Одержання та властивості наноцелюлози із стебел Miscanthus x. giganteus

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorБарбаш, Валерій Анатолійович
dc.contributor.authorВасильєва, Олеся Андріївна
dc.date.accessioned2020-01-08T12:37:12Z
dc.date.available2020-01-08T12:37:12Z
dc.date.issued2019-12
dc.description.abstractenMaster’s dissertation: p.94, tabl. 22, fig. 13. Relevance of the theme: In recent years, there has been growing interest in the development of biodegradable materials based on annually renewable plant materials that can replace substances made from irreplaceable natural resources-oil, gas, coal. The development of technologies for processing renewable plant sources siroivini contributes to sustainable development of society, the solution of environmental and economic problems in the production of consumer goods. Products of processing of renewable plant materials are widely used in various industries, in particular in the paper industry as a strengthening additive to improve the performance of paper and cardboard through the use of nanocellulose. Relationship with scientific programs, plans, themes. Some results of researches are received in the course of performance of the state budgetary research work No. 2002-p "Development of ecologically cleaner technologies of reception of composite materials on the basis of nanocellulose, microcrystalline and oxycellulose from domestic vegetable raw materials" (number of the state registration 0117 U 004265). The purpose and tasks of the study. The purpose of the master's thesis is to obtain cellulose from the stems of Miscanthus x. giganteus environmentally safe methods of delignification, the development of technology for obtaining nanocellulose from organosolvent cellulose stems of miscanthus and the use of nanocellulose in the production of bag paper. To achieve this goal, the following tasks were set: 1. To conduct an analytical review of the literature of the main characteristics of nanocellulose, methods of its manufacture and industries. 2. To obtain cellulose from miscanthus fibers by organosolvent method using acetic acid and hydrogen peroxide and to investigate its quality indicators.3. To analyze the effect of the duration of alkaline treatment on the performance of fibrous semi-finished product. 4. To investigate the influence of sulfuric acid hydrolysis conditions on the quality indicators of nanocellulose. 5. To investigate the effect of the duration of ultrasonic treatment on the quality indicators of nanocellulose from miscanthus. 6. To make and investigate samples of bag paper using surface treatment with nanocellulose from miscanthus. The object of research is the processes of obtaining organosolvent cellulose, nanocellulose and paper from the stems of Miscanthus х. giganteus with its use. The subject of the study is the technological parameters of the process of obtaining cellulose and nanocellulose from the stems of Miscanthus x. giganteus and the use of this nanocellulose. Research methods: chemical, physico-chemical and physico-mechanical analysis methods were used to determine the chemical composition of plant raw materials, quality indicators of Miscanthus x. giganteus fibers and cellulose. Methods of scanning electron and atomic force microscopy, x-ray diffraction, IR spectroscopy, thermogravimetric analysis were used to study the parameters of nanocellulose. Standard methods were used to determine the strength of the resulting paper. The scientific novelty of the obtained results. Cellulose was obtained from the stems of Miscanthus x. giganteus by an organosolvent method using a solution of acetic acid and hydrogen peroxide and the influence of the parameters of the delignification process on the quality indicators of the obtained cellulose was studied. The dependence of changes in the quality of cellulose on the temperature and duration of its treatment with sodium hydroxide solution was established. Hydrolysis of organosolvent cellulose from miscanthus stems with sulphate acid and ultrasonic treatment of nanocellulose was carried out. The effect of changing the duration of ultrasonic treatment on the transparency of nanocellulose films was investigated. Physical and chemical characteristics of cellulose nanofilms are determined. The process of surface treatment with a suspension of nanocellulose from the stems of Miscanthus x. giganteus of laboratory samples of bag paper from cellulose and waste paper was investigated and physical and mechanical parameters of the resulting paper were determined. Practical significance of the results. The possibility of using the stems of Miscanthus x. giganteus as a raw material for the production of cellulose suitable for the production of nanocellulose and its use for the production of mass types of paper and cardboard is shownuk
dc.description.abstractukМагістерська дисертація: 94 стор., 13 рис., 22 табл., 65 першоджерел. Актуальність теми: В останні роки зростає інтерес до розвитку виробництва біорозкладаних матеріалів на основі щорічно відновлюваної рослинної сировини, які здатні замінити речовини, виготовлені з вичерпних природних ресурсів - нафти, газу, вугілля. Розвиток технологій перероблення відновлюваних рослинних джерел сироивини сприяє сталому розвитку суспільства, вирішенню екологічних та економічних проблем у виробництві товарів народного споживання. Продукти перероблення поновлюваних рослинних матеріалів широко застосовуються в різних галузях промисловості, зокрема у паперовій промисловості як зміцнююча добавка для покращення показників паперу і картону за рахунок використання наноцелюлози. Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Деякі результати досліджень отримано в процесі виконання держбюджетної науково-дослідної роботи № 2002-п «Розробка екологічно більш чистих технологій одержання композиційних матеріалів на основі наноцелюлози, мікрокристалічної та оксицелюлози із вітчизняної рослинної сировини» (номер держреєстрації 0117 U 004265). Мета і задачі дослідження. Метою магістерської дисертації є одержання целюлози із стебел Miscanthus x. giganteus екологічно безпечними способами делігніфікації, розробка технології отримання наноцелюлози із органосольвентної целюлози стебел міскантусу та застосування наноцелюлози у виробництві мішкового паперу. Для досягнення вказаної мети було поставлено наступні задачі: 1. Провести аналітичний огляд літератури основних характеристик наноцелюлози, способів її виготовлення та галузей її використання. 2. Одержати целюлозу із волокон міскантусу органосольвентним способом з використанням оцтової кислоти і пероксиду водню та дослідити її показники якості. 3. Проаналізувати вплив тривалості лужної обробки на показники волокнистого напівфабрикату. 4. Дослідити вплив умов гідролізу сульфатною кислотою на показники якості наноцелюлози. 5. Дослідити вплив тривалості ультразвукової обробки на показники якості наноцелюлози з міскантусу. 6. Виготовити та дослідити зразки мішкового паперу з використанням поверхневої обробки наноцелюлозою з міскантусу. Об’єкт дослідження – процеси одержання із стебел Miscanthus x. giganteus органосольвентної целюлози, наноцелюлози та мішкового паперу з її використанням. Предмет дослідження – технологічні параметри процесу одержання целюлози і наноцелюлози із стебел Miscanthus x. giganteus та використання цієї наноцелюлози у виробництві мішковго паперу. Методи дослідження: для визначення хімічного складу рослинної сировини, показників якості волокон Miscanthus x. giganteus і целюлози використовували хімічні, фізико-хімічні та фізико-механічні методи аналізу. Для дослідження показників наноцелюлози використовували методи скануючої електронної та атомної силової мікроскопії, метод рентгенівської дифракції, ІЧ-спектроскопії, термогравіметричного аналізу. Для визначення показників міцності отриманого паперу використовували стандартні методики. Наукова новизна одержаних результатів. Одержано целюлозу із стебел Miscanthus x. giganteus органосольвентним способом з використанням розчину оцтової кислоти і пероксиду водню та досліджено вплив параметрів процесу делігніфікації на показники якості отриманої целюлози. Встановлено залежність зміни показників якості целюлози від температури та тривалості її обробки розчином гідроксиду натрію. Проведено гідроліз органосольвентної целюлози із стебел міскантусу сульфатною кислотою та ультразвукову обробку наноцелюлози. Досліджено вплив зміни тривалості ультразвукової обробки на прозорість наноцелюлозних плівок. Визначено фізико-хімічні характеристики целюлозних наноплівок. Досліджено процес поверхневої обробки суспензією наноцелюлози із стебел Miscanthus x. giganteus лабораторних зразків мішкового паперу із целюлози і макулатури та визначено фізико-механічні показники отриманого паперу. Практичне значення одержаних результатів. Показана можливість використання стебел Miscanthus x. giganteus як сировини для одержання целюлози, придатної для виробництва наноцелюлози, та використання її для виробинцтва одного із масових видів паперу – мішкового паперу.uk
dc.format.page91 с.uk
dc.identifier.citationВасильєва, О. А. Одержання та властивості наноцелюлози із стебел Miscanthus x. giganteus : магістерська дис. : 161 Хімічні технології та інженерія / Васильєва Олеся Андріївна. – Київ, 2019. – 91 с.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/30613
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.subjectстебло міскантусуuk
dc.subjectорганосольвентне варінняuk
dc.subjectлужна обробкаuk
dc.subjectвихідuk
dc.subjectгідролізuk
dc.subjectультразвукова обробкаuk
dc.subjectнаноцелюлозаuk
dc.subjectмішковий папірuk
dc.subjectmiscanthus stemuk
dc.subjectorganosolvent cookinguk
dc.subjectalkaline treatmentuk
dc.subjectyielduk
dc.subjecthydrolysisuk
dc.subjectultrasonic treatmentuk
dc.subjectnanocelluloseuk
dc.subjectpaper for baguk
dc.subject.udc676.166.6+676.2uk
dc.titleОдержання та властивості наноцелюлози із стебел Miscanthus x. giganteusuk
dc.typeMaster Thesisuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Vasylieva_magistr.pdf
Розмір:
1.67 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
1.86 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Магістерські роботи (ЕТРП)
Магістерські роботи