CS272877B1

CS272877B1 - Method of xylans preparation from lignocellulosic materials

Info

Publication number: CS272877B1
Application number: CS899288A
Authority: CS
Inventors: 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: 1988-12-29
Filing date: 1988-12-29
Publication date: 1991-02-12
Also published as: CS899288A1

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).

(13) B1 (51) Int. Cl. ⁵

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

CS 272 877 B1

Vynález sa týká sposobu pripravy xylánov z lignooelulózových materiálov.

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 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.

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.

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.

Příklad 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.

Příklad 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.

Příklad 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,

Příklad 4

Postupuje sa ako v příklade 1 s tým rozdielom, že sa ako východisková surovina použiI i

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.

Příklad 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.

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.

Claims

PREDMET VYNÁLEZU

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.