Журнал СФУ. Химия / Мискантус гигантский сорта «КАМИС» – новое сырье для нитратов целлюлозы

Полный текст (.pdf)
Номер
Журнал СФУ. Химия. 2020 13 (4)
Авторы
Корчагина, А.А.; Гисматулина, Ю.А.; Будаева, В.В.; Золотухин, В.Н.; Бычин, Н.В.; Сакович, Г.В.
Контактная информация
Корчагина, А.А.: Институт проблем химико-энергетических технологий СО РАН Российская Федерация, Бийск; Гисматулина, Ю.А.: Институт проблем химико-энергетических технологий СО РАН Российская Федерация, Бийск; Будаева, В.В.: Институт проблем химико-энергетических технологий СО РАН Российская Федерация, Бийск; Золотухин, В.Н.: Институт проблем химико-энергетических технологий СО РАН Российская Федерация, Бийск; Бычин, Н.В.: АО «Федеральный научно-производственный центр «Алтай» Российская Федерация, Бийск; Сакович, Г.В.: Институт проблем химико-энергетических технологий СО РАН Российская Федерация, Бийск; Korchagina, Аnna А.: Institute for Problems of Chemical and Energetic Technologies SB RAS Biysk, Russian Federation
Ключевые слова
мискантус Miscanthus Giganteus сорта «КАМИС»; азотнокислый способ; техническая целлюлоза; нитрование; стабилизация; нитраты целлюлозы; Miscanthus × giganteus var. KAMIS; nitric-acid process; pulp; nitration; stabilization; cellulose nitrates
Аннотация

В связи с ограниченностью объемов традиционных источников целлюлозы (хлопка и древесины) исследования, направленные на получение наиболее конкурентоспособных наукоемких продуктов – нитратов целлюлозы – из нового отечественного нетрадиционного легковозобновляемого сырья, чрезвычайно актуальны. Анализ источников научной информации подтверждает отсутствие данных о возможности получения нитратов целлюлозы из мискантуса за исключением публикаций авторов. В данной работе в качестве перспективного сырьевого источника предложена древовидная техническая злаковая культура – мискантус гигантский сорта «КАМИС», произрастающий с урожайностью до 20 т/га в год на агропромышленных плантациях в Калининградской, Калужской, Брянской, Ярославской областях и в Приморском крае. Образец технической целлюлозы, выделенный азотнокислым способом из мискантуса сорта «КАМИС», характеризуется высокими значениями массовой доли α-целлюлозы – 96 % и степени полимеризации – 1350. В установленных ранее для нетрадиционного сырья оптимальных условиях синтеза путем обработки технической целлюлозы промышленно доступной серно-азотной кислотной смесью был получен образец нитратов целлюлозы с основными функциональными свойствами: массовая доля азота 11,26 %, вязкость 52 мПа∙с, растворимость в спиртоэфирной смеси 95 %. Методом растровой электронной микроскопии охарактеризованы морфологические особенности образцов технической целлюлозы и нитратов целлюлозы. Методом ИК-спектроскопии выявлено наличие основных функциональных групп в образцах технической целлюлозы (3411, 2913, 1637, 1429, 1369, 1317, 1161, 700-500 см-1) и нитратов целлюлозы (2553, 1642, 1276, 830, 746, 680 см-1), позволяющих идентифицировать их как целлюлозу и азотнокислые эфиры целлюлозы соответственно. Методом дифференциальной сканирующей калориметрии установлено, что по температуре начала интенсивного разложения (199 °С) и удельной теплоте разложения (8,43 кДж/г) образец нитратов целлюлозы соответствует промышленным коллоксилинам. Практическая значимость работы заключается в экспериментальном обосновании возможности использования нового отечественного нетрадиционного легковозобновляемого сырья – мискантуса сорта «КАМИС» в качестве прекурсора нитратов целлюлозы высокого качества

Страницы
565–577
DOI
10.17516/1998-2836-0206
Статья в архиве электронных ресурсов СФУ
http://elib.sfu-kras.ru/handle/2311/137880