В Перми разработали новую технологию получения целлюлозы для российских предприятий
Ученые Пермского Политеха (ПНИПУ, участник НОЦ «Рациональное недропользование») разработали технологию, которая позволяет заменить импортное хлопковое сырье в производстве целлюлозы.
Целлюлоза служит основой для производства не только бумаги, но также вискозного шелка, лаков, красок, пороха и других веществ. При ее изготовлении сырье необходимо очистить от примесей и отбелить. Традиционно для этого используют хлор или хлорсодержащие реагенты, однако мировые тенденции требуют внедрения экономичных и более экологически безопасных способов обработки целлюлозы.
Ранее исследователи из ПНИПУ в лабораторных условиях получили небеленую целлюлозу из древесины методом, разработанным на кафедре «Технологии целлюлозно-бумажного производства» ПНИПУ. В этот раз они применили к такой целлюлозе в качестве белящего реагента пероксид водорода в кислой и щелочной средах с добавлением катализатора.
— В современных схемах отбелки целлюлозы пероксид водорода часто используется как белящий реагент. Известно также, что его можно использовать как в щелочной, так и в кислой среде. Поэтому мы предположили, что возможно провести весь цикл отбелки целлюлозы с использованием лишь одного окислительного реагента. В отличие от других способов отбелки в этом случае процесс несколько упрощается за счет того, что отбелка проводится при атмосферном давлении, — рассказывает доктор технических наук, профессор, профессор аэрокосмического факультета Фирдавес Хакимова.
Заявленной короткой четырехступенчатой схемы отбелки древесной целлюлозы оказалось достаточно, чтобы получить целлюлозу, пригодную в дальнейшем для изготовления взрывчатых веществ, эмалей, лаков и т.п. Однако она не позволила получить уровень белизны, достаточный для производства вискозы. Поэтому в процесс был добавлен еще один этап обработки целлюлозы с чередованием щелочной и кислой ступеней, что дало искомые результаты.
Таким образом, ученым удалось получить древесную целлюлозу разных назначений с использованием всего одного окислительного отбеливающего реагента – пероксида водорода. Полученный продукт соответствует требованиям для пороховой целлюлозы и нормам ГОСТ 59823 на вискозную целлюлозу I сорта. Применение разработанной технологии в промышленных условиях позволит решить проблему импортозамещения в производстве целлюлозы.
Такая технология не только экономичнее, но и экологичнее аналогов. Исследование, соответствующее направлениям НОЦ «Инновационные химические, фармацевтические и медицинские технологии» и «Экология и безопасность территорий» выполнено в рамках реализации программы академического стратегического лидерства «Приоритет 2030».
Статья, посвященная разработке, опубликована в журнале «Химия растительного сырья» (№3, 2022г.).
