Hydrogen peroxide oxidized starch and dextrin with retention of depolymerized small molecular mass fractions

Sammanfattning

Trälim utgör en stor del av alla lim globalt och är avgörande för skapandet av träkompositmaterial, som många industrier och produkter är beroende av. Bland de vanligaste trälimmen använder flera formaldehyd som en väsentlig komponent i deras polymera struktur. Medan formaldehyd är ett allmänt använt, billigt och pålitligt material, är det också giftigt och har generellt ursprung från petroleumkällor. Ett ersättningsmaterial med di- eller polyaldehydisk funktionalitet av grönt ursprung är därför önskvärt för framtida trälimkemi. En potentiell lösning involverar att oxidera polysackarider såsom stärkelse och dextrin för att funktionalisera de upprepande glukosenheterna med aldehyder, ketoner och karboxylsyror. Här visas att Fenton-liknande förhållanden, med väteperoxid som oxidationsmedel och järn som katalysator, kan användas för att utföra reaktionen effektivt under atmosfäriska förhållanden, vilket producerar minimala biprodukter såsom vätgas, vatten och järnkomplex. Betydande funktionalisering observerades i en lågmolekylviktsfraktion som frigörs från polysackariden vid oxidation, en fraktion som traditionellt förloras under upparbetning via centrifugering. Detta arbete antyder att retention av denna lågmolekylviktsfraktion i produktblandningen kan förbättra framtida limegenskaper vid låg grad av oxidation i material med hög polymerisationsgrad, även om kvarhållande av depolymeriserade fraktioner från material med lägre polymeriseringsgrad, såsom dextrin, kanske inte ger de önskade polyaldehydiska produkterna i tillräckliga koncentrationer. Kvarhållandet av lågmolekylviktsfraktionen antyder också att stora mängder oxidationsmedel och katalysator bör undvikas, eftersom högre oxidationsgrad kan resultera i oönskade monofunktionella molekyler på grund av hög depolymerisation.