Возможности применения неравновесной низкотемпературной плазмы, генерируемой при пониженном давлении, для переработки природных полимеров

Ключевые слова:

Аннотация

Экспериментально исследована возможность применения неравновесной низкотемпературной плазмы, генерируемой при пониженном давлении, для деструкции и функционализации биополимеров (целлюлозы, хитина и хитозана, лигнина и его производных).
Были разработаны следующие методики, основанные на плазменных процессах:
• деструкция порошков биополимеров электронно-пучковой плазме (ЭПП), получаемой инжекцией электронного пучка в плотные газообразные среды;
• функционализация гидролизного лигнина и лигносульфонатов молочной кислотой в гибридной плазме, полученной путем инжекции электронного пучка в плазму ВЧ-разряда.
В результате ЭПП-деструкции целлюлозы, хитина и хитозана происходило образование олигосахаридов с молекулярной массой 800-2000 Да и степенью полимеризации от димеров до гептамеров. Показано, что в гибридной плазме возможно осуществление связывания молочной кислоты с поверхностями гидролизованного лигнина и лигносульфонатов.

Keywords:

Abstract

Applications of non-equilibrium low-temperature plasmas for the processing of biopolymers (cellulose, chitin and chitosan, lignin and its derivatives) are described. The following techniques based on plasma-assisted processes were developed: • destruction of biopolymers solid powders in Electron-Beam Plasma (EBP), generated by the injection of the electron beam into dense gaseous media; • functionalizing of lignin and lignosulfonates in Hybrid Plasma, produced by the electron beam injection into RF gas-discharge plasma. The formation of oligosaccharides with molecular weight 800-2000 Da and polymerization degree varying from dimeres to heptamers during the EBP-stimulated destruction of cellulose, chitin, and chitosan powders was observed.