Гисматулина Юлия Александровна, к.т.н., старший научный сотрудник
659322, г. Бийск, ул. Социалистическая, 1
Yuliya A. Gismatulina, Cand. Sci. (Engineering), Senior Researcher
1, Sotsialisticheskaya St., Biysk, 659322
Горбатова Полина Алексеевна, лаборант; магистрант
659322, г. Бийск, ул. Социалистическая, 1;
659305, г. Бийск, ул. Трофимова, 27
Polina A. Gorbatova, Laboratory Assistant; Master’s Student
1, Sotsialisticheskaya St., Biysk, 659322;
27, Trofimov St., Biysk, 659305
Будаева Вера Владимировна, к.х.н., доцент, заведующий лабораторией, ведущий научный сотрудник
659322, г. Бийск, ул. Социалистическая, 1
Vera V. Budaeva, Cand. Sci. (Chemistry), Associate Professor, Head of the Laboratory, Leading Researcher
1, Sotsialisticheskaya St., Biysk, 659322
Золотухин Владимир Николаевич, к.т.н., старший научный сотрудник
659322, г. Бийск, ул. Социалистическая, 1
Vladimir N. Zolotukhin, Cand. Sci. (Engineering), Senior Researcher
1, Sotsialisticheskaya St., Biysk, 659322
В связи с постоянным расширением областей применения нитратов целлюлозы требуются новые прекурсоры – высоковязкие образцы целлюлозы. Данное направление обусловлено тем, что высокая вязкость целлюлозы обеспечивает возможность получения целого ряда марок нитратов целлюлозы, востребованных различными областями применения в экономике и медицине. Мискантус гигантский является дешевым многолетним сырьем с высоким потенциалом для химической трансформации. В ходе проведенного исследования из образцов мискантуса гигантского с массовой долей целлюлозы 49,4–52,8%, выращенных в Московской, Калужской и Пензенской областях Российской Федерации, выделены образцы целлюлозы со степенью полимеризации в диапазоне 1600–1890. Выход образцов целлюлозы составил 34% в пересчете на сырье или 64% в пересчете на нативную целлюлозу. Полученные образцы целлюлозы характеризуются высоким качеством: массовая доля α-целлюлозы достигает 93,8–96,6%, при этом сумма нецеллюлозных компонентов составляет 2,90–4,22%. Сравнение полученных результатов с опубликованными данными о качестве целлюлозы из различных источников целлюлозосодержащего сырья указывает на лидирующую позицию мискантуса гигантского по степени полимеризации целлюлозы. Таким образом, установлена возможность получения из стеблей мискантуса гигантского качественной целлюлозы с предельно высокой степенью полимеризации 1890. Высокие значения массовой доли α-целлюлозы и степени полимеризации целлюлозы из отечественного мискантуса гигантского могут гарантировать необходимые прочность, термостабильность, пленкообразующую способность и сродство к белкам нитратов целлюлозы, причем аналогично импортной хлопковой целлюлозе.
The expanding applications of cellulose nitrates require new precursors, such as high-viscosity cellulose materials. High viscosity enables the production of a wide range of cellulose nitrates grades demanded by various sectors in industry and medicine. In this regard, giant miscanthus is considered a low-cost perennial feedstock with high potential for chemical conversion. In this study, cellulose samples with a degree of polymerization of 1600–1890 were isolated from miscanthus (cellulose mass fraction of 49.4–52.8%) cultivated in the Moscow, Kaluga, and Penza regions of the Russian Federation. The yield of cellulose samples was 34% relative to the raw material (64% of native cellulose). The resulting cellulose samples exhibited high quality, with the mass fraction of α-cellulose reaching 93.8–96.6% and the non-cellulosic components accounting for 2.90–4.22%. A comparison with published data on the quality of cellulose from various raw materials indicates that giant miscanthus holds a leading position in terms of the degree of polymerization. Thus, this study demonstrates the feasibility of producing high-quality cellulose with an ultra-high degree of polymerization (up to 1890) from the stems of giant miscanthus. The high α-cellulose content and degree of polymerization of cellulose from domestic giant miscanthus ensure the necessary strength, thermal stability, film-forming ability, and protein affinity of cellulose nitrates, comparable to those of imported cotton cellulose.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.