Оксицелюлоза із волокон льону

Проблематика. Розробка технологій одержання із природних джерел сировини продукції, що після закінчення свого життєвого циклу підлягає біодеструкції, як альтернатива продукції із вичерпних джерел сировини – нафті, вугіллю, газу. Мета дослідження. Одержання целюлози із волокон льону екологічно безпечним способом делігніфікації з використанням розчину пероцтової кислоти і визначення впливу основних технологічних параметрів процесу окиснення целюлози під дією окисника ТЕМПО (2,2,6,6-тетраметил-піперидин-1-оксил) на показники якості оксицелюлози. Методика реалізації. На першій стадії обробки волокон льону проводили екстракцію сировини розчином гідроксиду натрію з концентрацією 7 %, за гідромодуля 10:1, тривалістю від 1 до 4 год за температури 95 ± 3 °С. На другій стадії проведено варіння целюлози розчином пероцтової кислоти за температури 95 ± 3 °С тривалістю 4 год. Процес окиснення целюлози з волокон льону проводили розчином ТЕМРО з витратами 1,5; 3,0; 5,0 та 10,0 % від маси абсолютно сухої сировини, за температури 20, 40 і 60 °С і тривалості процесу від 2 до 6 год. Результати дослідження. Наведено хімічний склад волокон льону. Одержана органосольвентна целюлоза з волокон льону із залишковим вмістом лігніну 0,34 % і зольністю 0,03 % використовувалася для процесу окиснення ТЕМПО. Показано, що збільшення витрати окисника ТЕМПО, тривалості й температури процесу окиснення сприяє збільшенню вмісту карбоксильних груп в одержаних зразках оксицелюлози із лляної органосольвентної целюлози. Встановлено, що проведенням процесу окиснення лляної целюлози за витрати ТЕМПО 5 % від маси абсолютно сухої сировини, температури 60 °С і тривалості 6 год отримано оксицелюлозу із вмістом карбоксильних груп до 5,3 %. Висновки. Отримана оксицелюлоза може застосовуватись у хірургічній практиці як один із компонентів нетоксичних радіопротекторних, кровоспинних, антимікробних та ранозагоювальних матеріалів

Development the Technology of Obtaining Microcrystalline Cellulose From the Hemp Fibers

A new, environmentally cleaner, technology of obtaining microcrystalline cellulose of fibers of hemp was proposed. The various stages of obtaining microcrystalline cellulose were studied and the optimum values of technological parameters of alkali extraction of hemp fibers, organosolv pulping, chelation and hydrolysis of cellulose were defined. It was determined that the consistent treatment of fibers of hemp by extraction of 5 % KOH solution during 210 minutes at the temperature of 95 °С, performic cooking in a mixture of 85 % formic acid and 30 % of hydrogen peroxide in the ratio of 60:40 of volume % at 100 °C during 210 min, chelation by the solution of trilon B of the concentration of 10 g/l during 30 min at 50 °C and hydrolysis by a mixture of 98 % acetic acid and 30 % of hydrogen peroxide solution in the ratio of 70:30 of volume %, allows obtaining microcrystalline cellulose in the form of white powder with a degree of polymerization 80 and the content of sulfate ash of 0.10 %. Using the methods of scanning electronic microscopy, thermogravimentric analysis and X­ray diffraction confirmed that the consistent multistage chemical treatment increases the content of crystalline part of cellulose by the removal of extractive and mineral substances, hemicelllulose and amorphous fraction of cellulose of the fibers of hemp. Application of the proposed technology of obtaining microcrystalline cellulose from the fibers of hemp is environmentally more friendly and enables to reduce significantly the cost of finished products by using national, annually renewable plant raw materials compared to imported cotton or pine cellulose