Что такое целлюлоза?
Целлюлоза является наиболее распространенной структурой в овощах и широко используется в качестве сырья в повседневных продуктах.
Отредактированное и измененное изображение Дэвида Клоуде доступно на Unsplash.
Целлюлоза - это основная структурная клеточная масса растений. Образованный из связанных вместе мономеров глюкозы, он был открыт в 1838 году французским химиком Ансельмом Пайеном, который определил его химическую формулу. Целлюлоза является важным сырьем для промышленности, которая извлекает ее из различных овощей, таких как эвкалипт, сосна, хлопок, бамбук и другие.
- Для чего нужен эвкалипт?
- Органический хлопок: что это такое и его преимущества
где присутствует
Целлюлоза - один из самых распространенных материалов в повседневной жизни. Он служит сырьем для различных типов бумаги, одноразовых подгузников, салфеток, туалетной бумаги, абсорбентов, наполнителей для таблеток, эмульгаторов, загустителей и стабилизаторов для промышленных пищевых продуктов (таких как гамбургеры и тертый сыр), клеев, биотоплива, строительных материалов и т. Д. на.
В пище употребляется в природе Как и листья и овощи, целлюлоза играет важную роль в образовании фекального жмыха, помогая функционированию пищеварительной системы человека.
- Что такое свежие, обработанные и ультра-переработанные продукты
Исследования Медицинской школы Университета Вирджинии показали, как растения создают несущие конструкции, позволяющие им расти. Они сплетают целлюлозные цепочки в структуры, похожие на кабель, называемые «микрофибриллами». Эти микрофибриллы обеспечивают жизненно важную поддержку клеточных стенок наземных растений и позволяют им увеличивать давление внутри своих клеток. Это давление позволяет растениям расти ввысь.
Как это обрабатывается
Целлюлоза естественным образом производится из различных видов овощей и проходит ряд процессов, используемых в промышленности. Эти процессы делятся на этапы лесного хозяйства, подготовки древесины, производства целлюлозы, сушки и отделки. Ознакомьтесь со спецификой каждого этапа:
лесной этап
Процесс производства мякоти начинается с посадки семян овощных культур, которые служат источником мякоти.
подготовка древесины
После резки этих выращенных овощей бревна отправляются на фабрики, где они окоряются и отправляются на измельчители, где они превращаются в щепу, которая представляет собой небольшие кусочки дерева.
Получение целлюлозы
Щепа транспортируется в варочные котлы, где начинается варка или варка целлюлозы. Варка целлюлозы служит для смягчения древесины и облегчения дефибрации и делигнификации, которые заключаются в отделении лигнина, ответственного за цвет и прочность древесных волокон.
После отделения лигнина выполняется операция промывки и просеивания для удаления примесей, которые будут повторно использоваться в процессе.
После просеивания целлюлозу подвергают процессу отбеливания, который заключается в обработке целлюлозы определенными химическими реагентами для улучшения ее белизны, чистоты и химической чистоты. Чем эффективнее процесс делигнификации, тем меньше потребность в отбеливающих реагентах. Отбеливание можно проводить двумя основными методами: кислотным или сульфитным и щелочным или крафт-методом, который наиболее широко используется в Бразилии. В случае процесса стандарт, последовательность, используемая для отбеливания, начинается с газообразного хлора (или элементарного хлора).
Сушка
Наконец, после отбеливания мезга отправляется на сушку. Цель состоит в том, чтобы удалить воду из целлюлозы до тех пор, пока она не достигнет точки равновесия с относительной влажностью окружающей среды. В конце сушильной машины находится резак, который сокращает непрерывный лист до определенного формата.
Воздействие на окружающую среду
Стадии подготовки целлюлозы, которые вызывают наибольшее воздействие на окружающую среду, - это лесохозяйственная стадия, отбеливание и удаление отходов.
В случае Бразилии сырье для целлюлозы поступает из ферм, выращивающих деревья. В Скандинавских странах и Канаде его получают из местных лесов, находящихся в государственной собственности, что представляет собой серьезную проблему вырубки местных лесов, главным образом потому, что местные виды растут медленно. С другой стороны, в случае посаженных деревьев воздействие на окружающую среду в основном связано с утратой биоразнообразия (как флоры, так и фауны), вызванной монокультурой, истощением почвы, вторжением вредителей и загрязнением водных ресурсов из-за использования пестицидов.
Стадия отбеливания целлюлозы часто упоминается в дискуссиях об охране окружающей среды. Присутствие хлора и органических веществ, включая лигнин, составляет большую часть сточных вод после отбеливания и способствует образованию хлорорганических соединений - веществ, оказывающих значительное воздействие на окружающую среду. Чтобы узнать больше по этой теме, ознакомьтесь со статьей «Что такое хлорорганические соединения?».
Большая сложность процесса стандарт (объяснено на этапе подготовки целлюлозы) заключается в том, что присутствие этих хлорорганических соединений, хлоридов и низкое содержание твердых веществ в сточных водах делает их непригодными для отправки в цикл регенерации, что делает необходимым обрабатывать жидкие сточные воды в конце производства. схема.
В случае монокультуры эвкалипта (вид, широко используемый в целлюлозной промышленности, в основном из-за его быстрого развития), другим часто упоминаемым воздействием на окружающую среду является высокое потребление воды деревьями и его влияние на влажность почвы, реки и грунтовые воды.
Эвкалипт может вызвать пересыхание почвы при использовании содержащихся в нем запасов воды, и в этом случае он также может нанести вред росту других видов в результате так называемой «аллелопатии».
С другой стороны, в статье, опубликованной Revista do BNDES, говорится, что, несмотря на высокое потребление воды, это не обязательно означает, что эвкалипт высушивает почву в регионе, где он расположен, или что он влияет на грунтовые воды. Это связано с тем, что, согласно статье, сухость почвы в эвкалиптовых лесах зависит не только от потребления воды растениями, но и от количества осадков в регионе произрастания.
экологические преимущества
На обезлесенных и обедненных почвах отложение органических остатков в результате производства целлюлозы и бумаги имеет некоторые положительные эффекты, такие как повышение pH с последующим увеличением доступности определенных питательных веществ, особенно фосфора и микроэлементов; повышенная катионообменная способность почвы; включение минеральных питательных веществ, необходимых деревьям; улучшение физических свойств, таких как размер частиц, водоудерживающая способность и плотность почвы; повышение биологической активности почвы, ускорение разложения подстилки и круговорота питательных веществ. Почвы, используемые для лесовосстановления в Бразилии, за редким исключением, имеют низкое плодородие даже для лесохозяйственной деятельности. Коррекция этих почв необходима для улучшения плодородия, а высокий уровень органических веществ увеличивает доступность минеральных питательных веществ и способность почвы удерживать воду и катионы. Однако примечательно, что этот случай относится только к ранее обедненным почвам.
Еще одно преимущество заключается в том, что посадка монокультуры на ранее обезлесенных территориях помогает улавливать CO2 во время роста растительности, главным образом потому, что, как указывает Фернандо Рейнах в статье, опубликованной в газете Estado de S. Paulo, большая часть улавливания CO2 растениями приводит к ее выращиванию. фаза. Во взрослом возрасте не происходит улавливания СО2, который больше не выделяется в ночное время. Однако следует отметить, что это преимущество приносит пользу только тогда, когда территория, на которой будут производиться озеленения, уже находится в состоянии ухудшения и обезлесения; и что после рубки деревьев для получения целлюлозы углерод, зафиксированный в деревьях, имеет тенденцию возвращаться в атмосферу.
По сравнению с экзотическими видами (которые не являются аборигенными для бразильских биомов), такими как эвкалипт, выращиваемый как монокультура, местные и агроэкологические растения всегда более выгодны с точки зрения экологических выгод, например, стимулируя само биоразнообразие.
Сертификация
В связи с потенциальным воздействием на окружающую среду (лесного) сектора производства целлюлозы, существует требование (со стороны потребителей) оказывать минимально возможное воздействие на окружающую среду (негативные внешние эффекты) в производственной цепочке продуктов, изготовленных из целлюлозы.
- Каковы положительные и отрицательные внешние эффекты?
Сертификация - это способ информирования самых требовательных потребителей об обязательстве (со стороны производителей) снизить вредные внешние воздействия на окружающую среду (вырубка лесов в Амазонке, неуважение к местам проживания коренных народов и т. Д.) В рамках определенных заранее установленных критериев для сертификации. обсуждаемый.
- Что такое голубая амазонка?
- Вырубка лесов Амазонки: причины и как с этим бороться
- Лес Амазонки: что это такое и его характеристики
С помощью логотипа системы сертификации, напечатанного на упаковке продукта (как это происходит в пакетах из листовых материалов), потребитель может узнать, как продукт был изготовлен.
В Бразилии существуют международно признанные системы сертификации: стандарт ISO 14001, сертификация CerFlor и сертификация FSC. У каждого из них есть свои требования, определенные по-разному.
Эксплуатация тропических лесов, связанная с исчезновением видов и обезлесением, вызвала необходимость сертификации лесозаготовительной деятельности в качестве альтернативы, гарантирующей надлежащие методы ведения лесного хозяйства. Однако проблемы, связанные с сертификацией, уже есть. Среди них - отсутствие стандартизации в методах аудита сертифицирующих органов, недостаточная осведомленность общественности о сертификации и незначительные инвестиции в продвижение печатей.
Сертификаты FSC, применяемые в Бразилии, особенно в лесах ipê, подверглись сомнению, что создает атмосферу сомнения в эффективности стандартов, принятых органами по сертификации, ответственными за эту печать в стране. Основное обвинение в этом случае состоит в том, что параметры слишком общие, без объективных показателей для измерения лесохозяйственной деятельности. На веб-сайте FSC в Бразилии говорится, что «сертификация FSC - это международно признанная система гарантий, которая идентифицирует с помощью своего логотипа древесные и недревесные продукты, происходящие из рационального лесопользования. Любое предприятие, связанное с лесохозяйственной деятельностью и / или производственной цепочкой лесная продукция, соответствующая принципам и критериям FSC, может быть сертифицирована ».