Introduction au coton et à la cellulose
Le coton, une fibre naturelle dérivée de la plante de coton, est principalement composé de cellulose. La cellulose, un glucides complexes, est le principal constituant des parois cellulaires des plantes, fournissant un soutien structurel. L'extraction de la cellulose pure du coton implique de séparer les fibres de cellulose des autres composants de la plante de coton, comme la lignine, l'hémicellulose et la pectine.
Anatomie de la plante en coton
Comprendre l'anatomie de la plante de coton est crucial pour l'extraction de la cellulose. Les fibres de coton sont des trichomes de graines, qui se développent à partir des cellules épidermiques de la graine de coton. Ces fibres se composent principalement de cellulose, avec de petites quantités de protéines, de cires et de sucres. Les fibres de coton poussent dans les capsules, qui sont des capsules de protection qui encassent les graines.
Processus d'extraction de la cellulose
Récolte: Le processus commence par la récolte des capsules de coton mature des plantes de coton. La récolte mécanique est la méthode la plus courante, où les machines retirent les capsules des plantes.
Ginning: Après la récolte, le coton subit un escaronnage, où les graines sont séparées des fibres. Ce processus consiste à passer le coton à travers des machines de gin qui éliminent les graines des fibres.
Nettoyage: Une fois séparés des graines, les fibres de coton subissent un nettoyage pour éliminer les impuretés telles que la saleté, les feuilles et autres matériaux végétaux. Cette étape garantit que la cellulose extraite est de grande pureté.
Cardage: Le cardage est un processus mécanique qui aligne les fibres de coton dans un Web mince. Il supprime les impuretés restantes et aligne les fibres en préparation d'un traitement ultérieur.
Degommed: les fibres de coton contiennent des impuretés naturelles telles que les cires, les pectines et les hémicelluloses, collectivement appelées «gomme». Degumming consiste à traiter les fibres de coton avec des solutions alcalines ou des enzymes pour éliminer ces impuretés.
Bleaching: Le blanchiment est une étape facultative mais est souvent utilisé pour purifier davantage les fibres de cellulose et améliorer leur blancheur. Divers agents de blanchiment tels que le peroxyde d'hydrogène ou les dérivés de chlore peuvent être utilisés dans ce processus.
Mercerisation: La mercerisation consiste à traiter les fibres de cellulose avec une solution alcalie caustique, généralement l'hydroxyde de sodium. Ce processus augmente la force, le lustre et l'affinité des fibres pour les colorants, ce qui les rend plus adaptés à diverses applications.
Hydrolyse acide: Dans certains cas, en particulier à des fins industrielles, une hydrolyse acide peut être utilisée pour décomposer davantage la cellulose en particules plus petites et plus uniformes. Ce processus consiste à traiter la cellulose avec de l'acide dilué dans des conditions contrôlées pour hydrolyser les liaisons glycosidiques, produisant des chaînes de cellulose plus courtes ou des nanocristaux de cellulose.
Lavage et séchage: Après les traitements chimiques, les fibres de cellulose sont soigneusement lavées pour éliminer tous les produits chimiques ou impuretés résiduels. Par la suite, les fibres sont séchées à la teneur en humidité souhaitée.
Applications de la cellulose pure
La cellulose pure obtenue à partir de coton trouve des applications dans diverses industries:
Textiles: les fibres de cellulose sont tournées dans les fils et tissées dans des tissus pour les vêtements, les textiles de la maison et les applications industrielles.
Papier et papier: la cellulose est un composant principal du papier, du carton et des produits en carton.
Biofuels: La cellulose peut être convertie en biocarburants tels que l'éthanol par des processus tels que l'hydrolyse enzymatique et la fermentation.
Industries alimentaires et pharmaceutiques: les dérivés de cellulose sont utilisés comme épaississeurs, stabilisateurs et émulsifiants dans les produits alimentaires et pharmaceutiques.
Cosmétiques: les dérivés de cellulose sont utilisés dans les produits de cosmétiques et de soins personnels pour leurs propriétés d'épaississement et de stabilisation.
L'extraction de la cellulose pure du coton implique une série de processus mécaniques et chimiques visant à séparer les fibres de cellulose des autres composants de la plante de coton et à les purifier. Comprendre l'anatomie de la plante en coton et utiliser des techniques appropriées telles que l'agitation, le dégomment, le blanchiment et la mercerisation est essentiel pour obtenir une cellulose de haute qualité. La cellulose pure obtenue du coton a des applications diverses dans toutes les industries, allant des textiles et de la fabrication du papier aux biocarburants et aux produits pharmaceutiques, ce qui en fait une ressource naturelle polyvalente et précieuse.
Heure du poste: avril-25-2024