СТЕПЕНЬ КРИСТАЛЛИЧНОСТИ ЛИГНОЦЕЛЛЮЛОЗЫ ИЗ СОЛОМЫ РИСА И ПРОДУКТА ЕЕ МОДИФИЦИРОВАНИЯ
Рубрики: 2. ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ
Авторы:
1.
Казанский национальный исследовательский технологический университет
(Технологии синтетического каучука, Ассистент)
2.
ФГБОУ ВПО «КНИТУ»
3.
КНИТУ
Тип:
Статья
Страницы:
с 39
по 45
Статус:
В работе
Язык материала:
русский
Ключевые слова:
СОЛОМА РИСА, ЛИГНОЦЕЛЛОЛОЗА, ИК-СПЕКТРОСКОПИЯ, ДИФРАКТОМЕТР, КАРБОКСИМЕТИЛИРОВАНИЕ
Аннотация (русский):
Целлюлоза и продукты её модифицирования являются ценным сырьем для создания функциональных материалов. Важной характеристикой, определяющей реакционную способность целлюлозы и её свойства, является степень кристалличности. В работе определена степень кристалличности лигноцеллюлозы, полученной из соломы риса, а также карбоксиметилированной лигноцеллюлозы. Выбор объекта связан с тем, что рисовая солома является многотоннажным ежегодно образующимся отходом, между тем данных по извлечению целлюлозы из соломы риса и свойствам выделенного продукта в литературе крайне недостаточно. Исходный образец соломы риса содержал 49,7 % α-целлюлозы, 17,2 % лигнина и 3,5 % золы. Для извлечения целлюлозы из рисовой соломы использован метод щелочной варки с предварительным измельчением. Выбор метода обусловлен тем, что при щелочной обработке селективно удаляется лигнин без разрушения углеводов, увеличивается пористость и площадь поверхности. Получен продукт, содержащий 89,2 % целлюлозы и 6,7 % лигнина. Проведено карбоксиметилирование извлеченной лигноцеллюлозы при активации процесса с использованием микроволнового излучения сверхвысокой частоты. Применение микроволнового излучения для активации процесса карбоксиметилирования позволило сократить время реакции в 3 раза, что делает метод более экономически целесообразным и эффективным. Время активации на этапе щелочной обработки составляло 90 сек. при мощности 350 Вт. На этапе этерификации использована монохлоруксусная кислота. На этапе взаимодействия лигноцеллюлозы с монохлоруксусной кислотой время микроволновой активации составляло 90 сек. при мощности 350 Вт. Степень карбоксиметилирования составила 0,5. Степень кристалличности лигноцеллюлозы и карбоксиметилированной лигноцеллюлозы определена с использованием ИК-спектроскопии и рентгеноструктурного анализа. В рамках метода ИК-спектроскопии для определения степени кристалличности использован анализ интенсивностей полос поглощения 900, 1370, 1430 см⁻¹ по отношению к интенсивности полосы 2900 см⁻¹. Установлено, что степень кристалличности лигноцеллюлозы, полученной из рисовой соломы, составляет около 80 %. Степень кристалличности карбокисметилированной лигноцеллюлозы снижается примерно на 20 %. Рентгеноструктурный анализ подтвердил снижение степени кристалличности лигноцеллюлозы при карбоксиметилировании.
Целлюлоза и продукты её модифицирования являются ценным сырьем для создания функциональных материалов. Важной характеристикой, определяющей реакционную способность целлюлозы и её свойства, является степень кристалличности. В работе определена степень кристалличности лигноцеллюлозы, полученной из соломы риса, а также карбоксиметилированной лигноцеллюлозы. Выбор объекта связан с тем, что рисовая солома является многотоннажным ежегодно образующимся отходом, между тем данных по извлечению целлюлозы из соломы риса и свойствам выделенного продукта в литературе крайне недостаточно. Исходный образец соломы риса содержал 49,7 % α-целлюлозы, 17,2 % лигнина и 3,5 % золы. Для извлечения целлюлозы из рисовой соломы использован метод щелочной варки с предварительным измельчением. Выбор метода обусловлен тем, что при щелочной обработке селективно удаляется лигнин без разрушения углеводов, увеличивается пористость и площадь поверхности. Получен продукт, содержащий 89,2 % целлюлозы и 6,7 % лигнина. Проведено карбоксиметилирование извлеченной лигноцеллюлозы при активации процесса с использованием микроволнового излучения сверхвысокой частоты. Применение микроволнового излучения для активации процесса карбоксиметилирования позволило сократить время реакции в 3 раза, что делает метод более экономически целесообразным и эффективным. Время активации на этапе щелочной обработки составляло 90 сек. при мощности 350 Вт. На этапе этерификации использована монохлоруксусная кислота. На этапе взаимодействия лигноцеллюлозы с монохлоруксусной кислотой время микроволновой активации составляло 90 сек. при мощности 350 Вт. Степень карбоксиметилирования составила 0,5. Степень кристалличности лигноцеллюлозы и карбоксиметилированной лигноцеллюлозы определена с использованием ИК-спектроскопии и рентгеноструктурного анализа. В рамках метода ИК-спектроскопии для определения степени кристалличности использован анализ интенсивностей полос поглощения 900, 1370, 1430 см⁻¹ по отношению к интенсивности полосы 2900 см⁻¹. Установлено, что степень кристалличности лигноцеллюлозы, полученной из рисовой соломы, составляет около 80 %. Степень кристалличности карбокисметилированной лигноцеллюлозы снижается примерно на 20 %. Рентгеноструктурный анализ подтвердил снижение степени кристалличности лигноцеллюлозы при карбоксиметилировании.
Ключевые слова:
СОЛОМА РИСА, ЛИГНОЦЕЛЛОЛОЗА, ИК-СПЕКТРОСКОПИЯ, ДИФРАКТОМЕТР, КАРБОКСИМЕТИЛИРОВАНИЕ
СОЛОМА РИСА, ЛИГНОЦЕЛЛОЛОЗА, ИК-СПЕКТРОСКОПИЯ, ДИФРАКТОМЕТР, КАРБОКСИМЕТИЛИРОВАНИЕ
