ПЕРОКСИДНАЯ ЦЕЛЛЮЛОЗА ИЗ ПШЕНИЧНОЙ СОЛОМЫ

УДК 676.166

  • Роберт Зусьевич Пен Сибирский государственный университет науки и технологий им. академика М.Ф. Решетнева Email: robertpen@yandex.ru
  • Ида Львовна Шапиро Сибирский государственный университет науки и технологий им. академика М.Ф. Решетнева Email: robertpen@yandex.ru
  • Наталья Викторовна Каретникова Сибирский государственный университет науки и технологий им. академика М.Ф. Решетнева Email: karetnikova.tata@yandex.ru
Ключевые слова: пшеничная солома, пероксидная делигнификация, соломенная целлюлоза, прочность целлюлозы, белизна целлюлозы

Аннотация

Стебли пшеничной соломы (Triticum sh,), заготовленны в Емельяновском районе Красноярского края. Отрезки стеблей длиной 2–3 см обрабатывали водным раствором пероксида водорода и уксусной кислоты с добавкой каталитических количеств серной кислоты при гидромодуле 6. Уксусная кислота окисляется до перуксусной кислоты, которая, в свою очередь, окисляет лигнин с образованием растворимых продуктов. Переменные технологические факторы и диапазоны их варьирования: начальная концентрация уксусной кислоты (4–8 г-моль/л), пероксида водорода (3–5 г-моль/л); серной кислоты (0.25–0.65%); температура (80–90 °С) и продолжительность (240–330 мин.) варки. Зависимости доли растворившегося лигнина, выхода и белизны целлюлозы от переменных факторов аппроксимировали уравнениями регрессии второго порядка. Уравнения использовали для графического представления результатов и вычисления оптимальных условий процесса. По основным показателям (выход 49–63%, белизна до 89%, разрывная длина до 8700 м, сопротивление продавливанию до 240 кПа, сопротивление раздиранию 420 мН) пероксидная целлюлоза из пшеничной соломы со степенью помола 30°ШР не уступает регламентируемым свойствам сульфатной беленой целлюлозы из древесины лиственных пород. Возможность получения целлюлозы с высокой белизной после варки позволит в ряде случаев отказаться от дорогостоящей последующей отбелки.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Metrics

Загрузка метрик ...

Биографии авторов

Роберт Зусьевич Пен, Сибирский государственный университет науки и технологий им. академика М.Ф. Решетнева

доктор технических наук, профессор кафедры технологии целюлозно-бумажного производства и химических волокон

Ида Львовна Шапиро, Сибирский государственный университет науки и технологий им. академика М.Ф. Решетнева

кандидат технических наук, старший научный сотрудник кафедры машин и аппаратов промышленных технологий

Наталья Викторовна Каретникова, Сибирский государственный университет науки и технологий им. академика М.Ф. Решетнева

кандидат химических наук, доцент, доцент кафедры машин и аппаратов промышленных технологий

Литература

Tsang L.J., Reid J.D., Coxworth E.C. Applied and Environmental. Microbiology, 1987, vol. 53, no. 6, pp. 1304–1306.

Junenez I., Maestre F., Torre M.J., Perez I. Tappi J., 1997, vol. 80, no. 12, pp. 148–154.

Epelde Gonzalo I., Lindgren C.T., Lindstrom M.E. J. Wood Chem. and Technol., 1998, vol. 18, no. 1, pp. 69–82.

Sun R.C., Fang J.M., Rowlands P. Polim. J., 1998, vol. 30, no. 4, pp. 289–294.

Sudhagar M., Tabil L.G., Sokhansanj S. Biomass and Bioenergy, 2004, vol. 27, pp. 339–352.

Sun X.F., Sun R.C., Su Y., Sun J.X. J. Agricult. Food Chemist., 2004, vol. 52, pp. 839–847.

Kabel M.A., Bos G., Zeevalking J., Voragen A.G.J., Schols H.A. Bioresour. Technol., 2007, vol. 98, no. 10, pp. 2034–2042.

Petersen M.O., Larsen J., Thomsen M.H. Biomass Bioengineer, 2009, vol. 33, pp. 834–840.

Kuznetsov B.N., Danilov V.G., Sudakova I.G., Yatsenkova O.V., Garyntseva N.I., Ibragimova Ye.F. Khimiya ras-titel'nogo syr'ya, 2009, no. 4, pp. 39–44. (in Russ.).

Khokhar Z.-u., Syed Q., Nadeem M., Baig S., Irfan M., Gul I., Tipu I., Aslam S., Zahoor Q., Samra M. Athar A. World Applied Sciences Journal, 2010, vol. 11(12), pp. 1524–1530.

Chen Y.M., Wang Y., Wan J.Q., Ma Y.W. Cellulose, 2010, vol. 17, no. 2, pp. 329–338.

Krupin V.I., Dem'yanovskaya N.V., Kudryashov V.N. Tsellyuloza. Bumaga. Karton, 2010, no. 3, pp. 50–51. (in Russ.).

Kuznetsov B.N., Sudakova I.G., Garyntseva N.V., Ivanchenko N.M. Khimiya v interesakh ustoychivogo razvitiya, 2011, no. 19, pp. 527–533. (in Russ.).

Singh S., Dutt D., Tyagi C.H. BioResources, 2011, vol. 6, no. 1, pp. 154–177.

Yimmon B.M., Gogate P.R., Horvath M. Ultrasonics Sonochemistry, 2012, vol. 19, pp. 984–993. DOI: 10.1016/j.ultsorich.2012.02.007.

Liu Z., Cao Y., Yao H., Wu S. BioResuorces, 2013, vol. 8, pp. 1306–1319.

Wel T., Jiang C., Zhi-qi B., Qi Z., Chang L., Yue G. J. Harbin Univ. Commer. Natur. Sci. Ed., 2015, vol. 31, no. 4, pp. 458–459.

Pen R., Karetnikova N., Shapiro I. Peroksidnaya tsellyuloza. Delignifikatsiya rastitel'nogo syr'ya perokso-soyedineniyami. [Peroxide cellulose. Delignification of plant raw materials with peroxo compounds]. Saarbrücken: LAMBERT Academic Publishing, 2013, 245 p. (in Russ.).

Pen R.Z., Karetnikova N.V., Shapiro I.L. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2020, no. 4, pp. 329–347. DOI: 10.14258/jcprm.2020048119. (in Russ.).

Pen R.Z., Shapiro I.L., Silin D.R. “Scientific research of the SCO countries: synergy and integration”. International Conference (2020, December 8). Beijing, China, 2020, vol. 3, pp. 163–168.

Pen R.Z., Shapiro I.L., Marchenko R.A. Problemy mekhaniki tsellyulozno-bumazhnykh materialov. Materialy VI Mezhdunarodnoy nauchno-tekhnicheskoy konferentsii. [Problems of Mechanics of Pulp and Paper Materials. Materials of the VI International Scientific and Technical Conference]. Arkhangel'sk, 2021, pp. 333–338. (in Russ.).

Pen R.Z. Planirovaniye eksperimenta v Statgraphics Centurion. [Planning an experiment in Statgraphics Centurion]. Krasnoyarsk, 2014, 291 p. (in Russ.).

Pen R.Z., Pen V.R. Statisticheskiye metody matematicheskogo modelirovaniya, analiza i optimizatsii tekhnolo-gicheskikh protsessov. [Statistical methods of mathematical modeling, analysis and optimization of technological pro-cesses]. St. Petersburg, 2020, 308 p. (in Russ.).

Flyate D.M. Bumagoobrazuyushchiye svoystva voloknistykh materialov. [Paper-forming properties of fibrous materi-als]. Moscow, 1990, 136 p. (in Russ.).

Опубликован
2022-06-10
Как цитировать
1. Пен Р. З., Шапиро И. Л., Каретникова Н. В. ПЕРОКСИДНАЯ ЦЕЛЛЮЛОЗА ИЗ ПШЕНИЧНОЙ СОЛОМЫ // Химия растительного сырья, 2022. № 2. С. 299-305. URL: http://journal.asu.ru/cw/article/view/10688.
Выпуск
Раздел
Технологии