DEGRADATION OF POLYSACCHARIDES AND LIGNIN IN WOOD OZONATION | ПРЕВРАЩЕНИЯ ПОЛИСАХАРИДОВ И ЛИГНИНА В ДРЕВЕСИНЕ ПРИ ОЗОНИРОВАНИИ

English. Ozonation is a method of vegetable raw substrates pretreatment in relation to cellulose as well as monosaccharides processing. It was investigated the process of ozone consumption by wood of various water content. The data on lignin and polysaccharides transformations in aspen wood ozonation are presented in the paper. It was considered a gradual transformation of the substrate: wood – ozonated wood – cellulose-containing product – holocellulose – cellulose. Yields of ozonated wood, cellulose-containing product, water soluble ozonaton products, holocellulose, and cellulose were determined. The lignin content in the cellulose-containing product was determined. Both holocellulose and cellulose samples were studied by IR spectroscopy method. The degree of polymerization, and molecular mass distribution of cellulose obtained from ozonated wood were determined. It is shown that destruction of wood by ozone impact is accompanied by lignin, hemicelluloses, and cellulose degradation. It is found that physicochemical properties of cellulose obtained from ozonated wood can be regulated by the variation of the initial water content of the substrate. Wood destruction is due to reactions of molecular ozone as well as radical species which have been generated by ozone reactions with water presenting in the substrate structure.

Russian. Озонирование рассматривается как метод предобработки растительной биомассы в процессах получения целлюлозы и моносахаридов. В работе представлены результаты изучения процесса поглощения озона древесиной осины с различным содержанием воды. Рассмотрено поэтапное превращение субстрата: исходная древесина – озонированная древесина – целлюлозосодержащий продукт озонирования – холоцеллюлоза – целлюлоза. Определены выходы озонированной древесины, водорастворимых продуктов озонирования древесины, выходы холоцеллюлозы и целлюлозы. Определен выход целлюлозосодержащего продукта озонирования и содержание остаточного лигнина в нем. Образцы холоцеллюлозы и целлюлозы изучены методом ИК-спектроскопии. Определены степень полимеризации и молекулярно-массовый состав целлюлозы из озонированной древесины.Показано, что превращения древесины под воздействием озона сопровождаются деструкцией лигнина, гемицеллюлоз и части целлюлозы. Установлено, что физико-химические свойства целлюлозы, полученной из озонированной древесины, зависят от содержания воды. Варьирование содержания воды в исходном образце позволяет регулировать свойства целлюлозы из озонированной древесины.Предполагается, что в процессе деструкции древесины участвуют как молекулярный озон, так и радикалы, образующиеся при взаимодействии озона с водой, присутствующей в клеточной структуре субстрата.