Определение состава и структуры лигноцеллюлозных материалов методом ИК-Фурье спектроскопии тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.04 ВАК РФ

РГ6 од

САНКТ-рЕТЕРБ.Ур^СКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ /йТЕТ РАСТИТЕЛЬНЫХ ПОЛИМЕРОВ

0

На правах рукописи

ДЕРКАЧЕВА Ольга Юрьевна

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОСТАВА И СТРУКТУРЫ ЛИГНОЦЕЛЛЮЛОЗНЫХ МАТЕРИАЛОВ МЕТОДОМ ИК-ФУРЬЕ СПЕКТРОСКОПИИ

(02.00.04 - физическая химия)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

Санкт-Петербург 1997

Работа выполнена в Санкт-Петербургском Государственном технологическом университете растительных полимеров.

Научный руководитель

кандидат физ.-мат.наук, доцент СУХОВ Дмитрий Александрович

Официальные оппоненты

доктор химических наук, профессор НОВОСЕЛОВ Николай Петрович

доктор физ.-мат.наук, профессор ТОХАДЗЕ Константин Григорьевич

Ведущая организация -

Институт высокомолекулярных соединений РАН

Защита состоится "26 "декабря 1997 года в 14м часов н; заседании специального совета К.063.24.03 при Санкт-Петербургском Государственном технологическом университет* растительных полимеров.( 198092, С.-Петербург, ул.Ивана Черных Д.4).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета Отзывы просим направлять по адресу : 198092, С.-Петербург ул.Ивана Черных, 4, СПбГТУ РП, Ученый совет

Автореферат разослан "25 " ноября 1997 г.

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат химических наук С&ъАе^^ Семенов C.B.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность теми. Целлюлоза и лигнин являются основными структурными компонентами растительного сырья и занимают ведущее место по распространенности в природе. Проблемы рационального использования растительного сырья тесно связаны с успехами фундаментальных исследований этих уникальных постоянно возобновляемых природных соединений. Совершенствование и развитие новых экологически чистых технологий для комплексного использования древесного сырья требуют новых знаний об изменении состава и структуры этих сложных многокомпонентных материалов в ходе различных физико-химических воздействий. Одной из проблем на этом пути является то обстоятельство, что традиционные методы анализа, как правило, являются разрушающими и однопараметровыми, а также длительными во времени. Отсюда вытекает актуальность разработки принципиально новых неразрушаюших и более информативных методов анализа основных компонентов древесины и лигноцеллюлозных материалов.

В настоящей работе для решения этой проблемы был использован один из наиболее совершенных методов молекулярной спектроскопии - метод инфракрасной (ИК) Фурье спектроскопии. .

Работа выполнена на кафедре физики СПбГТУРП в рамках Федеральной Научно-Техничесхой Программы "Комплексное использование и воспроизводство древесного сырья", базовой организацией которой является университет.

Цель работы заключалась в разработке нового подхода для исследования основных компонентов лигноцеллюлозных материалов и древесины с использованием ИК-Фурье спектроскопии. Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

1.Сравнительное исследование колебательных спектров целлюлоз различного происхождения.

2.Сравнительное исследование колебательных спектров лигнннов, выделенных различными способами из древесины лиственных и хвойных пород.

3.Создание спектральных моделей целлюлозы и лигнинов как набора специфических элементарных полос Гауссовой/Лорентцевой формы.

4.Построение спектральной модели древесины и лигноцеллюлозных материалов с использованием принципа суперпозиции спектральных моделей основных компонентов.

5.Проверка,созданного подхода на основе установления корреляций между параметрами спектральных моделей и данными химического анализа по компонентному составу лигноцеллюлозных материалов и древесины.

Научная новизна. Разработаны спектральные модели целлюлоз модификаций ЦХ и ЦП. Найдены новые спектральные признаки структурного алломорфизма природных целлюлоз. Разработаны спектральные модели хвойного и лиственных лигнинов. Предложен способ описания колебательных спектров древесины и

лигноцеллюлозных материалов с использованием спектральных моделей основных компонентов. Получены ИК-спектры нативного и остаточного лигнина и углеводного компонента в древесине и лигноцеллюлозных материалах "л-п вз-Ъи". Разработанные -спектральные модели могут быть, использованы в качестве основы при квантово-химических расчетах спектральных распределений целлюлозы и лигнина.

Практическая ценность. Разработан подход, позволяющий получать корреляционные зависимости между спектральными параметрами и данными химического анализа. Этот подход может быть использован для создания неразрушающего метода анализа компонентного состава древесины и лигноцеллюлозных материалов. Особенностью этого метода является его высокая информативность: из одного спектра можно получить информацию одновременно о 8 параметрах, включая важный технологический параметр - выход.

Положения, выносимые на защиту:

спектральные модели целлюлоз и лигнинов различного происхождения;

колебательные спектры древесины и лигноцеллюлозных материалов как суперпозиция спектральных моделей основных компонентов;

ИК-Фурье спектроскопия как возможная альтернатива традиционным химическим методам анализа компонентного состава древесины и лигноцеллюлозых материалов.

Личный вклад соискателя. Все основные результаты, изложенные в диссертации, получены лично соискателем.

Апробация работы. По материалам диссертации опубликовано 11 забот в вида статей и тезисов докладов. Материалы диссертации ¡ыли представлены на 3 и 4 Европейских семинарах по гагноцеллюлозным материалам (ЕЯЪР'94 - Стокгольм, ЕМЬР'Эб -:треза), 8 Межународном симпозиуме по химии древесины и варки Хельсинки, 1995).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 1яти глав, заключения и списка литературы / 105 наименований/, {иссертация содержит 17 таблиц, 53 рисунка. Полный объем работы : рисунками и списком литературы составляет 135 страниц 1ашинописного текста.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении кратко сформулированы актуальность, цель и }адачи работы, ее научная новизна и практическая значимость, триведены основные положения, выносимые на защиту.

В главе I дан сжатый обзор основных представлений о юлекулярной и надмолекулярной структуре основных компонентов ;ревесины и о достижениях колебательной спектроскопии в их 1зучении.

В главе II содержится описание методики приготовления збразцов для съемки спектров и методики измерения ИК-спектров юглоцения лигноцеллюлозных образцов. Описаны приемы ттематической обработки спектров для улучшения их разрешения -1етод численного дифференцирования и метод Фурье-;амодеконволюции, а также метод разделения спектральной кривой 1а отдельные симметричные полосы Гауссовой/Лорентцевой формы.

В главе III представлены результаты изучения методом ИК->урье спектроскопии природных, мерсеризованных и технических ?еллголоз, полученных различными способами. Спектры целлюлозных збразцов регистрировались в средней инфракрасной области 3100 -¡ООсм-1 . Наличие большого числа широких перекрывающихся полос з спектре целлюлозы вызывает необходимость применения методов корректной математической обработки исходного спектра с целью гго разделения на индивидуальные полосы. Методы математического улучшения разрешения позволили установить более точно соличество и положение полос поглощения в спектрах "чистых" *еллюлоз (Ц1) и мерсеризованного хлопка (ЦП). Данные по ззучению спектров "чистых" целлюлоз (хлопоковая целлюлоза.

целлюлоза рами, целлюлоза морских водорослей Уа1оп1а ventricoБa и бактериальная целлюлоза) подтвердили гипотезу проф.Аталла (США) о структурном алломорфизме природных целлюлоз, то есть о возможности существования двух типов кристаллической решетки -

Ц1а (бактериальная целлюлоза и целлюлоза морских водорослей) и

Ц1р(хлопковая целлюлоза и целлюлоза рами). Впервые были найдены соответствующие спектральные различия в области частот валентных колебаний СН групп. Так для спектра целлюлозы Ц1а характерно присутствие полос с максимумами при 2882, 2896 и 2924см-1, для целлюлозы Ц1р эти полосы имеют положения максимумов при 2888, 2902 и 2928см-1 соответственно. Результаты анализа числа полос и их положения в спектрах "чистых" целлюлоз были использованы при исследовании спектров беленых

технических целлюлоз, полученных в результате различных способов делигнификации и отбелки древесины хвойных и лиственных пород. Спектры технических целлюлоз не содержали

полос, характерных для спектров целлюлоз Ц1а и мерсеризованной целлюлозы, по числу полос и их положению они были близки спектру хлопковой целлюлозы. Различия между спектрами беленых технических целлюлоз и хлопковой целлюлозы, заключались в различной степени их диффузности, что связано с различным содержанием в них упорядоченных и неупорядоченных областей. Таким образом, для целлюлозы ЦХ был установлен набор полос с фиксированным положением максимумов, независящий от происхождения целлюлозы и степени ее упорядоченности. Свой набор спектральных полос был установлен также для целлюлозы модификации ЦП. Эти данные Выли использованы для построения спектральных моделей целлюлозы Ц1 и ЦП в спектральных областях 3100-2750СМ"1 и 1550-1150см"1 . Спектральная модель представляет собой набор N элементарных полос, каждая из которых характеризуется четырьмя параметрами! положением максимума полосы (V), интенсивностью (I), полушириной (ст) и формой полосы (доля Гауссова(р)/Лоренгцева(1-р) контура). Спектральная функция Р(у), которая является суперпозицией N элементарных полос спектральной модели, аппроксимирует экспериментальную кривую:

л>

F(v)=2 ^•(PK-expt-A-^Mv-VKjV^j+il-PKj-o^/iCT^+i-iv-VK;)2) )

Для построения спектральной модели была использована компьютерная программа разделения спектра на элементарные полосы ("Fitting"), которая оптимизирует параметры полос модели при фиксированном положении их максимумов до тех пор, пока величина среднеквадратичного отклонения моделируемой спектральной кривой от экспериментальной кривой не будет составлять 0.2% от интенсивности в каждой точке. Таким способом было найдено, что спектральные модели целлюлозы ЦХ и целлюлозы ЦП в области частот валентных колебаний СН групп 3100 -2750см"1 состоят из 10 элементарных полос (см. таблицу 1).

Таблица 1

Параметры полос спектральных моделей целлюлозы Ц1 и целлюлозы ЦП в области частот валентных колебаний СН групп

целлюлоза I целлюлоза II

Положе- Интенси Полуши- Положе- Интенси- Полуши-

ние вность рина ние вность. рина

N V(CM-1) 1от.ед. о(см-1) v(см-1) I отн.ед а (см-1)

1 2827.0 0.080 32.3 2823.1 0.060 48.6

2 2853.5 0.178 29.8 2854.0 0.113 26.2

3 2870.4 0.265 27.8 2875.6 0.271 21.0

4 2889.3 0.297 27.4 2893.0 0.297 21.8

5 2901.6 0.270 25.1 2906.3 0.295 23.4

6 2913.4 0.327 24 .9 2919.3 0.288 28.6

7 2928.4 0.116 18.0 2936.3 0.282 24.6

8 2943.6 0.280 26.1 2956.3 0.151 20.8

9 2959.8 0.064 24.7 2971.0 0.086 17.0

10 2970.0 0.127 16.6 2983.5 0.054 10.6

I Данные таблицы показывают, что наиболее значительным различием в спектральных моделях Ц1 и ЦП является отсутствие высокочастотной полосы с максимумом при 2983.5см-1 в первой модели. Спектральные различия экспериментальных кривых и полос спектральных моделей (число полос - 23) исходной и мерсеризованной хлопковой целлюлозы для спектрального диапазона

1550-1150см-1 представлены на рисунке 1. Для учета влияния фазового состояния макромолекул целлюлозы на форму спектральных полос были сопоставлены параметры спектральных моделей целлюлоз Щ различной степени упорядоченности , как ,например, микрокристаллическая целлюлоза "Whatman" (содержание упорядоченных областей 82%), хлопковая целлюлоза (65%), хвойная сульфатная с предгидролизом целлюлоза (38%), лиственная сульфатная целлюлоза(12%).

3150 15S0

Волновое число,см-1

1150 1SS0

Волновое число,см-1

Рис.1. ИК-спектры хлопковой целлюлозы (1) и мерсеризованного хлопка (2), полосы их спектральных моделей в диапазоне 1150-1550см-1

Усреднение параметров полос в спектральных моделях этих целлюлоз показало, что отклонение в положении максимума полос не превышало 1.5см-1, измененне значений параметра полуширины составляло не более 10%, изменение значений параметра интенсивности было в пределах 20%. Таким образом, можно говорить об универсальности описываемой спектральной модели целлюлозы Ц1 и возможности ее использования при изучении целлюлоз разной степени упорядоченности.

Для оценки влияния гемицеллюлоз на спектральную модель целлюлозы были изучены ИК-спектры беленых технических целлюлюз с различным содержанием гемицеллюлоз, а также выделенные гемицеллюлозы. Сопоставление этих данных со спектрами природных и мерсеризованных целлюлоз показало, что остаточные и выделенные гемицеллюлозы имеют спектральные распределения, близкие к спектрам неупорядоченной целлюлозы. Исключение!-являлись полосы с максимумами около 1740, 1380 и 124 0см-1, связанные, по-видимому, с поглощением ацетильных групп. Применение модели целлюлозы Ц1 для описания спектроз

технических целлюлоз, содержащих гемицеллюлозы, показало возможность описания данных спектральных распределений подобным образом, при этом изменение значений параметров полос положение максимума, полуширина и интенсивность - были в установленных пределах. Таким образом, в спектрах целлюлоз Ц1 и ЦП были найдены наборы специфических полос. Показана устойчивость в положении полос в спектрах целлюлоз Ц1 с различной степенью упорядоченности и различным содержанием гемицеллюлоз. На основе этих данных построены спектральные модели целлюлоз двух основных модификаций.

В_главе IV представлены результаты исследования в среднем

ИК-диапазоне 3100-400см-1 спектров мягковыделенных лигнинов и технических лигнинов, выделенных во время сульфатной и кислородно-содовой варок древесины ели и березы разной продолжительности. Для установления количества и положения максимумов полос в спектрах выделенных хвойных и лиственных лигнинов также были использованы методы математического улучшения разрешения. Сопоставление полос поглощения в спектрах хвойных мягковыделенных и технических лигнинов выявило одинаковое число полос и стабильность в их положении во Есем среднем диапазоне, кроме интервала 1800-1б40см-1.

Таблица 2

Параметры полос спектральных моделей лиственного в хвойного мягковыделенных лигнинов в области частот валентных колебаний СН групп 3100-2750см-1

лигнин Бьеркмана ели лигнин Бьеркмана березы

N Полож. Интенс. Полушир. Полож. Интенс. Полушир.

У(СМ-1) I(отн.ед.) ст( см-1) V(см-1) I(отн.ед.) ст(см-1)1

1 2836.5 0.0653 25.4 2838.6 0.0715 20.72

2 2851.1 0.1036 18.9 2850.6 0.0711 19.43

3 2880.0 0.1644 54.3 2877.3 0.1668 58.14

4 2919.6 0.2083 27.6 2919.8 0.1641 29.45

5 2937.1 0.2626 31.0 2938.8 0.2866 33.16

6 2963.1 0.1617 30.3 2965.3 0.1749 36.37

7 3000.3 0.0337 27.6 3003.3 0.0645 27.9

сравнение полос поглощения в спектрах лиственных мягковыделенных и технических лигнинов также показало одинаковое число полос и стабильность в их положении во всем среднем диапазоне, кроме интервала 1800-1640см-1. Полученные наборы полос с фиксированными частотами максимумов были использованы для построения спектральных моделей лигнинов с помощью компьютерной программа "Fitting". Было найдено, что спектральные модели хвойных и лиственных лигнинов в области частот валентных колебаний СН групп 3100 - 2750см-1 состоят из 7 симметричных полос (см.таблицу 2),

В спектральном диапазоне 1800 - 750см-1 различия в экспериментальных спектрах и спектральных моделях хвойных и лиственных лигнинов более заметны {см. рис.2), причем спектральные модели отличаются числом полос, а также их положением.

Волновое число, см-1 Волновое число,см-1

Рве.2. ИК-спектры лигнина Бьерхмана ели {1} и лигнина В&ерккава березы (2) в попоем их спектральных моделей в диапазоне 750 -1850см-1

Усреднение параметров полос в спектральных моделях хвойных лигнинов и усреднение параметров полос в спектральных моделях лиственных лигнинов в диапазонах 3100-2750см-1 и 1640-750см-1 показало, что отклонения в положении максимумов полос не превышало 2см-1, значения параметра полуширины изменялись в пределах 5-15%, изменения значения параметра интенсивности были в пределах 10-30%. Как для хвойных, так и для лиственных

;игнинов наибольшие изменения значений параметров спехтральных юделей наблюдались в интервале частот 1800-1б40см-1, где [роявляются валентные колебания С=С и С=0 связей, содержание и :остояние которых зависит от способа выделения лигнина.

Результаты этой части работы позволяют моделировать спектральные функции выделенных лигнинов разного происхождения ю типу лигнина и способу его выделения.

В главе V представлены результаты работы по построению спектральных моделей древесины и лигноцеллюлозных материалов. С ¡той целью были проведены исследования ИК-спектров древесины и [игксцеллюлозных образцов, полученных в ходе сульфатной варки [ревесины березы (46 образцов) и ели (9 образцов) разной [родолжительности, в диапазоне частот 3100-400см-1. Для шределения количества полос поглощения и их положения в :пектрах на этом этапе работы были также использованы методы ¡атематического улучшения разрешения. Сопосталение

1кспериментальных и математически обработанных спектров [игноцеллюлозных образцов, полученных на разных стадиях варки, юзволнло установить, что положение полос лигнина в [сследованных хвойных лигноцеллюлозных образцах близки к галожению полос в спектральной модели хвойных лигнинов и юложения максимумов полос углеводного компонента в этих »бразцах близки к положению максимумов полос в модели целлюлозы II. Подобного рода соответствия были найдены и при исследовании [иственных лигноцеллюлозных образцов. Выявленные соответствия [аборов полос в лигноцеллюлозных материалах наборам полос в шделенных компонентах позволили выдвинуть гипотезу о юзможности аддитивного описания спектра лигноцеллюлозного гатериала как суммы спектров углеводного компонента и лигнина с ^пользованием соответствующих спектральных моделей.То есть, :пектральная кривая F(v) может быть представлена как сумма двух :пектральных функций: F(v)=a' Fcarb(v) + Ь" Fligri(v) ,где 'carb(v) и Flign(v) - углеводная и лигниновая спектральные пункции, моделируемые по спектральным моделям целлюлозы Е шгнина, а коэффициенты а и Ь - концентрации соответствующия^-юмпонентов. Данный аддитивный подход был проверен для ;пектральных диапазонов 3100-2750см-1 и 1800 - 1150см-1, зключающего область "отпечатков пальцев". Процедура оптимизации

параметров спектральных моделей целлюлозы Ц1 и лигнина проводилась с помощью компьютерной программы "Fitting". Спектральная функция углеводного компонента моделировалась в соответствии с параметром упорядоченности целлюлозной матрицы в данных образцах, оцененным по спектральной области 800-400 см-1, где проявляются,в основном, колебания макромолекул углеводного компонента. Для спектральной функции остаточного лигнина в лиственных образцах была использована спектральная модель лиственного лигнина. Спектральная функция остаточного лигнина в хвойных образцах строилась на основе спектральной модели хвойного лигнина. На рисунке 3 показан результат применения принципа спектральной аддитивности для описания спектров лигноцеплюлозных образцов, полученных в ходе сульфатной варки древесины березы разной продолжительности с содержанием остаточного лигнина 20 % и 7% соответственно.

« 1.5 -

«и

Я

° 1.0

<u

к

¡0.5

С 6.0

1200 1400 1600 1800 Волновое число, см"1

1200 1400 1600 1800 Волновое число, см"1

Рис.3. НК-спектры образцов сульфатной ьерезы с содержанием лигнина 20%(1) и 7% (2) как суперпозиция спектральных функций углеводного(а) в лигнннового(б) компонентов

Сопоставление спектральной функции углеводного компонента на разных этапах делигнификации показало ее незначительное изменение. Сравнение параметров спектральных моделей остаточных и выделенных лигнинов выявило близость в положении максимумов полос поглощения (отклонения не более 2.5 см-1). Для образцов с содержанием лигнина больше 7% параметры полуширина и интенсивность изменялись в пределах, характерных для спектральных моделей хвойных и лиственных выделенных лигнинов соответственно. Спектральные модели остаточного лигнина при его

joдержании менее 7% отличались заметным изменением соотношения антен-сивностей группы полос при 1510, 1465 и 1270см-1 и группы юлос при 1585 и 1605см-1.

Результаты данной части работы продемонстрировали возможность применения принципа аддитивности спектральных моделей основных компонентов для описания ИК-спектров древесины и лигноцеллю-позных материалов и позволили получить спектры нативного, остаточного лигнина и углеводного компонента "in situ".

Для проверки коррехтности найденных моделей и оценки практической значимости принципа спектральной аддитивности была проведена работа по поиску корреляций между параметрами спектральных моделей и данными химического анализа по компонентному составу 46 образцов сульфатной целлюлозы березы и 9 образцов еловой сульфатной целлюлозы с различной продолжительностью делигнификации.

.1 *

£ 5

я Ц

0.1 0.2 0.3 1(1502), отн.ед.

100 140 180

2инт., отн.ед.

Рис.4. Зависимости между параметром лигнин Класона н интенсивностью полосы при 1502см-1 (1), общим содержанием углеводного компонента а интегральной интенсивностью спектральной функции углеводного компонента (2).

Содержание остаточного лигнина. Данные по параметру лигнин Класона для образцов, полученных в процессе сульфатной делигнификации древесины ели, находились в линейной зависимости от параметра интегрального поглощения спектральной функции лигнинового компонента и интенсивности полосы поглощения скелетного колебания ароматического кольца при 1512см-1 с коэффициентами корреляции К порядка 0.96. Для образцов, полученных в процессе сульфатной делигнификации березы, данные по параметрам лигнин Класона и число Каппа находились в линейной зависимости от параметра интегрального поглощения спектральной функции лигнинового компонента и интенсивности

полосы поглощения скелетного колебания ароматического кольца при 1502см-1 с коэффициентами корреляции И=0.96,0.99(рис.4.)

Содержание метоксильных и фенольных гицроксильных групп

сульфатной делигнификации березы, данные по содержанию метоксильных и фенольных гндрокснльных групп коррелируют с параметрами интенсивность полосы деформационного колебания СН метоксильных групп лигнина с максимумом при 1465см-1 (11=0.98) и полуширина полосы с максимумом при 1422см-1 (11=0.90) соответственно.

процессе сульфатной делигнификации березы, данные по параметрам общее содержание углеводов и глюкозы находились в линейной зависимости с параметром интегрального поглощения спектральной функции углеводного компонента (И=0.97, 11=0.96 см. рис.4). Более низкое значение коэффициента корреляции (11=0.92) было получено для зависимостей между содержанием галактозы и уроновых кислот в этих образцах и интенсивностью полосы при 1660см-1. Ряд спектральных параметров показал существование корреляций с таким важным технологическим параметром как выход целлюлозного полуфабриката.

V.Выводы.

1.В спектральном диапазоне 3100 - 400см-1 сделаны уточнения в числе и положении полос поглощения в спектрах целлюлоз двух основных модификаций. Для целлюлоз Ц1 и ЦП в частотной диапазоне 3100 - 1150см-1 построены спектральные модели, представляющие собой наборы элементарных полос с четырьмя параметрами для каждой полосы. Установлено, что модель целлюлозы Ц1 позволяет с высокой точностью описывать спектрь целлюлоз различного происхождения и различной степенк упорядоченности.

2. В спектральном диапазоне 3100 - 400см-1 установлено количество полос поглощения и их положение в спектра> выделенных лиственных и хвойных лигнинов. Для выделению лиственного и хвойного лигнинов в диапазоне 3100 - 750см-] построены спектральные модели, представляющие собой наборь элементарных полос с четырьмя параметрами для каждой полосы.

1ина. Для образцов

, полученных в процессе

Для образцов, полученных в

'становлено, что данные модели позволяют с высокой точностью шисывать спектры выделенных пигнинов различного происхождения. ¡.Установлено, что целлюлоза и лигнин сохраняют свои :арактеристические наборы полос в спектрах древесины и шгноцеллюлозных образцов. Показано, что спектры древесины и шгноцеллюлозных материалов хорошо описываются суперпозицией :пектральных моделей основных компонентов. Получены ИК-спектры ¡ативного и остаточного лигнина и углеводного компонента в февесине и лигноцеллюлозных материалах "in situ".

4. Установленные корреляции между данными спектрального ^следования древесины и лигноцеллюлозных материалов и данными шмического анализа по их компонентному составу - содержанием углеводного компонента, глюкозы, галактозы, уроновых кислот, эстаточного лигнина, метоксильных и фенольных гидроксильных ^рупп в лигнине - подтвердили корректность разработанного :пектроскопического подхода и продемонстрировали новые шалитические возможности ИК-Фурье спектроскопии. Найдено зуществование корреляций спектральных параметров с важным технологическим параметром - выход целлюлозного полуфабриката. Разработанный спектроскопический подход

юзволил Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

L. Сухов Д.А., Деркачева О.Ю., Евстигнеев Э.В. Исследование зроцесса сульфатной варки сосны методом ИК Фурье спектроскопии //Материалы 4 семинара СУБМИКРО-4 "Строение древесиныи ее роль з процессах делигнификации". Рига. 1990. С.31-33

2. Sukhov D.A., Derkacheva O.Yu., Valov P.M., Zhilkin A.N. The nodification-phase composition of celluloses of different arigins// Proceedings of the 6th International Symposium on iood S Pulping Chemistry. Melbourne. 1991. P.305-306

3. Sukhov D.A., Derkacheva O.Yu. The use of the FTIR-spectroscopy for pulp analysis // Modern methods of analysis of iood, annual plants and lignins. Proceedings of the IEA, Pre-Symposium, New Orleans.- 1991.- p.17

i. Sukhov D.A., Zhilkin A.N., Osipova M.N., Valov P.M., Derkacheva O.Yu. Spectral evidence of structural difference of viscose and mercerized celluloses// Lignocellulosics: Science,

Technology, Development and Use.Eds.:J.F.Kennedy and Ellis Horwood.- 1992.- p.505-509

5. Sukhov D.A., Evstigneev E.I., Derkacheva O.Yu., Nabiev I.R., Kuptzov A.T.Raman spectroscopy of lignin and model compounds// Proceedings of the 7th International Symposium on Wood & Pulping Chemistry. Beijing.- 1993. v.2. P.969-974

6. Sukhov D.A., Derkacheva O.Yu., Privalov V.I. Cellulose structure-properties relationships// Cellulosics: Materials for Selective Separations and Other Technologies. Eds.:J.F.Kennedy and Ellis Horwood.- - 1993.- p.185-194

7 Sukhov D.A., Evstigneyev E.I., Derkacheva O.Yu., Kazanskiy S.A.,Kheyfetz D.M. The FTIR spectroscopy possibilities for studying the cellulose and lignin structure components in wood and pulp//Extended Abstracts.- Third European Workshop on Lianocellulosics and Pulp.- Stockholm.- 1994.- p.11-12

8 Сухов Д.А., Деркачева О.Ю., Комаров В.И., Казаков Я.В. Изменения состава и структуры основных компонентов стенки волокна хвойной древесины в процессе сульфатной варки //Лесной журнал.1994. Вып.3.с.99-104.

9 Сухов Д.А., Деркачева О.Ю., Комаров В.И., Казаков Я.В. Влияние структуры стенки волокна на фундаментальные, деформационные и прочностные характеристики сульфатной небеленой целлюлозы //Лесной журнал. 1994. Вып.З. с.105-111.

10 Sukhov D.A., Evstigneyev E.I., Derkacheva O.Yu., Kazanskiy S.A.,Kheyfetz D.M. The study of structure changes of dissolved and residual lignins during kraft cook by FTIR spectroscopy// Proceedings of the 8th International Symposium on Wood and Pulping Chemistry. 1995. Helsinki, vol.3, p.79-83.

11 Sukhov D.A., Derkacheva O.Yu., Kheyfetz D.M., Gellerstedt G.,Josefsson T. Alternative to the multivariate characterization of pulp // Extended Abstracts. Fourth European Workshop on Ligno-cellulosics and Pulp. Stresa. 1996. p.400-404.