الكلمات المفتاحية الخاصة بالمكنز الزراعي (أجروفوك)

2018

Судакова

The known methods to obtain microcrystalline cellulose (MCC) from wood raw material is multi-stage and it is based on the integration of environmentally hazardous processes of pulping, bleaching and acid hydrolysis of cellulose amorphous part. The paper describes a one-stage catalytic method to obtain microcrystalline cellulose from pine wood based on peroxide delignification in acetic acid-water in the presence of a catalyst H2SO4. The optimal parameters of the process of pine wood peroxide delignification in the presence of 2% H2SO4 catalyst were determined by experimental and numerical methods: temperature – 100 °C, concentration H2O2 – 5 wt.%, CH3COOH – 25 wt.%, LWR 15, duration – 4 h. They provide a high yield of cellulose (45.2 wt.%) with a low content of residual lignin (1.0 wt%).The kinetic study of pine wood peroxide delignification at the temperature range 70-100 ºC was accomplished. The delignification process is described satisfactory by the first order equation in all temperature range. The rate constants vary between 0.08·10-4 and 2.15·10-4 s-1 and the activation energy is 90 kJmol-1. It was established by FTIR and XRD methods, that the cellulose, obtained from pine wood has the composition and structure similar to the commercial microcrystalline cellulose. | Известные методы получения микрокристаллической целлюлозы (МКЦ) из древесного сырья является многостадийными и основаны на интеграции экологически не безопасных процессах варки, отбелки и кислотного гидролиза аморфной части целлюлозы. В работе представлено описание одностадийного каталитического метода получения микрокристаллической целлюлозы из древесины сосны, основанного на пероксидной делигнификации древесины в среде «уксусная кислота – вода» в присутствии катализатора H2SO4. Экспериментальными и расчетными методами определены оптимальные параметры процесса пероксидной делигнификации древесины сосны в присутствии катализатора 2% H2SO4, обеспечивающие высокий выход целлюлозы (45.2 мас.%) с низким содержанием остаточного лигнина (1.0 мас.%): температура – 100 °C, содержание Н2О2 – 5 мас.%, CH3COOH – 25 мас.%, ГМ 15, продолжительность – 4 ч. Изучена кинетика процесса каталитической пероксидной делигнификации древесины сосны в интервале температур 70–100 °С. Процесс делигнификации удовлетворительно описывается уравнением первого порядка в изученном интервале температур. Константы скорости варьируются от 0.08·10-4 до 2.15·10-4 с-1, энергия активации составляет 90 кДж/моль. Методами ИКС и РФА установлено, что полученная из древесины сосны целлюлоза имеет структуру, аналогичную структуре промышленной микрокристаллической целлюлозы.

اظهر المزيد [+]

اقل [-]

Altai State University - Russian Federation

2018

Судакова

The known methods to obtain microcrystalline cellulose (MCC) from wood raw material is multi-stage and it is based on the integration of environmentally hazardous processes of pulping, bleaching and acid hydrolysis of cellulose amorphous part. The paper describes a one-stage catalytic method to obtain microcrystalline cellulose from pine wood based on peroxide delignification in acetic acid-water in the presence of a catalyst H2SO4. The optimal parameters of the process of pine wood peroxide delignification in the presence of 2% H2SO4 catalyst were determined by experimental and numerical methods: temperature – 100 °C, concentration H2O2 – 5 wt.%, CH3COOH – 25 wt.%, LWR 15, duration – 4 h. They provide a high yield of cellulose (45.2 wt.%) with a low content of residual lignin (1.0 wt%).The kinetic study of pine wood peroxide delignification at the temperature range 70-100 ºC was accomplished. The delignification process is described satisfactory by the first order equation in all temperature range. The rate constants vary between 0.08·10-4 and 2.15·10-4 s-1 and the activation energy is 90 kJmol-1. It was established by FTIR and XRD methods, that the cellulose, obtained from pine wood has the composition and structure similar to the commercial microcrystalline cellulose. | Известные методы получения микрокристаллической целлюлозы (МКЦ) из древесного сырья является многостадийными и основаны на интеграции экологически не безопасных процессах варки, отбелки и кислотного гидролиза аморфной части целлюлозы. В работе представлено описание одностадийного каталитического метода получения микрокристаллической целлюлозы из древесины сосны, основанного на пероксидной делигнификации древесины в среде «уксусная кислота – вода» в присутствии катализатора H2SO4. Экспериментальными и расчетными методами определены оптимальные параметры процесса пероксидной делигнификации древесины сосны в присутствии катализатора 2% H2SO4, обеспечивающие высокий выход целлюлозы (45.2 мас.%) с низким содержанием остаточного лигнина (1.0 мас.%): температура – 100 °C, содержание Н2О2 – 5 мас.%, CH3COOH – 25 мас.%, ГМ 15, продолжительность – 4 ч. Изучена кинетика процесса каталитической пероксидной делигнификации древесины сосны в интервале температур 70–100 °С. Процесс делигнификации удовлетворительно описывается уравнением первого порядка в изученном интервале температур. Константы скорости варьируются от 0.08·10-4 до 2.15·10-4 с-1, энергия активации составляет 90 кДж/моль. Методами ИКС и РФА установлено, что полученная из древесины сосны целлюлоза имеет структуру, аналогичную структуре промышленной микрокристаллической целлюлозы.

اظهر المزيد [+]

اقل [-]

Altai State University - Russian Federation

2018

Хакимова

The work is devoted to increase in complexity of use of wood raw materials – one of the most important directions in solution to complying with the modern requirements of rational environmental management and environmental protection.Features of impregnation by bisulfite sulfite cooking acid and regularities of bisulfite delignification of young and ripe fir-tree and birch wood have been investigated. It is shown that young thin wood of both breeds becomes impregnated by bisulfite sulfite cooking acid much quicker, than ripe. The nature of delignification processes for young and ripe wood are identical, however intensity of processes is much lower for young wood.It has been established that cellulose derived from young wood is ground easier and has higher mechanical strength rates than from ripe. However cellulose from young wood is dehydrated slightly more difficultly and has the increased water-retaining what is connected with differences in sizes and properties of fibers of young and ripe wood.Cellulose yields of young and ripe wood differ insignificantly. Cellulose from young birch wood characterized by a somehow lowered owing due to the higher content of knots of this wood.Young wood is dignified by bisulfite cooking liquor without difficulties, but slightly more slowly in comparison with the corresponding ripe wood breed. The research results showed that the young (thin) fir-tree and birch wood of which is formed at cleaning cutting is the considerable reserve stock of wood raw materials which can be successfully utilized fibrous semi-finished products production, in particular in bisulfite cellulose. | Работа посвящена повышению комплексности использования древесного сырья – одного из важнейших направлений решения современных требований рационального природопользования и охраны окружающей среды.Исследованы особенности пропитки бисульфитной варочной кислотой и закономерности бисульфитной делигнификации молодой и спелой древесины ели и березы. Показано, что молодая тонкомерная древесина обеих пород пропитывается бисульфитной варочной кислотой значительно быстрее, чем спелая. Характер процессов делигнификации для молодой и спелой древесины одинаковый, однако интенсивность процессов заметно ниже для молодой древесины.Установлено, что целлюлоза из молодой древесины размалывается легче и имеет более высокие показатели механической прочности, чем из спелой; однако целлюлоза из молодой древесины обезвоживается несколько труднее и обладает повышенной водоудерживающей способностью, что связано с различиями размеров и свойств волокон молодой и спелой древесины.По выходу целлюлозы из молодой и спелой древесины различаются несущественно. Целлюлоза из молодой древесины березы отличается несколько пониженным выходом вследствие большей сучковатости этой древесины.Молодая древесина делигнифицируется бисульфитным варочным раствором без затруднений, но несколько медленнее по сравнению со спелой древесиной соответствующей породы. Результаты исследований показали, что молодая (тонкомерная) древесина ели и березы, образующаяся при рубках ухода за лесом, является значительным резервом древесного сырья, которая может быть успешно утилизирована при производстве волокнистых полуфабрикатов, в частности, бисульфитной целлюлозы.

اظهر المزيد [+]

اقل [-]

Altai State University - Russian Federation

2018

Хакимова

The work is devoted to increase in complexity of use of wood raw materials – one of the most important directions in solution to complying with the modern requirements of rational environmental management and environmental protection.Features of impregnation by bisulfite sulfite cooking acid and regularities of bisulfite delignification of young and ripe fir-tree and birch wood have been investigated. It is shown that young thin wood of both breeds becomes impregnated by bisulfite sulfite cooking acid much quicker, than ripe. The nature of delignification processes for young and ripe wood are identical, however intensity of processes is much lower for young wood.It has been established that cellulose derived from young wood is ground easier and has higher mechanical strength rates than from ripe. However cellulose from young wood is dehydrated slightly more difficultly and has the increased water-retaining what is connected with differences in sizes and properties of fibers of young and ripe wood.Cellulose yields of young and ripe wood differ insignificantly. Cellulose from young birch wood characterized by a somehow lowered owing due to the higher content of knots of this wood.Young wood is dignified by bisulfite cooking liquor without difficulties, but slightly more slowly in comparison with the corresponding ripe wood breed. The research results showed that the young (thin) fir-tree and birch wood of which is formed at cleaning cutting is the considerable reserve stock of wood raw materials which can be successfully utilized fibrous semi-finished products production, in particular in bisulfite cellulose. | Работа посвящена повышению комплексности использования древесного сырья – одного из важнейших направлений решения современных требований рационального природопользования и охраны окружающей среды.Исследованы особенности пропитки бисульфитной варочной кислотой и закономерности бисульфитной делигнификации молодой и спелой древесины ели и березы. Показано, что молодая тонкомерная древесина обеих пород пропитывается бисульфитной варочной кислотой значительно быстрее, чем спелая. Характер процессов делигнификации для молодой и спелой древесины одинаковый, однако интенсивность процессов заметно ниже для молодой древесины.Установлено, что целлюлоза из молодой древесины размалывается легче и имеет более высокие показатели механической прочности, чем из спелой; однако целлюлоза из молодой древесины обезвоживается несколько труднее и обладает повышенной водоудерживающей способностью, что связано с различиями размеров и свойств волокон молодой и спелой древесины.По выходу целлюлозы из молодой и спелой древесины различаются несущественно. Целлюлоза из молодой древесины березы отличается несколько пониженным выходом вследствие большей сучковатости этой древесины.Молодая древесина делигнифицируется бисульфитным варочным раствором без затруднений, но несколько медленнее по сравнению со спелой древесиной соответствующей породы. Результаты исследований показали, что молодая (тонкомерная) древесина ели и березы, образующаяся при рубках ухода за лесом, является значительным резервом древесного сырья, которая может быть успешно утилизирована при производстве волокнистых полуфабрикатов, в частности, бисульфитной целлюлозы.

اظهر المزيد [+]

اقل [-]

Altai State University - Russian Federation