ОСОБЕННОСТИ ПЕРЕРАБОТКИ ДРЕВЕСИНЫ LARIX SIBIRICA LEDEB (PINACEAE) В ВОЛОКНИСТЫЕ ПОЛУФАБРИКАТЫ ВЫСОКОГО ВЫХОДА

УДК 676.15:606:66.022.3:577.15

  • Дмитрий Сергеевич Казымов Высшая школа технологии и энергетики Санкт-Петербургского государственного университета промышленных технологий и дизайна
  • Людмила Герцевна Махотина Высшая школа технологии и энергетики Санкт-Петербургского государственного университета промышленных технологий и дизайна https://orcid.org/0000-0001-8784-967X
  • Андрей Борисович Никандров Высшая школа технологии и энергетики Санкт-Петербургского государственного университета промышленных технологий и дизайна
  • Антон Геннадьевич Кузнецов Высшая школа технологии и энергетики Санкт-Петербургского государственного университета промышленных технологий и дизайна https://orcid.org/0000-0003-1476-1065
  • Эдуард Львович Аким Высшая школа технологии и энергетики Санкт-Петербургского государственного университета промышленных технологий и дизайна https://orcid.org/0000-0002-0098-6565
Ключевые слова: древесина лиственницы, Larix sibirica Ledeb, химико-термомеханическая масса, ферментативная обработка, удельный расход энергии, физико-механические свойства, целлюлаза, липаза, лиственница сибирская

Аннотация

В Российской Федерации около 40% лесных площадей заняты лиственницей, произрастающей в южных районах Восточной Сибири и Дальнего Востока, где расположены действующие и реконструируемые деревообрабатывающие предприятия. В связи с этим использование древесины лиственницы в производстве волокнистых полуфабрикатов является для российского лесного комплекса актуальной задачей. Как известно, в составе лиственничной древесины находится большое количество экстрактивных веществ, которые оказывают значительное влияние на процесс ее глубокой химической переработки. Поэтому можно предположить, что получение из древесины лиственницы древесной (механической) массы, в частности химико-термомеханической массы (ХТММ), окажется весьма эффективным, но имеющим свои специфические особенности. В данной работе предложено модифицировать технологию за счет применения ферментов – белковых катализаторов различных реакций. Цель данного исследования – определить потенциал применения ферментативной обработки древесины лиственницы в технологии ХТММ, оценить влияние ферментов на физико-механические показатели волокна и удельный расход энергии при размоле. Для получения ХТММ использовали промышленные образцы щепы древесины Larix sibirica Ledeb (Pinaceae). Для обработки щепы применяли пять коммерчески доступных на рынке ферментных препаратов. ХТММ получали на лабораторном оборудовании, моделирующем промышленные этапы производства. Ферментативная обработка древесины лиственницы показала улучшение технологических параметров производства ХТММ, а именно снижение удельного расхода энергии на размол и повышение качества готовой продукции.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Metrics

Загрузка метрик ...

Биографии авторов

Дмитрий Сергеевич Казымов, Высшая школа технологии и энергетики Санкт-Петербургского государственного университета промышленных технологий и дизайна

кандидат технических наук

Людмила Герцевна Махотина, Высшая школа технологии и энергетики Санкт-Петербургского государственного университета промышленных технологий и дизайна

доктор технических наук, профессор кафедры ТЦКМ

Андрей Борисович Никандров, Высшая школа технологии и энергетики Санкт-Петербургского государственного университета промышленных технологий и дизайна

кандидат химических наук, доцент кафедры ТЦКМ

Антон Геннадьевич Кузнецов, Высшая школа технологии и энергетики Санкт-Петербургского государственного университета промышленных технологий и дизайна

кандидат технических наук, доцент кафедры ТЦКМ

Эдуард Львович Аким, Высшая школа технологии и энергетики Санкт-Петербургского государственного университета промышленных технологий и дизайна

доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой ТЦКМ

Литература

The Russian Federation Forest Sector Outlook. Study To 2030. Rome: FAO UN, 2012, 87 p.

Nikitin N.I. Khimiya drevesiny i tsellyulozy [Wood and Pulp Chemistry]. Moscow-Leningrad, 1962, 711 p. (in Russ.).

Levin E.D., Denisov O.B., Pen R.Z. Kompleksnaya pererabotka listvennitsy [Complex Processing of Larch Wood]. Moscow, 1978, 224 p. (in Russ.).

Akim E.L. Khimicheskie volokna, 2016, no. 3, pp. 14–18. (in Russ.).

Babkin V.A. Rossiyskiy khimicheskiy zhurnal, 2004, vol. 48, no. 3, pp. 62–69. (in Russ.).

Нerbert P., Akim E.L. Tsellyuloza. Bumaga. Karton, 2011, no. 6, pp. 3-8. (in Russ.).

Akim E.L. Issledovanie protsessa sinteza voloknoobrazuyushchikh atsetatov tsellyulozy. Diss. dokt. tekhn. nauk [Study of the Synthesis of Fiber-Forming Acetates of Cellulose: diss. Dr. tech. sci.]. Leningrad, 1971. (in Russ.).

Zakharov A.G., Novoselov N.P., Sashina E.S., Parfenyuk E.V., Davydova O.I., Terekhova I.V., Kulikov O.V., Agafonov A.V., Prusov A.N., Kulichikhin V.G., Golova L.K., Akim E.L., Lipatova I.M., Moryganov A.P., Koksharov S.A., Aleeva S.V. Nauchnye osnovy khimicheskoy tekhnologii uglevodov [Scientific Basis of Carbohydrates Chemical Technology]. Moscow, 2008, 528 p. (in Russ.).

Akim E.L., Smolin A.S. Khimicheskie volokna, 2018, no. 4, pp. 81–88. (in Russ.).

Akim E.L., Rogovina S.Z., Berlin A.A. Doklady Rossiyskoy akademii nauk. Khimiya, nauki o materialakh, 2020, vol. 491, no. 1, pp. 73–76. (in Russ.).

Akim E.L., Pekaretz A.A., Rogovina S.Z., Berlin A.A. Vse materialy. Entsiklopedicheskiy spravochnik [All Material. Encyclopedic Reference Book], 2020, no. 9, pp. 3–8. (in Russ.).

Pekaretz A.A., Erokhina O.A., Novozhilov V.V., Mandre Yu.G., Akim E.L. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedeniy. Lesnoy zhurnal, 2020, no. 1, pp. 200–209. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2020.1. (in Russ.).

Akim E.L., Mandre Yu.G., Pekaretz A.A. Khimicheskie volokna, 2019, no. 3, pp. 14–18. DOI: 10.1007/s10692-019-10067-8. (in Russ.).

Patent 2596683 (RU). 2016. (in Russ.).

Pekaretz A., Mandre Y., Vinogradov N., Akim E. Proceedings of the 27th European Biomass Conference and Exhibi-tion, Lisbon, 2019, pp. 1887–1889.

Vinogradov N., Pekaretz A., Fedorova A., Mandre Y., Akim E. Proceedings of the 28th European Biomass Confer-ence and Exhibition, Marseille, 2020.

Kuznetsov A.G. Razrabotka putey krupnotonnazhnogo ispol'zovaniya arabinogalaktana – produkta glubokoy pere-rabotki drevesiny listvennitsy: avtoref. dis. … kand. tekhn. nauk [Development of Ways of Large-Capacity Use of Arab-inogalactan – the Product of Deep Processing of Larch Wood. Cand. tech. sci. diss. abstr.]. St.-Petersburg, 2015, 16 p. (in Russ.).

Vinogradov N.V. Kompressionnye svoystva drevesiny listvennitsy kak osnova otzhimnoy tekhnologii izvlecheniya arab-inogalaktana: avtoref. dis. … kand. tekhn. nauk [Compression Properties of Larch Wood as the Basis of Pressing Technology for Extracting Arabinogalactan. Cand. tech. sci. diss. abstr.]. St.-Petersburg, 2019. 16 p. (in Russ.).

Novozhilov E.V. Primenenie fermentnykh tekhnologiy v tsellyulozno-bumazhnoy promyshlennosti [Application of En-zyme Technologies in Pulp and Paper Industry]. Arkhangelsk, 2013, 383 p. (in Russ.).

Mohlin U.B., Pettersson B. Biotechnology in the Pulp and Paper industry, 2002, vol. 21, pp. 291–300.

Mustranta A., Buchert J., Spetz P., Holmbom B. Nordic Pulp Paper Res. J., 2001, vol. 16, no. 2, pp. 125–129.

Gorski D. ATMP Process. Improved Energy Efficiency in TMP Refining Utilizing Selective Wood Disintegration and Targeted Application of Chemicals. Thesis for the degree of Doctor of technology. Sundsvall, 2011, 119 p.

Aehle W. Enzymes in Industry, Production and Application. Wiley-VCH, 2004, 484 p.

Pursula T. Bringing Life to Paper, Biotechnology in the Forest Industry. KCL Research Project 1136-201, 2005.

Akim E.L., Molotkov L.K., Saprykina N.N., Kovalenko M.V., Mandre Yu.G., Makhotina L.G., Sergeev A.D., Vinogradov N.V. Tsellyuloza. Bumaga. Karton, 2011, no. 7, pp. 26–31. (in Russ.).

Kovalenko M.V., Kazymov D.S. Materialy VIII mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii "Nauchnoe prostranstvo Evropy – 2012" [Proceedings of the 8th international scientific and practical conference "Scientific space of Europe – 2012"], 2012, no. 35, pp. 54–58. (in Russ.).

Viikari L. Encyclopedia of Microbiology, Elsevier, 2009, pp. 85–99.

Pere J., Ellmen J., Honkasalo J., Taipalus P. Biotechnology in the Pulp and Paper Industry, 2002, vol. 21, pp. 281–290.

Kallioinen A. Biotechnical Methods for Improvement of Energy Economy in Mechanical Pulping. VTT, 2002, 98 p.

Опубликован
2021-03-16
Как цитировать
1. Казымов Д. С., Махотина Л. Г., Никандров А. Б., Кузнецов А. Г., Аким Э. Л. ОСОБЕННОСТИ ПЕРЕРАБОТКИ ДРЕВЕСИНЫ LARIX SIBIRICA LEDEB (PINACEAE) В ВОЛОКНИСТЫЕ ПОЛУФАБРИКАТЫ ВЫСОКОГО ВЫХОДА // Химия растительного сырья, 2021. № 1. С. 317-325. URL: http://journal.asu.ru/cw/article/view/8472.
Выпуск
Раздел
Технологии