К.х.н.  Каримкулов К .М.

Высший военный таможенный институт, Республики Узбекистан,

E-mail - karimkulov@mail.ru

 

Современное состояние химии хлопковой целлюлозы   и перспективы ее развития

 

 

Более полувека интерес ученых не спадает, даже усиливается к молекулярным и субмолекулярным уровням строений целлюлозы. Хлопковое волокно и его продукции являются основными стратегическими материалами растительного сырья. Среди целлюлозосодержащих растений особое место занимает хлопчатник. Поэтому  для получения целлюлозы и ее производных хлопковые волокна используется, как важное исходное сырье. В связи с этим, для определения кода товаров хлопкового волокна и его продукций, согласно товарной номенклатуре внешнеэкономической  деятельности, была изучена зависимость между структурой и механическими свойствами  хлопковой целлюлозы. При этом, в первую очередь, исследовалась элементарные звенья целлюлозы, структуры макромолекул и  молекулярной массы. Известно, что реакционная способность целлюлозы обусловливается наличием водородных связей между макромолекулами, поскольку проникновение химических реактивов очень затруднено. По этой причине почти все химические реакции проводятся в гетерогенной среде. Отмечено, что несмотря на такие жёсткие условия, выход целевого продукта не достигает - 100% .

Особо важное значения имеют капитальные исследования, выполненные под руководством академика АН РУ Ходжиновой М.А. «Инструкция методика оценки поврежденности хлопкового волокна». Она успешно  используется на предприятиях хлопкоочистительной промышленности. Основная научная деятельность Ходжиновой М.А. связана  с разрешениям проблемы повышения качества текстильного сырья и изделий из него. Новизна  исследований заключается во введении в оценку качества волокна, его  поврежденности, биологической и механической, возникающих в процессе развития растений, их хранении, сушке и технологической  обработке. Из сказанного логически вытекает, что все оригинальные исследования автора были  направлены на повышение качество хлопкового волокна и являлись твердой предпосылкой создания товарных кодов  внешнеэкономической деятельности с комплексными учетом всех влияющих факторов.

Фундаментальные исследования академика  Усманова Х.У. в области химии и физики целлюлозы имеют огромные народнохозяйственное значения, так как около 96 % хлопкового волокна составляет природный полимер целлюлоза. Эти  исследования  начатые еще в 1946 г в стенах Ташкентского  национального университета, заложено основу его научного направления физико-химические свойства целлюлозы наряду                            с молекулярными параметрами во многом зависят от надмолекулярной структуры. Ценную информацию о ней дает световая и электронная микроскопия. Под руководством Х.У. Усманова разработаны  различные методы электронной микроскопии (совместно К.Х.Разиковым), позволившие получить новые данные о надмолекулярной структуры         -целлюлозные и других волокон.

Исследования хлопкового волокна на протяжении вегетационного периода позволили  получить новые сведения о генезисе структуры целлюлозы, формировании структурных элементов и изменении характера их взаимной упаковки в период развития волокна. Показано, что  слоевая структура хлопкового волокна возникает после 20-го дня со дня цветения коробочки и совершенствуется до 45-50 дневного возраста, хотя биосинтез целлюлозы осуществляется с первых дней цветения.  Вышесказанное свидетельствует о том, что до созревания хлопковое волокна претерпевает влиянье множество природных факторов, от которых коренным образом зависит качества и волокна, т.е. хлопковое растения и хлопковое волокна  необходимо рассматривать как на живое экологическое систему.

На основе изучения  микроскопическим методом оценки всех видов повреждений волокон нанесенных волокну как, микроорганизмами, так и механическими воздействиями, была разработана классификация и методика оценки волокон хлопка с учетом характера, вида и степени их повреждения. Изучения видов и характера повреждений волокон хлопка проведено на сортах 108-Ф, С-450-555, С-460 и других селекциях. В результате было установлена, что повреждения по своему характеру и виду не зависит от селекционного сорта хлопка.  Химический состав хлопкового волокна  изучена, однако - и геми-  целлюлозы  выделит не удавалось. Нами использовано современные физико-химические методы анализов  и определено химический состав хлопкового  волокна (табл. 1.):

Таблица 1.

Найденные химические составы  хлопкового волокна

Химический состав

Кол-во, %

Код товаров

 

 - целлюлозы 

 

96

 

52010010.00

 - целлюлозы 

1

геми - целлюлозы 

1

Пектиновые вещества

1,0

Жиры и воски

0,3-1,0

Азот и белковые вещества

0,2

Зольное вещества

0,1-0,5

 

Итак можно заключить, проведенные комплексные физико-химические и структурные исследования хлопковых волокон, их коротких частиц (линтов и делинтов) содержащихся в разных товарных продукциях, а также разнообразных производных хлопковой целлюлозы являются новыми научными данными, Они безусловно служат весьма ценным дополнениям ранее установленных представлений о микро и макроструктуре хлопковых волокон, а также многочисленных химических производных на основе природной хлопковой целлюлозы. С другой стороны, вновь полученные новые комплексные экспериментальные данные послужат важным основанием для разработки национальной товарной номенклатуры внешнеэкономической деятельности.

Таблица 2.

Полученные нами химические составы  из 5 сортов  хлопкового волокна

 

 

Сорт

Химический состав,  в  %

Показатель

- целю-лозы, %

-целлю-лозы, %

геми

цел-зы

Лиг-нин

Пенто-зан

Золь-ность

Коэфф. зрелости

I

95

1,7

2,0

0,05

0,5

0,25

2,0

II

94,8

1,6

2,0

0,6

0,6

0,20

1,8

III

93,8

1,5

1,5

1,4

1,4

0,20

 

1,6

IY

92,9

1,4

1,2

2,2

 

2,1

 

0,20

 

1,4

Y

90,9

1,2

1,0

3,2

 

3,5

 

0,20

1,2

 

При решении вопросов создания товарных кодов всех целлюлозосодержащих волокон нами были  продуктивно использовано выше приведенные основопологоящие учения и фундаментальные результаты науки о хлопковой волокне разработанные учеными Узбекистана, в особенности фундаментальные подхода академика АН РУ Х.У.  Усманова и   М.А.Ходжиновой.

Кроме вышеуказанных, нами проводился исследования хлопковой целлюлозы и ее отмеченных ранее переработанных (химически превращенных) образцов с другими методами. В частности используя известные из литературы методики мы осуществляли структурные исследования с помощью методов ИК-спектроскопии и рентгеновского анализа. Полученные результаты находятся в соответствии с вышеприведенными прямимы наблюдениями микроструктуры, как хлопковых волокон всех исследованных сортов, так хлопковых волокон всех исследованных сортов, так и образцов с различными типами линтов. Особо следует отметить возможности данных относительно кристалличности.

Это безусловно будет иметь немаловажное значение при разработке новых товарных кодов разных образцов хлопковых волокон.

 

 

 

 

 

СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРЕ

 

 

Фамилия, имя, отчество (полностью) -   Каримкулов Курбонкул Мавланкулович

 

Место работы, занимаемая должность (полностью) - Высший военный таможенный институт ГТК РУз, Начальник кафедры «Классификации и сертификации товаров»

 

Ученая степень, ученое звание – к.х.н., доцент

 

Специальное звание (если есть) – подполковник таможенной службы

 

Контактный телефон –(99871) -  227-56-26 раб.   286-09-89 дом.

Адрес: 100071, Республика Узбекистан, г.Ташкент, ул. 2-проезд Казырабат, 118. Высший военный таможенный институт