ASSESSMENT OF LIGNIN CONTENT IN PAPER FIBERS USING IR-REFLECTANCE SPECTROSCOPY
Abstract
The present work is devoted to the development of a rapid method for analyzing lignin in paper using IR reflectance spectra from its surface. To develop the method, the IR absorption and reflectance spectra of model paper samples made from hardwood and softwood fibers with different lignin content were analyzed. A comparison of the intensity of the lignin absorption band at 1510 cm- 1 in the absorption spectra after the Kubelka-Munk transformation of the reflectance spectra of the paper and chemical data on the lignin content in the fibers showed a good correlation. The analytical relationship between the lignin content in the paper fibers and the intensity of the lignin absorption band was used to estimate the lignin concentration in the samples of Russian stamping paper of the 19th century using their IR reflectance spectra. The cellulose structure parameter, estimated from the paper reflectance spectra, showed that the sheets containing lignin (5-16%) consisted entirely of wood fibers, and they were supplemented with kaolin.
About the Authors
O. Yu. Derkacheva
St. Petersburg State University of Industrial Technologies and Design, Higher School of Technology and Energy
Russian Federation
Russian Federation
D. O. Tsypkin
Saint Petersburg State University
Russian Federation
Russian Federation
References
1. Д. Фенгел, Г. Вегенер. Древесина. Химия, ультраструктура, реакции, пер. с англ., Москва, Лесная промышленность (1988) 17-18
2. М. Я. Зарубин, С. М. Крутов. Основы органической химии лигнинов, Санкт-Петербург, Открытые инновации (2010) 30-35
3. Д. Фенгел, Г. Вегенер. Древесина. Химия, ультраструктура, реакции, пер. с англ., Москва, Лесная промышленность (1988) 327-377
4. Ю. Г. Хабаров. Изв. вузов. Лесн. журн., № 3 (2004) 86-102
5. H. Antti, D. Alexandersson, M. Sjöström, L. Wallbäcks. Tappi J., 83, N 3 (2000) 102-108
6. A. S. Jaaskelainen, M. Nuopponen, P. Axelsson, M. Tenhunen, M. Loija, T. Vuorinen. J. Pulp. Paper Sci., 29, N 10 (2003) 328-331
7. M. K. Ramasubramanian, R. A. Venditti, C. Ammineni, V. Mallapragada. IEEE Sensors J., 5, N 5 (2005) 1132-1139
8. M. Schwanninger, J. C. Rodrigues, N. Gierlinger, B. Hinterstoisser. J. Near Infrared Spectr., 15 (2011) 319-329
9. W. M. He, H. R. Hu. J. Wood Chem. Technol., 33 (2013) 52-64
10. O. Derkacheva, D. Sukhov. Abstr. 7th Winter Simp. Chemometrics “Modern Methods of Data Analysis”, 15-19 February 2010, Saint Petersburg, SPb STUPP (2010) 17-18
11. О. Ю. Деркачева. Фотография. Изображение. Документ, вып. 4 (2013) 23-31
12. О. Ю. Деркачева. Журн. прикл. спектр., 81, № 6 (2014) 947-953
13. О. Ю. Деркачева, Д. А. Сухов, А. В. Федоров. Вестн. ТвГУ. Сер. хим., № 1 (2017) 64-71
14. А. Х. Купцов, Г. Н. Жижин. Фурье-КР и Фурье-ИК спектры полимеров, Москва, Физматлит (2001) 25-30
15. А. П. Карманов, М. М. Ишанходжаева, О. Ю. Деркачева. Изв. РАН, Cер. хим., № 4 (2017) 643-647
16. С. С. Хвиюзов, К. Г. Боголицын, М. А. Гусакова, И. Н. Зубов. Фундаментальные исследования, № 9-1 (2015) 87-90
17. Д. О. Цыпкин. Фотография. Изображение. Документ, вып. 4 (2013) 32-40
18. Н. П. Мельников, Л. А. Фаерман. Писчебумажное производство. Композиция бумаг, Одесса, Славянская типография И. Буковецкого (1875) 43-52
Review
For citations:
Derkacheva O.Yu., Tsypkin D.O. ASSESSMENT OF LIGNIN CONTENT IN PAPER FIBERS USING IR-REFLECTANCE SPECTROSCOPY. Zhurnal Prikladnoii Spektroskopii. 2017;84(6):993-999. (In Russ.)
Views: 4963
Email this article 