CS272877B1 - Method of xylans preparation from lignocellulosic materials - Google Patents

Method of xylans preparation from lignocellulosic materials Download PDF

Info

Publication number
CS272877B1
CS272877B1 CS899288A CS899288A CS272877B1 CS 272877 B1 CS272877 B1 CS 272877B1 CS 899288 A CS899288 A CS 899288A CS 899288 A CS899288 A CS 899288A CS 272877 B1 CS272877 B1 CS 272877B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
weight
xylans
lignocellulosic
hydrogen peroxide
hours
Prior art date
Application number
CS899288A
Other languages
Czech (cs)
Slovak (sk)
Other versions
CS899288A1 (en
Inventor
Anna Ing Csc Ebringerova
Jan Ing Csc Hirsch
Zdenka Ing Hromadkova
Ivan Ing Csc Simkovic
Original Assignee
Ebringerova Anna
Jan Ing Csc Hirsch
Zdenka Ing Hromadkova
Ivan Ing Csc Simkovic
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ebringerova Anna, Jan Ing Csc Hirsch, Zdenka Ing Hromadkova, Ivan Ing Csc Simkovic filed Critical Ebringerova Anna
Priority to CS899288A priority Critical patent/CS272877B1/en
Publication of CS899288A1 publication Critical patent/CS899288A1/en
Publication of CS272877B1 publication Critical patent/CS272877B1/en

Links

Landscapes

  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)

Abstract

The purpose of the invention is to improve the method of preparation of xylan from lignocellulosic materials. This purpose is achieved by subjecting the lignocellulosic material to the action of a 3 to 10 % by weight aqueous solution of hydroxide of alkaline metal and hydrogen peroxide, whereas the mass ratio of lignocellulosic material : aqueous solution of hydroxide of alkaline metal : hydrogen peroxide is 1 : 10 to 25 : 0.01 to 0.25, at 40 to 80 degrees C for 1 to 4 hours. After separation of the extract the lignocellulosic residue is extracted with 5 to 15 times the weight of the amount of 5 to 10 % by weight of aqueous solution of hydroxide of alkaline metals, at 20 to 30 degrees C for 1 to 4 hours. Xylan is precipitated from the alkaline extract and dried. This method of preparation of xylans from lignocellulosic materials can be used in the cellulose-paper, chemical, textile and pharmaceutical industries.

Description

Sposob přípravy xylánov z lignocelulózových materiálov (57) Účelom riešenia je zlepšit spósob pripravy xylánov z lignocelulózových materiálov. Uvedený účel sa dosiahne tak, že na lignocelulozový materiál sa posobí s 3 až 10 % hmot. vodným roztokom hydroxidu alkalického kovu a peroxidom vodíka, pričom hmotnostný poměr lignocelulozového materiálu : vodného roztoku hydroxidu alkalického kovu : peroxidu vodíka je 1 : 10 až 25 : 0,01 až 0,25 pri teplote 40 až 80 ' °C počas 1 až 4 hodíq, po oddělení extraktu sa lignocelulozový zvyšok extrahuje s 5 až 1 5 násobným hmotnostným množstvom 5 až 10 % hmot. vodným roztokom hydroxidu alkalického kovu pri teplote 20 až 30 °C počas 1 až 4 hodin, z alkalického , extraktu sa xylány vyzrážajú a vysušia. Spósob pripravy xylánov z lignocelulózových njateriálov má použitie v priemysle celulozo-papierenskom, chemickom, textilnom a farmaceutickou).Method of preparing xylans from lignocellulosic materials (57) The purpose of the solution is to improve the process of preparing xylans from lignocellulosic materials. This is achieved by impregnating the lignocellulosic material with 3 to 10 wt. aqueous alkali metal hydroxide solution and hydrogen peroxide, wherein the weight ratio of lignocellulosic material: aqueous alkali metal hydroxide solution: hydrogen peroxide is 1: 10 to 25: 0.01 to 0.25 at 40 to 80 ° C for 1 to 4 hours. After separation of the extract, the lignocellulosic residue is extracted with 5 to 15 times by weight of 5 to 10% by weight. with an aqueous solution of an alkali metal hydroxide at 20-30 ° C for 1-4 hours, the xylanes are precipitated and dried from the alkali extract. The process for preparing xylans from lignocellulosic materials has utility in the pulp, paper, chemical, textile and pharmaceutical industries).

(13) B1 (51) Int. Cl. 5 (13) B1 Int. Cl. 5

C 08 B 37/14 C 07 H 1/08 tOJ C 08 B 37/14 C 07 H 1/08 t

CS 272 877 B1CS 272 877 B1

Vynález sa týká sposobu pripravy xylánov z lignooelulózových materiálov.The invention relates to a process for the preparation of xylans from ligno-cellulosic materials.

Hemicelulózy D-xylánového typu s róznym obsahom L-arábinózy a urónových kyselin (prevažne kyseliny 4-0-metyl-D-glukurónovej) sa nachádzajú v buňkových stěnách dřevných a vláknitých tkání rastlín (dřevin, tráv, obilovin) v množstvách přibližné od 15 do 35D-xylan-type hemicelluloses with a different content of L-arabinose and uronic acids (predominantly 4-O-methyl-D-glucuronic acid) are found in the cell walls of the wood and fiber tissues of plants (wood, grass, cereals) in amounts of approximately 15 to 35

Doteraz známe postupy izolácie xylánov z lignocelulózových materiálov zahrňujú často zložité techniky a energeticky náročné operácie (rSzne typy termického predspracovania, niekoíko stupňové extrakcie, použitie dusíkovéj atmosféry), pričom sa delignifikáoia uskutočňuje zvačša zlúčeninami chlóru, čo nie je vhodné z ekologického aspektu [τ. E. Timell: Adv. Carbohydr. Chem. 19, 255 0964); CS AO 195 527; CS AO 231 686; CS AO 244 59l]· Nevýhodou postupov je technická, ekonomická a energetická náročnosň. Získané hemicelulózy majú často značné zníženú molekulová hmotnost a ohemickú čistotu a ich purifikácia je z ekonomického hladiska nevýhodná.The prior art methods of isolating xylans from lignocellulosic materials include often complex techniques and energy-intensive operations (different types of thermal pretreatment, multi-stage extraction, use of nitrogen atmosphere), with delignification largely performed by chlorine compounds, which is not appropriate from an environmental point of view [τ. E. Timell: Adv. Carbohydr. Chem. 19, 255 0964); CS AO 195 527; CS AO 231,686; CS AO 244 59l] · The disadvantage of the procedures is the technical, economic and energy demands. Obtained hemicelluloses often have a significantly reduced molecular weight and oemic purity, and their purification is disadvantageous from an economic point of view.

Uvedené nevýhody v podstatnej miere odstraňuje sposob přípravy xylánov z lignooelulózových materiálov podía vynálezu, ktorého podstata spočívá v tom, že na lignocelulózový materiál sa posobí s 3 až 10 % hmot. vodným roztokom hydroxidu alkalického kovu a peroxidom vodíka, pričom hmotnostný poměr lignocelulózového materiálu : vodného roztoku hydroxidu alkalického kovu í peroxidu vodíka je 1 : 10 až 25 : 0,01 až 0,25 pri teplote 40 až 80 °C počas 1 až 4 hodin, po oddělení extraktu sa lignooelulózový zvyšok extrahuje s 5 až 15 násobným hmotnostným množstvom 5 až 10% hmot. vodným roztokom hydroxidu alkalického kovu pri teplote 20 až 30 °C počas 1 až 4 hodin, z alkalického extraktu sa xylány vyzrážajú a vysušia.The above-mentioned disadvantages are substantially eliminated by the process for preparing xylanes from the ligno-cellulosic materials of the invention, which consists in that 3 to 10 wt. an aqueous alkali metal hydroxide solution and hydrogen peroxide, wherein the weight ratio of lignocellulosic material: aqueous alkali metal hydroxide solution to hydrogen peroxide is 1: 10 to 25: 0.01 to 0.25 at 40 to 80 ° C for 1 to 4 hours, after separation of the extract, the ligno-cellulosic residue is extracted with 5 to 15 times by weight of 5 to 10% by weight. aqueous alkali metal hydroxide solution at 20-30 ° C for 1-4 hours, the xylanes precipitated and dried from the alkali extract.

Výhodou navrhovaného sposobu pripravy xylánov z lignocelulózových materiálov oproti doterajším známým postupom je, Se umožňuje jednoduchým sposobom získat xylány s poměrně vysokou čistotou a molekulovou hmotnostou vo výtažku 50 až 90 % povodně přítomných hemicelulóz D-xylánového typu. Postup nezatažuje odpadové vody zlúčeninami chlóru alebo inými toxickými degradačnými produktami, nie je náročný na strojné zariadenie. fialšou výhodou je, že extrakčný zvyšok, tj. lignooelulózový materiál, je vhodný na skrmovanie a přípravu krmnej biomasy a pod.An advantage of the proposed process for the preparation of xylans from lignocellulosic materials over the prior art is that it allows simple processes to obtain xylanes of relatively high purity and molecular weight in a yield of 50-90% of the D-xylan-type hemicelluloses present in the flood. The process does not burden the waste water with chlorine compounds or other toxic degradation products, it is not machinery intensive. a more violent advantage is that the extraction residue, i.e.. ligno-cellulosic material is suitable for feeding and preparation of feed biomass and the like.

Příklad 1Example 1

Suspenzia 100 g vzduchosuchých bukových pilin v 2 1 3 % hmot. vodného roztoku hydroxidu sodného, ktorý obsahuje 37 ml 30 % hmot. vodného roztoku peroxidu vodíka sa za miešania ohřeje na teplotu 50 °C a udržuje pri tejto teplote po dobu 2 hodin. Potom sa extrakt odfiltruje cez sklená tkaninu a k extrakčnému zvyšku pilin sa postupné přidává po dobu 1 hodiny na premývanie 115% hmot. vodného roztoku hydroxidu sodného. Zo spojených extraktov sa zrážaním s dvoj- až trojnásobeným objemovým množstvom etylalkoholu získá xylán vo výňažku 20,5 % hmot. (vztiahnutom na povodné piliny) s obsahom 93 % hmot. xylózy v podieli neutrálnych sacharidov a s priemernou molekulovou hmotnosíou Sw = 11 900.A suspension of 100 g of air-dry beech sawdust in 2 L of 3 wt. % aqueous sodium hydroxide solution containing 37 ml of 30 wt. The aqueous hydrogen peroxide solution was heated to 50 ° C with stirring and maintained at that temperature for 2 hours. The extract is then filtered through a glass cloth and added to the sawdust extraction residue successively over a period of 1 hour to wash 115 wt. aqueous sodium hydroxide solution. From the combined extracts, xylan is obtained in a yield of 20.5% by weight by precipitation with two to three times the volume of ethyl alcohol. (based on flood sawdust) with a content of 93% by weight. xylose in the proportion of neutral saccharides and with an average molecular weight Sw = 11 900.

Příklad 2Example 2

Postupuje sa ako v příklade 1 s tým rozdielom, že sa použije 115% hmot. -vodného roztoku hydroxidu draselného, ktorý obsahuje 7 ml 30 % hmot. vodného roztoku peroxidu vodíka, 70 °C počas 1 hodiny. Získá sa xylán vo výíažka 19 % hmot (na dřevo), s obsahom 95 % hmot. xylózy v podieli neutrálnych sacharidov a Bw = 13 000.The procedure was as in Example 1 except that 115 wt. aqueous potassium hydroxide solution containing 7 ml of 30 wt. aqueous hydrogen peroxide solution, 70 ° C for 1 hour. Xylan was obtained in a yield of 19% by weight (wood), with a content of 95% by weight. xylose in the proportion of neutral saccharides and Bw = 13,000.

Příklad 3Example 3

Postupuje sa ako v příklade 1 s tým rozdielom, že sa použije 4 % hmot. vodný roztok hydroxidu draselného, obsahujúci 85 ml 30 % hmot. vodného roztoku peroxidu vodíka, pri 70 °C počas 1 hodiny a na premývanie 5 % hmot. vodného roztoku hydroxidu draselného počas 2 hodin. Získá sa xylán vo výňažku 17,5 % hmot. (na dřevo), s obsahom 92 % hmot. xylózy a s Bw = 12 500,The procedure was as in Example 1 except that 4 wt. aqueous potassium hydroxide solution containing 85 ml of 30% by weight of potassium hydroxide; % aqueous hydrogen peroxide solution, at 70 ° C for 1 hour and for washing with 5 wt. aqueous potassium hydroxide solution for 2 hours. The xylan was obtained in a yield of 17.5% by weight. (wood), containing by weight 92% xylose and with Bw = 12 500,

Příklad 4Example 4

Postupuje sa ako v příklade 1 s tým rozdielom, že sa ako východisková surovina použiI iThe procedure is as in Example 1 except that the starting material is used

CS 272 877 Bl je dr£ vzduchosuchých kukuřičných vretien, ktorá sa extrahuje 2,5 1 10 % hmot, vodného roztoku hydroxidu draselného, ktorý obsahuje 3,5 ml 30 % hmot. vodného roztoku peroxidu vodíka, pri teplote 80 °C po dobu 1 hodiny. Na premývanie vláknitého zvyšku sa použije 10 % hmot. vodný roztok hydroxidu draselného. Získá sa xylán vo výtažku 26 % hmot. (vztahované na lignocelulózový materiál) s obsahom 91 % hmot. xylozy a arabinózy, v mólovom pomere 100 : 16 a fc = 18 000.CS 272 877 B1 is an air-dry corn spindle which is extracted with 2.5 l of a 10% by weight aqueous potassium hydroxide solution which contains 3.5 ml of 30% by weight. of an aqueous solution of hydrogen peroxide at 80 ° C for 1 hour. 10% w / w is used to wash the fibrous residue. aqueous potassium hydroxide solution. Xylan was obtained in a yield of 26% by weight. (based on lignocellulosic material) with a content by weight of 91%. xylosis and arabinose, in a molar ratio of 100: 16 and fc = 18,000.

Příklad 5Example 5

Postupuje sa ako v příklade 1 s tým rozdielom, že sa použije ako východisková surovina posekaná pšeničná slama, ktorá sa extrahuje 10 % hmot. vodným roztokom hydroxidu sodného obsahujúci 17 ml 30 % hmot. vodným roztokom peroxidu vodíka pri teplote 40 °C počas 4 hodin a extrakčný zvyšok sa premyje 10 % hmot. vodným roztokom hydroxidu sodného. Získá sa xylán v množstve 20 % hmot. (na slamu) s obsahom 93 % hmot. xylozy a arabinózy, v mólovom pomere 100 : 12 a fflw = 23 100.The procedure is as in Example 1, except that chopped wheat straw is used as the starting material and is extracted with 10 wt. aqueous sodium hydroxide solution containing 17 ml of 30 wt. aqueous hydrogen peroxide solution at 40 ° C for 4 hours, and the extraction residue was washed with 10 wt. aqueous sodium hydroxide solution. 20% by weight of xylan is obtained. (on straw) with a content of 93% by weight. xylosis and arabinose, in a molar ratio of 100: 12 and fflw = 23,100.

Vynález može nájst široké použitie pri výrobě xylánov, ktoré sa uplatňujú ako pomocný prostriedok pri výrobě papiera, tábletkových liekových foriem, v kozmetike, v textilnom a chemickom priemysle.The invention can be widely used in the production of xylans, which are used as auxiliaries in the manufacture of paper, tablet formulations, in cosmetics, in the textile and chemical industries.

Claims (1)

PREDMET VYNÁLEZUOBJECT OF THE INVENTION Spósob přípravy xylánov z lignocelulózových materiálov, vyznačujúci sa tým, že na lignocelulózový materiál sa posobí s 3 až 10 % hmot. vodným roztokom hydroxidu alkalického kovu a peroxidom vodíka, pričom hmotnostný poměr lignocelulózového materiálu : vodného roztoku hydroxidu alkalického kovu : peroxidu vodíka je 1 : 10 až 25 : 0,01 až 0,25 při teplote 40 až 80 °C počas 1 az 4 hodin, po oddělení extraktu sa lignocelulózový zvyšok extrahuje s 5 až 15 násobným hmotnostným množstvom 5 až 10 % hmot. vodným roztokom hydroxidu alkalického kovu pri teplote 20 až 30 °C počas 1 až 4 hodin, z alkalického extraktu sa xylány vyzrážajú a vysušia.Process for preparing xylans from lignocellulosic materials, characterized in that 3 to 10 wt. an aqueous alkali metal hydroxide solution and hydrogen peroxide, wherein the weight ratio of lignocellulosic material: aqueous alkali metal hydroxide: hydrogen peroxide solution is 1: 10 to 25: 0.01 to 0.25 at 40 to 80 ° C for 1 to 4 hours, after separation of the extract, the lignocellulose residue is extracted with 5 to 15 times by weight of 5 to 10% by weight. aqueous alkali metal hydroxide solution at 20-30 ° C for 1-4 hours, the xylanes precipitated and dried from the alkali extract.
CS899288A 1988-12-29 1988-12-29 Method of xylans preparation from lignocellulosic materials CS272877B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS899288A CS272877B1 (en) 1988-12-29 1988-12-29 Method of xylans preparation from lignocellulosic materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS899288A CS272877B1 (en) 1988-12-29 1988-12-29 Method of xylans preparation from lignocellulosic materials

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS899288A1 CS899288A1 (en) 1990-06-13
CS272877B1 true CS272877B1 (en) 1991-02-12

Family

ID=5441203

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS899288A CS272877B1 (en) 1988-12-29 1988-12-29 Method of xylans preparation from lignocellulosic materials

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS272877B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS899288A1 (en) 1990-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1087122A (en) Process for the production of glucose from cellulose- containing vegetable raw materials
US4409032A (en) Organosolv delignification and saccharification process for lignocellulosic plant materials
US4831127A (en) Parenchymal cell cellulose and related materials
EP2652193B1 (en) Treatment
SU1120924A3 (en) Method of obtaining xylans and fibrous materials
Biermann et al. Rapid steam hydrolysis/extraction of mixed hardwoods as a biomass pretreatment
EP0102829B1 (en) Parenchymal cell cellulose and related materials, and a method of producing the same
BR112014014415B1 (en) process for producing lignin degradation product
DK154348B (en) PROCEDURES FOR THE EXTRACTION OF SUGAR SPECIES, LIGNIN AND ANY CELLULOSE FROM LIGNOCELLULOSE CONTAINING PLANTS
CN105884907A (en) Method for separating components of straws to prepare ultralow-viscosity carboxymethyl cellulose
US3817826A (en) Process for fractionated recovery of lignin and cellulose from bark
CN111808216A (en) Method for extracting hemicellulose from biomass by using eutectic solvent
US6110323A (en) Methods of refining agricultural residues to absorbent cellulose, xylose, and plant nutrient liquor, and products produced by such methods
Wiggins The utilization of sucrose
CS272877B1 (en) Method of xylans preparation from lignocellulosic materials
US4254258A (en) Process for the preparation of cellulose ether derivatives
FI65801C (en) PROTECTION OF CELLULOSE WITHOUT CELLULOSE
Matulewicz et al. Alkali-soluble polysaccharides from Chaetangium fastigiatum: Structure of a xylan
CS244591B1 (en) Xylanes preparation method from one year's plants
SU1276704A1 (en) Method of producing pulp
FI95158C (en) A new method for separating cellulose fibers from lignin
CS238884B1 (en) Method of processing of cation active hemicellulose
SU960265A1 (en) Process for producing sugars
FI65786C (en) FARING EQUIPMENT FOR CELLULOSE AND CELLULOSIC MATERIAL
SU1193121A1 (en) Composition for producing carboxymethylcellulose