ПЕРОКСИДНАЯ ЦЕЛЛЮЛОЗА ИЗ СТЕБЛЕЙ ПШЕНИЦЫ И КОНОПЛИ: ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА:

Роберт Зусьевич Пен; Ида Львовна  Шапиро; Наталья Викторовна  Каретникова

doi:10.14258/jcprm.20250216588

Роберт Зусьевич Пен Сибирский государственный технологический университет Email: robertpen@yandex.ru
Ида Львовна Шапиро Сибирский государственный университет науки и технологий имени М.Ф.Решетнева Email: robertpen@yandex.ru
Наталья Викторовна Каретникова Сибирский государственный университет науки и технологий имени М.Ф.Решетнева Email: lorik-krs@mail.ru

https://doi.org/10.14258/jcprm.20250216588

Ключевые слова: целлюлоза, пшеничная солома, конопля, костра, пенька, делигнификация, пероксид водорода

Аннотация

Стебли пшеницы (Triticum sh.), пеньку и костру из стеблей технической конопли (Cannabis sativa), заготовленные в южных районах Красноярского края в период окончания вегетационного периода, делигнифицировали раствором «уксусная кислота – пероксид водорода – серная кислота – вода». Условия процесса: начальная концентрация уксусной кислоты – 24%, пероксида водорода – 11.9–15.3%, серной кислоты – 1.5%; жидкостный модуль – 6; температура изотермической обработки – 93 °С, продолжительность – 2.5–4.5 ч. Одновременно делигнифицировали растительное сырье при тех же условиях, но без добавления катализатора – серной кислоты. Цель исследования: оценка влияния серной кислоты на выход и физические (в том числе прочностные) свойства целлюлозы из разных видов растительного сырья. Для математической обработки использован двухфакторный дисперсионный анализ. Добавление каталитического количества серной кислоты к варочному раствору приводило к снижению выхода, степени полимеризации и прочностных характеристик (особенно сопротивления разрыву и продавливанию) целлюлозы из пшеничной соломы и конопляной костры. Отмечено аномально высокое сопротивление раздиранию целлюлозы, сваренной из конопляной пеньки без катализатора, и резкое снижение этого показателя при варке с добавлением катализатора. На скорость размола соломенной и костричной целлюлозы серная кислота не повлияла. Скорость размола целлюлозы из пеньки значительно увеличилась в результате воздействия кислоты.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Metrics

Загрузка метрик ...

Биографии авторов

Роберт Зусьевич Пен, Сибирский государственный технологический университет

доктор технических наук, профессор кафедры машин и аппаратов промышленных технологий

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

кандидат технических наук, старший научный сотрудник

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

кандидат химических наук, доцент

Литература

Zia-ullah Khokhar, Syed Q., Nadeem M., Baig S., Irfan M., Gull I., Tipu I., Aslam S., Samra Z.Q., Amin Athar M. World Applied Sciences Journal, 2010, vol. 11(12), pp. 1524–1530.

Singh S., Dutt D., Tyagi C.H. BioResources, 2011, vol. 6, no. 1, pp. 154–177. https://doi.org/10.15376/biores.6.1.154-177.

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, 464.

Sudhagar M., Tabil L.G., Sokhansanj S. Biomass and Bioenergy, 2004, vol. 27, pp. 339–352. https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2004.03.007.

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

Epelde Gonzalo I., Lindgren C.T., Lindstrom M.E. J. Wood Chem. and Technol., 1998, vol. 1, pp. 69–82. https://doi.org/10.1080/02773819809350126.

Belopukhova Yu.B. Tret'ye Vserossiyskoye soveshchaniye konoplevodov. [Third All-Russian conference of hemp growers]. Moscow, 2019. URL: https://www.rosflaxhemp.ru/ zhurnal/informacija-i-analiz.html/id/3265. (in Russ.).

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

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.).

Pen R.Z., Shapiro I.L., Karetnikova N.V. Peroksidnaya tsellyuloza iz odnoletnikh rasteniy. [Peroxide cellulose from annual plants]. Krasnoyarsk, 2022, 144 p. (in Russ.).

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

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

Vurasko A.V., Driker B.N., Galimova A.R. Lesnoy vestnik, 2008, no. 3, pp. 153–156. (in Russ.).

Pen R.Z., Shapiro I.L., Marchenko R.A. Proceeding of the International Conference “Scientific research of the SCO countries: synergy and integration”, International Conference (September 30, 2023). Beijing, China, 2023, part 1, pp. 127–132. https://doi.org/10.34660/INF.2023.61.79.295.

Pen R.Z., Shapiro I.L., Marchenko R.A. Vysshaya shkola: nauchnyye issledovaniya. Materialy Mezhvuzovskogo mezhdunarodnogo kongressa (Moskva, 13 oktyabrya 2023 g.). [Higher school: scientific research. Proceedings of the Interuniversity International Congress (Moscow, October 13, 2023)]. Moscow, 2023, vol. 1, pp. 124–129. https://doi.org/10.34660/INF.2023.64.37.385. (in Russ.).

Pen R.Z., Shapiro I.L., Karetnikova N.V., Marchenko R.A. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2023, no. 4, pp. 415–422. https://doi.org/10.14258/jcprm.20230412954. (in Russ.).

Obolenskaya A.V., Yel'nitskaya Z.P., Leonovich A.A. Laboratornyye raboty po khimii drevesiny i tsellyulozy. [Labor-atory work on the chemistry of wood and cellulose]. Moscow, 1991, 320 p. (in Russ.).

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

Pen R.Z., Pen V.R. Teoreticheskiye osnovy delignifikatsii. [Theoretical foundations of delignification]. Krasnoyarsk, 2007, 348 p. (in Russ.).

Kocheva L.S., Karmanov A.P., Mironov M.V., Belyy V.A., Belyayev V.Yu., Monakov Yu.B. Zhurnal prikladnoy khimii, 2008, vol. 81, no. 11, pp. 1918–1923. (in Russ.).

Karmanov A.P., Kocheva L.S., Mironov M.V., Belyy V.A., Belyayev V.Yu. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2008, no. 3, pp. 33–38. (in Russ.).

Pen R.Z., Pen V.R., Leonova M.O., Shapiro I.L., Karetnikova N.V. Zhurnal prikladnoy khimii, 1999, vol. 72, no. 9, pp. 1541–1545. (in Russ.).

Pen R.Z., Pen V.R., Karetnikova N.V., Shapiro I.L. Vestnik SibGTU, 1999, no. 1, pp. 76–83. (in Russ.).

Kocheva L.S. Strukturnaya organizatsiya i svoystva lignina i tsellyulozy travyanistykh rasteniy semeystva zlakovykh: dis. ... dokt. khim. nauk. [Structural organization and properties of lignin and cellulose of herbaceous plants of the cereal family: diss. ... Doctor of Chemical Sciences]. Syktyvkar, 2007, 381 p. (in Russ.).