ПРОИЗВОДСТВО МИКРОКРИСТАЛИЧЕСКОЙ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ ИЗ МЕСТНОГО СЫРЯ,В ТОМ ЧИСЛЕ ТОПОЛЯ,ПШЕНИЧНОЙ СОЛОМЫ И ИЗ ХЛОПКА

PRODUCTION OF MICROCRYSTALLINE CELLULOSE FROM LOCAL RAW MATERIALS, INCLUDING POPLAR, WHEAT STRAW AND COTTON WOOL
Цитировать:
ПРОИЗВОДСТВО МИКРОКРИСТАЛИЧЕСКОЙ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ ИЗ МЕСТНОГО СЫРЯ,В ТОМ ЧИСЛЕ ТОПОЛЯ,ПШЕНИЧНОЙ СОЛОМЫ И ИЗ ХЛОПКА // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. Кулматов К.А. [и др.]. 2022. 8(101). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/14153 (дата обращения: 15.07.2024).
Прочитать статью:
DOI - 10.32743/UniTech.2022.101.8.14153

 

АННОТАЦИЯ

В статье на основе местного сырья, в том числе тополя, пшеничной соломы, из хлопка, путем щелочной варки получена целлюлоза. Микрокристаллическую целлюлозу получали обработкой полученной целлюлозы азотной кислотой. Эти показатели сравниваются согласно требованиям государственного стандарта. Видно, что показатели микрокристаллической целлюлозы, полученной на основе всех трех образцов целлюлозы, соответствуют требованиям указанного ГОСТа (ТУ-9194-005-2043303-96) с результатами в таблице.

ABSTRACT

V state na osnoe mestnogo syrya, v tom chisle poplar, shchenichnoy solymy, waty, putem schelochnoy varki poluchena cellulose. Microcrystalline cellulose was obtained by treating the resulting cellulose with nitric acid. These indicators are compared according to the requirements of the state standard. It can be seen that the indicators of microcrystalline cellulose obtained on the basis of all three samples of cellulose comply with the requirements of the specified GOST (TU-9194-005-2043303-96) with the results in the table.

 

Ключевые слова: Рис, тополь, хлопок, пшеничная солома, топинамбур, гидроксид натрия, азотная кислота, микрокристаллическая целлюлоза. лакмусовая бумага.

Keywords: Rice, poplar, cotton, wheat straw, Jerusalem artichoke, sodium hydroxide, nitric acid, microcrystalline cellulose. litmus paper.

 

Введение. В последние годы также осуществляется появление новых научно-технических разработок, реконструкция и техническое перевооружение существующих технологий, процессов синтеза ряда мономеров и полимеров. Особенно технологии, основанные на модификации целлюлозы, стремительно входят из сложных технологических процессов в повседневную жизнь. В настоящее время проводятся исследования по получению простых и сложных эфиров макромолекулы целлюлозы за счет имеющихся гидроксильных групп в элементарном звене. Также за счет различных модификаций целлюлозы, в сельском хозяйстве, пищевой промышленности, медицине и фармацевтике, для получения чистых биоразлагаемых экологических материалов, мембран, для разработки биологически активных веществ, оказывающих специфическое действие на клетки и ткани организма человека, в отечественной экономика, сорбенты, лекарственные средства Планируется создание матриц для производства смазочных материалов, используемых в промышленности, получение огнеупорных материалов, а также особое внимание уделить другим свойствам.Осуществлено выделение целлюлозы из однолетних растений, таких как кунжут, тростник, вата, пшеничная солома, и получение на основе полученной целлюлозы микрокристаллической целлюлозы и карбоксиметилцеллюлозы, устойчивых к высоким термическим деформациям.

Цель. На самом деле производятся и используются в различных сферах общества тысячи продуктов с новыми названиями, не считая одних только различных эфиров, ацетилов и модификаций целлюлозы. . Синтез такого большого количества модифицированных соединений различных видов целлюлозы не осуществляется на основе различных реакций [1; Стр. 284-312]. Целлюлоза является наиболее распространенным природным полимером во всем мире. Подобно тому, как углерод является основой жизни, целлюлоза является основой растений на Земле. Помимо того, что целлюлозу получают только из растений, основная ее часть приходится на вклад однолетних и многолетних растений [2; Стр. 38-102]. Целлюлозу получают из стеблей многих растений, произрастающих в нашей стране, в том числе риса, тростника, тополя, хлопчатника, пшеничной соломы, топинамбура. [3; стр. 72–75].Бумагу для печати получали путем смешения хлопковой целлюлозы и целлюлозы, полученной из пшеничной соломы, а также отходов нитронового волокна [4; стр. 52]. Бумагу получали из смесей целлюлозы, полученной из отходов солодки, и хлопковой целлюлозы [5; стр. 72].Методы экстракции целлюлозы также были разработаны из стеблей кунжута, хлопка, тополя, подсолнечника и полисахарида. Помимо сельскохозяйственных культур изучалась также возможность получения целлюлозы из дикорастущих однолетних растений, которая характеризуется тем, что широта этой сырьевой базы практически не используется [6; стр. 54–57].

Методика исследования. Технология получения целлюлозы из местных растений. 1) Вата проваривается в щелочи, в результате отделяются пентозы, лигнин, жирные восковые соединения и переводятся в щелочь, степень чистоты полученной целлюлозы составляет 97-98%. Вата кипятится в 2-2,5%-ном растворе щелочи (NaOH) при 95-100°С в течение 60-90 мин. Полученную целлюлозу промывают сначала в горячей, а затем в холодной воде несколько раз до устранения щелочности, помещают в сушильный шкаф и определяют процентное содержание. [7; стр. 2-3].

Таблица 1.

Показатель качества целлюлозы, полученной на основе ваты

NaOH

концентрация

Влажность

уровень %

Альфа

целлюлоза

Нижняя часть щелоча

5

4.2

80.1

10.6

20

3.6

93.6

22.8

30

3,7

96.7

43.4

40

3.9

98.1

46.2

 

В процессе варки из хлопка увеличение концентрации NaOH вызывает смещение его качественных показателей в положительную сторону.В процессе получения МКЦ предпочтительнее использовать целлюлозу с такими показателями. 2) В промышленности целлюлозу в основном получают из нескольких видов деревьев и называют древесной целлюлозой. Суть работы заключается в том, что корни, стебли и ветки тополя измельчаются с помощью специального устройства и подготавливаются к щелочному кипячению. Сначала его гидролизуют в 3-3,5% растворе кислоты HNO3,. Затем его несколько раз промывают и прокаливают в 2,5-3% растворе щелочи в течение 60-90 минут при 95-1000С. Полученную массу промывают, прессуют и сушат в сушильном шкафу. [8; стр. 4-5].

Таблица 2.

Показатель качества целлюлозы, полученной на основе древесины тополя

Время.минуты

Уровень влажности %

Альфа целлюлоза

Нижняя часть

щелоча

60

3,6

84.6

25.9

90

3.2

82.3

23.8

120

3.0

84.7

25.3

150

3.1

90.1

27.8

250

3.4

97.2

34.6

 

Из таблицы видно, что увеличение времени щелочного кипячения в процессе получения целлюлозы на основе древесины тополя положительно влияет на целлюлозу. 3) 50 г пшеничной соломы можно измельчить, затем ее помещают в колбу емкостью 500 мл, наполненную 300 мл 4%-ного раствора NaOH (едкий натрий), и ставят на электрическую плиту. Процесс щелочной варки занимает 120 минут при 1000С. Полученную пульпу промывают сначала в горячей воде, затем в 50 мл 1,5%-ной азотной кислоты HNO3, и холодной воде до тех пор, пока лакмусовая бумажка не даст нейтральной среды. . [9; стр. 16-18]Показатели качества целлюлозы из пшеничной соломы, полученной при щелочной варке: влажность 3,8%, альфа-целлюлоза 34%. [10; стр161-163б.]

Результаты исследования. После процесса получения целлюлозы из местного сырья начинается стадия получения микрокристаллической целлюлозы на их основе. Хлопок и древесная древесина используются в производстве микрокристаллической целлюлозы. К 20 г целлюлозы добавляют 200 мл 3% HNO3, помещают в колбу вместимостью 500 мл и ставят на плиту. Гидролизуют при температуре 900С в течение 20-40 минут, готовую микрокристаллическую целлюлозу несколько раз промывают в холодной воде с использованием сита и помещают в сушильный шкаф при 70-90 0С на 60-90 минут. Процесс получения микрокристаллической целлюлозы из всех трех видов целлюлозы одинаков. [11.]

Таблица 3.

Показатели качества микрокристаллической целлюлозы, полученной на основе целлюлозы из тополя, пшеничной соломы, хлопковой целлюлозы

Показатель качества микрокристаллической целлюлозы, полученной на основе целлюлозы тополя, %

время

HNО3конц.%

  t0С

Влажность%

Золь% %

Белизна%

плодородие

20

1,5

45

4,0

0,58

85

88

25

2

50

4,1

0,49

86

86

30

2,5

60

3,8

0,47

86

87

35

3

70

4,1

0,44

88

87

40

3,5

80

3,4

0,40

89

87

45

4

90

4,4

0,36

91

46

50

4,5

100

3,2

0,35

92

72

Показатель качества микрокристаллической целлюлозы, полученной на основе целлюлозы тополя, %

20

1,5

45

4,1

0,92

80

90

25

2

50

5,2

0,79

81

89

30

2,5

60

6,0

0,74

85

87

35

3

70

4,5

0,67

87

80

40

3,5

80

6,1

0,52

88

74

45

4

90

3,4

0,42

89

66

50

4,5

100

3,9

0,31

91

61

Показатель качества микрокристаллической целлюлозы, полученной на основе хлопковой целлюлозы.

20

1,5

45

4,3

0,98

81

96

25

2

50

4,7

0,97

83

94

30

2,5

60

4,1

0,95

85

93

35

3

70

3,9

0,87

87

92

40

3,5

80

3,7

0,81

92

91

45

4

90

4,21

0,72

96

90

50

4,5

100

5,2

0,64

97

88

                       

 

Как видно из таблицы, перевести целлюлозу соломы в микрокристаллическое состояние можно в 2,5% растворе HNO3,  за 30 минут, целлюлозу тополя в 3,5% растворе HNO3,  за 40 минут, хлопковую целлюлозу за 50 минут, целлюлозу в 4,5% растворе . реше HNО3ние. [12]

Обсуждения: Показатели микрокристаллической целлюлозы, полученной в лабораторных условиях, сравнивали по требованиям ГОСТ.

Таблица 4.

Сравнение Показателей полученной микрокристаллической целлюлозы по требованиям ГОСТ

Индикаторы

по ГОСТ (Ту-9194-005-

Полученные результаты

1

вид

2043303-96)

Чистый порошковый продукт

2

Запах

Отсутствие механических отходов

нет

3

Цвет

Почти нет

белый

4

Уровень золы%

Белый, желтый, белый

0,4-0,6

5

Влажность %

0,6

3-6

6

Белизна %

8

88-90

7

Полимеризация

91

Полученные результаты

 

Из таблицы выше видно, что показатели микрокристаллической целлюлозы, полученной на основе всех трех образцов целлюлозы, соответствуют требованиям установленного ГОСТ (ТУ-9194-005-2043303-96).

Резюме. Микрокристаллическая целлюлоза представляет собой порошкообразную кристаллическую форму целлюлозы, которая широко используется в различных отраслях промышленности. Например, в качестве наполнителя в производстве пищевых продуктов, в качестве эмульгатора в производстве парфюмерной продукции, в качестве эмульгатора в производстве шампуня, в производстве чистого хлопка, необходимого в области медицины, в области химии и фармацевтики, при выведении вредного для организма человека холестерина, при профилактике инсультов и инфарктов, а также при радиоактивном излучении, широко используется в производстве лекарственных средств и вакцин, применяемых у больных больных.

 

Список литературы:

  1. Хананшвили Л.М. Андрианов К.А. Технология элементоорганических мономеров и полимеров.2-е изд.,перераб.Москва:Химия,1983. 284-312-с.
  2. Гринвуд Н.Н. Химия элементов. — 3-е изд. Москва: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2015. 161-163б
  3. Бабаханова, Х., Умарова, В., Примқулов М. Применение недревесного сқрья в бумажной композиции // Композицион материаллар. 2017. № 3. P. 72–75.
  4. Ешбаева У.Ж. Офсетная бумага с введением синтетических полимеров и её печатно- технические свойства // Док. Диссертация. Тошкент. 2017.
  5. Бобохонова  Ҳ. А. Иккиламчи толали ресурсларга эга қоғознинг берилган босма хоссаларини таъминловчи “хомашё – қоғоз – нусха” тизимини яратиш. // Док. Диссертация. Тошкент. 2016.
  6. Бабамуратов Б.Э., Тураев Х.Х., Джалилов А.Т. Изучение способа получения целлюлозы из тростника // Universum химия и биология  электрон. научн. журн. 2021. Vol. 2, № 80. P. 54–57.
  7. Рахмонбердиев Ғ.Р;Муродов М.М; Тожиев Ж.П,.”Целлюлоза “ 2009  2-3-б
  8. Рогавин З.А.Химия целлюлозы.М: “Химия”.-1972
  9. Муродов.М.М,.Арслонов.Ш.С,.Мухамеджанова.М.Т,.Рахмонбердиев.ГР,.“Надмолекулярная структура и качественные показатели целлюлозы различного происхождения”,Композиционные материалы №2,2006гс16-18.
  10. Муродов.М.М,Рахмонбердиев.Ғ.Р,. “Маҳалий ҳом-ашё-Теракдан целлюлоза олиш”.ТКТИ-2004й,мақолалар тўплами.161-163бет.
  11. Асқаров М,Ойхўжаев Б,Аловиддинов А. “Полимерлар химияси” Тошкент-1981.
  12. Фенгел Д,Вегенер Г,.”Древесина Химия,ультраструктура,реакции.”Москва-1988й.
Информация об авторах

стажёр-исследователь, Термезский государственный университет, Республика Узбекистан, г. Термез

Trainee researcher, Termez State University, Republic of Uzbekistan, Termez

д-р хим. наук, профессор, Термезский государственный университет, Республика Узбекистан, г. Термез

Doctor of Chemical Sciences, Professor, Termez State University, Republic of Uzbekistan, Termez

д-р хим. наук, и-о профессора, Термезский государственный университет, Республика Узбекистан, г. Термез

Dr. chem. sciences, prof, Termez State University, Republic of Uzbekistan, Termez

д-р хим. наук, академик АН РУз, директор Ташкентского научно-исследовательского химико-технологического института, Республика Узбекистан, п/о Ибрат

D. Sc., Academician of the Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan, Director of Tashkent Scientific Research Institute of Chemical Technology, the Republic of Uzbekistan, Ibrat

Журнал зарегистрирован Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор), регистрационный номер ЭЛ №ФС77-54434 от 17.06.2013
Учредитель журнала - ООО «МЦНО»
Главный редактор - Ахметов Сайранбек Махсутович.
Top