Nghiên cứu chế tạo xenlulo và một số sản phẩm có giá trị từ rơm rạ và thân ngô

Mụctiêu,đốitượng vàphạmvinghiêncứucủaluậnán MụctiêucủaLuậnán: - Gópphầnbổsungcơsởkhoahọcvàcôngnghệchếtạoxenlulovàcácsảnphẩmhữuíchtừrơmrạvàthânngô,làmcơsởxâydựngvàpháttriểncôngnghệchếbiến

HàNội–2017

A GIỚITHIỆU LUẬN ÁN

Sinhkhốilignoxenlulo,baogồmgỗhaycácloạithựcvậtphigỗchứaxơsợi,trongđótiềmnănglàphếphụphẩmcâynôngnghiệp,l à nguồnnguyênliệutáisinh,đadạngvàcótínhchấtphùhợplàmnguyênliệusảnxuấtnhiềusảnphẩmcógiátrị,nhữnghóachất,vậtliệuthiếtyếuchoconngườitrongtươnglaithaythếnguồnnguyênliệuhóathạch.Sảnxuấtvậtliệuvàhóachất“xanh”từnguồnnguyênliệulignoxenlulo,làmộttrongnhữnghướng

nghiêncứuvàpháttriểnc ô n g nghệtrọngtâmtrênthếgiới

Nướctalànướcnôngnghiệp,cácloạicâynôngnghiệprấtđadạng.Hàngnămsauthuhoạchtạothànhmộtlượngphếphụphẩmc h ứaxenlulovôcùnglớn,nhưrơmrạ,thânngô,bãmía,ướcđạthàngchụctriệutấn,cóthểthugomvàtậndụng.Mặcdùvậy,hiệnnaycácd ạngnguyênliệunàyvẫnchưađượcsửdụnghiệuquả,dochấtlượngkhôngđồngđều,vấnđềthugom,tồntrữgặpkhókhănvàcơbảnnhấtl à chưacócôngnghệchếbiếnphùhợpđápứnghiệuquảkinhtếvàmôitrườngnhấtđịnh

Trênthựctế,cũngnhưởnhiềuquốcgiakhác,chỉmộtphầnnhỏc á c dạngphếphụphẩmnàyđượctậndụnglàchấtđốtsinhhoạt,phânb ó n hữucơ,…cònlạibịvứtbỏvàphươngthứcxửlýchủyếulàđốt,gâylãngphívàkhôngítvấnđềvềbảovệmôitrườngvàsứckhỏec ộngđồng,nhấtlàđốivớicácvùnggầnđôthịhoặckhudâncưcómậtđ ộ cao.Nguyêndochủyếulàvớisảnlượnglớnvànhucầuđờisốngngàycàngcao,ngườinôngdânngàycàngítsửdụngphếthảinôngnghiệplàmchấtđốtmàthayvàođólàcácloạichấtđốtkhácnhưthanđá, khíđốt

Trênt hếgiớivàtr ong nướcc ũ n g đãc ó nhiềunghiênc ứusửd ụngrơmrạvàthânngôđểchếtạovậtliệuxơsợi,vậtliệucompozit,n h i ê n liệusinhhọc,

…,nhưnghướngnghiêncứuchếtổnghợp,đểtậnd ụngtoànbộsinhkhốihaychếbiếnsâuđểtạorasảnphẩmđadạngvànâng

caogiátrịsảnphẩm,vẫnchưađượcchútrọng.Bêncạnhđó,ngayhiệnnayvàtrongtươnglạigần,đãcónhucầulớnvềcácsản

phẩmcóthểsảnxuấttừdạngphếphụphẩmnôngnghiệpnày,nhưbộtxenlulo,dioxitsilic,cácsảnp h ẩmt ựnhiên,chấthấpp h ụ,vậtliêun a n o , …

Vìvậynghiêncứutậpđịnhhướngtậndụngtoànbộsinhkhối,hay

chếbiếntíchhợpcáccôngđoạnđểđưaracông

nghệkhảthi,tạoc ơsởđểpháttriểncôngnghệchếtạosảnphẩm,làbứcthiết,cóýnghĩakhoahọcvàthựctiễn

Việcnghiêncứumộtcách hệthốngvàchitiết, từđóxâydựngđ ư ợ c cácphươngphápchếtạocácsảnphẩmđadạngtừhaidạngvậtliệulignoxenlulotiềmnăngvàdễtiếpcận,sẽlàmnềntảngchopháttriểncôngnghệkhảthichếbiếnvậtliệulignoxenlulothànhcácsảnp h ẩmhữuích,đápứngnhucầutrongnướclàvấnđềbứcthiết.Giảiquyếtvấnđềnàykhôngnhữngsẽmanglạilợiíchkinhtế,tănggiátrịs ảnxuấtnôngnghiệp,màcòngópphầnbảovệmôitrường,sứckhỏec ộngđồng

Mụctiêu,đốitượng vàphạmvinghiêncứucủaluậnán

MụctiêucủaLuậnán:

- Gópphầnbổsungcơsởkhoahọcvàcôngnghệchếtạoxenlulovàcácsảnphẩmhữuíchtừrơmrạvàthânngô,làmcơsởxâydựngvàpháttriểncôngnghệchếbiếntíchhợptoànbộsinhkhốicủacácd ạngphếphụphẩmnôngnghiệptiềmnăngcủa ViệtNam

- Đưarađượcphươngphápkhảthiphântáchcáchợpchấtvôc ơ vàhữucơcủarơmrạvàthânngô,đểchếbiếnthànhcácsảnphẩmc ó tínhnăngsửdụngnângcao

ĐốitượngchonghiêncứulàrơmrạgiốngQ5vàthâncâyngôNK7328thugomtạixãDânlực,huyệnTriệuSơn,ThanhHóa

Phươngphápnghiêncứu

Tínhchấtc ủar ơ m r ạ vàthânngôđượcphântíchbằngc á c p h ư ơ n

g pháptiêuchuẩnhóaTAPPI,cácphươngphápphântíchhóal ý học;Rơmrạvàthânngôđượcxửlýbằngcáctácnhânkhácnhau(dungmôih ữuc ơ, d u n g dị chNaOH,axitsunfuric,hydropeoxitbổs u n g xúctác)đểtáchriêngcácthànhphầncủanguyênliệu,thuhồi

cácchấttríchly,dioxitsilic,đườngC5vàxenlulo.Xenlulođượctẩyt r ắngbằngdioxitclovàhydropeoxit,tinhchếbằngkiềm.Từxenlulođ ã chếtạomicroxenlulobằngphươngphápthủyphân,chếtạonanoxenlulobằngphươngphápxửlývớidungdịchhydropeoxittrongmôitrườngaxit.Sơ đồchuyểnhóatíchhợprơmrạvàthânngôđượctrìnhbàytrênhìnhdướiđây

Tínhchấtcủasảnphẩmđượcphântíchbằngcácphươngphápt h ựcnghiệmtronglĩnhvựchóahọcgỗ,hóahọcvàcôngnghệsảnxuấtb ộtgiấy,côngnghệxenlulo;cácphươngphápphântíchcôngcụ,GS-

M S , HPLC,SEM,XRD,EDX, ,sửdụngthiếtbịphântíchhiệnđại.Phạmv

ivànộidungnghiêncứucủaluậnán

Luậnánbaogồm03nộidungnghiêncứuchính:

- Nghiêncứutiềnxửlýrơmrạvàthânngôbằngetanolđểthuc á c chấttríchly;

- Nghiêncứuxâydựng03phươngphápchuyểnhóatíchhợpr ơ m rạvàthânngô,thànhxenlulo,dioxitsilicvàđườngC5,sửdụngc á c tácnhân/hệtácnhânkhácnhau;

- Nghiêncứuchếtạomicroxenlulovànanoxenlulotừxenluloc ủarơmrạ

Đãđưarađượccácphươngpháp

chếtạoxenlulotừrơmrạd ựatrêncơsởkhoahọcsơbộtáchcácthànhphầnkháccủarơmrạ,c h o phépsửdụnghiệuquảnguồnsinhkhốithựcvậtxơsợi,vớitácđ ộ ngtốithiểuđốivớimôitrường

KếtquảcủaLuậnánlàcơsởkhoahọc,làtiềnđềđểpháttriểnc ô n g nghệsảnxuấth ó a chấtvàvậtliệuđadạngtừnguồnnguyênliệusi nh khốilignoxenlulolàphếphụphẩmnôngnghiệp,

đồngthờilàtàiliệuthamkhảobổsungvàocơsởdữliệuvềtínhchấtvàcôngnghệc hếbiếnsinhkhốilignoxenlulocủaViệtNam

Nh

ữngđóng góp m ớ i c ủ aLu ậ n án:

Vềcôngnghệ:

- Đâycôngtrìnhnghiêncứuhệthống,sâuápdụngcôngnghệhiệnđạivàcôngnghệmới,phântáchcácthànhphầncủarơmrạ,sửd ụngcáchệtácnhânkhácnhautrongmộtquátrìnhnhiềucôngđoạnkếthợp,trongđócóhệtácnhânmớilàhydropeoxittrongmôitrườngaxitsunfuriccó

bổsungxúctácnatrimolipdat,phùhợpvớirơmrạlàd ạngvậtliệudễchuyểnhóa,đểthuđượcđồngthờinhiềusảnphẩm

- Đưarađượcphươngphápmớichếtạonanoxenlulotừrơmrạ,s ửdụngcùnghệtácnhânôxihóakếthợpvớithủyphân(làhydropeoxittrongmôitrườngaxit)

Vềkhoahọcứngdụng:

- Đãđưarađượcsơđồnguyêntắcchếbiếntíchhợprơmrạt h à n h xenlulovàcácsảnphẩmgiátrịkhác

- Đưarađượcphươngphápmớichếtạoxenlulovànanoxenlulot ừrơmrạ,sửdụnghệtácnhânhydropeoxittrongmôitrườngaxitbổs u n g xúctácnatrimolipdat

B NỘIDUNGNGHIÊNCỨU CHÍNHCỦA

LUẬNĐẶT VẤN ĐỀ

Trìnhbàytínhcấpthiếtcủađềtàinghiêncứu;Mụctiêuvànộid u n g nghiêncứuchínhcủaluậnán;Ýnghĩakhoahọcvàthựctiễncủanghiêncứu

CHƯƠNG1.TỔNG QUAN

1.1 Thànhphầnvàtính chấtcủasinhkhốilignoxenlulo

Trìnhbàythànhphầnhóahọccơbảncủanguyênliệusinhkhốilignoxenlulonóichungbaogồm:xenlulo,hemixenlulo,ligninvàmộts ốthànhphầnkhác

1.2 Tiềmnăngvàtínhchấtcủamộtsốdạngphếphụphẩmnôngnghiệp

chứaxơsợi

ĐưaratiềmnăngcủaloạiphếphụphẩmnôngnghiệpởViệtNamlàrấtlớn.Đồngthờisosánhtínhchất,thànhphầncủaloạiphếp h ụphẩmrơmrạsovớinguyênliệugỗ

1.3 Cácphươngpháptruyềnthốngchếtạoxenlulo

Phươngpháptruyềnthốnghiệnnaylàphươngphápsửdụngtácn h â n hóah ọcđ ể táchloạiligninvàcácthànhp h ầnkhôngp h ảil à xenlulođểthuxenlulo,có2phươngphápchínhlà:nấusunfitvànấukiềm( nấuxútvànấusunfat).Bộtxenlulođượctẩytrắngbằngcácsơđồtẩykhácnhau

Tiểumục2trìnhbàycáccôngcôngnghệsảnxuấtbioetanoltừs i n h khốilignoxenlulo.2tiểumụccuối,trìnhbàycácphươngphápt h u nhậncácchấttríchlyvàsilicdioxittừrơmrạvàthânngô.

1.5 Kháiquátnanoxenlulovàứngdụng

Baogồm3tiểumục,tiểumụcđầutrìnhbàykháiniệmvàứngd ụngcủananoxenlulo.Tiểumục2trìnhbàycácphươngphápchếtạonanoxenlulo.Tiểumục3đưaracácnghiêncứuchếtạonanoxenluloở trongnướcvàngoàinước

CHƯƠNG2:VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNGPHÁPTHÍNGHIỆM

2.1 Nguyênvậtliệu

NguyênliệusửdụngchonghiêncứulàrơmrạgiốngQ5vàthânngôNK7328thugomởhuyệnTriệuSơn,ThanhHóa.Nguyênliệuđ ư ợ cl à m sạchđấtcátvàđểkhôgió,nghiềnnhỏ

HóachấtsửdụngchonghiêncứulàhóachấtdạngPAcủaTrungQuốc,HànQuốcvàcủahãngMersh

2.2 Xácđịnhthànhphầnhóahọccủanguyênliệu

Cácthànhphầnhóahọccơbảncủanguyênliệuđượcxácđịnht h e o cácphươngpháptiêuchuẩnhóavềphântíchhóahọccủagỗvànguyênliệuthựcvật

2.3 Phươngpháptríchlyrơmrạvàthânngôbằngcácdungmôihữucơ

Rơmrạvàthânngôđượctríchlybằngcácloạidungmôikhácn h a u trongcácbìnhtamgiácdungtích250m l nốivớisinhhànngược,gianhiệttrênbếpcáchthủy,trongkhoảngthờigiancầnthiết,thườngxuyênlắcđều.Kếtthúcthờigianxửlý,lọclấydịchchiết,rửabalầnbằngdungmôimớivàthulấydịchchiết.Sauđóđểlắngdịchchiếtthuđượcởnhiệtđộ<10oCtrongvòng15giờ,lọclạiđểtáchcặnvàt á c h sáp,chưngthuhồidungmôibằngmáycấtquaychânkhông,sấyvàxác địnhhiệusuấtcácchấttríchly

2.4 Phươngpháptiềnthủyphânrơmrạvàthânngôbằngaxitsunfu

ric

Tiềnxửlýrơmrạvàthânngôđượctiếnhànhtrongnồiinoxdungtích1lít,đượclắpđặttrongthiếtbịnấu

cógianhiệt,đảotrộnvàđiềukhiểnnhiệtđộ.Dịchthủyphânđượctrunghòabằngnướcvôitrong,l ọctáchcặnbẩnvàxácđịnhhiệusuấtđườngkhửtheophươngphápsomàu

2.5 Phươngphápchếtạoxenlulo

Baogồm3phư ơng pháp:Phươngphápnấ u xút,phươngphápn ấusunfatt i ềnt h ủyphân,vàp h ư ơ n g p h á p n ấ ubằngd u n g d ịchhydropeoxittrongmôitrườngaxit

Cả3phươngphápđềutiếnhànhtrongnồiinoxdungtích1lít,đượclắpđặttrongthiếtbịnấucógianhiệt,đảotrộnvàđiềukhiểnnhiệtđộ(cóthểlắpđặtđồngthời6nồinấu)

Kếtthúcnấu,bộtđượcrửasạch,sàngchọn,xácđịnhhiệusuấtvàhàmlượngα-xenlulotrongbột

Tẩytrắngbộtxenlulothuđượctiếnhànhtrongcácnồiphảnứngkínbằnginoxdungtích300ml,gianhiệttrongbểcáchthủyổnnhiệt.Bộtsautẩyđựarửanhiềulần,xácđịnhhiệusuấtvàđộtrắng

2.6 Phươngphápthủyphânbộtxenlulobằngenzyme

BộtxenlulođượcngâmvớidungdịchđệmnatrixitratpH=5,0t r o n g15phútrồivắtnước.Sau

đóbổsungdungdịchđệmvàenzymesaochotỉdịch(rắn:lỏng)đạtmức1:10,vàtổngmứcsửdụngenzymeCtecvàHtectươngứnglà5,4ml/g(80FPU)/gvà1,6ml/g(18FPU/

g)nguyênliệukhôtuyệtđối.Enzymeđượcbổsunghailần:lần1khibắtđ ầ u,lần2 saukhoảng 70-75giờ.Thờigianthủyphân tổngcộng:120giờ

Saukhikếtthúcthờigianthủyphân,tiếnhànhlọcđểthudịchđường,rồixácđịnhhiệusuấtđườngkhửtheophươngpháp somàu

2.7 Phươngphápxácđịnhđườngkhử

PhươngphápđođườngkhửDNSđo ởbướcsóng540nm,đo độhấpthụcủadịchthủyphânpha

loãngnhưvớidungdịchchuẩn.từđộh ấpthụđođượctatínhđượcnồngđộcủamẫutrongdịchthủyphân

2.8.Phươngphápchếtạosilicdioxit

Táchloạicácchấtvôcơtrongnguyênliệurơmrạbằngphươngp h á p n

Từdịchthuđược,xửlýbằngaxitthukếttủa,sấynungở550oC.Tr ot hu đượchòatantrongNaOHđặ cc ógianhiệttrongkhoảng4giờ,sauđólọcphầnkhôngtan,thunướclọctrong.Bổsungd u n g dịchaxitsunfuricđặcvàođểkếttủasilicdioxit,sauđólắnglitâmthusilicdioxit.SấycânvàxácđịnhhiệusuấtSiO2

m rạsửdụngchonghiêncứutrongLuậnánnàycóthểthấy,ngoàic á c thànhphầncấutrúc(nênváchtếbào),baogồmxenlulo,ligninvàpentozan,cácthànhphầnkhácdễdàngtáchrakhỏinguyênliệu,nhưc á c chấttríchlývàcácchấtvôcơcũngtươngđốilớn.Đặcbiệtlàhàmlượngcácchấtvôcơrấtcao,gấpgần30lầnsovớinguyênliệugỗ.Từn h ữngluậnchứngvàquanđiểmnêutrênđãđưaracáchướngchếbiếnr ơ m rạthànhxenlulovàcácsảnphẩmcógiátrị

3.2 Nghiêncứutáchcácchấttríchlytừrơmrạvàthânngô

Mụctiêucủanộidungnghiêncứunàylànghiêncứuảnhhưởngc ủacácyếutốnhư:thờigian,nhiệtđộtríchlytớihiệusuấtthucácc h ấttríchly.Chỉtiêuxácđịnhgiátrịthíchhợpcủacácthôngsốcôngnghệ,làhiệusuấtthunhậncácchấttríchly.

Đãxácđịnhđượcchếđộcôngnghệthíchhợpthunhậncácchấttríchlytừrơmrạvàthânngônhư sau:

Thờigia n xửl ý (p hút)

Tỉlệrắ n:lỏng

Hiệusuất cácchất tríchlyd ựkiến (%sovớirơmr ạ)

Thờigian xửl ý (ph út)

Tỉlệrắ n:lỏng

Hiệusuấtc

á c chấttrích lydựk i ến(

%sovớirơm rạ)

Hiệuquảtríchl

y (%sovớih à

m lượngtrong rơmrạ)

2et

1 1

((e):etanol;(a): axeton; (et): etedầuhỏa)

Hình 3.4.Ảnhhưởng củatỷdịch tới hiệusuấtthucácchấttríchlytừrơmrạ ((e):etanol;(a): axeton; (et): etedầuhỏa)

a b c D

Hình3.5.HìnhảnhSEMcủarơmrạ(a,b-nguyênliệubanđầu;c,d-nguyênliệusautáchcácchấttríchlybằngetanol)

HìnhảnhSEMcủarơmrạsaukhitáchchấttríchlybằngetanolđ ư ợ csosánhvớinguyênliệubanđầuđượcđưaratronghình3.5chot h ấynguyênliệusaukhitáchchấttríchlykhôngcósựbiếnđổinhiềus o vớinguyênliệubanđầu

Vớiđịnhhướngứngdụngcácchấttríchlytừrơmrạlàmchếp h ẩmbảoquảnsinhhọc,làmchấtthuộcda,đãchọnthửnghiệmphânt á c h chấttríchl

y t h u đượct h à n h cácn h ó m c h ấtchính,b a o gồmphenol,axithữacơvàcác

chấttrungtính,theosơđồphântáchnhiềuc ô n g đoạn[18].Cácnhómhợpchấtnàycóthểcótácdụnghoạttínhkhácnhau

Thuđượcaxithữucơ(0,17%),phenol(0,32%),cácchấtt r u n g tính(0,49%)sovớirơmrạkhô

3.3 Nghiênc ứuxửl ý rơmr ạ bằngkiềmđểchếtạoxenlulov à dioxitsili

c

Nguyênliệusửdụngchonghiêncứuchếtạodioxitsiliclàrơmr ạđãtríchlybằngetanoltheochếđộcôngnghệthíchhợpđãxácđịnh(Bảng3.4).Phươngphápsửdụngđểtáchcácchấtvôcơtừrơmrạ,làtríchlybằngdungdịchNaOH.Mụctiêulàthuđượcdioxitsilicvôđ ị n h hình.Đãnghiêncứuảnhhưởngcủacácyếutố,nhưthờigian,nhiệtđộxửlýtớikhảnăngtáchloạicácchấtvôcơvàodịchxửlý.Chỉtiêuxácđịnhgiátrịthíchhợpcủathôngsốcôngnghệlàmứctáchloạic á c chấtvôcơ

30

52.6 46.4

56.1 51

73.

7

48.1

1 2

46 46.4

MứcsửdụngNaOH(%)

Hình3.7.ẢnhhưởngcủamứcsửdụngNaOHtớimứcđộtáchloạic á c chấtv

ôcơ(1)vàhiệusuấtxenlulo(2)90

70

81.3 81.6 81.8

31.3

63 54 48.3

+Nhiệtđộxửlý:60oC

Vớichếđộcôngnghệnhưtrên,khixử lýrơmrạthìcókhoảng8 1% lượngcácchấtvôcơtrongnguyênliệutanvàodungdịchvàthu

h ồiđược,tươngứnglà11%sovớikhốilượngrơmrạ.Hiệusuấtbộtxenlulothuđượclà46,2-

46,7%sovớirơmrạbanđầu.Thựcnghiệmt á c h cácchấtvôcơtừrơmrạchưaquatríchlybằngetanolchothấy,vớicùngchếđộcôngnghệđượcxácđịnh,hiệusuấtcácchấtvôcơthuđư ợ cchỉ5,6%,thấphơnhẳnsovớitrườnghợprơmr

saukhitáchcácchấtlythìcácchấtvôcơc ũ n g đượctáchdễdànghơn.Điềunàykhẳngđịnhtínhhợplývàhiệuq u ảcủatiềnxửlýrơmrạtheosơđồcáccôngđoạnkếtiếpnhau

Thunhậndioxitsilictừdịchx ửl ý c ó hiệusuất6,7%sovớinguyênliệuKTĐbanđầu.GiảnđồXRD(hình3.11)chothấymẫuvậtliệuchỉcó1picxuấthiệnởgóc2θbằng23,5ocườngđộthấp,làpicđ ặ c trưngcủadioxitsilicvôđịnhhình

d ạngđĩa,đườngkính6-8µm.

Hình3.13.ẢnhSEMcủasilicdioxit

caokhảnăngphảnứngcủalignintrongcôngđoạntáchloạitheophươngphápnấusunfat.Bằngc á c h nàycóthểtiếnhànhnấusunfatởđiềukiện“mềm”hơn(mứcd ù n g kiềmvànhiệtđộthấphơn,thờigianngắnhơn),nhờđócóthểgiảmđượcmứcđộphânhủyxenlulo,tứcnângcaohiệusuấtvàcảithiệnđượctínhchấtcơ-

14

13.5

15.3 14.9 13.8

9.7 8.8

13.4 13.7

13.1 1 2

58.2 53.2

36.4 3

Hình3.17.PhổHPLCcủadịchđường

3.4.2.Nấusunfattiềnthủyphânđểchếtạoxenlulo

Phầnrơmrạvàthânngôsautiềnxửlýđượcsửdụngđểchếtạoxenlulotheophươngphápnấusunfat,làphươngphápnấubộtgiấyh ó a họcphổbiếnởnướcta,sửdụngchosảnxuấtgiấyin,giấyviết.Chỉtiêuđánhgiáhiệuqủacủaquátrìnhlàhiệusuấtbộtxenlulothuđ ư ợ cvàhiệusuấtthuα–

xenlulo(xácđịnh thôngqua hàmlượngα–xenlulotrongbột)

36.3

30

30 35.49 20

Điềukiệncôngnghệthíchhợpnấusunfatrơmrạ nhưsau:

3.5 Nghiênc ứuchếtạoxenlulot he o phươngphápsửdụngtácnhânhy

dropeoxittrongmôitrườngaxit

Quátrìnhthubộtxenlulođượctiếnhành2côngđoạn:

-Côngđoạn1:xửlýrơmrạ(nấu)bằngdungdịchhydropeoxitc ó bổsungaxitsunfuricvàxúctácnatrimolipdatởcácđiệukiệnkhácn h a u

-Côngđoạn2:bộtsaunấuđượcrửavàtiếptụctríchlykiềmb ằngdungdịchNaOHvớimứcsửdụng,nhiệtđộvàthờigianxửlýkhácnhau.Đãtiếnhànhkhảosátảnhhưởngcủacácyếutốcôngnghệcủaq u á trìn

hx ửl ý h a i c ô n g đ o ạ n , đ ế nhiệusuấtvàtínhc h ấtc ủabột

62.8 59.3

54.7 51.8 62.3

48.9

60

61.6

55 1

2

50

1 2

51.3

49.4 y=0.0712x 2 -3.1718x+83.456

1 2

62 60

51.5

y=4.2x 2

-14.364x+62.479 50R²=0.9567

45

54 54.3

52.6 51.8

hiệu suất vàtính chấtbộtxenlulo

(1:Hiệusuấtbột,2:Hiệusuất-xenlulo)

Hình 3.25.Ảnhhưởngcủamứcsửdụng NaOHhiệu

suấtvàtính chấtbộtxenlulo (1:Hiệusuấtbột,2:Hiệusuất-xenlulo)

HìnhảnhSEMcủabộtxenlulothuđượcsaucáccôngđoạnchot h ấyrằngsaucôngđoạnxửlýbằnghydropeoxittrongmôitrườngaxitsunfuriccó bổ

táchrakhỏix ơ sợi,nhưngchưahòatanvàodịch xửlý.Docócầncócôngđoạn2l à tríchlykiềmđểhòatanlignin.HìnhảnhSEMcủabộtxenlulothuđ ư ợ csaucảquátrìnhchothấyrõtrạngtháicủaxơsợixenlulo

95.2 94.3

81.6 81.9

81.8 79

sovớinguyênli ệu)

xenlulo trong bột (%)

Hàmlượngα-Hàmlượngli gnin trongbộtxen lulo(%)

Độ tro củabộtxenl ulo(%)

xenlulo(%son guyênliệu) Rơm

Hiệusuấtα-rạ

Thânn gô

gô

Rơmrạ Thân ngô

Rơm rạ

Thân ngô

1 85

2 80

(1-Hiệusuất;2-Độtrắng)

1 70

81.5 76 69

tính chất bộtxenlulo (Mứcsửdụng H 2 O 2 6%, nhiệtđộtẩy 70 o C,thời giantẩy60phút;1-Độtrắng; 2-Hiệusuất)

Côngnghệtẩytrắngbộtxenlulohydropeoxitbằnghydropeoxitnhưs a u :+MứcsửdụngH2O2:6%sovớibộtKTĐ(3%-1,5%-

1,5%chot ừnggiaiđoạn)

0,5%chot ừnggiaiđoạn)

+Thờigiantẩy:60phútchomỗigiaiđoạntẩy

Bộtxenlulothuđượcsautẩycóhiệusuấtkhoảng

38,1%sovớir ơ m rạKTĐbanđầu.Bộtcóđộtrắngkhoảng82%ISO,hàmlượngα-xenlulo67,5%

3.7 Nghiêncứuchếtạomicroxenlulovànanoxenlulotừxenlulocủar

ơmrạ

YêucầuchungđốivớiMCClàhàmlượngα-xenlulophảitươngđ ố icao,cònlạitùytheomụcđíchsửdụngmàquyđịnhcácchỉtiêuk ỹthuậtkhác,như độtro,bậctrùnghợp củaxenlulohaymàusắccủas ảnphẩm

TrongLuậnánđãchọnxenlulosunfatlàmnguyênliệuchếtạoMCC,theophươngpháptinhchế(làmgiàu)kiềmvàthủyphânbằngaxitclohydric.Mụcđíchcủatinhchếxenlulolàtăng hàmlượngα-xenlulolênmứctốiđacóthể,đồngthờitáchloạicácchấtvôcơ,đểgiảmđộtr

xenlulo)