ITCZ20060006A1 - Processo chimico-fisico per la produzione di fibre vegetali - Google Patents
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Description
PROCESSO CHIMICO-FISICO LA PRODUZIONE DI FIBRE VEGETAL
Campo della tecnica
La presente invenzione concerne un processo chimico fisico per la produzione di fibre vegetali, cioè per l’estrazione delle fibre cellulosiche contenute nei vasi liberiani di piante a rapido ciclo riproduttivo
Stato dell’arte
La estrazione delle fibre cellulosiche contenute nei vasi liberiani di piante a rapido ciclo riproduttivo presenta notevoli difficoltà per il fatto che i fasci fibrosi sono da una parte tenacemente saldati ai tessuti corticali esterni costituiti da sostanze idrofobiche il cui compito è quello d’impedire la penetrazione e la fuoriuscita dell’acqua dalla pianta, e sono d’altra parte strettamente interconnessi tra loro tramite sostanze pectiche e lignine. Si pensi ad esempio allo spartium junceum ( ginestra) le cui vermene sono ricoperte da una cuticola corticale costituita da alcani a lunga catena, alcoli ed esteri. Molti dei processi che sono stati utilizzati in passato per la produzione della fibra da questa pianta hanno trovato la maggiore difficoltà nell’ allontanamento della cuticola corticale. D’altra parte i vasi liberiani contenenti le fibre sono anche fortemente connesse alla parte legnosa interna mediante sostanze pectiche. La estrazione della fibra cellulosica implica pertanto:
-la separazione della cuticola esterna;
-il distacco delle fibre dalla parte legnosa interna;
-la purificazione della fibra da una serie di sostanze incrostanti.
Le fibre naturali liberiane, pur essendo costituite da altissime percentuali di cellulosa (sia in forma cristallina che in forma amorfa), contengono quantità rilevanti di sostanze di origine biologica che, seppure di grandissima importanza strutturale e metabolica all’interno della pianta, deteriorano la qualità della fibra quando questa deve essere impiegata per scopi industriali. Sono tre le principali classi di sostanze presenti nelle piante liberiane:
Cellulose
Sostanze incrostanti
Le cellulose, in base al loro comportamento con i reattivi chimici, possono essere suddivise in α, β e γ-cellulose. La α-cellulosa o cellulosa nobile, impiegata come fibra tessile è un polimero ad alto peso molecolare costituito da unità monomeriche di glucosio. La β e la γ-cellulosa sono polimeri a più basso peso molecolare nelle cui unità monomeriche glucosidiche un gruppo alcolico primario è sostituito da un carbossile (acido). Queste cellulose sono più comunemente conosciute col nome di emicellulose. Le sostanze incrostanti sono:
Sostanze pectiche: si tratta di polimeri dell’acido galatturonico. In acqua danno soluzioni colloidali, in alcali diluiti si sciolgono facilmente. Enzimi e batteri le attaccano facilmente, rendendole solubili in acqua.
Lignine: si suppone siano polimeri del gruppo etilfenolico a struttura molto complessa. Sostanze resinose: sono sostanze amorfe, insolubili in acqua, presenti in piccole percentuali nelle fibre tipo cotone, lino, ma in percentuali ben più considerevoli in legnami resinosi tipo pino, abete. Si eliminano per trattamento con acidi organici che le salificano rendendole solubili.
Cutina: è una sostanza con struttura chimica assai complessa; infatti è un estere di alcuni acidi grassi a peso molecolare molto elevato. Si solubilizza negli alcali a caldo. Amido: è anch’esso un polimero con formula [C6H10O5]n, ma, contrariamente agli altri zuccheri, in esso le molecole di glucosio sono concatenate in modo diverso; precisamente si può ammettere che esso, è costituito da due polisaccaridi diversi: lamilosio e lamilopectina. Per idrolisi parziale dell’amido si ottiene un disaccaride, il maltosio, per idrolisi parziale della cellulosa si ottiene invece il cellobiosio.
Lo scarso uso delle fibre di alcune varietà vegetali, potenzialmente molto interessanti sia per alcune caratteristiche intrinseche (lunghezza e tenacità delle fibre), sia per la facile reperibilità dei materiali di partenza, è principalmente da attribuire all’impiego di metodi estrattivi di stampo prettamente artigianale che, oltre ad essere particolarmente onerosi in termini di forza lavoro, richiedono tempistiche di produzione inaccettabili per un’industria moderna. Inoltre essi forniscono una fibra poco raffinata, dal diametro inadatto ad un processo automatizzato di cardatura e filatura. Prendendo ancora una volta come termine di paragone il caso dello spartium junceum, nessuno dei metodi fin ora impiegati per l estrazione di fibre cellulosiche da altre materiali naturali può essere convenientemente applicato a questa varietà vegetale.
Illustriamo di seguito alcuni dei trattamenti già noti per l estrazione di fibre cellulosiche da varie piante quali la canapa, il lino, la juta, che presentano in alcuni casi vari tipi di inconvenienti: lentezza del processo, inefficacia in alcuni casi a fornire un fibra sufficientemente morbida o di diametro adeguato all’impiego nell’industria tessile .
1.1 Processi Chimico-Fisici.
Digestione alcalina
Tra i processi chimico fisici vanno annoverati quelli a cui dopo un trattamento di tipo chimico si utilizzano trattamenti di tipo meccanico.
Il processo chimico è generalmente costituito da una digestione della sostanza vegetale in soluzione alcalina, il quale intacca non solo le emicellulose e le pectine che tengono i fasci fibrosi del floema, coesi tra loro e con lo xilema, ma anche le macromolecole costituenti la cuticola. In questo processo, la maggior parte delle sostanze pectiche incrostanti e delle emicellulose vengono separate dalla cellulosa nobile. La chiave di questo trattamento di estrazione chimica è la capacità del bagno alcalino di reagire con diverse categorie di molecole. Lo strato corticale viene praticamente sciolto per idrolisi basica di diversi componenti. Le cutine e le cere costituenti il manto idrofobico della pianta sono molecole contenenti gruppi esterei suscettibili di saponificazione. I grandi polimeri strutturali contenenti funzionalità carbossiliche acide come le pectine e le emicellulose vengono invece facilmente disciolte nella fase acquosa perché salificate tramite reazioni acido-base.
Tuttavia questo tipo di processo non è sufficiente di per se a separare le fibrille di cellulosa in fasci di diametro adeguato per lutilizzo successivo della fibra nellindustria tessile senza il ricorso ad ulteriori trattamenti. La morbidezza della fibra e la possibilità che la stessa sia impiegata in tessuti di qualità dipende dal diametro delle fibre elementari che dovrebbe essere preferibilmente di pochi micron. In realtà è impossibile ottenere fibre di tali diametri da un semplice processo di tipo chimico quando lo stesso non viene spinto a livelli severi che possono pregiudicare la resistenza meccanica delle fibre di cellulosa. Con il semplice processo di tipo chimico la fibra ottenuta è generalmente grossolana ( diametri dell’ordine di centinaia di micron ) e non può essere utilizzata in tessuti di buona qualità. Risulta generalmente possibile affinare il diametro delle fibre, provenienti da un processo di tipo chimico, mediante processi di tipo meccanico, nei quali le fibre vengono affinate facendole passare tra rulli o altri sistemi di molatura meccanica. Tuttavia i trattamenti meccanici sono difficilmente standardizzabili così che lo stesso tipo di macchine non può essere applicato a differenti varietà vegetali.
Wet oxidation<(1)>
La wet oxidation è un altro processo che è stato impiegato per la produzione di fibra cellulosica. Il materiale di partenza, eventualmente anche previamente macinato o comunque ridotto in pezzatura fine, viene sospeso in acqua arricchita in ossigeno a temperature comprese tra 125 e 320 °C e pressioni comprese tra 0.5 e 20 Mpa. Questo processo non appare conveniente per la separazione di fibre liberiane. Il consumo energetici che implica il riscaldamento delle notevoli quantità d’acqua utilizzate a pressione elevata ed i problemi impiantistici posti dalla presenza di eccessi di ossigeno in condizione di temperatura e pressione molto elevate, suggeriscono la messa a punto di metodi alternativi che implicano condizioni di processo più blande.
Steam explosion
La steam explosion è un altro processo che potrebbe essere utilizzato per la produzione di fibre liberiane. Il materiale viene esposto allazione di vapore acqueo a temperatura e pressione elevate. Dopo un certo periodo di esposizione la pressione del vapore viene abbassata repentinamente. Durante il trattamento il campione subisce sia modificazioni chimiche sia modificazioni meccaniche il vapore può anche essere impregnato di sostanze chimiche che favoriscono processi idrolitici. In questo caso gioca un ruolo fondamentale l’azione di separazione delle fibrille causate dalla rapida espansione del vapore quando la pressione viene istantaneamente abbassata. Il processo è comunque costoso a causa delle grandi quantità di energia che si richiedono per produrre il vapore ad alta pressione.
1.2 processi microbiologici
I processi microbiologici sono quelli in cui il materiale di partenza viene macerato in acqua in presenza di concentrazioni più o meno elevate di batteri che sono in grado di produrre sostanze enzimatiche che idrolizzano e/o frantumano le sostanze peptiche e le lignine incrostanti delle fibre cellulosiche. Il problema della macerazione microbiologica diretta di varietà vegetali a rapida crescita, per l’estrazione delle fibre cellulosiche è complicato dal fatto che gli enzimi prodotti da funghi e batteri che potrebbero essere impiegati per separare le lignine e le sostanze pectiche sono generalmente sostanze di alto peso molecolare solubili in acqua. Una macerazione di natura microbiologica incontra pertanto l’ostacolo della cuticola esterna che non viene aggredita dagli enzimi pectinolitici e ligninolitici. Sono noti i risultati ottenuti con la macerazione della ginestra à in un processo anaerobico in presenza del Clostridium Felsineum, batterio che ha mostrato una buona attività pectinolitica<(3)>. Si è visto che sebbene la macerazione in presenza del clostridium felsineum acceleri il processo, in modo tale che la velocità di degradazione delle sostanze pectiche aumenta di una fattore di circa 2,5 rispetto a quella che si ottiene in presenza della sola acqua, permangono tempi di trattamento dell’ ordine di alcuni giorni e non si ottiene una separazione efficace della parte cuticolare.
In linea di principio per la produzione della fibra potrebbero essere adattati una serie di trattamenti con enzimi pectinolitici o ligninolitici che possono essere ottenuti da diverse specie batteriche o fungine.
Gli enzimi pectinolitici o pectinasi sono un gruppo eterogeneo di enzimi che idrolizzano le sostanze pectiche.
Gli enzimi pectinolitici possono essere divise in due grandi classi<(4)>:
1) esterasi: favoriscono la de-esterificazione dei gruppi metossilici.
2) depolimerasi: Catalizzano la rottura del legame glicosidico o per o per idrolasi;
Gli enzimi Idrolasi di depolimerizzazione rompono il ponte glicosidico introducendovi acqua e generando due gruppi idrossilici.
La liase o trans eliminase attua una scissione non idrolitica, rompendo il legame glicosidico in C4 ed elimiando simultaneamente H da C5 producendo una insaturazione tra le posizioni 4-5.
Risultati ottenuti in riferimento alla estrazione delle fibre di lino hanno messo in luce che le lignine sono selettivamente degradate da due enzimi<(5)>: la lignina perossidasi (LiP) e la manganese perossidasi (MnP ) che appartengono alla famiglia delle proteine glicosilate. L’enzima MnP viene prodotto in quantità elevate dai funghi basidiomiceti phanerochaete crysosporium e phanerochaete sp. Le fibre stesse sono un buon substrato per la crescita dei funghi e quindi per la produzione dell’enzima.
Si ribadisce tuttavia che un processo di macerazione diretta di specie vegetali a rapida crescita, qualunque sia il trattamento di natura microbiologica, incontra l’ostacolo della impermeabilità della cuticola esterna, e ne conseguono tempi di processo molto lunghi (diversi giorni) per l’ottenimento di fibre pronte per i processi di cardatura e filatura.
Il processo oggetto dell’invenzione
Il processo industriale che viene di seguito presentato per la produzione di fibre liberiane è stato messo a punto in modo che fossero rispettate le seguenti caratteristiche:
• tempi di produzione rapidi delordine di poche ore;
• costi di produzione bassi;
• impatti ambientali bassi
• versatilità per la produzione di fibre con caratteristiche modulabili.
Il processo essenzialmente abbina ad uno stadio chimico di digesti alcalina, con tempi, che in funzione della concentrazione degli alcali, vanno da una diecina di minuti a qualche ora, nel quale la parte fibrosa viene separata sia dalla cuticola esterna sia dalla parte legnosa interna, un successivo stadio fisico in autoclave di compressione in aria calda, della fibra grezza prodotta nello stadio chimico, che, in funzione delle caratteristiche da impartire alla fibra, può essere condotto a temperature comprese tra 80 e 120 °C e a pressioni comprese tra 4 e 60 atmosfere, seguito da un successivo stadio di decompressione rapida del sistema. Infine la fibra può eventualmente essere sottoposta ad un processo finale di softening (ammorbidimento), nel caso in cui si richiedano caratteristiche di morbidezza particolarmente spinte. Tale processo di ammorbidimento potrà essere condotto per trattamento enzimatico sulle fibre in uscita dal secondo stadio, oppure mediante macchine cardatrici e pettinatrici tradizionali. Ai tre stadi principali sopra menzionati si abbinano manipolazioni intermedie dei materiali quali lavaggi e la separazione della componente legnosa, i quali tuttavia non influenzano sostanzialmente la qualità finale delle fibre, ma hanno soltanto il compito di allontanare alcune sostanze colorate, residui di alcalinità ed i residui legnosi. Più in dettaglio il processo include i seguenti stadi
a. Il materiale vegetale di partenza viene immerso per tempi variabili che vanno da 10 minuti a tre ore in una soluzione calda (da 70 a 100 °C) di alcali (preferibilmente NaOH o KOH) aventi concentrazioni nell’intervallo compreso tra 1% e 15% in peso (I tempi, la temperatura e la percentuale di alcalinità cambiano in funzione delle caratteristiche da impartire alla fibra e dalle condizioni utilizzate nello stadio di compressione in autoclave) . In questo stadio si ottengono fasci di fibre cellulosiche, ancora spesse (lo spessore trasversale è dell’ordine delle centinaia di micron) e ancora relativamente rigide, costituite da micro fibrille di cellulosa ancora incrostate da pectine e da lignine. Si separano però nettamente sia l’ossatura lignea delle vermene, che può essere allontanata con una semplice azione meccanica, e sia la gran parte delle sostanze corticali che vengono salificate, saponificate ed in parte idrolizzate. Per quanto riguarda la separazione delle sostanze corticali, va sottolineatoche una strategia di lavoro molto conveniente è quella di riutilizzare, quasi a ciclo chiuso, il liq basico che si forma nel corso della digestione delle varietà vegetali trattate, allontanando dalla soluzione alcalina calda le sostanze che gradualmente precipitano, in quanto poco solubili, e reintegrando la basicità al valore richiesto dal processo, aggiungendo la necessaria quantità di sostanza alcalina. Nel liquor basico che si determina con il processo di digestione sono contenute, in parte come residuo sospeso ed in parte disciolte, sostanze quali pectine, emicellulosa salificata, sali di acidi grassi, polialcoli alifatici ed aromatici. Il processo di precipitazione delle varie sostanze si determina quando, con il re-impiego a ciclo chiuso del liquor, la concentrazione da esse raggiunte supera quella prevista dagli equilibri termodinamici. La separazione delle sostanze che gradualmente precipitano nel liquor può essere realizzata per filtrazione del liquor mediante opportuni filtri, oppure per decantazione. Le sostanze separate possono essere impiegate nell’industria chimica per produrre vari classi di materiali: le pectine hanno valore come gelificanti ed additivi alimentari, le altre sostanze come le lignine i sali di acidi grassi e i polialcoli alifatici ed aromatici sono di grande interesse per l’industria chimica di base. Le sostanze organiche potranno anche essere utilizzate in processi di compostaggio per la produzione di concimi per l’agricoltura o come biomassa organica per impianti di cogenerazione di energia, o anche in impianti di fermentazione per la produzione di combustibili.
b. La fibra, proveniente dal processo di digestione (a), viene lavata con acqua e separata delle parti legnose eventualmente inglobate. La separazione dalle parti legnose può avvenire per azione meccanica con opportuni pettini meccanici oppure per sospensione in acqua delle fibre. Le parti legnose, avendo densità inferiore, possono essere facilmente recuperate in superficie ed allontanate. Tale operazione (separazione delle parti legnose) può anche essere posposta per esigenze impiantistiche a valle dello stadio (f) successivamente descritto. Se posta a valle dello stadio (a) offre il vantaggio di ridurre i volume di materiali che passano ai trattamenti previsti dagli stadi (d) e (e). Se posta a valle dello stadio (f) offre il vantaggio di poter coincidere con un processo di pettinatura delle fibre. La scelta tra queste possibili opzioni dipende pertanto dalle soluzioni impiantistiche che si vogliono adottare e dai vantaggi che si preferisce ottenere.
c. L’acqua in eccesso, di cui le fibre sono eventualmente imbevute, viene allontanata con mezzi meccanici, che possono consistere in una leggera pressatura, una leggera centrifugazione o altro sistema equivalente
d. A questo stadio la fibra umida (circa 1⁄2 kg di acqua per Kg di fibra) proveniente dagli stadi (a), (b) e (c) viene posta in autoclave ed esposta ad aria calda ad una temperatura dell’ordine di 80-120 °C, pressioni dell’ordine di 4-60 atmosfere e un tempo che può andare da 0.5 ora a 4 ore (le condizioni cambiano a seconda delle caratteristiche che si vogliono impartire alla fibra e delle condizioni impiegate nello stadio di digestione alcalina).
e. Dopo di che viene aperta una valvola che permette la repentina fuoriuscita dell’ aria calda e, di conseguenza, una rapida decompressione all’ interno del reattore. Si procede quindi al recupero della fibra. All’interno dell’autoclave si determinano condizioni ossidative a causa delle quali il reticolo delle lignine intorno alle fibrille cellulosiche si rompe. A tale processo contribuisce anche l’azione dirompente generata dalla repentina decompressione. Si rompono inoltre anche i legami a ponte d’idrogeno tra le varie catene di cellulosa con allontanamento dell’acqua di reticolo. Si ottengono così fibrille il cui diametro è dell’ordine di una diecina di micron.
f. La fibra viene lavata in acqua, per l’allontanamento di prodotti derivanti dalla demolizione del reticolo della lignine, asciugata ed inviata ai successivi impianti di lavorazione.
g. Nel caso in cui sia richiesta una morbidezza spinta della fibra, si invierà la fibra in uscita dallo stadio (1) ad una o più vasca di digestione enzimatica, nella quale siano contenuti o enzimi pectinolitici e/o enzimi ligninolitici del tipo perossidasi.
h. Un ulteriore stadio di ammorbidimento, anche da utilizzare in alternativa allo step (g) potrà essere costituito da un processo di ammorbidimento meccanico nel corso del quale la fibra viene fatta passare attraverso rulli rotanti e pettini.
i. Un ulteriore stadio di ammorbidimento, anche da utilizzare in alternativa allo stadio (g) e/o (h) può essere costituito da un processo di digestione in acqua ossigenata che sostituisce la finizione degli enzimi perossidici.
Il processo sopra descritto offre i seguenti vantaggi rispetto ad altri che potrebbero in linea di principio essere adottati.
-La fibra prodotta è pronta per la cardatura senza che ad essa rimangano adese sostanze corticali.
-I tempi di processo, rispetto a quelli necessari in processi di semplice trattamento di tipo enzimatico-biologici, che richiedono uno stadio digestivo lungo alcuni giorni, vengono ridotti a poche ore.
-La fibra risultante ha già un livello di sbiancamelo accettabile.
-Il processo è flessibile e facendo variare le temperature, le percentuali di alcali utilizzati nello stadio (a), il rapporto azoto/ossigeno e la pressione e la temperatura dell’aria nello stadio (b), la concentrazione enzimatica o i parametri meccanici nello stadio di ammorbidimento finale, si possono ottenere fibre con caratteristiche differenti a seconda degli utilizzi a cui esse saranno destinate.
-Rispetto ai trattamenti più conosciuti nel campo delle fibre vegetali (trattamento idrotermico, steam-explosion ), il processo oggetto dell’invenzione, porta ad un notevole abbattimento dei costi energetici. La riduzione dei costi energetici rispetto alla steam explosion è legata al fatto che in quel processo è richiesta la produzione di vapore a temperature dell’ordine di 200 °C. L’energia richiesta per produrre il vapore è almeno 5 volte superiore rispetto a quella che si richiede per produrre l’aria compressa alle temperatura impiegate nel processo oggetto dell’invenzione. Nelle condizioni operative impiegate dal processo, non viene prodotto vapore. L’impianto di trattamento viene essenzialmente ridotto ad una o più vasche di digestione, una o più vasche di lavaggio, ad una autoclave, e semplici apparati di movimentazione dei materiali.
-Rispetto alla wet-oxidation, il processo oggetto dell’invenzione, elimina i rischi e i costi relativi all’uso di ossigeno puro sotto pressione.
Esempi di realizzazione del processo
Esempio 1
Si riporta un esempio nei quali le quantità sono riferite alla produzione di 1Kg di fibra di ginestra.
a) SKg di vermene di ginestra vengono immerse per 15 minuti in una soluzione calda (100 °C ) di NaOH al 15% in peso. Sono stati impiegati circa 10 litri di tale soluzione. In questo stadio si ottengono fasci di fibre cellulosiche ancora spesse e ancora relativamente rigide, costituite da micro fibrille di cellulosa legate insieme da pectine e da lignine. Si separano però nettamente sia l’ossatura lignea delle vermene, che può essere allontanata con una semplice azione meccanica, e sia la gran parte delle sostanze corticali che vengono salificate, saponificate ed in parte idrolizzate.
b) Le vermene calde sono state lavate mediante diffusori a doccia immediatamente dopo la estrazione dal bagno di digestione. Sono state impiegati a tal fine tre litri di acqua fresca che percolando attraverso le vermene stesse ne allontano l’alcalinità. Nella fibra vengono quindi introdotti tre litri di acqua fresca e se ne allontanano tre litri di acqua inquinata dagli alcali che vengono aggiunti nella vasca di digestione alcalina reintegrando in questa sia l’acqua sia la stessa alcalinità. La parte legnosa è stata separata dalla fibra per pettinatura meccanica.
c) La fibra, leggermente compressa per l’allontanamento dell’acqua imbevuta (rimangono dopo la leggera compressione circa mezzo litro d’acqua/kg di fibra) è stata introdotta in autoclave dove la pressione dell’aria è stata portata a 4 atmosfere per 3 ore. d) Dopo questo periodo di compressione la pressione dell’autoclave è stata repentinamente ridotta a quella dell’ambiente.
e) La fibra è stata quindi lavata ed asciugata. Si ottengono fibrille di cellulosa dal diametro dell’ ordine di pochi micron
Esempio 2
IL processo è stato condotto come nell’esempio 1 con l’aggiunta di uno stadio di ammorbidimento meccanico, ottenuto mediante passaggio delle fibre provenienti dallo stadio (e) tra coppie di rulli rotanti opportunamente filettati in superficie. Si ottiene una fibra più morbida rispetto a quella prodotta nel processo 1
Esempio 3
Il processo è stato condotto come nell’esempio 1 con l’aggiunta di imo stadio di ammorbidimento enzimatico, ottenuto mediante digestione di 1 ora delle fibre provenienti dallo step (e) in acqua contenete il batterio Aspergillus Japonicus nella concentrazione di 2 mg/ml Si ottiene una fibra più morbida e più bianca rispetto a quella prodotta nel processo 1
Esempio 4
IL processo è stato condotto come nell’esempio 1 con l’aggiunta di uno stadio di ammorbidimento enzimatico, ottenuto mediante digestione di 1 ora delle fibre provenienti dallo step (e) in acqua contenete funghi basidiomiceti phanerochaete crysosporium nella concentrazione di 0.1 mg/ml. Si ottiene una fibra più morbida e più bianca rispetto a quella prodotta nel processo 1.
Esempio 5
IL processo è stato condotto come nell’esempio 1 con l’aggiunta di uno stadio di ammorbidimento chimico, ottenuto mediante digestione di 1 ora delle fibre provenienti dallo step (e) in una soluzione aquosa al 5% in volumi di acqua ossigenata Si ottiene una fibra più morbida e più bianca rispetto a quella prodotta nel processo 1.
Riferimenti bibliografici
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Claims (8)
- Rivendicazioni 1. Processo chimico-fisico per la produzione di fibre vegetali; attraverso l’immersione delle varietà vegetali in una soluzione calda di alcali, seguita dall’allontanamento dell’acqua in eccesso caratterizzato dal fatto che dette varietà vegetali, o le fibre cellulosiche da esse estratte, successivamente, vengono poste in autoclave, esposte ad aria calda ad una temperatura tra 80-120 °C, pressioni tra 4-60 atmosfere, per un tempo compreso tra 0.5 e 4 ore e che in seguito viene aperta una valvola che permette la repentina fuoriuscita dell’aria calda e, di conseguenza, una rapida decompressione all’interno dell’autoclave, producendo la riduzione del diametro delle fibre vegetali a valori dell’ordine della diecina di micron.
- 2. Processo chimico-fisico per la produzione di fibre vegetali secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che gli alcali della soluzione calda sono NaOH o KOH.
- 3. Processo chimico-fìsico per la produzione di fibre vegetali secondo la rivendicazione 2 caratterizzato dal fatto che la concentrazione degli alcali NaOH o KOH è compresa tra 1% e 15 %.
- 4. Processo chimico-fìsico per la produzione di fibre vegetali secondo una qualsiasi rivendicazione precedente caratterizzato dal fatto che dette fibre cellulosiche di piante vegetali vengono successivamente lavate in acqua per eliminare l’ alcalinità.
- 5. Processo chimico-fìsico per la produzione di fibre vegetali secondo la rivendicazione precedente caratterizzato dal fatto che la componente legnosa viene separata per azione meccanica o per gradiente di densità.
- Processo chimico-fisico per la produzione di fibre vegetali secondo la rivendicazione 5 caratterizzato dal fatto che la fibra, subisce un processo di ammorbidimento in una o più vasca di digestione enzimatica, nella quale siano contenuti o enzimi pectinolitici prodotti da microrganismi del tipo illustrato nelle tabelle sopra riportate, e/o enzimi ligninolitici del tipo perossidasi.
- 7. Processo chimico-fisico per la produzione di fibre vegetali secondo la rivendicazione 5 caratterizzato dal fatto che la fibra, subisce un processo di ammorbidimento meccanico nel corso del quale la fibra viene fatta passare attraverso rulli rotanti e pettini.
- 8. Processo chimico-fisico per la produzione di fibre vegetali secondo la rivendicazione 5 caratterizzato dal fatto che la fibra, subisce un processo di ammorbidimento costituito da un processo di digestione in acqua ossigenata.
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