ПЕНЬКОВАЯ ЦЕЛЛЮЛОЗА С УЛУЧШЕННЫМИ СТРУКТУРНЫМИ И ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ
Рубрики: 2. ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ
Авторы:
1.
КНИТУ; KNRTU
2.
Казанский национальный исследовательский технологический университет
3.
Казанский национальный исследовательский технологический университет
4.
КНИТУ; KNRTU
Тип:
Статья
Страницы:
с 66
по 72
Статус:
В работе
Язык материала:
русский
Ключевые слова:
ЦЕЛЛЮЛОЗА, КОНОПЛЯНОЕ ВОЛОКНО, СТРУКТУРНЫЕ ПАРАМЕТРЫ, ФРАКЦИОННЫЙ СОСТАВ, МОДУЛЬ УПРУГОСТИ
Аннотация (русский):
Рассматривается метод получения высоковязкой пеньковой целлюлозы на основе сульфатной обработки волокна, которая в отличие от переработки древесины проводится в относительно не высоком интервале температур (150-170° С), в растворе щелочи, включающем поверхностно-активное вещество и восстановитель, с применением экологичного варианта отбелки с использованием раствора перекиси водорода. Разработанный метод позволяет использовать конопляное волокно с содержанием костры вплоть до 13% и разрывной нагрузкой волокна - не менее 200 кгс в качестве источника целлюлозы. Из-за рыхлой структуры соломы конопли, возникающей благодаря предварительной обработке, происходит более лёгкое проникновение варочного раствора внутрь сырья, что в свою очередь ускоряет процессы делигнификации. Предварительная обработка сырья увеличивает выход, а также физические свойства конечного продукта - целлюлозы, в основном, из злаковых культур (ржи, пшеницы и др). Благодаря рыхлой морфологии злаковых растений кислород легко проникает внутрь материала, что в свою очередь ускоряет процессы делигнификации. Плотная структура конопляного волокна, неоднородность свойств в зависимости от места и условий произрастания усложняют процесс переработки волокна. Предлагаемая модифицированная сульфатная обработка пенькового волокна с содержанием лигнина 9 % мас. обеспечивает интенсификацию процессов делигнификации однолетнего растительного сырья и фибрилляцию волокон целлюлозы. При решении задачи использованы стандартные методы анализа для исследования физико-химических свойств целлюлоз различной природы; ИК-Фурье-спектроскопия для изучения меж- и внутримолекулярных взаимодействий в образцах исследуемых целлюлоз; надмолекулярной структуры пеньковой и льняной целлюлозы различного вида в сравнении с образцами древесной сульфитной целлюлозы в форме РБ методом РСА ; количественная оценка качества и степени измельчения образцов целлюлозы различной природы и вида; определение физико-механических характеристик отливок из образцов пеньковой целлюлозы в сравнении с отливками из конопляной целлюлозы зарубежного стандарта, а также с образцами из древесной сульфитной целлюлозы. Предлагаемый метод обеспечивает уменьшение содержания лигнина (0,7-0,9 %) и сохранение средней степени полимеризации (СП = 1200 - 1600) за счет избирательности процесса делигнификации волокна, снижения процесса деструкции высокомолекулярной фракции целлюлозы, что позволяет получение высоковязкой пеньковой целлюлозы с улучшенными структурными и физико-механическими характеристиками.
Рассматривается метод получения высоковязкой пеньковой целлюлозы на основе сульфатной обработки волокна, которая в отличие от переработки древесины проводится в относительно не высоком интервале температур (150-170° С), в растворе щелочи, включающем поверхностно-активное вещество и восстановитель, с применением экологичного варианта отбелки с использованием раствора перекиси водорода. Разработанный метод позволяет использовать конопляное волокно с содержанием костры вплоть до 13% и разрывной нагрузкой волокна - не менее 200 кгс в качестве источника целлюлозы. Из-за рыхлой структуры соломы конопли, возникающей благодаря предварительной обработке, происходит более лёгкое проникновение варочного раствора внутрь сырья, что в свою очередь ускоряет процессы делигнификации. Предварительная обработка сырья увеличивает выход, а также физические свойства конечного продукта - целлюлозы, в основном, из злаковых культур (ржи, пшеницы и др). Благодаря рыхлой морфологии злаковых растений кислород легко проникает внутрь материала, что в свою очередь ускоряет процессы делигнификации. Плотная структура конопляного волокна, неоднородность свойств в зависимости от места и условий произрастания усложняют процесс переработки волокна. Предлагаемая модифицированная сульфатная обработка пенькового волокна с содержанием лигнина 9 % мас. обеспечивает интенсификацию процессов делигнификации однолетнего растительного сырья и фибрилляцию волокон целлюлозы. При решении задачи использованы стандартные методы анализа для исследования физико-химических свойств целлюлоз различной природы; ИК-Фурье-спектроскопия для изучения меж- и внутримолекулярных взаимодействий в образцах исследуемых целлюлоз; надмолекулярной структуры пеньковой и льняной целлюлозы различного вида в сравнении с образцами древесной сульфитной целлюлозы в форме РБ методом РСА ; количественная оценка качества и степени измельчения образцов целлюлозы различной природы и вида; определение физико-механических характеристик отливок из образцов пеньковой целлюлозы в сравнении с отливками из конопляной целлюлозы зарубежного стандарта, а также с образцами из древесной сульфитной целлюлозы. Предлагаемый метод обеспечивает уменьшение содержания лигнина (0,7-0,9 %) и сохранение средней степени полимеризации (СП = 1200 - 1600) за счет избирательности процесса делигнификации волокна, снижения процесса деструкции высокомолекулярной фракции целлюлозы, что позволяет получение высоковязкой пеньковой целлюлозы с улучшенными структурными и физико-механическими характеристиками.
Ключевые слова:
ЦЕЛЛЮЛОЗА, КОНОПЛЯНОЕ ВОЛОКНО, СТРУКТУРНЫЕ ПАРАМЕТРЫ, ФРАКЦИОННЫЙ СОСТАВ, МОДУЛЬ УПРУГОСТИ
ЦЕЛЛЮЛОЗА, КОНОПЛЯНОЕ ВОЛОКНО, СТРУКТУРНЫЕ ПАРАМЕТРЫ, ФРАКЦИОННЫЙ СОСТАВ, МОДУЛЬ УПРУГОСТИ
