КАНОП САНОАТИ ЧИҚИНДИЛАРИДАН ЦЕЛЛЮЛОЗА ОЛИШ ВА СИФАТ КЎРСАТКИЧЛАРИНИ ЎРГАНИШ

SCHOLAR ISSN: 2181-4147 VOLUME 3 | ISSUE 10 | 2025 https://t.me/openscholar Multidisciplinary Scientific Journal Oktabr, 2025 56 DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.17380617 КАНОП САНОАТИ ЧИҚИНДИЛАРИДАН ЦЕЛЛЮЛОЗА ОЛИШ ВА СИФАТ КЎРСАТКИЧЛАРИНИ ЎРГАНИШ Асрор Ҳасанович Мардонов Тошкент кимё-технология институти asror_mar[email protected] Бобир Шомуродович Примов Тошкент кимё-технология институти [email protected] АННОТАЦИЯ Тадқиқот мақсади – каноп саноати чиқиндилари, улардан целлюлоза ажратиб олишнинг мақбул шароитларини аниқлаш, гидролиз жараёнига ҳарорат, вақт, босим таъсирини ўрганиш, ажратиб олинган целлюлозанинг физик-кимёвий хоссаларини ўрганиш, олинган целлюлозанг ИҚ-спектрини таҳлил қилиш. Калит сўзлар: целлюлоза сақловчи маҳаллий хом ашёлар, целлюлоза, лигнин, ишқор концентрацияси, босим, вақт, ҳарорат, целлюлозанинг полимерланиш даражаси, сув шимувчанлиги, кул миқдори, ИҚ-спектр. ANNOTATION The purpose of the research is to determine the optimal conditions for extracting cellulose from hemp industry waste, to study the effect of temperature, time, and pressure on the hydrolysis process, to investigate the physicochemical properties of the obtained cellulose, and to analyze the IR spectrum of the extracted cellulose. SCHOLAR ISSN: 2181-4147 VOLUME 3 | ISSUE 10 | 2025 https://t.me/openscholar Multidisciplinary Scientific Journal Oktabr, 2025 57 Keywords: cellulose-containing local raw materials, cellulose, lignin, alkali concentration, pressure, time, temperature, degree of polymerization of cellulose, water absorption, ash content, IR spectrum. КИРИШ Дунёда ишлаб чиқариладиган санитар гигиеник қоғоз турларининг ҳажми барқарор сақланиб келинмоқда, қалин қоғоз ишлаб чиқариш эса 2019 йилда 57%- га ортган, аммо ёзув ва босма қоғоз турларини ишлаб чиқариш ҳажми айнан шу даврда 26%-га камайган. “Allianz Research. How paper and board are back on track” даги маълумотларда бу ҳолат 2025 йилда хам сақланиб қолади ва барча турдаги қалин қоғознинг ҳажми 63%-га ортади. Таққослаш мақсадида ишлаб чиқариладиган қоғознинг 17%-ини санитар гигиеник ва 20%-ини ёзув-босма қоғозлар ташкил этишини кўришимиз мумкин. Бу ҳолат жаҳонда нефт ва газ нархини ортиши ҳисобига ўрам-қадоқлаш маҳсулотлари учун пластмассага нисбатан қалин қоғозга бўлган талабни юқори бўлиши билан боғлиқдир [1]. Аммо қоғоз ва қоғоз маҳсулотларига бўлган талабни ортиши мавжуд ёғоч заҳираларини етишмовчилигига олиб келиши мумкин. Бу етишмовчиликни бир қадар қоплаш мақсадида қоғоз турларини ишлаб чиқаришда ёғоч бўлмаган ўсимликлардан фойдаланишнинг самарали технологияларини таклиф этиш зарур ҳисобланади. Ёғоч бўлмаган ўсимликларни қоғоз саноатида қўллаш целлюлоза олишнинг экологик ҳавфсиз альтернатив технологияларини ишлаб чиқиш имконини беради. Бир йиллик ўсимликлардан целлюлоза ва қоғоз олиш учун толали хомашё мамлакатимизда етарли ҳисобланади. Булар жумласига, қизилмия [2], тапинамбур [3], амаранда [4], юка [5], ғўзапоя, шоли поя, буғдой сомонини киритиш мумкин. Булар қишлоқ хўжалик чиқиндилари ҳисобланади. Пояларнинг бир қисми чорва моллар учун озуқа сифатида фойдаланилади, қолган қисми деярли ишлатилмайди. Бир йиллик ўсимлик поялари аслида кимё ва целлюлоза-қоғоз ишлаб чиқариш учун асосий толали хомашё ҳисобланади. SCHOLAR ISSN: 2181-4147 VOLUME 3 | ISSUE 10 | 2025 https://t.me/openscholar Multidisciplinary Scientific Journal Oktabr, 2025 58 Чет элларда бу ўсимликлардан целлюлоза ишлаб чиқаришда кенг фойдаланилади. АДАБИЁТЛАР ТАҲЛИЛИ ВА МЕТОДОЛОГИЯ Қишлоқ хўжалик чиқиндалари заҳираси дунё бўйича йилига 998 млн.т. ни ташкил этиб, унинг 10%-идан фойдаланилганда хам йилига қоғоз ва қалин қоғоз ишлаб чиқариш учун 99,8 млн.т толали ярим тайёр маҳсулот олиш мумкин [6]. Бир йиллик ва ёғоч бўлмаган ўсимликлардан целлюлоза ва ярим целлюлоза ишлаб чиқариш учун натрон ва сульфат қайнатиш усуллари таклиф этилган. Каноп саноатида ҳосил бўладиган чиқиндилардан самарали фойдаланиш орқали ёзув, босма, сигарет, қадоқлаш, фильтрловчи, ўрам, санитар гигиеник, қутилар учун қоғоз ва қалин қоғоз, шунингдек кимё, фармацевтика саноатида микрокристаллик целлюлоза ва целлюлоза эфирлари ишлаб чиқаришда муҳим хом ашё ҳисобланган целлюлоза ва лигнин ажратиб олиш мумкин. Дастлаб каноп саноатида ҳосил бўладиган целлюлоза таркибли чиқиндиларни кимёвий таркибини анъанавий стандарт усул[7] бўйича ўрганилиб олинган натижалар кўп йиллик ва бир йиллик ўсимликлар кимёвий таркиби билан солиштирилди. Олинган натижалар 1-жадвалда келтирилган. 1-жадвал. Ўсимлик хом-ашёларининг кимёвий таркиби Хом-ашёлар Целлюлоза Лигнин Пентозан Холоцеллюлоза Кул миқдори Каноп 56,4 15,6 22,3 60,0 2,78 Сомон 48.4 16,6 21,8 58,7 3,2 Оқ қайин 41,0 21,0 10,7 64,7 0,5 Қарағай 47,0 27,5 10,4 63,2 0,2 Топинамбур 45 16,2 17,8 64,2 1,5 Жадвалдан кўриниб турибдики, каноп таркибидаги целлюлоза ва пентозанлар сомон, оқ қайин ва қарағайлардагига қараганда кўпроқ экан. SCHOLAR ISSN: 2181-4147 VOLUME 3 | ISSUE 10 | 2025 https://t.me/openscholar Multidisciplinary Scientific Journal Oktabr, 2025 59 Демак каноп таркибидан целлюлоза ва бошқа маҳсулотларни ажратиб олиб, уларни қўлланилиш соҳаларини аниқлаш муҳим экан. Канопдан целлюлоза ажратиб олиш учун натронли усулдан фойдаланилди [8]. НАТИЖАЛАР Натрон усул. Бунда каноп пояси таркибидан целлюлоза ажратиб олиш учун уни лаборатория шароитида 20±5 мм ўлчамда майдалаб, доимий намлиги 8±1% гача қуритилди. Целлюлоза таркибли каноп саноати чиқиндиларидан целлюлоза олишни мақбул усулларини аниқлаш учун гидролизлаш жараёнига ишқор концентрацияси ва вақт таъсири ўрганилди. Пишириш учун майдаланган хом ашёдан электрон тарозида 0,01 аниқликда 400 гр дан тортиб олиниб лаборатория автоклавида ишқорнинг 30г/л; 40г/л; 50г/л; 60г/л; ва 70г/л конц. эритмаларида ҳарорат, босим ва вақтни ўзгартирган ҳолда пиширилди. Целлюлоза таркибли каноп саноати чиқиндисидан целлюлоза олиш ва унинг сифат кўрсаткичларига ишқор коцентрациясини таъсири 2-жадвал Целлюлоза олинган хом ашё тури NaOH, г/л Целлюлоза унуми, % Ҳарорат, °C Босим (атм) Кул миқдори, % Каноп саноати чиқиндиси 30 30,7 130 4 1,31 31,2 140 5 1,28 32,6 150 6 1,22 40 33,3 130 4 1,16 34,2 140 5 1,11 36,1 150 6 1,07 50 39,2 130 4 0,98 41,7 140 5 0,93 45,8 150 6 0,87 60 48,6 130 4 0,84 56,4 140 5 0,82 55,9 150 6 0,82 70 54,6 130 4 0,81 SCHOLAR ISSN: 2181-4147 VOLUME 3 | ISSUE 10 | 2025 https://t.me/openscholar Multidisciplinary Scientific Journal Oktabr, 2025 60 2-жадвалдан кўриниб турибдики, каноп саноати толали чиқиндиларидан целлюлоза олишда ишқор концентрацияси 30 г/л дан 60 г/л гача оширилганда целлюлозанинг унуми ошиб боради, ишқор концентрацияси 70 г/л да эса аксинча целлюлозанинг унуми камаяди. Целлюлозани пишириш учун ишқор концентрацияси 60 г/л мақбул концентрация сифатида танлаб олинди. Бундан ташқари каноп пояси ва гугурт саноати толали чиқиндиларидан целлюлоза олиш жараёнида целлюлозанинг унумига ҳарорат таъсири ҳам ўрганилди. Каноп саноати чиқиндиларидан целлюлоза олиш ва унинг сифат кўрсаткичларига вақтнинг таъсири 3-жадвал. Целлюлоза олинган хом ашё тури NaOH, г/л Ҳарорат, °C°°C Вақт, минут Целлюлоза унуми, % α-целлюлоза, % Каноп саноати чиқиндиси 60 140-150 150 35.7 90.7 180 39.2 92.4 210 47.4 90.5 240 56.4 89.0 270 45.3 87.6 Каноп саноати чиқиндиларидан олинган целлюлозанинг сув шимувчанлиги, хажм массаси, полимерланиш даражаси ва целлюлоза миқдори аниқланди. Олинган натижалар қуйидаги жадвалда келтирилган. Олинган целлюлозаларнинг сифат кўрсаткичлари 4-жадвал Хом ашё номи NaOH г/л Вақт, минут Ҳарорат , оС Целлюл оза унуми, % Сифат кўрсаткичлари хажм массаси, кг/м3 ПД сув шимувчанл иги, % Каноп пояси 60 150 140 35.7 185 830 54 180 39.2 174 850 58 210 47.4 165 870 62 240 56.4 154 980 68 SCHOLAR ISSN: 2181-4147 VOLUME 3 | ISSUE 10 | 2025 https://t.me/openscholar Multidisciplinary Scientific Journal Oktabr, 2025 61 3.5-жадвалдан кўриниб турибдики, вақт ошган сари целлюлозанинг унуми кўпайганлигини кўриш мумкин. Маълумки, целлюлоза толаларига қанча яхши кимёвий ишлов берилса унинг хажм массаси камаяди ва сув шимувчанлик қобилияти, полимерланиш даражаси ортиб боради. МУҲОКАМА Каноп поясидан олинган целлюлоза намуналарининг ИҚ-спектри олинди (1-расм). Ички стандарт ўрнида ~ 2900 см–1 частотали ютилиш соҳа қўлланилган (ОН–, СН–, ва СН2– валентли тебранишлар), ўртача хатолик + 5%. Спектрда целлюлозага характерли бўлган ҳамма участкалар кўринади. Каноп целлюлозаси спектрини анализи бўйича 3336,13 см–1 юқори частотали, ютилиш соҳаси кенг (3250-3500 см–1), валент тебранишли ва интенсивлиги юқори (5-жадвал). 1-расм. Каноп целлюлозасининг ИҚ-спектри. Целлюлозадаги барча гидроксил гуруҳлари – ОН юқори водород боғлари билан характерланади. Каноп целлюлозаси функционал гуруҳларнинг характеристик тебраниш частоталари 5-жадвал Ютилиш соҳаси, см–1 Гуруҳ Тебраниш тури Тебраниш интенсивлиги 3336,13 О-Н (Н боғ ҳосил қилган) валент Кенг ва интенсив 1315,45 C–O валент жуда интенсив 1159,09 C–O–C валент интенсив 1030,37 C–O ёки C–OH валент интенсив SCHOLAR ISSN: 2181-4147 VOLUME 3 | ISSUE 10 | 2025 https://t.me/openscholar Multidisciplinary Scientific Journal Oktabr, 2025 62 Бу жадвалдан кўришимиз мумкинки, 3336,13 см⁻¹ (93,96%T) бу диапазон O– H валент тебранишларига тўғри келади. ИҚ-спектрдаги бу пик феноллар ёки спиртлар (–OH) гуруҳининг мавжудлигини кўрсатади. Бу целлюлоза таркибидаги гидроксил гуруҳлардан келган сигнал. 1315,45 см⁻¹ (94,99%T) бу диапазон одатда C–O валент тебранишлари ёки ароматик C–H тебранишларига мос келади. Целлюлоза таркибидаги ароматик ҳалқа ва спирт-эфир C–O боғлари шу жойда чиқиши мумкин. 1159,09 см⁻¹ (92,70%T) бу диапазон C–O–C (эфир боғлари) ёки β-гликозид боғлари тебранишларига мос келади. Целлюлоза ва гемицеллюлозалар учун хос сигнал. 1030,37 см⁻¹ (82,35%T) бу кучли пик C–O валент тебранишлари ёки полиоллар ва спиртлардаги C–OH боғлари учун хос. Бу ҳам целлюлоза таркибидаги асосий тузилиш белгиларидан бири. ХУЛОСА Ушбу мақолада танлаб олинган целлюлоза таркибли каноп чиқиндилари таркибидаги целлюлозани натрон усулида гидролизлаб ажратиб олиш, бу жараёнга ишқор концентрацияси, вақт, босим таъсири ўрганилди. Олинган целлюлозанинг тузилиши, таркиби ва физик-кимёвий хоссалари ИҚ-спектроскопия усулларидан фойдаланилган ҳолда аниқланди. АДАБИЁТЛАР РЎЙХАТИ 1. Allianz Research. How paper and board are back on track. Euler Hermes. 05 November 2021. 11 с. 2. Галимова З.К, Бабаханова X.А, Набиев Д.С. Характеристики и печатные свойства бумаги на основе хлопковой и солодковой целлюлозы // Вестник молодых ученых Санкт-Петербургского Государственного Университета технологии и дизайна. Выпуск №1 –С.94-97 SCHOLAR ISSN: 2181-4147 VOLUME 3 | ISSUE 10 | 2025 https://t.me/openscholar Multidisciplinary Scientific Journal Oktabr, 2025 63 3. М.М. Муродоа, Э.А. Эгамбердиев, Г.Р. Рахмонбердиев. “Тапинамбур ўсимлиги “Файз-Барака” ва “Мўжиза” навлари пояларидан целлюлоза олиш жараёнини ўрганиш. Композицион материаллар илмий техникавий ва амалий журнали. Тошкент 2012 йил. №2 59-63 б 4. М.Ш. Хасанова , Б.Б. Каримов. Қоғоз саноати учун хомашё олишда доривор ўсимликлардан фойдаланиш. [электрон ресурс]. https://referat.uz/texnika-va texnologiyalar/24083-qogoz-sanoati-uchun-khomashio-.html 5. Шеримбетов И.У., Набиева И.А. Қадоқлаш–ўрам қоғоз турларини ишлаб чиқаришда маҳаллий хом ашёлардан фойдаланиш имкониятларини ўрганиш “Магистратура талабаларининг илмий мақолалар тўплами” Тошкент. ТТЕСИ 2021 й. 421-423-бет 6. Obi F. O., Ugwuishiwu B. O., Nwakaire J. N. Agricultural waste concept, generation, utilization and management. Nigerian Journal of Technology (NIJOTECH). Vol. 35, No. 4, October 2016, pp. 957 – 964. 7. Норматов Г. А., Примкулов М.Т. Изучение процесса получения целлюлозы из стеблей различных однолетних бахчевых культур. Электронный научный журнал. Выпуск 11(56) ноябрь 2018 г. г. Москва, РФ. ООО «МЦНО» 8. К.Жамолиддинов, В.Умарова, Д.Хамдамова, М.Примқулов. Ер ёнғоқ ўсимлигининг вегетатив даврида кимёвий таркибини ва целлюлозасини структурасини ўзгариши. Т. Композицион материаллар 4/2018, 29-32 б. 9. Примқулов М.Т., Сайфутдинов Р.С., Набиева И.А. Бир йиллик ўсимликларданцеллюлоза ва қоғоз олиш технологияси. Тошкент 2012.