Nghiên cứu đã sử dụng các phương pháp phân tích tiêu chuẩn TAPPI để xác định thành phần hóa học của rơm rạ, sử dụng các phương pháp thực nghiệm để thiết lập các yếu tố công nghệ phù hợp tách loại lignin trong khâu đoạn xử lý rơm rạ với axit formic và dung dịch kiềm. Mời các bạn cùng tham khảo!
Công nghiệp rừng TÁCH LOẠI LIGNIN TỪ PHẾ PHỤ PHẨM NÔNG NGHIỆP (RƠM RẠ) BẰNG PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ VỚI AXIT FORMIC Nguyễn Thị Minh Nguyệt1, Nguyễn Cao Cường2 Trường Đại học Lâm nghiệp Công ty TNHH thành viên hóa chất 21 TĨM TẮT Xử lý rơm rạ axit formic với mục đích thu nhận, chuyển hóa sử dụng hiệu xenluloza Nghiên cứu sử dụng phương pháp phân tích tiêu chuẩn TAPPI để xác định thành phần hóa học rơm rạ, sử dụng phương pháp thực nghiệm để thiết lập yếu tố công nghệ phù hợp tách loại lignin khâu đoạn xử lý rơm rạ với axit formic dung dịch kiềm Với mức dung axit formic 12,5 ml/g so với nguyên liệu khô tuyệt đối, rơm rạ xử lý nhiệt độ sôi dung dịch khoảng thời gian từ 75 đến 90 phút mức độ tách loại lignin đạt khoảng 38%, hiệu suất bột dao động khoảng 48 - 50%, sau nguyên liệu tiếp tục xử lý với dung dịch kiềm NaOH 5% nhiệt độ sôi hỗn hợp khoảng thời gian 30 phút mức độ tách loại lignin tăng lên đạt khoảng 44% hiệu xuất bột giảm khoảng 40% Bột xenluloza sau xử lý qua hai công đoạn dễ dàng tẩy trắng đạt độ trắng 82% sử dụng quy trình tầy trắng cơng đoạn Do-EP-D1 Phân tích hình thái xơ sợi xenluloza rơm rạ trước sau trình xử lý cho thấy khác biệt rõ chất lượng xơ sợi xenluloza Từ khóa: Axit formic, bột xenluloza, lignin, rơm rạ, tẩy trắng ĐẶT VẤN ĐỀ Với kết nghiên cứu nước, rơm rạ nguồn vật liệu lignoxenluloza phù hợp cho sản xuất vật liệu xơ sợi sản phẩm giá trị gia tăng khác Việc tận dụng rơm rạ cho chế biến sinh-hóa học khơng mang lại lợi ích kinh tế lớn, mà lợi ích mơi trường, góp phần phát triển bền vững cơng - nơng nghiệp Tuy nhiên, thực tế cho thấy công nghệ khả thi chế biến rơm rạ gặp nhiều khó khăn để triển khai quy mơ cơng nghiệp (Nguyễn Thị Minh Phương cộng sự, 2014; Sun XF et al., 2005) Nguyên chủ yếu rơm rạ chưa cạnh tranh với nguyên liệu gỗ, nước ta có tiềm tương đối lớn gỗ nguyên liệu, đồng thời thiếu nhiều nghiên cứu định hướng ứng dụng chuyển hóa rơm rạ thành sản phẩm khác Một hướng nghiên cứu có ý nghĩa khoa học cơng nghệ quan trọng chuyển hóa rơm rạ thành vật liệu xơ sợi tác dụng axit hữu Mục tiêu việc tách loại lignin từ rơm rạ axit formic, nhằm đánh giá khả thu nhận xenluloza cho trìnhchuyển hóa thành hóa chất vật liệu Ưu điểm sử dụng axit formic hay cácaxit hữu khác tiến hành q trình xử lý nhiệt độ thấp, axit dễ bay thu hồi tái sử 112 dụng, bột xenluloza thu có độ bền học cao, bị phân hủy nhiệt độ cao (Fu D et al., 2010; Sun X-F et al., 2011) Nhiệm vụ nghiên cứu xác lập giá trị thích hợp thơng số cơng nghệ q trình nấu ngun liệu rơm rạ dung dịch axit formic để thu bột xenluloza Trong khuôn khổ nghiên cứu, vấn đề thu hồi tận dụng axit chưa đặt Mặc dù chế hóa học q trình tách loại lignin axit formic chưa nghiên cứu xác lập, khẳng định tác dụng axit formic lignin bị phân hủy, tạo thành hợp chất thấp phân tử, khả hòa tan chúng dung dịch axit formic hạn chế, nên để tách chúng khỏi xơ sợi cần phải có cơng đoạn trích ly kiềm (xử lý dung dịch NaOH) Vì mà trình tách loại lignin rơm rạ, dạng nguyên liệu khác, cần phải tiến hành hai cơng đoạn: nấu dung dịch axit formic trích ly kiềm PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Nguyên vật liệu Rơm rạ sử dụng cho nghiên cứu giống lúa Q5 Thanh Hóa Mẫu cho nghiên cứu lấy theo phương pháp chọn ngẫu nhiên vị trí khác ruộng sau thu hoạch hạt làm hạt lép, để khơ gió TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 2- 2020 Cơng nghiệp rừng Các hóa chất sử dụng dạng PA, xuất xứ Trung Quốc, Việt Nam 2.2 Phương pháp thực nghiệm - Chuẩn bị nguyên liệu cho nghiên cứu: Ngun liệu rơm rạ sau khơ gió nghiền nhỏ sàng chọn theo quy định tiêu chuẩn phân tích thành phần hóa học phần thực nghiệm khác - Xác định thành phần hóa học nguyên liệu rơm rạ: Các thành phần hóa học nguyên liệu rơm rạ xác định theo phương Nguyên liệu rơm rạ nghiền nhỏ Rửa bột xenluloza vàsấy Tẩy trắng pháp tiêu chuẩn hóa phân tích thành phần hóa học gỗ nguyên liệu thực vật Hiệu suất bột xác định phương pháp sấy khô (TAPPI T207 cm-99) xenluloza (TAPPI T17); lignin (TAPPI T222); chất tan nước nóng (TAPPI T207) độ tro (TAPPI T211) Các chất tan dung dịch NaOH 1% (TAPPI T212) - Phương pháp tách loại lignin để thu nhận xenluloza tiến hành với quy trình nhiều cơng đoạn theo sơ đồ sau: Xử lý axit formic Trung hòa kiềm dư Rửa, thu hồi axit Trích ly kiềm (NaOH) Bột xenluloza xenluloza Hình Sơ đồ xử lý rơm rạ Xử lý nguyên liệu rơm rạ axit formic sau trung hịa kiềm, q trình thực nghiệm tiến hành bình tam giác chịu nhiệt, lắp với sinh hàn ngược gia nhiệt bếp điện bể ổn nhiệt tùy theo mục tiêu thực nghiệm Thành phần dịch nấu, tỷ lệ dịch, nhiệt độ thời gian xử lý điều chỉnh tùy theo mục tiêu khâu đoạn thí nghiệm - Phương pháp xác định hàm lượng lignin bột xenluloza: mẫu bột sau xử lý tiến hành theo phương pháp chung phân tích tính chất bột giấy (Оболенская А В et al., 1991) - Phương pháp xác định hiệu xuất bột sau xử lý qua công đoạn: thực theo phương pháp chung kỹ thuật nấu bột giấy (Nguyễn Thị Minh Nguyệt cộng sự, 2015): Hiệu suất bột = Khối lượng bột khô tuyệt đối sau xử lý/Khối lượng bột khô tuyệt đối trước xử lý x 100% - Phương pháp tẩy trắng xenluloza: Được tiến hành nồi phản ứng kín inox dung tích 300 ml, gia nhiệt bể cách thủy ổn nhiệt Tiến hành với khoảng g bột khơ gió, theo sơ đồ tẩy trắng công đoạn DoEP-D1 - Phân tích hình thái xơ sợi: Bột xenlulozo đánh tơi máy đánh tơi, để thu bột tơi từ xơ sợi sau lấy mẫu phân tích Ảnh SEM chụp kính hiển vi điện tử qt phát xạ trường (FESEM) JEOL JSM-7600F phịng thí nghiệm hiển vi điện tử Vi phân tích, Viện Tiên tiến Khoa học Công nghệ, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Thành phần hóa học rơm rạ Tuy nghiên cứu nhiều, rơm rạ ngắn ngày, thu hoạch theo mùa vụ, giống lúa có thành phần hóa học khác nhau, tùy thuộc vào điều kiện lập địa vùng, mùa, xác định thành phần hóa học cần thiết nghiên cứu, có ý nghĩa quan trọng, làm sở để đánh giá mức độ chuyển hóa thành phần trình xử lý tác nhân khác TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 2- 2020 113 Cơng nghiệp rừng Thành phần hóa học mẫu nguyên liệu rơm rạ sử dụng cho nghiên cứu xác định Bảng Bảng Thành phần hóa học rơm rạ lúa Q5 TT Thànhphần Hàm lượng (%) Xenluloza 35,6 Lignin 18,1 Pentozan 20,6 Độ tro 12,7 Các chất tan nước nóng 24,7 So với kết nghiên cứu thành phần hóa học rơm rạ giống lúa hay số giống lúa khác Việt Nam (Nguyễn Thị Minh Phương cộng sự, 2013), thành phần hóa học rơm rạ Q5, sử dụng cho nghiên cứu có số khác biệt định, điều thời vụ thu hoạch điều kiện lập địa sinh trưởng khác 3.2 Ảnh hưởng yếu tố công nghệ đến q trình tách loại lignin axít formic 3.2.1 Ảnh hưởng mức dùng axit formic tới hiệu suất bột mức độ tách lignin bột Để xác định mức sử dụng axit thích hợp, nhóm nghiên cứu tiến hành mẻ thí nghiệm với thơng số cơng nghệ: Khối lượng ngun liệu/mẻ thí nghiệm: 15 g (tính theo ngun liệu khơ tuyệt đối) Nhiệt độ: nhiệt độ sôi dịch nấu (100oC); Thời gian nấu: giờ; Tỉ lệ dịch mẻ nấu tương ứng 1:10; 1:11; 1:12,5; 1: 14; 1:15 Kết thu cho thấy, thay đổi mức dùng axit từ 10 ml/g đến 12,5 ml/g, hiệu suất bột khơng có thay đổi khơng đáng kể Tuy nhiên giai đoạn lượng lignin bị phân hủy tăng mạnh dao động từ (37,84% đến 48,78%) Với mức dùng axit lớn 12,5 ml/g hiệu suất bột bắt đầu giảm mạnh, chủ yếu lignin tiếp tục bị thủy phân axit đồng thời giai đoạn cabohydrat phân tử lượng thấp bị phân hủy (Hình 2, 3) Có thể thấy, tăng mức dùng axit formic tăng lượng lignin hịa tan, nhờ mà hàm lượng lignin bột giảm Tuy nhiên hiệu suất bột bịảnh hưởng đáng kể tăng mức dùng axit Như vậy, với kết nghiên cứu chọn mức dùng axit formic thích hợp 12,5 ml/g 60 Mức tách loại lignin (%) Hiệu suất bột (%) 44 43 42 50 40 41 30 40 10 11 12 13 14 15 Mức dùng HCOOH (ml/g) Hình Ảnh hưởng mức dùng axit tới hiệu suất bột (Nhiệt độ xử lý: 100oC; Thời gian xử lý: 120 phút) 114 10 11 12 13 14 Mức dùng HCOOH (ml/g) Hình Ảnh hưởng mức dùng axit tới mức tách loại lignin từ rơm rạ (Nhiệt độ xử lý: 100oC; Thời gian xử lý: 120 phút) TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 2- 2020 15 Công nghiệp rừng 3.2.2 Ảnh hưởng thời gian xử lý tới hiệu suất bột mức độ tách lignin bột Tiến hành xử lý rơm rạ nhiệt độ 100oC, với mức dùng axit formic: 12,5 ml/g, mức thời gian: 45 phút, 60 phút, 75 phút, 90 phut, 105 phút, 120 phút Kết thu (hình 4, 5) cho thấy chất hữu rơm rạ bị phân hủy thời gian xử lý 75 phút (Hoàng Quốc Lâm, 2000; F Monteil-Rivera et al., 2012; Lê Quang Diễn et al., 2015) cụ thể giai đoạn hiệu suất bột giảm không nhiều (0,3%) Sau 90 phút xử lý: hiệu suất bột giảm mạnh (từ 50% 43%) Ở giai đoạn phân hủy lignin, phần chất vơ cịn có polysacarit mạch ngắn bị thủy phân, ảnh hưởng nhiều đến hiệu suất bột Mức độ tách loại lignin diễn biến tăng dần tăng thời gian xử lý với axit formic, phân tử lignin có chiều hướng bị phân hủy mạnh tăng thời gian xử lý Như vậy, kéo dài thời gian xử lý, tách loại lượng lignin nhiều hơn, đồng thời lượngcacbohydrat bị phân hủy mạnh Từ lựa chọn thời gian xử lý thích hợp khoảng 75 ÷ 90 phút 51 50 Mức tách loại lignin (%) Hiệu suất bột (%) 50 49 48 47 46 45 45 40 35 44 30 43 45 60 75 90 Thời gian xử lý (phút) 105 120 Hình Ảnh hưởng thời gian xử lý tới hiệu bột (Nhiệt độ xử lý: 100oC; Mức dùng axit formic: 12,5 ml/g) 3.2.3 Ảnh hưởng nhiệt độ xử lý tới hiệu suất bột mức độ tách lignin bột Qua nghiên cứu thăm dò đơn yếu tố cho thấy, việc tách loại lignin khâu đoạn xử lý với axit formic tiến hành điều kiện nhiệt độ sôi dung dịch thời gian 90 phút cho hàm lượng lignin lại bột thấp nhiều so với mẫu tiến hành nhiệt độ thấp (70oC, 80oC) Vì nghiên cứu tiến hành xử lý mẫu rơm rạ với axit formic nhiệt độ sôi dung dịch hiệu Từ kết thu đưa điều kiện công nghệ công đoạn thứ (nấu rơm rạ với axit formic) sau: - Mức dùng axit: 12,5 ml/g rơm rạ; - Nhiệt độ nấu: nhiệt độ sôi dung dịch; - Thời gian nấu: 75÷90 phút 45 60 75 90 105 120 Thời gian xử lý (phút) Hình Ảnh hưởng thời gian tới mức độ tách loại lignin từ rơm rạ (Nhiệt độ xử lý:100oC; Mức dùng axit formic: 12,5 ml/g) Bột xenluloza thu có hiệu suất 48 50%, mức độ tách loại lignin đạt khoảng 38% 3.3 Ảnh hưởng điều kiện trích ly kiềm tới hiệu tách loại lignin Trích ly kiềm tiến hành với mục đích hịa tan lignin chất vô từ rơm rạ sau qua xử lý axit formic Trình tự tiến hành tương tự thực nghiệm trước Bột xenluloza thu sau xử lý với axit formic (ở chế độ công nghệ lựa chọn), sử dụng cho nghiên cứu trích ly kiềm Tiến hành trích ly kiềm nhiệt độ sôi dung dịch, thời gian 30 phút Mức dùng kiềm điều chỉnh khoảng 0,5 ÷ 10,0%, so với bột khơ tuyệt đối (Nhiệt độ thời gian xử lý xác định phù hợp loạt khảo sát sơ bộ) TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 2- 2020 115 Công nghiệp rừng 100 60 95 Mức tách loại lignin (%) 50 Hiệu suất bột (%) 90 85 80 40 30 20 10 75 70 10 Mức dùng NaOH (% so với bột KTĐ) Hình Ảnh hưởng mức dùng NaOH tới hiệu suất bột (Nhiệt độ xử lý: 100oC, thời gian xử lý: 30 phút) Kết thu (hình 6, 7), cho thấy, hiệu suất bột giảm mức dùng kiềm tăng Tuy nhiên, tính tốn cho thấy lượng cacbohydrat khơng bị phân hủy, mà có lignin, chất vơ chất hữu khác bị hịa tan dịch kiềm, (R C Sun, J Tomkinson, 2002; Dien Le Q et al., 2015; Nguyen Thi Minh Phuong et al., 2015) Với mức dùng kiềm < 2,5% so với bột, mức tách loại lignin chưa cao, đạt mức khoảng 27% so với lượng lignin có bột Tiếp tục tăng mức dùng kiềm lên mức 5%, có khoảng 44% lignin bị tách loại, tiếp tục tăng mức dùng kiềm, lượng lignin bị tách loạicũng có xu hướng giảm (ở mức 10% tách loại khoảng 58%) Có thể thấy dung dịch kiềm góp phần tách loại tiếp phân tử lignin bị phân hủy thủy phân axit trướcđó mà khơng có ảnh hưởng nhiều đến polysacarit (đặc biệt xenluloza) Theo số liệu thực nghiệm, tăng mức dùng kiềm hàm lượng lignin bột thu sau nấu giảm dần Với mức dùng thấp hiệu tách loại lignin không đáng kể Khi mức dùng kiềm tăng dần khả loại bỏ Hình Ảnh hưởng mức dùng NaOH tới mức tách loại lignin bột (Nhiệt độ xử lý: 100oC, thời gian xử lý: 30 phút) lignin lớn Dựa vào đồ thị thể tương quan mức dùng với hiệu suất bột hiệu tách loạilignin, chọn mức dùng NaOH 5% phù hợp với khả tách loại mức độ tiêu hao kiềm Như vậy, chế độ cơng nghệ trích ly kiềm thích hợp là: - Tỉ dịch: 1/10; - Mức dùng kiềm: 5%; - Nhiệt độ xử lý: 100oC; - Thời gian xử lý: 30 phút Các chế độ cơng nghệ điều chỉnh tùy theo mục tiêu thu nhận bột với tính chất khác Bột sau trích ly kiềm có hiệu suất dao động 40%, mức độ tách loại lignin đạt 44% 3.4 Thử nghiệm tẩy trắng bột xenluloza từ rơm rạ Kế thừa nghiên cứu trước tẩy trắng bột xenluloza từ rơm rạ (Hoàng Quốc Lâm, 2000; Nguyễn Thị Minh Nguyệt et al., 2015), thử nghiệm tẩy trắng bột xenluloza qua giai đoạn trích ly kiềm tẩy trắng theo quy trình tẩy trắng công đoạn Do-EP-D1, với chế độ công nghệ thể bảng Bảng Chế độ tẩy trắng dioxit clo công đoạn Do-EP-D1 Mức sử dụng Hóa chất Thời gian Cơng đoạn tẩy hóa chất Nhiệt độ (oC) sử dụng (phút) (% bột KTĐ) D0 ClO2 5,0 60 40 EP NaOH 2,5 60 60 D1 ClO2 2,5 60 60 116 10 Mức dùng NaOH (% so với bột KTĐ) TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 2- 2020 Công nghiệp rừng Kết tẩy trắng cho độ trắng bột sau tẩy đạt 82% ISO 3.5 Hình thái xơ sợi bột xenluloza Quan sát ảnh SEM (hình a, b, c, d) thấy, có khác biệt rõ rệt hình thái xơ sợi rơm rạ qua cơng đoạn xử lý a b c d Hình Ảnh chụp SEM bột xenluloza trước sau trình xử lý Khi ngun liệu cịn dạng ngun thể, quan sát thấy xơ sợi, chúng cịn dạng kết khối (hình 8a) Sau xử lý axit formic (hình 8b), xơ sợi tách loại phần lignin chất khác nên định hình rõ, cịn tượng kết “bó” Sau trích ly kiềm, xơ sợi tơi hơn, nhẵn hơn, xơ sợi vụn Sự khác biệt bột tẩy trắng (hình 8d) so với bột sau trích ly kiềm (chưa tẩy trắng) (hình 8c), khoảng cách xơ sợi phân định rõ biểu độ sơ sợi sau trình tẩy trắng KẾT LUẬN Từ kết thu kết luận: Xử lý rơm rạ axit formic phương pháp phù hợp để tách loại lignin thu nhận xenluloza Chế độ cơng nghệ thích hợp để thu bột xơ xợi có hiệu suất khoảng 40%, bao gồm hai công đoạn xử lý: - Công đoạn 1: xử lý axit formic với tỉ lệ axit tương ứng 12,5ml/g; tỉ dịch 1:12,5; nhiệt độ sôi dung dịch, khoảng thời gian 75 - 90 phút; - Công đoạn 2: xử lý dung dịch NaOH nồng độ 5%, nhiệt độ sôi dung dịch, tỷ lệ dịch 1:10, thời gian 30 phút; Xơ xợi sau xử lý qua cơng đoạn có khả dễ tẩy trắng để đạt độ trắng 80% Với tính chất trên, bột xenluloza thu từ rơm rạ sau tách loại lignin sử dụng cho chuyển hóa thành bioethanol, phụ gia vật liệu compozit, làm bột giấy chuyển hóa thành hóa chất khác tùy vào mục đích sử dụng TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Thị Minh Nguyệt, Lê Quang Diễn, Cao Quốc An (2015), Cơng nghệ chế biên hóa học gỗ, NXB Nông nghiệp Nguyễn Thị Minh Phương, Lê Quang Diễn, Dỗn Thái Hịa (2014), Tiền xử lý rơm rạ axit axetic bổ sung axit clohydric đường hóa enzyme cho sản xuất etanol sinh học, Tạp chí KH&CN Trường Đại học Kỹ thuật, số 98 Nguyễn Thị Minh Phương, Lê Quang Diễn, Doãn Thái Hòa, Nguyễn Tử Kim, Nguyễn Thị Trịnh (2013), Thành phần hóa học tính chất lý học rơm TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 2- 2020 117 Công nghiệp rừng rạ số giống lúa sử dụng cho sản xuất etanol sinh học, Tạp chí Hóa học, T51, số Hồng Quốc Lâm (2000), Nấu tẩy trắng rơm lúa mì đen môi trường xúc tác – dung môi hữu axit foocmic/axit axetic, Tạp chí Cơng nghiệp Giấy 10 – 2000 X Chen, J Yuc, Z Zhang, C Lu (2011), Study on structure and thermal stability properties of cellulose fibers from rice straw, Carbohydrate Polymers, 85, 245-250 R C Sun, J Tomkinson (2002), Comparative study of lignins isolated by alkali and ultrasoundassisted alkali extractions from wheat straw, Ultrasonics Sonochemistry, 9, 85-93 F Monteil-Rivera, G H Huang, L Paquet, S Deschamps, C Beaulieu, J Hawari (2012), Microwaveassisted extraction of lignin from triticale straw: Optimization and microwave effects, Bioresource Technology, 104, 775-782 Fu D, Mazza G, Tamaki Y (2010) Lignin extraction from straw by ionic liquids and enzymatic hydrolysis of the cellulosic residues J Agric Food Chem., 58:2915–2922 Sun X-F, Sun R, Fowler, Y Wu, M Rajaratnamc (2011), Structural characterization and isolation of lignin and hemicelluloses from barley straw, Industrial Crops and Products, 2011, 33, 588-598 10 Sun XF, Sun RC, Fowler P, Baird MS (2005), Extraction and characterization of original lignin and hemicelluloses from wheat straw, J Agric Food Chem 53(4):860–870 11 Dien Le Q, Phuong NT, Hoa DT, Huy Hoang P (2015), Efficient pretreatment of vietnamese rice straw by soda and sulfate cooking methods for enzymatic saccharification Appl Biochem Biotechnol., 175(3):1536-47 12 Nguyen Thi Minh Phuong, Le Quang Dien, Doan Thai Hoa, Phan Huy Hoang (2015), Optimization of Alkaline Pretreatment of Rice Straw for Enzymatic Saccharification in Bioethanol Production, Journal of Science and Technology Technical Universities, 105A, pp 56−61 13 Le Quang Dien, Thai Dinh Cuong, Phan Huy Hoang, Doan Thai Hoa, Luu Trung Thanh (2015), Production of Dissolving Cellulose from Rice Straw in Vietnam by Pre-hydrolysis Kraft Pulping, International Journal of Materials Chemistry and Physics, Vol 1, No 3, 359-365 14 Оболенская А В., Ельницкая З.П., Леонович А.А (1991), Лабораторные работы по химии древесины и целлюлозы М.: Экология, 1991 320 с SEPARATING LIGNIN FROM AGRICULTURAL BY-PRODUCTS(STRAW), BY PROCESSING WITH FORMIC ACID Nguyen Thi Minh Nguyet1, Nguyen Cao Cuong2 Vietnam National University of Forestry 21 Chemical One Member Limited Liability Company SUMMARY Straw treatment with acid formic for obtaining, converting and efficiently using cellulose The research used Tappy standard analysis methods to determine the chemical composition of straw; and empirical methods to establish appropriate technological factors for lignin separation in the straw treatment stage with formic acid and lye With the use of 12.5 ml/g formic acid compared to the absolute dry material, straw is treated in the solution at the boiling temperature for a period of 75 to 90 minutes, the level of lignin separation is about 38%, powder efficiency fluctuates between 48 - 50%, then the material continues to be treated with 5% NaOH solution at the boiling temperature of the mixture Within 30 minutes, lignin separation level increased and reached about 44%; powder efficiency also decreased to about 40% Cellulose powder after treatment through the two stages easily bleached and reached 82% bleaching when using the 3-stage bleaching process of Do-EPD1 Analysis of the cellulose fiber morphology in straw before and after the treatment showed a clear difference in cellulosic fiber quality Keywords: Acid formic, bleaching, cellulose, lignin, straw Ngày nhận Ngày phản biện Ngày định đăng 118 : 16/4/2020 : 20/5/2020 : 27/5/2020 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 2- 2020 ... gian xử lý (phút) Hình Ảnh hưởng thời gian tới mức độ tách loại lignin từ rơm rạ (Nhiệt độ xử lý: 100oC; Mức dùng axit formic: 12,5 ml/g) Bột xenluloza thu có hiệu suất 48 50%, mức độ tách loại lignin. .. hiệu tách loại lignin Trích ly kiềm tiến hành với mục đích hịa tan lignin chất vô từ rơm rạ sau qua xử lý axit formic Trình tự tiến hành tương tự thực nghiệm trước Bột xenluloza thu sau xử lý với. .. tăng dần tăng thời gian xử lý với axit formic, phân tử lignin có chiều hướng bị phân hủy mạnh tăng thời gian xử lý Như vậy, kéo dài thời gian xử lý, tách loại lượng lignin nhiều hơn, đồng thời