[go: up one dir, main page]

RU2374264C1 - Method of producing carboxymethylated lignocarbohydrate material - Google Patents

Method of producing carboxymethylated lignocarbohydrate material Download PDF

Info

Publication number
RU2374264C1
RU2374264C1 RU2008111424/02A RU2008111424A RU2374264C1 RU 2374264 C1 RU2374264 C1 RU 2374264C1 RU 2008111424/02 A RU2008111424/02 A RU 2008111424/02A RU 2008111424 A RU2008111424 A RU 2008111424A RU 2374264 C1 RU2374264 C1 RU 2374264C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
lum
formaldehyde
lignocarbohydrate
equal
minutes
Prior art date
Application number
RU2008111424/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2008111424A (en
Inventor
Петр Владимирович Колосов (RU)
Петр Владимирович Колосов
Наталья Григорьевна Базарнова (RU)
Наталья Григорьевна Базарнова
Вадим Иванович Маркин (RU)
Вадим Иванович Маркин
Елизавета Николаевна Генералова (RU)
Елизавета Николаевна Генералова
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный универстет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный универстет" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный универстет"
Priority to RU2008111424/02A priority Critical patent/RU2374264C1/en
Publication of RU2008111424A publication Critical patent/RU2008111424A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2374264C1 publication Critical patent/RU2374264C1/en

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to chemical modification of lignocarbohydrate materials, which are used as sorbents. The method involves preliminary treatment of lignocarbohydrate material with formaldehyde in a propanol-2 medium in molar ratio formaldehyde: OH-group of the lignocarbohydrate material equal to (1-5):(1-90) in the presence of an acid catalyst and holding for 180 minutes at 40°C. Alkaline pre-treatment is carried out in molar ratio OH-group of the lignocarbohydrate material: NaOH equal to 1:1 at temperature 60°C for 120 minutes. Further, sodium monochloroacetate is added in molar ratio OH-group of the lignocarbohydrate material: ClCH2COONa equal to 1:0.5, and is kept for 60 minutes at 60°C. The obtained product is washed with acidified mineral acid of ethanol and dried in air.
EFFECT: obtained product is characterised by high content of carboxylic groups, increased exchange capacity and is resistant to aqueous and non-aqueous media.
2 cl, 4 tbl, 12 ex

Description

Изобретение относится к химической модификации лигноуглеводных материалов (ЛУМ) и предназначено для получения карбоксиметиловых эфиров лигноуглеводных материалов, которые могут быть использованы в различных областях, например, в качестве сорбентов.The invention relates to chemical modification of ligno-carbohydrate materials (LUM) and is intended to produce carboxymethyl esters of ligno-carbohydrate materials, which can be used in various fields, for example, as sorbents.

Известны способы карбоксиметилирования лигноуглеводных материалов, основанные на протекании реакции гидроксильных групп основных компонентов лигноуглеводного материала (целлюлоза, лигнин, гемицеллюлозы) с монохлоруксусной кислотой или монохлорацетатом натрия в щелочной среде.Known methods of carboxymethylation of ligno-carbohydrate materials based on the reaction of hydroxyl groups of the main components of the ligno-carbohydrate material (cellulose, lignin, hemicellulose) with monochloracetic acid or sodium monochloracetate in an alkaline medium.

ЛУМ(ОН)n+mClCH2COOH+2mNaOH→ЛУМ(ОН)n-m(OCH2COONa)m+mNaCl+2mH2OLUM (OH) n + mClCH 2 COOH + 2mNaOH → LUM (OH) nm (OCH 2 COONa) m + mNaCl + 2mH 2 O

Так в патенте [1] предложен способ карбоксиметилирования, заключающийся в том, что исходный лигноуглеводный материал обрабатывают раствором гидроксида натрия в изопропиловом спирте в течение 0,5-6,0 ч при 20-150°С, затем монохлоруксусной кислотой (MXYK) в течение 0,5-4,0 ч при 20-60°С. При этом образуются водорастворимые продукты (на 30-94%) с содержанием карбоксиметильных групп 6,2-13,6%.So, in the patent [1], a carboxymethylation method is proposed, namely, that the initial ligno-carbohydrate material is treated with a solution of sodium hydroxide in isopropyl alcohol for 0.5-6.0 hours at 20-150 ° C, then with monochloracetic acid (MXYK) for 0.5-4.0 hours at 20-60 ° C. In this case, water-soluble products are formed (by 30-94%) with a content of carboxymethyl groups of 6.2-13.6%.

В патенте [2] предлагается смешивать лигноуглеводный материал в виде опилок с твердыми монохлорацетатом натрия (Na-МХУК), NaOH и водой (гидромодуль составляет ≈0,3). Смесь подвергают интенсивному механическому измельчению при 20-80°С в течение 0,5-3 ч, в результате чего образуются водорастворимые карбоксиметилированные продукты. Растворимость в воде полученных продуктов - 87,9-96,0%, относительная щелочных растворов вязкость - 1,08-1,30.In the patent [2], it is proposed to mix ligno-carbohydrate material in the form of sawdust with solid sodium monochloracetate (Na-MHUK), NaOH and water (the hydraulic unit is ≈0.3). The mixture is subjected to intensive mechanical grinding at 20-80 ° C for 0.5-3 hours, resulting in the formation of water-soluble carboxymethylated products. The solubility in water of the obtained products is 87.9-96.0%, the relative alkaline solutions viscosity is 1.08-1.30.

В патенте [3] карбоксиметилирование лигноуглеводных материалов осуществляют твердофазным способом в отсутствие воды смешиванием твердых опилок лигноуглеводного материала, Na-МХУК, NaOH. Смесь подвергают интенсивному механическому измельчению при 10°С в течение 5-30 мин, в результате чего образуются водорастворимые карбоксиметилированные продукты. Растворимость в воде - 61,0-99,0%, относительная вязкость - 1,03-1,07.In the patent [3], carboxymethylation of ligno-carbohydrate materials is carried out by the solid-phase method in the absence of water by mixing solid sawdust of ligno-carbohydrate material, Na-MCC, NaOH. The mixture is subjected to intensive mechanical grinding at 10 ° C for 5-30 minutes, resulting in the formation of water-soluble carboxymethylated products. Solubility in water - 61.0-99.0%, relative viscosity - 1.03-1.07.

Из известных технических решений наиболее близким по назначению и технической сущности к заявляемому изобретению относится способ карбоксиметилирования лигноуглеводных материалов [4], принятый за прототип, который включает предварительное удаление из воздушно-сухого лигноуглеводного материала экстрактивных и водорастворимых веществ путем 3-ступенчатой последовательной экстракции спиртобензольной смесью, холодной и горячей водой. Затем осуществляют сшивку макромолекул посредством поликонденсации проэкстрагированного сырья формальдегидом при соотношении ОН-группы ЛУМ:формальдегид, равное 1:3 - 5, в присутствии щелочного катализатора. После чего сшитый лигноуглеводный материал промывают и карбоксиметилируют монохлоруксусной кислотой (МХУК) и щелочью в соотношении ОН-группы ЛУМ:ClCH2COOH:NaOH, равном 1:3:27, при 45-65°С в течение не менее 3 ч, после чего карбоксиметилированный продукт отделяют, обрабатывают минеральной кислотой для перевода карбоксильных групп в Н-форму, промывают водой до нейтральной реакции фильтрата и высушивают. Изобретение позволяет получить продукт, характеризующийся содержанием карбоксильных групп 0,8-2,5% и повышенной обменной емкостью, при этом обладающий устойчивостью к действию водных и неводных сред.Of the known technical solutions, the closest in purpose and technical essence to the claimed invention relates to a method of carboxymethylation of ligno-carbohydrate materials [4], adopted as a prototype, which includes preliminary removal of extractive and water-soluble substances from an air-dry ligno-carbohydrate material by a 3-stage sequential extraction with an alcohol-benzene mixture, cold and hot water. Then macromolecules are crosslinked by polycondensation of the extracted material with formaldehyde at a ratio of OH-group LUM: formaldehyde equal to 1: 3-5 in the presence of an alkaline catalyst. After that, the cross-linked ligno-carbohydrate material is washed and carboxymethylated with monochloroacetic acid (MCC) and alkali in the ratio of OH-group LUM: ClCH 2 COOH: NaOH equal to 1: 3: 27, at 45-65 ° C for at least 3 hours, after which the carboxymethylated product is separated, treated with mineral acid to convert the carboxyl groups to the H-form, washed with water until the filtrate is neutral and dried. The invention allows to obtain a product characterized by a content of carboxyl groups of 0.8-2.5% and an increased exchange capacity, while being resistant to aqueous and non-aqueous media.

К недостаткам прототипа следует отнести следующее:The disadvantages of the prototype include the following:

во-первых, карбоксиметилирование лигноуглеводного материала проводят в одну стадию, что приводит к повышенному расходу реагентов. В то время как постадийное проведение процесса позволяет снизить расход реагентов и регулировать свойства конечного продукта;firstly, carboxymethylation of ligno-carbohydrate material is carried out in one stage, which leads to an increased consumption of reagents. While the step-by-step process allows to reduce the consumption of reagents and adjust the properties of the final product;

во-вторых, способ получения, предложенный в прототипе, позволяет получить продукты с низким содержанием карбоксильных групп (0,8-2,5%);secondly, the production method proposed in the prototype, allows to obtain products with a low content of carboxyl groups (0.8-2.5%);

в-третьих, в прототипе применяется щелочной катализатор, а применение кислотного катализатора при сшивке позволит избежать набухания волокон целлюлозы в составе ЛУМ;thirdly, the prototype uses an alkaline catalyst, and the use of an acid catalyst during crosslinking will avoid the swelling of cellulose fibers in the LUM;

в-четвертых, способ, предложенный в прототипе, предусматривает применение в качестве карбоксиметилирующего реагента МХУК, который является более гигроскопичным, чем МХУК, что снижает технологичность процесса.fourthly, the method proposed in the prototype provides for the use of MCC as a carboxymethylating reagent, which is more hygroscopic than MCC, which reduces the manufacturability of the process.

Сущность способа получения сшитого карбоксиметилированного лигноуглеводного материала заключается в том, что лигноуглеводный материал (ЛУМ) сшивают путем проведения реакции поликонденсации исходного сырья формальдегидом в мольном соотношении формальдегид:ОН-группы ЛУМ, равном (1-5):(1-90), в присутствии кислотного катализатора при температатуре 40°С, выдерживая в течение 180 мин, затем проводят щелочную обработку в мольном соотношении ОН-группы ЛУМ:NAOH, равном 1:1, при температуре 60°С в течение 120 мин, добавляют монохлорацетат натрия в мольном соотношении ОН-группы ЛУМ:ClCH2COOONa, равном 1:0,5, и выдерживают в течение 60 мин при температуре 60°С, после чего продукт отмывают подкисленной минеральной кислотой этанолом и высушивают на воздухе.The essence of the method for producing a crosslinked carboxymethylated ligno-carbohydrate material is that the ligno-carbohydrate material (LUM) is crosslinked by polycondensation of the feedstock with formaldehyde in a molar ratio of formaldehyde: OH-group LUM equal to (1-5) :( 1-90), in the presence of acid catalyst at a temperature of 40 ° C, keeping for 180 min, then alkaline treatment is carried out in a molar ratio of OH-group LUM: NAOH equal to 1: 1, at a temperature of 60 ° C for 120 min, sodium monochloracetate is added in molar ootnoshenii OH groups LSM: ClCH 2 COOONa, equal to 1: 0.5, and incubated for 60 min at 60 ° C, whereupon the product is washed with ethanol acidified with a mineral acid and dried in air.

После стадии обработки формальдегидом для дополнительной сшивки лигноуглеводного материала проводят термическую обработку при температуре 105°С и продолжительности от 15 до 90 минут.After the stage of processing with formaldehyde for additional crosslinking of the ligno carbohydrate material, heat treatment is carried out at a temperature of 105 ° C and a duration of 15 to 90 minutes.

Предлагаемое изобретение - способ получения сшитого карбоксиметилированного лигноуглеводного материала (ЛУМ) - позволяет получить продукт, характеризующийся высоким содержанием карбоксильных групп (СООН) и повышенной сорбционной способностью по отношению к ионам тяжелых металлов, при этом обладающий устойчивостью к действию водных сред. В этом и состоит технический результат изобретения.The present invention, a method for producing a cross-linked carboxymethylated ligno-carbohydrate material (LUM), allows to obtain a product characterized by a high content of carboxyl groups (COOH) and increased sorption ability with respect to heavy metal ions, while being resistant to the action of aqueous media. This is the technical result of the invention.

В качестве примера исходного ЛУМ используют древесину сосны или костру льна с фракцией опилок 0,63-0,315 мм с влажностью до 5%. По нашим данным исходная древесина сосны в среднем содержит 48% целлюлозы, 27% лигнина, а костра льна - 38% целлюлозы, 31% лигнина.As an example of the initial LUM, pine wood or flax bonfire with a sawdust fraction of 0.63-0.315 mm with a moisture content of up to 5% is used. According to our data, the initial pine wood contains on average 48% cellulose, 27% lignin, and flax fire - 38% cellulose, 31% lignin.

Общим для прототипа и заявляемого изобретения является карбоксиметилирование лигноуглеводного материала, а также сшивание макромолекул ЛУМ формальдегидом. В качестве исходного сырья для карбоксиметилирования используют ЛУМ без разделения их на отдельные гидроксилсодержащие компоненты.Common to the prototype and the claimed invention is carboxymethylation of ligno-carbohydrate material, as well as crosslinking of LUM macromolecules with formaldehyde. LUM is used as a raw material for carboxymethylation without dividing them into separate hydroxyl-containing components.

Данное изобретение отличается от прототипа:This invention differs from the prototype:

1) предварительным сшивание формальдегидом в кислой среде при температуре 40°С;1) preliminary crosslinking with formaldehyde in an acidic environment at a temperature of 40 ° C;

2) более низкими расходными коэффициентами (по формальдегиду и монохлорацетату натрия);2) lower flow rates (for formaldehyde and sodium monochloracetate);

3) проведением термической обработки при 105°С в течение 15-90 мин;3) by heat treatment at 105 ° C for 15-90 minutes;

4) проведением последующей реакции карбоксиметилирования в две стадии, включающей активацию щелочью и взаимодействие с монохлорацетатом натрия.4) the subsequent carboxymethylation reaction in two stages, including alkali activation and interaction with sodium monochloracetate.

Способ поясняется примерами.The method is illustrated by examples.

Пример 1-5.Example 1-5.

5 г древесины сосны обрабатывают формальдегидом в мольном соотношении формальдегид:ОН-группы ЛУМ, равное (1:30 - 5:1), в среде органического растворителя (пропанол-2 - 35 мл) в присутствии кислотного катализатора (H2SO4, 17 мл 0,003 М) при 40°С и выдерживают в течение 180 мин. Затем проводят щелочную обработку в мольном соотношении ОН-группы ЛУМ:NaOH, равном 1:1, при температуре 60°С и продолжительностью 120 мин. Далее в реакционный сосуд добавляют монохлорацетат натрия в мольном соотношении ОН-группы ЛУМ:ClCH2COONa, равное 1:0,5, и выдерживают в течение 60 мин при температуре 60°С. Полученный продукт отмывают подкисленным уксусной кислотой 70%-м этанолом и высушивают на воздухе.5 g of pine wood is treated with formaldehyde in a molar ratio of formaldehyde: OH-groups LUM equal to (1:30 - 5: 1) in an organic solvent (propanol-2 - 35 ml) in the presence of an acid catalyst (H 2 SO 4 , 17 ml 0.003 M) at 40 ° C and incubated for 180 minutes Then, alkaline treatment is carried out in a molar ratio of the OH group of LUM: NaOH equal to 1: 1 at a temperature of 60 ° C and a duration of 120 minutes. Next, sodium monochloracetate is added to the reaction vessel in a molar ratio of the OH group of LUM: ClCH 2 COONa, equal to 1: 0.5, and incubated for 60 minutes at a temperature of 60 ° C. The resulting product is washed with acidified acetic acid with 70% ethanol and dried in air.

Пример 6-8.Example 6-8.

Способ осуществляют аналогично примеру 1, только в качестве исходного ЛУМ используют костру льна. Мольное соотношении формальдегид:ОН-группы ЛУМ, равно (1:90 - 1:1).The method is carried out analogously to example 1, only as the original LUM use flax fire. The molar ratio of formaldehyde: OH-group LUM is equal to (1:90 - 1: 1).

В таблице 1 приведены свойства продуктов, полученных при различных мольных соотношениях из различных ЛУМ (примеры 1-8). Контрольный образец - карбоксиметилированная древесина сосны, полученная в тех же условиях, что и в примерах 1-5, за исключением предварительной обработки формальдегидом.Table 1 shows the properties of the products obtained at different molar ratios from different LUM (examples 1-8). The control sample was carboxymethylated pine wood, obtained under the same conditions as in examples 1-5, with the exception of pretreatment with formaldehyde.

Пример 9-12. Способ осуществляют аналогично примеру 1 при мольном соотношении ОН-группы ЛУМ:формальдегид, равном 1:1, и после стадии сшивки проводят термическую обработку в сушильном шкафу при температуре 105°С и продолжительности 15-90 мин. Затем проводят щелочную обработку и карбоксиметилирование также, как в примерах 1-5. Свойства полученных продуктов приведены в таблице 2.Example 9-12 The method is carried out analogously to example 1 with a molar ratio of OH-group LUM: formaldehyde equal to 1: 1, and after the crosslinking step, heat treatment is carried out in an oven at a temperature of 105 ° C and a duration of 15-90 minutes Then, alkaline treatment and carboxymethylation are carried out as in Examples 1-5. The properties of the obtained products are shown in table 2.

Все продукты получены в Н-форме и нерастворимы в воде.All products are obtained in the H-form and are insoluble in water.

Карбоксиметилированные ЛУМ, полученные при карбоксиметилировании ЛУМ предварительно обработанных формальдегидом, имеют более высокое содержание карбоксильных групп (табл.1). Это связано с тем, что предварительная обработка формальдегидом приводит к разрушению надмолекулярной структуры основных компонентов ЛУМ, которое обеспечивает лучшую доступность реакционных центров для карбоксиметилирующего реагента.Carboxymethylated LUM obtained by carboxymethylation of LUM pretreated with formaldehyde have a higher content of carboxyl groups (Table 1). This is due to the fact that pretreatment with formaldehyde leads to the destruction of the supramolecular structure of the main components of LUM, which provides better accessibility of the reaction centers for the carboxymethylating reagent.

Термическая обработка карбоксиметилированных ЛУМ приводит к снижению содержания карбоксиметильных групп, что свидетельствует о происходящей дополнительной сшивке и образовании трехмерной структуры, которые приводят к снижению количества реакционных центров, доступных для монохлорацетата натрия.The heat treatment of carboxymethylated LUM leads to a decrease in the content of carboxymethyl groups, which indicates additional crosslinking and the formation of a three-dimensional structure, which lead to a decrease in the number of reaction centers available for sodium monochloracetate.

Статическую обменную емкость (СОЕ) определяли по отношению к ионам Fe(III) и Cr(IV). Для этого навеску (0,5 г) сорбента (сшитый карбоксиметилированный ЛУМ) заливают 25 мл раствора, содержащего ионы Fe(III) и Cr(IV) заданной концентрации и выдерживают в течение 4 ч до установления равновесия. Затем отфильтровывают и в фильтрате определяют остаточную (равновесную) концентрацию исследуемого иона. СОЕ вычисляют по известной формулеStatic exchange capacity (SOE) was determined with respect to Fe (III) and Cr (IV) ions. For this, a weighed portion (0.5 g) of the sorbent (crosslinked carboxymethylated LUM) is poured into 25 ml of a solution containing Fe (III) and Cr (IV) ions of a given concentration and kept for 4 h until equilibrium is established. Then it is filtered off and the residual (equilibrium) concentration of the studied ion is determined in the filtrate. SOE is calculated by the known formula

СОЕ=(С0равн)·V/m,SOE = (C 0 -C equal ) · V / m,

где СОЕ - статическая обменная емкость, г/г; m - масса сухого сорбента, г; V - объем исследуемого раствора, л; С0 - концентрация элемента в исходном растворе, г/л; Сравн - остаточная концентрация извлекаемого элемента в растворе, г/л.where SOE - static exchange capacity, g / g; m is the mass of dry sorbent, g; V is the volume of the test solution, l; С 0 - element concentration in the initial solution, g / l; C equ - residual concentration of the recoverable element in the solution, g / l.

Результаты исследований представлены в таблицах 3 и 4.The research results are presented in tables 3 and 4.

Из представленных данных следует, что предлагаемый способ позволяет получать сшитые карбоксиметилированые ЛУМ с более высоким содержанием карбоксильных групп. Полученные сшитые карбоксиметилированные ЛУМ позволяют достаточно эффективно извлекать ионы тяжелых металлов (Fe(III) и Cr(IV)), что позволяет их использовать в качестве сорбентов.From the presented data it follows that the proposed method allows to obtain cross-linked carboxymethylated LUM with a higher content of carboxyl groups. The resulting crosslinked carboxymethylated LUMs can quite efficiently recover heavy metal ions (Fe (III) and Cr (IV)), which allows them to be used as sorbents.

Библиографический списокBibliographic list

1. Патент №2130947 (Россия). Способ карбоксиметилирования лигноуглеводных материалов /Галочкин А.И., Маркин В.И., Базарнова Н.Г., Заставенко Н.В., Крестьянникова Н.С./ Опублик. 1999.05.27. Бюл. №15.1. Patent No. 2130947 (Russia). The method of carboxymethylation of ligno-carbohydrate materials / Galochkin A.I., Markin V.I., Bazarnova N.G., Zastavenko N.V., Krestyannikova N.S. / Public. 1999.05.27. Bull. No. 15.

2. Патент №2131884 (Россия). Способ карбоксиметилирования лигноуглеводных материалов /Базарнова Н.Г., Маркин В.И., Галочкин А.И., Токарева И.В./ Опублик. 1999.06.20. Бюл. №17.2. Patent No. 2131884 (Russia). The method of carboxymethylation of ligno-carbohydrate materials / Bazarnova N.G., Markin V.I., Galochkin A.I., Tokareva I.V. / Public. 1999.06.20. Bull. Number 17.

3. Патент №2135517 (Россия). Способ карбоксиметилирования лигноуглеводных материалов /Базарнова Н.Г., Токарева И.В., Галочкин А.И., Маркин В.И./ Опублик. 1999.08.27. Бюл. №243. Patent No. 2135517 (Russia). The method of carboxymethylation of ligno-carbohydrate materials / Bazarnova N.G., Tokareva I.V., Galochkin A.I., Markin V.I. / Public. 1999.08.27. Bull. Number 24

4. Патент №2252941 (Россия). Способ карбоксиметилирования лигноуглеводных материалов /Броварова О.В., Беляев В.Ю., Кочева Л.С., Карманов А.П./ Опублик. 2005.05.27. Бюл. №154. Patent No. 2252941 (Russia). The method of carboxymethylation of ligno-carbohydrate materials / Brovarova O.V., Belyaev V.Yu., Kocheva L.S., Karmanov A.P. / Public. 2005.05.27. Bull. Number 15

Таблица 1Table 1 Свойства продуктов карбоксиметилирования ЛУМ, предварительно сшитой формальдегидомProperties of LUM carboxymethylation products pre-crosslinked with formaldehyde ПримерExample ЛУМLUM Соотношение

Figure 00000001
Ratio
Figure 00000001
Содержание СООН-групп, %The content of COOH groups,% Контрольный образецControl sample соснаPine -- 5,75.7 1one соснаPine 1:301:30 12,912.9 22 соснаPine 1:101:10 17,217,2 33 соснаPine 1:11: 1 15,815.8 4four соснаPine 5:15: 1 12,612.6 55 соснаPine 5:905:90 14,214.2 66 костра льнаflax bonfire 1:901:90 7,77.7 77 костра льнаflax bonfire 1:301:30 10,110.1 88 костра льнаflax bonfire 1:11: 1 10,810.8

Таблица 2table 2 Влияние продолжительности термической обработки при 105°С на свойства продуктов карбоксиметилирования ЛУМ предварительно сшитых формальдегидом

Figure 00000002
.Effect of the duration of heat treatment at 105 ° C on the properties of LUM carboxymethylation products pre-crosslinked with formaldehyde
Figure 00000002
. ПримерExample Продолжительность термической обработки, минThe duration of the heat treatment, min Содержание СООН-групп, %The content of COOH groups,% 99 15fifteen 9,59.5 1010 30thirty 11,411,4 11eleven 6060 9.19.1 1212 9090 3,33.3

Таблица 3Table 3 Статическая обменная емкость (СОЕ) сшитых карбоксиметилированных производных древесины при различной исходной концентрации Fe(III)Static exchange capacity (SOE) of crosslinked carboxymethylated wood derivatives at different initial concentrations of Fe (III) ПримерExample Концентрация исходного раствора, г/лThe concentration of the stock solution, g / l COE·103, г/гCOE · 10 3 , g / g Контрольный образецControl sample 0,0150.015 0,20.2 Контрольный образецControl sample 0,60.6 5,45,4 33 0,0150.015 0,370.37 33 0,60.6 10,610.6 1212 0,0150.015 0,390.39 1212 0,60.6 9,39.3

Таблица 4Table 4 Статическая обменная емкость (СОЕ) сшитых карбоксиметилированных производных древесины при различной исходной концентрации Cr(IV)Static exchange capacity (SOE) of crosslinked carboxymethylated wood derivatives at different initial concentrations of Cr (IV) ПримерExample Концентрация исходного раствора, г/лThe concentration of the stock solution, g / l COE·103 мг/гCOE10 3 mg / g Контрольный образецControl sample 0,00080,0008 0,0310,031 Контрольный образецControl sample 0,10.1 7,87.8 33 0,00080,0008 0,0330,033 33 0,10.1 8,48.4 1212 0,00080,0008 0,0260,026 1212 0,10.1 8.78.7

Claims (2)

1. Способ получения сшитого карбоксиметилированного лигноуглеводного материала, включающий предварительную обработку формальдегидом в среде пропанола-2 воздушно-сухих опилок лигноуглеводного материала (ЛУМ), отличающийся тем, что формальдегид и ЛУМ используют в мольном соотношении формальдегид:ОН-группы ЛУМ, равном (1-5):(1-90), при этом обработку ведут в присутствии кислотного катализатора при 40°С с выдержкой в течение 180 мин, затем проводят щелочную обработку в мольном соотношении ОН-группы ЛУМ:NaOH, равном 1:1, при температуре 60°С и продолжительности 120 мин, добавляют монохлорацетат натрия в мольном соотношении ОН-группы ЛУМ:ClCH2COONa, равном 1:0,5, и выдерживают в течение 60 мин при температуре 60°С, после чего продукт отмывают подкисленным минеральной кислотой этанолом и высушивают на воздухе.1. A method of obtaining a cross-linked carboxymethylated ligno-carbohydrate material, comprising pretreatment with formaldehyde in propanol-2 medium of air-dried sawdust of ligno-carbohydrate material (LUM), characterized in that formaldehyde and LUM are used in a molar ratio of formaldehyde: OH-group LUM equal to (1) 5) :( 1-90), while the treatment is carried out in the presence of an acid catalyst at 40 ° C with holding for 180 minutes, then alkaline treatment is carried out in a molar ratio of the OH group of LUM: NaOH equal to 1: 1 at a temperature of 60 ° C and will continue lnosti 120 minutes, sodium monochloroacetate is added in a molar ratio of OH groups LSM: ClCH 2 COONa, equal to 1: 0.5, and incubated for 60 min at 60 ° C, whereupon the product is washed with acidified with mineral acid with ethanol and dried in air . 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что после обработки формальдегидом проводят термическую обработку при температуре 105°С и продолжительности 15-90 мин. 2. The method according to claim 1, characterized in that after processing with formaldehyde, heat treatment is carried out at a temperature of 105 ° C and a duration of 15-90 minutes
RU2008111424/02A 2008-03-24 2008-03-24 Method of producing carboxymethylated lignocarbohydrate material RU2374264C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008111424/02A RU2374264C1 (en) 2008-03-24 2008-03-24 Method of producing carboxymethylated lignocarbohydrate material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008111424/02A RU2374264C1 (en) 2008-03-24 2008-03-24 Method of producing carboxymethylated lignocarbohydrate material

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008111424A RU2008111424A (en) 2009-09-27
RU2374264C1 true RU2374264C1 (en) 2009-11-27

Family

ID=41169155

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008111424/02A RU2374264C1 (en) 2008-03-24 2008-03-24 Method of producing carboxymethylated lignocarbohydrate material

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2374264C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2436797C1 (en) * 2010-04-13 2011-12-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный университет" Method for synthesis of cross-linked carboxymethylated lignin-carbohydrate material
RU2442794C2 (en) * 2010-04-13 2012-02-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный университет" Method of carboxymethylation of lignin carbohydrate materials

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2131884C1 (en) * 1997-10-02 1999-06-20 Алтайский государственный университет Method of carboxymethylation of lignocarbohydrate materials
RU2135517C1 (en) * 1998-03-19 1999-08-27 Алтайский государственный университет Method of carboxymethylation of lignocarbohydrate materials
US6136239A (en) * 1994-01-28 2000-10-24 Valmet Fibertech Aktiebolag Method of manufacturing lignocellulosic board
RU2252941C1 (en) * 2004-02-10 2005-05-27 Государственное учреждение Институт химии Коми научного центра Уральского отделения Российской Академии наук Method for carboxymethylation of lignocarbohydrate materials

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6136239A (en) * 1994-01-28 2000-10-24 Valmet Fibertech Aktiebolag Method of manufacturing lignocellulosic board
RU2131884C1 (en) * 1997-10-02 1999-06-20 Алтайский государственный университет Method of carboxymethylation of lignocarbohydrate materials
RU2135517C1 (en) * 1998-03-19 1999-08-27 Алтайский государственный университет Method of carboxymethylation of lignocarbohydrate materials
RU2252941C1 (en) * 2004-02-10 2005-05-27 Государственное учреждение Институт химии Коми научного центра Уральского отделения Российской Академии наук Method for carboxymethylation of lignocarbohydrate materials

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2436797C1 (en) * 2010-04-13 2011-12-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный университет" Method for synthesis of cross-linked carboxymethylated lignin-carbohydrate material
RU2442794C2 (en) * 2010-04-13 2012-02-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный университет" Method of carboxymethylation of lignin carbohydrate materials

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008111424A (en) 2009-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Chen et al. Natural deep eutectic solvents pretreatment as an aid for pectin extraction from apple pomace
Gautam et al. A new hemicellulose-based adsorbent for malachite green
Kang et al. Characterization of natural low-methoxyl pectin from sunflower head extracted by sodium citrate and purified by ultrafiltration
Chen et al. Sequential natural deep eutectic solvent pretreatments of apple pomace: A novel way to promote water extraction of pectin and to tailor its main structural domains
Wang et al. Efficient fractionation of woody biomass hemicelluloses using cholinium amino acids-based deep eutectic solvents and their aqueous mixtures
CN107474161B (en) A kind of selective oxidation chitosan and its heterogeneous preparation method
Camiscia et al. Comparison of soybean hull pre-treatments to obtain cellulose and chemical derivatives: Physical chemistry characterization
CN108976440B (en) Method for preparing hydrogel from bagasse hemicellulose
BG62778B1 (en) Method for polysaccharide activation, the polysaccharides produced by it and their usage
JP2018529013A (en) Method for dewatering water-soluble polymers
CN103237814A (en) Process for the derivatization of cellulose
Heise et al. Impact of pre-treatments on properties of lignocelluloses and their accessibility for a subsequent carboxymethylation
Hu et al. Preparation of hemicellulose-based hydrogels from biomass refining industrial effluent for effective removal of methylene blue dye
RU2374264C1 (en) Method of producing carboxymethylated lignocarbohydrate material
CN116144717A (en) Method for preprocessing straw waste by using choline hydroxide eutectic solvent
RU2387668C1 (en) Method for synthesis of cross-linked carboxymethylated lignin-carbon material
Peydecastaing et al. Long chain cellulose esters with very low DS obtained with non-acidic catalysts
CN111116936B (en) A method for separation and extraction of lignin based on FeOCl-like Fenton reaction
JP3956047B2 (en) Method for producing lignophenol derivative
RU2135517C1 (en) Method of carboxymethylation of lignocarbohydrate materials
RU2131884C1 (en) Method of carboxymethylation of lignocarbohydrate materials
EA016871B1 (en) Method for processing sun flower into pectin
CN105884928B (en) A kind of method that ammonium exchange process prepares low-ester pectin
RU2656461C1 (en) Peat carboxymethylation method
EP3830099B1 (en) Processing of lignocellulosic biomass

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20120221

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180325