Вплив соняшникової наноцелюлози на показники якості картону тарного вологостійкого
DOI:
https://doi.org/10.20535/2617-9741.4.2024.319131Ключові слова:
стебло і паренхіма соняшника, екологічна целюлоза, наноцелюлоза, вологостійкий картон, ресурсоефективністьАнотація
Визначено хімічний склад і морфологічну структуру деревної частини і паренхіми стебел соняшника. Наведено зміни значень виходу, залишкового вмісту лігніну і мінеральних речовин у целюлозі в процесі термохімічної обробки стебел соняшника екстракцією лугом та пероцтовим розчином. Досліджено вплив технологічних параметрів процесу гідролізу органосольвентної соняшникової целюлози на показники якості наноцелюлози (НЦ). Встановлено, що частинки соняшникової НЦ мають поперечний розмір 6–20 нм, довжину в десятки мікрометрів, суспензія НЦ має густину до 1,51 г/см³, а плівки НЦ мають міцність на розрив до 65,4 МПа, прозорість до 83 %, індекс кристалічності до 78,4 % та індекс латерального порядку до 1,83. Досліджено вплив соняшникової НЦ на показники якості картону тарного вологостійкого. Встановлено, що збільшення витрата НЦ в межах від 1 до 5 кг/т картону позитивно впливає на показники його якості, зокрема на механічну міцність і водостійкість. Використання соняшникової НЦ у складі вологостійкого картону дозволяє замінити 50 % екологічно шкідливих синтетичних хімічних допоміжних речовин, які використовуються у виробництві паперу і картону.
Посилання
Державна служба статистики України. Сільське господарство України 2022. [Електронний ресурс]. – 2022. – Режим доступу: https://csrv2.ukrstat.gov.ua/druk/publicat/kat_u/2023/zb/09/zb_rosl_2022.pdf.
DNB [Електронний ресурс] // Pulp & Paper. – 2023. – Режим доступу до ресурсу: https://s201.q4cdn.com/761980458/files/doc_news/2023/09/Apresentacao/2023-09-13-DNB-Pulp-Paper.pdf.
Yu, S., Sun, J., Shi, Y., Wang, Q., Wu, J., Liu, J. Nanocellulose from various biomass wastes: Its preparation and potential usages towards the high value-added products // Environmental Science and Ecotechnology. 2021 5. 100077. doi.org/10.1016/j.ese.2020.100077
Li А., Xu D., Luo L., Zhou Y., Yan W. et al. Overview of nanocellulose as additives in paper processing and paper products // Nanotechnology Reviews. 10. P. 264–281. https://doi.org/10.1515/ntrev-2021-0023
Reshmy R., Philip E., Paul S .et al. Nanocellulose-based products for sustainable applications: recent trends and possibilities // Rev Environ Sci Biotechnol. 2020. https://doi.org/10.1007/s11157-020-09551-z
Thakur V., Guleria A., Kumar S., Sharma S., Singh K. Recent advances in nanocellulose processing, functionalization and applications: a review // Materials Advances. 2021. 2(6). P. 1872–1895. doi:10.1039/D1MA00049G
Persistence Market Research. Nanocellulose Market. - Режим доступу до ресурсу: https://www.persistencemarketresearch.com/market-research/nanocelulose-market.asp.
Baskakov, S.A., et al. Cellulose from Annual Plants and Its Use for the Production of the Films Hydrophobized with Tetrafluoroethylene Telomers // Molecules. 2022. 27. 6002. MDPI. doi:10.3390/molecules27186002
Brodin F., Gregersen Q., Syverud K. Cellulose nanofibrils: Challenges and possibilities as a paper additive or coating material – A review. // Nordic Pulp & Paper Research Journal. 2014. 29(1). Р. 156 – 166.
Bárta J., Hájková K., Sikora A., Jurczyková T., Popelková D. at al. Effect of a Nanocellulose Addition on the Mechanical Properties of Paper. // Polymers. 2024. 16. P. 73. doi:10.3390/polym16010073
Worku L., Bachheti A., Bachheti R., Rodrigues C., Chandel A. Agricultural Residues as Raw Materials for Pulp and Paper Production: Overview and Applications on Membrane Fabrication // Membranes (Basel). 2023. 13(2). P. 228. doi:10.3390/membranes13020228
Barbash, V., Yaschenko, O. Preparation, Properties and Use of Nanocellulose from Non-Wood Plant Materials // IntechOpen. doi:10.5772/intechopen.94272
Barbash V., Yashchenko O., Yakymenko O., Zakharko R., Myshak V. Preparation of hemp nanocellulose and its application for production of paper for automatic food packaging// Cellulose. 2022. 29. P. 8305–8317 https://doi.org/10.1007/s10570-022-04773-6
Барбаш В., Якименко О., Ященко О. Вплив конопляної наноцелюлози на показники якості паперу для пакування харчових продуктів. // Питання хімії та хімічної технології. 2023. 6, C. 5-12.
Барбаш В., Якименко С., Березовський Г., Ященко О. Вплив очеретяної наноцелюлози на показники якості паперу-основи для шпалер. // Вісник НТУУ “КПІ імені Ігоря Сікорського”. Серія: Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження. 2024. 1. C. 42–51. https://doi.org/10.20535/2617-9741.1.2024.300984
TAPPI Test Methods. – Atlanta, Georgia: Tappi Press. – 2004. – 187 p.
Шевчик В., Хаджинова С. Методи розрахунку механічних властивостей гофрованого картону. // Упаковка. 2013. 1. С. 20-25.
Барбаш В., Трембус І., Плоскосос В., Швидкий А. Лужно-сульфітно-спиртова делігніфікація стебел соняшнику і свербіги // Вісник Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут». Серія «Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження». 2014. 1 (12). C. 80 83.
Rhim J., Reddy J., Luo X. Isolation of cellulose nanocrystals from onion skin and their utilization for the preparation of agar-based bio-nanocomposites films // Cellulose. 2014. 22. P. 407–420. doi:10.1007/s10570-014-0517-7
Fatriasari W., Syafii W., Wistara N., Syamsu K., Prasetya B., Anita S. H., Risanto L. Fiber Disruption of Betung Bamboo (Dendrocalamus asper) by Combined Fungal and Microwave Pretreatment // BIOTROPIA. 2016. 22(2). Р. 81–94. https://doi.org/10.11598/btb.2015.22.2.363
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Валерій Анатолійович Барбаш, Ольга Сергіївна Якименко, Гліб Геннадійович Березовський, Ольга Василівна Ященко
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
