Научная статья на тему 'Использование бересты коры березы для получения сорбционных материалов'

Использование бересты коры березы для получения сорбционных материалов Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

CC BY
497
39
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
БЕРЕСТА КОРЫ БЕРЕЗЫ / АВТОГИДРОЛИЗ / ПЕНОСОРБЕНТ / НЕФТЬ / OUTER BIRCH BARK / AUTO HYDROLYSIS / FOAMSORBENTS / OIL

Аннотация научной статьи по химическим технологиям, автор научной работы — Веприкова Е. В., Терещенко Е. А., Чесноков Н. В., Кузнецов Б. Н.

Изучены свойства сорбентов, полученных взрывным автогидролизом бересты коры березы, и композиционных пеносорбентов, наполненных берестой. Определены условия автогидролиза, позволяющие получать сорбенты с максимальной нефтеемкостью. Изучено влияние содержания бересты в композиционных пеносорбентах на их нефтеемкость и прочность. Показано, что исследованные сорбенты на основе бересты по нефтепоглощению сравнимы с промышленными нефтесобирателями.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим технологиям , автор научной работы — Веприкова Е. В., Терещенко Е. А., Чесноков Н. В., Кузнецов Б. Н.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Utilization of Outer Birch Bark for Sorption Materials Produce1nstitute of Chemistry and Chemical Technology, Siberian Branch

The properties of sorbents, produced by explosive auto hydrolysis of outer birch bark and composition foamsorbents filling of outer birch bark was investigation. The conditions of auto hydrolysis are determined which allow produce sorbents with this maximal oil capacity. The influence of outer birch bark content in composition foamsorbents on this oil capacity and strength was studies. It was shown what the investigated sorbents from outer birch bark as to oil capacity are comparable with commercial oil accumulators.

Текст научной работы на тему «Использование бересты коры березы для получения сорбционных материалов»

Journal of Siberian Federal University. Chemistry 2 (2012 5) 178-188

УДК 503.36+665.662.2

Использование бересты коры березы для получения сорбционных материалов

Е.В. Веприкова*а, Е.А. Терещенкоа, Н.В. Чесноковаб, Б.Н. Кузнецов35

a Институт химии и химической технологии СО РАН, Россия 660036, Красноярск, Академгородок, 50/24 б Сибирский федеральный университет, Россия 660041, Красноярск, Свободный, 79 1

Received 05.06.2012, received in revised form 12.06.2012, accepted 19.06.2012

Изучены свойства сорбентов, полученных взрывным автогидролизом бересты коры березы, и композиционных пеносорбентов, наполненных берестой. Определены условия автогидролиза, позволяющие получать сорбенты с максимальной нефтеемкостью. Изучено влияние содержания бересты в композиционных пеносорбентах на их нефтеемкость и прочность. Показано, что исследованные сорбенты на основе бересты по нефтепоглощению сравнимы с промышленными нефтесобирателями.

Ключевые слова: береста коры березы, автогидролиз, пеносорбент, нефть.

Введение

Береза относится к основным лесообразующим лиственным породам на территории Рос -сии и широко используется в различных отраслях деревообрабатывающей промышленности. В процессе заготовки и получении древесины накапливаются многотоннажные отходы коры березы. В рамках рационального природопользования такие отходы считаются ценным вторичным сырьем и должны максимально полно перерабатываться. Как правило, промышленное использование коры березы ограничивается производством дегтя и декоративных изделий из бересты. Основная часть отходов сжигается или вывозится в отвалы, загрязняя воздух, почву и поверхностные воды продуктами неполного сгорания и экстрактивными веществами коры.

Березовая кора и отдельные ее компоненты являются ценным сырьем для производства материалов с практически важными свойствами. Известно, что измельченная кора березы используется как кормовая добавка в рационе сельскохозяйственных животных и птицы [1, 2].

* Corresponding author E-mail address: [email protected]

1 © Siberian Federal University. All rights reserved

Одним из наиболее перспективных путей утилизации коры березы считается ее химическая переработка с получением биологически активных веществ. Так, из бересты получают суберин, бетулин и его производные [3 - 6]. Луб коры березы можно использовать для получения энтеросорбента, дубильных веществ и антоцианидиновых красителей [7, 8].

В последнее время возрастает интерес к древесным отходам для получения нефтяных сорбентов. Береста, благодаря своему слоистому строению и высокой плавучести, может быть перспективным сырьем для получения таких материалов. Технология получения сорбентов такого назначения должна не только обеспечивать высокую нефтеемкость, но и быть экологически безопасной. В этом отношении перспективен безреагентный метод взрывного автогидролиза, который часто используется для предварительной активации бересты для повышения ее реакционной способности при последующей переработке [9 - 11]. Применение взрывного автогидролиза приводит к разрыхлению плотной структуры бересты, что может обеспечить хорошую нефтепоглотительную способность.

Древесные отходы возможно применять для наполнения карбамидных пенопластов. В зависимости от природы и количества использованных наполнителей можно получать прочные теплоизоляционные материалы, сорбенты для биовосстановления почв от органических загрязнений и тяжелых металлов, которые демонстрируют хорошую сорбционную активность по нефтепродуктам [12, 13].

Целью данной работы - изучение свойств сорбентов, полученных из бересты березы методом взрывного автогидролиза, и композиционных пеносорбентов, наполненных берестой.

Экспериментальная часть

В качестве сырья для получения сорбентов использовали воздушно-сухую бересту березы с остаточной влажностью 10 ± 2 %. Бересту измельчали на дезинтеграторе марки «8255 Nossen» (Германия). Для получения сорбентов взрывным автогидролизом использовали бересту со следующим размером частиц: 1-2 мм - 2,3 %; 2-3 мм - 5,7 %; 3-5 мм - 43,8 %; 5-10 мм - 48,2 %.

Взрывной автогидролиз образцов массой 0,1 кг проводили на установке, описанной в работе [14]. Температуру процесса варьировали от 200 до 260 оС, давление перегретого водяного пара - от 0,5 до 4,0 МПа. Время обработки во всех экспериментах составляло 1 мин. Автоги-дролизованный материал (сорбент) сушили до воздушно-сухого состояния при (100 ± 5) оС. Гидрофобизацию автогидролизованной бересты проводили смесью керосина и толуола в соотношении 7:3. Навеску бересты заливали этой смесью и выдерживали в течение 2 ч. Смесь растворителей отделяли вакуумным фильтрованием до достижения сыпучего состояния. Гидро-фобизированные образцы досушивали на воздухе. Из автогидролизованной бересты фракции 0,5 - 3,0 мм готовили образец, экстрагированный горячей водой, и образец, экстрагированный спиртотолуольной смесью в соотношении 1:2. Экстракцию проводили в аппарате Сокслета в течение 24 ч в периодическом режиме. Экстрагированные образцы сушили при (100 ± 5) оС.

Композиционный карбамидоформальдегидный пеносорбент получали по аналогии со способом, описанном в работе [13]. Для получения полимерной матрицы использовали следующие компоненты, (мас. ч.): карбамидоформальдегидная смола КТ-МТ - 40; пенообразова-

тель ПО-6 - 6,5; отвердитель (13 % соляная кислота) - 6,5; вода - 47. В качестве наполнителя применяли мелкодисперсные (фракции 0 - 0,5 мм и 0 - 1,0 мм) автогидролизованную бересту (Б-ВАГ), исходную бересту (Б-1) и исходную бересту березы с примесью луба (Б-П, содержание луба (15 ± 1) %). Количество вводимой в поропласт бересты варьировали от 5 до 70 мас.%. Бересту смешивали с 1/3 частью воды и вводили в смолу. Смесь перемешивали с интенсивностью (300 ± 10) об/мин. В отличие от аналога смесь пенообразователя, отвердителя и воды добавляли к смеси смолы с наполнителем тремя равными порциями. Время между внесением порций составляет 3 - 5 мин. Перемешивание с момента подачи первой порции осуществляли механическим способом (интенсивность перемешивания 1500 об/мин) и продувкой сжатого воздуха. Продолжительность перемешивания на каждом этапе составляет 5 мин. После введения последней порции вспенивающе-отверждающего агента массу перемешивали еще 5 мин. Расход и скорость подачи воздуха в каждом случае подбирали так, чтобы достичь максимально возможной кратности вспенивания композиционной смеси. Полное отверждение пеносорбен-тов достигается через 4 ч выдержки при стандартных условиях. Для определения свойств использовали воздушно-сухие образцы композиционных пеносорбентов.

Определение нефтеемкости (НЕ), водопоглощения (ВП) и плавучести сорбентов проводили при (20 ± 2) оС по методикам, изложенным в ТУ 214 - 10942238 - 03 - 95. Нефтеемкость определяли по сырой нефти тюменского месторождения (р 0,85 г/см3). Степень отжима нефти - компрессионным способом в соответствии с принятой для нефтяных сорбентов методикой [15]. Количества нефти и воды, одновременно поглощаемые с пленок нефти разной толщины для сорбентов из бересты, устанавливали согласно работе [16]. Во всех экспериментах для исследования свойств сорбентов из автогидролизованной бересты коры березы использовали фракцию 0,5 - 3 мм. Для определения нефтеемкости композиционных поропластов использовали частицы размером 3 - 7 мм.

Для автогидролизованной бересты суммарный объем пор V; (см3/г) устанавливали по сорбции керосина. Так же определяли сорбционную активность по йоду (Аи, ГОСТ 6217-74) и метиленовому синему (АМС, ТУ 6-09-29-76). Для этого образцы автогидролизованной бересты измельчали и использовали фракцию 0 - 0,5 мм.

Кратность вспенивания и прочность при сжатии композиционных материалов определяли по общепринятым методикам для теплоизоляционных материалов [17].

Результаты и обсуждения

Данные рис. 1 показывают, что повышение температуры и давления перегретого водяного пара в процессе автогидролиза приводит к значительному увеличению нефтеемкости сорбентов, полученных из бересты березы (этот показатель для исходной бересты равен 1,31 г/г). Наибольшее увеличение нефтеемкости сорбентов наблюдается при давлении пара 4 МПа и достигает максимального значения 7,2 г/г при 200 оС. Проведение процесса автогидролиза при более высоких температурах нецелесообразно, поскольку сопровождается снижением нефтеемкости из-за осмоления частиц бересты и образования крупных (0,5 - 1,0 см в диаметре) конгломератов. Поэтому температуру 200 оС, давление 4,0 МПа и время обработки 1 мин можно считать оптимальными для получения нефтяных сорбентов из бересты. Выход сорбента при этом составляет 95 - 97 %.

8 п

0 -I-1-1-1-

120 150 180 210 240 Температура, С

Рис. 1. Влияние температуры и давления пара в процессе взрывного автогидролиза на нефтеемкость сорбентов из бересты березы: 1 - 2,0 МПа; 2 - 2,5 МПа; 3 - 4,0 МПа

Таблица 1. Свойства сорбентов, полученных автогидролизом бересты (Терезы (время обработки 1 мин)

Условия получения Нефтеемкссть, г/г* Водопогло-щение, г/г* Показатели сорбции VE, см3/г

Т, оС Р, МПа Aj2, % Амс, мг/г

120 2,0 1,4/1,2 1,5/0,5 12,3 12,1 1,02

160 2,0 3,3/2 ,9 3,1 / 0,8 13,2 9,1 1,57

170 2,5 5,2 /4,6 4,9 / 1,2 12,2 11,4 1,70

190 2,5 6,1 / 5,2 5,0 / 1,4 11,9 10,6 1,77

200 4,0 7,2 / 6,2 5,1 / 1,4 11,8 8,9 1,89

Береста исходная 1,3 0,9 5,0 3,4 0,79

Примечание. В числителе - значения до гидрофобизац ии, в знаменателе - после гидроф обизации, А12 - сорбция йода, АМС - сорбция метиленового синего.

В процессе автогидролиза бересты наряду с увеличением нефтеемкости происходит увеличение водопоглощения сорбонтов по сравнению с исходн ым материалом (табл. °).

Для снижения водопоглощения сорбенты из бересты гидрофобизировали керосином. Данные табл. 1 демонстрируют, что гидрофобизация приводит к существенному уменьшению этос го показателя у исследованных сорбентов. Одновроменно нефтеемкость стрбентов снижается на 10 - 15 %.

Гидрофобизация сорбента, полученного автоеидролиеом бересты при 2С0 оС, 4,0 МПа и 1 мин, обеспечивает достаточно высокую нефтеемкость. Эсо позволяет эффективно использо -вать его для сбора тонких пленок нефтепродуктов с водной поверхности.

Установлено, что при его использовании на пленке нефти толщиной 3,5 мм впитывания воды одновременно с нефтью не происходит. Для негидрофобизированного сорбента впитывания воды не наблюдается только для пленок толщиной более 6 мм (рис. 2).

В результате взрывного автогидролиза происходит увеличение суммарного объема пор (V) сорбентов из бересты коры березы (табл. 1). Причем, как показал регрессионный анализ, их нефтеемкость (НЕ) линейно зависит от VE:

Рис. 2. Зависимость водопоглощения от толщины пленки нефти для сорбентов из бересты без (1) и после гидрофобизации (2)

Таблица 2. Свойства сорбентов, применяемых для сбора нефти

Сорбент Нефтеемкость, г/г Водопогло-щение, г/г Степень отжима неф) ти, % Плавучесть, %

24 ч 200 ч

«Peat-Sorb» 4,0 - 7,0 1,6 (50 100 7,5

«Turbo-Jet» 3,6 - 6,0 2,0 40 100 0

«Сорбойл-А» 2,0 -6,5 0,5 25 100 0

«Сибсорбент» 2,2 - 8,0 2,0 20 100 2,4

«Лесорб» 9,0 - 11,0 3,6 66 100 0

Сорбент из бересты 7,2 / 6,2* 5,1 / 1,4* 67 100 100

Примечание. В числителе - значения до гидрофобизации, в знаменателе - после гидрофобизации.

НЕ = 5,299 Vp - 3,685, R2 = 0,944, (1)

где R2 - достоверность аппроксимации.

Низкие значения сорбции йода и метиленового синего, характеризующие степень развития микро- и мезопор, позволяют сделать выв«ад о преобладании в структуре сорбентов из бересты коры березы макропор.

Было проведено сравнение свойств сорбента из бересты, полученного при оптимальных условиях (200 оС, 4,0 МПа, 1 мин), с промышленными нефтяными сорбентами на основе торфа. Данные табл. 2 показывают, что сорбент из бересты березы по нефтеемкости не уступает таким промышленным нефтяным сорбентам из торфа, как «PeaP-Sorb», «Turbo -Jet», ззСорб ойл-А», «Сибсорбент». По стопен и отжима нефти исследованный сорбент сравним с сорбентом марки «Лесорб», который характеризуется максимальным значением этого показателя среди известных торфяных сорбентов [18].

Сорбенты, полученные автогидролизом бересты березы, демонстрируют 100 %-ную плавучесть после сбора нефти в течение 200 ч пребывания в воде в отличие от промышленных сорбентов из торфа. Установлено, что при этом степень возврата нефти в воду не превышает

- 182 -

Таблица 3. Влияние экстракции автогидролизованной бересты березы на свойства сорбентов

Условия автогидролиза Свойства сорбентов

№ Без экстракции Экстракция водой Экстракция спиртотолуольной смесью

Т,° С Р, МПа НЕ, г/г ВП, г/г см3/г НЕ, г/г ВП, г/г см3/г НЕ, г/г ВП, г/г см3/г

1 150 3,0 2,7 3,2 1,52 6,5 3,3 1,75 6,6 2,2 1,77

2 170 2,5 5,2 4,9 1,70 6,9 4,4 1,81 7,2 3,5 1,82

3 190 4,0 7,2 6,2 1,77 8,2 6,3 1,89 8,7 4,2 1,91

Примечание. НЕ - нефтеемкость, ВП - водопоглощение, V - суммарный объем пор.

0,2 %. Следовательно, сорбент из бересты может эффективно использоваться для ликвидации нефтяных загрязнений на объектах гидросферы.

Метод взрывного автогидролиза часто используется для предварительной активации бересты. Это позволяет интенсифицировать ее последующую химическую переработку, например получение экстрактивных веществ [19]. Поэтому автогидролизованную бересту целесообразно подвергать экстрактивной обработке, а остатки экстракции использовать в качестве нефтяных сорбентов.

Как показывают данные табл. 3, экстракция автогидролизованной бересты водой и спир-тотолуольной смесью приводит к существенному повышению нефтеемкости сорбентов. Следует отметить, что нефтеемкость сорбентов после экстракции практически не зависит от природы использованных экстрагентов.

При этом количества веществ, экстрагируемых водой и спиртотолуольной смесью, отличаются значительно. Было установлено, что для образцов № 1, 2 и 3 (нумерация согласно табл. 3) выход водорастворимых веществ составляет 5,5, 6,1 и 6,6 % соответственно. Выход веществ, экстрагируемых спиртотолуольной смесью, для этих же образцов равен 50,8, 51,1 и 54,2 % соответственно. Однако, несмотря на такую разницу в количестве удаляемых веществ, суммарные объемы пор сорбентов после экстракции практически одинаковы. Это, с учетом уравнения (1), обуславливает близкие значения их нефтеемкости.

Экстракция автогидролизованной бересты водой не влияет на водопоглощение сорбентов, а при использовании спиртотолуольной смеси наблюдается снижение этого показателя в среднем на 30 %.

Известно, что эффективность применения сорбентов для сбора нефтяных загрязнений во многом определяется размером его частиц. При выборе дисперсности сорбента необходимо учитывать тот факт, что он должен легко распределяться и максимально полно удаляться после сбора нефтепродуктов. Кроме того, сорбционные свойства нефтесобирателей растительного происхождения могут существенно зависеть от размера частиц [15, 20].

На рис. 3 приведены данные по нефтеемкости различных фракций сорбента, полученного взрывным автогидролизом бересты березы при температуре 200 оС, давлении пара 4,0 МПа, времени обработки 1 мин. Сорбент имеет следующий фракционный состав: 0-0,5 мм - 25,1 %; 0,5-1 мм - 12,4 %; 1-2 мм - 25,5 %; 2-3 мм - 27,5 %; 3-5 мм - 10,5 %.

Рис. 3. Влияние размера частиц сорбента из автогидролизованной бересты на нефтеемкость

Количество бересты, % мае

Рис. 4. Влияние количества автогидролизованной бересты на нефтеемкость композиционных пеносорбентов ( автогидролиз при 200 оС, 4,0 МПа, 1 мин): 1 - фракция бересты 0 - 0,5 мм; 2 - фракция бересты 0 - 1 мм

Видно, что фракция 0 - 0,5 мм обладает наименьшей нефтеемкостью. При этом количество данной фракции в полидисперсном сорбенте существенно. Для повышения нефтеемкости сорбента и устранения проблем, связанных с нанесением и сбором, фракцию 0 - 0,5 мм необходимо отсеивать. Такие мелкодисперсные отходы можно использовать в качестве наполнителей композиционных пеносорбентов из карбамидных смол [13].

Рисунок 4 иллюстрирует зависимость нефтеемкости композиционных пеносорбентов от количества автогидролизованной бересты фракций 0 - 0,5 и 0 - 1 мм. Увеличение количества бересты приводит к уменьшению нефтеемкости пеносорбентов. Причем характер этой зависимости мало зависит от размера фракции наполнителя. Так, только при содержании фракций бересты 0 - 0,5 и 0 - 1 мм в количестве 20 мас. % нефтеемкость композиционных пеносорбентов существенно отличается.

Было установлено, что кратность вспенивания полимерной смеси при этом содержании бересты не зависит от размера ее частиц и составляет 25 об. ед. Наблюдаемая разница в не- 184 -

фтеемкости может быть обусловлена различной степенью заполнения ячеистой полимерной структуры частицами бересты разного размера. Следует отметить, что пеносорбенты с содержанием бересты от 5 до 20 мас.% имееют достаточно высокую нефтеемкость - не менее 35 г/г. Резкое уменьшение нефтеемкости демонстрируют образцы пеносорбентов, содержащих 50 и 70 мас.% автогидролизованной бересты. Использование бересты в таких количествах приводит к значительному уменьшению кратности вспенивания композиционной смеси - до 10,5 об. ед. по сравнению с полимерной смесью без наполнителя (35 об.ед.) и смесью, содержащей от 5 до 20 мас. % бересты (33 - 25 об. ед.). Следует отметить, что при высокой степени наполнения пеносорбента (количество бересты 50 мас. %) его нефтеемкость составляет не менее 12 г/г, что превосходит значение этого показателя для ряда поропластов без наполнителей. Например, нефтеемкость карбамидного пеносорбента, описанного в работе [21], составляет только 10 г/г.

Более доступным сырьем, чем отходы автогидролизованной бересты, для наполнения карбамидных пенопластов является исходная береста. Определенный интерес представляет использование части бересты, которая содержит включения луба - наросты, комлевая часть. Как правило, такую бересту при получении биологически активных веществ целесообразно отбраковывать, чтобы минимизировать возможность их загрязнения веществами луба.

В таблице 4 приведены данные о нефтеемкости пеносорбентов, наполненных исходной берестой (Б-1) и смесью бересты с лубом (Б-П, содержание луба (15 ± 1) %). Образец Б-11 был получен измельчением наростов на бересте березы.

Как следует из представленных данных, природа наполнителя и размер его частиц практически не влияют на нефтеемкость композиционных пеносорбентов. Как и в случае с автогидро-лизованной берестой, существенное уменьшение нефтеемкости наблюдается для высоконапол-ненных пеносорбентов (количество наполнителей Б-1, Б-11 50 и 70 мас. %). Для пеносорбентов, содержащих до 30 мас. % берестяных наполнителей Б-1 и Б-11, нефтеемкость сохраняется на достаточно высоком уровне (табл. 4). Для сравнения: нефтяной пеносорбент «Урампо - 913» имеет нефтеемкость 20 - 25 г/г [15].

Применение различных видов берестяных наполнителей обеспечивает повышение прочности композиционных пеносорбентов. Причем увеличение содержания наполнителей приводит к существенному росту прочности исследованных пеносорбентов (табл. 5).

Таблица 4. Нефтеемкость композиционного пеносорбента при различном содержании наполнителей из бересты березы

Количество наполнителя, % мас. Нефтеемкость композиционного пеносорбента, г/г

Наполнитель Б-1 Наполнитель Б-11

Фракция 0 - 0,5 мм Фракция 0 - 1мм Фракция 0 - 0,5 мм Фракция 0 - 1мм

0 51,2 51,2 51,2 51,2

10 44,3 45,2 46,8 45,1

30 26,4 27,8 27,6 25,9

50 14,6 14,2 13,1 11,1

70 12,0 11,8 10,5 9,7

Таблица 5. Прочность при сжатии композиционных пеносорбентов в зависимости от вида и количества берестяного наполнителя (фракция наполнителя 0 - 1 мм)

Количество наполнителя, мас. % Прочность при сжатии, МПа

Наполнитель Б-I Наполнитель Б-I I Наполнитель Б-ВАГ

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

0 0,16 0,16 0,16

10 0,22 0,19 0,26

30 0,38 0,33 0,44

50 0,62 0,58 0,62

70 1,38 1,29 1,32

Примечание. Б-I - береста коры березы, Б-I I смесь бересты и луба (15 ± 1 %) коры березы, Б-ВАГ - береста, автогидролизованная при 200 оС, 4,0 МПа, 1 мин.

Зависимость прочности от вида наполнителя проявляется только при их содержании в композиционных пеносорбентах до 30 мас. %. По своему влиянию на прочность исследованные берестяные наполнители распологаются в следующий ряд: Б-ВАГ > Б-I > Б-I I. Необходимо отметить, что композиционные пеносорбенты, содержащие до 30 мас. % бересты различного вида, сочетают хорошие значения нефтеемкости - не менее 25 г/г и высокую прочность - не менее 33 МПа (табл. 4 и 5). Это обеспечивает надежную эксплуатацию таких сорбентов в процессе ликвидации нефтяных загрязнений.

Заключение

Итак, взрывной автогидролиз бересты коры березы позволяет получать сорбенты для сбора нефтепродуктов. По показателям нефтеемкости и степени отжима нефти полученные сорбенты способны конкурировать с промышленным нефтяными сорбентами из торфа. Благодаря высокой плавучести после сбора нефти и незначительной степени нефтеотдачи они могут эффективно использоваться для ликвидации загрязнений с водных поверхностей.

Установлено, что использование бересты в качестве наполнителя позволяет получать композиционные карбамидные пеносорбенты с повышенной прочностью. При содержании бересты не более 30 мас. % такие пеносорбенты обладают хорошей нефтеемкостью и сравнимы с промышленными аналогами.

Получение сорбционных материалов из бересты является дополнительным звеном комплексной схемы переработки коры березы, разработанной в ИХХТ СО РАН (г. Красноярск). Следует отметить, что производство новых материалов из бересты с практически полезными свойствами позволит при необходимости адаптировать переработку такого сырья с учетом потребностей рынка.

Список литературы

1. Эрнст Л.К., Науменко З.М., Ладинская С.И. Кормовые продукты из отходов леса. М.: Лесная промышленность, 1982. 168 с.

2. Щеголев П.О., Позднякова В.Ф., Петрова К.В. Биологическое действие коры березы измельченной при включении в рацион животных // Ветеринарная медицина. 2010. № 1. С. 47 - 49.

3. Кислицин А.Н. Экстрактивные вещества бересты: выделение, состав, свойства, применение // Химия древесины. 1994. № 3. С. 3-28.

4. Пат. RU 2074867. Способ получения бетулина / Кузнецов Б.Н., Левданский В.А., Шилкина Т.А., Репях С.М. опубл. 10.03.1997.

5. Селянина, Л.И. Выделение бетулина из отходов переработки березы экстракцией спиртом // Изв. вузов. Лесной журнал. 2004. № 4. С. 92 - 96.

6. Толстикова Г.А., Флехтер О.Б., Шульц Э.Э. Бетулин и его производные: Химия и биологическая активность // Химия в интересах устойчивого развития. 2005. № 13. С. 1 - 30.

7. Пат. RU 2311954. Энтеросорбент и способ его получения / Кузнецова С.А., Щипко М.Л., Кузнецов Б.Н. и др. Опубл. 10.12.2007, Бюл. № 34.

8. Кузнецова С.А., Левданский В.А., Кузнецов Б.Н., Щипко М.Л., Рязанова Т.В., Ковальчук Н.М. Получение дубильных веществ, красителей и энтеросорбентов из луба березовой коры // Химия в интересах устойчивого развития. 2005. Т 13. № 3. С. 401 - 409.

9. Кузнецов Б.Н., Левданский В.А., Еськин А.П., Полежаева Н.И. Выделение бетулина и суберина из коры березы, активированной в условиях «взрывного автогидролиза» // Химия растительного сырья. 1998. № 1. С. 5 - 9.

10. Комарова Н.Г., Ширяев Д.В. Изучение процесса модифицирования коры березы кремнийорганическими соединениями // Ползуновский вестник. 2008. № 3. С. 258 -289.

11. Кузнецова С.А., Скворцова Г.П., Скурыдина Е.С., Маляр Ю.Н., Ханчич О.А. Влияние условий ацилирования пропионовой кислотой бересты коры березы и ее активации на выход и состав экстрактов // Журнал Сибирского федерального университета. Химия. 2011. Т. 4. № 3. С. 248 - 256.

12. Пат. SU 1217854 Способ получения теплоизоляционного материала / Белов Ю.Н., Цыбульская Н.П., Шмыгля Т.А., Леонович А.А. - Опубл. 15.03. 1986, Бюл. № 10.

13. Стригунова А.А. Получение пеносорбентов с заданными свойствами на основе карбамидных смол: дис. канд. ... техн. наук. 03.00.16: защищена 28.12.01. Красноярск, 2001. 110 с.

14. Веприкова Е.В., Терещенко, Е.А., Щипко М.Л., Кузнецов Б.Н. Сорбенты для ликвидации нефтяных загрязнений, полученные автогидролизом древесных отходов. // Экология и промышленность России. 2011. №3. С. 16 - 20.

15. Каменщиков Ф.А., Богомольный Е.И. Удаление нефтепродуктов с водной поверхности и грунта. М.-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2006.

16. Веприкова Е.В., Терещенко Е.А., Чесноков Н.В., Кузнецов Б.Н. Волокнистые древесно-полистирольные сорбенты для ликвидации нефтяных загрязнений // Журнал Сибирского федерального университета. Химия. 2011. № 1. С. 27 - 37.

17. Тараканов О.Г., Шамов И.В., Альперн В.Д. Наполненные пенопласты. М.: Химия, 1988. 216 с.

18. Артемов А.В., Пинкин А.В. Сорбционные технологии очистки воды от нефтяных загрязнений // Вода: химия и экология. 2008. № 1. Июль. С. 19 -25.

19. Кузнецов Б.Н., Левданский В.А., Полежаева Н.И. Экстракция бетулина низшими алифатическими спиртами из внешней коры березы Betula Pendula Roth., активированной перегретым паром в присутствии щелочи // Химия растительного сырья. 2004. № 2. С. 21 - 24.

20. Балтренас П.Б., Вайшис В.И., Бабелите И.А. Натуральное сырье для производства сорбента нефтепродуктов // Экология и промышленность России. 2004. Май. С. 36 - 39.

21. Стригунова А.А., Еременко О.Н., Рязанова Т.В. Получение модифицированных пеноматериалов с использованием экстрактов коры хвойных пород // Химия растительного сырья. 2001. № 4. С. 65 - 68.

Utilization of Outer Birch Bark for Sorption Materials Produce

Eugenia V. Veprikova8, Elena А. Tereshchenko8, Nikolai V. Chesnokov a'5 and Boris N. Kuznetsov8'5

aInstitute of Chemistry and Chemical Technology, Siberian Branch, 50/24 Akademgorodok, Krasnoyarsk, 660036 Russia

6Siberian Federal University, 79 Svobodny, Krasnoyarsk, 660041 Russia

The properties ofsorbents, produced by explosive auto hydrolysis of outer birch bark and composition foamsorbents filling of outer birch bark was investigation. The conditions of auto hydrolysis are determined which allow produce sorbents with this maximal oil capacity. The influence of outer birch bark content in composition foamsorbents on this oil capacity and strength was studies. It was shown what the investigated sorbents from outer birch bark as to oil capacity are comparable with commercial oil accumulators.

Keywords: outer birch bark, auto hydrolysis, foamsorbents, oil.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.