Гпдротропный лигнин

Сравнительно недавно было предложено использовать для извлечения лигнина из древесины гидротропные растворы [30]. Последние представ­ляют растворы некоторых солей в жидкостях, не растворяющих лигнин, но в которых лигнин становится растворимым благодаря присутствию этих солей. В качестве таких солей применяют соли щелочных металлов орга­нических карбоновых кислот и сульфоновых кислот, например бензойно — кислый натрий, ксилолсульфонат натрия, цимолсульфопат натрия. Извле­чение производится при высокой температуре (150—180°) в течение 12— 15 час. водными растворами высокой концентрации (40—50%). Лигнин выделяется затем из раствора разбавлением его большим количеством воды.

Гидротропный лигнин представляет собой коричневый порошок, раство­римый в метиловом и этиловом спиртах, уксусной кислоте, концентриро­ванной азотной кислоте и водных растворах едкого натра и соды.

Исследование свойств гидротропного лигнина бука и ели, выделенного японскими авторами [31] при помощи водного раствора ксилолсульфоната натрия, привело к предположению, что растворение лигнина при обработке древесины водным раствором ксилолсульфоната натрия происходит в две стадии. В первой стадии под действием воды прн высокой температуре лигнин претерпевает какие-то изменения, а во второй стадии переходит в раствор ксилолсульфоната. Это подтверждается увеличением степени делигнификации после предварительного нагревания древесины с водой при 160°.

Мигита с сотрудниками [82] исследовал взаимосвязь между химиче­ским строением гидротропных солей и их делигнифицирующим действием и расположил эти соли в порядке убывания гидротропности в следую­щий ряд: цимолсульфонат натрия > бутилбензолсульфонат натрия > этил — бензолсульфонат натрия > ксилолсульфонат натрия > толуолсульфонат натрия > CH^CHa^SOgNa > бензолсульфонат натрия > C4H9S03Na. Как правило, соли алкиларильных соединений являются более гидротроп — ными, чем соли алкильных соединений. В гомологическом ряду произ­водных сульфобензола делигнификации усиливается с увеличением числа введенных алкильных групп и числа атомов углерода в алкильных груп­пах.

Подробное исследование гидротропной варки осиновой древесины было проведено Тренером и Эймери [38]. Они проводили обработку древесины водой при 140°, в ре­зультате которой переходило в раствор 6.5% от веса лигнина. Прн варке в аналогичных условиях с гидротропным раствором (40%-й раствор бензоата натрия) растворялось 65% лигнина. Холодный гидротропный раствор в течение 15 дней извлекал около 50% лигнина из остатка древесины после обработки ее водой и лишь 3.5% лигнина из дре­весины, не подвергавшейся водному гидролизу. Все препараты лигнина были практи­чески идентичными по содержанию метоксилов (20.0—20.1%) и инфракрасным спек­трам поглощения. На основании результатов своих экспериментов авторы пришли к такому же заключению, какое было сделано японскими исследователями, а именно, что при гидротропной делигнификации удаление лигнина из древесины идет в две стадии. Сначала происходит водный гидролиз, который сопровождается растворением лигнина в гидротропном растворителе.

Одинцов и Громов [34], изучавшие варку целлюлозы из лиственной древесины и соломы с гидротропными растворителями, считают, что гид­ротропный способ открывает большие возможности для производства полуцеллюлозы и целлюлозы с высоким выходом, особенно из лиственной древесины и однолетних растений. По данным этих авторов, выход осино­вой целлюлозы превышает 51%, а целлюлозы из соломы — 48%. Лигнин, выделяемый из варочной жидкости, обладает повышенной реакционной способностью, что облегчает возможность более рационального его исполь­зования. Одинцов и Громов, детально исследовав гидротропную варку, предложили усовершенствованный ее режим. Авторы на основании опытных данных показали, что длительные гидротропные варки не являются оправданными, так как процесс делигнификации совершается в основном в первый период варки и увеличение времени варки свыше 5—6 час. ока­зывается малоэффективным. Сокращение времени варки ведет к повышению выхода целлюлозы и не только не ухудшает ее качества, а наоборот, ведет к его улучшению. Некоторое повышение температуры позволяет еще бо­лее сократить время варки (до 4—1 час.).

Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить отзыв