Целлюлозно-бумажная промышленность. Толкование терминов (рус)
7. ДРЕВЕСНАЯ ЦЕЛЛЮЛОЗА
Волокнистый материал, получаемый из балансовой древесины, древесной щепы, стружек и отходов путем их механической и/или химической обработки и используемый для производства бумаги, картона, древесноволокнистых плит или других видов целлюлозной продукции. В JQ1 и JQ2 в эту общую категорию входят механическая древесная масса; полуцеллюлоза; целлюлоза; и целлюлоза для химической переработки. Данные представляются в метрических тоннах абсолютно сухого веса (т.е. 10% содержания влаги).
7.1 МЕХАНИЧЕСКАЯ ДРЕВЕСНАЯ МАССА
Древесная масса, получаемая путем измельчения или размола балансовой древесины и отходов, а также путем рафинирования щепы или стружек. Она также называется дефибрерной или рафинированной древесной массой, и может быть беленой или небеленой. Этот термин включает химико-механическую и термомеханическую древесную массу.
Этот термин не включает древесную массу, полученную взрывным способом, и дефибраторную древесную массу. Данные представляются в метрических тоннах абсолютно сухого веса (т.е. 10% содержания влаги).
7.2 ПОЛУЦЕЛЛЮЛОЗА
Масса, получаемая путем осуществления комплекса операций по механической и химической обработке балансовой древесины, древесной щепы, стружек и отходов, ни одна из которых сама по себе не может обеспечить расслаивание волокон. Она может быть беленой или небеленой. Этот термин включает химико-дефибрерную массу; химико-механическую массу и т.д. (названия даются в зависимости от порядка и относительного значения той или иной операции в рамках процесса производства). Данные представляются в метрических тоннах абсолютно сухого веса (т.е. 10% содержания влаги).
7.3 ЦЕЛЛЮЛОЗА
Масса, получаемая из балансовой древесины, древесной щепы, стружек и отходов путем их химической обработки. Этот термин включает сульфатную (крафт), натронную и сульфитную целлюлозу.
7.3.1 СУЛЬФАТНАЯ НЕБЕЛЕНАЯ ЦЕЛЛЮЛОЗА
7.3.2 СУЛЬФАТНАЯ БЕЛЕНАЯ ЦЕЛЛЮЛОЗА
Масса, получаемая путем механического измельчения балансовой древесины, древесной щепы, стружек и отходов с последующей варкой в сосуде высокого давления с добавкой варочного щелока на базе натриевого гидрооксида (натронная целлюлоза) или смеси натриевого гидрооксида и сульфитного щелока на натриевом основании (сульфатная целлюлоза). Этот термин не включает целлюлозу для химической переработки. Данные представляются в метрических тоннах абсолютно сухого веса (т.
7.3.3 СУЛЬФИТНАЯ НЕБЕЛЕНАЯ ЦЕЛЛЮЛОЗА
7.3.4 СУЛЬФИТНАЯ БЕЛЕНАЯ ЦЕЛЛЮЛОЗА
Масса, получаемая путем механического измельчения балансовой древесины, древесной щепы, стружек и отходов с последующей варкой в сосуде высокого давления с добавкой бисульфитного варочного раствора. Обычно используются такие бисульфиты как аммоний, кальций, магний и натрий. Этот термин не включает целлюлозу для химической переработки. Данные представляются в метрических тоннах абсолютно сухого веса (т.е. 10% содержания влаги). Просьба представлять данные по двум классам (беленая, включая полубеленую, и небеленая).
7.4 ЦЕЛЛЮЛОЗА ДЛЯ ХИМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ
Целлюлоза (сульфатная, натронная или сульфитная) из древесины специального качества с высоким содержанием альфа-целлюлозы (обычно 90% или более). Это всегда беленая целлюлоза, при этом она применяется не для производства бумаги, а в других целях.
Она используется главным образом в качестве источника клетчатки в процессе производства таких товаров, как искусственное волокно, пластик на основе целлюлозы, лаки и взрывчатые вещества. Данные представляются в метрических тоннах абсолютно сухого веса (т.е. 10% содержания влаги).
SCA pulp. Fotograf Torbjörn Bergkvis © sca.com
8. ПРОЧИЕ ВИДЫ МАССЫ
Масса, изготовляемая из макулатуры и волокнистых растительных материалов, помимо древесины, и используемая
8.1. МАССА ИЗ НЕДРЕВЕСНОГО ВОЛОКНА
Масса, изготовляемая из волокнистых растительных материалов помимо древесины и используемая для производства бумаги, картона и древесноволокнистых плит.
Этот термин не включает массу из рекуперированной бумаги. Этот термин включает массу из: соломы, бамбука, сахарного тростника, эспарто, других видов тростника и трав, хлопкового линта, льняной костры, пеньки, тряпичного сырья и других текстильных отходов. Данные представляются в метрических тоннах абсолютно сухого веса (т.е. 10% содержания влаги).
8.2 МАССА ИЗ РЕКУПЕРИРОВАННОГО ВОЛОКНА
Масса, изготовляемая из рекуперированной бумаги или картона и используемая для производства бумаги, картона и древесноволокнистых плит. Этот термин не включает массу из: соломы, бамбука, сахарного тростника, эспарто, других видов тростника и трав, хлопкового линта, льняной костры, пеньки, тряпичного сырья и других текстильных отходов. Данные представляются в метрических тоннах абсолютно сухого веса (т.е. 10% содержания влаги).
9. РЕКУПЕРИРОВАННАЯ БУМАГА
Макулатура и отходы бумаги и картона, собранные для повторного использования в качестве сырья для производства бумаги и картона.
Этот термин включает бывшие в употреблении бумагу и картон, а также отходы бумажного и картонного производства. Данные представляются в метрических тоннах.
10. БУМАГА И КАРТОН
Категория бумаги и картона является общей категорией. В статистике производства и торговли она охватывает следующие товары: бумагу для печати и письма; гигиеническую и бытовую бумагу; упаковочные материалы; и прочие сорта бумаги и картона. Этот термин не включает изделия из бумаги и картона, например, ящики, коробки, книги и журналы. Данные представляются в метрических тоннах.
10.1 БУМАГА ДЛЯ ПЕЧАТИ И ПИСЬМА
Категория бумаги для печати и письма является общей категорией. В статистике производства и торговли она охватывает следующие товары: газетную бумагу; немелованную бумагу с содержанием древесной массы; немелованную бумагу без содержания древесной массы; и мелованную бумагу. Товары, включенные в эту категорию, обычно производятся в рулонах шириной более 15 см или в прямоугольных листах длиной более 36 см и шириной более 15 см в развернутом виде.
10.1.1 ГАЗЕТНАЯ БУМАГА
Бумага, используемая главным образом для печатания газет. Она изготавливается главным образом из механической древесной массы и/или макулатуры с добавкой или без добавки небольшого количества наполнителя. Товары включенные в эту категорию обычно производятся в рулонах шириной более 36 см, или в прямоугольных листах длиной более 36 см и шириной более 15 см в развернутом виде. Вес обычно колеблется в пределах 40-52 г/м2, но может достигать и65 г/м2 . Газетная бумага имеет машинную гладкость или слегка каландрирована, может быть белой или иметь незначительный оттенок, используется в рулонах для высокой, офсетной или флексографской печати. Данные представляются в метрических тоннах.
Бумага для печати и других графических целей, в композиции которой доля целлюлозного волокна составляет менее 90%.
Этот сорт также известен под названием бумага из древесной массы, при этом к нему также относится журнальная бумага, например, глазированная бумага с большим содержанием наполнителей, используемая для печатания журналов ротогравюрным и офсетным методами. Этот термин не включает основу обойной бумаги. Данные представляются в метрических тоннах.
10.1.3 НЕМЕЛОВАННАЯ БУМАГА БЕЗ СОДЕРЖАНИЯ ДРЕВЕСНОЙ МАССЫ
Бумага для печати и других графических целей, в композиции которой доля целлюлозного волокна составляет по крайней мере 90%. Немелованная бумага без содержания древесной массы может изготавливаться из волокна различных материалов с использованием различных минеральных наполнителей и процессов отделки как то, проклейка, каландрирование, машинное глазирование и нанесение водяных знаков. К этому сорту относится большинство видов конторской бумаги, например, бумага для конторских бланков, копировальная бумага, бумага для компьютеров, почтовая и книжная бумага. Под эту категорию также подпадают пигментированная и клееная под прессом «мелованная» бумага (с содержанием наполнителей менее 5г на каждую сторону).
10.1.4 МЕЛОВАННАЯ БУМАГА
Бумага для печати и других графических целей, одна или обе стороны которой мелованы с помощью углерода или минеральных веществ, например, фарфоровой глины (каолина), карбоната кальция, и т.д. Мелование может производится с помощью различных методов, как машинных, так и ручных, и дополняться каландрированием. Этот термин включает бумагу-основу для карбонирования и самокопирующую бумагу в рулонах и листах. Этот термин не включает прочие сорта копировальной и переводной бумаги. Данные представляются в метрических тоннах.
10.2 ГИГИЕНИЧЕСКАЯ И БЫТОВАЯ БУМАГА
К этой категории относятся различные сорта бумаги, которая служит сырьем для производства косметической и другой гигиенической бумаги, используемой в быту, а также в торговых и производственных помещениях. Товары включенные в эту категорию обычно производятся в рулонах шириной более 36 см, или в прямоугольных листах длиной более 36 см и шириной более 15 см в развернутом виде.
В качестве примера можно привести туалетную бумагу и гигиенические салфетки, кухонные бумажные полотенца, бумажные полотенца для рук и промышленные одноразовые полотенца. Некоторые сорта этой бумаги также используются в производстве детских салфеток, гигиенических полотенец и т.д.
Бумага-основа изготавливается из первичной целлюлозы, рекуперированного волокна или их смеси. Конечные изделия, нарезанные в размер, или в рулонах шириной менее 36 см к этой категории не относятся. Данные представляются в метрических тоннах.
10.3 УПАКОВОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Бумага и картон, используемые главным образом для обертки и упаковки. Товары включенные в эту категорию обычно производятся в рулонах шириной более 36 см, или в прямоугольных листах длиной более 36 см и шириной более 15 см в развернутом виде. Этот термин не включает небеленую крафт-бумагу и картон, которые не являются мешочной крафт-бумагой или оклеечной крафт-бумагой, весом более 150 г/м2, но менее 225 г/м2; прокладочные бумагу и картон; вощеную бумагу; немелованную бумагу-основу весом 225 г/м2 или более.
Данные представляются в метрических тоннах.
10.3.1 КАРТОНАЖНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Бумага и картон, используемые главным образом для производства гофрированного картона. Они изготавливаются из смеси первичной целлюлозы и рекуперированного волокна, могут быть белеными, небелеными и неравномерной окраски. Этот термин включает оклеечную крафт-бумагу, целлюлозно-макулатурную бумагу, целлюлозную основу для гофрирования и основу для гофрирования из отходов (Wellenstoff). Данные представляются в метрических тоннах.
10.3.2 КАРТОН ДЛЯ СКЛАДНЫХ КОРОБОК
В литературе на английском языке часто называется Cartonboard, может быть однослойным или многослойным, мелованным или немелованным. Изготавливается из первичной целлюлозы и/или рекуперированного волокна, обладает хорошей сгибаемостью, прочностью и способностью к фальцеванию. Используется главным образом в производстве картонной упаковки для пищевых товаров, например, коробок для замороженных продуктов и тары для напитков.
Этот термин включает бумагу и картон, покрытые или обработанные пластиком (исключая связывающие материалы), мелованные многослойные бумагу и картон, неравномерно беленные по всей массе. Данные представляются в метрических тоннах.
10.3.3 ОБЕРТОЧНАЯ БУМАГА
Бумага (весом до 150 г/м2), используемая главным образом для обертки и упаковки. Изготавливается главным образом из смеси первичной целлюлозы и рекуперированного волокна, может быть беленой и небеленой. Может подвергаться различным процессам отделки и /или маркировки. Этот термин включает мешочную крафт-бумагу, прочие сорта оберточной крафт-бумаги, сульфитную и жиронепроницаемую бумагу, а также мелованные бумагу и картон, неравномерно беленные по всей массе, за исключением многослойных. Этот термин не включает вощеную бумагу. Данные представляются в метрических тоннах.
10.3.4 ПРОЧИЕ СОРТА БУМАГИ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ГЛАВНЫМ ОБРАЗОМ ДЛЯ ЦЕЛЕЙ УПАКОВКИ
К этой категории относятся все не указанные выше сорта бумаги и картона, используемые главным образом для целей упаковки.
Большинство из них производится из рекуперированного волокна, например из макулатурного картона, и перерабатывается для использования в некоторых случаях в других целях помимо упаковки. Данные представляются в метрических тоннах.
10.4 ПРОЧИЕ СОРТА БУМАГИ И КАРТОНА, КОТОРЫЕ НЕ ВКЛЮЧЕНЫ В ДРУГИХ КОДАХ
Прочие сорта бумаги и картона промышленного и специального назначения. К этой категории относятся сигаретная и фильтровальная бумага, а также изоляционная бумага и специальные сорта бумаги для парафинирования, изоляции, кровельного покрытия, асфальтирования, и других специальных работ. Этот термин не включает многослойные немелованные бумагу и картон, мелованные бумагу и картон, неравномерно беленные по всей массе, бумагу и картон, покрытые или обработанные пластиком (исключая связывающие материалы). Этот термин включает основу обойной бумаги, небеленую крафт-бумагу и картон, которые не являются мешочной крафт-бумагой или оклеечной крафт-бумагой, весом более 150 г/м2, но менее 225 г/м2; прокладочные бумагу и картон; вощеную бумагу; немелованную бумагу-основу весом 225 г/м2 или более, основу для копировальной и переводной бумаги в рулонах и листах, за исключением копировальной и самокопирующей бумаги.
______
Стандартные коэффициенты пересчета
Пересчет с бывшей британской системы на метрическую
| Единицы бывшей британской системы мер и весов | Метрический эквивалент |
| 1 дюйм | = 25.4 миллиметров |
| 1 квадратный фут | = 0.0929 квадратного метра |
| 1 кубический фут | = 0.02832 кубического метра |
| 1 малая (короткая) тонна | = 0.9072 метрической тонны |
| 1 длинная (английская) тонна | = 1.016 метрических тонн |
Источник: Национальное Лесное Агентство
ПАРТНЕРЫ И ДРУЗЬЯ ПРОЕКТА:
Если Вы нашли ошибку в тексте, выделите её и нажмите Ctrl+Enter, чтобы отослать информацию редактору
Или выделите текст, и нажмите кнопку ниже:
Целлюлоза, получение целлюлозы, применение целлюлозы, состав бумаги, получение бумаги
Целлюлоза
Чистая целлюлозаЦеллюлоза или клетчатки (от лат.
cellula — «клетка») — это вещества также имеющие непосредственное отношение к сахарам. Их молекулы связаны между собой водородными связями (слабое взаимодействие) и образованы из множества (от 2000 до 3000) остатков B-глюкозы. Целлюлоза — является основным составляющим компонентом любой растительной клетки. Она содержится в древесине, в оболочках некоторых плодов (например, семечек подсолнечника). В чистом виде целлюлоза — это порошок белого цвета, в воде не растворимый и не образующий клейстер. Чтобы оценить «на ощупь» чистую целлюлозу можно взять, например, хлопковую вату или белый пух тополей.
Это практически тоже самое.
Если сравнивать целлюлозу и крахмал, то крахмал лучше подвергается гидролизу. Гидролиз целлюлозы проводят в кислотной среде, при этом сначала образуется дисахарид целлобиоза, а затем глюкоза.
Целлюлозу широко применяют в промышленности, очитсив её, изготавливают всем нам знакомый целлофан (полиэтилен и целофан отличаются друг от друга на ощупь (целофан не кажется «жирным» и «шуршит» при деформации), а также искусственное волокно — вискозу (от лат.
viscosus — «вязкий»).
Попадая в организм, дисахариды (например, сахароза, лактоза) и полисахариды (крахмал) под действием специальных ферментов гидролизуются с образованием глюкозы и фруктозы. Такое превращение можно легко произвести у себя во рту. Если долго жевать хлебный мякиш, то под действием фермента амилазы содержащийся в хлебе крахмал гидролизуется до глюкозы. При этом во рту возникает сладкий вкус.
Ниже представлена схема гидролиза целлюлозы
Гидролиз целлюлозы
Получение бумаги
Гидролиз крахмала
Чистая целлюлоза
Как Вы думаете,что входит в состав бумаги?! На сомом деле – это материал, который представляет собой очень тонко переплётённые волокна целлюлозы. Некоторые из таких волокон объединены водородной связью (связь, образующаяся между группами — OH – гидроксильная группа).
Способ получения бумаги во 2-м веке до нашей эры уже был известен в древнем Китае.
На тот момент бумагу изготавливали из бамбука или хлопка. Позже – в 9 веке нашей эры этот секрет попал в Европу.
Для получения бумаги уже в средние века использовались льняные или хлопковые ткани.
Но только в 18 веке нашли наиболее удобный способ получения бумаги – из дерева. А такую бумагу, которой мы сейчас пользуемся, начали изготавливать лишь в 19 веке.
Главным сырьём для получения бумаги является целлюлоза. Сухое дерево содержит приблизительно 40% такой целлюлозы. Остальная часть дерева – это различные полимеры, состоящие из сахаров различных видов, в том числе фруктозы, сложных веществ – фенолспиртов, различных дубильных веществ, солей магния, натрия и калия, эфирных масел.
Получение целлюлозы
Получение целлюлозы связано с механической переработкой древесины и затем проведение химических реакций с опилками.
Хвойные деревья измельчают до мелких опилок. Эти опилки помещают в кипящий раствор, содержащий NaHSO4 (гидросульфид натрия) и SO2 (сернистый газ). Кипячение проводят при высоком давлении (0,5 МПа) и в течении длительного времени (около 12 часов).
При этом в растворе происходит химическая реакция, в результате которой получается вещество гемицеллюлоза и вещество лигнин (лигнин — это вещество, представляющее собой смесь ароматических углеводородов или ароматическую часть дерева), а также основной продукт реакции – чистая целлюлоза, которая выпадает в виде осадка в ёмкости, где проводится химическая реакция. Кроме того, в свою очередь лигнин взаимодействует с сернистым газом в растворе, в результате чего получается
этиловый спирт, ванилин, различные дубильные вещества, а также дрожжи пищевые.
Дальнейший процесс получения целлюлозы связан с измельчением осадка при помощи роллов, в результате чего получаются частицы целлюлозы около 1 мм.
А когда такие частицы попадают в воду, то сразу набухают и образуют бумагу. На этом этапе бумага ещё не похожа на себя и выглядит, как взвесь волокон целлюлозы в воде.
На следующем этапе бумаге придают её основные свойства: плотность, цвет, прочность, пористость, гладкость, для чего в ёмкость с целлюлозой добавляют глину, оксид титана, оксид бария, мел, тальк и дополнительные вещества, связывающие волокна целлюлозы.
Дальше волокна целлюлозы обрабатывают специальным клеем на основе смолы и канифоли. В его состав входят резинаты. Если добавить в этот клей алюмокалиевые квасцы, то происходит химическая реакция и образуется осадок резинатов алюминия. Это вещество способно обволакивать целлюлозные волокна, что придаёт им влагонепроницаемость и прочность.
Получившаяся масса равномерно наносится на движущуюся сетку, где она отжимается и высыхает. Здесь уже формирование бумажное полотно.
Для придания бумаге большей гладкости и блеска её пропускают сначала между металлическими, а затем между плотными бумажными валами (проводят каландрирование), после чего бумагу режут на листы специальными ножницами.
Как вы думаете, почему со временем желтеет бумага!?
Оказывается, молекулы целлюлозы, которые были выделены из дерева, состоят из большого числа структурных единиц типа С6Н10О5, которые под действием ионов атома водорода в течении определённого времени теряют между собой связи, что приводит к нарушению общей цепочки. При таком процессе бумага приобретает хрупкость и теряет свой первоначальный цвет. Ещё происходит, как говорят, подкисление бумаги. Для того, чтобы восстановить разрушающуюся бумагу, применяют гидрокарбонат кальция Са(НСО3)2), который позволяет временно снизить кислотность.
Есть и другой – более прогрессивный способ, связанный с применением вещества диэтилцинка Zn(C2H5)2.
Но это вещество может самовоспламеняться на воздуха и даже в близости от воды!
Применение целлюлозы
Кроме того, что целлюлозу используют для производства бумаги, ещё пользуются очень полезным её свойством этерификации c различными неорганическими и органическими кислотами. В процессе таких реакций образуются сложные эфиры, которые и нашли применение в промышленности. При самой химической реакции связи, которыми связаны фрагменты молекулы целлюлоза, не разрываются, а получается новое химическое соединение с эфирной группой -COOR-. Одним из важных продуктов реакции является ацетат целлюлозы, который образуется при взаимодействии уксусной кислоты (или её производных, например уксусного альдегида) и целлюлозы. Это химическое соединение широко используется для изготовления синтетических волокон, например, ацетатного волокна.
Ещё один полезный продукт — тринитрат целлюлозы. Он образуется при нитровании целлюлозы смесью кислот: концентрированной серной и азотной.
Тринитрат целлюлозы широко используется при изготовлении бездымного пороха (пироксилина).
Существует ещё динитрат целлюлозы, который применяется для изготовления некоторых видов пластмасс и органических стекол.
Использование целлюлозы в пищевых продуктах
По
Бетани Монсель
Бетани Монсель
Профессиональный блоггер и автор кулинарных книг Бетани Монсель стала экспертом по приготовлению вкусных и полезных блюд с ограниченным бюджетом. Она также имеет степень диетолога.
Узнайте о The Spruce Eats’ Редакционный процесс
Обновлено 03.08.21
Пэт Канова / Выбор фотографа РФ / Getty Images
Целлюлоза представляет собой молекулу, состоящую из углерода, водорода и кислорода, и содержится в клеточной структуре практически всех растений. Это органическое соединение, считающееся самым распространенным на Земле, даже выделяется некоторыми бактериями.
Целлюлоза обеспечивает структуру и прочность клеточных стенок растений и обеспечивает клетчаткой наш рацион. Хотя некоторые животные, например жвачные, могут переваривать целлюлозу, люди не могут. Целлюлоза относится к категории неперевариваемых углеводов, известных как пищевые волокна.
В последние годы целлюлоза стала популярной пищевой добавкой благодаря своим уникальным химическим и физическим свойствам в сочетании с водой. Хотя целлюлозу можно найти в большинстве растительных материалов, наиболее экономичными источниками промышленной целлюлозы являются хлопок и древесная масса.
Использование целлюлозы в пищевых продуктах
Добавка с клетчаткой : С ростом осведомленности о потреблении клетчатки целлюлоза стала одной из самых популярных пищевых добавок. Добавление целлюлозы в пищу позволяет увеличить объем и содержание клетчатки без существенного влияния на вкус. Поскольку целлюлоза легко связывается и смешивается с водой, ее часто добавляют для увеличения содержания клетчатки в напитках и других жидких продуктах, когда зернистая текстура обычных добавок с клетчаткой нежелательна.
Уменьшитель калорий : Целлюлоза обеспечивает большой объем или большую часть пищи, но поскольку она не переваривается человеком, она не имеет калорийной ценности. По этой причине целлюлоза стала популярным наполнителем в диетических продуктах. Потребители, которые едят продукты с высоким содержанием клетчатки, чувствуют себя сытыми физически и психологически, не потребляя много калорий.
Загущение/эмульгирование : Гелеобразующее действие целлюлозы в сочетании с водой обеспечивает как загущающие, так и стабилизирующие свойства пищевых продуктов, в которые она добавляется. Целлюлозный гель действует аналогично эмульсии, суспендируя ингредиенты в растворе и предотвращая отделение воды. Целлюлозу часто добавляют в соусы как для загущения, так и для эмульгирования.
Загущающая способность целлюлозы также позволяет взбивать больше воздуха в таких продуктах, как мороженое или взбитые топпинги. Целлюлоза позволяет производить густые и кремообразные продукты питания без использования большого количества жира.
Предотвращение слеживания : Способность целлюлозы поглощать влагу и покрывать ингредиенты в виде тонкого порошка делает ее предпочтительным ингредиентом для предотвращения слеживания. Измельченные и тертые сыры, смеси специй и порошкообразные смеси для напитков — это лишь некоторые из многих пищевых продуктов, в которых целлюлоза используется в качестве агента, препятствующего слеживанию.
Формы целлюлозы
Целлюлозу можно найти в списках ингредиентов под разными названиями, в зависимости от того, какая форма используется. Хотя целлюлоза имеет одинаковую молекулярную структуру независимо от источника (древесная масса, хлопок или другое растительное вещество), то, как молекулы связаны друг с другом и независимо от того, гидратированы они или нет, создает разные «формы» целлюлозы.
Порошкообразная целлюлоза наиболее широко используется в пищевых продуктах и предпочтительна для предотвращения слеживания. Целлюлозная камедь или целлюлозный гель, которые представляют собой гидратированные формы целлюлозы, часто используются в соусах или других влажных продуктах, таких как мороженое и замороженный йогурт.
Целлюлозу также можно найти в списках ингредиентов под названиями карбоксиметилцеллюлоза, микрокристаллическая целлюлоза или МКЦ.
Давайте узнаем о целлюлозе
Целлюлоза окружает нас повсюду. Основной строительный блок клеточных стенок растений, самый распространенный в природе полимер. Он составляет около 90 процентов хлопка и 50 процентов древесины. Сегодня целлюлоза используется для изготовления одежды, картона, фильтров для кофе и множества других предметов повседневного обихода. Но ученые придумывают новые творческие способы использования этого вещества. Вот лишь несколько вещей, которые можно было бы улучшить с помощью небольшого количества целлюлозы:
Мороженое : Мороженое имеет ограничение по времени. Ешьте слишком медленно, и вы хлебаете суп. Но небольшое количество целлюлозы может помочь людям дольше наслаждаться мороженым. Молекулы целлюлозы расширяются при растворении в воде. Таким образом, добавление целлюлозы в пищу может сделать ее более густой.
В одном эксперименте смешивание целлюлозы из банановых стеблей с мороженым помогло ему таять медленнее. Целлюлоза также может препятствовать росту кристаллов льда внутри мороженого при хранении в морозильной камере. Это может предотвратить превращение замороженных угощений в песчаные.
Автомобили : Целлюлоза придает стеблям растений и ветвям деревьев прочность и структуру. Некоторые инженеры хотят использовать эту прочность для создания более прочных материалов для автомобилей и других продуктов. А одна команда использовала крошечные кристаллы целлюлозы, чтобы сделать материал таким же твердым и прочным, как кость. Такой прочный материал может когда-нибудь заменить загрязняющие окружающую среду материалы на основе пластика.
Глиттер : Глиттер не только трудно убрать в доме. Это загрязняет окружающую среду. Это потому, что блестки часто изготавливаются из токсичных соединений или микропластика. Но новый блеск из целлюлозы может быть нетоксичным и биоразлагаемым.
В новом материале крошечные волокна целлюлозы расположены в виде винтовых лестниц. Эти спирали отражают свет с разной длиной волны, создавая структурные цвета. Частицы этого блеска можно добавить в макияж, краски и упаковку.
Кулеры и кофейные чашки : Целлюлоза также может быть секретным ингредиентом экологически чистой пены. Пенопласт — легкий, но прочный утеплитель. Это сделало его полезным для защиты посылок во время доставки. Пенополистирол также используется для изготовления кулеров, кофейных чашек и других контейнеров, которые должны удерживать тепло внутри или снаружи. Но пенопласт сделан из пластика. Теперь исследователи показали, что целлюлозная пена является многообещающей альтернативой. Он такой же прочный, как пенополистирол, и является лучшим изолятором. Лучше всего то, что он биоразлагаемый.
Марсианская архитектура : Никто никогда не ступал на Марс. Но некоторые ученые уже планируют поселение на Красной планете. Поскольку было бы непрактично возить строительные материалы с Земли, одна из идей состоит в том, чтобы строить с использованием марсианского грунта.
Одна группа недавно показала, что смешивание искусственного марсианского грунта с целлюлозой создает «чернила», которые можно напечатать в зданиях на 3D-принтере. Такая установка могла бы упростить строительство на Марсе и сделать его буквально дешевым.
Педагоги и родители, подпишитесь на шпаргалку
Еженедельные обновления, которые помогут вам использовать Новости науки Исследует в учебной среде
Спасибо за регистрацию!
При регистрации возникла проблема.
Хотите узнать больше? У нас есть несколько историй для начала:
Целлюлоза может предотвратить превращение мороженого в песок в морозильной камере Добавление нанокристаллов, извлеченных из древесины, предотвращает рост кристаллов льда, делая лакомство гладким и кремообразным. (04.05.2021) Читаемость: 6,8
Цвет этих блесток обусловлен растениями, а не синтетическим пластиком. В новом материале крошечные элементы из целлюлозы особым образом отражают свет, создавая яркие оттенки экологически чистого блеска.
(20.12.2021) Читаемость: 7.0
«Замерзший дым» может защитить электронику от раздражающего статического электричества Пушистый материал, сделанный из нановолокон целлюлозы и серебряных нанопроволок, может защитить электронные устройства от помех. (28.10.2020) Читаемость: 7,9
Вот почему хлопок, который примерно на 90 процентов состоит из целлюлозы, является таким полезным материалом.Подробнее
Ученые говорят: Целлюлоза
Ученые говорят: Полимер
Объяснитель: Что такое полимеры?
Инженеры одалживают древесную целлюлозу для повышения прочности новых материалов
Как попкорн стал популярным
Экстракт банана может замедлить таяние мороженого
Как сделать оконное «стекло» из дерева
«Бетон» на основе почвы может озеленить здания даже на Марсе
Деревья может стать ключом к более «зеленым» продуктам из пеноматериала
Мероприятия
Word find
Целлюлоза может сделать для мороженого больше, чем просто предотвратить его таяние или зернистость.
Добавление в рецепт модифицированного типа целлюлозы, называемого метилцеллюлозой, позволяет приготовить горячее мороженое. Это причудливый поворот в угощении, которое твердое, когда оно горячее, но тает, когда остывает до комнатной температуры. В этом эксперименте от Science Buddies приготовьте собственное горячее мороженое и посмотрите, как добавление большего количества метилцеллюлозы меняет способ его таяния.
Силовые слова
Подробнее о сильных словах3-D : Сокращение от трехмерного. Этот термин является прилагательным для чего-то, что имеет характеристики, которые можно описать в трех измерениях — высоте, ширине и длине.
биоразлагаемый : Прилагательное для чего-то, что может разлагаться на более простые материалы под действием микробов. Обычно это происходит в присутствии воды, солнечного света или других условий, способствующих развитию этих организмов.
клетка : (в биологии) Наименьшая структурная и функциональная единица организма.
Обычно слишком маленький, чтобы увидеть его невооруженным глазом, он состоит из водянистой жидкости, окруженной мембраной или стенкой. В зависимости от размера животные состоят из тысяч или триллионов клеток. Большинство организмов, таких как дрожжи, плесень, бактерии и некоторые водоросли, состоят только из одной клетки. (в телекоммуникациях) Технология, использующая большое количество базовых станций для ретрансляции сигналов. Каждая базовая станция покрывает только небольшую область, известную как сота. Телефоны, использующие эту систему, обычно называются сотовыми телефонами.
целлюлоза : Тип волокна, обнаруженного в клеточных стенках растений. Он образован цепочками молекул глюкозы.
соединение : (часто используется как синоним химического вещества) Соединение представляет собой вещество, образующееся при соединении (связи) двух или более химических элементов в фиксированных пропорциях. Например, вода представляет собой соединение, состоящее из двух атомов водорода, связанных с одним атомом кислорода.
Его химический символ — H 2 O.
кристалл : (прил. кристаллический) Твердое тело, состоящее из симметричного, упорядоченного, трехмерного расположения атомов или молекул. Это организованная структура большинства минералов. Апатит, например, образует шестигранные кристаллы. Минеральные кристаллы, из которых состоит горная порода, обычно слишком малы, чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом.
растворить : Превратить твердое вещество в жидкость и диспергировать его в исходной жидкости. (Например, кристаллы сахара или соли, которые представляют собой твердые вещества, растворяются в воде. Теперь кристаллы исчезли, и раствор представляет собой полностью диспергированную смесь жидкой формы сахара или соли в воде.)
электроника : Устройства, которые питаются от электричества, но свойства которых контролируются полупроводниками или другими схемами, которые направляют или блокируют движение электрических зарядов.
инженер : Человек, который использует науку для решения проблем. Глагол «спроектировать» означает разработать устройство, материал или процесс, который решит какую-то проблему или неудовлетворенную потребность. (v.) Для выполнения этих задач или имя лица, которое выполняет такие задачи.
окружающая среда : Сумма всех вещей, которые существуют вокруг какого-либо организма или процесса и условий, которые эти вещи создают. Окружающая среда может относиться к погоде и экосистеме, в которой живет какое-либо животное, или, возможно, к температуре и влажности (или даже к размещению вещей поблизости от интересующего объекта).
экстракт : (v.) Отделить одно химическое вещество (или компонент чего-либо) от сложной смеси. (существительное) Вещество, часто в концентрированной форме, которое было удалено из какого-либо исходного материала. Экстракты часто берут из растений (таких как мята или лаванда), цветов и бутонов (таких как розы и гвоздика), фруктов (таких как лимоны и апельсины) или семян и орехов (таких как миндаль и фисташки).
Такие экстракты, иногда используемые в кулинарии, часто имеют очень сильный запах или вкус.
волокно : нечто, по форме напоминающее нить или нить. (в питании) Компоненты многих волокнистых растительных продуктов. Эти так называемые неперевариваемые волокна, как правило, происходят из целлюлозы, лигнина и пектина — всех растительных компонентов, которые сопротивляются расщеплению пищеварительными ферментами организма.
зеленый : (в химии и науке об окружающей среде) Прилагательное, описывающее продукты и процессы, которые не нанесут или не нанесут никакого вреда живым существам или окружающей среде.
оттенок : Цвет или оттенок какого-либо цвета.
изолятор : Вещество или устройство, плохо проводящее электричество.
Марс : Четвертая планета от Солнца, всего одна планета от Земли. Как и на Земле, на ней есть времена года и влажность. Но его диаметр лишь примерно в два раза меньше диаметра Земли.
микропластик : небольшой кусок пластика размером 5 миллиметров (0,2 дюйма) или меньше. Микропластик мог быть произведен в таком маленьком размере, или его размер может быть результатом поломки бутылок с водой, пластиковых пакетов или других вещей, которые изначально были крупнее.
молекула : электрически нейтральная группа атомов, представляющая минимально возможное количество химического соединения. Молекулы могут состоять из атомов одного или разных типов. Например, кислород в воздухе состоит из двух атомов кислорода (O 2 ), а вода состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода (H 2 O).
нанопроволока : Проволока или стержень с сечением или окружностью порядка одной миллиардной доли метра. Обычно он изготавливается из какого-либо полупроводникового материала. Однако некоторые бактерии образуют нитевидные якорные структуры того же размера. Как и полупроводниковая проволока, бактериальные тоже могут переносить электроны.
планета : Большой небесный объект, который вращается вокруг звезды, но в отличие от звезды не излучает видимого света.
пластмасса : любой из серии легко деформируемых материалов; или синтетические материалы, изготовленные из полимеров (длинных цепочек молекул из строительных блоков), которые, как правило, легкие, недорогие и устойчивые к деградации. (прил.) Материал, способный адаптироваться, изменяя форму или, возможно, даже изменяя свою функцию.
полимер : Вещество, состоящее из длинных цепочек повторяющихся групп атомов. Производимые полимеры включают нейлон, поливинилхлорид (более известный как ПВХ) и многие виды пластмасс. К природным полимерам относятся каучук, шелк и целлюлоза (содержится, например, в растениях и используется для изготовления бумаги).
мякоть : Волокнистая внутренняя часть овоща или фрукта (например, апельсина).
Красная планета : Прозвище Марса.
твердый : прочный и стабильный по форме; не жидкий и не газообразный.
Пенополистирол : Торговая марка жесткого пенопласта, изготовленного из легкого полистирола. Он используется для всего: от домашних поделок до декоративных украшений и изоляции зданий.
синтетический : Прилагательное, описывающее нечто, что не возникло естественным образом, а было создано людьми. Многие синтетические материалы были разработаны для замены натуральных материалов, таких как синтетический каучук, синтетический алмаз или синтетический гормон. Некоторые могут даже иметь химический состав и структуру, идентичные оригиналу.
токсичный : Ядовитый или способный повредить или убить клетки, ткани или целые организмы. Мерой опасности такого яда является его токсичность.
длина волны : Расстояние между одним пиком и следующим в серии волн или расстояние между одним впадиной и следующим.