Применение азотной кислоты и ферментных комплексов дереворазрушающих грибов при отбелке сульфатной хвойной целлюлозы

• Автор: Овчинников, Игорь Витальевич
• Шифр специальности: 05.21.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 143 с.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение
1. Обзор литературы
® 1.1. Особенности химического состава, морфологического строения,
структуры и бумагообразующих свойств сульфатной хвойной целлюлозы
1.2. Отбелка целлюлозы без применения хлорсодержащих реагентов
1.3. Особенности отбелки целлюлозы при высокой концентрации массы
1.4. Применение биологических агентов при отбелке целлюлозы. . .
1.5. Цель и задачи исследования
2. Методическая часть
2.1. Методика проведения отбелки целлюлозы с использованием
ф высокой концентрации массы
2.2. Методика получения культуральных фильтратов дереворазрушающих грибов
2.3. Методика обработки целлюлозы культуральными фильтратами дереворазрушающих грибов
2.4. Методы анализа целлюлозы
2.5. Методика определение стабильности белизны целлюлозы
2.6. Методы анализа и приготовления отбельных растворов
2.7. Определение лигнина прямым методом
2.8. Определение кислоторастворимого лигнина методом УФ-спектрофотометрии
% 2.9. Метод получения ИК-спектров
2.10. Методика определения сорбционной емкости по отношению к бактериям Esherchia coli
2.11. Методика определения статической обменной емкости (СОЕ)
по отношению к ионам Сг
3. Экспериментальная часть
3.1. Влияние условий обработки небеленой сульфатной хвойной
целлюлозы перуксусной кислотой на процесс ее делигнификации

3.2. Исследование воздействия разбавленной азотной кислоты на процесс делигнификации небеленой сульфатной хвойной целлюлозы в условиях высокой концентрации массы
3.3. Подбор условий по делигнификации сульфатной хвойной целлюлозы после воздействия на нее разбавленной азотной кислотой
3.4. Разработка бесхлорной схемы отбелки сульфатной хвойной целлюлозы с предварительной обработкой азотной кислотой и применением высокой концентрации массы
3.5. Делигнификация и формирование свойств сульфатной хвойной целлюлозы в процессе отбелки по разработанной бесхлорной схеме
3.6. Исследование процесса делигнификации сульфатной хвойной целлюлозы ферментами, содержащимися в культуральной
жидкости после выращивания дереворазрушающих грибов
3.7. Исследование состава и свойств мицелия дереворазрушающих
грибов, выращенных в искусственных условиях
Заключение
Общие выводы
Список использованной литературы
ВВЕДЕНИЕ
Целлюлозно-бумажная промышленность занимает одно из ведущих мест среди отраслей индустрии большинства развитых стран мира благодаря тому, что она основывается на переработке возобновляемого сырья и будет развиваться как в количественном, так и в качественном направлениях. При этом интенсивность создания новых мощностей по производству бумажной продукции будет зависеть от решения трех крупнейших проблем: обеспечения растительным сырьем; снижения капиталоемкости предприятия; удовлетворение ужесточающихся требований к охране окружающей среды.
Продукция целлюлозно-бумажной промышленности является не только материальной базой науки, культуры, образования, но все больше применяется в отраслях, предопределяющих дальнейший технический прогресс, и оказывает возрастающее влияние на повышение эффективности всего общественного производства.
Тенденции к расширению производства и сферы применения бумаги объясняются увеличением спроса на дешевое и воспроизводимое сырье - целлюлозу. В настоящее время свыше половины всего количества вырабатываемой в мире целлюлозы выпускается в беленом виде, т.е. подвергается отбелке. Беленая целлюлоза находит применение в композиции многочисленных белых видов бумаги и картона, а также в качестве исходного сырья (продукта) для химической переработки на искусственное волокно, пленки, пластики, бездымный порох и т.д.
За последние 20 лет применяемые схемы отбелки неоднократно совершенствовались, что позволило получать продукты требуемого качества при снижении расхода энергии и химикатов и в соответствии с нормами по охране окружающей среды. Увеличилось использование диоксида хлора, кислорода, озона, пероксида водорода, перуксусной
введен термин репетивная атака, который часто используется и в настоящее время. Степень множественной атаки характеризуется числом молекул продукта, образующихся в результате одной успешной встречи фермента с субстратом, за вычетом двух молекул продукта, которые должны образовываться даже в отсутствии множественной атаки.
Имеющиеся в литературе сведения показывают, что использование биологических объектов в процессе отбелки способствует улучшению качества целлюлозы, повышению белизны и ее стабильности, увеличению выхода целлюлозы, снижению расхода отбельных реагентов. Сочетание биологической обработки с делигнификацией кислородсодержащими реагентами может обеспечить полное исключение хлорсодержащих химикатов из схемы отбелки.
В случае удаления из целлюлозы лигнина и повышения белизны путем ее обработки комплексом ферментов, находящихся в культуральной жидкости искусственно выращенных грибов, необходимо их культивирование. Эффективная технология отбелки целлюлозы с использованием ферментных комплексов различных штаммов дереворазрушающих грибов избирательно разлагающих лигнин при незначительной целлюлозолитической активности разрабатывается учеными Лесотехнической академии /104, 115/. В качестве отходов этой перспективной технологии остаются грибные тела, содержащие хитин, целлюлозу, меланин, лигнин и другие вещества, которые могут быть использованы в различных отраслях промышленности и в медицине.
Грибы — специфичная группа организмов, обладающая рядом общих черт: гифальное строение, размножение спорами, отсутствие хлорофилла.
Грибы входят в отдельное самостоятельное царство живых