セルロースアセテートを生成するために溶解パルプの反応性を高めるセルロースフレンドリーな二重機能深層溶媒

科学分野:

• 材料科学
• バイオテクノロジー
• 化学工学

背景:

• セルロースアセテート (CA) の生産には高品質の溶解パルプが不可欠です.
• 従来の溶解パルプの安定性は,化学物質の浸透と処理効率を制限しています.
• 強化されたパルプの反応性を開発することは,高度なCA製造に不可欠です.

研究 の 目的:

• 溶解パルプの反応性を強化する新しい方法を開発し,深層エウテクティック溶媒 (DES) 補助酵素プロセスを使用する.
• 亜鉛酸塩ベースのDESアシストドエンドグルカナーゼ強化セルラーゼ (ZAC-EG) 処理のパルプ特性の有効性を調査する.
• 改良されたパルプが,高性能のアセテートグレードの溶解パルプとセルロースアセテートフィルムを製造するのに適しているかどうかを評価する.

主な方法:

• 新しい深層エウテクティック溶媒 (DES) 補助エンドグルカナーゼ濃縮セルラーゼ (EG) プロセスが開発されました.
• 亜鉛酸塩ベースのDESは,セルロースの水素結合を破壊し,繊維の腫れを促進し,酵素の活動を保護するために使用されました.
• パルプの構造特性 (ポリメリ化度,結晶性,結晶体サイズ) とアセチル化値が分析された.
• セルロースアセテート (CA) フィルムを準備し,光の透光度と伸縮強度について特徴づけました.

主要な成果:

• ZAC-EG処理により,パルプのポリメリゼーション度 (1227〜958) と結晶度が著しく低下し,結晶体の大きさが増加した.
• アセチル化値は331から1148に大幅に増加し,アセタート級の溶解パルプの基準を満たした.
• ZAC-EGパルプから派生したCAフィルムは,商業標準と比較して優れた光透度 (98.6%) と張力強さ (62.2 MPa) を示した.
• DESは溶媒と酵素安定剤として作用し,全体のプロセスの効率を高めました.

結論:

• 開発されたDES助成EGプロセスは,高反応性アセテットグレードの溶解パルプを生産するためのグリーンで効果的な方法です.
• このアプローチは従来のパルプ加工の限界を克服し,優れたセルロースアセテート生産を可能にします.
• セルロースアセテート製品の性能が向上した.