Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Structure and thermal properties of microcrystalline cellulose extracted from coconut husk fiber

Abdullah Nur Athirah, Sainorudin Muhammad Hanif, Rani Mohd Saiful Asmal, Mohammad Masita, Kadir Nurul Huda Abd, Asim Nilofar

Polimery

|

2021

|

T. 66, nr 3

187--192

EN

In this work, chemically treated microcrystalline cellulose (MCC-C) was extracted from coconut husk fiber. In order to extract hemicellulose, the sieved coconut husk fiber was treated with sodium hydroxide (NaOH) for dewaxing and acidified using sodium chlorite (NaClO2 ) to extract the residual lignin (bleaching process). The obtained lignin-free cellulose was then treated with potassium hydroxide (KOH). The characterizations used to equate the MCC-C with commercial grade microcrystalline cellulose (MCC) are solubility test, X-ray diffractogram (XRD), thermogravimetric analysis (TGA) and scanning electron microscopy (SEM). The XRD showed that the crystallinity of MCC and MCC-C increased significantly by 80.15% and 71.8% by chemical treatments. TGA found that the active removal of lignin-hemicelluloses and the thermal stability of the material were about 350–500°C and 300–500°C. The morphology of the fiber confirmed that there is an irregular cross-section, non-uniform surface, a large amount of short microfibrils and some impurities on the surface of the coconut husk fiber. The findings showed that microcrystalline cellulose has been successfully extracted from coconut husk fiber and that it can be used further.

PL

Celulozę mikrokrystaliczną (MCC-C) wyekstrahowaną z włókien łupiny orzecha kokosowego poddano obróbce chemicznej. Na przesiane włókna łupin orzecha kokosowego działano roztworem wodorotlenku sodu (NaOH) w celu usunięcia wosku, następnie zakwaszono je roztworem chlorynu(III) sodu (NaClO2), w celu ekstrakcji resztkowej ligniny (proces bielenia). Na otrzymaną, pozbawioną ligniny celulozę działano wodorotlenkiem potasu (KOH). Porównano uzyskaną MCC-C z handlową celulozą mikrokrystaliczną (MCC) na podstawie przeprowadzonego testu rozpuszczalności, badań metodami dyfrakcji rentgenowskiej (XRD), analizy termograwimetrycznej (TGA) i skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM). Wyniki badań XRD wykazały, że po obróbce chemicznej krystaliczność zarówno MCC, jak i MCC-C zwiększyła się istotnie o, odpowiednio, 80,15% i 71,8%. Wyniki badań TGA wykazały, że aktywne usunięcie lignin-hemiceluloz powoduje zwiększenie stabilności termicznej celulozy mikrokrystalicznej i przesunięcie temperatury rozkładu do zakresu, odpowiednio, 350–500°C i 300–500°C. Analiza morfologii włókien potwierdziła ich nieregularny przekrój poprzeczny, niejednorodną powierzchnię, dużą liczbę krótkich mikrofibryli oraz zanieczyszczenia na powierzchni. Stwierdzono, że celuloza mikrokrystaliczna wyekstrahowana z włókien łupiny orzecha kokosowego nadaje się do wykorzystania.

2

Biological properties of nutshell and microcrystalline cellulose (MCC) filled high density polyethylene composites

Boran S., Dizman Tomak E., Dönmez Çavdar A.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2016

|

Vol. 78, nr 2

71--77

EN

Purpose: The composites based on natural fibre and wood can be destroyed by fungi attack, even the lignocellulosic materials were used as filler in hydrophobic thermoplastic matrix. The aim of this study was to investigate the effect of microcrystalline cellulose (MCC) and nutshell fibre content on decay resistance of natural fibre composites. Design/methodology/approach: Half of the composite samples were immersed in water for 60 days and then incubated by fungi to investigate the leaching effect on biological resistance. Furthermore, water absorption rate and thickness swelling of samples were determined during water immersing. For this purpose, total nine thermoplastic composites filled different MCC rate (5%, 10% and 15%) and nutshell content (30%) were produced. Decay test were conducted by using a white rot fungus–Trametes versicolor, and a brown rot fungus–Tyromyces palustris, according to EN 113 standard. Findings: Based on findings from this study, weight loss, water absorption rate and thickness swelling correlated with lignocellulosic content in composites. Samples exhibited less than 1% weight loss in decay test and excellent biological resistance against testing fungi. Research limitations/implications: Weight loss (%) and moisture content (%) values of MCC-nutshell HDPE composites after Tyromyces palustris and Trametes versicolor attack were found under 3% and 20%, respectively. Low weight loss values obtained in the study are supposed to be related with the low moisture content. Originality/value: There is not a study dealing with the decay resistance of WPCs produced by a combination of nutshell and MCC fibres. In addition, there is not a substantial study on the effects of MCC/plastic ratio for decay performance of WPCs contained nutshell after long-term leaching test.

3

An Environment - Friendly Method to Prepare Microcrystalline Cellulose

Stupińska H., Iller E., Zimek Z., Wawro D., Ciechańska D., Kopania E., Palenik J., Milczarek S., Stęplewski W., Krzyżanowska G.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2007

|

Vol. 15, no. 5-6 (64)

167--172

EN

In this article a method is presented to prepare MCC from cellulose pulp employing an environment-friendly, effective two-step radiation-enzymatic depolymerisation process. The process was grounded on the radiation degradation by means of an electron beam to initially depolymerise the pulp prior to enzymatic hydrolysis. The cellulose pulp and the MCC made of it were estimated with the following quality indices: polymerisation degree, content of crystalline fraction (KWr), water retention value (WRV), specific volume, whiteness and grain coarseness. The characteristic of the molecular and crystalline structure of MCC as done by gel chromatography (GPC), the microscopic inspection of images and by the wide angle X-ray scattering (WAXS) method. It was documented that the results of preparing MCC by means of two-step depolymerisation depend primarily upon the average cellulose pulp polymerisation degree after enzymatic treatment. MCC preparation conditions recognised as optimal, may be specified as: irradiation of cellulose pulp with a 50 kGy dose followed by enzymatic hydrolysis during 0.5% at 50 °C and module E/S 46 UCMC/g. The depolymerised cellulose pulp is further processed in laboratory scale to form MCC by milling and drying. The MCC obtained is characterised by: DPv 150, a content of crystalline fraction (KWr) of about 64%, specific volume of 38 g/100 cm3and whiteness of 75%. Mass loss was 4.4% and the content of reducing sugars in the solution was 1.4 mg/cm3. The two-step depolymerisation route makes it possible to prepare MCC with quality indices close to materials used in the pharmaceutical industry, paving the way toward an ecological method of manufacturing microcrystalline cellulose for special uses.

PL

Przedstawiono metodę otrzymywania mikrokrystalicznej celulozy (MKC) z masy celulozowej z zastosowaniem nietoksycznego, sposobu dwustopniowej depolimeryzacji celulozy – radiacyjnej i enzymatycznej. Podstawą metody jest wstępna depolimeryzacja celulozy poprzez degradację radiacyjną wiązką elektronów przed hydrolizą enzymatyczną. Oceniono masę celulozową i otrzymaną z niej MKC poprzez oznaczenie stopienia polimeryzacji, zawartości frakcji krystalicznej (KWr), wskaźnika wtórnego pęcznienia (WRV), ciężaru nasypowego, białości i granulację. Charakterystykę molekularnej i krystalicznej struktury otrzymanej MKC zbadano za pomocą chromatografii żelowej (GPC), mikroskopowej analizy obrazu i szerokokątnego rozpraszania promieni rentgenowskich (WAXS). Wykazano, że jakość otrzymywanej MKC przy zastosowaniem dwustopniowej depolimeryzacji zależy od średniego stopnia polimeryzacji masy celulozowej po obróbce enzymatycznej. Za optymalne warunki otrzymywania MKC z zastosowaniem depolimeryzacji radiacyjnej i enzymatycznej uznano: napromienianie masy celulozowej Alicell Super dawką 50 kGy, hydrolizę enzymatyczną przy module E/S 46 JCMC/g, w temperaturze 50 °C, w czasie 0,5 h. Z tak depolimeryzowanej masy celulozowej otrzymano MKC , która charakteryzowała się DPV = 150, zawartością frakcji krystalicznej (KWr) ok. 64%, ciężarem nasypowym 38 g/100 cm3 i białością 75%. Opracowana metoda pozwala otrzymać MKC o parametrach zbliżonych do MKC stosowanych w przemyśle farmaceutycznym, co otwiera drogę do ekologicznej technologii wytwarzania celulozy mikrokrystalicznej do celów specjalnych.

4

Properties of chitosan and microcrystalline cellulose composite gels

Laka M., Chernyavska S., Jakobsons E.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2005

|

Vol. 10, no spec

323-327

EN

The rheological properties of chitosan and microcrystalline cellulose (MCC) composite gels, as well as the mechanical properties, water vapour sorption and swelling of films prepared from them were investigated. It has been shown that, on addition of liquid crystalline 9% MCC gels to non-liquid crystalline 2% chitosan gels, composite gels at sufficiently great MCC contents acquire liquid crystalline rheological properties. The dependence of the viscosity of composite gels on the MCC content has an extreme character with a minimum. When the MCC content reaches the value at which a liquid crystalline structure is formed in the composite gel, viscosity decreases somewhat. A study of the properties of the films has shown that, with increasing MCC content up to 65%, the tensile stress and modulus of elasticity of the film samples increase, while elongation at break, water vapour sorption and swelling decrease. This can be explained mainly by the formation of bonds between the MCC carbonyl and carboxyl groups and chitosan amino groups.