Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время интенсивное экономическое и социальное развитие народнохозяйственного комплекса выдвигает острую необходимость в рациональном использовашш природных ресурсов и утилизации отходов различных производств. Эта проблема ставит перед учеными республики определенные задачи по разработке новых и усовершенствованию существующих технологических процессов, созданию материалов, обладающих принципиально новыми свойствами, повышенными требованиями к качеству получаемого сырья. В Таджикистане ежегодно образуется значительное количество целлюлозосодержа-щих вторичных продуктов (отходов) переработки хлопка-сырца и изделий на их основе в виде низкосортного хлопкового линта, хлопкового и циклонного пуха и др., содержащих 70-93 % целлюлозы, характеризующиеся как нестандартные целлюлозные материалы. По мере увеличения производства хлопка-сырца, особенно тонковолокнистых сортов, количество волокнистых отходов только хлопкозаводов может достигать 6,0-7.0 тыс. тонн в год.
Следовательно, получение целлюлозы и ее низкомолекулярных модификаций из низкосортного хлопкового сырья с дальнейшим использованием этих продуктов в разлгчных областях - проблема, имеющая крупное народнохозяйственное значение.
Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы является разработка физико-химических основ технологии производства и переработка хлопковой целлюлозы из низкосортного тонковолокнистого хлопкового сырья (линты 3-го и 4-го сортов, циклонный пух), и изучение структурных характеристик и некоторых химических и физико-химических свойств полученных продуктов.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
изучить химические, физико-химические и структурные характеристики низкосортного тонковолокнистого хлопкового сырья;
изучить влияние предварительной химической обработки низкосортного тонковолокнитого хлопкового сырья на качество получаемой целлюлозы;
исследовать химические, физико-химические свойства и структурные характеристики целлюлозы и микрокристаллической целлюлозы (МКЦ) из низкосортного тонковолокнистого хлопкового сырья и влияние на них технолопгческих рсиашов получения;
разработать способы пракпгческого применения целлюлозы и ее производных, полученных из низкосортного тонковолокнистого хлопкового сырья.
Исследования проводились в соответствии с планом научных работ Института химии им. В.И.Никитина АН Республики Таджикистан по теме №№ Госрегистрации 01860056903 и 02900055004 1990 и 1995 гг. Научная новизна. В диссертационной работе впервые:
на основе изучения химического состава, структурных особенностей низкосортного тонковолокнистого хлопкового сырья разработаны физико-химические основы технологии производства и переработки целлюлозы и определены перспективные области их применения;
разработана технология получения хлопковой и МКЦ из низкосортного хлопкового сырья;
исследована зависимость физико-химических свойств и структурные характеристики целлюлозы и МКЦ из низкосортного тонковолокнистого хлопкового сырья от технологии ее получения;
исследованы возможности использования целлюлозы и ее модификации для производства продуктов различного назначения.
Практическая значимость работы. На основе результатов исследований разработаны физико-химические основы технологии получе-
ния хлопковой и МКЦ из низкосортного тонковолокнистого хлопкового сырья, что позволяет решить вопрос рационального использования волокнистых отходов хлопкоочистительной промышленности и обеспечивает расширение сырьевой базы производства, связанного с химической переработкой целлюлозы и выработкой МКЦ.
Рекомендовано использование МКЦ в качестве упрочняющей добавки к фарфоровой массе, способствующей значительном}7 улучшению физико-химических и технологических свойств полуфабриката и готовых изделий. Проведены широкие промышленные испытания в условиях Тур-сунзадевского фарфорового завода. Показано, что использование МКЦ в качестве добавки к керамической массе позволило увеличить механическую прочность, уменьшить время сушки, количество брака и, как следствие, снизить их себестоимость.
Рекомендовано также использование МКЦ в качестве активного наполнителя при таблетировании ацетилсалициловой кислоты и фильтрующего материала при очистке вино-водочных изделий.
Результаты испытаний представлены в приложении к диссертации.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на Международной конференции, по-священжж 80-летию Сулейманова А.С. (Душанбе, 1998), конференции, посвященной 90-летию проф. Шукурова А.Ш. (Душанбе, 1998), Техническом Совете Турсунзадевского фарфорового завода (Турсунзадс, 1994), научных семинарах Института химии им. В.И.Никитина АН Республики Таджикистан.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 5 научных статей и 2 тезиса докладов.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на - страницах машинописного текста, содержит 17 таблиц и 14 рисунков. Список использованной литературы включает 140 наименований.