Latvijas Valsts Koksnes ķīmijas institūta izgudrotājdarbība– koksnes materiāli, biorafinēšana – tehnoloģiska pieeja

produktu un materiālu iegūšanai, ”zaļā ķīmija”

The invention activities of the Latvian State Institute of Wood Chemistry – wood materials, biorefinery –

a technological approach to produce different products and materials, “green chemistry”

Koksne un augu valsts biomasa ir plašs atjaunojams resurss, ko var izmantot gan kā materiālu, gan

arī kā izejvielu dažādu produktu iegūšanai. Institūta zinātnieku izgudrotājdarbība ir vērsta uz ar

vien jaunu materiālu un produktu iegūšanu no šī resursa. Dažādu produktu iegūšana ar mērķi pēc

iespējas pilnīgāk izmantot izejvielas, atbilst mūsdienu biorafinēšanas pieejai un “zaļās ķīmijas”

principiem.

Wood and plant biomass are vast renewable resources, which can be used both as a material and

a raw material to produce a variety of products. The invention activities of the Institute are aimed

at obtaining new materials and products from these resources. Such producing of different

products with the aim to more completely utilize wood and biomass resources corresponds to the

modern biorefinery approach and the principles of green chemistry.

0

1

2

3

4

5

6

7

2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016

Latvijas/Latvia Eiropas/European

Intelektūālā īpašuma tiesības tiek nostiprinātas Latvijas un Eiropas patentos un to pieteikumosIntelectual property rights are enshrined in Latvia and European patents and its applications

BIOMASAco2

PriekšapstrādeHemicelulozes

Ekstraktvielas

ProduktiLIGNOCELULOZE

Sekundārie procesi

BIOMASABioenerģija

Produkti

Biorafinēšanas pieeja Biorefinery approach

LV patenta pieteikums/Application

of Latvian patent: P-15-78 (21.07.2015)

Lignocelulozes pildvielas iegūšanas paņēmiens koksnes-polimēru kompozītmateriāliem – Izgudrojums atteicas uz lignocelulozes izejvielas, tajā skaitā uz koksnes blakusproduktu un atlikumu pārstrādi, lai iegūtu pildvielu kompozītmateriāliem, kuros kā saistvielu var izmantot kā termoplastiskus polimērus, tā arī sintētiskas termoreaktīvas saistvielas. Ar mērķi uzlabot savietojamību starp polimērmatricu un pildvielu un paaugstināt koksnes-polimēru kompozītmateriāla uz otrreizējā polipropilēna bāzes mehānisko izturību, šajā paņēmienā koksnes daļiņas aktivē un modificē..

Method for obtaining a lignocellulose filler for wood-polymer composite materials - A new method for obtaining a wood filler for wood-composite material was developed. It incorporates the treatment of wood with an aqueous solution of a hydrolysing agent, the separation of the obtained mass from the excess of the hydrolysing solution, thermal treatment, grinding and modification of the obtained wood particles with an aqueous solution of the modified lignin.

Testējamie paraugiFormētie koksnes polimērkompozītu

izstrādājumi

BSP 10% pildījums

BSP 30% pildījums

BSP 50% pildījums

Koksnes polimērkompozītu lentas

Koksnes polimērkompozītu granulas

Augu izejvielu granulu apstrādes paņēmiens to apstarojot ar augstfrekvences elektromagnētisko lauku. Tādejādi panāk kurināmā siltumspējas palielināšanos, vienlaicīgi pazeminot enerģijas patēriņu.Kurināmā granulu iegūšanas paņēmiens no lignocelulozesmateriāliem – zāles, salmiem, koksnes skaidas, mizas un lauksaimniecības ražošanas atkritumiem, sajaucot iepriekš sasmalcinātu augu hemicelulozes izejvielu ar saistvielu, kam seko iegūtā maisījuma granulēšana un žāvēšana.

Method for treatment of plant raw material pellets - the technology of plant raw material treatment for obtaining fuel. An object of this invention is to enhance the heating value of the fuel, simultaneously decreasing the energy costs. According to the present invention, the object is achieved by exposure plant raw material pellets to a high-frequency electromagnetic field.Method for production of fuel pellets from lignocellulosic materials, namely, grass, straw, wood, sawdust, bark and agricultural residues by mixing preliminary ground lignocellulosic raw material with a binding agent with the further pelletization of obtained mixture.

LV patenta pieteikums/Application of Latvian patent: P-15-78 (21.07.2015)

Patenti/Patents: LV 14759 B; EP 2842564 A1

Tāss ķīmiskās pārstrādes paņēmiens un iekārta tā realizēšanai – bērza tāss ķīmiska pārstrāde, lai iegūtu triterpēnu savienojumus – betulīnu un lupeolu, kā arī suberīnskābes, ko izmanto ķīmiskajā, farmaceitiskajā, pārtikas un kosmētikas rūpniecībā. Tehniskais uzdevums, kas ar šo izgudrojumu ir atrisināts, ir izstrādāts vienkāršs un efektīvs tāss ķīmiskās pārstrādes paņēmiens iepriekšminēto savienojumu iegūšanai vienā iekārtā.

Method for the chemical processing of outer birch bark and apparatus for its realization - chemical processing of outer birch bark for obtaining triterpene compounds - betulin and lupeol as well as suberinic acids, used in the chemical and pharmaceutical, food and cosmetic industries. The technical task solved with this method is a simple and efficient way for the chemical processing of outer birch bark for obtaining aforementioned compounds in one apparatus.

Patenti/Patents: LV 14741 B; LV 14813 B;

EP 2824164 A1; EP 2873715 A1

Latvijas Zinātņu Akadēmija atzinusi

šī pētījumu cikla rezultātus kā vienu no Latvijas zinātnes

ievērojamākiem sasniegumiem

2015. gadā.

Patents/Patent: LV 15064 B

Kviešu salmu lignocelulozes enzimātiskās hidrolīzes paņēmiens, kas ietver lignocelulozes substrāta un enzīmu kompleksa pievienošanu buferšķīdumam un sekojošu apstrādi ar celulāzēm, kas raksturīgs ar to, ka lignocelulozi iegūst kviešu salmu priekšapstrādes procesā, reizē iegūstot arī furfurolu un etiķskābi, bet pirms lignocelulozes substrāta apstrādes ar celulāzēm minēto substrātu inkubē kopā ar lakāzi saturošu enzīmu kompleksu, kas iegūts, audzējot baltās trupes sēnes Lentinula edodes uz lignīna.

Method for enzymatic hydrolysis of wheat straw lignocellulose, which includes the lignocellulosic substrate and enzymatic complex addition of a buffer solution followed by treatment with cellulases, characterized in that the lignocellulose extracted from wheat straw pre-process while obtaining also furfural and acetic acid, and a lignocellulosic substrate processing a cellulases the substrate are incubated together with lakāzi containing enzyme complex, obtained by growing white rot fungus Lentinula edodes on lignin.

Ksilozes iegūšanas paņēmiens no augu valsts biomasas, kura satur ne mazāk kā 10 % ksilāna, hidrolizējot to katalizatora klātbūtnē līdz ksilozei un izdalot mērķproduktu, atšķiras ar to, ka augu valsts biomasu, kas satur ksilānu, samaisa ar sērskābes šķīdumu, kura koncentrācija ir 10 līdz 20 % un daudzums nepārsniedz 30 % no sausas augu valsts biomasas, iegūto maisījumu apstrādā ar ūdens tvaiku pie temperatūras 120 līdz 140 °C un no apstrādātās biomasas ekstrahē ksilozi.

Method for the production of xylose from plant biomass containing xylan and can be used in the production of xylose from hardwood, straw, corncobs and other types of plant biomass containing xylan. The plant biomass is ground to sizes of technological chips, mixed with a sulphuric acid solution and treated with steam at elevated temperature. Xylose is extracted from the plant biomass treated thereby.

Patents/Patent: LV 15005 B

Levoglikozāna iegūšanas paņēmiens, pirolizējot lignocelulozi saturošus materiālus, ietvaicējot iegūto kondensātu līdz pastveida stāvoklim, iegūto pastu apstrādājot ar šķīdinātājiem un iegūtos levoglikozāna kristālus atdalot, raksturīgs ar to, ka atsālni pēc levoglikozāna kristālu atdalīšanas ietvaicē, lai atdalītu šķīdinātāju, pievieno 10 līdz 15 % ūdens un apstrādā ar vājas skābes katjonu apmaiņas sveķiem, tad atdala levoglikozānu saturošo frakciju, kuru atkārtoti apstrādā ar stipras skābes katjonu apmaiņas sveķiem, un no levoglikozānu saturošās frakcijas izdala kristālus ar kādu no zināmajiem paņēmieniem.

Process preparing Levoglucosan - the chemical technology for production of carbohydrates, particularly to methods for producing levoglucosan (1,6-anhydro-beta-D-glucopyranose). According to the invention materials containing lignocellulose could be subjected to pyrolysis using pretreating with mineral acid. Then follows hydrolysis thereof and concentration of the obtained condensate by evaporation until pasty form. After that the obtained paste could be treated by organic solvents, added water and treated with cationic exchanger of weaker acid (copolymer of acrylic acid and divinylbenzene).

Patenti/Patents: LV 15017 B, EP 2784079 A1

Patents/Patent: EP2865724 A1

Metode poliuretāna pārklājumu iegūšanai uz metāla konstrukcijām, izmantojot strūklas uzklāšanas paņēmienu. Pārklājums ir iegūts, sajaucot izocianāta un poliola komponentus, pie kam poliola komponents satur katalītiski aktīvu augu eļļas poliolu, kas tiek sintezēts trans-esterificējot augu eļļu ar trietanolamīnu pie molārā attiecība 1.0: 2,0-3,0. Turklāt poliolu sastāvdaļa satur arī ķēdes pagarinātāju, tiksotropa aģentu, molekulāro sietu, pretputošanas aģentu un nanodaļiņas. Metode nodrošina gludu poliuretāna pārklājumu uz metāla konstrukcijām vertikālā stāvoklī un uz iekšējām sienām dzeramā ūdens tvertnēm.Method for producing spray-applied polyurethane coatings on metal constructions. The polyurethane coating is obtained by mixing isocyanate component with polyol component wherein the polyol component contains catalytically active vegetable oil polyol that is synthesized by transesterification of vegetable oil with triethanolamine at molar ratio 1.0:2.0 to 3.0. Moreover the polyol component also comprises chain extender, thixotropic agent, molecular sieves, antifoaming agent and nanoparticles. The method provides the production of smooth polyurethane coatings on metal constructions in upright position, and on the inside walls of potable water tanks.