Промислове використання стебел кукурудзи
1) Стебла кукурудзи
Зерна кукурудзи ростуть концентричними рядами навколо циліндричного качанця. Розмір качан 1,5-2 см в довжину і 2,5 см в діаметрі. Початок покритий листоподібною обгорткою, яка щільніша і важча за листя.
Підраховано, що при врожаї 9 м3 зерна на гектар залишається 2,6 т сухих стебел, листя та качан з одного гектара землі. Припустимо, що маса качан складає 180 кг/м3, на листя і стебла залишається 19 т. Через різну врожайність кукурудзи найбільш реальна цифра 3,8 т/га.
При збиранні кукурудзи спочатку зрізають нижні стебла (біля землі) і пов'язують їх у снопи, які збирають у копиці. Потім відривають качани від стебла. Останнім часом качани відривають відразу з стебел, що ростуть, і перекидають у контейнер. Якщо стебла потрібно забирати, їх зрізають вручну або за допомогою снопов'язалок. В іншому випадку стебла заорюють у землю при підготовці ґрунту до наступного врожаю.
2) Виробництво паперу зі стебел кукурудзи
Основні хімічні компоненти стебел кукурудзи – целюлоза, пентозан, лігнін.
Через високий вміст целюлози стебла кукурудзи давно розглядали як можливу сировину для паперу.
Один із ранніх патентів на виробництво паперу зі стебел кукурудзи був виданий Алісону і Хокінсу в 1802 р. З того часу активність у цій галузі постійно збільшувалася.
Технологію виробництва паперу із стебел кукурудзи вивчали в університеті штату Айова. Обладнання, що використовується, складалося з декількох автоклавів ємністю 0,09, 0,15, 0,21м3, маленького роли, сита, осушувача і ручної папероробної машини. У більшості робіт використовували гідроксид натрію при варінні пульпи. При використанні зовнішніх волокон результати виявлялися цілком надійними.
Незважаючи нате, що багато дослідників отримували гарний папір зі стебел кукурудзи, ніхто з них не розробив виробничого методу. Є кілька причин критичного ставлення до стебел кукурудзи як до сировинного матеріалу для виробництва паперу: папір виходить твердим (що вказує на необхідність отримання чистих стебел під час збирання кукурудзи) або тендітним при виготовленні зі всього стебла. Можливо, що подолання цих труднощів пов'язане зі змішуванням пульпи, приготовленої зі стебел кукурудзи та пульпи деревини. Видалення серцевини – процес дорогий, якщо немає способу використання серцевини. Ціна стебел кукурудзи вища, ніж деревини.
3) Різноманітні продукти
Ксилоза. Подібна до пентозану при нагріванні в розведеній мінеральній кислоті гідролізується, і утворюється ксилоза. Стебла кукурудзи містять до 20% ксилану. Неочищений ксилозний сироп можна приготувати, виварюючи стебла кукурудзи або качан кукурудзяних качанів у розведеній мінеральній кислоті, випаровуючи розчин до бажаної консистенції.
Мейзоліту. Пульпа, що використовується для приготування паперу, при безперервному рафінуванні по замкнутому циклі перетворюється на желе. Після сушіння з желе можна отримати твердий, щільний матеріал, подібний до вулканізованої фібри. Цей матеріал легко обробляється. Він був названий мейзолітом. Його важко сушити, і, можливо, він ніколи не конкуруватиме з різними полімерними матеріалами.
Паливний газ. Газ, отриманий із суміші стебел кукурудзи та стічних вод після ферментації, складається з 64% метану, 28% двоокису вуглецю, 3,4% водню та 4,3% азоту.
Стічні води пропонують необхідні азотисті компоненти. Залишок складається з важких довгих волокон, які погано взаємодіють із бактеріями.
Зазвичай листову обгортку качанівкукурудзи прибирають разом із стеблами та розглядають її як частину стебла. Найбільш широке застосування листова обгортка качанів знайшла у виробництві полірувальних кіл, що використовуються для полірування твердих гумових виробів.
Полірувальні круги виготовляли з декількох шарів листової обгортки качанів, затиснутих між полотняними прокладками сталевими дисками.
Кількість стебел, що збираються, кукурудзи в США перевищує 83 млн. щорічно. Фактично вони не використовуються. Сучасні методи збирання стебел потребують модифікації, щоб забезпечити чисті стебла за низькою ціною. Для запобігання гниття стебел їх необхідно просушувати. Стебла кукурудзи дуже рідко застосовуються як добриво, але для деяких ґрунтів вони корисні і є джерелом органічних речовин. Велика кількість стебел згрібається у дорозі і спалюється.
Стаття просунута програмою Rich Key.