НЕДРЕВЕСНОЕ СЫРЬЕ КАК ИСТОЧНИК ЦЕЛЛЮЛОЗНЫХ ВОЛОКОН. ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ, ПРОБЛЕМЫ И РЕШЕНИЯ (ОБЗОР)
УДК 676.024
Аннотация
В статье рассматриваются различные недревесные растения в качестве источников волокнистого сырья для целлюлозно-бумажной промышленности. Авторы приводят основные категории недревесного волокнистого сырья: сельскохозяйственные отходы, естественнорастущие растения и технические культуры. Приводится информация о положении волокон в растении: волокна внутренней части стебля, лубяные (наружной части стебля) волокна, волокна листьев и волокна плодов, а также способы их выделения. Из всего многообразия недревесных растений авторы выделяют техническую коноплю как наиболее перспективное сырье, имеющее прочные волокна и высокое содержание целлюлозы. Выявлено, что использование недревесного сырья способствует сокращению давления на лесные ресурсы и улучшению экологической устойчивости производства целлюлозы и бумаги. Также рассматриваются технологические аспекты производства бумажной продукции из недревесного сырья. Приводятся преимущества и недостатки использования альтернативного сырья, а также его перспективы. Указывается на необходимость дальнейшего исследования и разработки новых методов и технологий для оптимизации эффективности использования недревесного сырья в целлюлозно-бумажной промышленности. В заключении делается вывод о значимости применения недревесного сырья для снижения негативного влияния производства бумаги на окружающую среду и обеспечения устойчивого развития данной отрасли промышленности.
Скачивания
Metrics
Литература
Ashori A. Polymer-Plastics Technology and Engineering, 2006, vol. 45, pp. 1133–1136. DOI: 10.1080/03602550600728976.
Azeez M.A. Pulp and Paper Processing. InTech, 2018. DOI: 10.5772/INTECHOPEN.79749.
Sridach W. Suranaree J. Sci. Technol., 2010, vol. 17, no. 2, pp. 105–123.
Chandra M. Use of Nonwood Plant Fibers for Pulp and Paper Industry in Asia: Potential in China. Blacksburg, 1998, 91 p.
Petroudy S.R. Advanced High Strength Natural Fibre Composites in Construction, 2017, pp. 59–83. DOI: 10.1016/B978-0-08-100411-1.00003-0.
Liu Z., Wang H., Hui L. Pulp and Paper Processing. InTech, 2018. DOI: 10.5772/INTECHOPEN.79017.
Saijonkari-Pahkala K. Agricultural and Food Science, 2001, vol. 10, 101 p. DOI: 10.23986/AFSCI.5707.
Polyutov A.A., Pen R.Z., Byvshev A.V. Tekhnologiya tsellyulozy. Ekologicheski chistoye proizvodstvo. [Cellulose technology. Environmentally friendly production]. Krasnoyarsk, 2012, 294 p. (in Russ.).
Novo L.P., Bras J., Belgacem M.N., Curvelo A.A. Journal of Renewable Materials, 2017, vol. 6, pp. 160–168. DOI: 10.7569/JRM.2017.634165.
Rainey T.J., Covey G. Sugarcane Based Biofuels and Bioproducts. John Wiley & Sons, 2016, pp. 259–280. DOI: 10.1002/9781118719862.CH10.
Rudi H., Resalati H., Eshkiki R.B., Kermanian H. Journal of Cleaner Production, 2016, vol. 127, pp. 562–566. DOI: 10.1016/J.JCLEPRO.2016.04.049.
Mehdikhani H., Jalali Torshizi H., Dahmardeh Ghalehno M. Nordic Pulp & Paper Research Journal, 2019, vol. 34, pp. 250–263. DOI: 10.1515/npprj-2019-0032.
Normatov G.A., Primkulov M.T. Universum: tekhnicheskiye nauki, 2018, no. 11(56), pp. 8–10. (in Russ.).
Normatov G.A., Primkulov M.T. Universum: tekhnicheskiye nauki, 2018, no. 12(57), pp. 107–110. (in Russ.).
Shakhvorostov A.V., Ibrayeva Zh.Ye., Kudaybergenov S.Ye. Novosti nauki Kazakhstana, 2017, no. 3(133), pp. 132–140. (in Russ.).
Vargas F., Gonzalez Z., Sánchez R.M., Jiménez L., Rodríguez A. BioResources, 2012, vol. 7(3), pp. 4161–4170. DOI: 10.15376/BIORES.7.3.4161-4170.
Fišerová M., Gigac J., Majtnerová A., Szeiffova G. Cellulose Chemistry and Technology, 2006, vol. 40, pp. 405–412.
Yeliseyeva T., Tarantul A. Zhurnal zdorovogo pitaniya i diyetologii, 2018, no. 5, pp. 31–42. (in Russ.).
Ramdhonee A., Jeetah P. Journal of environmental chemical engineering, 2017, vol. 5, pp. 4298–4306. DOI: 10.1016/J.JECE.2017.08.011.
Yeliseyeva T., Tarantul A. Zhurnal zdorovogo pitaniya i diyetologii, 2018, no. 6, pp. 55–65. (in Russ.).
Sibaly S., Jeetah P. Journal of environmental chemical engineering, 2017, vol. 5, pp. 5978–5986. DOI: 10.1016/J.JECE.2017.11.026.
Chesca A.M., Nicu R., Tofanica B.M., Puițel A.C., Vlase R., Gavrilescu D. Cellulose Chem. Technol., 2018, vol. 52 (7-8), pp. 645–653.
Ferdous T., Quaiyyum M.A., Salam A., Jahan M.S. Current Research in Green and Sustainable Chemistry, 2020, vol. 3, 100017. DOI: 10.1016/j.crgsc.2020.100017.
Mousavi S.M., Hosseini S.Z., Resalati H., Mahdavi S., Garmaroody E.R. Journal of Cleaner Production, 2013, vol. 52, pp. 420–424. DOI: 10.1016/J.JCLEPRO.2013.02.016.
Deykun I., Halysh V., Barbash V. Cellulose Chemistry and Technology, 2018, vol. 52, pp. 833–839.
Torgashov V.I., Gert Ye.V., Zubets O.V., Kaputskiy F.N. Vestnik BGU. Seriya 2: Khimiya. Biologiya. Geografi-ya, 2008, no. 2, pp. 12–20. (in Russ.).
Chaowei W., Chong L., Fan X., Xiangfan W., Yangbing W. Cellulose Chemistry and Technology, 2019, vol. 53, pp. 1009–1015. DOI: 10.35812/cellulosechemtechnol.2019.53.99.
Rodríguez A., Moral A., Serrano L., Labidi J., Jiménez L. Bioresource technology, 2008, vol. 99, pp. 2881–2886. DOI: 10.1016/J.BIORTECH.2007.06.003.
Tripathi K.A., Mishra O.P., Bhardwaj N.K., Varadhan R. Cellulose Chem. Technol., 2018, vol. 52 (1-2), pp. 81–88.
Kkhoa Kh.M., Maslennikova A.A., Okulova Ye.O., Kazakov Ya.V. Khimiya i khimicheskaya tekhnologiya pere-rabotki rastitel'nogo syr'ya: materialy dokladov Mezhdunarodnoy nauchno-tekhnicheskoy konferentsii, posvyash-chennoy 100-letiyu so dnya rozhdeniya V.M. Reznikova, Minsk, 10–12 oktyabrya 2018 goda. [Chemistry and chemical technology for processing plant raw materials: materials of reports of the International Scientific and Technical Conference dedicated to the 100th anniversary of the birth of V.M. Reznikova, Minsk, October 10–12, 2018]. Minsk, 2018, pp. 151–155. (in Russ.).
Reddy K.O., Maheswari C.U., Shukla M., Muzenda E. Separation Science and Technology, 2014, vol. 49, pp. 1527–1534. DOI: 10.1080/01496395.2014.893358.
Reddy K.O., Maheswari C.U., Shukla M., Rajulu A.V. Materials Letters, 2012, vol. 67, pp. 35–38. DOI: 10.1016/J.MATLET.2011.09.027.
Gomes F.J., Colodette J.L., Burnet A., Batalha L.A., Barbosa B.M. Bioresources, 2013, vol. 8, pp. 4359–4379. DOI: 10.15376/BIORES.8.3.4359-4379.
Daud Z., Gomesh N., Santiagoo R., Tajarudin H.A., Awang H.B., Hatta M.Z.M., Ridzuan M.B., Detho A.B. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 2020, vol. 616, 012064. DOI: 10.1088/1755-1315/616/1/012064.
Jiménez L., Ramos E.E., Rodríguez A.G., de la Torre M.J., Ferrer J.L. Bioresource technology, 2005, vol. 96, no. 9, pp. 977–983. DOI: 10.1016/J.BIORTECH.2004.09.016.
Budayeva V.V., Mitrofanov R.Yu., Zolotukhin V.N., Sakovich G.V. Polzunovskiy vestnik, 2009, no. 3, pp. 328–335. (in Russ.).
Budayeva V.V., Mitrofanov R.Yu., Zolotukhin V.N., Arkhipova O.S. Polzunovskiy vestnik, 2010, no. 3, pp. 240–245. (in Russ.).
Kapustyanchik S.Yu., Yakimenko V.N. Pochvy i okruzhayushchaya sreda, 2020, vol. 3, no. 3, e126. DOI: 10.31251/pos.v3i3.126. (in Russ.).
Marinho N.P., Cademartori P.H., Nisgoski S., Tanobe V.O., Klock U., Muñiz G.I. Carbohydrate polymers, 2020, vol. 230, 115579. DOI: 10.1016/j.carbpol.2019.115579.
Baymukhametova E.A. Biomika, 2016, vol. 8, no. 3, pp. 275–288. (in Russ.).
Podol'naya L.P., Grigor'yev S.V., Illarionova K.V. i dr. Dostizheniya nauki i tekhniki APK, 2015, vol. 29, no. 7, pp. 56–58. (in Russ.).
Novikov A.O., Temruk V.I., Solov'yeva T.V. i dr. Trudy BGTU. Khimiya, tekhnologiya organicheskikh veshchestv i biotekhnologiya, 2012, no. 4(151), pp. 157–161. (in Russ.).
Barbash V.A., Trembus I.V., Oksentyuk N.N. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2014, no. 4, pp. 271–278. (in Russ.).
Ramirez-Cando L.J., Spugnoli P., Matteo R., Bagatta M., Tavarini S., Foschi L., Lazzeri L. Chemical engineering transactions, 2017, vol. 58, pp. 787–792. DOI: 10.3303/CET1758132.
Bogdanova O.F., Berezovskiy Yu.V. Materialy i tekhnologii, 2018, no. 2(2), pp. 9–13. DOI: 10.24411/2617-149X-2018-12001. (in Russ.).
Bogdanova O.F., Putintseva S.V. Materialy dokladov 46 respublikanskoy nauchno-tekhnicheskoy konferentsii prepodavateley i studentov, Vitebsk, 24–25 aprelya 2013 goda. [Materials of reports of the 46th Republican Scien-tific and Technical Conference of Teachers and Students, Vitebsk, April 24–25, 2013]. Vitebsk, 2013, pp. 261–264. (in Russ.).
Małachowska E., Przybysz P.J., Dubowik M., Kucner M., Buzała K.P. Annals of Warsaw University of Life Sci-ences – SGGW. Forestry and Wood Technology, 2015, vol. 91, pp. 134–137.
Werf H.V., Veen J.H., Bouma A.T., Cate M.T. Industrial Crops and Products, 1994, vol. 2, pp. 219–227. DOI: 10.1016/0926-6690(94)90039-6.
Valishina Z.T., Aleksandrov A.A., Matukhin Ye.L. i dr. Vestnik Tekhnologicheskogo universiteta, 2015, vol. 18, no. 2, pp. 259–262. (in Russ.).
Manaia J.P., Manaia A., Rodriges L. Fibers, 2019, vol. 7, 106. DOI: 10.3390/fib7120106.
Horne M.R. Handbook of Natural Fibres. Types, Properties and Factors Affecting Breeding and Cultivation, 2012, vol. 1, pp. 114–145. DOI: 10.1533/9780857095503.1.114.
Fike J.H. Critical Reviews in Plant Sciences, 2016, vol. 35, pp. 406–424. DOI: 10.1080/07352689.2016.1257842.
Angelini L.G., Tavarini S., Di Candilo M. Journal of Natural Fibers, 2016, vol. 13, pp. 238–252. DOI: 10.1080/15440478.2015.1029193.
Lühr C., Pecenka R., Gusovius H., Wallot G., Rinberg R., Tech S. The Journal of Agricultural Science, 2012, vol. 5, pp. 9–16. DOI: 10.5539/JAS.V5N1P9.
Münder F., Fürll C., Hempel H. Journal of Natural Fibers, 2004, vol. 1, pp. 49–65. DOI: 10.1300/J395v01n01_04.
Xu J. Analysis and design of hemp fibre decorticators. Winnipeg, 2010, 100 p.
Amode N.S., Jeetah P. Waste and Biomass Valorization, 2021, vol. 12, pp. 1781–1802. DOI: 10.1007/s12649-020-01125-y.
Perevozchikova A.K. Ustoychivoye razvitiye: nauka i praktika, 2022, no. 1(33), pp. 49–78. (in Russ.).
Kocheva L.S. Fevral'skiye chteniya: sbornik materialov nauchno-prakticheskoy konferentsii professorsko-prepodavatel'skogo sostava Syktyvkarskogo lesnogo instituta po itogam nauchno-issledovatel'skoy raboty v 2007 godu, Syktyvkar, 27–28 fevralya 2008 goda. [February readings: collection of materials of the scientific and prac-tical conference of the teaching staff of the Syktyvkar Forestry Institute based on the results of research work in 2007, Syktyvkar, February 27–28, 2008]. Syktyvkar, 2008, pp. 598–602. (in Russ.).
Pantyushina O.V. Vestnik torgovo-tekhnologicheskogo institute, 2010, no. 3, pp. 36–41. (in Russ.).
Abd El-Sayed E.S., El-Sakhawy M.A., El-Sakhawy M.A. Nordic Pulp & Paper Research Journal, 2020, vol. 35, pp. 215–230. DOI: 10.1515/npprj-2019-0064.
Karche T., Singh M.R. Turkish Journal of Botany, 2019, vol. 43, pp. 710–723. DOI: 10.3906/bot-1907-15.
Smirnova T.V., Barabanshchikova I.S. Fizika voloknistykh materialov: struktura, svoystva, naukoyemkiye tekhnologii i materially, 2020, no. 1, pp. 10–14. DOI: 10.47367/2413-6514_2020_1_10. (in Russ.).
Figueiredo J.A., Ismael M.I., Anjo C., Duarte A.P. Topics in current chemistry, 2010, vol. 294, pp. 117–128. DOI: 10.1007/128_2010_88.
Biermann C.J. Handbook of Pulping and Papermaking (Second Edition). San Diego: Academic Press, 1996, pp. 55–100. DOI: 10.1016/B978-012097362-0/50007-8.
Worku L.A., Bachheti A., Bachheti R.K., Rodrigues Reis C.E., Chandel A.K. Membranes, 2023, vol. 13, 228. DOI: 10.3390/membranes13020228.
Eugenio M.E., Ibarra D., Martín-Sampedro R., Espinosa E., Bascón I., Rodríguez A. Cellulose. IntechOpen, 2019. DOI: 10.5772/intechopen.90041.
Keijsers E., Yilmaz G., van Dam J.E. Carbohydrate polymers, 2013, vol. 93, pp. 9–21. DOI: 10.1016/j.carbpol.2012.08.110.
Mboowa D. Biomass Conversion and Biorefinery, 2024, vol. 14, pp. 1–12. DOI: 10.1007/s13399-020-01243-6.
Vurasko A.V., Simonova Ye.I., Minakova A.R., Sivakov V.P. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2019, no. 3, pp. 269–276. DOI: 10.14258/jcprm.2019035203. (in Russ.).
Vurasko A.V., Antonenkova S.G., Ageyev A.Ya. i dr. Lesnoy vestnik, 2000, no. 1, pp. 100–104. (in Russ.).
Tekhnologiya tsellyulozno-bumazhnogo proizvodstva. V 3 t. T. I. Syr'ye i proizvodstvo polufabrikatov. Ch. 2. Pro-izvodstvo polufabrikatov. [Pulp and paper production technology. In 3 volumes. Vol. I. Raw materials and pro-duction of semi-finished products. Part 2. Production of semi-finished products]. St. Petersburg, 2003, 633 p. (in Russ.).
Pen R.Z., Shapiro I.L., Karetnikova N.V. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2022, no. 2, pp. 299–305. DOI: 10.14258/jcprm.20220210688. (in Russ.).
Gismatulina YU.A., Budayeva V.V. Polzunovskiy vestnik, 2016, no. 4-1, pp. 174–178. (in Russ.).
Chen C., Duan C., Li J., Liu Y., Ma X., Zheng L., Stavik J., Ni Y. BioRes., 2016, vol. 11(2), pp. 5553–5564.
Primakov S.F. Proizvodstvo bumagi. [Paper production]. Moscow, 1987, 222 p. (in Russ.).
Gorazdova V.V., Dernova Ye.V., Dul'kin D.A., Okulova Ye.O. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy. Lesnoy zhurnal, 2018, no. 2(362), pp. 109–121. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2018.2.109. (in Russ.).
Karpunin I.I., Kuz'mich V.V., Balabanova T.F. Energetika. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy i energetich-eskikh ob"yedineniy SNG, 2011, no. 6, pp. 72–75. (in Russ.).
Susoyeva I.V., Vakhnina T.N., Sviridov A.V. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2017, no. 3, pp. 211–220. DOI: 10.14258/jcprm.2017031492. (in Russ.).
Girouard P., Samson R. Pulp and Paper, 2000, vol. 101(10), pp. 53–55.
Sadrmanesh V., Chen Y. International Materials Reviews, 2018, vol. 64, pp. 381–406. DOI: 10.1080/09506608.2018.1501171.
Copyright (c) 2024 Химия растительного сырья
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Авторы, которые публикуются в данном журнале, соглашаются со следующими условиями:
1. Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и передают журналу право первой публикации вместе с работой, одновременно лицензируя ее на условиях Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным указанием авторства данной работы и ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.
2. Авторы сохраняют право заключать отдельные, дополнительные контрактные соглашения на неэксклюзивное распространение версии работы, опубликованной этим журналом (например, разместить ее в университетском хранилище или опубликовать ее в книге), со ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.
3. Авторам разрешается размещать их работу в сети Интернет (например, в университетском хранилище или на их персональном веб-сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению, а также к большему количеству ссылок на данную опубликованную работу.
