Gel Permeation Chromatography of Chemically, Irradiated and Enzymatically Treated Cellulosics

• Autorzy: Strobin G. , Ciechańska D. , Wawro D. , Boryniec S. , Struszczyk H. , Sobczak S.

Warianty tytułu

PL

Chromatografia żelowa celulozy poddanej obróbce chemicznej, radiacyjnej i enzymatycznej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

We investigated the effects of chemical treatment (18 wt.% aqueous solution of NaOH), γ60Co radiation and the action of enzymes on the molecular structure and solubility of cellulose in NaOH solution. By using gel permeation chromatography (GPC), it was found out that the molecular heterogeneity of cellulose samples treated with NaOH significantly decreases, and that higher fractions of the polymer are more susceptible to alkaline degradation than are short cellulose macromolecules. Degradation caused by γ-radiation seems to be a fully statistical process. The effect of enzymatic treatment on the molecular parameters of cellulose is quite different. High fractions of the polymer disappear more slowly, and only a slight decrease in the polydispersity ratio can be noticed. At the same time, however, enzymatically treated cellulose becomes readily soluble in a NaOH aqueous solution. This can be useful in the new technology of cellulose fibre manufacturing.

PL

Badano wpływ obróbki chemicznej (18 wt.% wodnego roztworu NaOH), radiacyjnej (γ60Co) i enzymatycznej na charakterystykę molekularną celulozy, wykorzystując metodę chromatografii żelowej (GPC). Stwierdzono, że traktowanie celulozy NaOH powoduje jej znaczną degradację i spadek niejednorodności molekularnej, przy czym wysokocząsteczkowe frakcje są bardziej podatne na degradację alkaliczną niż makrocząsteczki o najniższym ciężarze cząsteczkowym. Degradacja celulozy wywołana obróbką radiacyjną wydaje się być całkowicie statystycznym procesem. Wpływ obróbki enzymatycznej na parametry molekularne celulozy jest zupełnie inny, a mianowicie wysokocząsteczkowe frakcje celulozy ulegają degradacji w niewielkim stopniu, co powoduje niewielki spadek niejednorodności molekularnej. Jednocześnie celuloza traktowana enzymatycznie staje się rozpuszczalna -w wodnym roztworze NaOH może być użyteczne w nowej technologii wytwarzania włókien celulozowych.

Słowa kluczowe

EN

cellulose; cellulose solubility; gel permeation chromatography

PL

celuloza; rozpuszczalność celulozy; chromatografia żelowa

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Łódzki Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Fibres & Textiles in Eastern Europe
• Rocznik: 2003
• Tom: Vol. 11, no. 4 (43)
• Strony: 62--65
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Strobin G.

• Institute of Chemical Fibres, ul. Skłodowskiej-Curie 19/27, 90-570 Łódź, Poland

autor

Ciechańska D.

• Institute of Chemical Fibres, ul. Skłodowskiej-Curie 19/27, 90-570 Łódź, Poland

autor

Wawro D.

• Institute of Chemical Fibres, ul. Skłodowskiej-Curie 19/27, 90-570 Łódź, Poland

autor

Boryniec S.

• Institute of Chemical Fibres, ul. Skłodowskiej-Curie 19/27, 90-570 Łódź, Poland

autor

Struszczyk H.

• Institute of Chemical Fibres, ul. Skłodowskiej-Curie 19/27, 90-570 Łódź, Poland

autor

Sobczak S.

• Institute of Chemical Fibres, ul. Skłodowskiej-Curie 19/27, 90-570 Łódź, Poland

Bibliografia

• 1. H.A. Krassig, Cellulose: Structure, Accessibility and Reactivity. Polymer Monographs, vol. 11, Gordon and Breach Science Publishers. S.A. Basel, Switzerland, 1993, chapter V, pp. 167-314.
• 2. K. Ekman, J.E. Eklund, J. Fors, J. Huttunen and O. Turunen, in Cellulose: Structure, Modification and Hydrolysis, R.A. Young, R.M. Rowell ed., John Wiley and Sons Inc., New York, USA, 1986; p. 131.
• 3. H. Struszczyk, P. Starostka, D. Wawro, K. Wrześniewska-Tosik, A. Urbanowski, J. Kędzior and J. Jóźwicka, ‘Method of cellulose carbamate manufacturing’, Polish Patent No. 160 863 (30.04.1993).
• 4. P. Starostka, H. Struszczyk, J. Jóźwicka, D. Wawro A. Bodek and A. Urbanowski, ‘Method of cellulose carbamate manufacturing’, Polish Patent No. 165 916 (31.03.1995).
• 5. H. Struszczyk, D. Ciechańska, D. Wawro, P. Nousiainen and M. Matero, In Cellulose and Cellulose Derivatives ed. John Kennedy, Woodhead Publishing Ltd. Abington Cambridge, England 1995; pp. 29-35.
• 6. S. Rajagopal, ‘Enhancement of Cellulose Reactivity of Challenges in Cellulose Man-Made Fibres’, Proceedings of the Viscosity Chemistry Seminar, Berol Nobel, Stockholm, Sweden 1994; p. 13.
• 7. R. Immamure, T. Ueno, Tappi 25, 121 (1971).
• 8. M. Dziędziela, J. Rosiak, Cellulose: Chemistry and Technology 11, 261 (1977).
• 9. B.G. Yershov, O.W. Isakova, E.P. Matiushkina and S.D. Samuilova, ibid 21, 331 (1987).
• 10. Ekman et al., Chemiefasern/Textilindustrie 6, 399 (1984).
• 11. K. Meinander, V. Eklund, J. Fors, L. Mandel, J.F. Selin, O. Turnunen, Kemira News, 2, 8 (1987).
• 12. H. Schleicher, H. Lang, Proc. International Conference on Advanced Polymer Materials, Dresden, Germany, 1993, pp. 1-5.
• 13. H. Struszczyk, D. Ciechańska, D. Wawro, Fibres & Textiles in Eastern Europe 3, 47 (1995).
• 14. H. Struszczyk, H. Schleicher and D. Ciechańska, Lenzing Berichte 76, 81 (1997).
• 15. J.L Ekmanis, Am. Lab. News. Jan/Feb. 10 (1987).
• 16. A.F. Turbak, A. El-Kafrawy, F.W. Snyder and A.B. Auerbach, ‘Solvent system for cellulose’, U.S. Patent 4,302,252, 1981.
• 17. F. Turbak, Newer Cellulose Solvent Systems. In Wood and Agricultural Residues; Soltes E.J., Ed.; Acadaemic Press: New York, 1983; pp. 87-99.
• 18. C.L. McCormick, P.A. Callais, B.H. Hutchinson, Jr., Macromolecules 19, 2394, (1986).
• 19. J.D.J. Timpa, Agric. Food Chem. 39, 270 (1991).
• 20. H. Struszczyk, D. Ciechańska, D. Wawro, K. Wrześniewska-Tosik, K. Guzińska, ‘Biotransformation of cellulose and possible practical product application’, INCO Copernicus Project CIPA CT94-0141, Institute of Chemical Fibres Report, 1995-1996; p. 11.
• 21. D. Wawro, ‘Studies on the Alkaline Solution of Cellulose’ Ph.D. Thesis, Technical University, Szczecin, Poland 1998, pp. 34-35, 68-72.
• 22. D. Ciechańska, G. Strobin, S. Boryniec, H. Struszczyk, Int. J. Polym. Anal. Charact. 4, 205 (1997).
• 23. S. Boryniec, G. Strobin, K. Bartos, Polimery 44, 339 (1999).
• 24. M. Mikołajczyk, G. Strobin, H. Struszczyk, E. Iller, A. Kukiełka, H. Stupińska, Fibres & Textiles in Eastern Europe 9, 47 (35), 36, (2001).
• 25. G. Strobin, A. Włochowicz, D. Ciechańska, S. Boryniec, H. Struszczyk, S. Sobczak, International Journal of Polymeric Materials - in press.
• 26. G. Strobin, A. Włochowicz, D. Ciechańska, S. Boryniec, H. Struszczyk, S. Sobczak, Polimery - in press.
• 27. D. Ciechańska, ‘Studies on Cellulose Biotransformation’ Ph.D. Thesis, Technical University of Łódź, Poland, 1996, p. 77.