Новый экологический метод получения целлюлозы разработали красноярские ученые

Вторник, 21 апреля 2020 г.

Следите за нами в ВКонтакте, Facebook'e и Twitter'e

Ученые Федерального исследовательского центра «Красноярский научный центр СО РАН» разработали новый метод получения микрофибриллированной целлюлозы, необходимой при производстве биоразлагаемых материалов, медицинских имплантов и аэрогелей.

 

Данный способ является не только менее энергозатратным, но и более безопасным для экологии, если сравнивать с традиционными технологиями. Достигается это за счёт одностадийного процесса выработки высококачественной целлюлозы. Результаты исследования опубликованы в журнале «Химия растительного сырья».

В результате заготовки и обработки древесины образуется огромное количество отходов - опилок и стружки. Данные отходы необходимо утилизировать, и перспективным направлением их использования является химическая переработка в целлюлозу и новые функциональные материалы, в том числе, в микрофибриллированную целлюлозу. Как отмечается, в последние годы интерес к такой целлюлозе заметно возрос. Она обладает уникальными свойствами - лёгкость, высокая пористоть, нетоксичность, биосовместимость и биоразлагаемости. Благодаря им целлюлоза востребована в производстве аэрогелей, биокомпозитов, биоразлагаемых материалов, медицинских имплантов, создании композиционных армированных материалов на основе полимеров.

Обычно целлюлозу получают путем продолжительного механического измельчения раствор волокон целлюлозы с использованием гомогенизаторов высокого давления, что приводит к однородному состоянию целлюлозы. После с помощью шлифовальных машин и автоклавов получается готовый продукт. Растущий спрос на микрофибриллированный продукт сдерживается из-за основной нерешенной проблемы — высоких энергетических затрат при его получении.

Однако красноярские химики разработали новый экономичный и более экологичный метод получения целлюлозы. Он включает в себя четыре основных стадии: удаление лигнина из древесной щепы в среде «уксусная кислота — вода» в присутствии сернокислотного катализатора, кислотный гидролиз, ультразвуковая обработка и лиофильная сушка целлюлозы.

Как подчеркнула один из авторов исследования Ольга Яценкова, кандидат химических наук, старший научный сотрудник Института химии и химической технологии Красноярского научного центра СО РАН, ключевым моментом в получении микроцеллюлозы из древесины является процесс ее делигнификации, то есть удаления лигнина из древесины. «Традиционные методы используют опасные серо- и хлорсодержащие делигнифицирующие реагенты, повышенное давление и большой расход воды. Мы предлагаем новый метод получения целлюлозы с использованием таких «зеленых» окислителей, как пероксид водорода и кислород», — отметила она.

В дальнейшем ученые планируют объединить процесс делигнификации древесины с процессом предварительной предобработки исходного сырья. Это необходимо выделения геммицеллюлоз для максимального использования ценных химических продуктов из древесной биомассы. Также ученые планируют на стадии гидролиза целлюлозы вместо коррозийно-активной серной кислоты использовать экологически безопасные твердые кислотные катализаторы, которые могут использоваться повторно.

 

Источник: НИА Красноярск

 

При перепечатке ссылка на Бумпром.ру обязательна

 

Следите за нами в ВКонтакте, Facebook'e и Twitter'e


Просмотров: 726
Рубрика: Бумпром и Леспром


Архив новостей / Экспорт новостей

Ещё новости по теме:

RosInvest.Com не несет ответственности за опубликованные материалы и комментарии пользователей. Возрастной цензор 16+.

Ответственность за высказанные, размещённую информацию и оценки, в рамках проекта RosInvest.Com, лежит полностью на лицах опубликовавших эти материалы. Использование материалов, допускается со ссылкой на сайт RosInvest.Com.

Архивы новостей за: 2018, 2017, 2016, 2015, 2014, 2013, 2012, 2011, 2010, 2009, 2008, 2007, 2006, 2005, 2004, 2003