綿とセルロースの紹介
綿植物に由来する天然繊維である綿は、主にセルロースで構成されています。複雑な炭水化物であるセルロースは、植物の細胞壁の主要成分であり、構造的支持を提供します。綿から純粋なセルロースを抽出するには、セルロース繊維をリグニン、ヘミセルロース、ペクチンなどの綿植物の他の成分から分離することが含まれます。
綿植物の解剖学
綿植物の解剖学を理解することは、セルロース抽出に不可欠です。綿繊維は種子トリコームであり、綿実の表皮細胞から発生します。これらの繊維は、主にセルロースで構成され、少量のタンパク質、ワックス、糖が含まれています。綿繊維は、種子を包む保護カプセルであるボルで育ちます。
セルロース抽出プロセス
収穫：このプロセスは、綿植物から成熟した綿の塊を収穫することから始まります。機械的収穫は、機械が植物からbollを除去する最も一般的な方法です。
Ginning：収穫後、綿は繊維から分離されているギンニングを受けます。このプロセスでは、繊維から種子を除去するジン機械に綿を渡すことが含まれます。
クリーニング：種子から分離されたら、綿繊維はクリーニングを受けて、汚れ、葉、その他の植物材料などの不純物を除去します。このステップにより、抽出されたセルロースが高い純度であることが保証されます。
カーディング：カーディングは、綿繊維を薄いウェブに並べる機械的プロセスです。残りの不純物を除去し、さらなる処理に備えて繊維を整列させます。
脱ガバ：綿繊維には、ワックス、ペクチン、ヘミセルロースなどの自然な不純物が含まれており、まとめて「ガム」と呼ばれます。脱ガバは、これらの不純物を除去するために、綿繊維をアルカリ溶液または酵素で処理することを伴います。
漂白：漂白はオプションのステップですが、多くの場合、セルロース繊維をさらに精製し、白さを高めるために使用されます。このプロセスでは、過酸化水素や塩素誘導体などのさまざまな漂白剤を使用できます。
マーセル化：マーセル化には、セルロース繊維を苛性アルカリ溶液、通常は水酸化ナトリウムで処理することが含まれます。このプロセスにより、繊維の強度、光沢、および染料の親和性が向上し、さまざまな用途により適しています。
酸加水分解：場合によっては、特に産業目的では、酸加水分解が使用されて、セルロースをより小さな、より均一な粒子にさらに分解することができます。このプロセスでは、制御された条件下でセルロースを希釈酸で処理してグリコシド結合を加水分解し、セルロース鎖またはセルロースナノクリスタルを生成します。
洗浄および乾燥：化学処理に続いて、セルロース繊維は徹底的に洗浄されて、残留化学物質や不純物を除去します。その後、繊維は望ましい水分含有量に乾燥します。
純粋なセルロースの応用
綿から得られた純粋なセルロースは、さまざまな業界で用途を見つけます。
テキスタイル：セルロース繊維は糸に紡がれ、衣類、家庭用テキスタイル、産業用途向けに生地に織り込まれています。
紙と板紙：セルロースは、紙、板紙、および段ボール製品の主要な成分です。
バイオ燃料：セルロースは、酵素加水分解や発酵などのプロセスを通じて、エタノールなどのバイオ燃料に変換できます。
食品および医薬品産業：セルロース誘導体は、食品および医薬品の増粘剤、安定剤、および乳化剤として使用されます。
化粧品：セルロース誘導体は、化粧品やパーソナルケア製品に使用され、肥厚と安定化の特性があります。
綿から純粋なセルロースを抽出するには、セルロース繊維を綿植物の他の成分から分離し、それらを浄化することを目的とした一連の機械的および化学的プロセスが含まれます。綿植物の解剖学的構造を理解し、高品質のセルロースを得るには、ジンニング、デギュム、漂白、マーサー化などの適切な技術を採用することが不可欠です。綿から得られた純粋なセルロースは、織物や製紙からバイオ燃料や医薬品に至るまで、産業全体に多様な用途があり、多用途で貴重な天然資源になっています。
投稿時間：APR-25-2024