ПОЛУЧЕНИЕ МИКРОКРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ НЕПОСРЕДСТВЕННО ИЗ ДРЕВЕСИНЫ ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ МИКРОВОЛНОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
Аннотация
Исследовано влияние состава растворов надуксусной кислоты на изменение характеристик целлюлозы при окислительно-гидролитической обработке древесины осины и сосны под воздействием микроволнового излучения. Образцы полученной целлюлозы охарактеризованы методами вискозиметрии, рентгеновской дифракции и ИК-спектроскопии. Установлено, что в кислых средах при начальных концентрациях надуксусной кислоты не более 15% и пероксида водорода не более 3 моль/дм3 главным фактором, определяющим скорость деструкции целлюлозы до «предельной» степени полимеризации, является концентрация серной кислоты. При концентрации серной кислоты 0,06 моль/дм3 и увеличении продолжительности окислительно-гидролитической обработки древесины сосны от 1 до 2 ч выявлено разупорядочивающее влияние микроволнового излучения на кристаллиты получаемой из нее целлюлозы. Показано, что в условиях микроволнового нагрева при продолжительности процесса 1,5–2 ч и концентрации серной кислоты 0,3–0,7 моль/дм3 характеристики продуктов окислительно-гидролитической обработки древесины осины и сосны 15%-ной надуксусной кислотой соответствуют частично окисленной микрокристаллической целлюлозе.
Скачивания
Metrics
Литература
Battista O.A., Smith P.A. Microcrystalline cellulose // Industrial and Engineering Chemistry. 1962. Vol. 54, N9. Pp. 20–29.
Patent 2978446 (US). Level-off D.P. cellulose products / O.A. Battista, P.A. Smith. 1961.
Patent 2313261 (CA). Process for preparing a high purity chemical-free microcrystalline cellulose from a chemically produced cellulose / P. Jollez, E. Chornet. 1999.
Patent 4745058 (US). Method for producing cellulosic fibers and microcrystalline cellulose / P.M. Townsley. 1988.
Oliveira R.L. de, Barud H.S., Assunção R.M.N. de, Meireles C.S., Carvalho G.O., Filho R.G., Messaddeq Y., Ribeiro S.J.L. Synthesis and characterization of microcrystalline cellulose produced from bacterial cellulose // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. 2011. Vol. 106. N3. Pp. 703–709.
Patent 101914859 (CN). Method for extracting microcrystalline cellulose from sea squirts and preparing lyotropic cholesteric crystal / P. Guangzhe, Z. Lihong, S. Guangjie, L. Jianrong, K. Tsunehisa. 2012.
Patent 7005514 (US). Process for preparing microcrystalline cellulose / X.T. Nguyen. 2006.
Patent 2377732 (CA). Treatment of pulp to produce microcrystalline cellulose / D. Schaible, B. Sherwood // 2001.
Казакова Е.Г., Демин В.А. Новый способ получения микрокристаллической целлюлозы // Журнал прикладной химии. 2009. Т. 82. Вып. 3. С. 502–505.
Patent 4645541 (US). Method of producing level off DP microcrystalline cellulose and glucose from lignocellulosic material / E.A. DeLong. 1987.
Кочева Л.С., Карманов А.П. Новые способы получения микрокристаллической целлюлозы // Химия и техно-логия растительных веществ : материалы II Всероссийской конференции. Казань, 2002. С. 140.
Gaonkar S.M., Kulkarni P.R. Microcrystalline cellulose from coconut shells // Acta Polymerica. 1989. Vol. 40, N4. Pp. 292–293.
Ejikeme P.M. Investigation of the physicochemical properties of microcrystalline cellulose from agricultural wastes I: orange mesocarp // Cellulose. 2008. Vol. 15, N1. Pp. 141–147.
El-Sakhawy M., Hassan M.L. Physical and mechanical properties of microcrystalline cellulose prepared from agricul-tural residues // Carbohydrate Polymers. 2007. Vol. 67, N1. Pp. 1–10.
Mohamad Haafiz M.K., Eichhorn S.J., Hassan A., Jawaid M. Isolation and characterization of microcrystalline cellu-lose from oil palm biomass residue // Carbohydrate Polymers. 2013. Vol. 93, N2. Pp. 628–634.
Patent 102808347 (CN). Preparation method for microcrystalline cellulose / Du Junqi. 2012.
Patent 101413016 (CN). Method for preparing microcrystalline cellulose and cellulose fuel ethanol by separating fur-fural residue / J. Jianxin, F. Yue, W. Kun, S. Runcang, S. Yadong, Z. Liwei. 2009.
Patent 5346589 (US). Crystalline cellulose production / E.L. Braunstein, R.L. Dostie, K.H. Germano, S.C. Lamb, C.S. Penet, P.B. Richards. 1994.
Patent 6392034 (US). Microcrystalline cellulose / S. Trusovs. 2002.
Patent 3388119 (US). Non-fibrous particulate cellulose and method of making same / M.M. Cruz Jr. 1968.
Кузнецова С.А., Кузнецов Б.Н., Александрова Н.Б., Данилов В.Г., Жижаев А.М. Получение арабиногалактана, дигидрокверцетина и микрокристаллической целлюлозы с использованием механохимической активации // Химия в интересах устойчивого развития. 2005. Т. 13, №2. С. 261–269.
Бармин М. И., Гребенкин А.Н., Бойко А.И., Иванова Е.Е., Картавых В.П., Кононеко В.П., Мельников В.В. По-лучение микрокристаллической целлюлозы из отходов льнопроизводства // Известия высших учебных заве-дений. Химия и химическая технология. 2004. Т. 47, вып. 3. С. 156–158.
Сарымсаков А.А., Балтаева М.М., Набиев Д.С., Рашидова С.Ш., Югай С.М. Диспергированная микрокристал-лическая целлюлоза и гидрогели на ее основе // Химия растительного сырья. 2004. №2. С. 11–16.
Патент 2137779 (РФ). Способ получения порошковой целлюлозы / Б.Ф. Куковицкий, В.А. Демин. 1999.
Kuznetsov B.N., Kuznetsova S.A., Danilov V.G., Yatsenkova O.V., Petrov A.V. A green one-step process of obtain-ing microcrystalline cellulose by catalytic oxidation of wood // Reaction Kinetics, Mechanisms and Catalysis. 2011. Vol. 104, N2. Pp. 337–343.
Данилов В.Г., Яценкова О.В., Грязина Е.Ф., Кузнецов Б.Н. Изучение каталитической окислительной делигни-фикации автогидролизованной древесины осины // Новые достижения в химии и химической технологии рас-тительного сырья : материалы V Всероссийской конференции. Барнаул, 2012.С. 83–85.
Вшивкова И.А., Каретникова Н.В., Пен Р.З., Бывшев А.В. Делигнификация пшеничной соломы пероксидом водорода с целью получения микрокристаллической целлюлозы // Новые достижения в химии и химической технологии растительного сырья : материалы V Всероссийской конференции. Барнаул, 2012.С. 79–80.
Шарков В.И., Куйбина Н.И., Соловьева Ю.П., Павлова Т.А. Количественный химический анализ раститель-ного сырья. М., 1976. 72 с.
Кушнир Е.Ю., Аутлов С.А., Базарнова Н.Г. Приготовление надуксусной кислоты для делигнификации расти-тельного сырья // «Мәңгілік ел» – Қазақстан білімі мен ғылымын жаңғыртудың уәждемесі» атты «Аманжолов окулары-2014»: Халық. ғыл.-тәжір. конф. материалдарының жинағы. 2-бөлім. ϴскемен: С. Аманжолов атындағы ШҚМУ «Берел» баспасы, 2014. Б. 63–66.
Ястребинский А.А. Исследование надмолекулярной структуры целлюлозных материалов методом рентгенов-ской дифракции больших и малых углов // Методы исследования целюллозы / под ред. В.П. Карливана. Рига, 1981. С. 44–55.
Poljak A. Holzaufschluß mit Peressigsäure II. Cellulosebestimmung mit Peressigsäure // Holzforschung. 1951. Vol. 5, N2. Pp. 31–33.
Кушнир Е.Ю., Аутлов С.А. Влияние микроволнового излучения на процесс делигнификации древесины оси-ны надуксусной кислотой // Труды молодых ученых Алтайского государственного университета : материалы XXXVI научной конференции. Барнаул, 2009. Вып. 6. С. 138–139.
Кушнир Е.Ю., Аутлов С.А., Базарнова Н.Г. Получение микрокристаллической целлюлозы из волокна льна-кудряша под воздействием микроволнового излучения // Труды молодых ученых Алтайского государствен-ного университета : материалы XXXIX научной конференции. Барнаул, 2012. Вып. 9. С. 153–154.
Гальбрайх Л.С. Целлюлоза и ее производные // Соросовский образовательный журнал. 1996. №11. С. 47–53.
Азаров В.И., Буров А.В., Оболенская А.В. Химия древесины и синтетических полимеров. СПб., 1999. 628 с.
Аким Э.Л. Реакционная способность и физическое состояние целлюлозы (обзор) // Химия древесины. 1984. №4. С. 3–17.
Филипп Б., Штеге Х.-Х. Влияние различных параметров реакции на гетерогенный гидролитический распад целлюлозы при получении микрокристаллического целлюлозного порошка // Химия древесины. 1976. №2. С. 3–9.
Петропавловский Г.А., Котельникова Н.Е. Микрокристаллическая целлюлоза (обзор) // Химия древесины. 1979. №6. С. 3–21.
Некрасов Д.В., Федорова О.И., Цедрик Т.П., Болтовский В.С. Влияние электромагнитного поля сверхвысоких частот на целлюлозу // Весцi АН Беларусi. Серыя хімічных навук. 1995. №2. С. 57–61.
Базарнова Н.Г., Карпова Е.В., Катраков И.Б., Маркин В.И., Микушина И.В., Ольхов Ю.А., Худенко С.В. Ме-тоды исследования древесины и ее производных. Барнаул, 2002. 160 с.
Жбанков Р.Г. Инфракрасные спектры целлюлозы и ее производных. Минск, 1964. 338 с.
Капуцкий Ф.Н., Герт Е.В., Торгашов В.И., Зубец О.В. Гидрогели медицинского назначения, полученные пу-тем окислительно-гидролитической модификации целлюлозы // Химические волокна. 2005. №6. С. 59–62.
Латош М.В., Алексеев А.Д., Резников В.М. Механизм процесса окисления древесины и ее компонентов пере-кисью водорода. 1. Превращения перекиси водорода при окислении древесины в щелочной среде // Химия древесины. 1980. №2. С. 38–42.
Brasileiro L.B., Colodette J.L., Piló-Veloso D. A utilização de perácidos na deslignificação e no branqueamento de polpas celulósicas // Química Nova. 2001. Vol. 24. N6. Pp. 819–829.
Jääskeläinen A.S., Tapanila T., Poppius-Levlin K. Carbohydrate reactions in peroxyacetic acid bleaching // Journal of Wood Chemistry and Technology. 2000. Vol. 20, N1. Pp. 43–59.
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.
