Обзор СМИ от 16 мая 2025 года
ЦЕЛЛЮЛОЗА ВНЕ ЦБП: ОТ ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ ДО ПОРОХА
Целлюлоза — линейный полимер растительного происхождения, неразветвленный полисахарид, входящий в состав пищевых волокон. Является основным сырьем для изготовления бумаги. Высокая прочность, биоразлагаемость и способность к модификации позволяет находить ей применение в самых разных отраслях промышленности.
Где еще используют целлюлозу, из чего ее получают, какой она бывает — читайте в материале UpackUnion.
Источники получения, многообразие видов и форм
Говоря о целлюлозе, ошибочно считать источником ее получения только лишь древесину. Кроме хвойных (сосна, ель) и лиственных (береза, эвкалипт) пород деревьев, где содержится около 40-50% целлюлозы, ресурсом для ее производства являются хлопок (волокна содержат до 90% чистой целлюлозы), лен, конопля и другие лубяные культуры.
Также получить целлюлозу можно из сельскохозяйственных отходов (соломы, багасса*, стеблей кукурузы), травянистых растений (мискантус, эспарто, амарант) или водорослей.
*Багасс — отходы сахарного тростника.
Ученые Северного (Арктического) федерального университета им. Ломоносова (САФУ) определили, что целлюлозу можно также получить в процессе жизнедеятельности микроорганизмов (бактериальная целлюлоза) и из представителей морской фауны (туницин**).
**Туницин — вид целлюлозы, который содержится в тунике оболочников.
Наиболее распространенными методами извлечения целлюлозы являются механическая или химическая обработка сырья. Первый метод подразумевает измельчение растения с последующим отделением целлюлозных волокон. Второй предполагает обработку сырья реагентами (например, сульфатный или сульфитный процессы) для удаления лигнина и других нецеллюлозных компонентов.
В одной из своих научных работ ученые САФУ подробнее представили способы воздействия на исходное сырье для получения разного вида целлюлозных материалов.
Так, с помощью размола на шаровой мельнице получается порошковая целлюлоза, а путем механической обработки — микрофибриллярная (МФЦ). Слабокислый гидролиз дает микрокристаллическую целлюлозу (МКЦ), а ультраизмельчение или кислотный гидролиз позволяет получать нанофибриллярный и нанокристаллический виды этого биополимера.
Целлюлоза для всей семьи: кормит, лечит, одевает, ухаживает
Хотя основным потребителем целлюлозы остается целлюлозно-бумажная промышленность, спектр ее использования гораздо шире. В частности, она применяется для производства товаров повседневного спроса.
В пищевой промышленности в качестве многофункциональной добавки выступает микрокристаллическая целлюлоза (E460). Ее можно встретить в хлебобулочных, колбасных и кондитерских изделиях, мясных полуфабрикатах, соусах, кремах, паштетах, супе-пюре, молочных и других продуктах. В зависимости от технологических задач, применение целлюлозы может улучшить консистенцию и текучесть конечного продукта, снизить потерю массы и увеличить выход готового изделия, обогатить его пищевыми волокнами, увеличить срок хранения.
Порошковая микрокристаллическая целлюлоза широко используется в качестве вспомогательного вещества при изготовлении жидких, сыпучих и таблетированных лекарственных средств, суспензий, мазей, кремов.
В научной статье «Микрокристаллическая целлюлоза в производстве таблеток» Костантин Жихад и декан фармацевтического факультета Витебского государственного медицинского университета Валентина Кугач отметили, что от большего количества МКЦ в таблетках их прочность увеличивается, а времени на их распад требуется больше, что пролонгирует действие некоторых лекарственных средств. Также для такого вида целлюлозы характерна способность адсорбирования, которая в десять раз превышает возможность активированного угля. «Это ценное свойство микрокристаллической целлюлозы позволяет использовать ее в качестве энтеросорбента, который обладает неспецифическим дезинтоксикационным действием», — отмечают ученые.
В косметической отрасли МКЦ помогает улучшить текстуру и консистенцию таких продуктов, как крема, лосьоны. Также этот вид целлюлозы используется в качестве абсорбента в антиперспирантах и дезодорантах.
В текстильной промышленности из целлюлозы производят вискозу, модал, лиоцелл, ацетат. Такие ткани считаются экологически чистыми, тем самым органично встраиваются в экономику замкнутого цикла.
Кроме того, целлюлоза применяется при изготовлении сангигиенических принадлежностей, таких как салфетки, бумажные полотенца, детские подгузники, медицинские маски, одноразовые простыни и бинты.
Целлюлоза в высокотехнологичных и индустриальных промотраслях
Как один из самых распространённых природных полимеров целлюлоза играет ключевую роль в современных высокотехнологичных и индустриальных отраслях, обеспечивая как экологическую устойчивость, так и инновационные решения.
В строительной отрасли целлюлоза используется для производства тепло- и звукоизоляционных материалов, таких как эковата. Также целлюлозные волокна добавляют в композиты для укрепления строительных материалов, что повышает их долговечность и устойчивость к нагрузкам.
Целлюлоза служит сырьём для производства биотоплива, основой для создания биоразлагаемых пластиков и пленок. Такой материал, например, применяется для упаковки пищевых продуктов. Благодаря своей пористой структуре этот полимер эффективно задерживает загрязнения и микрочастицы, поэтому часто становится составной частью различных фильтров: намывных, глубинных, мембранных, воздушных, водных.
В электронике целлюлоза находит применение в создании гибких и прозрачных материалов для дисплеев, сенсоров и батарей. Например, целлюлозные нановолокна используются для производства электронных схем и печатных плат.
В машиностроении этот вид полимера находит применение в виде наноцеллюлозы. Она обладает высокой прочностью и лёгкостью, что позволяет увеличить срок службы узлов и агрегатов автомобиля, а также снизить вес его конструкций.
В 2019 году независимое научно-техническое издание New Atlas сообщало, что в Японии группой исследователей Университета Киото создан концепт суперкара из целлюлозного нановолокна, который получил название Nanocellulose Vahicle. При этом, как отмечали разработчики, вес прототипа примерно на 10% меньше, чем у такого же автомобиля, изготовленного из стали и пластмассы.
Для разных целей целлюлоза используется и в космической отрасли. Так, например, в 2021 году группа ученых Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) разработала технологию обработки целлюлозы, с помощью которой можно получить бездымный порох для вспомогательных систем управления космическим кораблем и кресел-катапульт на военных самолетах.
«Традиционные схемы переработки древесной целлюлозы, которые применяют в мировой практике, предусматривают стадии удаления лигнина и отбелки. Для этого используют взрыво- и пожароопасный диоксид хлора, который нельзя транспортировать, поэтому для его производства строят специальные цеха. Мы предложили технологию, которая не требует высокого давления и сложного оборудования. Она соответствует современным требованиям экономики и экологии», — отмечала ранее в интервью UpackUnion доктор технических наук, профессор кафедры технологии полимерных материалов и порохов ПНИПУ Фирдавес Хакимова.
Кроме того, целлюлозу используют для производства скафандров для космонавтов и двигателей космических кораблей.
С 2023 года древесную и льняную целлюлозу в России применяют при изготовлении пороха. Промышленное производство этого взрывчатого вещества запустили предприятия госкорпорации «Ростех».
Целлюлоза: инновации и экологичность
Целлюлоза является универсальным материалом, который способствует развитию инноваций и устойчивости в различных отраслях промышленности. Её применение не только помогает решать экологические проблемы, но и открывает новые горизонты для технологического прогресса, делая её важным элементом современной экономики.
НЕМЕЦКАЯ ГОФРОИНДУСТРИЯ ПОКАЗАЛА В 2024 ГОДУ УСТОЙЧИВОСТЬ К КРИЗИСУ
Немецкая ассоциация гофроиндустрии (Verband der Wellpappen-Industrie e.V. – VDW) сообщила о том, что, несмотря на высокий уровень затрат и незначительный рост продаж, отрасль по производству гофрированного картона в 2024 г. продемонстрировала устойчивость. Тем не менее, год не оправдал первоначальных ожиданий. По данным Ассоциации производителей гофрированного картона, хотя отрасль на самом деле надеялась на постепенное восстановление в 2024 г., сейчас в ее годовом балансе второй раз подряд зафиксировано значительное падение продаж.
В общей сложности компании, входящие в VDW, в прошлом году реализовали около 7414 млн кв. м гофрированного картона, что на 1,1% больше, чем в 2023 г. Однако с точки зрения продаж отрасли вновь пришлось смириться со значительным спадом в 8,2% из-за сложной ситуации с доходами.
«Поскольку развитие отрасли гофрокартона, как правило, тесно связано с общей экономической ситуацией и доверием потребителей, такой результат, к сожалению, неудивителен. В 2024 г. экономика Германии пережила второй год рецессии, впервые за более чем 20 лет. Значительно пострадали важные потребители гофрокартонной упаковки в промышленном производстве», – прокомментировал председатель VDW д-р Штеффен П. Вюрт (Steffen P. Würth). Потребительский климат также оставался сдержанным. Поэтому надежды на постепенное восстановление не оправдались. Тенденция к росту продаж во втором квартале вновь затормозилась летом.
Кроме того, летом отрасль столкнулась с резким ростом цен на свое важнейшее сырье – бумагу. По данным EUWID, цена на бумагу-основу для гофрированного картона на основе вторичного сырья, которую члены VDW использовали в производстве в 2024 г. в среднем на 81,8%, резко выросла на 140 евро за тонну с марта по август. С октября ценовое давление несколько ослабло, однако по сравнению с началом года уровень цен оставался крайне высоким. Средняя цена за тонну гофрированного картона на основе восстановленной бумаги в декабре была на 60 евро выше, чем в январе 2024 г.
По итогам года стоимость сортов бумаги на основе первичного волокна в среднем выросла даже на 100 евро за тонну по сравнению с январем 2024 г. По данным VDW, рост затрат наблюдался и в других областях, например, на 4,7% увеличились расходы на перевозку и на 2,9% – расходы на персонал. В сложной экономической ситуации отрасль по производству гофрированного картона не смогла переложить это давление на потребителей в той степени, в которой это было действительно необходимо.
Помимо этого, возрастающие бюрократические требования и обязательства по документированию создают дополнительную нагрузку на отрасль.
