानदंडों का उपयोग किया जाता है: सामग्री शुद्धता, तन्य शक्ति, फाइबर लंबाई, आंसू प्रतिरोध सूचकांक। जलीय अर्क माध्यम और आर्द्रता की रासायनिक अवस्था या आक्रामकता भी मात्रात्मक रूप से इंगित की जाती है। प्रक्षालित स्टॉक के रूप में आपूर्ति किए गए लुगदी के लिए, अन्य पैरामीटर लागू होते हैं: विशिष्ट मात्रा, चमक, स्वतंत्रता, तन्य शक्ति, शुद्धता।
सेल्यूलोज के द्रव्यमान के लिए एक महत्वपूर्ण संकेतक आंसू प्रतिरोध सूचकांक है। उत्पादित सामग्री का उद्देश्य इस पर निर्भर करता है। कच्चे माल और आर्द्रता के रूप में उपयोग की जाने वाली लकड़ी के प्रकार को ध्यान में रखा जाता है। साथ ही महत्वपूर्णराल और वसा का स्तर। कुछ प्रक्रिया अनुप्रयोगों के लिए पाउडर एकरूपता महत्वपूर्ण है। इसी तरह के उद्देश्यों के लिए, शीट के रूप में सामग्री की कठोरता और फटने की ताकत का मूल्यांकन किया जाता है।
