Dissolution of cellulose in cold alkali followed by precipitation

Sammanfattning

Den vanligaste biopolymeren på jorden är cellulosa och det är ett viktigt material i utvecklingen mot ett hållbart samhälle. Cellulosan och dess egenskaper kan modifieras genom kemiska reaktioner. Reaktiviteten hos cellulosans OH-grupper är låg på grund av en tät kristallstruktur, men kan förbättras genom t.ex. svällning eller upplösning följt av utfällning. I det här projeket kommer cellulosa från tre källor, microkristallin cellulose (Avicel), lövedsmassa (björk och asp) och barrvedsmassa (tall och gran) att lösas upp i natriumhydroxid och sedan fällas ut med två olika syror och ett organiskt lösningsmedel. Syrorna som användes var ättiksyra och svavelsyra och det organiska lösningsmedlet var etanol. Därefter jämfördes utbytet av den utfällda cellulosan. Upplösning av Avicel 2.5 viktprocent gjordes i natriumhydroxid-lösning (10%) vid 5 oC och fälldes ut med de tre fällningsmedlen för att bestämma vilket som gav högst utbyte. Ättiksyra gav de bästa resultaten och användes i följande experiment på massa. Massornas löslighet var låg och den olösta massan var tvungen att separeras genom centrifugering innan utfällning av lösningen kunde göras. Hydrolys av massorna utfördes för att öka lösligheten och utfällningsutbytet. Upplösning av Avicel i kall natriumhydroxid och utfällning var framgångsrik. Utbytet vid utfällning med syror var högt. Det fanns ingen topp för maximalt utbyte när syrorna användes som antilösningsmedel, men etanol hade ett maximalt utbyte men lägre än för syrorna. Resultaten med massa var inte lika bra som för Avicel. De separerade olösta delarna var stora för båda massorna, men HW hade större del olöst material. Utbytet av fällning var lågt eftersom det fanns mindre cellulosa upplöst som kunde fällas ut. Hydrolysen av HW och SW var framgångsrik. Detta gjorde det möjligt att lösa upp och fälla ut mer cellulosa från massan.