Ученые из Перми улучшили процесс производства белой целлюлозы.

Статья опубликована в журнале «Химия растительного сырья». Исследование было проведено в рамках программы академического стратегического лидерства «Приоритет 2030».

Целлюлоза для химической переработки часто называется растворимой целлюлозой, так как в процессе дальнейшей обработки из нее получают растворы, используемые для производства различных волокон и пленок. Это позволяет применять ее для создания разнообразных продуктов в текстильной, пищевой, медицинской и других отраслях промышленности. Однако в России производство данного продукта в промышленных масштабах приостановлено, в то время как за границей спрос на него остается высоким.

В России, обладающей обширными лесными ресурсами, возобновление производства древесной целлюлозы для химической переработки является актуальным, поскольку это поможет решить проблему импортозамещения: в настоящее время в стране вместо древесины используется хлопок, а древесные волокнистые продукты зачастую импортируются. Для производства древесной целлюлозы, предназначенной для химической переработки, необходимо усовершенствование технологий, чтобы создать продукты, заменяющие хлопок.

Ученые Пермского Политеха усовершенствовали ранее разработанную ими оригинальную технологию получения растворимой целлюлозы. Вместо дорогих кислорода и озона с их сложными процессами, а также неэкологичного молекулярного хлора, политехники применяют более экологичные и технологичные отбеливающие реагенты – пероксид водорода и хлорит натрия.

«Технология состоит из нескольких этапов. Целлюлозу обрабатывают пероксидом водорода в кислой среде, затем щелочью. Далее осуществляется отбелка: сначала хлоритом натрия, затем производится горячее щелочное облагораживание и повторная отбелка хлоритом натрия. К целлюлозе, предназначенной для химической переработки, предъявляются строгие требования по вязкости в зависимости от ее назначения; этот параметр регулируется с помощью гипохлорита натрия. В завершение процесса отбелки производится обработка целлюлозы кислотой», – комментирует Ольга Носкова, доцент кафедры технологии полимерных материалов и порохов ПНИПУ, кандидат технических наук.

«В нашей схеме мы оптимизировали этапы отбелки и облагораживания целлюлозы, чтобы улучшить качество древесной целлюлозы и приблизить его к качеству целлюлозы из хлопка, сделав процесс более экологичным и эффективным. Для этого в схему добавлен новый этап – повторная отбелка хлоритом натрия. Этот метод практически не разрушает древесные волокна, в отличие от других методов, при которых потери волокна заметны. Оптимизированная технология производства позволила получить древесную целлюлозу, сравнимую по качеству с хлопковой», – рассказывает Фирдавес Хакимова, профессор кафедры технологии полимерных материалов и порохов ПНИПУ, доктор технических наук.

Разработанная учеными Пермского Политеха улучшенная технология обработки целлюлозы с использованием более экологичных реагентов открывает новые возможности для возобновления ее производства в России. Это не только поможет решить проблему импортозамещения, но и существенно снизит негативное воздействие на окружающую среду, обеспечивая высокое качество конечного продукта и его соответствие государственным стандартам. Преимущество технологии также заключается в том, что ее можно внедрить в существующие производственные процессы на действующих заводах с относительно небольшими затратами, значительно меньшими, чем при строительстве нового производства.