ОКИСНО-ОРГАНОСОЛЬВЕНТНА ДЕЛІГНІФІКАЦІЯ ПШЕНИЧНОЇ СОЛОМИ

Анотація

Актуальність теми дослідження. Розширення сировинної бази целюлозно – паперової галузі України за рахунок використання альтернативних видів рослинної сировини, а саме пшеничної соломи та вдосконалення екологічно безпечної окисно – органосольвентної технології одержання солом’яної целюлози. 

Постановка проблеми. Нині наявні методи делігніфікації рослинної сировини з використанням окисника – пероксиду водню. Недоліком таких способів є високі витрати окисника, а саме 90 % від маси абсолютно сухої сировини, що значно збільшує собівартість технічної целюлози. Тому необхідно вдосконалити технологічні параметри процесу делігніфікації пшеничної соломи пероксидом водню в середовищі оцтової кислоти.

Аналіз останніх досліджень. Були розглянуті останні публікації що є у відкритому доступі, включаючи літературу щодо окисно–органосольвентних способів делігніфіації рослинної сировини з використанням пероксокислот.

Виділення недосліджених частин загальної проблеми. Дослідження технологічних параметрів окисно– органосольвентної делігніфікації - зменшення витрат окисника та визначення оптимальних значень температури і тривалості процесу делігніфікації пшеничної соломи пероксидом водню в середовищі оцтової кислоти.

Постановка завдання. Дослідження способу одержання солом’яної целюлози з метою зниження витрат варильних реагентів за одночасного збільшення фізико–механічних показників і виходу цільового продукту. 

Виклад основного матеріалу. Досліджено спосіб одержання солом’яної целюлози із січки пшеничної соломи в середовищі оцтової кислоти за витрат пероксиду водню 50 % від маси абсолютно сухої сировини. Визначено вміст основних компонентів у вихідній рослинній сировині. Вивчено вплив умов делігніфікації, а саме температури та тривалості варіння на вихід волокнистого напівфабрикату, вміст в ньому залишкового лігніну та вміст целюлози. Показано, що зростання температури від 70 ºС до 90 ºС і тривалості обробки рослинної сировини від 60 до 180 хв. призводить до зменшення виходу на 28 %, вмісту залишкового лігніну на 6,5 %, при цьому вміст целюлози у волокнистому напівфабрикаті зростає на 21 %. Розраховано рівняння регресії, які адекватно описують експериментальні дані і можуть бути використані в якості математичної моделі процесу делігніфікації пшеничної соломи пероксидом водню в середовищі оцтової кислоти. Методом багатокритеріальної оптимізації умов делігніфікації визначено оптимальні значення технологічних параметрів процесу варіння пшеничної соломи.

Висновки відповідно до статті. Розраховано рівняння регресії, що адекватно описують процес одержання солом’яної целюлози делігніфікацією пероксидом водню в середовищі оцтової кислоти. Встановлено оптимальні технологічні параметри, які забезпечують одержання кінцевого продукту з високими показниками якості (вихід 78,2 %, вміст залишкового лігніну 3,6 %, вміст целюлози 65,4 %, розривна довжина – 6200 м, опір продавлюванню 210 кПа, опір роздиранню – 425 мН, міцність на злам під час багаторазових перегенів 625 к.п.п.).