Resource-Saving Technology of Producing Technical Cellulose of Non-Wood Vegetable Raw Material and the Field of Its Application

Abstract

Уральский государственный лесотехнический университет РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ ИЗ НЕДРЕВЕСНОГО РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ И ОБЛАСТИ ЕЕ ПРИМЕНЕНИЯ В условиях истощения сырьевых ресурсов в виде хвойной и лиственной древесины перспективным является расширение сырьевой базы для целлюлозно-бумажной промышленности за счет привлечения недревесных видов растительного сырья, в частности отходов переработки крупяных и злаковых культур. Поэтому целью работы является реализация ресурсосберегающей технологии получения технической целлюлозы из крупяных и злаковых культур путем окислительно-органосольвентной делигнификации, определение физикохимических и экологических характеристик целлюлозы и оценка области ее применения с учетом возможных ограничений из-за превышения содержания металлов-экотоксикантов выше допустимого уровня. В ходе работы установлено, что, даже применяя экологически малоопасный способ делигнификации, нельзя быть уверенным в гигиенической безопасности продукции, полученной из сырья, выращенного в условиях техногенного загрязнения. Анализ технической целлюлозы на загрязненность металлами-экотоксикантами проводили методами оптической эмиссионной спектрометрии (ICP-OES) и масс-спектрометрии (ICP-MS) с индуктивно связанной плазмой. Выявлено, что в условиях техногенной нагрузки наблюдается тенденция к бионакоплению и удержанию фитомассой токсичных элементов. Впервые показано, что щелочная обработка и окислительно-органосольвентная делигнификация не приводит к снижению концентрации металлов-экотоксикантов в технической целлюлозе до допустимого уровня. В то же время техническая целлюлоза, полученная данным способом, имеет высокий выход конечного продукта при низком содержании остаточного лигнина; причем целлюлоза из шелухи обладает сорбционной емкостью по йоду (мг/г), превышающей емкость хлопковой целлюлозы. Таким образом, техническую целлюлозу из недревесного растительного сырья можно рекомендовать для получения сорбционных материалов для хроматографического анализа и очистки загрязненных природных и сточных Ресурсосберегающая технология получения технической целлюлозы из недревесного растительного сырья и области ее применения / А.В. Вураско, Е.И. Симонова, И.Г. Первова, А.Р. Минакова // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Прикладная экология. Урбанистика.

Paper production from the waste of medicinal plants

“…Distinctive features of this non-wood raw material are a high content of hemicelluloses, ash content. There are known methods for pulping pulp from annual plants, including non-wood raw materials, which, being ecologically low-risk, make it possible to obtain technical cellulose with a high yield at relatively low energy costs and the absence of sulfur-containing emissions and effluents [4,5]. As a rule, non-wood vegetable raw materials are processed by traditional alkaline methods in order to obtain fibrous semi-finished products [6,7].…”