Содержание основных компонентов технической целлюлозы из соломы овса и риса

Содержание основных компонентов технической целлюлозы из соломы овса и риса

При окислительно-органосольвент- ном способе делигнификации углеводный комплекс разрушается незначительно и поз- воляет сохранить целлюлозу и гемицеллюло- зы при практически полном удалении лигни- на. Результаты делигнификации соломы овса и риса представлены в табл. 2.

Для полученной технической целлю- лозы определяли показатели, имеющие прак- тическое значение при ее дальнейшем исполь- зовании. Указанные параметры сравнивались с аналогичными показателями для целлюло- зы сульфитной беленой и хлопковой.

Адсорбционную способность техни- ческой целлюлозы оценивали по наличию в ней карбоксильных групп, не связанных во- дородными связями, которые являются ос- новными центрами сорбции в целлюлозных материалах. Метод основан на обратном тит- ровании карбоксильных групп гидрокарбо- натом натрия [5]. Сорбционную способность оценивали по количеству йода, мг J₂/г целлю- лозы, сорбированного образцом целлюлозы [6]. Степень набухания целлюлозы характе- ризует способность ее к набуханию, условно определяемую по приращению массы целлю- лозы в 17,5 % растворе щелочи [5]. Данный показатель отражает соотношение между аморфными и кристаллическими участками технической целлюлозы. α-целлюлоза пред- ставляет собой фракцию технической целлю- лозы, не растворимую в 17,5 % NaOH [5]. Этот показатель характеризует степень деструкции и количество освобожденной от гемицеллю- лоз и низкомолекулярных фракций целлюло- зы. Водоудержание оценивалось по методи-

ке, изложенной в источнике [7]. Капиллярная впитываемость определяется по ГОСТ 12602. Впитываемость при одностороннем смачива- нии по методу Кобба определяется согласно ГОСТ 112605 ИСО 535. Результаты анализа, характеризующие впитывающие и сорбцион- ные свойства технических целлюлоз, пред- ставлены в табл. 3.

Из табл. 3 видно, что по сорбционным свойствам целлюлоза, полученная из соломы риса, превосходит целлюлозу из соломы овса, целлюлозу сульфитную беленую и хлопко- вую. Следует также отметить, что целлюлоза из соломы риса характеризуется высокой спо- собностью к набуханию. Это обусловлено тем, что целлюлоза из соломы риса содержит боль- ше аморфных участков, так как способность к набуханию в растворах щелочей определен- ной концентрации (17,5–18 % NaOH) связана с проникновением раствора щелочи в аморфные участки целлюлозы, не затрагивая кристалли- ческие. Это согласуется с результатами рас- чета степени кристалличности на основании рентгенографических исследований (рис. 2). Так, степень кристалличности целлюлозы из соломы риса равна 0,33; овса – 0,45; для суль- фитной целлюлозы этот показатель равен 0,63, а для хлопковой – 0,68.

Высокое содержание аморфных участ- ков в технической целлюлозе из соломы риса связано с морфологическим строением. В пе- риод вегетации в клетках и особенно клеточ- ных тканях соломины риса откладываются неорганические вещества, которые наруша- ют формирование кристаллических участков в кристаллитах целлюлозы и приводят к сни- жению степени ее кристалличности. Большое количество аморфных областей способствует более легкому проникновению и удержанию жидкостей. Поэтому лучшей водоудержива- ющей способностью обладает техническая целлюлоза из соломы риса. Для повышения сорбционных свойств и водоудерживающей способности техническую целлюлозу под- вергают фибриллированию, что позволяет увеличить удельную поверхность волокон без их значительного укорочения. Из данных, представленных в табл. 3, видно, что после фибриллирования показатели сорбционной емкости и водоудержания возрастают.