ES2835773T3 - Tratamiento posterior alternativo para estabilizar celulosas altamente alteradas - Google Patents
Tratamiento posterior alternativo para estabilizar celulosas altamente alteradas Download PDFInfo
- Publication number
- ES2835773T3 ES2835773T3 ES16860882T ES16860882T ES2835773T3 ES 2835773 T3 ES2835773 T3 ES 2835773T3 ES 16860882 T ES16860882 T ES 16860882T ES 16860882 T ES16860882 T ES 16860882T ES 2835773 T3 ES2835773 T3 ES 2835773T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- treatment solution
- alkali
- post
- cellulose
- treatment
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000011282 treatment Methods 0.000 title claims abstract description 99
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 title claims abstract description 95
- 235000010980 cellulose Nutrition 0.000 title description 81
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims abstract description 73
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 67
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 51
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 42
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims abstract description 38
- 235000017807 phytochemicals Nutrition 0.000 claims abstract description 32
- 229930000223 plant secondary metabolite Natural products 0.000 claims abstract description 32
- 239000006184 cosolvent Substances 0.000 claims abstract description 30
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- 150000001447 alkali salts Chemical class 0.000 claims abstract description 14
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical group [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 117
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical group [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 40
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 claims description 25
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 claims description 25
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 claims description 25
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 claims description 25
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M sodium bicarbonate Substances [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 22
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 15
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 14
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims description 14
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 claims description 14
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000010902 straw Substances 0.000 claims description 14
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims description 12
- 235000019621 digestibility Nutrition 0.000 claims description 12
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 claims description 9
- 229930005346 hydroxycinnamic acid Natural products 0.000 claims description 9
- DEDGUGJNLNLJSR-UHFFFAOYSA-N hydroxycinnamic acid group Chemical class OC(C(=O)O)=CC1=CC=CC=C1 DEDGUGJNLNLJSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 235000010359 hydroxycinnamic acids Nutrition 0.000 claims description 9
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 claims description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 8
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical compound OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 7
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 claims description 6
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 6
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims description 6
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 claims description 5
- -1 alkali metal salt Chemical class 0.000 claims description 5
- 239000004459 forage Substances 0.000 claims description 5
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 5
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 claims description 4
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 claims description 4
- UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M Sodium bicarbonate-14C Chemical compound [Na+].O[14C]([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M 0.000 claims description 4
- 241000209140 Triticum Species 0.000 claims description 4
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 claims description 4
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N carbonic acid Chemical compound OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000012634 fragment Substances 0.000 claims description 4
- 229930013686 lignan Natural products 0.000 claims description 4
- 235000009408 lignans Nutrition 0.000 claims description 4
- 150000005692 lignans Chemical class 0.000 claims description 4
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 claims description 4
- 235000014698 Brassica juncea var multisecta Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000006008 Brassica napus var napus Nutrition 0.000 claims description 3
- 240000000385 Brassica napus var. napus Species 0.000 claims description 3
- 235000006618 Brassica rapa subsp oleifera Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000004977 Brassica sinapistrum Nutrition 0.000 claims description 3
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 claims description 3
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 claims description 3
- 240000005979 Hordeum vulgare Species 0.000 claims description 3
- 235000007340 Hordeum vulgare Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims description 3
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 claims description 3
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 239000010903 husk Substances 0.000 claims description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims 2
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 25
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 17
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 10
- 239000000047 product Substances 0.000 description 8
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 8
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 7
- WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M Lithium hydroxide Chemical compound [Li+].[OH-] WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 7
- 241000282849 Ruminantia Species 0.000 description 7
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 6
- 229920002488 Hemicellulose Polymers 0.000 description 5
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 description 5
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 5
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 4
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 4
- 238000006911 enzymatic reaction Methods 0.000 description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 4
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 4
- 235000008935 nutritious Nutrition 0.000 description 4
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000609240 Ambelania acida Species 0.000 description 3
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000700159 Rattus Species 0.000 description 3
- 240000000111 Saccharum officinarum Species 0.000 description 3
- 235000007201 Saccharum officinarum Nutrition 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 239000010905 bagasse Substances 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 3
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 3
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 3
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 3
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 3
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 3
- KSEBMYQBYZTDHS-HWKANZROSA-M (E)-Ferulic acid Natural products COC1=CC(\C=C\C([O-])=O)=CC=C1O KSEBMYQBYZTDHS-HWKANZROSA-M 0.000 description 2
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000016068 Berberis vulgaris Nutrition 0.000 description 2
- 241000335053 Beta vulgaris Species 0.000 description 2
- 244000025670 Eleusine indica Species 0.000 description 2
- 235000014716 Eleusine indica Nutrition 0.000 description 2
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 2
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 2
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 240000003433 Miscanthus floridulus Species 0.000 description 2
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241001520808 Panicum virgatum Species 0.000 description 2
- 241000209504 Poaceae Species 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 2
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 2
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 235000009508 confectionery Nutrition 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 102000038379 digestive enzymes Human genes 0.000 description 2
- 108091007734 digestive enzymes Proteins 0.000 description 2
- 239000000539 dimer Substances 0.000 description 2
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 2
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 235000001785 ferulic acid Nutrition 0.000 description 2
- KSEBMYQBYZTDHS-HWKANZROSA-N ferulic acid Chemical compound COC1=CC(\C=C\C(O)=O)=CC=C1O KSEBMYQBYZTDHS-HWKANZROSA-N 0.000 description 2
- 229940114124 ferulic acid Drugs 0.000 description 2
- KSEBMYQBYZTDHS-UHFFFAOYSA-N ferulic acid Natural products COC1=CC(C=CC(O)=O)=CC=C1O KSEBMYQBYZTDHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 2
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 2
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N isobutanol Chemical compound CC(C)CO ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000005517 mercerization Methods 0.000 description 2
- 229910000000 metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004692 metal hydroxides Chemical class 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 2
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 description 2
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 2
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 2
- 210000004767 rumen Anatomy 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L sodium sulfite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])=O GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 2
- QURCVMIEKCOAJU-UHFFFAOYSA-N trans-isoferulic acid Natural products COC1=CC=C(C=CC(O)=O)C=C1O QURCVMIEKCOAJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 241000209763 Avena sativa Species 0.000 description 1
- 229920002749 Bacterial cellulose Polymers 0.000 description 1
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000209082 Lolium Species 0.000 description 1
- 240000003705 Senecio vulgaris Species 0.000 description 1
- 240000006394 Sorghum bicolor Species 0.000 description 1
- 235000011684 Sorghum saccharatum Nutrition 0.000 description 1
- PJANXHGTPQOBST-VAWYXSNFSA-N Stilbene Natural products C=1C=CC=CC=1/C=C/C1=CC=CC=C1 PJANXHGTPQOBST-VAWYXSNFSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 230000003113 alkalizing effect Effects 0.000 description 1
- 102000004139 alpha-Amylases Human genes 0.000 description 1
- 108090000637 alpha-Amylases Proteins 0.000 description 1
- 229940024171 alpha-amylase Drugs 0.000 description 1
- 230000003466 anti-cipated effect Effects 0.000 description 1
- 239000000010 aprotic solvent Substances 0.000 description 1
- 239000005016 bacterial cellulose Substances 0.000 description 1
- 238000005842 biochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002551 biofuel Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000007073 chemical hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000007385 chemical modification Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 235000013365 dairy product Nutrition 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000007515 enzymatic degradation Effects 0.000 description 1
- 230000007071 enzymatic hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006047 enzymatic hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- IDGUHHHQCWSQLU-UHFFFAOYSA-N ethanol;hydrate Chemical compound O.CCO IDGUHHHQCWSQLU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000004858 feed analysis Methods 0.000 description 1
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 1
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 210000001035 gastrointestinal tract Anatomy 0.000 description 1
- 244000038280 herbivores Species 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002029 lignocellulosic biomass Substances 0.000 description 1
- 239000012978 lignocellulosic material Substances 0.000 description 1
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 230000035800 maturation Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 229920005615 natural polymer Polymers 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 description 1
- 150000002482 oligosaccharides Polymers 0.000 description 1
- 244000052769 pathogen Species 0.000 description 1
- 239000001814 pectin Substances 0.000 description 1
- 229920001277 pectin Polymers 0.000 description 1
- 235000010987 pectin Nutrition 0.000 description 1
- 230000029553 photosynthesis Effects 0.000 description 1
- 238000010672 photosynthesis Methods 0.000 description 1
- 244000000003 plant pathogen Species 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 239000003586 protic polar solvent Substances 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 1
- 235000010265 sodium sulphite Nutrition 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- PJANXHGTPQOBST-UHFFFAOYSA-N stilbene Chemical compound C=1C=CC=CC=1C=CC1=CC=CC=C1 PJANXHGTPQOBST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000021286 stilbenes Nutrition 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 238000010626 work up procedure Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
- C08B1/00—Preparatory treatment of cellulose for making derivatives thereof, e.g. pre-treatment, pre-soaking, activation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23K—FODDER
- A23K10/00—Animal feeding-stuffs
- A23K10/20—Animal feeding-stuffs from material of animal origin
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23K—FODDER
- A23K10/00—Animal feeding-stuffs
- A23K10/30—Animal feeding-stuffs from material of plant origin, e.g. roots, seeds or hay; from material of fungal origin, e.g. mushrooms
- A23K10/37—Animal feeding-stuffs from material of plant origin, e.g. roots, seeds or hay; from material of fungal origin, e.g. mushrooms from waste material
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23K—FODDER
- A23K50/00—Feeding-stuffs specially adapted for particular animals
- A23K50/10—Feeding-stuffs specially adapted for particular animals for ruminants
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
- C08B1/00—Preparatory treatment of cellulose for making derivatives thereof, e.g. pre-treatment, pre-soaking, activation
- C08B1/08—Alkali cellulose
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L1/00—Compositions of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
- C08L1/02—Cellulose; Modified cellulose
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/582—Recycling of unreacted starting or intermediate materials
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
- Y02P60/80—Food processing, e.g. use of renewable energies or variable speed drives in handling, conveying or stacking
- Y02P60/87—Re-use of by-products of food processing for fodder production
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Animal Husbandry (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Physiology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Birds (AREA)
- Botany (AREA)
- Mycology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
Abstract
Un método para tratar y estabilizar un material celulósico, que comprende a) poner en contacto un material celulósico con una solución de tratamiento de un álcali en un cosolvente de alcohol/agua para producir una celulosa nanodesagregada y fitoquímicos disueltos en una solución de tratamiento posterior, b) tratar la solución de tratamiento posterior con un ácido para reducir el pH, neutralizar el álcali y precipitar el álcali como una sal álcali para producir una solución de tratamiento posterior neutralizada y una celulosa nano-desagregada estabilizada, reduciendo así el pH de la solución de tratamiento hasta un nivel tal que la celulosa nanodeasgregada no se mercerice tras la exposición al agua, teniendo la solución de tratamiento posterior neutralizada la celulosa nanodesagregada estabilizada, la sal álcali precipitada y los fitoquímicos disueltos.
Description
DESCRIPCIÓN
Tratamiento posterior alternativo para estabilizar celulosas altamente alteradas
Introducción
La lignocelulosa es un sustrato complejo compuesto por una mezcla de polímeros de carbohidratos (es decir, celulosa y hemicelulosa) y lignina. La celulosa, la hemicelulosa y la lignina se han estudiado en el pasado como posibles fuentes de materias primas para combustibles líquidos y productos químicos.
Aunque la celulosa es de lejos el polímero natural más común, sus cadenas extremadamente útiles a menudo están bloqueadas casi por completo por lignina, hemicelulosas y, particularmente, cadenas adyacentes de celulosa. Muchas dificultades técnicas están asociadas con la separación de los componentes lignocelulósicos debido a la naturaleza compleja de las celulosas. No obstante, existen numerosos métodos para liberar moléculas de celulosa de su entorno. El desbloqueo de celulosa a partir de una biomasa lignocelulósica, por ejemplo, para producir celulosas más reactivas, se basa principalmente en la separación de los componentes de la pared celular para permitir una mayor reactividad, por ejemplo, hidrólisis, del polímero de carbohidratos en, por ejemplo, azúcares fermentables u otros productos químicos valiosos. Estos métodos son típicamente costosos y generalmente se realizan bajo condiciones severas que implican altas temperaturas, largos tiempos de residencia y una variedad de productos químicos más o menos molestos. Sin embargo, debido a que la celulosa es renovable, abundante y no produce dióxido de carbono al quemar si se considera la fotosíntesis, se han realizado trabajos científicos recientes para intentar desbloquear la celulosa más fácilmente.
Para cualquier reacción o sistema químico y/o físico para desbloquear la celulosa, desarrollado por primera vez a escala de laboratorio, para lograr la viabilidad comercial, el sistema debe escalarse a una planta de proceso de tamaño completo. Tal proceso a gran escala puede ser un proceso bastante costoso y que requiere mucho tiempo, especialmente porque ciertos aspectos deben determinarse de nuevo en cada paso del proceso a gran escala. Dichos aspectos incluyen la productividad y selectividad de la reacción, la calidad del producto, así como aspectos relacionados con la seguridad y protección ambiental.
Breve descripción
Recientemente, el primer inventor ha desarrollado un método para aumentar la accesibilidad de cadenas de celulosa para reacciones bioquímicas y químicas (véanse, la Patente de los Estados Unidos No. 8,617,851 y la Solicitud Publicada de los Estados Unidos No. 2013/0172544, ambas incorporadas como referencia en el presente documento) en el que se forman nuevas formas de celulosa, conocidas colectivamente como celulosas altamente desordenadas o celulosas nanoporosas, mediante el tratamiento de fuentes convencionales de celulosa (por ejemplo, biomasa tal como rastrojo de maíz) con un álcali en un cosolvente, que incluye adecuadamente agua y un segundo solvente que es polar y completamente miscible en agua, típicamente un alcohol inferior, tal como etanol, o un poliol, para formar celulosas menos ordenadas, o celulosas expandidas lateralmente o celulosas nanoporosas, y estabilizar estas celulosas nanoporosas para que el álcali no facilita la conversión a celulosa II. El proceso abre los dominios estrechamente agregados, haciendo que las celulosas sean más accesibles para reacciones enzimáticas o químicas. Por conveniencia, esta invención anterior se denomina en lo sucesivo Atalla I.
El presente método proporciona un nuevo tratamiento posterior de estas celulosas nanoporosas con miras a escalar hasta el funcionamiento de la planta en el que el reciclado y la recuperación de reactivos es crucial en el funcionamiento eficiente y rentable de una planta a gran escala. El presente método incluye disminuir el contenido de álcali (por ejemplo, hidróxido de sodio) de la solución de tratamiento posterior convirtiéndola en una sal (por ejemplo, una sal de sodio). Esto se consigue de forma adecuada añadiendo un agente neutralizante para reducir el pH de la solución lo suficiente para que el álcali, por ejemplo, hidróxido de sodio, ya no pueda catalizar la conversión a celulosa II y se conserve la nanoporosidad de la celulosa bajo tratamiento. El ácido neutralizante es adecuadamente ácido clorhídrico, ácido acético o ácido carbónico formado por disolución de dióxido de carbono en la solución de tratamiento. La solución de tratamiento posterior neutralizada también contiene fitoquímicos extraídos que pueden recuperarse de la solución.
Las realizaciones del presente método incluyen adicionalmente recuperar y reciclar el álcali y el alcohol usados en el proceso de tratamiento, y recuperar los fitoquímicos de la solución de tratamiento posterior neutralizada. Las realizaciones del nuevo método también contemplan el tratamiento de residuos agrícolas, tales como rastrojos de cultivos forrajeros que se utilizan como pienso para animales, para mejorar la digestibilidad de los residuos, especialmente para los animales rumiantes, y proporcionar un pienso más nutritivo. Las realizaciones de la invención pueden realizarse a escala comercial de producción, produciendo cantidades a escala comercial de material celulósico tratado, es decir, material celulósico nanoporoso.
Por lo tanto, en la presente solicitud, se proporciona un método novedoso para prevenir la conversión a celulosa II, que requiere el uso de mucho menos etanol y menos agua de lavado. También proporciona otras ventajas en contextos específicos.
Breve descripción del dibujo
La invención puede entenderse y apreciarse mejor con referencia a la descripción detallada de las realizaciones específicas presentadas en el presente documento junto con los dibujos adjuntos de los cuales:
La FIG. 1 es un diagrama de flujo que ilustra los diversos pasos del proceso de desagregación de material celulósico con el ventajoso reciclaje de reactivos.
La FIG. 2 es un cromatograma de HPLC de fitoquímicos recuperados de la solución de tratamiento posterior neutralizada.
Descripción detallada
La solicitud proporciona un método para producir celulosa nanoporosa. Ventajosamente, el método puede escalarse adecuadamente para la producción a escala comercial. El método incluye desagregar un material celulósico tratándolo con material con una solución de un álcali y un cosolvente. El método incluye disminuir la concentración de álcali, por ejemplo, hidróxido de sodio, después del tratamiento convirtiendo el álcali en una sal álcali. Esto se logra adecuadamente mediante un nuevo tratamiento posterior, es decir, agregando un ácido neutralizante, por ejemplo, ácido carbónico tal como dióxido de carbono, para reducir el pH de la solución lo suficiente como para que el álcali, por ejemplo, hidróxido de sodio, ya no pueda catalizar la conversión del material celulósico tratado a celulosa II y se conserva la nanoporosidad de la celulosa en tratamiento.
Sin embargo, antes de que se explique en detalle cualquier realización de la invención, debe entenderse que la invención no está limitada en su aplicación a los detalles de construcción y la disposición de los componentes que se exponen en la siguiente descripción, ilustrada en los siguientes dibujos o ejemplificada por los Ejemplos. Tal descripción, dibujos y Ejemplos no pretenden limitar el alcance de la invención como se establece en las reivindicaciones adjuntas. La invención es susceptible de otras realizaciones y de ser practicada o llevada a cabo de diversas formas.
Además, no se admite que cualquier referencia, incluyendo cualquier patente o documento de patente, citada en esta memoria descriptiva constituya técnica anterior. En particular, se entenderá que, a menos que se indique lo contrario, la referencia a cualquier documento en el presente documento no constituye una admisión de que cualquiera de estos documentos forma parte del conocimiento general común en la técnica anterior en los Estados Unidos o en cualquier otro país. Cualquier discusión de las referencias establece lo que afirman sus autores, y el solicitante se reserva el derecho de cuestionar la exactitud y pertinencia de cualquiera de los documentos citados en el presente documento.
A lo largo de esta divulgación, se pueden presentar diversos aspectos de esta invención en un formato de intervalo. Debe entenderse que la descripción en formato de intervalo es simplemente por conveniencia y brevedad, y no debe interpretarse como una limitación inflexible del alcance de la invención. En consecuencia, como entenderá un experto en la técnica, para todos y cada uno de los propósitos, particularmente en términos de proporcionar una descripción escrita, todos los intervalos divulgados en el presente documento también abarcan todos y cada uno de los posibles subintervalos y combinaciones de subintervalos de los mismos, así como todos los valores numéricos integrales. y fraccionarios dentro de ese intervalo. Como solo un ejemplo, un intervalo del 20 % al 40 % se puede dividir en intervalos del 20 % al 32.5 % y del 32.5 % al 40 %, del 20 % al 27.5 % y del 27.5 % al 40 %, etc. También se reconoce fácilmente que describe suficientemente y permite que el mismo intervalo se divida en al menos mitades, tercios, cuartos, quintos, décimos, etc. Como ejemplo no limitativo, cada intervalo discutido en el presente documento se puede dividir fácilmente en un tercio inferior, un tercio medio y un tercio superior, etc. Además, como también entenderá un experto en la técnica, todos los lenguajes tales como "hasta", "al menos", "mayor que", "menor que", "más que" y similares incluyen el número mencionado y se refieren a intervalos que se pueden dividir posteriormente en subintervalos como se discutió anteriormente. De la misma manera, todas las relaciones divulgadas en el presente documento también incluyen todas las subrelaciones que caen dentro de la relación más amplia. Además, las frases "que varían/intervalos entre" un primer número de indicación y un segundo número de indicación y "que varían/intervalos desde" un primer número de indicación "hasta" un segundo número de indicación se usan en el presente documento de manera intercambiable. Los anteriores son solo ejemplos de lo que se pretende específicamente.
Además, debe entenderse que la fraseología y la terminología utilizadas en el presente documento tienen fines descriptivos y no deben considerarse limitantes. El uso de "que comprende", "que incluye", "que tiene" y variaciones de los mismos en el presente documento pretende abarcar los elementos enumerados a continuación y sus equivalentes, así como elementos adicionales. "Que comprende" abarca los términos "que consiste en" y "que consiste esencialmente en". El uso de "que consiste esencialmente en" indica que la composición o método puede incluir ingredientes y/o pasos adicionales, pero solo si los ingredientes y/o pasos adicionales no alteran materialmente las características básicas y novedosas de la composición o método reivindicado. A menos que se especifique o se limite de otro modo, los términos como "montado", "conectado", "soportado" y "acoplado" y variaciones de los mismos se usan ampliamente y abarcan tanto montajes, conexiones, soportes y acoplamientos directos como indirectos. Además, "conectado" y "acoplado" no se limitan a conexiones o acoplamientos físicos o mecánicos.
A menos que se indique lo contrario, los términos técnicos se utilizan de acuerdo con el uso convencional. Sin embargo, como se usa en el presente documento, las siguientes definiciones pueden ser útiles para ayudar al practicante experto en comprender la invención: Como se usa en el presente documento, los términos "material celulósico", "materia prima celulósica" o "sustrato celulósico" se refieren a cualquier tipo de biomasa, sustancia o producto que contenga celulosa. Los materiales celulósicos pueden incluir biomasa en forma de pastos tales como pasto varilla, espartillo, ballico, miscanto o una combinación de los mismos; residuos de la elaboración del azúcar tal como bagazo de caña de azúcar la pulpa de remolacha dulce; residuos agrícolas o desechos tales como rastrojos de cultivos forrajeros, por ejemplo, rastrojo de soja, rastrojo de maíz, rastrojo de sorgo, así como paja de avena, paja de arroz, cáscara de arroz, paja de cebada, raquis de maíz, paja de trigo, paja de canola, cáscara de avena y fibra de maíz; o cualquier combinación de los mismos. El material celulósico también puede incluir una o más especies de fibra que se originan a partir de diferentes materias primas celulósicas. Son particularmente ventajosos paja de trigo, paja de cebada, rastrojo de maíz, rastrojo de soja, paja de canola, pasto varilla, alpiste cinta, bagazo de la caña de azúcar, espartillo, cáscaras de avena, pulpa de remolacha dulce y miscanto como materiales celulósicos debido a su amplia disponibilidad y bajo coste.
El término "grado de polimerización" (abreviado como D.P.) se refiere al número de monómeros de D-glucosa en una molécula de celulosa. Por tanto, el término "grado promedio de polimerización" o "D.P. promedio", se refiere al número promedio de moléculas de aniroglucosa por polímero de celulosa en una población de polímeros de celulosa.
Como se usa en el presente documento, los términos "tratamiento", "que trata", "pretratamiento" o "que trata previamente" con respecto a la celulosa se refieren a un proceso o tratamiento de acuerdo con las realizaciones de la invención en las que se fabrica celulosa más accesible para reacciones enzimáticas o químicas, por ejemplo, catalíticas químicas.
"Solución de tratamiento" en referencia al tratamiento de materiales celulósicos pretende referirse a una solución de un álcali en un cosolvente, típicamente agua y un solvente polar miscible, por ejemplo, hidróxido de sodio en cosolvente etanol/agua. "Solución de tratamiento posterior" se refiere a la solución de tratamiento después de la reacción con el material celulósico.
"Modificación o degradación" en referencia a la celulosa se usa para referirse a la alteración biológica, por ejemplo, enzimática o inducida químicamente de la estructura nativa de la celulosa. Dichos cambios y alteraciones son conocidos por los expertos en la técnica e incluyen aquellos implicados en la degradación enzimática y/o hidrólisis enzimática o química de la celulosa, así como modificaciones químicas implicadas en una variedad de productos comerciales con base en celulosa, producción de alcoholes por fermentación de biomasa y generación de biocombustibles ricos en hidrógeno.
El término "estable" o "estabilizante" con respecto a la celulosa descristalizada se refiere a la celulosa descristalizada que no cambia materialmente durante un período de tiempo seleccionado y bajo condiciones seleccionadas.
En vista de las muchas desventajas inherentes a los tratamientos convencionales para desbloquear la celulosa para hacerla más reactiva, las realizaciones de la invención incluyen métodos novedosos para desagregar la celulosa para formar celulosas nanoporosas, estabilizar las celulosas nanoporosas y reciclar los reactivos. Los métodos incluyen hacer reaccionar un material celulósico con una solución de tratamiento, que incluye un álcali disuelto en un cosolvente, bajo condiciones ambientales de temperatura y presión que pueden optimizarse para su viabilidad económica. Someter el material celulósico a tal tratamiento de acuerdo con realizaciones de la invención hace que la celulosa sea más accesible para reacciones enzimáticas o químicas, abriendo los dominios fuertemente agregados, que también son la fuente de recalcitrancia durante la hidrólisis. La celulosa nanoporosa resultante de acuerdo con las realizaciones de la invención también permite una sustitución mucho más uniforme a lo largo de las cadenas de celulosa, minimizando así los problemas de control de calidad actualmente inherentes a la producción de muchos productos derivados de celulosa. El método instantáneo es adecuadamente una producción a escala comercial para producir cantidades a escala comercial de material celulósico tratado, es decir, material celulósico nanoporoso.
Como se describió anteriormente, la solución de tratamiento de acuerdo con realizaciones de la invención incluye un álcali disuelto en un cosolvente. De forma adecuada, el álcali se disuelve en un cosolvente de agua más un segundo solvente miscible en agua. En un aspecto, el segundo solvente es adecuadamente un alcohol que puede incluir, por ejemplo, metanol, etanol, propanol, isopropanol, butanol, isobutanol o un poliol. En otro aspecto, el segundo solvente puede incluir otros solventes próticos, así como solventes apróticos que son miscibles en agua. En una realización ilustrada, el cosolvente es etanol y agua.
En algunas realizaciones de la invención, el álcali es adecuadamente hidróxido de sodio (NaOH), aunque pueden usarse otros agentes alcalinos, tales como otros hidróxidos de metales álcali, tales como hidróxido de litio (LiOH) o hidróxido de potasio (KOH). La concentración de, por ejemplo, NaOH, necesaria en la solución de tratamiento depende de la naturaleza de la celulosa que se va a tratar, ya que las diferentes celulosas pueden tener sus formas reticulares alteradas a diferentes concentraciones de álcali. Por ejemplo, el umbral de mercerización de la mayoría de las pulpas es de aproximadamente un 8 % de NaOH en agua; para el algodón, es aproximadamente del 11 al 12 %, dependiendo del pretratamiento previo; y para la celulosa bacteriana, es aproximadamente 14 %. La concentración de álcali en la
solución de tratamiento es convenientemente mayor que 1 M, convenientemente puede variar entre aproximadamente 1 M y aproximadamente 2 M.
Estas nuevas celulosas también pueden denominarse acertadamente "celulosa altamente desordenada", "celulosa nanoporosa" o "celulosa expandida lateralmente". Sea que se les denomine previamente "celulosa altamente desordenada" o como "celulosa nanoporosa", las celulosas novedosas descritas en estas solicitudes no son amorfas, ni están mercerizadas ni están completamente desordenadas. Por conveniencia, estas nuevas celulosas se denominan en lo sucesivo celulosas "nanodesagregadas" o "nanoporosas", ya que, para los fines de esta solicitud, estos términos describen mejor las diferencias más significativas entre estas fibras y las formas de celulosa previamente conocidas.
En esta solicitud, se proporciona un tratamiento posterior novedoso después de la exposición inicial de materiales celulósicos a la solución de NaOH en el sistema de cosolvente en el sistema previamente descrito por el inventor, es decir, Atalla I. El presente tratamiento posterior es óptimo en ciertos contextos especiales en los que se evita la posibilidad de que el hidróxido de sodio catalice la conversión a celulosa II o la forma mercerizada de celulosa mediante un procedimiento distinto al descrito en Atalla I.
En Atalla I, la prevención de la conversión en celulosa II se logra lavando el álcali, por ejemplo, hidróxido de sodio, de la celulosa tratada con el cosolvente. Esto reduce la concentración de hidróxido de sodio lo suficiente de modo que cuando la celulosa finalmente se lava con agua, la concentración de NaOH no es suficiente para catalizar la conversión a celulosa II, que representa la reagregación en un polimorfo diferente de celulosa que carece de nanoporosidad que es el objeto del proceso instantáneo. En otras palabras, el tratamiento posterior para la eliminación de suficiente hidróxido de sodio evita la mercerización o conversión a celulosa II tras la exposición al agua.
Aunque el procedimiento de tratamiento posterior descrito en Atalla I es eficaz para prevenir la conversión a celulosa II, requiere el uso de al menos el doble de la cantidad de cosolvente utilizada en el paso inicial de exposición. Los procedimientos de tratamiento posterior alternativos que requerirían el uso de menos cosolvente son convenientemente deseables y pueden proporcionar ventajas adicionales en contextos específicos, y con miras a un escalado eficiente y rentable del proceso.
De acuerdo con las realizaciones de la presente invención, se proporciona la neutralización del álcali en la solución de tratamiento posterior. Se pueden usar de manera adecuada varios ácidos diferentes para este propósito. Uno es el ácido clorhídrico, que convierte eficazmente cantidades significativas de, por ejemplo, hidróxido de sodio en cloruro de sodio.
Otro aspecto de la presente invención que es ventajoso para escalar la formación de celulosas nanoporosas es la recaustización de la sal metálica formada, por ejemplo, cloruro de sodio, al hidróxido de metal, por ejemplo, hidróxido de sodio, de modo que se pueda reutilizar el hidróxido metálico. Si bien el uso de ácido clorhídrico en el tratamiento posterior es eficaz, recaustificar el cloruro de sodio a hidróxido de sodio para reutilizarlo en el proceso es complejo y requiere mucha energía.
Para ciertas aplicaciones que se escalan más fácilmente a mayor capacidad para uso comercial, se proporciona el uso de ácido carbónico mediante la disolución y reacción del dióxido de carbono para la neutralización. El dióxido de carbono, cuando se burbujea en el sistema de cosolvente que contiene hidróxido de sodio, hace que reaccione con el hidróxido de sodio para formar el primer carbonato de sodio, que precipitará del sistema de cosolvente a un pH nominal de 10, porque el carbonato de sodio no es soluble en etanol, el componente dominante del cosolvente. Si es apropiado, se puede continuar burbujeando dióxido de carbono hasta que el carbonato de sodio se convierta en bicarbonato de sodio, que también es insoluble en etanol, a un pH nominal de 8. Por lo tanto, el dióxido de carbono puede usarse adecuadamente para neutralizar el hidróxido de sodio después del primer paso del proceso en el que los materiales celulósicos se tratan con hidróxido de sodio en el cosolvente etanol-agua. Después de la neutralización del hidróxido de sodio, las celulosas nanoporosas son bastante estables en agua.
En algunas realizaciones, tal como el proceso representado en la FIG. 1, el proceso comienza con material celulósico que puede ser biomasa como rastrojo de maíz o un material lignocelulósico similar. En un primer paso del proceso, el material celulósico se trata con una solución de tratamiento de un álcali, tal como hidróxido de sodio, en un cosolvente de agua y un alcohol, tal como etanol. Es en este paso de tratamiento que la celulosa en el material celulósico se vuelve nanodesagregada como se discutió anteriormente. Este paso se lleva a cabo adecuadamente a temperatura y presión ambiente. También se forman en el proceso y están presentes en la solución de tratamiento posterior/solución de tratamiento posterior neutralizada, fitoquímicos tal como los ácidos hidroxicinámicos, otros fragmentos de lignina fenólica y lignanos.
La solución de tratamiento contiene compuestos alcalinizantes, por ejemplo, NaOH, KOH, LiOH o combinaciones de los mismos. La concentración de álcali es convenientemente mayor que 1 M, convenientemente puede variar entre aproximadamente 1 y aproximadamente 2.0 M, en el cosolvente de agua y solvente miscible con agua, por ejemplo, un alcohol tal como el etanol. Después de la reacción con el material celulósico, la solución de tratamiento se convierte en una solución de tratamiento posterior.
Un segundo paso incluye adecuadamente la neutralización de la solución de tratamiento posterior con dióxido de carbono. Tal neutralización precipita el álcali como un carbonato/bicarbonato, por ejemplo, carbonato/bicarbonato de sodio, como se discutió anteriormente.
Un tercer paso incluye de manera adecuada separar el material celulósico tratado y las sales álcali precipitadas de la solución de tratamiento posterior neutralizada. Esto se logra adecuadamente mediante filtración o centrifugación. Un cuarto paso incluye de manera adecuada separar el material celulósico tratado de las sales álcali precipitantes, lo cual puede lograrse con la adición de agua para disolver las sales.
Un quinto paso incluye convenientemente secar opcionalmente el material celulósico tratado que puede hidrolizarse opcionalmente mediante una reacción enzimática o hacerse reaccionar químicamente para formar otros productos derivados de la celulosa.
Un sexto paso incluye de forma adecuada recuperar el álcali mediante un tratamiento de recaustización, por ejemplo, con cal viva, cal hidratada o cal apagada, y reciclar el álcali recuperado para formar una solución de tratamiento. Un séptimo paso incluye de forma adecuada destilar la solución de tratamiento posterior neutralizada para recuperar el alcohol y reciclar el alcohol para formar la solución de tratamiento.
Un octavo paso incluye de manera adecuada recuperar de los fondos de destilación del paso siete, fitoquímicos que se han solubilizado en el paso de la solución de tratamiento. Dichos fitoquímicos incluyen adecuadamente ácidos hidroxicinámicos y otros fragmentos de lignina fenólica así como algunos lignanos.
Las realizaciones de la invención también se pueden describir como un sistema para tratar material celulósico. El sistema incluye una etapa de tratamiento, una etapa de tratamiento posterior y una etapa de reciclaje/recuperación. La etapa de tratamiento incluye hacer reaccionar un material celulósico con una solución de tratamiento de hidróxido de sodio en un cosolvente de etanol/agua para producir un material celulósico tratado en una solución de tratamiento posterior. La etapa de tratamiento posterior incluye tratar la solución de tratamiento posterior con dióxido de carbono para neutralizar el álcali y precipitar una sal álcali. La etapa de reciclaje/recuperación incluye (i) separar el material celulósico tratado y la sal precipitada de la solución de tratamiento posterior neutralizada, (ii) separar la sal álcali del material celulósico tratado, (iii) recuperar el álcali recaustificando la sal álcali para producir álcali recuperado, y (iv) recuperar el etanol de la solución neutralizada de tratamiento posterior.
La etapa de reciclaje/recuperación del sistema incluye además la recuperación de los fitoquímicos de la solución de tratamiento posterior neutralizada.
Por los tanto, el presente proceso y sistema incluye no sólo la formación de celulosas nanoporosas, sino la recuperación de álcali y alcohol, así como la producción de fitoquímicos. Dichos fitoquímicos pueden purificarse y recuperarse adecuadamente como productos individuales específicos.
Actualmente se contempla un contexto particular para el uso del método y sistema de la presente invención, aunque son posibles otros en el campo de la utilización de celulosa. Se contempla que el tratamiento de residuos agrícolas tales como rastrojo de maíz, bagazo de caña de azúcar, paja de trigo y residuos de otros cultivos de acuerdo con los métodos y el sistema de la invención es de particular valor para transformarlos en piensos de fácil digestión para animales rumiantes.
Piensos de residuos agrícolas:
Cuando se tratan residuos agrícolas con un álcali en un cosolvente de agua y un solvente polar, que es completamente miscible en agua, por ejemplo, un alcohol tal como el etanol, la estructura celulósica se abre y se vuelve nanoporosa. Simultáneamente se extraen algunos compuestos relacionados con la lignina que pueden inhibir la acción de las enzimas digestivas de los animales rumiantes. Cuando el hidróxido de sodio se convierte en carbonato de sodio o bicarbonato de sodio, algunos polisacáridos que son de menor grado de polimerización, y que se solubilizan en el primer paso, se vuelven a depositar sobre las fibras del residuo aumentando así el rendimiento en comparación con Atalla I que se puede utilizar como pienso. Los fitoquímicos extraídos en el proceso permanecen en solución y pueden separarse después de que la solución neutralizada de tratamiento posterior se separe de las fibras y del carbonato de sodio y/o bicarbonato de sodio precipitados. Estos fitoquímicos se pueden recuperar, ya que pueden tener valor si se aíslan en formas adecuadas.
En la aplicación a los residuos agrícolas para convertirlos en piensos nutritivos para animales rumiantes, el proceso de nanoporosización de los residuos comienza con el tratamiento con la solución de hidróxido de sodio en el cosolvente. En el siguiente paso, se burbujea adecuadamente dióxido de carbono en la solución de tratamiento posterior para neutralizar el NaOH y precipitar el carbonato de sodio y/o bicarbonato de sodio.
El siguiente paso implica la separación de los residuos tratados y el carbonato de sodio y/o bicarbonato de sodio precipitados de la solución de tratamiento posterior neutralizada. Esto se hace adecuadamente mediante cualquiera de los muchos procesos disponibles para separar sólidos de líquidos, incluyendo la filtración o centrifugación.
Los residuos se lavan luego con agua para disolver el carbonato de sodio y/o el bicarbonato de sodio. A continuación, los residuos convertidos pueden separarse de la solución de carbonato y/o bicarbonato de sodio mediante uno de los métodos tradicionales utilizados para lavar la biomasa celulósica, tal como la filtración por tamiz o el prensado de tornillo.
El carbonato de sodio y/o el bicarbonato de sodio se pueden volver a caustificar a hidróxido de sodio mediante tratamiento con cal viva, cal hidratada o cal apagada. A continuación, puede reciclarse para preparar la solución de hidróxido de sodio en el cosolvente para reutilizarla en el paso 1 del proceso general.
La solución de tratamiento posterior neutralizada separada de los residuos convertidos y el carbonato de sodio y/o bicarbonato de sodio precipitados se puede llevar a una columna de destilación para recuperar el etanol. Los fondos de esta destilación contendrán muchas de las sustancias separadas de los residuos agrícolas que han permanecido solubles en la solución neutralizada. Estas sustancias solubles incluirán una variedad de fitoquímicos que se pueden separar y pueden tener valor comercial.
Entre los fitoquímicos se encuentran los ácidos hidroxicinámicos y otros fragmentos de lignina fenólica, así como algunos lignanos. Estos se pueden separar, recuperar y refinar y tienen varios usos.
El material celulósico puede ser adecuadamente el rastrojo de un cultivo forrajero, convenientemente el rastrojo es rastrojo de maíz. Cuando un residuo agrícola, tal como un rastrojo, es el material celulósico y se trata de acuerdo con los métodos de la invención, el residuo tratado resultante es un pienso para animales con mayor digestibilidad en comparación con el residuo sin tratar como se muestra en los siguientes Ejemplos.
Ejemplo 1
El ejemplo presentado se basa en el tratamiento del rastrojo de maíz para convertirlo en pienso nutritivo para animales rumiantes. El rastrojo de maíz se trata para producir pienso mediante dos protocolos diferentes, el descrito anteriormente y, a modo de comparación, el utilizado en el proceso descrito en Atalla I. Esto mostrará que el proceso alternativo da como resultado un mayor rendimiento en la forma de pienso nutritivo.
Rastrojo de maíz para piensos
Todas las muestras preparadas para este estudio procedían de un lote de rastrojo de maíz cosechado del mismo campo. Las muestras fueron suministradas por el Agricultural Utilization Research Institute, en Wauseca, MN, (AURI). Antes del envío a Cellulose Sciences International (CSI - empresa del inventor), el rastrojo se trituró en AURI utilizando una pantalla de pulgada y se embolsó. Se determinó mediante balance de microondas que el contenido de humedad del rastrojo era del 7.6 %.
Este ejemplo compara dos protocolos para tratar biomasa con una solución de NaOH de 1.5 M disuelta en una mezcla de cosolvente de 75 % de etanol y 25 % de agua.
Con el fin de evaluar el efecto del segundo protocolo sobre el rendimiento, se pesaron 6 muestras, con pesos ajustados a la humedad de 1.000 a 1.004 g. Dos fueron tratadas de acuerdo con un primer protocolo y cuatro fueron tratadas de acuerdo con un segundo protocolo.
El primer protocolo es el siguiente: Las muestras se ubican en tubos de centrífuga de 50 ml y se llenan con la solución de hidróxido de metal álcali (en este caso NaOH) y se agitan durante 5 minutos en un agitador de laboratorio. Posteriormente, las muestras se centrifugan y decantan. A continuación, los tubos se rellenan con la mezcla de cosolventes y se agitan durante otros 5 minutos, se centrifugan y se decantan de nuevo. Esto se repite de manera que los sólidos restantes se lavan tres veces con cosolvente y luego se lavan con agua hasta que el pH esté por debajo de aproximadamente 8.5. Los sólidos residuales de cada muestra se decantan sobre almohadillas de filtro de fibra de vidrio taradas y se secan en una balanza de microondas para determinar el rendimiento de cada muestra.
Las dos muestras tratadas de acuerdo con este primer protocolo tenían un producto nanodesagregado seco de un rendimiento promedio del 73.58 % con una desviación estándar del 1.06 %.
El segundo protocolo es el siguiente: Las muestras se ubican en tubos de centrífuga de 50 ml y se llenan con la mezcla de hidróxido de metal álcali (en este caso NaOH) y se agitan durante 5 minutos en un agitador de laboratorio. Luego se inserta una boquilla y una sonda de pH en cada tubo, y el dióxido de carbono burbujea a través del fluido hasta que el pH se reduce a alrededor de 8. Los tubos se vuelven a tapar, centrifugar y decantar. Luego se llenan con agua y se agitan (se lavan) durante 5 minutos, se centrifugan y se lavan dos veces más con agua durante 5 minutos en cada
lavado. Los sólidos residuales de cada muestra se decantan sobre almohadillas de filtro de fibra de vidrio taradas y se secan en una balanza de microondas para determinar el rendimiento de cada muestra.
Las cuatro muestras tratadas de acuerdo con el segundo protocolo tenían un producto nanodesagregado seco de un rendimiento promedio del 85.87 % con una desviación estándar del 2.22 %.
Los resultados demuestran el uso ventajoso del segundo protocolo de acuerdo con la presente invención.
Ejemplo 2
Digestibilidad del rastrojo de maíz y extracción fitoquímica
Este ejemplo demuestra dos beneficios adicionales clave del tratamiento del rastrojo de maíz mediante el proceso descrito anteriormente. El primero es la digestibilidad mejorada del rastrojo de maíz tratado en relación con el rastrojo no tratado. El segundo es la extracción de fitoquímicos valiosos durante el proceso.
El protocolo de tratamiento para el rastrojo de maíz fue similar al segundo protocolo del Ejemplo 1 con respecto a la solución utilizada, excepto que la primera etapa de tratamiento fue de 60 minutos en lugar de 5 minutos. En este ejemplo, se colocaron 50 g de o Dw de rastrojo de maíz en un reactor agitado, junto con 950 ml de solución de tratamiento (75 % de etanol, 25 % de mezcla de cosolvente de agua, con 57 g de hidróxido de sodio disuelto en la mezcla). Después de agitar durante una hora, se roció dióxido de carbono a través de la mezcla hasta que el pH fue de aproximadamente 9. La mezcla se filtró luego por medio de un embudo Buchner y un montaje de matraz de vacío. Los sólidos posteriores a la filtración se lavaron para eliminar el carbonato de sodio precipitado y cualquier solución de tratamiento residual, y se secaron para el análisis de digestibilidad. Además, el filtrado se retuvo para la recuperación de los fitoquímicos extraídos del rastrojo de maíz.
Digestibilidad
Los estudios de digestibilidad se llevaron a cabo en el University of Wisconsin Department of Dairy Science. Las muestras preparadas como se describe a continuación se insertaron en el rumen de las vacas canuladas con el fin de monitorizar las ratas de digestión.
Se molieron muestras de rastrojo de maíz tanto tratado como sin tratar a 2 mm a través de un molino Wiley. Después, las muestras se pesaron en bolsas de filtro de fibra Ankom F57, y cada muestra se duplicó para cada punto de tiempo para cada una de las dos vacas canuladas utilizadas para este ensayo. Las bolsas se ubicaron en el rumen de cada vaca por períodos de tiempo de 0, 12, 24, 30, 36, 42, 48, 96, 120 y 240 horas, con las bolsas ubicadas en orden inverso. Todas las bolsas se retiraron al mismo tiempo y se ubicaron en hielo antes de enjuagarlas en una lavadora de ropa con agua fría durante dos ciclos de enjuague de 12 minutos. Después del enjuague, las bolsas se ubicaron en un horno de aire forzado durante 48 horas a 60 °C y luego se analizaron para determinar la Fibra Detergente Neutra (NDF) utilizando el analizador de fibra Ankom 200 (ANKOM Technology, Macedonia, NY), así como sulfito de sodio y alfa amilasa (Ferreira y Mertens, 2007).
A continuación, las muestras se enjuagaron con acetona dos veces durante cinco minutos, se secaron al aire en una campana durante algunas horas y se ubicaron en un horno de aire forzado durante 48 horas a 60°C. Luego se pesaron las muestras y se calcularon los residuos de NDF. Además, se calcularon las ratas de digestión.
La Fibra Detergente Neutra (NDF) es la medida más común de fibra utilizada para el análisis de piensos para animales. El NDF mide la mayoría de los componentes estructurales de las células vegetales, es decir, lignina, hemicelulosas y celulosa, pero no pectinas, proteínas, azúcares o lípidos.
La medida más completa de digestibilidad que es relevante en la nutrición de rumiantes se ha definido como la Digestibilidad de la Fibra Detergente Neutral del Tracto Total o TTNDFD. Combina parámetros relacionados con las ratas de digestión con parámetros relacionados con el tiempo de permanencia de la fibra en el tracto digestivo del animal. Los datos generados a partir de los experimentos descritos anteriormente se utilizaron para calcular el TTNDFD para las muestras de rastrojo de maíz tratadas mediante el protocolo descrito anteriormente y las muestras del rastrojo de maíz sin tratar. Los resultados se muestran en la Tabla 1
Tabla 1
Comparación de la digestibilidad de rastrojos tratados y no tratados
Rastrojo no tratado in Situ Rastrojo tratado in Situ
NDF digerible 69.3 90.0
Digestión de fibra (%/hora) 2 6.2
TTNDFD 33.0 69.9
Los resultados presentados en la Tabla 1 revelan que se incrementaron todos los parámetros relevantes para el rastrojo nanoporoso tratado. La rata de digestión se triplicó, mientras que el TTNDFD fue más del doble.
Fitoquímicos
La fase líquida separada después de la neutralización se trató para recuperar los fitoquímicos solubilizados durante el tratamiento. El primer paso fue evaporar el componente etanol del cosolvente. Los fitoquímicos permanecieron en solución en el componente acuoso restante. A continuación, se liofilizó el componente acuoso. Los fitoquímicos recuperados fueron aproximadamente del 6 % al 7 % del peso seco del rastrojo de maíz original.
Los análisis de los fitoquímicos sugieren que consisten en dos componentes principales. El primero son los residuos de oligosacáridos muy probablemente de las hemicelulosas que son parte integral de la estructura de la pared celular vegetal. El segundo es una serie de ácidos hidroxicinámicos y sus oligómeros.
Se cree que los ácidos hidroxicinámicos y sus oligómeros tienen un papel doble en la planta. Forman enlaces entrecruzados entre los polisacáridos reforzando así la fuerza de la pared celular. También son inhibidores de la acción de las enzimas digestivas de los animales rumiantes como parte de la adaptación evolutiva de las gramíneas contra la depredación por herbívoros.
Sin embargo, además, los ácidos hidroxicinámicos y sus oligómeros son potentes antioxidantes que pueden inhibir la acción de las enzimas oxidativas utilizadas por los patógenos de las plantas para degradar las estructuras de las plantas. Se hace referencia a la FIG. 2 en la que se muestra un análisis del extracto fitoquímico por HPLC. La detección se realiza mediante absorción UV, por lo que solo aparecen los ácidos hidroxicinámicos y sus oligómeros.
Todos los picos en tiempos de elución menores de 20 minutos están asociados con ácidos hidroxicinámicos en su forma monomérica, mientras que los que eluyen después de 25 minutos son forma oligomérica. Sobre la base de estudios anteriores de las formas oligoméricas, se anticipa que las formas diméricas son principalmente dímeros del ácido ferúlico. Se observa que en el intervalo de elución entre 23 minutos y 40 minutos se encuentra un pico ancho con múltiples picos pequeños superpuestos. Estas son probablemente las múltiples formas diméricas y oligoméricas que se sabe que resultan de las reacciones de acoplamiento de radicales libres durante la maduración de la pared celular. Se superpone un solo pico fuerte a los 29.6 minutos. Parece más probable que esto represente una forma dimérica de ácido ferúlico que incluye una subestructura estilbeno que probablemente se forma dentro de la célula en lugar de como resultado de reacciones de acoplamiento de radicales libres. Se sabe que tales estructuras son antioxidantes particularmente eficaces que pueden proteger a la planta contra las enzimas oxidativas utilizadas por los patógenos para atacar las estructuras de la pared celular de la planta.
En resumen, las realizaciones de la invención presentadas en la solicitud proporcionan un método adecuado para una producción a gran escala de materiales celulósicos nanoporosos con recuperación y reciclaje ventajosos de reactivos. Las realizaciones también proporcionan un método para producir un pienso para animales con base en plantas o con base en celulosa de mayor digestibilidad, preparado mediante el tratamiento del pienso de acuerdo con los métodos de la invención. Además, las realizaciones de la invención proporcionan fitoquímicos extraídos de materiales celulósicos de acuerdo con los métodos de la invención.
Claims (12)
1. Un método para tratar y estabilizar un material celulósico, que comprende
a) poner en contacto un material celulósico con una solución de tratamiento de un álcali en un cosolvente de alcohol/agua para producir una celulosa nanodesagregada y fitoquímicos disueltos en una solución de tratamiento posterior,
b) tratar la solución de tratamiento posterior con un ácido para reducir el pH, neutralizar el álcali y precipitar el álcali como una sal álcali para producir una solución de tratamiento posterior neutralizada y una celulosa nano-desagregada estabilizada, reduciendo así el pH de la solución de tratamiento hasta un nivel tal que la celulosa nanodeasgregada no se mercerice tras la exposición al agua, teniendo la solución de tratamiento posterior neutralizada la celulosa nanodesagregada estabilizada, la sal álcali precipitada y los fitoquímicos disueltos.
2. El método de la reivindicación 1, que comprende además
c) separar la celulosa nanodesagregada y la sal precipitada de la solución de tratamiento posterior neutralizada, d) separar la sal álcali de la celulosa nanodesagregada, y
e) recuperar el álcali recaustificando la sal álcali para producir el álcali recuperado.
3. El método de la reivindicación 1, en el que:
(A) el ácido es ácido carbónico formado al disolver/hacer reaccionar dióxido de carbono (CO2) en/con una solución de tratamiento posterior; o
(B) la solución de tratamiento posterior tiene un pH en el intervalo de 7-11 al final de la neutralización.
4. El método de la reivindicación 2, que además comprende:
(A) reciclar el alcalino recuperado para formar una solución de tratamiento; o
(B) destilar la solución de tratamiento posterior neutralizada del paso (c) para recuperar el alcohol y reciclar el alcohol recuperado para formar la solución de tratamiento.
5. El método de la reivindicación 1:
(A) que comprende además recuperar los fitoquímicos de la solución de tratamiento posterior neutralizada; o (B) en el que el material celulósico incluye rastrojo de maíz, paja de trigo, rastrojo de soja, mazorcas de maíz, paja de arroz, cáscaras de arroz, fibra de maíz, paja de cebada, paja de canola, paja de avena, cáscaras de avena, cortezas y follaje de árboles, rastrojo de cultivos forrajeros y combinaciones de los mismos; o
(C) en el que el álcali es un hidróxido de metal álcali y la sal álcali es una sal de metal álcali, preferiblemente en el que el hidróxido de metal álcali es hidróxido de sodio y la sal de metal álcali es carbonato de sodio/bicarbonato de sodio.
6. El método de la reivindicación 2, en el que la sal álcali es carbonato de sodio/bicarbonato de sodio y el carbonato/bicarbonato de sodio se recaustiza mediante tratamiento con cal viva, cal hidratada o cal apagada.
7. El método de la reivindicación 1, en el que los fitoquímicos incluyen ácidos hidroxicinámicos, fragmentos de lignina fenólica y lignanos.
8. Un método para procesar un material celulósico que comprende los pasos de:
(i) tratar un material celulósico con una solución de tratamiento de hidróxido de sodio en un cosolvente de etanol/agua para producir una celulosa nanodesagregada y fitoquímicos disueltos en una solución de tratamiento posterior; (ii) ajustar el pH de la solución de tratamiento posterior disolviendo dióxido de carbono en la solución de tratamiento posterior para producir una solución de tratamiento posterior neutralizada que tenga un pH entre aproximadamente 7 y aproximadamente 11, reaccionando el dióxido de carbono con el hidróxido de sodio disuelto en la solución de tratamiento posterior para precipitar carbonato/bicarbonato de sodio, teniendo la solución de tratamiento posterior neutralizada una celulosa nanodesagregada, los fitoquímicos y el carbonato/bicarbonato de sodio precipitado;
(iii) separar la celulosa nanodesagregada y el carbonato/bicarbonato de sodio precipitado de la solución de tratamiento posterior neutralizada;
(iv) separar la celulosa nanodesagregada del carbonato/bicarbonato de sodio precipitado;
(v) recaustificar el carbonato/bicarbonato de sodio para producir hidróxido de sodio recuperado; y
(vi) recuperar el etanol de la solución de tratamiento posterior neutralizada.
9. El método de la reivindicación 8, que además comprende:
(A) reciclar el hidróxido de sodio recuperado para formar la solución de tratamiento; o
(B) reciclar el etanol recuperado para formar la solución de tratamiento; o
(C) recuperar los fitoquímicos de la solución de tratamiento posterior neutralizada.
10. El método de la reivindicación 1, en el que el material celulósico es un pienso para animales con base en plantas, preferiblemente en el que el pienso para animales es el rastrojo de un cultivo forrajero.
11. Un método de tratamiento de un pienso para animales con base en plantas para mejorar la digestibilidad del pienso que comprende tratar un pienso para animales de acuerdo con el método de la reivindicación 1.
12. El método de la reivindicación 1, en el que el método es un método de producción a escala comercial.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201562249102P | 2015-10-30 | 2015-10-30 | |
| PCT/US2016/059337 WO2017075361A1 (en) | 2015-10-30 | 2016-10-28 | Alternative post treatment for stabilizing highly disordered celluloses |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2835773T3 true ES2835773T3 (es) | 2021-06-23 |
Family
ID=58631145
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES16860882T Active ES2835773T3 (es) | 2015-10-30 | 2016-10-28 | Tratamiento posterior alternativo para estabilizar celulosas altamente alteradas |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11608385B2 (es) |
| EP (1) | EP3368580B1 (es) |
| CA (1) | CA3002681C (es) |
| DK (1) | DK3368580T3 (es) |
| ES (1) | ES2835773T3 (es) |
| PL (1) | PL3368580T3 (es) |
| PT (1) | PT3368580T (es) |
| WO (1) | WO2017075361A1 (es) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL3368580T3 (pl) | 2015-10-30 | 2021-04-06 | Cellulose Sciences International, Inc. | Alternatywna obróbka następcza do stabilizacji wysoce nieuporządkowanych celuloz |
| US10287366B2 (en) | 2017-02-15 | 2019-05-14 | Cp Kelco Aps | Methods of producing activated pectin-containing biomass compositions |
| WO2018204061A1 (en) * | 2017-05-02 | 2018-11-08 | Cellulose Sciences International, Inc. | Treatment of brown stock |
| CN107936244B (zh) * | 2017-10-31 | 2020-06-09 | 芜湖万隆新材料有限公司 | 一种可溶性聚芳醚酮树脂的后处理方法 |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1754207A (en) | 1921-03-02 | 1930-04-08 | Bradley Mckeefe Corp | Treatment of residual liquors |
| US2964449A (en) | 1959-04-10 | 1960-12-13 | Alfred M Thomsen | Method of processing lignified cellulose |
| ZA762995B (en) | 1976-05-19 | 1977-07-27 | Sappi Ltd | Improvements relating to recovery of chemicals |
| US4395543A (en) | 1981-08-12 | 1983-07-26 | Massachusetts Institute Of Technology | Selective solvent extraction of cellulosic material |
| EP1401873A1 (en) * | 2001-05-21 | 2004-03-31 | Dow Global Technologies Inc. | Process for preparing alkyl hydroxyalkyl cellulose ethers |
| US6896810B2 (en) | 2002-08-02 | 2005-05-24 | Rayonier Products And Financial Services Company | Process for producing alkaline treated cellulosic fibers |
| US7670813B2 (en) * | 2006-10-25 | 2010-03-02 | Iogen Energy Corporation | Inorganic salt recovery during processing of lignocellulosic feedstocks |
| US20140220228A1 (en) * | 2008-04-03 | 2014-08-07 | Cellulose Sciences International, Inc. | Extraction of phytochemicals and improved animal feed |
| CA2720177C (en) | 2008-04-03 | 2014-12-16 | Cellulose Sciences International, Inc. | Highly disordered cellulose |
| BRPI1007249A2 (pt) | 2009-01-14 | 2015-08-25 | Iogen Energy Corp | Método melhorado para a produção de glicose a partir de matérias-primas lignocelulósicas |
| MY186382A (en) | 2009-03-12 | 2021-07-21 | Univ Malaya | A conversion of cellulosic materials into glucose for use in bioethanol production |
| MX2012004743A (es) * | 2009-11-02 | 2012-05-29 | Hercules Inc | Proceso para tratar biomasa para incrementar la accesibilidad de polisacaridos contenidos en la misma para hidrolisis y subsiguiente fermentacion y polisacaridos con accesibilidad incrementada. |
| KR20110123184A (ko) | 2010-05-06 | 2011-11-14 | 바히아 스페셜티 셀룰로스 에스에이 | 높은 알파 용해 펄프 제조를 위한 방법 및 시스템 |
| EP2616548A4 (en) | 2010-09-14 | 2015-01-28 | Cellulose Sciences International Inc | NANODEAGGREGATED CELLULOSE |
| US20150147478A1 (en) * | 2013-11-25 | 2015-05-28 | Nature Tech Llc | Fire-Resistant Cellulose Material |
| PL3368580T3 (pl) | 2015-10-30 | 2021-04-06 | Cellulose Sciences International, Inc. | Alternatywna obróbka następcza do stabilizacji wysoce nieuporządkowanych celuloz |
-
2016
- 2016-10-28 PL PL16860882T patent/PL3368580T3/pl unknown
- 2016-10-28 CA CA3002681A patent/CA3002681C/en active Active
- 2016-10-28 PT PT168608826T patent/PT3368580T/pt unknown
- 2016-10-28 US US15/337,302 patent/US11608385B2/en active Active
- 2016-10-28 ES ES16860882T patent/ES2835773T3/es active Active
- 2016-10-28 DK DK16860882.6T patent/DK3368580T3/da active
- 2016-10-28 WO PCT/US2016/059337 patent/WO2017075361A1/en not_active Ceased
- 2016-10-28 EP EP16860882.6A patent/EP3368580B1/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US11608385B2 (en) | 2023-03-21 |
| EP3368580A4 (en) | 2019-06-26 |
| EP3368580B1 (en) | 2020-08-12 |
| PT3368580T (pt) | 2020-11-16 |
| DK3368580T3 (da) | 2020-11-16 |
| WO2017075361A1 (en) | 2017-05-04 |
| EP3368580A1 (en) | 2018-09-05 |
| CA3002681A1 (en) | 2017-05-04 |
| CA3002681C (en) | 2022-08-16 |
| US20170121427A1 (en) | 2017-05-04 |
| PL3368580T3 (pl) | 2021-04-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wang et al. | Selective removal of lignin with sodium chlorite to improve the quality and antioxidant activity of xylo-oligosaccharides from lignocellulosic biomass | |
| Periyasamy et al. | Chemical, physical and biological methods to convert lignocellulosic waste into value-added products. A review | |
| Nabarlatz et al. | Autohydrolysis of agricultural by-products for the production of xylo-oligosaccharides | |
| Rico et al. | Valorization of peanut shells: Manufacture of bioactive oligosaccharides | |
| Peng et al. | Separation and characterization of acetyl and non-acetyl hemicelluloses of Arundo donax by ammonium sulfate precipitation | |
| US20140170713A1 (en) | Biomass fractionation processes, apparatus, and products produced therefrom | |
| US8980050B2 (en) | Methods for removing hemicellulose | |
| KR20150044854A (ko) | 헤미셀룰로스의 제거 방법 | |
| DK3072117T3 (en) | Method for fractionating lignocelluloses | |
| WO2014106222A2 (en) | Biomass fractionation processes employing sulfur dioxide | |
| CA2933850A1 (en) | Process for producing purified cellulose | |
| WO2014106221A1 (en) | Processes and apparatus for producing fermentable sugars, cellulose solids, and lignin from lignocellulosic biomass | |
| Chen et al. | Novel process for the coproduction of xylo-oligosaccharide and glucose from reed scraps of reed pulp mill | |
| US20140186898A1 (en) | Processes for fractionating whole plants to produce fermentable sugars and co-products | |
| CA3002681C (en) | Alternative post treatment for stabilizing highly disordered celluloses | |
| CN104136466A (zh) | 集成生物精制 | |
| Kundu et al. | Extraction of arabinoxylan from corncob through modified alkaline method to improve xylooligosaccharides synthesis | |
| Jacquemin et al. | Comparison of different twin-screw extraction conditions for the production of arabinoxylans | |
| WO2016086078A1 (en) | Processes for producing lignin-based enzymatic hydrolysis enhancers, and compositions produced therefrom | |
| Dávila et al. | Acid hydrolysis of almond shells in a biphasic reaction system: Obtaining of purified hemicellulosic monosaccharides in a single step | |
| US20160130369A1 (en) | Fractionation processes for high-ash lignocellulosic biomass feedstocks | |
| US20140187759A1 (en) | Biorefining processes and apparatus for separating cellulose hemicellulose, and lignin from biomass | |
| Ding et al. | Borate-assisted alkaline extraction of hemicellulose from switchgrass with enhanced structural stability and purity | |
| US20140220228A1 (en) | Extraction of phytochemicals and improved animal feed | |
| CN109608553A (zh) | 一种玉米秸秆制备三醋酸纤维素的方法 |