Разработка экологически более чистых технологий получения композиционных материалов на основе наноцелюлозы, микрокристаллической и оксицелюлозы из отечественного растительного сырья

Установлено, что стебли злаковых и волокна технических растений содержат больше минеральных веществ, чем древесина, что необходимо учитывать в процессах варки целлюлозы. Исследованы процессы получения целлюлозы из стеблей и волокон недревесного растительного сырья (НДРС) экологически более безопасным органосольвентным способом делигнификации с использованием пероцтовой и пермурашиной кислот. Определено влияние основных технологических параметров варки на показатели качества полученной целлюлозы из НДРС. Исследованы различные схемы обработки льна и конопли на показатели качества микрокристаллической целлюлозы (МКЦ). Полученная по разработанной схеме МКЦ из льна соответствует требованиям Государственной фармакопеи Украины, что подтверждается Актом испытания опытной партии на ведущем предприятии фармацевтической отрасли. Установлено, что увеличение расхода окислителя ТЕМРО, продолжительности и температуры процесса окисления увеличивает содержание карбоксильных групп в оксицелюлозе из органосольвентной целлюлозы. Определены оптимальные значения технологических параметров процесса получения оксицелюлозы. Способом кислотного гидролиза получено наноцелюлозу (НЦ) из органосольвентных целлюлозы из НДРС. Установлены оптимальные значения концентрации кислоты и температуры, продолжительности процесса гидролиза и ультразвуковой обработки. Показана возможность применения НЦ как укрепляющей добавки в композиции с цементным тестом. Доказано, что нанесение суспензии наноцелюлозы на поверхность бумаги для гофрирования и картона тарного или в массу офсетной бумаги увеличивает их физико-механические показатели. По результатам проведенных исследований разработана нормативно-техническая документация на технологии получения из НДРС органосольвентной целлюлозы, микрокристаллической целлюлозы, оксицеллюлозы, наноцеллюлозы и композиционных материалов на их основе.