Одержання целюлози із пшеничної соломи в системі оцтова кислота – пероксид водню – етиловий спирт-вода

Abstract

Досліджено двоступеневий спосіб одержання солом’яної целюлози із січки пшеничної соломи. На першій стадії делігніфікація проводилася в середовищі оцтова кислота-пероксид водню-вода при витратах пероксиду водню 50 % від маси абсолютно сухої сировини (а.с.с.). На другій стадії варіння до варильного розчину додавали 40 об’ємних % етилового спирту на заміну такої ж кількості відпрацьованого варильного розчину після першої стадії. Визначено вміст основних компонентів у вихідній рослинній сировині. Вивчено вплив умов делігніфікації, а саме температури та тривалості варіння на вихід волокнистого напівфабрикату, вміст у ньому залишкового лігніну, вміст целюлози та показники міцності. Показано, що зростання температури на першій стадії процесу від 50 до 70 °С, на другій стадії від 80 до 100 °С і тривалості обробки рослинної сировини від 60 до 120 хв та від 60 до 180 хв, відповідно до стадій процесу делігніфікації, призводить до зменшення виходу на 7,9-18,9 %, вмісту залишкового лігніну на 4,27-9,11 %, при цьому вміст целюлози у волокнистому напівфабрикаті зростає на 10,1-15,8 %. Досліджено, що показники механічної міцності одержаних волокнистих напівфабрикатів зі збільшенням температури та тривалості обробки вихідної сировини зростають. Розраховано рівняння регресії для кожної стадії варіння, які адекватно описують експериментальні дані й можуть бути використані як математична модель процесу делігніфікації пшеничної соломи пероксидом водню в середовищі оцтової кислоти. Методом багатокритеріальної оптимізації умов делігніфікації визначено оптимальні значення технологічних параметрів процесу варіння пшеничної соломи. Запропонована лігнін-вуглеводна діаграма делігніфікації рослинної сировини. Визначено ряд, в який розташовуються за ефективністю різні способи делігніфікації пшеничної соломи.