МОДИФИКАЦИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ РАСПУШЕННОГО МАТЕРИАЛА ТРАДИЦИОННЫМ СПОСОБОМ ФОРМОВАНИЯ (FLUFF-ЦЕЛЛЮЛОЗЫ)
УДК 676.022.24
Аннотация
В настоящее время в России распушенную целлюлозу (fluff-целлюлозу), используемую в качестве сырья для получения санитарно-гигиенических изделий (СГИ), закупают за рубежом, в основном в США. В Штатах ее получают из полностью отбеленной сульфатной целлюлозы из древесины южной сосны. В связи с изложенным целью данного исследования является поиск технологического решения получения распушенной целлюлозы со свойствами, близкими к импортным аналогам. В работе экспериментально разработан способ получения fluff-целлюлозы традиционным (мокрым) способом формования. При использовании производственной целлюлозы требуют решения проблемы восстановления и развития капиллярно-пористой структуры древесной целлюлозы, утраченной ею при сушке товарной целлюлозы, активации поверхности и сохранения длины целлюлозного волокна. Все это составляет основу получения распушенного целлюлозного материала с требуемой гидрофильностью. Изучение закономерностей процесса подготовки целлюлозы, его регулирование, создание физико-химических основ модификации обусловливает актуальность данной работы: получение fluff-целлюлозы. Цель работы: физико-химическими методами провести и обосновать модификацию древесной целлюлозы получения распушенного материала с улучшенным влагопоглощением (fluff-целлюлозы).
Скачивания
Литература
Papkov S.P., Faynberg E.Z. Vzaimodeystviye tsellyulozy i tsellyuloznykh materialov s vodoy. [Interaction of cellulose and cellulose materials with water]. Moscow, 1976, 232 p. (in Russ.).
Osovskaya I.I., Poltoratskiy G.M. Izvestiya VUZ. Lesnoy zhurnal, 1999, no. 1, pp. 102–106. (in Russ.).
Midukov N.P., Yefremov D.S., Kurov V.S., Smolin A.S. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2018, no. 3, pp. 279–286. https://doi.org/10.14258/jcprm.2018033698. (in Russ.).
Baykova V.S., Osovskaya I.I., Rakitina G.V. Izvestiya VUZ. Khimiya i khimicheskaya tekhnologiya, 2015, no. 6, pp. 74–78. (in Russ.).
Mishchenko K.P., Poltoratskiy G.M. Voprosy termodinamiki i stroyeniya vodnykh i nevodnykh rastvorov elek-trolitov. [Questions of thermodynamics and structure of aqueous and non-aqueous solutions of electrolytes]. Leningrad, 1968, 352 p. (in Russ.).
Tekhnologiya tsellyulozno-bumazhnogo proizvodstva. V 3 t. T. II. Proizvodstvo bumagi i kartona. Ch. 2. Osnovnyye vidy i svoystva bumagi, kartona, fibry i drevesnykh plit. [Technology of pulp and paper production. In 3 volumes. Vol. II. Production of paper and cardboard. Part 2. Main types and properties of paper, cardboard, fiber and wood boards]. St. Petersburg, 2006, 499 p. (in Russ.).
Shitanda I., Fujimura Y., Takarada T. ACS Sens, 2021, vol. 6, no. 9, pp. 3409–3415. https://doi.org/10.1021/acssensors.1c01266.
Li X., Zhan C., Huang Q. ACS Applied Nano Materials, 2022, vol. 5, no. 4, pp. 4767–4778. https://doi.org/10.1021/acsanm.1c04220.
Liang Q., Zhang D., Wu Y. ACS Appl. Mater. Interfaces, 2022, vol. 14, no. 18, pp. 21319–21329. https://doi.org/10.1021/acsami.2c00960.
Ma H., Cheng Z., Li X. Journal of Bioresources and Bioproducts, 2023, vol. 8, no. 1, pp. 15–32. https://doi.org/10.1016/j.jobab.2022.11.001.
Duan Z., Jiang Y., Yan M. ACS Applied Materials & Interfaces, 2019, vol. 11, no. 24, pp. 21840–21849.
Drobosyuk V.M., Malinovskaya G.K., Litvinova L.V. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy. Lesnoy zhurnal, 2015, no. 1, pp. 126–132. (in Russ.).
Midukov N.P., Smolin A.S., Kurov V.S. Materialien zum wissenschaftlichen Seminar der Stipendiaten der Program-me “Michail Lomonosov” und „Immanuel Kant III“, Moscow, 2017, pp. 68–71.
Antonova V.S., Dobosh A.Yu., Osovskaya I.I. Khimicheskiye volokna, 2023, no. 1, pp. 17–21. (in Russ.).
Antonova V.S., Osovskaya I.I. Butlerovskiye soobshcheniya, 2023, vol. 76, no. 10, pp. 111–118. https://doi.org/10.37952/ROI-jbc-01/23-76-10-111. (in Russ.).
Patent 2755985 (RU). 2021. (in Russ.).
Patent 2755984 (RU). 2021. (in Russ.).
Patent 2755986 (RU). 2021. (in Russ.).
Patent 2025109399 (RU). 2025. (in Russ.).
Bondarenko A. Tsellyuloza. Bumaga. Karton, 2012, no. 7, pp. 26–27. (in Russ.).
Patent 2641136 (RU). 2018. (in Russ.).
Patent 2019169799 (US). 2019.
Akim E.L., Abramov I.N., Kovalenko M.V., Sazonova N.A. Tsellyuloza. Bumaga. Karton, 2012, no. 6, pp. 38–44. (in Russ.).
Belyavskaya A.A., Leont'yeva I.G., Zayets Ye.A. Bezopasnost' gorodskoy sredy: materialy VII Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii. Minobrnauki Rossii. [Safety of the urban environment: Proceedings of the VII In-ternational scientific and practical conference. Ministry of Education and Science of the Russian Federation]. Omsk, 2020, pp. 508–511. (in Russ.).
Nanko H., Button A., Hillman D. The World of Market Pulp. Appleton, WI, USA: WOMP, LLC, 2005, 274 p.
Gupta H., Chatterjee S.G. Ind. Eng. Chem. Res., 2003, vol. 42, pp. 6593–6600.
Smolin A.S. Sovremennyye tekhnologii i obo-rudovaniye v proizvodstve sanitarno-gigiyenicheskikh materialov i izdeliy: sbornik trudov Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii. [Modern technologies and equipment in the production of sanitary and hygienic materials and products: collection of works of the International scientific and practical conference]. St. Petersburg, 2011, pp. 60–61. (in Russ.).
Shubakov A.A., Volodina S.O., Martynov V.V. Vestnik biotekhnologii i fiziko-khimicheskoy biologii im. Yu.A. Ovchinnikova, 2021, vol. 17, no. 4, pp. 48–54. (in Russ.).
Novozhilov Ye.V. Primeneniye fermentnykh tekhnologiy v tsellyulozno-bumazhnoy promyshlennosti: monografiya. [Application of enzyme technologies in the pulp and paper industry: monograph]. Arkhangel'sk, 2013, 364 p. (in Russ.).
Rabinovich M.L. Prikladnaya biokhimiya i mikrobiologiya, 2006, vol. 42, no. 1, pp. 5–32. (in Russ.).
Shubakov A.A., Mikhaylova Ye.A., Martynov V.V. Izvestiya Komi nauchnogo tsentra Ural'skogo otdeleniya Ros-siyskoy akademii nauk. Seriya «Eksperimental'naya biologiya i ekologiya», 2022, no. 4 (56), pp. 27–38. https://doi.org/10.19110/1994-5655-2022-4-27-38. (in Russ.).
Chekushina A.V., Dotsenko G.S., Sinitsyn A.P. Kataliz v promyshlennosti, 2012, no. 6, pp. 68–76. (in Russ.).
Proskurina O.V., Korotkova O.G., Rozhkova A.M. Catalysis in Industry, 2013, vol. 5, no. 4, 327. https://doi.org/10.1134/S2070050413040089.
Bolotova K.S., Novozhilov Ye.V. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2015, no. 3, pp. 5–23. (in Russ.).
Horn S.J., Vaaje-Kolstad G., Westereng B. Biotechnol. Biofuels., 2012, vol. 5, pp. 45–56.
Shraynner T., Grossmann Kh., Midukov N.P. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2020, no. 4, pp. 251–260. https://doi.org/10.14258/jcprm.2020046956. (in Russ.).
Fengel D., Vegener G. Drevesina (Khimiya, ul'trastruktura, reaktsii). [Wood (Chemistry, ultrastructure, reactions)]. Moscow, 1988, 512 p. (in Russ.).
Rogovin Z.A. Khimiya tsellyulozy. [Chemistry of cellulose]. Moscow, 1972, 519 p. (in Russ.).
Gal'braykh L.S. Sorosovskiy obrazovatel'nyy zhurnal, 1996, no. 1, pp. 47–53. (in Russ.).
Yevstigneyev E.I. Khimiya drevesiny. [Wood chemistry]. St. Petersburg, 2007, 148 p. (in Russ.).
Komarov V.I. Deformatsiya i razrusheniye voloknistykh tsellyulozno-bumazhnykh materialov. [Deformation and de-struction of fibrous pulp and paper materials]. Arkhangel'sk, 2002, 440 p. (in Russ.).
Brodin M. Shapeable cellulosic materials. Göteborg: Organic Chemistry Department of Chemical and Biological Engi-neering Chalmers University of Technology, 2013, 65 p.
Prusov A.N., Prusova S.M., Radugin M.V., Zakharov A.G. Zhurnal fizicheskoy khimii, 2014, vol. 88, no. 5, pp. 830–835. https://doi.org/10.7868/S0044453714050264. (in Russ.).
Akim E.L., Naymark N.I., Vasil'yev B.V. Vysokomolekulyarnyye soyedineniya. Ser. A, 1971, vol. 13, no. 10, pp. 2244–2250. (in Russ.).
Aleshina L.A., Glazkova S.V., Lugovskaya L.A. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2001, no. 1, pp. 5–36. (in Russ.).
Petropavlovskiy G.A. Gidrofil'nyye chastichno zameshchennyye efiry tsellyulozy i ikh modifikatsiya putem khi-micheskogo sshivaniya. [Hydrophilic partially substituted cellulose ethers and their modification by chemical crosslink-ing]. Leningrad, 1988, 298 p. (in Russ.).
Thomas M., Chauvelon G. Carbohydrate Research, 2003, vol. 338, pp. 761–770. https://doi.org/10.1016/S0008-6215(03)00010-7.
Wang Q., Dordick J.S., Linhardt R.J. Chem. Mater., 2002, vol. 14, pp. 3232–3244. https://doi.org/10.1021/cm0200137.
Beguin P., Aubert J.P. FEMS Microbiology Reviews, 1994, vol. 13, pp. 25–28.
Yang B., Dai Z., Ding S.-Y. Biofuels, 2011, vol. 2, no. 4, pp. 421–450. https://doi.org/10.4155/bfs.11.116.
Klesov A.A., Grigorash S.Yu. Bioorganicheskaya khimiya, 1981, vol. 7, no. 10, pp. 1538–1552. (in Russ.).
Saake B. Enzymunterstutzte Charakterisierung von Cellulosederivaten Forschungsbericht zum Antrag auf kumulative Habilitation. Fachbereich Biologie der Universitat Hamburg, 2004, 88 p.
Sajth S., Priji P., Sreedevi S. J. Nutr. Food Sci., 2016, vol. 6, no. 1, pp. 1–13.
Mandels M., Hontz L., Nystrom J. Biotachnology and Bioengineering, 1974, vol. 16, pp. 1471–1493.
Gupta R., Lee Y. Biotechnology and Bioengineering, 2009, vol. 102, pp. 1570–1581.
Yeh An., Huang Yi., Chen Sh. Carbohydrate Polymers, 2010, vol. 79, no. 1, pp. 192–199. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2009.07.049.
Gusakov A.V., Sinitsyn A.P., Salanovich T.N. Enzyme and Microbial Technology, 2005, vol. 36, pp. 57–69. https://doi.org/10.1016/j.enzmictec.2004.03.025.
Rabinovich M.L., Mel'nik M.S., Bolobova M.S. Biokhimiya, 2002, vol. 67, no. 8, pp. 1026–1050. (in Russ.).
Bolobova A.V., Askadskiy A.A., Kondrashchenko V.I., Rabinovich M.L. Teoreticheskiye osnovy biotekhnologii drevesnykh kompozitov: V 2 kn. Kn. II: Fermenty, modeli, protsessy. [Theoretical foundations of biotechnology of wood composites: In 2 books. Book II: Enzymes, models, processes]. Moscow, 2002, 343 p. (in Russ.).
Gusakov A.V., Popova N.N., Sinitsyn A.P. Prikladnaya biokhimiya i mikrobiologiya, 1999, vol. 35, no. 2, pp. 137–140. (in Russ.).
Patent 2280307A (US). 1942.
Tiunova N.A., Rodionova N.A. Uspekhi biologicheskoy khimii: sbornik statey. [Advances in biological chemistry: col-lection of articles] Moscow, 1983, vol. 13, pp. 179–200. (in Russ.).
Sygmund C., Kracher D., Scheiblbrandner S. Applied and environmental microbiology, 2012, vol. 78, no. 17, pp. 6161–6171. https://doi.org/10.1128/AEM.01503-12.
Jackson L., Heitmann J., Joyce T. Tappi J., 1993, vol. 76, no. 3, pp. 147–154.
Mansfield S., Swanson D., Roberts N. Tappi J., 1999, vol. 82, no. 5, pp. 152–158.
Geng X., Li K. Tappi J., 2003, vol. 2, no. 7, pp. 29–32.
Mansfield S., Glikes N., Warren R., Kilburn D. Biotechnology in Pulp and Paper Industry, 2002, pp. 301–310.
Pere J., Siika-aho M., Buchert J., Viikari L. Tappi J., 1995, vol. 78, no. 6, pp. 71–78.
Mansfield S., Wongg K., Ed de Jong, Saddler J. Tappi J., 1996, vol. 79, no. 8, pp. 125–132.
Cao Y., Tan H. Carbohydrate Research, 2002, vol. 337, no. 14, pp. 1291–1296.
Shcherbakova T.P., Kotel'nikova N.Ye., Bykhovtsova Yu.V. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2012, no. 2, pp. 5–14. (in Russ.).
Avakova O.G., Bogolitsin K.G. Izvestiya Vuzov. Lesnoy zhurnal, 2004, no. 4, pp. 122–131. (in Russ.).
Azarov V.I., Burov A.V., Obolenskaya A.V. Khimiya drevesiny i sinteticheskikh polimerov. [Chemistry of wood and synthetic polymers]. St. Petersburg, 1999, 627 p. (in Russ.).
Tager A.A. Fiziko-khimiya polimerov: 4-ye izd. [Physico-chemistry of polymers: 4th ed.]. Moscow, 2007, 576 p. (in Russ.).
Atakhanov A.A., Yunusov M.Yu., Sarymsakov A.A., Rashidova S.Sh. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2012, no. 3, pp. 45–48. (in Russ.).
Grunin Yu.B., Ivanova M.S., Masas D.S., Grunin L.Yu. Biofizika, 2019, vol. 64, no. 6, pp. 1066–1070. https://doi.org/10.1134/S0006302919060048. (in Russ.).
Ossovskaja I.I., Poltoratsky G.M., Uliashenko I.A. Colloid & Polymer Science, 1993, vol. 93, 85.
Osovskaya I.I. Khimiya drevesiny, 1991, no. 1, pp. 43–45. (in Russ.).
Osovskaya I. Cellucon-93, Lund, 1993.
Akim E.L., Smolin A.S. Khimicheskiye volokna, 2018, no. 4, pp. 81–89. (in Russ.).
Osovskaya I.I., Antonova V.S. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2020, no. 1, pp. 315–320. https://doi.org/10.14258/jcprm.2020016269. (in Russ.).
Osovskaya I.I., Antonova V.S. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2019, no. 4, pp. 359–364. https://doi.org/10.14258/jcprm.2019045324. (in Russ.).
Antonova V.S., Osovskaya I.I., Novoselov N.P. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2018, no. 2, pp. 21–26. https://doi.org/10.14258/jcprm.2018023420. (in Russ.).
Osovskaya I.I., Antonova V.S., Novoselov N.P. Vestnik TvGU. Seriya "Khimiya", 2018, no. 2, pp. 78–88. (in Russ.).
Osovskaya I.I., Antonova V.S., Novoselov N.P. Vestnik TvGU. Seriya "Khimiya", 2017, no. 2, pp. 81–87. (in Russ.).
Baykova V.S., Osovskaya I.I., Poltoratskiy G.M. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2015, no. 1, pp. 175–180. (in Russ.).
Grebennikov S.F. Sovremennyye problemy teorii adsorbtsii, 1995, vol. 2, pp. 204–211. (in Russ.).
Ossovskaja I.I., Poltoratsky G.M. Abstracts of VI-th ECIS Conference. Graz, Austria, 1992, p. 43.
Osovskaya I.I., Urban N.B. Sbornik nauchnykh trudov Aerodinamicheskoye formovaniye bumagi. [Collection of scien-tific papers Aerodynamic molding of paper]. Leningrad, 1988, pp. 68–71. (in Russ.).
Klenkova N.I. Zhurnal prikladnoy khimii, 1954, vol. 27, no. 4, pp. 433–437. (in Russ.).
Flyate D.M., Grunin Yu.B. Zhurnal prikladnoy khimii, 1974, vol. 47, no. 12, pp. 2739–2741. (in Russ.).
Reyzin'sh R.E., Laka M.G. Khimiya drevesiny, 1980, no. 5, pp. 16–21. (in Russ.).
Patent 2025109400 (RU). 2025. (in Russ.).
Copyright (c) 2026 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.
