UA140229U - Спосіб отримання наноцелюлози із недеревної рослинної сировини - Google Patents
Спосіб отримання наноцелюлози із недеревної рослинної сировини Download PDFInfo
- Publication number
- UA140229U UA140229U UAU201907800U UAU201907800U UA140229U UA 140229 U UA140229 U UA 140229U UA U201907800 U UAU201907800 U UA U201907800U UA U201907800 U UAU201907800 U UA U201907800U UA 140229 U UA140229 U UA 140229U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- nanocellulose
- raw materials
- treated
- solution
- hydrolyzed
- Prior art date
Links
- 229920001046 Nanocellulose Polymers 0.000 title claims abstract description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 239000002023 wood Substances 0.000 title claims description 9
- 239000002994 raw material Substances 0.000 title abstract description 6
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 title abstract 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 18
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims abstract description 10
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 claims abstract description 9
- 229960000583 acetic acid Drugs 0.000 claims abstract description 6
- 239000012362 glacial acetic acid Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 claims description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- 235000010980 cellulose Nutrition 0.000 description 8
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 7
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 5
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 5
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 239000011111 cardboard Substances 0.000 description 2
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 2
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000002114 nanocomposite Substances 0.000 description 2
- 239000011087 paperboard Substances 0.000 description 2
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 2
- 240000000797 Hibiscus cannabinus Species 0.000 description 1
- 240000006240 Linum usitatissimum Species 0.000 description 1
- 235000004431 Linum usitatissimum Nutrition 0.000 description 1
- 229920000168 Microcrystalline cellulose Polymers 0.000 description 1
- 240000003433 Miscanthus floridulus Species 0.000 description 1
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 1
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 238000000502 dialysis Methods 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 235000019813 microcrystalline cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000008108 microcrystalline cellulose Substances 0.000 description 1
- 229940016286 microcrystalline cellulose Drugs 0.000 description 1
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 1
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 1
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
Abstract
Спосіб отримання наноцелюлози включає використання недеревної рослинної сировини. Недеревну рослинну сировину оброблюють сумішшю льодяної оцтової кислоти та пероксиду водню, проводять лужну обробку розчином гідроксиду натрію, гідролізують розчином сульфатної кислоти. Гідролізовану целюлозу промивають центрифугуванням до нейтрального значення рН та оброблюють суспензію ультразвуком для отримання наноцелюлозного гелю.
Description
Корисна модель, належить до галузі целюлозно-паперової промисловості, зокрема до способів отримання із недеревної рослинної сировини наноцелюлози, яка може бути використана як зміцнююча добавка у виробництві нанокомпозиційних матеріалів, паперу і картону, цементів та бетонів, гнучких електронних дисплеїв і комірок сонячних батарей, тощо.
Відомий спосіб одержання наноцелюлози, в якому мікрокристалічну целюлозу розмелюють в млині та гідролізують розчином сульфатної кислоти з концентрацією 60 95 за гідромодуля 171,5:11, температури 70 "С та тривалості 50 хвилин, промивають центрифугуванням та діалізом, оброблюють ультразвуком впродовж 5 хвилин і видаляють електроліти методом іонного обміну.
Недоліками даного способу є висока температура гідролізу, багатостадійність і тривалість процесу одержання наноцелюлози та значні енергетичні та економічні затрати (1).
Найближчим технічним рішенням за технічною суттю до корисної моделі, що заявляється, є спосіб в якому подрібнену сульфатну вибілену целюлозу розмелюють в дисковому млині до ступеня мливу 90-97"ШР (Шоппера-Ріглера), гідролізують розчином сульфатної кислоти концентрацією 15-70 Фо за гідромодуля від 30:1 до 50:1, температури від 20 до 70 "С, тривалістю від 5 до 60 хв. Гідролізовану целюлозу промивають центрифугуванням зі швидкістю 8000 об./хв. та обробляють наноцелюлозну суспензію ультразвуком впродовж 5-60 хвилин.
Недоліками даного способу є багатостадійність процесу і високі енергетичні витрати (21.
В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення способу отримання наноцелюлози з недеревної рослинної сировини, в якому використовують недеревну рослинну сировину, зокрема стебла пшеничної соломи та міскантусу, волокна кенафу і льону, для проведення органосольвентного варіння целюлози, наступним її гідролізом та ультразвуковою обробкою, що забезпечить отримання наноцелюлози високої якості.
Згідно з корисною моделлю недеревну рослинну сировину оброблюють сумішшю льодяної оцтової кислоти та пероксиду водню, проводять лужну обробку розчином гідроксиду натрію, гідролізують розчином сульфатної кислоти; гідролізовану целюлозу промивають центрифугуванням до нейтрального значення рН та оброблюють суспензію ультразвуком для отримання наноцелюлозного гелю.
Спосіб виконують наступним чином: оброблюють недеревну рослинну сировину сумішшю льодяної оцтової кислоти та пероксиду водню за співвідношення реагентів від 50:50 до 90:10 за гідромодуля варіння від 6:1 до 20:1 при температурі від 70 до 130 "С впродовж від 30 до 240 хв., проводять лужну обробку органосольвентної целюлози розчином гідроксиду натрію концентрацією від 1 до 15 95 за гідромодуля від 7:11 до 15:1 при температурі від 70 до 9570 впродовж від 10 до 240 хв., гідролізують целюлозу розчином сульфатної кислоти концентрацією від ЗО до 65 95 за гідромодуля від 7:1 до 15:1 при температурі від 15 до 80 "С впродовж від 10 до 120 хв., промивають центрифугуванням до нейтрального значення рН та оброблюють суспензію ультразвуком до отримання наноцелюлозного гелю впродовж від 10 до 90 хвилин за температури від 20 до 60 "С.
Приклад 1. 10 г рослинної сировини завантажують у термостійкий реактор, додають 150 мл варильного розчину, що містить льодяну оцтову кислоту та 35595 пероксид водню у співвідношенні реагентів 70:30 об. 95 і витримують при температурі 96:21 "С впродовж 30 хв.
Одержану целюлозу відмивають від залишків кислоти та оброблюють 7 95 розчином гідроксиду натрію при температурі 96:41 "С. Отриману целюлозу гідролізують розчином сульфатної кислоти концентрацією 4395 з гідромодулем 10:11 при температурі від 40 "С, тривалістю 90 хв., промивають отриманий продукт центрифугуванням зі швидкістю 8000 об./хв., та оброблюють ультразвуком впродовж 60 хвилин. Отримують наноцелюлозу з такими показниками: щільність - 1,18 г/см3, міцність на розрив - 124 МПа, прозорість - 55,5 Об.
Приклад 2 виконують аналогічно до прикладу 1, але гідроліз проводять розчином сульфатної кислоти концентрацією 5095 з гідромодулем 10:11 при температурі від 40 "с, тривалістю 90 хв., промивають отриманий продукт центрифугуванням зі швидкістю 8000 об./хв., та оброблюють ультразвуком впродовж 60 хвилин. Отримують наноцелюлозу з такими показниками: щільність - 1,23 г/см3, міцність на розрив - 127 МПа, прозорість - 69,3 Об.
Приклад З виконують аналогічно до прикладу 2, але гідроліз проводять розчином сульфатної кислоти концентрацією 50 95 з гідромодулем 10:1 при температурі 60 "С, тривалістю 90 хв., промивають отриманий продукт центрифугуванням зі швидкістю 8000 об./хв., та оброблюють ультразвуком впродовж 60 хвилин. Отримують наноцелюлозу з такими показниками: щільність - 1,6 г/см3, міцність на розрив - 195 МПа, прозорість - 82 95.
Використання недеревної рослинної сировини з подальшою обробкою сумішшю льодяної оцтової кислоти та пероксиду водню, лужною обробкою розчином гідроксиду натрію, гідролізу розчином сульфатної кислоти; промиванням до нейтрального значення рН та обробкою 60 суспензію ультразвуком до утворення гелю, отримують наноцелюлозу, яку використовують як зміцнюючу добавку у виробництві нанокомпозиційних матеріалів, паперу і картону, цементів та бетонів, гнучких електронних дисплеїв і комірок сонячних батарей тощо.
Джерела інформації: 1. 005 Мо 5629055 МПК ВО8С 41/12, С08.) 5118, СО8К 5/053. Зоїїдітіва Ідна сгувіа!в5 ої сеїПміозе мВ оріісайПу магіабіє ргорепіев, опубл. 13.05.1997. 2. ОА Мо 108548 МПК СО8у 3/00 НОТІ 51/50. Спосіб отримання наноцелюлози, опубл.
Claims (1)
- 25.07.2016. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІСпосіб отримання наноцелюлози, що включає використання недеревної рослинної сировини, який відрізняється тим, що недеревну рослинну сировину оброблюють сумішшю льодяної оцтової кислоти та пероксиду водню, проводять лужну обробку розчином гідроксиду натрію, гідролізують розчином сульфатної кислоти; гідролізовану целюлозу промивають центрифугуванням до нейтрального значення рН та оброблюють суспензію ультразвуком для отримання наноцелюлозного гелю.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU201907800U UA140229U (uk) | 2019-07-10 | 2019-07-10 | Спосіб отримання наноцелюлози із недеревної рослинної сировини |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU201907800U UA140229U (uk) | 2019-07-10 | 2019-07-10 | Спосіб отримання наноцелюлози із недеревної рослинної сировини |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA140229U true UA140229U (uk) | 2020-02-10 |
Family
ID=71117589
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAU201907800U UA140229U (uk) | 2019-07-10 | 2019-07-10 | Спосіб отримання наноцелюлози із недеревної рослинної сировини |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA140229U (uk) |
-
2019
- 2019-07-10 UA UAU201907800U patent/UA140229U/uk unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Widiarto et al. | Preparation and characterization of cellulose and nanocellulose from agro-industrial waste-cassava peel | |
| CN111087491B (zh) | 用柠檬酸从纤维中制备半纤维素、羧基化纤维素纳米晶体、纤丝及柠檬酸盐多元产品的方法 | |
| WO2010090026A1 (ja) | キチンナノファイバーとその製造方法、キチンナノファイバー分散液、ナノフィブリル構造体、及びキチン複合体 | |
| CN105330755B (zh) | 一种超细多糖纳米纤维及其制备方法 | |
| CA2801989A1 (en) | A novel method to produce microcellulose | |
| SU897912A1 (ru) | Способ получени микрокристаллической целлюлозы | |
| Ye et al. | Biocatalyzed route for the preparation of surface-deacetylated chitin nanofibers | |
| CN104099794A (zh) | 制备纳米纤维素的方法 | |
| BRPI1014723B1 (pt) | processo para hidrólise de celulose | |
| KR101618903B1 (ko) | 효모 피치아 파스토리스의 발효에 의해 키틴, 그의 유도체, 및 루코오스, 만노오스 및/또는 갈락토오스를 함유하는 폴리머를 공동 생산하는 방법 | |
| CA2801987A1 (en) | Process for producing microcellulose | |
| CN103237814A (zh) | 一种用于纤维素衍生化的方法 | |
| CN113718543A (zh) | 一种有机酸水解结合纳米微射流均质一步法清洁制备纤维素纳米晶的方法及产物 | |
| CN115012052A (zh) | 一种以玉米秸秆为原料制备微纳米纤维素纤维的方法 | |
| Koskela et al. | Hemicellulose content affects the properties of cellulose nanofibrils produced from softwood pulp fibres by LPMO | |
| UA140229U (uk) | Спосіб отримання наноцелюлози із недеревної рослинної сировини | |
| JPH0577681B2 (uk) | ||
| CN113999322B (zh) | 一种高羧基含量的tempo氧化纤维素的低能耗制备方法 | |
| CN111072786A (zh) | 用柠檬酸在高压条件下水解制备羧基化纳米纤维素的方法 | |
| CN115029808B (zh) | 一种纤维素纳米材料及其连续制备方法 | |
| UA139536U (uk) | Спосіб отримання наноцелюлози із целюлози з недеревної рослинної сировини | |
| CN109096406A (zh) | 一种ii型纳米晶体纤维素酯及其制备工艺及用途 | |
| CN109053907A (zh) | 一种制备纳米微晶纤维素的方法 | |
| CN113713779A (zh) | 一种真海鞘纳米纤维素基重金属吸附剂的制备方法 | |
| CN108395562B (zh) | 一种高结晶度细菌纤维素粉末的制备方法 |