AGRIS - 

2023

Супрун, Наталья Петровна | Гусакова, Галина Семеновна | Раченко, Максим Анатольевич

The paper presents experimental data on the use of pectolytic and cellulolytic enzymes and their compositions (Fructozym P6-L, Lafazym Extract, Cellolux-A) for processing the apple pulp from the Krasnoyarsky Snegirek fruits. The aim of this study is to select enzyme preparations for the processing of apple pulp, which allow to maximize the must yield, increase the content of phenolic compounds and provide high filtration rate. Technological and physico-chemical characteristics for the obtained wort samples are experimentally determined. It shown that the apple pulp treatment with a composition of enzyme preparations (Lafazym Extract + Cellolux-A) contributes to obtaining the maximum total must yield of 72.5% and the minimum kinematic viscosity of 2.64 mPa‧s. In addition, the maximum increase in filtration rate of 68.7% achieved by processing Lafazym extract. It established that the enzymatic catalysis of apple pulp makes it possible to increase the content of phenolic compounds in the must. It established that the enzymatic catalysis of apple pulp makes it possible to increase the phenolic compounds content in the must. Their highest concentration of 552.00 mg/cm3 obtained in the sample using an enzymatic preparation of pectolytic action – Lafazym Extract. It shown that the use of enzyme preparations affects to the optical characteristics of must samples. In relation to the control sample, the color intensity of the wort increases (from 0.740 to 1.102), while the yellowness index decreases (from 3.32 to 3.12), which indicates a decrease in the rate of wort oxidation reactions. The obtained results make it possible to recommend pectolytic enzyme preparations Fruktozym P6-L and Lafazym Extract in combination with Cellolux-A to use for the apple pulp processing. | В работе представлены экспериментальные данные по использованию ферментных препаратов и их композиций (Фруктоцим П6-Л, Lafazym Extract, Целлолюкс-А) для обработки мезги из плодов яблони сорта Красноярский снегирек. Цель исследования – выбор ферментных препаратов для обработки яблочной мезги, позволяющих максимально увеличить выход сусла, повысить содержание фенольных соединений и обеспечить высокую скорость фильтрации. Экспериментально определены технологические и физико-химические характеристики для полученных опытных образцов сусла. Показано, что обработка мезги композицией ферментных препаратов (Lafazym Extract + Целлолюкс-А) способствует получению максимального общего выхода сусла 72.5% и минимальной кинематической вязкости 2.64 мПа‧с, а максимальное увеличение скорости фильтрации 68.7% достигнуто при обработке Lafazym Extract. Установлено, что ферментативный катализ яблочной мезги позволяет увеличить содержание фенольных соединений в сусле. Их наибольшая концентрация 552.00 мг/см3 получена в образце с применением ферментного препарата пектолитического действия – Lafazym Extract. Показано, что применение ферментных препаратов влияет на оптические характеристики образцов сусла. По отношению к контролю увеличивается интенсивность цвета сусла (с 0.740 до 1.102), при этом показатель желтизны снижается (с 3.32 до 3.12), что свидетельствует о снижении скорости реакций окисления сусла. Полученные результаты позволяют рекомендовать для обработки яблочной мезги ферментные препараты пектолитического действия Фруктоцим П6-Л и Lafazym Extract к применению в композиции с Целлолюкс-А.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2022

Бабаханова, Халима Абишевна | Садриддинов, Акмал Абдулло угли | Галимова, Зулфия Камиловна | Абдухалилова, Мухлиса Ганижон кизи

In an article to study the effect of sizing agent and filler on the structural features of paper from the cellulose mass of the inner layer of the bark of mulberry tree branches, mechanical strength, absorbency and sorption properties were studied. Tensile strength was determined on a tensile testing machine by the force causing the destruction of the sample. Surface absorbency at one side wetting was determined by the method of Cobb(30), by determining the mass of water absorbed by the surface of the paper when wetting one side of the test sample. Sorption properties were studied on a high-vacuum setup with mercury gates and McBain quartz balances according to water vapor sorption data. It was found that the internal 2% sizing of the paper pulp with cherry tree resin glue contributes to the strengthening of the paper structure, which is confirmed by the values of mechanical strength and surface absorbency when unilaterally wetted with water, relative to the values obtained when sizing with pine oleoresin rosin glue. When using glue from cherry resin, it is advisable to add 2 g of kaolin to 100 g of pulp from the inner layer of the bark of mulberry tree branches, since the increase negatively affects mechanical strength and hydrophobicity. | В статье для исследования влияния проклеивающего вещества и наполнителя на структурные особенности бумаги из целлюлозной массы внутреннего слоя коры веток тутового дерева изучены механическая прочность, впитывающая способность и сорбционные свойства. Прочность на разрыв при растяжении определяли на разрывной машине по усилию, вызывающему разрушение образца. Поверхностную впитываемость при одностороннем смачивании определяли по методу Кобб(30), путем определения массы воды, поглощенной поверхностью бумаги при смачивании одной стороны испытуемого образца. Сорбционные свойства исследовали на высоковакуумной установке с ртутными затворами и кварцевыми весами Мак-Бена по данным сорбции паров воды. Выявлено, что внутренняя 2%-ная проклейка бумажной массы клеем из живицы черешневого дерева способствует упрочнению структуры бумаги, что подтверждается значениями механической прочности и поверхностной впитываемостью при одностороннем смачивании водой, относительно значений, полученных при проклейке канифольным клеем из сосновой живицы. При использовании клея из живицы черешневого дерева целесообразно к 100 г целлюлозной массы из внутреннего слоя коры веток тутового дерева добавлять каолин в количестве 2 г, так как увеличение отрицательно влияет на механическую прочность и гидрофобность.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2020

Юртаева, Лариса Владимировна | Решетова, Наталья Сергеевна | Алашкевич, Юрий Давыдович | Марченко, Роман Александрович | Васильева, Дарья Юрьевна | Каплев, Евгений Вячеславович

Большое практическое значение в качестве исходного материала для выделения целлюлозы имеет древесина. Древесина играет не только важную народно-хозяйственную роль в качестве строительного и отделочного материала, но и является одним из наиболее дешевых и широко используемых видов сырья для промышленного производства целлюлозы. В свою очередь, размалывающее оборудование служит для разделения целлюлозных материалов на волокна, измельчения волокон и сообщения им определенных свойств. Одним из важнейших свойств бумаги является механическая прочность. Стандарт предусматривает определенные требования к разным видам бумаги, в зависимости от потребительских условий использования готовой продукции. Прочность бумаги определяют различными показателями, характеризующими: сопротивление бумаги разрыву, продавливанию, раздиранию, надрыву, удлинению до разрыва. В данной работе рассмотрена роль размола волокнистых материалов в общем подготовительном цикле целлюлозно-бумажного производства, представлены преимущества безножевого размола, рассмотрены факторы, определяющие прочность бумаги, получены функциональные зависимости основных физико-механических характеристик готового продукта от комплексного параметра качества помола волокнистой массы и комплексного параметра машины. Определено численное значение комплексного параметра качества размола, в зависимости от продолжительности размола. | Wood is of great practical importance as a starting material for the recovery of cellulose. Wood plays not only an important economic role as a building and finishing material, but is also one of the cheapest and most widely used raw materials for the industrial production of cellulose vines. In turn, the grinding equipment serves to divide the cellulosic materials into fibers, from the grinding of the fibers and imparting certain properties to them. One of the most important properties of paper is mechanical strength. The standard provides for certain requirements for different types of paper, depending on the consumer conditions for the use of finished products. Durability of paper is determined by various indicators characterizing: paper resistance to a gap, breakdown, tear, an anguish, lengthening to a gap. In this work, the role of milling of fibrous materials in the general preparatory cycle of pulp and paper production is considered, the advantages of knife-free milling are presented, the factors determining the strength of paper are considered, functional dependencies of the main physical and mechanical characteristics of the finished product on the complex parameter of the quality of pulp milling and the complex parameter of the machine are obtained. Numerical value of complex parameter of grinding quality is determined depending on duration of grinding.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2020

Юртаева, Лариса Владимировна | Решетова, Наталья Сергеевна | Алашкевич, Юрий Давыдович | Марченко, Роман Александрович | Васильева, Дарья Юрьевна | Каплев, Евгений Вячеславович

Большое практическое значение в качестве исходного материала для выделения целлюлозы имеет древесина. Древесина играет не только важную народно-хозяйственную роль в качестве строительного и отделочного материала, но и является одним из наиболее дешевых и широко используемых видов сырья для промышленного производства целлюлозы. В свою очередь, размалывающее оборудование служит для разделения целлюлозных материалов на волокна, измельчения волокон и сообщения им определенных свойств. Одним из важнейших свойств бумаги является механическая прочность. Стандарт предусматривает определенные требования к разным видам бумаги, в зависимости от потребительских условий использования готовой продукции. Прочность бумаги определяют различными показателями, характеризующими: сопротивление бумаги разрыву, продавливанию, раздиранию, надрыву, удлинению до разрыва. В данной работе рассмотрена роль размола волокнистых материалов в общем подготовительном цикле целлюлозно-бумажного производства, представлены преимущества безножевого размола, рассмотрены факторы, определяющие прочность бумаги, получены функциональные зависимости основных физико-механических характеристик готового продукта от комплексного параметра качества помола волокнистой массы и комплексного параметра машины. Определено численное значение комплексного параметра качества размола, в зависимости от продолжительности размола. | Wood is of great practical importance as a starting material for the recovery of cellulose. Wood plays not only an important economic role as a building and finishing material, but is also one of the cheapest and most widely used raw materials for the industrial production of cellulose vines. In turn, the grinding equipment serves to divide the cellulosic materials into fibers, from the grinding of the fibers and imparting certain properties to them. One of the most important properties of paper is mechanical strength. The standard provides for certain requirements for different types of paper, depending on the consumer conditions for the use of finished products. Durability of paper is determined by various indicators characterizing: paper resistance to a gap, breakdown, tear, an anguish, lengthening to a gap. In this work, the role of milling of fibrous materials in the general preparatory cycle of pulp and paper production is considered, the advantages of knife-free milling are presented, the factors determining the strength of paper are considered, functional dependencies of the main physical and mechanical characteristics of the finished product on the complex parameter of the quality of pulp milling and the complex parameter of the machine are obtained. Numerical value of complex parameter of grinding quality is determined depending on duration of grinding.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2020

Боме, Нина Анатольевна | Тетянников, Николай Валерьевич | Вайсфельд, Лариса Ильинична | Колоколова, Наталья Николаевна | Вассерман, Любовь Александровна | Гольдштейн, Владимир Георгиевич | Носовская , Лилия Петровна | Адикаева, Лариса Владимировна

Starch is an integral part of grain of cereal crops (including barley), its content and properties significantly affect the processing and quality of products. One of the methods for increasing the variation in starch and amylose contents in starch is chemical mutagenesis. Chemical mutagens provide the possibility to obtain new allelic variations whose genes are involved in starch biosynthesis. In order to create mutant populations of barley, we used in our study the chemical mutagen phosphemide with solution concentrations of 0.002% and 0.01%. Three mutant generations (M1, M2, M3) were grown from the seeds of two barley samples (Zernogradsky 813, k-30453, Russia, var. Erectum; Dz02-129, k-22934, Ethiopia var. Nigripallidum) from the world collection of the N.I. Vavilov All-Russian Institute of Genetic Resources, after treatment with a mutagen in the field, and evaluated by a complex of selection traits. The starch content A and B and amylose content in starch were determined in the grain of the mutant and control populations of the second (M2) and third (M3) generations. The application of mutagen led to a significant decrease in the mass fraction of amylose in the starch of the studied samples in the second (M2) mutant generation. In the third (M3) generation, the inhibitory effect was preserved only in the sample Dz02-129. In the grain of the Zernogradsky 813 cultivar in M3, the starch and amylose contents in starch were above the control. The selection of forms with the elevated content of amylose, which have potential value for the processing industry, is advisable to carry out, starting with M3. | Крахмал является составной частью зерна злаковых культур (в том числе ячменя), его содержание и свойства существенно влияют на переработку и качество продукции. Одним из методов, обеспечивающих увеличение варьирования содержания крахмала и амилозы в крахмале, является химический мутагенез. Химические мутагены обеспечивают возможность получения новых аллельных вариаций, гены которых участвуют в биосинтезе крахмала. Для создания мутантных популяций ячменя в нашем исследовании использован химический мутаген фосфемид с концентрациями раствора 0.002% и 0.01%. Из семян двух образцов ячменя (Зерноградский-813, к-30453, Россия, var. erectum; Dz02-129, к-22934, Эфиопия var. nigripallidum) из мировой коллекции Всероссийского института генетических ресурсов им. Н.И. Вавилова после обработки мутагеном в полевых условиях были выращены и оценены по комплексу селекционных признаков три мутантных поколения (М1, М2, М3). В зерне мутантных и контрольных популяций второго (М2) и третьего (М3) поколений определено содержание крахмала А и Б, а также содержание амилозы в крахмале.Применение мутагена приводило к достоверному снижению массовой доли амилозы в крахмале изученных образцов во втором (М2) мутантном поколении. В третьем (М3) поколении ингибирующее действие сохранилось только у образца Dz02-129. В зерне сорта Зерноградский 813 в М3 содержание крахмала и амилозы в крахмале было выше контроля. Отбор форм с повышенным содержанием амилозы в крахмале, имеющих потенциальную ценность для перерабатывающей промышленности, целесообразно проводить, начиная с М3.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2020

Алашкевич, Юрий Давыдович | Юртаева, Лариса Владимировна | Решетова, Наталья Сергеевна | Марченко, Роман Александрович

В данной работе представлены классификация получаемых видов порошковых целлюлозных материалов, сферы их применения, а также проблемы, возникающие при производстве. Рассмотрены основные свойства порошковых целлюлозных материалов. Проанализированы качественные показатели волокнистой массы, предварительно размолотой на дисковой мельнице. Представлены основные технологические параметры экспериментальной установки и сравнительная характеристика используемых ножевых размалывающих гарнитур. В ходе проведения экспериментальных исследований применялись ножевые размалывающие гарнитуры с прямолинейной и криволинейной формой ножей. Полученные данные подтвердили ранее выдвинутое предположение о преимущественном фибриллировании целлюлозного волокна, размолотого с использованием размалывающей гарнитуры с криволинейной формой ножей. Эта особенность конструкции гарнитуры особенно важна при размоле лиственной целлюлозы, обладающей более низкими исходными показателями, в сравнении с хвойной целлюлозой. Представлены данные, полученные при определении степени помола, водоудерживающей способности, длины волокна хвойной и лиственной целлюлозы после ножевого размола и степени полимеризации после проведенного гидролиза. Рассмотрен способ получения порошкового целлюлозного материала с характеристиками, подобными микрокристаллической целлюлозе. Заданы регулируемые параметры процесса гидролиза и произведено сравнение степени полимеризации рассмотренных образцов порошковой целлюлозы. | This article presents the classification of the resulting types of powdered cellulosic materials, their scope, as well as the problems arising during production. The main properties of powder cellulose materials are considered. Analyzed the quality indicators of the pulp, previously ground in a disc mill. The main technological parameters of the experimental setup and the comparative characteristics of the used knife grinding sets are presented. In the course of the experimental research, knife grinding sets with straight and curved knives were used. The data obtained confirmed the previously put forward hypothesis about the predominant fibrillation of cellulose fiber milled using a grinding set with a curved blade shape. This feature of the headset design is especially important when grinding hardwood pulp, which has a lower initial value, compared to softwood pulp. The data obtained in determining the degree of grinding, water retention capacity, fiber length of softwood and hardwood cellulose after knife grinding and the degree of polymerization after hydrolysis are presented. A method for producing powdered cellulose material with characteristics similar to microcrystalline cellulose is considered. The regulated parameters of the hydrolysis process are set and a comparison is made of the degree of polymerization of the considered samples of powdered cellulose.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2019

Сакович

Research on the synthesis of in-demand industrial-grade cellulose nitrates from unconventional feedstocks such as Miscanthus, oat hulls, intermediate flax straw is of the most immediate interest due to a lack of national cotton and to encountered problems with wood cellulose. The celluloses derived herein from the said unconventional feedstocks are inhomogeneous in nature, are composed mostly of short fibers, and have non-cellulosic constituents as opposed to elite cotton – these all pose certain difficulties in developing such a nitrocellulose production technology. Besides, it is worth noting that cellulosic fibers of the said feedstocks are peculiar in nature on their own. The findings obtained herein suggest that the research problem can successfully be solved. The pulp samples obtained in this study from the unconventional biomasses by the nitric-acid process have 85−95% α-cellulose and 580−1420 degree of polymerization. These specimens similar in properties to industrial Colloxylin were obtained under optimal synthetic conditions for highly soluble cellulose nitrates by using commercial mixed acid: 11.97–12.29% N, 8–15 mPa∙s, and 98% solubility in alcohol–ester mixture. The morphological features of the resultant cellulose nitrates were characterized by scanning electron microscopy. Infrared spectroscopy revealed the intrinsic frequencies (2560–2550, 1670–1660, 1650–1620, 1280–1270, 830–810, 750–740, 680–670 cm-1) that identify the resultant products as cellulose nitroesters. The practical importance of this research is that the nitrocelluloses obtained from the unconventional non-woody feedstocks can be used as the promising component in the manufacture of explosive formulations. | В связи с отсутствием отечественного хлопка и возникшими проблемами с древесной целлюлозой исследования по получению востребованных промышленностью марок нитратов целлюлозы из нетрадиционного сырья: плодовых оболочек овса, мискантуса и соломы льна-межеумка, чрезвычайно актуальны. Неоднородность целлюлозы из нетрадиционного сырья, превалирующее короткое волокно, наличие нецеллюлозных компонентов в отличие от элитного хлопка создают определенные трудности в разработке технологии получения нитратов целлюлозы. Кроме того, необходимо отметить природную исключительность целлюлозного волокна в каждом из перечисленных видов сырья. Приведенные в работе результаты свидетельствуют о возможности преодоления этих трудностей. Образцы технических целлюлоз, характеризующиеся высокими значениями массовой доли α-целлюлозы (85–95%) и степени полимеризации (580–1420), были получены из нетрадиционного растительного сырья азотнокислым способом. В оптимальных условиях синтеза высокорастворимых нитратов целлюлозы с использованием промышленной серно-азотной кислотной смеси получены образцы нитратов целлюлозы со свойствами, соответствующими промышленному коллоксилину «Н»: массовая доля азота – 11,97–12,29%, вязкость – 8–15 МПа∙с, растворимость в спиртоэфирной смеси – 98%. Методом растровой электронной микроскопии охарактеризованы морфологические особенности нитратов целлюлозы. Методом ИК-спектроскопии выявлено наличие основных характеристических частот (2560–2550, 1670–1660, 1650–1620, 1280–1270, 830–810, 750–740, 680–670 см-1), позволяющих идентифицировать полученные продукты как азотнокислые эфиры целлюлозы. Практическая значимость работы заключается в возможности использования нитратов целлюлозы из нетрадиционного растительного сырья в качестве перспективного компонента при изготовлении взрывчатых составов.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2019

Смирнова, Екатерина Григорьевна | Журавлева, Наталия Михайловна | Кизеветтер, Дмитрий Владимирович | Резник, Александр Сергеевич

В работе представлены результаты экспериментов по улучшению эксплуатационных характеристик электроизоляционной бумаги, как компонента высоковольтной бумажно-пропитанной изоляции, за счет введения в бумажную массу модифицирующей добавки. Предложен экологически безопасный и экономически целесообразный способ получения модифицирующей добавки из хитин-глюканового комплекса Aspergillus niger (ХГК A.n.) – многотоннажного отхода производства лимонной кислоты. Модифицирующую добавку вводили в бумажную массу в количестве 5–10% к массе абсолютно сухого волокна сульфатной электроизоляционной целлюлозы. Образцы бумаги подвергали ускоренному термическому старению при температуре 140 °С в течение 250 ч. Значения кратковременной электрической прочности образцов бумаги с модифицирующей добавкой как в исходном, так и в состаренном состоянии превосходили аналогичную характеристику образца бумаги без добавок. Введение в состав целлюлозной основы модифицирующей добавки способствовало повышению нагревостойкости бумаги, сохраняя показатель механической прочности на высоком уровне в процессе длительного термического старения: у бумаги из 100% целлюлозы после 250 ч ускоренного термического старения предел механической прочности на разрыв снизился в 2.1 раза; у бумаги, содержащей 5% ХГК А.n. – в 1.5 раза, а у бумаги, в состав которой было введено 10% модифицирующей добавки, указанный показатель за время испытаний не изменился. Сравнительная оценка сорбционной активности целлюлозного компонента проводилась путем определения коэффициента светопропускания трансформаторного масла относительно эталона в процессе термического старения. Установлено, что модификация электроизоляционной бумаги биополимером также повышает ее сорбционную активность по отношению к продуктам деструкции компонентов бумажно-пропитанной изоляции в условиях каталитического влияния меди. | The paper presents the results of experiments to improve the performance of insulating paper as a component of high-voltage paper-impregnated insulation by introducing the modifying additive into the paper mass. Environmentally safe and economically feasible method of obtaining modifying additives of the chitin-glucan complex of Aspergillus niger (A.n.) which is a large-tonnage waste production of citric acid is proposed. The modifying additive was introduced into the paper mass in an amount of 5–10% to the mass of absolutely dry fiber of sulfate insulating cellulose. The paper samples were subjected to accelerated thermal aging at 140 °C for 250 hours. The values of the short – term electrical strength of the samples with the modifying additive, both in the initial and in the aged state, exceeded the similar characteristic of the paper sample without additives. for the paper made of 100% cellulose after 250 hours of accelerated thermal aging the maximal mechanical tensile strength decreased by 2.1 times; for paper containing 5% HGC A.n. – by 1.5 times and for the insulating paper, which was introduced into 10% of the modifying additive, the specified parameter during the test has not changed. Comparative evaluation of the sorption activity of the cellulose component was carried out by determining the light transmission coefficient of transformer oil relative to the standard at the process of thermal aging. It was found that the modification of insulating paper by biopolymer also increases its sorption activity in relation to the products of destruction of paper-impregnated insulation components under the catalytic effect of copper.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2019

Сакович

Research on the synthesis of in-demand industrial-grade cellulose nitrates from unconventional feedstocks such as Miscanthus, oat hulls, intermediate flax straw is of the most immediate interest due to a lack of national cotton and to encountered problems with wood cellulose. The celluloses derived herein from the said unconventional feedstocks are inhomogeneous in nature, are composed mostly of short fibers, and have non-cellulosic constituents as opposed to elite cotton – these all pose certain difficulties in developing such a nitrocellulose production technology. Besides, it is worth noting that cellulosic fibers of the said feedstocks are peculiar in nature on their own. The findings obtained herein suggest that the research problem can successfully be solved. The pulp samples obtained in this study from the unconventional biomasses by the nitric-acid process have 85−95% α-cellulose and 580−1420 degree of polymerization. These specimens similar in properties to industrial Colloxylin were obtained under optimal synthetic conditions for highly soluble cellulose nitrates by using commercial mixed acid: 11.97–12.29% N, 8–15 mPa∙s, and 98% solubility in alcohol–ester mixture. The morphological features of the resultant cellulose nitrates were characterized by scanning electron microscopy. Infrared spectroscopy revealed the intrinsic frequencies (2560–2550, 1670–1660, 1650–1620, 1280–1270, 830–810, 750–740, 680–670 cm-1) that identify the resultant products as cellulose nitroesters. The practical importance of this research is that the nitrocelluloses obtained from the unconventional non-woody feedstocks can be used as the promising component in the manufacture of explosive formulations. | В связи с отсутствием отечественного хлопка и возникшими проблемами с древесной целлюлозой исследования по получению востребованных промышленностью марок нитратов целлюлозы из нетрадиционного сырья: плодовых оболочек овса, мискантуса и соломы льна-межеумка, чрезвычайно актуальны. Неоднородность целлюлозы из нетрадиционного сырья, превалирующее короткое волокно, наличие нецеллюлозных компонентов в отличие от элитного хлопка создают определенные трудности в разработке технологии получения нитратов целлюлозы. Кроме того, необходимо отметить природную исключительность целлюлозного волокна в каждом из перечисленных видов сырья. Приведенные в работе результаты свидетельствуют о возможности преодоления этих трудностей. Образцы технических целлюлоз, характеризующиеся высокими значениями массовой доли α-целлюлозы (85–95%) и степени полимеризации (580–1420), были получены из нетрадиционного растительного сырья азотнокислым способом. В оптимальных условиях синтеза высокорастворимых нитратов целлюлозы с использованием промышленной серно-азотной кислотной смеси получены образцы нитратов целлюлозы со свойствами, соответствующими промышленному коллоксилину «Н»: массовая доля азота – 11,97–12,29%, вязкость – 8–15 МПа∙с, растворимость в спиртоэфирной смеси – 98%. Методом растровой электронной микроскопии охарактеризованы морфологические особенности нитратов целлюлозы. Методом ИК-спектроскопии выявлено наличие основных характеристических частот (2560–2550, 1670–1660, 1650–1620, 1280–1270, 830–810, 750–740, 680–670 см-1), позволяющих идентифицировать полученные продукты как азотнокислые эфиры целлюлозы. Практическая значимость работы заключается в возможности использования нитратов целлюлозы из нетрадиционного растительного сырья в качестве перспективного компонента при изготовлении взрывчатых составов.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2019

Смирнова, Екатерина Григорьевна | Журавлева, Наталия Михайловна | Кизеветтер, Дмитрий Владимирович | Резник, Александр Сергеевич

The paper presents the results of experiments to improve the performance of insulating paper as a component of high-voltage paper-impregnated insulation by introducing the modifying additive into the paper mass. Environmentally safe and economically feasible method of obtaining modifying additives of the chitin-glucan complex of Aspergillus niger (A.n.) which is a large-tonnage waste production of citric acid is proposed. The modifying additive was introduced into the paper mass in an amount of 5–10% to the mass of absolutely dry fiber of sulfate insulating cellulose. The paper samples were subjected to accelerated thermal aging at 140 °C for 250 hours. The values of the short – term electrical strength of the samples with the modifying additive, both in the initial and in the aged state, exceeded the similar characteristic of the paper sample without additives. for the paper made of 100% cellulose after 250 hours of accelerated thermal aging the maximal mechanical tensile strength decreased by 2.1 times; for paper containing 5% HGC A.n. – by 1.5 times and for the insulating paper, which was introduced into 10% of the modifying additive, the specified parameter during the test has not changed. Comparative evaluation of the sorption activity of the cellulose component was carried out by determining the light transmission coefficient of transformer oil relative to the standard at the process of thermal aging. It was found that the modification of insulating paper by biopolymer also increases its sorption activity in relation to the products of destruction of paper-impregnated insulation components under the catalytic effect of copper. | В работе представлены результаты экспериментов по улучшению эксплуатационных характеристик электроизоляционной бумаги, как компонента высоковольтной бумажно-пропитанной изоляции, за счет введения в бумажную массу модифицирующей добавки. Предложен экологически безопасный и экономически целесообразный способ получения модифицирующей добавки из хитин-глюканового комплекса Aspergillus niger (ХГК A.n.) – многотоннажного отхода производства лимонной кислоты. Модифицирующую добавку вводили в бумажную массу в количестве 5–10% к массе абсолютно сухого волокна сульфатной электроизоляционной целлюлозы. Образцы бумаги подвергали ускоренному термическому старению при температуре 140 °С в течение 250 ч. Значения кратковременной электрической прочности образцов бумаги с модифицирующей добавкой как в исходном, так и в состаренном состоянии превосходили аналогичную характеристику образца бумаги без добавок. Введение в состав целлюлозной основы модифицирующей добавки способствовало повышению нагревостойкости бумаги, сохраняя показатель механической прочности на высоком уровне в процессе длительного термического старения: у бумаги из 100% целлюлозы после 250 ч ускоренного термического старения предел механической прочности на разрыв снизился в 2.1 раза; у бумаги, содержащей 5% ХГК А.n. – в 1.5 раза, а у бумаги, в состав которой было введено 10% модифицирующей добавки, указанный показатель за время испытаний не изменился. Сравнительная оценка сорбционной активности целлюлозного компонента проводилась путем определения коэффициента светопропускания трансформаторного масла относительно эталона в процессе термического старения. Установлено, что модификация электроизоляционной бумаги биополимером также повышает ее сорбционную активность по отношению к продуктам деструкции компонентов бумажно-пропитанной изоляции в условиях каталитического влияния меди.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation