Ученые создали способ получения бездымного пороха для космических ракет из древесины

Исследователи из Пермского Политеха создали безопасную и экологичную технологию получения нитроцеллюлозы из древесного сырья. Из нее изготавливают бездымный порох, пластмассы, лаки, краски и эмали. В России пока нет собственного производства целлюлозы для химической переработки, и новая технология позволит заменить импортное сырье.

Нитроцеллюлоза — основной компонент твердого топлива для космических ракет. Также ее применяют для создания каналов, тоннелей и при ликвидации льда на крупных реках.

«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», – рассказала профессор кафедры технологии полимерных материалов и порохов Пермского Политеха, доктор технических наук Фирдавес Хакимова.

Сырье для химической переработки ученые получили из небеленой целлюлозы, которая используется в производстве бумаги. Для удаления лигнина они применили экологичный реагент – пероксид водорода, а для отбелки – безопасный хлорит натрия. При использовании этой технологии целлюлоза не разрушается, а упрощенное оборудование работает без давления.

«Наша технология не затрагивает сложнейшего этапа получения целлюлозы на производстве – процесса варки древесины. Разработка поможет достичь двойного импортозамещения: хлопковое сырье можно будет заменить древесным, и в России появится отечественная целлюлоза для химической переработки», – отметила Фирдавес Хакимова.

Экологичность технологии оценили в серии исследований. Для этого они использовали образцы небеленой целлюлозы: жесткой бисульфитной с высоким содержанием лигнина и мягкой сульфитной с невысокой долей этого вещества. Ученые провели отбелку и облагораживание по авторским технологиям. Бисульфитную целлюлозу обработали по ECF-технологии (Elemental Chlorine Free), применяя два окислительных отбеливающих реагента, а сульфитную – по TCF-технологии (Total Chlorine Free) с использованием одного окислителя.

По итогам качество образцов соответствует принятым нормам в отношении целлюлозы для пороха, а экологические характеристики сточных вод после биологической очистки отвечают требованиям Европейского Союза.

Ученые отмечают, что технология позволит не только повысить экологичность продукта, но и сэкономить ресурсы, сократив расход древесины.

• #Экология