Surface modified cellulose obtained by acetylation without solvents of bleached and unbleached kraft pulps

• Autorzy: Olaru N. , Olaru L. , Vasile C. , Ander P.

Warianty tytułu

PL

Celuloza modyfikowana powierzchniowo otrzymana metodą acetylowania bez rozpuszczalników bielonej i niebielonej celulozowej masy siarczanowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Heterogeneous acetylation to a low extent of bleached and unbleached commercial kraft pulps was performed with acetic anhydride without solvents and in the presence of sulfuric acid catalyst. The process was conducted in an effort to change the polarity of studied kraft pulps and to improve their compatibility with synthetic polymers without changing their fibrous structure. It was observed that the fiber morphology does not change up to a reaction time of 3 h for both investigated materials. The hydrophilic character of the bleached pulp was decreased by acetylation to a low extent, while the unbleached material showed an initial increase of water retention capacity. At higher degrees of modification, both pulps exhibited similar hydrophilic properties. For both materials, an initial slightly increased susceptibility to enzymatic attack with cellulase from Trichoderma reesei was observed, however the acetylated bleached cellulose fibers were more susceptible to enzymatic attack than those of the unbleached material.

PL

Używając bezwodnika octowego przeprowadzono bez rozpuszczalników, w obecności kwasu siarkowego jako katalizatora, heterogeniczne acetylowanie bielonej (AC) i niebielonej (ACM) celulozowej masy siarczanowej (rys. 1 i 3). Miało to na celu zmianę jej polarności i poprawę kompatybilności z tworzywami polimerowymi bez zmiany struktury włókien celulozy. Badano wpływ czasu trwania tego procesu na właściwości otrzymywanych próbek. Zaobserwowano, że w przypadku obu rodzajów masy celulozowej (AC i ACM) morfologia włókien nie ulega zmianie jeżeli proces prowadzi się nie dłużej niż 3 h (rys. 6). Hydrofilowy charakter bielonej masy celulozowej uległ zmniejszeniu dzięki przeprowadzonemu w niewielkim stopniu acetylowaniu. Próbki niebielonej masy charakteryzował początkowo wzrost zdolności pochłaniania wody, ale przy wyższych stopniach acetylacji oba rodzaje mas wykazywały taki sam charakter hydrofilowy. W przypadku obu mas podatność na enzymatyczny atak z użyciem celulozy pochodzącej z Trichoderma reesei początkowo słabo wzrastała ze wzrostem stopnia acetylacji, aby następnie zmniejszyć się do poziomów niższych niż początkowe. Włókna bielonej i acetylowanej celulozy były bardziej wrażliwe na ten atak niż te zawarte w niebielonej próbce (rys. 9).

Słowa kluczowe

EN

cellulose; acetylation; crystallinity; FTIR; X-ray diffraction analysis

PL

celuloza; acetylowanie; krystaliczność; FTIR; dyfrakcyjna analiza rentgenowska

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2011
• Tom: T. 56, nr 11-12
• Strony: 834--840
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz.

Twórcy

autor

Olaru N.

autor

Olaru L.

autor

Vasile C.

autor

Ander P.

• "Petru Poni" Institute of Macromolecular Chemistry, Aleea Gr. Ghica-Voda No. 41A, RO-700487, Iasi, Romania.,

Bibliografia

• 1. Czarnecki L., White J. L.: J. Appl. Polym. Sci. 1980, 25, 1217.
• 2. Hermann A. S., Nickel J., Riedel U.: Polym. Degrad. Stab. 1998, 59, 251.
• 3. Glasser W. G., Taib R., Jain R. K., Kander R.: J. Appl. Polym. Sci. 1999, 73, 1329.
• 4. Zimmermann T., Pohler E., Geiger T.: Adv. Eng. Mater. 2004, 6, 754.
• 5. Ljungberg N., Bonini C., Bortolussi F., Boisson C., Heux L., Cavaille J. Y.: Biomacromolecules 2005, 6, 2732.
• 6. Rodionova G., Lenes M., Eriksen O., Gregersen O.: Cellulose 2011, 18, 127.
• 7. Yuan H., Nishiyama Y., Kuga S.: Cellulose 2005, 12, 543.
• 8. Freire C. S. R., Silvestre A. J. D., Pascoal Neto C., Belgacem M. N., Gandini A.: J. Appl. Polym. Sci. 2006, 100, 1093.
• 9. Lu J., Askeland P., Drzal L. T.: Polymer 2008, 49, 1285.
• 10. Olaru N., Ciolacu D., Tampu D., Olaru L.: J. Optoelectron. Adv. Mat. 2007, 9, 3917.
• 11. Geurden J.: Pure Appl. Chem. 1967, 14, 507.
• 12. Frisoni G., Baiardo M., Scandola M.: Biomacromolecules 2001, 2, 476.
• 13. Adebajo M. O., Frost R. L.: Spectrochim: Acta Part A 2004, 60, 2315.
• 14. Adebajo M. O., Frost R. L.: Spectrochim: Acta Part A 2004, 60, 449.
• 15. Jing Li, Li-Ping Zhang, Feng Peng, Jing Bian, Tong-Qi Yuan, Feng Xu, Rung-Can Sun: Molecules 2009, 14, 3551.
• 16. Biswas A., Shogren R. L., Willett J. L.: Biomacromolecules 2005, 6, 1843.
• 17. Biswas A., Selling G., Appell M., Woods K. K., Willett J. L., Buchanan C. M.: Carbohydrate Polym. 2007, 68, 555.
• 18. Peres de Paula M., Lacerda T. M., Frollini E.: eXPRES Polym. Lett. 2008, 2, 423.
• 19. Nelson M. L., O'Connor R. T.: J. Appl. Polym. Sci. 1964, 8, 1325.
• 20. Nelson M. L., O'Connor R. T.: J. Appl. Polym. Sci. 1964, 8, 1311.
• 21. Segal L., Creeley J. J., Martin Jr. A. E., Conrad C. M.: Text. Res. J. 1959, 29, 786.
• 22. Artiaga R., Naya S., Garcia A., Barbadillo F., Garcia L.: Thermochimica Acta 2005, 428, 137.