VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

Известно [1], что полуцеллюлоза из однодетных растений используется в композиции с древесной целлюлозой в производстве бумаги. В Узбекистане соломы из однолетной растений много. Они пока используются недостаточно. Поэтому проведение исследования в этой области имеет практическое значение.

Целью данной работы является получение полуцеллюлозы и исследование их некоторых сорбционных, оптических и теплофизических свойств для расширения их области применения.

Образцы полуцеллюлозы получали из следующих однолетних растений: соломы пшеницы и риса, стеблой гузапаи и сафлора (далее волокнистое сырьё). Способ получения полуцеллюлозы из волокнистого сырья включает следуюшие стадии: подготовка сырья, гидролиз, варка, отбелка, промывка, обезвоживание и сушка.

Из полученной полуцеллюлозы в лабораторных условиях отливали бумаги с массой 130-190 г 1 м². Для определения их теплофизических свойств отливали обрацы полуцеллюлозы размером 150х150х25 мм.

Подготовка волокнистого сырья для дальнейшей обработки резали длиной 5-10 мм, затем измельчали в лабораторной ступке, для характеристики степени измельчения их определяли насыпную массу, г/см³: пшеничная солома - 91; рисовая солома - 80; гузапая - 127; стебли сафлора - 123.

Гидролиз волокнистого сырья проводили в воде, кипятив в течение 1 часа и выдерживали 24 часа при комнатной температуре. После отделения жидкости, твёрдую часть измельчали в аппарате типа “Блендер”.

Варка волокнистого сырья проводили в 6% ной щёлочи в течение 3 часа, затем отделяли жидкую часть, промывали и проводили отбелку.

Отбелку полуцеллюлозы проводили в 4% ном растворе перекиси водорода в течение 40 мин. Затем, для полного завершения отделочного процесса, выдерживали при комнатной температуре 24 часа. После промывки и отделения жидкости отливали[2] образцы для исследования.

Изучали сорбционные свойства и теплопроводность[4,] образцов. Они приведены в табл. 1.

Таблица 1.

Сорбция воды, влаги и теплопроводность полуцеллюлоз из однолетних растений

№	Наименование полуцеллюлозы	Сорбция, % [3]		Теплопроводность, Вт/моС
		воды	влаги
1	Из пшеничной соломы	267,5	10,6	0,03859
2	Из рисовой соломы	223,1	10,8	0,03356
3	Из гузапаи	216,5	7,6	0,04564
4	Из стебли сафлора	215,0	7,4	0,04565

Из данных таблицы 1 видно, что показатели сорбции воды и влаги полуцеллюлоз соломы из пшеницы и риса выше (сорбция воды 267,5 и 223,1; сорбция влаги 10,6 и 10,8%), чем полуцеллюлоз из гузапаи и стебли сафлора (сорбция воды 215,5 и 216,5%; 77,4 и 7,6%), что характеризуют их структурные особенности, хотя они получены при одинаковых условиях.

Теплофизические свойства также имеют некоторые отличя. Так теплопроводность полуцеллюлоз из пшеничной и рисовой соломы состовляют, соответственно, 0,03850 и 0,03356 Вт/м^.оС, а теплопроводность полуцеллюлоз из гузапаи и стебли сафлора выше на 18,2%.

Оптические показатели исследованных образцов полуцеллюлозы приведены в таблице 2.

Таблица 2

Оптические свойства полуцеллюлоз из однолетних растений

№	Наименование полуцеллюлозы	Белизна, %	Непрозрачность, %	Координаты цвета
				L* - чёрно-белый	a*- красно-зелёный	b*- ж|лто-синий
1	Из пшеничной соломы	48,51	99,39	81,37	1,69	11,43
2	Из рисовой соломы	49,32	99,38	83,24	1,37	10,36
3	Из гузапаи	52,13	95,29	86,53	1,05	8,53
4	Из стебля сафлора	52,14	96,82	89,36	0,75	6,89

Белизна полуцеллюлоз из гузапаи и стебли сафлора на 2-3% больше, чем полуцеллюлоз из соломы пшеницы и риса. Непрозрачность полуцеллюлоз из гузапаи и стебли сафлора, наоборот ниже на – 4-5%, чем полуцеллюлозы из соломы пшеницы и риса.

Химический состав полуцеллюлоз из однолетних растений приведена в таблице 3.

Таблица 3

Химический состав полуцеллюлоз из однолетних растений

Наименование полуцеллюлозы	Массовая доля, %
	целлюлоз	лигнин	пентазаны	зольность	смолы	водораство-римые вещества
Из пшеничной соломы	41,8	16,0	25,0	7,0	2,36	8,5
Из рисовой соломы	39,1	11,0	31,6	17,2	0,8	17,0
Из гузапаи	38,5	17,8	24,2	3,54	1,5	9,2
Из стебли сафлора	36,7	18,5	25,6	2,68	1,2	12,4

Из данных табл. 3 видно, что в исследованных полуцеллюлоз из однолетних растений химический свойств имеет в пределах, %: полуцеллюлоза 36,7- 41,8, лигнин – 11,0-18,5, пентозаны – 24,2-31,6, смолы – 1,2-2,36, водорастворимя часть – 8,5-17,0.

Из приведенных данных можно сделать вывод, что полуцеллюлозу из однолетней растений можно использовать в качестве теплоизоляционных материалов.

Литература

1. Технология целлюлозно-бумажного производства. Т. 1.(ч.3), СПб. 2004.

2. Ҳамдамова Д. Д., Норматов Ғ.А., Примқулов М.Т. Буғдой ва шолипоядан яримтайёр целлюлоза олиш, //Kimyo va kimyo texnologiyasi, 2013, № 2, 51-53б.

3. Серков А.Т., Серкова Л. А. – Хим. Волокна, 1974, №6, с. 70,71.

4. ГОСТ 7076-99. Метод определения теплопроводности и термического сопротивления при стационарном тепловом режиме.

5. Ачисон Дж. Роль однолетних растений как сырьевого ресурса для целлюлозно-бумажной промышленности // Палп энд Пейпа. – 3. – 1995. – с. 125-131.

Код для цитирования: Скопировать