Natronlignīna izdalīšana no bērza koksnes atkritumiem un tā fizikāli ķīmiskā raksturošana

Abstract

Darbā veikta bērza koksnes atkritumu pārstrāde nātronlignīna iegūšanai un sintezēts videi draudzīgs nātronlignīna–hitozāna polielektrolītu komplekss. Pētīta skaidu iepriekšējās apstrādes ietekme uz delignifikācijas procesu, pierādot, ka sārmaina hidrolīze pirms vārīšanas veicina nātronlignīna iznākuma palielināšanos. Izejvielas un polielektrolītu komplekss raksturoti, izmantojot titrēšanu, dinamiskās viskozitātes, daļiņu izmēra, dzeta potenciāla un UV-Vis analīzes metodes, kas apstiprina elektrostatisku mijiedarbību starp komponentiem. Iegūtais nātronlignīna–hitozāna polielektrolītu komplekss pētīts kā augsnes struktūras uzlabotājs un atputekļošanas līdzeklis, uzrādot augstu efektivitāti pat relatīvi zemās koncentrācijās. Pētījums parādīja, ka gan kompleksa koncentrācija, gan tā daudzums būtiski ietekmē augsnes strukturēšanas koeficientu, agronomiski vērtīgu agregātu veidošanos un agregātu spēju samazināt vēja erozijas risku. Nātronlignīna–hitozāna komplekss ir konkurētspējīgs ar tradicionālajiem līdzekļiem, piemēram, lignosulfonātu, un piedāvā ilgtspējīgu alternatīvu, pateicoties savām īpašībām.

The work involved the processing of birch wood waste to obtain soda lignin and the synthesis of an environmentally friendly soda lignin–chitosan polyelectrolyte complex. The effect of preliminary treatment of wood sawdust on the delignification process was studied, demonstrating that alkaline hydrolysis prior to cooking promotes an increase in the yield of soda lignin. The raw materials and the polyelectrolyte complex were characterized using titration, dynamic viscosity, particle size, zeta potential, and UV-Vis analysis methods, confirming electrostatic interactions between the components. The resulting soda lignin-chitosan polyelectrolyte complex was studied as a soil structure enhancer and dust suppressant, showing high effectiveness even at relatively low concentrations. The study showed that both the concentration and the amount of the complex significantly affect the soil structuring coefficient, the formation of agronomically valuable aggregates, and the ability of these aggregates to reduce the risk of wind erosion. The soda lignin–chitosan complex is competitive with traditional agents such as lignosulfonates and offers a sustainable alternative due to its properties.