RU2813723C1 - Process for producing microcrystalline cellulose hydrogel - Google Patents
Process for producing microcrystalline cellulose hydrogel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2813723C1 RU2813723C1 RU2023113733A RU2023113733A RU2813723C1 RU 2813723 C1 RU2813723 C1 RU 2813723C1 RU 2023113733 A RU2023113733 A RU 2023113733A RU 2023113733 A RU2023113733 A RU 2023113733A RU 2813723 C1 RU2813723 C1 RU 2813723C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- microcrystalline cellulose
- cellulose
- biodamaged
- temperature
- hydrogel
- Prior art date
Links
- 229920000168 Microcrystalline cellulose Polymers 0.000 title claims abstract description 43
- 235000019813 microcrystalline cellulose Nutrition 0.000 title claims abstract description 43
- 239000008108 microcrystalline cellulose Substances 0.000 title claims abstract description 42
- 229940016286 microcrystalline cellulose Drugs 0.000 title claims abstract description 42
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 title claims abstract description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 19
- 235000010980 cellulose Nutrition 0.000 claims abstract description 35
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims abstract description 35
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims abstract description 35
- KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M lithium chloride Chemical compound [Li+].[Cl-] KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 27
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims abstract description 25
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 claims abstract description 23
- 235000012766 Cannabis sativa ssp. sativa var. sativa Nutrition 0.000 claims abstract description 23
- 235000012765 Cannabis sativa ssp. sativa var. spontanea Nutrition 0.000 claims abstract description 23
- 235000009120 camo Nutrition 0.000 claims abstract description 23
- 235000005607 chanvre indien Nutrition 0.000 claims abstract description 23
- 239000011487 hemp Substances 0.000 claims abstract description 23
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000010411 cooking Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000000499 gel Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000005903 acid hydrolysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 4
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 claims description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 abstract description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 12
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 4
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 230000002045 lasting effect Effects 0.000 abstract description 3
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 abstract description 2
- 239000011122 softwood Substances 0.000 abstract 1
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 30
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 20
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 19
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 13
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 8
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 5
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 5
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 4
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 239000005708 Sodium hypochlorite Substances 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- 239000011111 cardboard Substances 0.000 description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 3
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 3
- 230000005865 ionizing radiation Effects 0.000 description 3
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 description 2
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 2
- 238000012993 chemical processing Methods 0.000 description 2
- VDQVEACBQKUUSU-UHFFFAOYSA-M disodium;sulfanide Chemical compound [Na+].[Na+].[SH-] VDQVEACBQKUUSU-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 2
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 2
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hcl hcl Chemical compound Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229920005615 natural polymer Polymers 0.000 description 2
- 231100000956 nontoxicity Toxicity 0.000 description 2
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 2
- 239000011087 paperboard Substances 0.000 description 2
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 2
- 238000002390 rotary evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 229910052979 sodium sulfide Inorganic materials 0.000 description 2
- GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N sodium sulfide (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].[S-2] GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 2
- STMDPCBYJCIZOD-UHFFFAOYSA-N 2-(2,4-dinitroanilino)-4-methylpentanoic acid Chemical compound CC(C)CC(C(O)=O)NC1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1[N+]([O-])=O STMDPCBYJCIZOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003903 2-propenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 1
- PTHCMJGKKRQCBF-UHFFFAOYSA-N Cellulose, microcrystalline Chemical compound OC1C(O)C(OC)OC(CO)C1OC1C(O)C(O)C(OC)C(CO)O1 PTHCMJGKKRQCBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- 229920000875 Dissolving pulp Polymers 0.000 description 1
- 229920002488 Hemicellulose Polymers 0.000 description 1
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001046 Nanocellulose Polymers 0.000 description 1
- 241000274582 Pycnanthus angolensis Species 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 229910001870 ammonium persulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 238000000635 electron micrograph Methods 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 1
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 1
- 239000012978 lignocellulosic material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000012264 purified product Substances 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- -1 regulator viscosity Substances 0.000 description 1
- 238000003303 reheating Methods 0.000 description 1
- 239000006254 rheological additive Substances 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к химической переработке целлюлозосодержащегося сырья, к способам получения гидрогеля из микрокристаллической целлюлозы - биоразлагаемого и нетоксичного материала с умеренными физико-химическими свойствами и может быть использовано в производстве высокопрочных специальных упаковочных оберточных, водонепроницаемых видов бумаг, в качестве связующего компонента в полифункциональных композиционных материалах (например, в производстве высокопрочных технических и специальных видов бумаг и картона, оберточных, водонепроницаемых видов бумаги, основы для парафирования, основы для клеевой ленты), реологического модификатора (например, в буровых и цементных растворах), при производстве биоразлагаемых полимерных материалов, загустителя, регулятора вязкости, стабилизатора водно-латексных красок и эмульсий.The invention relates to the chemical processing of cellulose-containing raw materials, to methods for producing hydrogel from microcrystalline cellulose - a biodegradable and non-toxic material with moderate physical and chemical properties and can be used in the production of high-strength special packaging wrapping, waterproof types of papers, as a binding component in multifunctional composite materials ( for example, in the production of high-strength technical and special types of papers and cardboard, wrapping, waterproof types of paper, base for initialing, base for adhesive tape), rheological modifier (for example, in drilling and cement fluids), in the production of biodegradable polymeric materials, thickener, regulator viscosity, stabilizer for water-based latex paints and emulsions.
Известен способ получения гидрогеля нанокристаллической целлюлозы, заключающийся в том, что техническую беленую и небеленую целлюлозы, полученные сульфатным, сульфитным и органосольвентным способами варки из хвойной и лиственной древесины; хлопкового линта, последовательно подвергают радиационной деструкции при дозе ионизирующего излучения 3-17 Мрад, кислотному гидролизу 2-20% масс.н. HSO4 и пергидроль 1,5-15% масс.н. с одновременным его механическим диспергированием в водной среде при температуре 80-105°С в течение 90-120 мин, щелочной обработке раствором NaOH 1-3% в течение 90-120 мин, при атмосферном давлении и температуре 80-105°С, ультразвуковой обработке, в качестве ионозирующего излучения используют гамма излучение Со60. (Патент RU №2494109, МПК С08В 15/00 (2006.01), В82В 1/00 (206.01), заявлен 20.09.2010 г.).There is a known method for producing nanocrystalline cellulose hydrogel, which consists in the fact that technical bleached and unbleached cellulose obtained by sulfate, sulfite and organosolv methods of cooking from coniferous and deciduous wood; cotton linters are successively subjected to radiation destruction at a dose of ionizing radiation of 3-17 Mrad, acid hydrolysis of 2-20% wt. HSO 4 and perhydrol 1.5-15% wt. with its simultaneous mechanical dispersion in an aqueous environment at a temperature of 80-105°C for 90-120 minutes, alkaline treatment with a 1-3% NaOH solution for 90-120 minutes, at atmospheric pressure and a temperature of 80-105°C, ultrasonic treatment , gamma radiation Co 60 is used as ionizing radiation. (RU Patent No. 2494109, IPC S08V 15/00 (2006.01), V82V 1/00 (206.01), declared 09/20/2010).
Недостатками способа являются его усложненный процесс, низкая технологичность, использование ультразвуковой обработки и гамма излучения, которые требуют специальной подготовки работников и дорогостоящей аппаратуры.The disadvantages of this method are its complicated process, low manufacturability, the use of ultrasonic processing and gamma radiation, which require special training of workers and expensive equipment.
Известен способ получения гидрогеля целлюлозы, включающий растворение целлюлозы в водном растворе гидроксида натрия и мочевины при отрицательных температурах до получения прозрачного 5-8% раствора целлюлозы, с добавлением аллилглицидилового эфира со скоростью капания 1-5 капля/с, ротационным выпариванием и получение аллилцеллюлозы, причем растворение проводят при температуре от - 5 до - 20°С в водном растворе 6-8% гидроксида натрия и 10-13% мочевины, выдержкой в течение 20-30 ч при температуре 25-35°С под защитой инертного газа, с последующей промывкой продукта, ротационного выпаривания при 28-32°С, получения раствора аллилцеллюлозы, добавления персульфата аммония, перемешивания в течение 3-10 мин, центрифугирования с последующим удалением пузырьков и повторной выдержкой продукта в течение 20-30 ч при температуре 25-35°С для получения гидрогеля. (CN 109503765 В, МПК C08F 216/14 (2006.01), C08J 3/075(2006.01), G01B 21/32(2006.01), Н01В 1/12(2006.01), заявлен 19.11.2018).There is a known method for producing cellulose hydrogel, which involves dissolving cellulose in an aqueous solution of sodium hydroxide and urea at subzero temperatures until a transparent 5-8% cellulose solution is obtained, with the addition of allyl glycidyl ether at a dripping rate of 1-5 drops/s, rotary evaporation and obtaining allyl cellulose, wherein dissolution is carried out at a temperature from - 5 to - 20 ° C in an aqueous solution of 6-8% sodium hydroxide and 10-13% urea, holding for 20-30 hours at a temperature of 25-35 ° C under the protection of inert gas, followed by washing product, rotary evaporation at 28-32°C, obtaining a solution of allylcellulose, adding ammonium persulfate, stirring for 3-10 minutes, centrifugation followed by removal of bubbles and repeated exposure of the product for 20-30 hours at a temperature of 25-35°C for obtaining a hydrogel. (CN 109503765 B, IPC C08F 216/14 (2006.01), C08J 3/075(2006.01), G01B 21/32(2006.01), Н01В 1/12(2006.01), declared 11/19/2018).
Недостатком способа являются значительная длительность промежуточных операций завершения химических реакций, необходимость использования специальной аппаратуры, повышенные энергозатраты при получении единицы продукции.The disadvantages of this method are the significant duration of intermediate operations to complete chemical reactions, the need to use special equipment, and increased energy consumption when obtaining a unit of product.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является, способ получения гидрогеля микрокристаллической целлюлозы, включающий активацию микрокристаллической целлюлозы при контактировании ее с растворителем, удаление растворителя из активированной целлюлозы, растворение активированной целлюлозы с образованием раствора, превращение раствора в гель, сушку готового продукта и его регидратация, при этом микрокристаллическую целлюлозу синтезировали путем активации 2-5 граммов порошка целлюлозы в 100 мл N,N-диметилацетамида (далее DMAc) при перемешивания (350 об/мин) в течение 24 часов. В отдельном стакане 8 граммов хлористого лития (LiCl) растворяли в 100 мл DMAc и перемешивали при 350 оборотах в минуту. DMAc сцеживали из порошка активированной целлюлозы, а раствор LiCl/DMAc выливали на целлюлозу и перемешивали в течение 10 минут. Полученные прозрачные растворы разливали в желаемые формы и давали «застыть» на ночь. Гели отформовывали и промывали в проточной воде в течение нескольких часов. (US 20130032059 А1, МПК В29В 15/00 (2006.01), C08L 83/04 (2006.01), C08L 97/02 (2006.01), В29С 35/16 (2006.01), B29D 11/00 (2006.01), C08L 33/26 (2006.01), C08L 29/04 (2006.01), заявлен 03.08.2011).The closest technical solution to the proposed one is a method for producing microcrystalline cellulose hydrogel, including activation of microcrystalline cellulose when it comes into contact with a solvent, removal of the solvent from activated cellulose, dissolution of activated cellulose to form a solution, conversion of the solution into a gel, drying of the finished product and its rehydration, with In this case, microcrystalline cellulose was synthesized by activating 2-5 grams of cellulose powder in 100 ml of N,N-dimethylacetamide (DMAc) with stirring (350 rpm) for 24 hours. In a separate beaker, 8 grams of lithium chloride (LiCl) was dissolved in 100 ml of DMAc and stirred at 350 rpm. DMAc was decanted from the activated cellulose powder, and the LiCl/DMAc solution was poured onto the cellulose and mixed for 10 minutes. The resulting clear solutions were poured into the desired shapes and allowed to “harden” overnight. The gels were molded and washed in running water for several hours. (US 20130032059 A1, MPC B29V 15/00 (2006.01), C08L 83/04 (2006.01), C08L 97/02 (2006.01), B29C 35/16 (2006.01), B29D 11/00 (2006.01), C08L 33/26 (2006.01), C08L 29/04 (2006.01), declared 08/03/2011).
Недостатком способа является большой расход реагентов, энергозатрат.The disadvantage of this method is the high consumption of reagents and energy consumption.
Общими недостатками известных способов являются:The general disadvantages of the known methods are:
- полное отсутствие какой - либо информации о способах получения гидрогеля микрокристаллической целлюлозы из биоповрежденной древесины хвойных пород и технической конопли (костры);- complete absence of any information on methods for producing microcrystalline cellulose hydrogel from biodamaged coniferous wood and industrial hemp (bonfires);
- отсутствие информации обратимой способности гидрогелей к поглощению и высвобождению воды и других жидкостей;- lack of information on the reversible ability of hydrogels to absorb and release water and other liquids;
- высокие расходы на процесс получения (использование дорогого исходного сырьевого материала для получения) микрокристаллической целлюлозы и дальнейшая обработка полученного полуфабриката.- high costs for the production process (use of expensive raw material for production) of microcrystalline cellulose and further processing of the resulting semi-finished product.
Цель данной работы - создание способа получения гидрогеля микрокристаллической целлюлозы, обеспечивающего сокращение технологических затрат за счет снижения промежуточных стадий обработки микрокристаллической целлюлозы, в том числе использование наименее затратных исходных сырьевых материалов полученных из биоповрежденной древесины хвойных пород и костры технической конопли.The purpose of this work is to create a method for producing microcrystalline cellulose hydrogel, which reduces technological costs by reducing intermediate stages of microcrystalline cellulose processing, including the use of the least expensive initial raw materials obtained from biodamaged coniferous wood and industrial hemp bonfires.
Технический результат заключается в:The technical result is:
- использовании наименее затратного исходного сырьевого материала, который является готовым коммерческим продуктом, полученным в процессе сульфатной варки (биоповрежденная древесина хвойных пород и костра технической конопли);- using the least expensive initial raw material, which is a finished commercial product obtained in the process of sulphate cooking (biodamaged coniferous wood and industrial hemp bonfire);
- создании способа получения гидрогеля микрокристаллической целлюлозы, обеспечивающего сокращение технологических затрат за счет снижения количества промежуточных стадий обработки микрокристаллической целлюлозы;- creating a method for producing microcrystalline cellulose hydrogel, which reduces technological costs by reducing the number of intermediate stages of processing microcrystalline cellulose;
- создании трехмерной структуры гидрогелей, обеспечивающих механическую прочность при сохранении содержания влаги;- creating a three-dimensional structure of hydrogels that provide mechanical strength while maintaining moisture content;
- создании высокой и обратимой способности гидрогелей к поглощению и высвобождению воды и других жидкостей.- creating a high and reversible ability of hydrogels to absorb and release water and other liquids.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе получения гидрогеля микрокристаллической целлюлозы, включающем варку, с одновременным извлечением из исходного сырья небеленой целлюлозы, ее гидроразмол с одновременной отбелкой, сушку, кислотный гидролиз, очистку целлюлозного полуфабриката от остатков кислоты, растворение микрокристаллической целлюлозы в системе LiCl/DMAc, очистку геля от растворителя, согласно изобретению, в качестве исходного сырья используется биоповрежденная древесина хвойных пород или костра технической конопли, а растворение микрокристаллической целлюлозы происходит без предварительной активации при двухкратном нагревании до температуры 55-58°С, при этом каждый этап нагревания составляет 4-5 минуты с последующим охлаждением до температуры 18-20°С.The specified technical result is achieved by the fact that in the method of producing microcrystalline cellulose hydrogel, including cooking, with simultaneous extraction of unbleached cellulose from the feedstock, its hydrogrinding with simultaneous bleaching, drying, acid hydrolysis, cleaning the semi-finished cellulose product from acid residues, dissolving microcrystalline cellulose in the LiCl system /DMAc, purification of the gel from the solvent, according to the invention, biodamaged coniferous wood or industrial hemp bonfire is used as the starting material, and the dissolution of microcrystalline cellulose occurs without prior activation by heating twice to a temperature of 55-58°C, with each heating stage being 4-5 minutes, followed by cooling to a temperature of 18-20°C.
Выделение волокон небеленой целлюлозы осуществляется из биоповрежденной древесины хвойных пород и костры технической конопли варочным раствором, включающим гидроксид натрия (NaOH) и сульфид натрия (Na2S) при температуре (170-171)°С, в течение 3-5 часов, выход небеленой целлюлозы после варки из биоповрежденной древесины хвойных пород составил - 43%, костры технической конопли - 38%, гидроразмол волокнистой суспензии небеленой целлюлозы концентрацией 2% осуществляется в установках размола:Isolation of unbleached cellulose fibers is carried out from biodamaged coniferous wood and industrial hemp bonfires using a cooking solution including sodium hydroxide (NaOH) and sodium sulfide (Na 2 S) at a temperature of (170-171) ° C, for 3-5 hours, the yield is unbleached pulp after cooking from biodamaged coniferous wood amounted to 43%, industrial hemp bonfires - 38%, hydrogrinding of a fibrous suspension of unbleached cellulose with a concentration of 2% is carried out in grinding installations:
- безножевого: водной струей методом чередующихся мгновенных жестких контактов фронта налетающей струи суспензии на подвижную металлическую преграду, сопровождаемых гидравлическими ударами, при этом, скорость струи имеет минимальное значение, при котором, в момент контакта ее с преградой, возникает гидравлический удар;- knifeless: with a water jet by the method of alternating instantaneous hard contacts of the front of the impinging jet of suspension on a moving metal barrier, accompanied by hydraulic shocks, while the speed of the jet has a minimum value at which, at the moment of its contact with the obstacle, a hydraulic shock occurs;
- ножевого: повышении времени нахождения размалываемой массы в зоне размола дисковой мельницы за один проход и увеличении частоты попадания размалываемой массы в межножевой зазор дисковой мельницы;- knife: increasing the time spent by the ground mass in the grinding zone of the disk mill in one pass and increasing the frequency of the ground mass entering the interknife gap of the disk mill;
- при этом отбелка осуществляется гипохлоритом натрия, степень помола волокнистой массы находится в диапазоне (15-83)°ШР.- in this case, bleaching is carried out with sodium hypochlorite, the degree of grinding of the fibrous mass is in the range of (15-83)°SR.
Кислотная деструкция целлюлозы проводится в растворе 1,25-2,0 N HCl, растворение микрокристаллической целлюлозы в среде диметилацетамида и хлорида лития.Acid destruction of cellulose is carried out in a solution of 1.25-2.0 N HCl, dissolution of microcrystalline cellulose in a medium of dimethylacetamide and lithium chloride.
Необходимо отметить, получение целевого продукта из биоповрежденной древесины хвойных пород и однолетних растений обусловлено, что в России, в основном используется экстенсивная модель лесопользования, т.е. ведется вырубка природного леса, в то время как в других странах стараются выращивать все больше искусственные леса. К естественному способу восстановления лесных ресурсов можно отнести вариант с зарастанием лесом земель, выбывающих из сельскохозяйственного оборота. Но этот процесс занимает огромное количество времени и имеет различные факторы, от которых зависит скорость восстановления лесных экосистем. На наш взгляд решить данную проблему возможно производством гидрогеля микрокристаллической целлюлозы из альтернативных деловой древесине источников сырья, таких как: быстро возобновляемое сырье (однолетние растения); биоповрежденная древесина.It should be noted that the production of the target product from biodamaged coniferous wood and annual plants is due to the fact that in Russia an extensive model of forest management is mainly used, i.e. Natural forests are being cut down, while other countries are trying to grow more and more artificial forests. A natural way of restoring forest resources includes the option of overgrowing lands that are no longer in agricultural use with forests. But this process takes a huge amount of time and has various factors on which the speed of restoration of forest ecosystems depends. In our opinion, this problem can be solved by producing microcrystalline cellulose hydrogel from raw materials alternative to industrial wood, such as: rapidly renewable raw materials (annual plants); biodamaged wood.
В предлагаемом решении речь идет о целевом продукте, полученном из хвойной древесины поврежденной уссурийским полиграфом и быстро возобновляемом сырье (однолетнем растении - костры из технической конопли). Основными преимуществами природных полимеров, являются - способность к биологическому разложению, воспроизводимость и нетоксичность. Поэтому разработка чистых природных полимерных гидрогелей является актуальной. Трудность получения микрокристаллической целлюлозы из растительного сырья состоит в том, что кроме целлюлозы оно содержит в своем составе такие соединения как лигнин, гемицеллюлозы, различные экстрактивные вещества и незначительный процент минеральных веществ. Существуют различные способы получения МКЦ:The proposed solution deals with the target product obtained from coniferous wood damaged by the Ussuri polygraph and rapidly renewable raw materials (annual plant - industrial hemp bonfires). The main advantages of natural polymers are biodegradability, reproducibility and non-toxicity. Therefore, the development of pure natural polymer hydrogels is relevant. The difficulty of obtaining microcrystalline cellulose from plant raw materials is that, in addition to cellulose, it contains compounds such as lignin, hemicelluloses, various extractives and a small percentage of minerals. There are various ways to obtain MCC:
- традиционный - гидролиз, является наиболее распространенным способом получения целлюлозы и лигноцеллюлозных материалов с использованием в качестве катализаторов водных растворов различных кислот (серной, соляной, азотной и их смесей). Недостатком данного способа получения является неудовлетворительная химическая чистота, использование агрессивных растворов неорганических кислот и низкие экологические показатели готового продукта;- traditional - hydrolysis, is the most common method for producing cellulose and lignocellulosic materials using aqueous solutions of various acids (sulfuric, hydrochloric, nitric and their mixtures) as catalysts. The disadvantage of this production method is unsatisfactory chemical purity, the use of aggressive solutions of inorganic acids and low environmental performance of the finished product;
- нетрадиционные, с использованием парового взрыва (автогидролиза-взрыва), ионизирующего излучения и ультразвуковой обработки, кавитационно-гидродинамического способа и др. Недостатком данных способов является наличие особого аппаратурного оформления и специально подготовленного персонала.- non-traditional, using steam explosion (autohydrolysis-explosion), ionizing radiation and ultrasonic treatment, cavitation-hydrodynamic method, etc. The disadvantage of these methods is the presence of special equipment and specially trained personnel.
В предлагаемом решении, при получении геля из микрокристаллической целлюлозы, полученной из биоповрежденной древесины хвойных и костры технической конопли должно выполняться условие - растворение микрокристаллической целлюлозы в среде LiCl/DMAc проводится без предварительного выдерживания полуфабриката микрокристаллической целлюлозы в растворе DMAc по схеме:In the proposed solution, when producing a gel from microcrystalline cellulose obtained from biodamaged coniferous wood and industrial hemp bonfires, the following condition must be met: dissolution of microcrystalline cellulose in a LiCl/DMAc environment is carried out without first keeping the semi-finished microcrystalline cellulose in a DMAc solution according to the following scheme:
- нагрев до температуры 55-58°С в течение 4-5 минут;- heating to a temperature of 55-58°C for 4-5 minutes;
- охлаждение в течение 4-5 минут до температуры 18-20°С;- cooling for 4-5 minutes to a temperature of 18-20°C;
- повторный нагрев до температуры 55-58°С в течение 4-5 минут;- reheating to a temperature of 55-58°C for 4-5 minutes;
Далее продукт выдерживается в течение 3-5 суток при комнатной температуре до окончания реакции. Растворитель удаляется из продукта дистиллированной водой. Очищенный продукт высушивается до воздушно-сухого состояния на воздухе или сушка на лиофильной установке.Next, the product is kept for 3-5 days at room temperature until the reaction is completed. The solvent is removed from the product with distilled water. The purified product is dried to an air-dry state in air or dried in a freeze-drying unit.
Выполнение всех этих условий позволяет существенно снизить расходы на получение гидрогеля из микрокристаллической целлюлозы - время обработки, температуру, количество раствора LiCl/DMAc.Fulfillment of all these conditions makes it possible to significantly reduce the cost of producing a hydrogel from microcrystalline cellulose - processing time, temperature, and the amount of LiCl/DMAc solution.
Способ получения гидрогеля микрокристаллической целлюлозы заключается в следующем.The method for producing microcrystalline cellulose hydrogel is as follows.
Биоповрежденная древесина хвойных пород или костра технической конопли подвергаются варке, в процессе которой выделение небеленой целлюлозы осуществляется варочным раствором, основными компонентами которого являются гидроксид (NaOH) и сульфид натрия (Na2S). Для одновременной отбелки и измельчения волокнистой суспензии, полученная сульфатная небеленая целлюлоза поступает на безножевую размалывающую установку «струя-преграда». (Патент SU 1559026 А1, МПК D21D 1/34 (2006.01), В02С 19/06 (2006.01). Установка для измельчения волокнистого материала: заявл. 28.03.1988: опубл. 23.04.1990 / Лахно А.Г., Васютин В.Г., Алашкевич Ю.Д., Войнов Н.А. Репях С.М.; заявитель СибГТУ. - 5 с.) или на дисковую мельницу (Патент RU №2314381 С1 Российская Федерация, МПК D21D 1/30 (2006.01). Размалывающая гарнитура для дисковой мельницы: заявл. 19.06.2006: опубл. 10.01.2008 / Алашкевич Ю.Д., Ковалев В.И., Набиева А.А.; заявитель СибГТУ. - 7 с.]), где с целью увеличения внешней удельной поверхности волокон и числа свободных гидроксильных групп на ней, подвергается интенсивному воздействию гидравлических сил. В результате механического и гидродинамического воздействия разделение волокон и их сгустков происходит более эффективно, модифицируется размер полимера без изменения химических свойств волокон. Далее беленая целлюлоза подвергается гидролитической деструкции, с последующей очисткой от остатков кислоты дистиллированной водой.Biodamaged coniferous wood or industrial hemp bonfire is subjected to cooking, during which the separation of unbleached cellulose is carried out by a cooking solution, the main components of which are hydroxide (NaOH) and sodium sulfide (Na 2 S). For simultaneous bleaching and grinding of the fibrous suspension, the resulting unbleached sulphate pulp is fed to a knifeless “jet-barrier” grinding installation. (Patent SU 1559026 A1, MPK D21D 1/34 (2006.01), B02C 19/06 (2006.01). Installation for grinding fibrous material: application 03.28.1988: publ. 04.23.1990 / Lakhno A.G., Vasyutin V. G., Alashkevich Yu.D., Voynov N.A. Repyakh S.M.; applicant Siberian State Technical University. - 5 p.) or for a disk mill (Patent RU No. 2314381 C1 Russian Federation, IPC D21D 1/30 (2006.01). Grinding set for a disk mill: application 06/19/2006: published 01/10/2008 / Alashkevich Yu.D., Kovalev V.I., Nabieva A.A.; applicant Siberian State Technical University. - 7 p.]), where in order to increase the external specific surface of the fibers and the number of free hydroxyl groups on it are subject to intense influence of hydraulic forces. As a result of mechanical and hydrodynamic effects, the separation of fibers and their clumps occurs more efficiently, the size of the polymer is modified without changing the chemical properties of the fibers. Next, the bleached cellulose is subjected to hydrolytic destruction, followed by purification from acid residues with distilled water.
Получение гидрогелей проводится путем регенерации мелкодисперсной микрокристаллической целлюлозы в системе LiCl/DMAc, удалением растворителя дистиллированной водой с последующей лиофильной сушкой гидрогеля или без сушки.The production of hydrogels is carried out by regenerating finely dispersed microcrystalline cellulose in the LiCl/DMAc system, removing the solvent with distilled water, followed by freeze-drying of the hydrogel or without drying.
Прошедший обработку волокнистый полуфабрикат направляется на следующую стадию технологического процесса.The processed fibrous semi-finished product is sent to the next stage of the technological process.
Экспериментальные исследования были проведены как с использованием сырья из биоповрежденной древесины хвойных пород, так и из костры технической конопли. Выявленные оптимальные параметры конкретного проведения технологического процесса получения гидрогеля из микрокристаллической целлюлозы согласно изобретению приведены в примерах 1, 2.Experimental studies were carried out both using raw materials from biodamaged coniferous wood and from industrial hemp bonfires. The identified optimal parameters for the specific technological process of producing hydrogel from microcrystalline cellulose according to the invention are given in examples 1, 2.
Пример 1.Example 1.
1 этап: выделение небеленой целлюлозы из биоповрежденной древесины хвойных пород варочным раствором (основные компоненты раствора гидроксид и сульфид натрия (NaOH и Na2S)), при температуре (170-171)°С, в течение 5 часов. Выход целлюлозы из биоповрежденной древесины после варки составил 43%, содержание лигнина 4,4%.Stage 1: separation of unbleached cellulose from biodamaged coniferous wood with a cooking solution (the main components of the solution are sodium hydroxide and sodium sulfide (NaOH and Na 2 S)), at a temperature of (170-171) ° C, for 5 hours. The yield of cellulose from biodamaged wood after cooking was 43%, the lignin content was 4.4%.
2 этап: одновременный гидроразмол и отбелка гипохлоритом натрия небеленой целлюлозы в виде волокнистой суспензии в безножевой размалывающей установке для измельчения волокнистого материала «струя-преграда» концентрацией 2% до степени помола (15-78)°ШР при параметрах: рабочее давление 13 МПа, расстояние от насадки до преграды 0,1 м, угол конусности насадки 45°, количество лопаток на турбине 24.Stage 2: simultaneous hydrogrinding and bleaching with sodium hypochlorite of unbleached cellulose in the form of a fibrous suspension in a knifeless grinding installation for grinding fibrous material “jet-obstacle” with a concentration of 2% to a grinding degree of (15-78)°SR with parameters: operating pressure 13 MPa, distance from the nozzle to the obstacle is 0.1 m, the cone angle of the nozzle is 45°, the number of blades on the turbine is 24.
3 этап: гидролиз 1,25 - 2,0N соляной кислоты HCl с целью деструкции аморфных фракций целлюлозы в зависимости от степени помола (15-78)°ШР при температуре 85-95°С, в течение 75-90 минут. Очистка целлюлозного полуфабриката от остатков кислоты.Stage 3: hydrolysis of 1.25 - 2.0N hydrochloric acid HCl for the purpose of destruction of amorphous fractions of cellulose, depending on the degree of grinding (15-78)°SR at a temperature of 85-95°C, for 75-90 minutes. Cleaning semi-finished cellulose products from acid residues.
4 этап: растворение навески воздушно сухой мелкодисперсной целлюлозы в системе LiCl/DMAc в реакционной колбе, снабженной обратным холодильником на магнитной мешалке при двухкратном нагревании до температуры 55°С, при этом каждый этап нагревания составляет 4 минуты с последующим охлаждением до температуры 20°С. Весовое соотношение целлюлоза (г): DMAc (мл): LiCl (г)=1:15:1.Stage 4: dissolving a sample of air-dry finely dispersed cellulose in the LiCl/DMAc system in a reaction flask equipped with a reflux condenser on a magnetic stirrer with double heating to a temperature of 55°C, with each heating stage lasting 4 minutes, followed by cooling to a temperature of 20°C. Weight ratio of cellulose (g): DMAc (ml): LiCl (g) = 1:15:1.
5 этап: выдерживание продукта 3-5 суток при комнатной температуре до окончания реакции.Stage 5: keeping the product for 3-5 days at room temperature until the reaction is completed.
6 этап: удаление растворителя дистиллированной водой.Stage 6: removing the solvent with distilled water.
7 этап: сушка до воздушно-сухого состояния на воздухе или сушка на лиофильной установке. Пример 2.Stage 7: drying to an air-dry state in air or drying in a freeze-drying unit. Example 2.
1 этап: выделение небеленой целлюлозы из костры технической конопли варочным раствором (основные компоненты раствора гидроксид и сульфид натрия (NaOH и Na2S)), при температуре (170-171)°С, в течение 3 часов. Выход целлюлозы из костры после варки составил 38%, содержание лигнина 2,14%.Stage 1: separation of unbleached cellulose from industrial hemp bonfires using a cooking solution (the main components of the solution are sodium hydroxide and sodium sulfide (NaOH and Na 2 S)), at a temperature of (170-171) ° C, for 3 hours. The yield of cellulose from the fire after cooking was 38%, the lignin content was 2.14%.
2 этап: одновременный гидроразмол и отбелка гипохлоритом натрия небеленой целлюлозы в виде волокнистой суспензии на полупромышленной дисковой мельнице концентрацией 2% до степени помола (15-83)°ШР с использованием традиционной восьмисекторной гарнитуры, с прямолинейной формой ножей и углом 22,5°, которая обеспечивает оптимальное соотношение фибриллирующего и режущего эффектов при снижении энергоемкости, при параметрах: частота вращения ротора - 2000 об/мин, межножевой зазор - 0,1 мм.Stage 2: simultaneous hydrogrinding and bleaching with sodium hypochlorite of unbleached cellulose in the form of a fibrous suspension on a semi-industrial disk mill with a concentration of 2% to a grinding degree of (15-83)°SR using a traditional eight-sector set, with a straight blade shape and an angle of 22.5°, which provides an optimal ratio of fibrillating and cutting effects while reducing energy intensity, with the following parameters: rotor speed - 2000 rpm, blade gap - 0.1 mm.
3 этап: гидролиз (1,25-2,0) N соляной кислотой HCl с целью деструкции аморфный фракций целлюлозы в зависимости от степени помола (15-83)°ШР при температуре 75-90°С, в течение 75-90 минут. Очистка целлюлозного полуфабриката от остатков кислоты.Stage 3: hydrolysis of (1.25-2.0) N hydrochloric acid HCl for the purpose of destruction of amorphous fractions of cellulose, depending on the degree of grinding (15-83)°SR at a temperature of 75-90°C, for 75-90 minutes. Cleaning semi-finished cellulose products from acid residues.
4 этап: растворение навески воздушно сухой мелкодисперсной целлюлозы в системе LiCl/DMAc в реакционной колбе, снабженной обратным холодильником на магнитной мешалке при двухкратном нагревании до температуры 58°С, при этом каждый этап нагревания составляет 5 минуты с последующим охлаждением до температуры 20°С. Весовое соотношение целлюлоза (г): DMAc (мл): LiCl (г) = 1:15:1.Stage 4: dissolving a sample of air-dry finely dispersed cellulose in the LiCl/DMAc system in a reaction flask equipped with a reflux condenser on a magnetic stirrer with double heating to a temperature of 58°C, with each heating stage lasting 5 minutes, followed by cooling to a temperature of 20°C. The weight ratio of cellulose (g): DMAc (ml): LiCl (g) = 1:15:1.
5 этап: выдерживание продукта 3-5 суток при комнатной температуре до окончания реакции.Stage 5: keeping the product for 3-5 days at room temperature until the reaction is completed.
6 этап: удаление растворителя дистиллированной водой.Stage 6: removing the solvent with distilled water.
7 этап: сушка до воздушно-сухого состояния на воздухе или сушка на лиофильной установке.Stage 7: drying to an air-dry state in air or drying in a freeze-drying unit.
В таблице 1 приведены физико-химические показатели гидрогеля, полученного из микрокристаллической целлюлозы (биоповрежденная древесина хвойных пород и костра техническая конопля).Table 1 shows the physicochemical parameters of the hydrogel obtained from microcrystalline cellulose (biodamaged coniferous wood and industrial hemp).
В таблице 2 приведены механические свойства отливок без добавления гидрогеля и с добавлением гидрогеля, полученные после размола из:Table 2 shows the mechanical properties of castings without the addition of hydrogel and with the addition of hydrogel, obtained after grinding from:
- биоповрежденной древесины хвойных пород в безножевой установке «струя-преграда»;- biodamaged coniferous wood in a knifeless “jet-obstacle” installation;
- костры технической конопли в дисковой мельнице.- fires of industrial hemp in a disk mill.
Анализ полученных результатов показал:Analysis of the results showed:
- что гелеобразование из системы LiCl/DMAc является необратимым;- that gelation from the LiCl/DMAc system is irreversible;
- с повышением степени помола волокнистой массы механические свойства отливок из биоповрежденной древесины хвойных пород и технической конопли (костры) при степени помола 57°ШР по шкале Шоппер-Риглера соответствуют показателям ГОСТ 11208-82, в отличие от отливок при степени помола 15°ШР;- with an increase in the degree of grinding of the fibrous mass, the mechanical properties of castings from biodamaged coniferous wood and industrial hemp (bonfires) with a grinding degree of 57°ShR on the Schopper-Rigler scale correspond to the indicators of GOST 11208-82, in contrast to castings with a grinding degree of 15°ShR;
- при добавлении 5% геля микрокристаллической целлюлозы в волокнистую суспензию способствует увеличению содержания ОН-групп, способных к образованию дополнительных водородных связей технической конопли (костры). В результате количественные значения механических свойств отливок при степени помола 57°ШР по шкале Шоппер-Риглера увеличиваются и соответствуют показателям ГОСТ 11208-82:- when adding 5% microcrystalline cellulose gel to the fibrous suspension, it helps to increase the content of OH groups capable of forming additional hydrogen bonds of industrial hemp (bonfires). As a result, the quantitative values of the mechanical properties of castings with a grinding degree of 57°ShR on the Schopper-Rigler scale increase and correspond to the indicators of GOST 11208-82:
- у отливок из биоповрежденной древесины для изготовления высокопрочных технических и упаковочных видов бумаги; бумаги-основы влагопрочной для шлифовальных шкурок, телефонной, патронной бумаги, основы парафинированной бумаги марок ОДП-35 и ОДПН-28 и для специальных видов бумаги;- castings from biodamaged wood for the production of high-strength technical and packaging papers; wet-resistant base paper for abrasive paper, telephone paper, cartridge paper, waxed paper base of ODP-35 and ODPN-28 grades and for special types of paper;
- у отливок из костры технической конопли для изготовления мешочной бумаги, светонепроницаемой бумаги, бумаги для текстильных патронов и конусов, основы для клеевой ленты, для гладких слоев картона, картона коробочного, водостойкого, обивочного, прокладочного, обувного и других видов бумаги и картона.- castings from industrial hemp for the production of sack paper, opaque paper, paper for textile cartridges and cones, base for adhesive tape, for smooth layers of cardboard, boxboard, waterproof, upholstery, cushioning, shoe and other types of paper and cardboard.
На фиг. 1 приведены снимки электронной микроскопии, полученные с помощью микроскопа SEM Hitachi SU3500, иллюстрирующие эффективность разработки волокнистой суспензии после размола мелкодисперсной целлюлозы, полученной из костры (техническая конопля), где а - снимок микрокристаллической целлюлозы при 15°ШР, б - снимок микрокристаллической целлюлозы при 83°ШРIn fig. Figure 1 shows electron microscopy images obtained using a SEM Hitachi SU3500 microscope, illustrating the efficiency of developing a fibrous suspension after grinding fine cellulose obtained from bromes (industrial hemp), where a is a photo of microcrystalline cellulose at 15°SR, b is a photo of microcrystalline cellulose at 83 °SR
На фиг. 2 приведен снимок гидрогеля микрокристаллической целлюлозы.In fig. Figure 2 shows a snapshot of a microcrystalline cellulose hydrogel.
Таким образом, в результате проведенного исследования:Thus, as a result of the study:
- показана возможность получения гидрогеля микрокристаллической целлюлозы при использовании в качестве исходного сырья биоповрежденной хвойной древесины и костры технической конопли, который может применяться в различных областях промышленности (химическая, нефтедобывающая, сельскохозяйственная);- the possibility of obtaining a microcrystalline cellulose hydrogel using biodamaged coniferous wood and industrial hemp bonfires as feedstock has been shown, which can be used in various fields of industry (chemical, oil, agricultural);
- выявлено, что механические прочностные свойства отливок, полученных из биоповрежденной древесины хвойных пород и костры технической конопли с добавлением гидрогеля микрокристаллической целлюлозы, соответствуют показателям, приведенным в ГОСТ 11208-82;- it was revealed that the mechanical strength properties of castings obtained from biodamaged coniferous wood and industrial hemp kernels with the addition of microcrystalline cellulose hydrogel correspond to the indicators given in GOST 11208-82;
- использование волокнистой суспензии с предварительным гидроразмолом позволяет сократить расходы на проведение дальнейшей химической обработки в процессе получения гидрогеля микрокристаллической целлюлозы - время, температура, концентрация;- the use of a fibrous suspension with preliminary hydrogrinding makes it possible to reduce the costs of further chemical processing in the process of obtaining microcrystalline cellulose hydrogel - time, temperature, concentration;
- гидрогели микрокристаллической целлюлозы, полученные из биоповрежденной древесины хвойных пород и костры технической конопли обладают высокой и обратимой способностью к поглощению и высвобождению воды и других жидкостей, а так же способностью к биологическому разложению, нетоксичностью.- microcrystalline cellulose hydrogels obtained from biodamaged coniferous wood and industrial hemp bonfires have a high and reversible ability to absorb and release water and other liquids, as well as biodegradability and non-toxicity.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2813723C1 true RU2813723C1 (en) | 2024-02-15 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2163945C1 (en) * | 2000-07-26 | 2001-03-10 | Институт химии Коми научного центра Уральского отделения РАН | Microcrystalline cellulose production process |
| RU2298562C1 (en) * | 2005-12-19 | 2007-05-10 | Государственное учреждение Институт химии Коми научного центра Уральского отделения Российской Академии наук | Microcrystalline cellulose manufacture process |
| US20130032059A1 (en) * | 2011-08-03 | 2013-02-07 | Trexler Morgana M | Cellulose-Based Hydrogels and Methods of Making Thereof |
| EA039131B1 (en) * | 2021-07-06 | 2021-12-08 | Общество с ограниченной ответственностью "ПОЛИФАРМ" | Microcrystalline cellulose production method |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2163945C1 (en) * | 2000-07-26 | 2001-03-10 | Институт химии Коми научного центра Уральского отделения РАН | Microcrystalline cellulose production process |
| RU2298562C1 (en) * | 2005-12-19 | 2007-05-10 | Государственное учреждение Институт химии Коми научного центра Уральского отделения Российской Академии наук | Microcrystalline cellulose manufacture process |
| US20130032059A1 (en) * | 2011-08-03 | 2013-02-07 | Trexler Morgana M | Cellulose-Based Hydrogels and Methods of Making Thereof |
| EA039131B1 (en) * | 2021-07-06 | 2021-12-08 | Общество с ограниченной ответственностью "ПОЛИФАРМ" | Microcrystalline cellulose production method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Fareez et al. | Characteristics of cellulose extracted from Josapine pineapple leaf fibre after alkali treatment followed by extensive bleaching | |
| Khoo et al. | Sugarcane bagasse fiber and its cellulose nanocrystals for polymer reinforcement and heavy metal adsorbent: a review | |
| Gu et al. | Isolation of cellulose nanocrystals from medium density fiberboards | |
| US20060204631A1 (en) | Cellulose fiber-based compositions and their method of manufacture | |
| US20180215774A1 (en) | Low Temperature and Efficient Fractionation of Lignocellulosic Biomass Using Recyclable Organic Solid Acids | |
| Rajan et al. | Investigating the effects of hemicellulose pre-extraction on the production and characterization of loblolly pine nanocellulose | |
| EP0442508B1 (en) | A process for making graft copolymers from lignin and vinyl monomers | |
| EP3390456A1 (en) | Method for producing parenchymal cell cellulose | |
| WO2016075371A1 (en) | Anionic parenchymal cellulose | |
| JP7323887B2 (en) | cellulose acetate film | |
| Shamsuri et al. | Nanocellulose extraction using ionic liquids: Syntheses, processes, and properties | |
| CN111944178A (en) | Preparation method of nano holocellulose reinforced composite membrane and prepared composite membrane | |
| JP5720131B2 (en) | Method for producing lignin and composition thereof | |
| Chitbanyong et al. | Characterization of bamboo nanocellulose prepared by TEMPO-mediated oxidation | |
| RU2813723C1 (en) | Process for producing microcrystalline cellulose hydrogel | |
| Rahaman et al. | Utilization of waste textile cotton by synthesizing sodium carboxymethyl cellulose: an approach to minimize textile solid waste | |
| WO2019240169A1 (en) | Cellulose acetate, cellulose acetate fibers, cellulose acetate composition, method for producing cellulose acetate, and method for producing cellulose acetate composition | |
| Côto et al. | Sustainable materials based on cellulose from food sector agro-wastes | |
| Ng et al. | Preparation of cellulose hydrogel from oil palm empty fruit bunch fibers cellulose | |
| Tan et al. | Extraction of cellulose nanofibers from empty palm fruit bunches via mechanical defibrillation | |
| Wei | Isolation and characterization of nanocrystalline cellulose from oil palm biomass via transition metal salt catalyzed hydrolysis process | |
| Hua et al. | Extraction of Cellulose and Microcrystalline Cellulose from Kenaf | |
| CN106555366A (en) | A kind of fire-retardant filter paper of filter | |
| RU2556115C1 (en) | Method of obtaining cellulose from brown algae | |
| Gopakumar et al. | Extraction and Characterization of Nanomaterials from Agrowaste |