Introducció al cotó i la cel·lulosa
El cotó, una fibra natural derivada de la planta del cotó, està compost principalment per cel·lulosa. La cel·lulosa, un hidrat de carboni complex, és el principal constituent de les parets cel·lulars de les plantes i proporciona suport estructural. L'extracció de cel·lulosa pura del cotó implica separar les fibres de cel·lulosa d'altres components de la planta del cotó, com la lignina, l'hemicel·lulosa i la pectina.
Anatomia de la planta del cotó
Entendre l'anatomia de la planta del cotó és crucial per a l'extracció de cel·lulosa. Les fibres de cotó són tricomes de llavors, que es desenvolupen a partir de les cèl·lules epidèrmiques de la llavor de cotó. Aquestes fibres consisteixen principalment en cel·lulosa, amb petites quantitats de proteïnes, ceres i sucres. Les fibres de cotó creixen en càpsules, que són càpsules protectores que contenen les llavors.
Procés d'extracció de cel·lulosa
Collita: el procés comença amb la collita de cotons madurs de les plantes de cotó. La recol·lecció mecànica és el mètode més comú, on les màquines treuen les boles de les plantes.
Desmotada: Després de la collita, el cotó es sotmet a una desmotada, on les llavors es separen de les fibres. Aquest procés consisteix a fer passar el cotó per una maquinària de ginebra que elimina les llavors de les fibres.
Neteja: un cop separades de les llavors, les fibres de cotó es netegen per eliminar impureses com ara brutícia, fulles i altres materials vegetals. Aquest pas garanteix que la cel·lulosa extreta sigui d'alta puresa.
Cardat: el cardat és un procés mecànic que alinea les fibres de cotó en una fina tela. Elimina les impureses restants i alinea les fibres en preparació per a un processament posterior.
Desgomat: les fibres de cotó contenen impureses naturals com ara ceres, pectines i hemicel·lulosa, que es coneixen col·lectivament com a "xiclet". El desgomat consisteix en tractar les fibres de cotó amb solucions alcalines o enzims per eliminar aquestes impureses.
Blanqueig: el blanqueig és un pas opcional, però sovint s'utilitza per purificar encara més les fibres de cel·lulosa i millorar la seva blancor. En aquest procés es poden utilitzar diversos agents blanquejants com ara peròxid d'hidrogen o derivats del clor.
Mercerització: la mercerització consisteix a tractar les fibres de cel·lulosa amb una solució àlcali càustica, normalment hidròxid de sodi. Aquest procés augmenta la força, la brillantor i l'afinitat de les fibres pels colorants, fent-les més adequades per a diverses aplicacions.
Hidròlisi àcida: en alguns casos, especialment amb finalitats industrials, es pot utilitzar la hidròlisi àcida per trencar encara més la cel·lulosa en partícules més petites i uniformes. Aquest procés implica tractar la cel·lulosa amb àcid diluït en condicions controlades per hidrolitzar els enllaços glicosídics, donant cadenes de cel·lulosa més curtes o nanocristalls de cel·lulosa.
Rentat i assecat: Després dels tractaments químics, les fibres de cel·lulosa es renten a fons per eliminar qualsevol producte químic o impuresa residual. Posteriorment, les fibres s'assequen fins al contingut d'humitat desitjat.
Aplicacions de la cel·lulosa pura
La cel·lulosa pura obtinguda a partir del cotó troba aplicacions en diverses indústries:
Tèxtils: les fibres de cel·lulosa es filen en fils i es teixeixen en teixits per a roba, tèxtils per a la llar i aplicacions industrials.
Paper i cartró: la cel·lulosa és un component principal dels productes de paper, cartró i cartró.
Biocombustibles: la cel·lulosa es pot convertir en biocombustibles com l'etanol mitjançant processos com la hidròlisi enzimàtica i la fermentació.
Indústries alimentàries i farmacèutiques: els derivats de la cel·lulosa s'utilitzen com a espessidors, estabilitzadors i emulsionants en productes alimentaris i farmacèutics.
Cosmètics: els derivats de la cel·lulosa s'utilitzen en cosmètics i productes de cura personal per les seves propietats espessidores i estabilitzants.
L'extracció de cel·lulosa pura del cotó implica una sèrie de processos mecànics i químics dirigits a separar les fibres de cel·lulosa d'altres components de la planta de cotó i purificar-les. Comprendre l'anatomia de la planta de cotó i emprar tècniques adequades com ara desmotar, desgomar, blanquejar i merceritzar és essencial per obtenir una cel·lulosa d'alta qualitat. La cel·lulosa pura obtinguda a partir del cotó té diverses aplicacions en diferents indústries, que van des de tèxtils i papereres fins a biocombustibles i productes farmacèutics, la qual cosa la converteix en un recurs natural versàtil i valuós.
Hora de publicació: 25-abril-2024