Изобретение относится к области целлюлозно-бумажного производства и может быть использовано при получении волокнистых полуфабрикатов из сельскохозяйственных отходов переработки крупяных культур, в частности из рисовой соломы .

В связи с развитием промышленности, роль упаковочных материалов и требования к ним в современных условиях постоянно повышается. Используемые в настоящее время одноразовые упаковочные материалы большей частью изготавливаются из пластика (например, полистирола) и/или подобных материалов, которые содержат ингредиенты вредные для человечества. Кроме того, они представляют собой основной источник загрязнения окружающей среды вследствие проблем утилизации отходов на фоне всерастущего их использования. Таким образом, стоит острый вопрос о необходимости уменьшения использования таких упаковок и применения альтернативных легко разлагаемых материалов для защиты окружающей среды.

Известно, что бумага в качестве основного компонента может применяться для производства биоразлагаемых и экологический безопасных упаковок.

Однако, основной проблемой производства бумажной и/или картонной тары является дефицит сырья. Затраты на производство бумаги по традиционному методу являются очень значительными. Эти затраты были бы значительно ниже если для производства бумаги использовались отходы сельского хозяйства, например, соломы риса, которые остаются на полях и сжигаются без использования. В качестве альтернативного решения, предлагается получение целлюлозы из сельскохозяйственных отходов, в частности из соломы риса в целях защиты окружающей среды.

Современное целлюлозно-бумажное производство достаточно быстро реагирует на изменение потребительского спроса на конечную продукцию. В связи с этим технологически сложный и затратный процесс производства целлюлозы сегодня нуждается в обеспечении новыми техническими решениями, реконструкциями, модернизацией оборудования и инфраструктурной поддержкой. Для внедрения новых рентабельных производств по переработке древесного сырья в свою очередь требуется приток инвестиций, что позволит гибко реагировать на изменения в структуре потребительского спроса.

Известен способ получения целлюлозы из предварительно измельченного растительного сырья путем его варки в две стадии, первую стадию варки ведут в щелочной среде с последующим отделением целлюлозосодержащего сырья от щелочного раствора, вторую стадию варки целлюлозосодержащего сырья ведут в кислой среде, причем в качестве растительного сырья используют однолетние растения, а вторую стадию варки проводят смесью перуксусной кислоты, уксусной кислоты и пероксида водорода при массовом соотношении 1,25-1,75:1:0,25-0,75 соответственно в присутствии стабилизатора, в качестве стабилизатора используют смесь органофосфатов, содержащих натриевую соль нитрилтриметиленфосфоновой кислоты и натриевую соль метилиминодиметиленфосфоновой кислоты .

Однако известный способ не позволяет перерабатывать целлюлозосодержащее сырье с высоким содержанием минеральных компонентов и не обеспечивает повышение выхода качественного продукта (RU N ^! 2321696 Cl, 10.04.2008г.) .

Известен способ получения целлюлозы из соломы, включающий пропитку в реакторе и мацерацию соломенной сечки водным раствором, содержащим гидроксид натрия, при его температуре 30-80°С и соотношении массы раствора к массе сухой сечки 7:1, выдержку пропитанной сечки при заданной температуре в течение заданного времени, отбор всей стекающей жидкой фазы, нагрев массы, ее варку в варочном котле, при этом в качестве пропиточного раствора используют раствор гидроксида натрия с концентрацией 20-30 г/л в ед. Na2<0, пропитанною сечку выдерживают при заданной температуре в течение 30 минут, в массу после отбора стекающей жидкой фазы добавляют нагретую воду, температуру массы повышают до 9б°С и варку при этой температуре проводят в течение 2 ч 30 мин.

Недостатками способа являются сложность его исполнения, расход дорогих химикатов, а также большая длительность процесса получения целлюлозы (RU N ^! 2423570 Cl, 10.07 .2011г.).

Известен способ получения целлюлозы из соломы риса, включающий измельчение, делигнификацию, предварительную щелочную обработку волокнистого продукта, отбелку, делигнификация , щелочная обработка и отбелка соломы риса проводятся с гидромодулем, делигнификация проходит при температуре 120°С в течение 2 часов, отбелка волокнистого продукта проводится той же концентрацией уксусной кислоты (25,8% мае.) и пероксида водорода (4,2% мае.), что и при делигнификации в течение 2 часов и температуре 120°С, весь процесс получения целлюлозы протекает в течение б часов.

Недостатком способа являются высокие энергозатраты, не решаются вопросы с минеральными компонентами соломы злаковых культур, что ухудшает делигнификацию и снижает выход продукта, используются жесткие условия варки (KZ Nί27147 А , 15.07.2013г. ).

Задачей и техническим результатом предлагаемого изобретения является создание способа, позволяющего улучшить качество и упругость получаемого целлюлозного материала при одновременном повышении выхода целевого продукта, а также снижение расхода химических реагентов на производство .

Технический результат достигается тем, что предлагаемый способ включает использование в качестве сырья измельченную рисовую солому. На первом этапе для удаления минеральных компонентов проводится делигнификация в водном растворе равновесной перуксусной кислоты. Солому варят 50 минут при температуре 100°С в равновесной среде уксусной кислоты и пероксида водорода (СНзСООН - Н2О2 - Н2О - 2%H ₂ SC>4) с применением катализаторов, после промывают дистиллированной водой до нейтрального значения pH.

На втором этапе в целях предварительного удаления диоксида кремния готовят раствор 2,44% NaOH, производят варку при постоянном перемешивании при температуре 100 °С продолжительностью 50 минут. После обработки из емкости отбирают пропиточный раствор, при этом отработанный варочный раствор можно направить обратно в варочный цикл или произвести регенерацию.

На третьем этапе обескремненное сырье варят окислительно-органосольвентным способом для отбелки при гидромодуле 10, ледяная уксусная кислота от 25% мае. и перекись водорода 5% мае. выдерживают в течение 60 минут при температуре 100°С с постоянным перемешиванием. По окончании варки целлюлозу промывают и сушат.

Для получения прочной бумаги полученную целлюлозу размалывают. В размолотую целлюлозу и картон вводят наполнители и связующие компоненты согласно нормам указанным в ТР ТС 005. Для повышения механических свойств применяют наполнитель - природный минерал волластонит. Также подготовленную целлюлозную массу поверхностно обрабатывают связующим агентом картофельным крахмалом для склеивания волокон и для получения прочного листа бумаги, который может разлагаться. По окончании, полученную массу раскладывают на плоскую сеточную поверхность в целях выравнивания поверхности и протечки лишней жидкости ставят под пресс для получения тонкого листа бумаги.

К описанию прилагаются следующие фигуры :

Рисунок 1 - Микрофотография волокнистого материала после обработки соломы щелочью (х500);

Рисунок 2 - Расчет кинетики процесса окислительно- органосольвентных варок рисовой соломы;

Рисунок 3 - Изменения деформационных свойств образца (1) целлюлозной бумаги без наполнителей;

Рисунок 4 - Изменения деформационных свойств образца (2) целлюлозной бумаги с наполнителем волластонит и крахмал;

Рисунок 5 - Количество и размеры частиц в воздухе после пропускания через образец;

Рисунок 6 - Структуры образца с 30-кратным оптическим увеличением;

Рисунок 7 - Рентгеновская дифрактограмма целлюлозной бумаги;

Рисунок 8 - Результаты термогравиметрического анализа (TGA) образца (1) с волластонитом и крахмалом;

Рисунок 9 - Результаты термогравиметрического анализа (TGA) образца (2) без волластонита и с крахмалом;

Рисунок 10 - Результаты термогравиметрического анализа

(TGA) образца (3) с волластонитом и без крахмала.

Для определения химического состава и физико-химических свойств полученной целлюлозы использованы следующие показатели :

- содержание a-целлюлозы по ГОСТ 6840-78 Целлюлоза. Метод определения содержания альфа-целлюлозы; содержание лигнина по ГОСТ 11960-79 Полуфабрикаты волокнистые и сырье из однолетних растений для целлюлозно- бумажного производства. Метод определения лигнина; содержание золы ГОСТ 18461-93 Целлюлоза. Метод определения содержания золы.

Щелочная обработка приводит к набуханию волокон и разрыхлению соломы. Микрофотография волокнистого материала после обработки соломы щелочью показана на рисунке 1 . Разрыхленная солома готова для более глубокого взаимодействия с компонентами варочного раствора на последующих стадиях и эффективной делигнификации .

Таблица 1

Физико-химические показатели содержания компонентов до и после обработки

Анализ полученных данных показывает, что делигнификация и обработка щелочью соломы риса позволяет получить высокий выход целлюлозы. Как следует из представленных результатов, целлюлоза из соломы риса по физико-химическим показателям близка к сульфатным беленым целлюлозам: содержание а- целлюлозы в диапазоне 81,7% перекрывается с диапазоном для РОСТОВСКИХ сульфатных целлюлоз 81,6-88,4%, нецеллюлозные компоненты, в частности зола и лигнин, ненамного превышают древесные целлюлозы, что объяснимо природой сырья: известно, что зольность древесины намного меньше недревесных видов сырья . С целью выяснения влияния уксусной кислоты и пероксида водорода на процесс делигнификации, сделали расчет кинетики процесса окислительно-органосольвентных варок рисовой соломы. Данные представлены на рисунке 2.

На рисунке 2 лигноуглеводной матрицы видно, что изменение концентрации уксусной кислоты и пероксида водорода характеризуется содержанием лигнина. В начальный период варки пероксисоединения полностью вступают во взаимодействие с лигноуглеводным комплексом с последующей фрагментацией макромолекул лигнина и переводом его водорастворимых фрагментов в раствор.

Известно, что пригодность целлюлозы для областей бумажной промышленности оценивается по показателям прочности бумаги, в этой связи мы исследовали целлюлозную бумагу на прочность, на барьерные свойства пропускаемости микрочастиц и наночастиц, рентгеноструктурный анализ (XRD) полученной целлюлозной бумаги, термогравиметрический анализ (TGA) исследования термического разложения образца целлюлозной бумаги .

Методика исследований.

Эксперименты и испытания на полученные образцы целлюлозной бумаги из соломы риса проводились в лаборатории Казахского агротехнического университета имени С.Сейфуллина, в лаборатории Школы упаковки Мичиганского государственного университета и на базе Лаборатории N?2 РГП «Казахстанский институт метрологии» (Казахстан).

1 . Исследование по определению прочности целлюлозной бумаги , полученной из соломы риса .

Основным свойством бумаги является прочность . Механические свойства бумаги характеризовались измерением удлинения при растяжении и разрыве, которые являются ключевыми элементами прочности и гибкости бумаги. Таким образом, определение этих свойств имеет большое значение не только для научного, но и технологического и практического применения этих бумаг. Бумага из соломы с содержанием 2% волластонита показала высокую прочность.

Волластонит - это кальциево-силикатный минерал, с удлиненной формой частиц. Содержание волластонита в волокнистой массе влияет на прочностные свойства бумаги, так как удлиненные частицы волластонита удерживаются в массе из- за формы частиц волластонита. Использование в суспензии волластонита способствует упрочнению материала в целом благодаря частицам волластонита и образовываются дополнительные межволоконные связи.

Процедура испытания на растяжение проводилась инструментом, предназначенным для вертикального режима работы, а также с компьютерным управлением. Согласно данному методу, свойства при растяжении являются фундаментальными свойствами, связанными с производством или конечным использованием, или и того, и другого, бумаги и бумажных изделий. На прочность бумаги могут влиять используемые типы волокон соломы, а также обработка этих волокон щелочью.

В качестве образцов целлюлозной бумаги использовались: образец (1) - бумага с волластонитом и крахмалом, образец (2) - бумага без волластонита, с крахмалом. Механические свойства целлюлозных бумаг определяли при 22°С и относительной влажностью 30% с помощью универсальной испытательной машины INSTRON® (Illinois Tool Works Inc.; Норвуд, Массачусетс) в соответствии со стандартным методом ASTM 828-16 - «Стандартный метод испытаний на растяжение свойства бумаги и картона с использованием устройства с постоянной скоростью удлинения на растяжимость бумаги и картона» . Образцы бумаги были изготовлены из целлюлозы, полученной из соломы риса. Образцы имели ширину 25,4 мм и длину 254 мм и толщину 1,254 мм, бумага, изготовленная из целлюлозы, полученной из соломы риса (образец 1), 1,340 мм (образец 2), и данные вносились в компьютер с программным обеспечением Bluehill (Illinois Tool Works Inc.). Длина датчика на Instron была установлена на 180 мм и подтверждена линейкой. Программное обеспечение Bluehill использовалось для установки, сбора и обработки данных. Перед запуском на машине была установлена «Балансировка нагрузки», чтобы нагрузка тары была равна нулю. Машина была запущена для растягивания образца с постоянной скоростью 50,00 мм/мин и автоматически остановлена после завершения. Измеряя прочность материала во время его вытягивания, получали полную динамику профиля его свойств на растяжение. Результаты показаны на рисунках 3 и .

Изменение кривой напряжения и деформации показывает, как материал реагировал на прилагаемые силы. График напряжений был построен на основе данных, полученных при механическом испытании на растяжение. Напряжение среды относится к отношению приложенной силы по отношению к площади поперечного сечения. Кроме того, деформация учитывает изменение длины материала относительно его первоначальной длины.

Из графиков напряжения и деформации определялись растягивающее напряжение и деформация при пропорциональном пределе текучести и точке разрушения материала. Пропорциональный предел каждого образца оценивался по последней точке кривой напряжения-деформации, сохраняющей прямую линию. Для того, чтобы найти пропорциональный предел для каждого образца, в начале кривой была нанесена линейная линия тренда. Предел текучести материала оценивался по первой точке кривой напряжения-деформации, которая увеличивалась без увеличения напряжения. Бумага с добавлением волластонита характеризуется увеличением как начальной жесткости структуры, так и увеличением жесткости в области медленно- упругих деформаций и в зоне предразрушения.

Бумага из целлюлозы без волластонита показала средние значения предела прочности 48,46 1 0,51 МПа.Бумага с 2% волластонитом, а также с крахмалом показали более высокие значения предела прочности 58,42 ± 0,83 МПа.Таким образом, волластонит и крахмал способствовали увеличению предела прочности, при котором этим бумагам требовалась более высокая сила на разрыв. Мы предполагаем, что образование межмолекулярных водородных связей между целлюлозой и волластонитом способно улучшить механические свойства бумаги. Резерв повышения прочности бумаги при добавке волластонита оценивается в 15-20%.

На основании полученных результатов можно сделать вывод, что наилучшее увеличение основных физико-механических свойств бумаги при пропитке крахмалом и добавлении волластонита увеличивает прочность бумаги.

2. Исследование барьерных свойств пропускаемости микро и наночастиц образца, полученной бумаги из целлюлозы соломы.

2.1. Исследование осуществлялось путем измерения массовой концентрации частиц в аэродисперсных средах, дисперсных параметров аэрозолей взвесей и порошкообразных материалов. Данный метод позволил также определить возможную эффективность при использовании полученного материала в качестве фильтра для очистки воздуха.

При проведении испытания в помещении с прибором соблюдались следующие условия: температура окружающей среды - 21,2°С; относительная влажность, % - 31,3 и атмосферное давление, Р - 961 (кПа).

Таблица 2

Применяемые средства измерений

Для проведения испытаний использовался счетчик частиц TSI 3785 и генератор аэрозолей TSI VOAG 3450. Измерение количества микро- и наночастиц в воздухе проводилось путем подсчета количества частиц различного диаметра в воздухе до и после пропускания через бумаги различного состава. Замеры количества частиц размерами 0,3, 0,5 и 0,8 микрон в воздухе представлены на рисунке 5.

Результаты экспериментов показали широкий спектр назначения и возможность эффективного использования полученных образцов бумаги в качестве фильтров и для упаковки пищевой продукции. Концентрация частиц (п/см ³ ) размером от 0.015 до 0.3 мкм в воздухе до применения бумаги составила 2435.587, размером от 0.3 до 0.5 мкм - 9.1 и от 0.5 до 0.8 - 0.983333. После установки бумажной прослойки, концентрация на выходе для частиц диаметром от 0.015 до 0.3 мкм составила 78.85485, для частиц от 0.3 до 0,5 мкм - 0.0465 и для частиц от 0.5 до 0.8 мкм - 0. Следовательно, эффективность очистки воздуха от частиц размером от 0.015 до 0.3 мкм составляет 96,76%, для частиц диаметром от 0.3 до 0.5 мкм - 99,19% и для частиц диаметром от 0.5 до 0.8 мкм 99,99%. Результаты исследования показали, что наилучшие показатели пропускаемости микро- и наночастиц характерны для образца ДО1. Данная структура соответствует концентрации частиц с размерами, которые не представляют никакой опасности для здоровья человека, не загрязняет атмосферу и окружающую среду. Результаты подтверждают, что такие бумажные изделия можно использовать в качестве фильтра для улавливания нано-и микродисперсных частиц, находящихся в воздухе, также для упаковывания пищевых продуктов.

2.2. Растительные волокна в структуре бумаги тесно переплетены между собой и связанны химическими силами сцепления различных видов. Исследования структуры бумаги с использованием зондирующего атомно-силового микроскопа Solver Next показывают расположение волокон, влияющих на прочность бумаги, а также на проницаемость мелкодисперсных частиц .Структура образца с 30-кратным оптическим увеличением с использованием зондирующего атомно-силового микроскопа Solver Next показана на рисунке б.

Результаты анализа показали, что в целом в образцах, полученных согласно предлагаемому способу, формируется объемная сетчатая структура, характерны преимущественно ориентированные в одном направлении фибриллы, однако имеются и структурные образования, расположенные в поперечном к этим фибриллам направлении. Образцы целлюлозы при размоле более грубые, однако образуют более плотный лист бумаги, который обладает большей прочностью на разрыв.

3. Рентгеноструктурный анализ (XRD) _г полученной целлюлозной бумаги .

Неразрушающий метод рентгеноструктурного анализа (XRD) был использован для идентификации и предварительной количественной оценки модификации целлюлозной бумаги с волластонитом, таких как кристалличность лигнина и целлюлозы после предварительной обработки. Рентгеноструктурный анализ (XRD) проводился на дифрактометре D8 ADVANCE ECO (Bruker, Германия) при использовании излучения СиКа. Для идентификации фаз и исследования кристаллической структуры использовалось программное обеспечение BrukerAXSDIFFRAC .EVAv.4.2 и международная база данных ICDD PDF-2. Условия съемки рентгеновских дифрактограмм были следующими: Вольтаж - 40 кВ, сила тока - 25 мА и 2Q = 15-100°. Исследование структурных характеристик и элементного состава проводилось с использованием растрового электронного микроскопа «Hitachi ТМ3030» с системой микроанализа «Bruker XFlash MIN SVE» при ускоряющем напряжении 15 кВ.

Согласно полученным данным, исследуемый образец представляет поликристаллическую структуру с высокой степенью кристалличности. Основные дифракционные пики (рисунок 7) наблюдаются в области 17-35°q, что соответствует рентгеновской дифракции характерной для типичной структуры целлюлозы. Уширенная форма дифракционных пиков свидетельствует о малых размерах когерентных рассеивающих блоков (кристаллиты). На основании полученных дифрактограмм с применением метода Ритвельда был определен фазовый состав исследуемых образцов целлюлозных бумаг. Определение объемной доли вклада фаз проводилось с помощью уравнения (1):

RI phase

V a. dmixture ^— (1) admixture + RI phase где, I _phase - средняя интегральная интенсивность основной фазы дифракционной линии, I _admixture - средняя интегральная интенсивность дополнительной фазы, R структурный коэффициент, равный 1.45. Расчет параметра кристаллической решетки проводился с использованием экстраполяционной функции Нельсона-Тейлора (2): Значение и погрешность определения параметра а определены путем линейной экстраполяции функции к нулевому значению аргумента (Q = 90°). Средний размер кристаллитов определялся по уравнению Шерера (3): где, к ₌ 0,9 - безразмерный коэффициент формы частиц (постоянная Шерера), l=1,54A - длина волны рентгеновского излучения, b - полуширина рефлекса на полувысоте (FWHM) и Q - угол дифракции (угол Брегга).

При аппроксимации линий на дифрактограмме необходимым числом симметричных функций псевдо-Фойгта была измерена ширина зарегистрированных линий на половине их высоты (FWHM), которая позволила охарактеризовать совершенство кристаллической структуры и оценить степень кристалличности. Функции псевдо-Фойгта применяемые для аппроксимации профиля рентгеновских пиков на дифрактограмме:

PV(x,х ₀ ,h,b _L ,b _G ,А)= A[(l- h)·G(x,х ₀ ,b _G )+ h ·L(x,x ₀ ,b _L )]

(X - Xp)

G(x,x ₀ ,b _G )= exp ²

2b _G (4)

1

L(x,x ₀ ,b _L )= -

1+ где, x - переменная, соответствр углу отражения 2Q; хо - задает положение максимума функции; h — удельная доля функции Лоренца; А — нормирующий множитель; 6 _G и Ьь - параметры функций Гаусса G(x, хо, 6G) И Лоренца L (х, хо, Ьь). В качестве критерия такого соответствия можно использовать среднеквадратичное отклонение, минимальное значение которого при вариации этих параметров, соответствует их оптимальному набору: где, PV(x, x ₀ ,r|, b _L ,b _G ,A)i - значение функции псевдо-Фойгта, Ii - значение экспериментальной интенсивности, i - номер точки профиля рефлекса, п - число точек в профиле. В таблице 3 представлены данные фазового состава и основных кристаллографических характеристик исследуемых образцов.

Таблица 3

Как видно из представленных данных, исследуемый образец целлюлозной бумаги представляет собой двухфазную систему с фазами Sodium Aluminum Silicate и Aluminum silicate в практически равном составе, что свидетельствует о равновероятном распределении фаз в исследуемом образце целлюлозной бумаги.

4. Термогравиметрический анализ (TGA) - исследование термического разложения образца целлюлозной бумаги .

Точное определение термических свойств целлюлозы имеет особое значение при изучении механизма сжигания целлюлозной бумаги. TGA помогает определить деградацию образца бумаги, а также термостабильность образца бумаги. В качестве образцов использовались: образец (1) - бумага с волластонитом и крахмалом, образец (2) - бумага без волластонита, с крахмалом и образец (3) - бумага с волластонитом и без крахмала. Эксперименты проводились для определения степени деградации всех трех образцов.

Результаты показывают, что некоторые бумажные образцы более термостойкие чем другие. В этом исследовании проведены сравнение трех разных образцов бумаги из целлюлозы с наполнителями, и деградация образцов показаны на рисунках 8, 9 и 10, соответственно. По результатам определено, что бумага из целлюлозы с добавлением волластонита и без крахмала по образцу (3) наименее устойчива, а по образцу (1) видно, что бумага из целлюлозы с добавлением волластонита и крахмала наиболее устойчива при высоких температурах.

Определение потери веса трех образцов бумаги оценивали с использованием TGA Q50 V20.13 Build 39. Данный метод был выполнен в соответствии со стандартным методом испытаний ASTM Е1131-08 для композиционного анализа, включающий термогравиметрию для определения количества легколетучих веществ, среднелетучих веществ, горючих веществ и содержания золы в соединениях.

Для проведения эксперимента был использован термический анализатор ТА Instrument Q-50 TGA при температуре от 0°С до 600°С в атмосфере продувочного азота (N2). Для анализа данных использовалось программное обеспечение ТА Universal Analysis 2000. Газообразный азот использовали в качестве продувочного газа, а скорость потока азота контролировали как 50 мл/мин. Образцы гранул готовили путем разрезания лезвием бритвы до приблизительно 52-74 мг в плоской форме и помещали каждый образец в кастрюлю. Программа ТА Universal Analysis 2000 использовалась для настройки и ввода информации. ТА Universal Analysis использовали для определения массы вещества, нагретого с контролируемой скоростью в соответствующей среде, записанного как функция времени или температуры. Представленные графики показывают кривую деградации различных образцов, согласно которым видно, что при температуре около 200°С все образцы начинают разрушаться. При температуре 400°С, образец (1) имеет оставшуюся массу 20,99%, образец (2) - 18,78% и образец (3) - 14,85%. Результаты показывают, что образец (1) более теплостойкий по сравнению с образцом (3). Содержание летучих веществ при этом может составлять 0,59%.

При отборе контрольного образца (1) на стадии I (примерно от 40 до 120°С), связанная с извлечением влаги из образца целлюлозы, небольшая потеря массы составила около 10-15%. Стадия II является основной областью потери массы из-за основной реакции разложения целлюлозы, которая характеризуется наибольшим количеством потери массы около 83,50% при острой пиковой температуре 303,93°С. Указана ступень крутой потери массы, что процесс первичной термической деградации сопровождался выделением большого количества летучих веществ с более низкой молекулярной массой вместе с их окислительными компонентами. Впоследствии температурный интервал 380-510°С вместе с потерей массы 5.1% представлял стадию III, при этом масса твердого остатка была определена как 0,72%.

Согласно вышеупомянутым результатам, эффекты применения волластонита и крахмала, возможно, влияют на реакцию разложения целлюлозы. Хорошо известно, что разложение целлюлозы происходит двумя основными конкурирующими путями. При низких температурах основной химической реакцией является дегидратация, приводящая к образованию остаточного полукокса, в то время как при более высоких температурах, целлюлоза в основном деполимеризуется на ряд легковоспламеняющихся газообразных продуктов. Таким образом, было высказано предположение, что присутствие волластонита и крахмала катализировало реакцию дегидратации, а затем способствовало образованию полукокса, что привело к увеличению количества твердого остатка, в то время как это могло замедлить реакцию деполимеризации, а также замедлить скорость деградации целлюлозы, уменьшая скорость потери массы.