| Аннотация | Необходимость совершенствования существующей технологии обессмоливания целлюлозы (снижения расхода использующихся при этом проверхностно-активных веществ и уменьшения экологической нагрузки) – обусловила сочетание
существующих методов удаления смолы с ферментативной обработкой. основой механизма обессмоливания целлюлозы амфифильными соединениями является процесс
солюбилизации смолистых веществ, поэтому установление закономерностей данного
процесса и его регулирование предопределяют успешность реализации выбранной технологии. С использованием спектрофотометрии, рН-метрии и метода динамического светорассеяния исследованы особенности солюбилизации триолеина и канифоли в
системах на основе индивидуальных неионогенных поверхностно-активных веществ,
фермента липазы, а также их синергетических смесей с определением солюбилизационных емкостей мицелл и возможного механизма встраивания в них солюбилизата.
Установлено, что синтамид-5 обладает невысокой обессмоливающей способностью,
несмотря на высокую солюбилизационную емкость его мицелл и получение агрегатов
с гидродинамическим радиусом до 98 нм после диффузии канифоли в них. Вероятно,
для успешного обессмоливания целлюлозных полуфабрикатов более предпочтительны
компактные мицеллярные структуры с развитой поверхностью, которые реализуются в
смешанных системах амфифильных соединений, в том числе с присутствием в них синтамида-5. Введение липазы приводит к увеличению солюбилизационной емкости смешанных агрегатов и возрастанию интенсивности встраивания молекул солюбилизата.
При этом в зависимости от природы амфифильного соединения имеет место различный
механизм встраивания солюбилизата в мицеллы. определение размеров ассоциатов в
смешанных системах показало отсутствие денатурации фермента, что прогнозирует
успешное применение таких кооперативных систем для обессмоливания волокнистых
полуфабрикатов. Установлено, что солюбилизирующая способность изучаемых систем
на объектах, моделирующих смолу, коррелируется с их обессмоливающей способностью относительно различных волокнистых полуфабрикатов.
Для цитирования: Смит Р.А., Демьянцева Е.Ю., Андранович о.С., Филиппов А.П.
особенности солюбилизирующего действия амфифильных соединений при обессмоливании целлюлозы // Изв. вузов. Лесн. журн. 2021. № 1 . С. 180–191. DOI: 10.37482/0536-
1036-2021-1-180-191
Благодарность: За содействие в проведении исследования ферментного препарата методом электрофореза в полиакриламидном геле авторы благодарят ведущего инженера
лаборатории № 5 ИВС РАН В.В. Захарова
The necessity to improve the existing technology of pulp deresination, in particular, to
reduce the surfactants consumption and decrease the environmental load, led to a combination
of existing methods of resin removal with the use of enzymatic treatment. The basis of the
pulp deresination mechanism by amphiphilic compounds is the solubilization of resinous
substances. Thus, the establishment of the patterns of this process and its control predetermines
the success of implementation of the selected technology. The features of solubilization of
triolein and rosin in the lipase-based systems of individual nonionic surfactants, the enzyme,
as well as their synergistic mixtures with the determination of solubilization capacities of
micelles and the possible mechanism of solubilizate incorporation into them were studied
using spectrophotometry, pH measurement and dynamic light scattering. It was found that
synthamide-5 has a low deresination capability in spite of the high solubilization capacity of
its micelles and the production of aggregates with a hydrodynamic radius up to 98 nm after
diffusion of rosin into them. It is likely that compact micellar structures with a developed
surface, which are implemented in mixed systems of amphiphilic compounds, including the
presence of synthamide-5 in them, are more preferable for successful deresination of pulp
semi-finished products. The addition of lipase leads to an increased solubilization capacity
of mixed aggregates and an increase in the intensity of solubilizate molecules incorporation.
Thus, depending on the nature of the amphiphilic compound, there is a different mechanism
for solubilizate incorporation into micelles. Determination of the size of associates in mixed
systems showed the absence of enzyme denaturation, which predicts the successful application
of such cooperative systems for deresination of fiber semi-finished products. It is found that
the solubilizing capability of the studied systems on resin modeling objects correlates with
their deresination capability with respect to different fiber semi-finished products.
For citation: Smit R.A., Demiantseva E.Yu., Andranovich O.S., Filippov A.P. Features of
Solubilizing Effect of Amphiphilic Compounds during Pulp Deresination. Lesnoy Zhurnal
[Russian Forestry Journal], 2021, no. 1, pp. 180–191. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-1-
180-191
Acknowledgements: The authors are grateful to V.V. Zakharov, leading engineer of Laboratory
No. 5 of the Institute of Macromolecular Compounds of the Russian Academy of Sciences
(IMC RAS), for his assistance in the study of the enzyme preparation by electrophoresis in
polyacrylamide gel. |