Исследователи смогли получить устойчивые к разрыву пленки из ксилана древесины березы. В этом помогло добавление лигнина в раствор для приготовления пленок. Лигнин препятствует кристаллизации ксилана и не дает пленкам разрушаться.
Об этом сообщает портал «Наука в Сибири». Результаты исследования опубликованы в журнале Cellulose.
Ксилан — это полисахарид, который содержится в клеточных стенках растений. Он считается биоразлагаемым полимером и не оказывает негативного влияния на окружающую среду. Из-за большого количества этого полисахарида в растениях и относительно легкого извлечения, а также хорошей растворимости в воде ксиланы способны заменить полимеры на нефтяной основе.
Наиболее многообещающее применение ксиланов — в качестве пленок и покрывающих агентов. Соединения могут использоваться для создания пленок различной толщины и структуры для применения в пищевом, фармацевтическом и биотехнологическом производстве, в частности, для упаковки продуктов и лекарственных препаратов, а также для контролируемого высвобождения пестицидов и удобрений.
Ученые из ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» совместно с коллегами из Южно-Китайского технологического университета (Гуанчжоу, Китай) выделили ксилан из древесины березы и нашли причину плохой формируемости и растрескивания пленок из твердой древесины при кристаллизации этого вещества. Исследователи также решили эту проблему, добавив в раствор лигнин, что позволило получать из ксилана цельные неразрывные пленки.
Специалисты изучили влияние химической структуры на кристаллизационную и пленкообразующую способности ксиланов древесины березы и выяснили, что чрезмерная кристаллизация и агрегация молекул ксилана препятствует образованию цельных пленок и приводит к их разрыву. При этом ученые определи, что лигнин — вещество, которое тоже содержится в растениях, может выступать в качестве примеси для предотвращения агрегации и улучшает способность ксиланов формировать пленку. Так, содержание лигнина более 9 % уменьшает чрезмерную агрегацию молекул и приводит к низкой кристаллизации.
«Полученные пленки имели большую прочность на разрыв и растяжение. Лигнин может выступать в качестве примеси для предотвращения агрегации ксилана, а высокое содержание лигнина способствует образованию устойчивой пленки. Однако его добавление может сказываться на механических характеристиках вещества, что также стоит учитывать», — прокомментировал соавтор исследования старший научный сотрудник Института химии и химической технологии ФИЦ КНЦ СО РАН, доцент Сибирского федерального университета кандидат химических наук Александр Сергеевич Казаченко.
Группа научных коммуникаций ФИЦ КНЦ СО РАН.
(Источник: официальный сайт портала «Наука в Сибири». Фото: Дмитрий Лукьянов).
Интересна тема? Подпишитесь на наши новости в ДЗЕН | Канал в Telegram | Группа Вконтакте | Дзен.новости.