Abstrakt:

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.