Сульфатное мыло и талловое масло

При сульфатной варке сосновой древесины в щелочной среде^смоля — ные и жирные кислоты физиологической смолы превращаются в натрие­вые соли, образуя сульфатное мыло. Всплывая на поверхности черных щелоков, опо увлекает стерины и другие неомыляемые вещества смолы. В табл. 150 приводится анализ образца сульфатного мыла Сегежского целлюлозного комбината [б2].

Таблица 150 Состав сульфатного мыла

Содержа­ние, %

Компонент

Смоляные кислоты . . Жирные кислоты. . . Нейтральные веще­ства 1…

Инкрусты……………………….

Едкий натр…………………….

Вода………………………………

Прочее…………………………..

26.71

23.03

6.96 2.99 1.93 33.42

4.96

При разложении мыла серной кислотой получается талловое масло, состоящее в основном из смоляных и жирных кислот.

В составе смоляных кислот Комшиловым и Летонмяки [56] най­дены абиетиновая кислота с T пл. 173—174°, [а]о[68]=—104°, декстропи- маровая кислота с T пл. 209—211°, [а],го=+72.4°. В канифоли из тал- лового масла Каянне и Хонканен [56] нашли 42% абиетиновой кислоты, 27% дегидроабиетиновой кислоты, 5% ди — гидроабиетиновой, 8% тетрагидроаби- етиновой кислоты и 19% декстропима — ровой кислоты.

Состав таллового масла [5S]

Жирные кислоты таллового масла состоят из пальмитиновой, олеиновой, линолевой и линоленовой кислот [Б3]. В японском талловом масле [64] най­дены: 1) насыщенные кислоты — паль­митиновая, стеариновая и лигноцери — новая — 5.6%, 2) ненасыщенные ки­слоты— олеиновая 56.4—58.4%, лино — левая 36—38%. Неомыляемые содержат 15—20% веществ летучих с паром следующего состава: а-пинен 40%, р-пинен 8%, камфен 5%, лимонен и п-цимол 3%, а-терпинеол 15%, лонгифолен 8%. Кроме этого, из неомыляемых выделены резены: а-камфорен, цис-стильбен и ретен [54].

Таблица 151

Содержание компонентов по данным разных авторов

Компоненты

Бергстрем

Солодкий

Кресс

Хегглунд

1

И

CS

А

El

Н s

Смоляные кислоты…………………………………..

46.9

44.7

39.2

30.4

48

Жирные кислоты…………………………………….

53.1

41.3

52.79

54.9

40

Нейтральные вещества…………………………….

14.0

6—9

14.6

12

Смола в продуктах сульфитной варки целлюлозы

При сульфитной варке древесины ели физиологическая смола в виде эмульсии частично переходит в отработанный сульфитный щелок, не­которое количество ее остается в волокне и частично адсорбируется на его поверхности. В процессе очистки массы смола с поверхности волокна переходит в водную фазу и удаляется при сгущении массы. Большое ко­личество смолы находится внутри паренхимных клеток и трахеид серд­цевинных лучей, образующих вместе с обрывками волокон фракцию ме­
лочи (мелыптоффа) в целлюлозе. В связи с этим одним из эффективных методов обессмоливания целлюлозы является отсортирование мелкого волокна.

Были проведены исследования [68’е7] по изучению распределения смолы между волокном и сульфитным щелоком при сульфитной варке в зави­симости от свежести древесины. Целлюлозу варили различной жесткости.

Экстракция проводилась эфиром. Данные приведены в табл. 152.

Таблица 152

Смолистость продуктов сульфитной варки

Древе­сина, °/о

Целлю­лоза,

%

Мелкое

Волокно,

%

Щелок, 7о

Жесткость целлюлозы Б°

X арактеристика древесины

1.51

1.56

24.7

0.104

44.7

Свея;ая

1.51

1.92

32.1

0.106

68

»

1.51

1.6

26.9

0.053

112

»

0.87

0.81

22.5

0.127

44.1

Подсушенная при 105°

0.87

0.77

20.3

0.119

73.5

То же

0.87

0.78

21.6

0.122

93

» »

1.33

0.96

25.2

0.156

47.2

Одногодичной вы­

20.0

Держки

1.33

1.17

0.081

72.5

То же

1.33

1.18

21.8

0.087

121

» »

1.19

0.8

31.5

0.175

50

Трехгодичной вы­

0.180

Держки

1.19

1.06

21.5

79

То же

1.19

0.99

23.0

0.118

125

» »

Проведенное исследование показало положительное влияние выле­живания древесины и подсушивания щепы при 105° С на уменьшение смо­листости древесины и целлюлозы. Ввиду того что компоненты смолы не­равномерно распределяются при варке между волокном и щелоком, были исследованы три вида смолы: из целлюлозы, мелкого волокна и щелока [6?]. Результаты приведены в табл. 153. Полученные опытные данные пока­зали, что смола из щелока наиболее богата смоляными кислотами, в со­ставе которых найдены оксисмоляные кислоты, образующиеся в резуль­тате окисления природных смоляных кислот кислородом воздуха. При­сутствие спиртовых групп в этих кислотах повышает их растворимость в щелоке. Самый большой выход смолы получен из мелкого волокна. Он наиболее богат жирами и жирными кислотами, что вполне согла­суется с высоким содержанием паренхимных клеток в мелком волокне. В смоле из целлюлозы распределение компонентов более равномерно.

В процессе сульфитной варки древесины химический состав смолы изменяется. Терпены почти полностью превращаются в цимол и уда­ляются из котла при сдувках. Жиры в кислой среде частично омыляются, поэтому в целлюлозе свободных жирных кислот больше, чем в древесине. Смоляные кислоты древесной смолы — левопимаровая, неоабиетино­вая, палюстровая — изомеризуются в абиетиновую кислоту. Неомыляе­мые частично разрушаются при варке, но в целлюлозе содержатся в зна­чительных количествах.

По нашим данным, в смоле из небеленой целлюлозы найдены абиети­новая кислота и оксисмоляные кислоты состава С20Н30О4, С20Н3006 и С20Н30Ов, лигноцериловый спирт и [3-ситостирин. Жирные кислоты были

Таблица 153

Состав смолы целлюлозы, мелкого волокна и щелока

Продукты сульфитной варки

Кислоты,

%

Нейтральные вещества, %

Характеристика древесины

Общее

Содержание

Смоляные кислоты

Жирные кислоты

Общее содержание

Неомыляемые

| омыляемые

Суммарное со­держание жир­ных кислот и омыляемых

Целлюлоза . . .

51.3

39.4

14.4

46.2

11.2

35.0

49.4

Свежесрубленная

Целлюлоза . .

51.5

24.8

22.6

47.8

7.8

40.0

62.6

Выдержанная

(трехгодичного

5.4

Хранения)

Мелкое волокно

64.4

20.5

43.7

32.4

27.8

71.5

Свежесрубленная

Мелкое волокно

63.2

21.4

39.4

35.1

6.0

26.5

65.9

Выдержанная

Щелок………………..

81.0

61.81

19.1

19.0

5.5

13.4

32.5

Свежесрубленная

Щелок……………….

75.2

62.5

14.1

23.6

6.1

15.4

29.5

Выдержанная

(одногодичного

Хранения)

Щелок . .

88.5

77.8

10.7

11.3

5.7

5.1

15.8

Выдержанная

(трехгодичного

Хранения)

Изучены Кахила [4в]. По его данным, в эфирном^экстракте содержится 24.9% свободных и связанных жирных кислот. них насыщенных 2.8%, гекса — и октадециленовых 12.5%, гекса — и октадекадиеновых 9.1%, гекса — и октадекатриеновых кислот 0.1 % по отношению к экстракту. Смола, содержащаяся в целлюлозе, при ее переработке может отлагаться на сетках бумажных машин и другом оборудовании и вызывать «смоля­ные затруднения». В связи с этим ее называют «вредной смолой».

Вещества фенольного характера. Обрабатывая яд­ровую древесину сосны спиртом или ацетоном, Эрдтман [59] выделил пи — носильвин и его монометиловый эфир. Присутствуя в количестве около 1%, эти продукты серьезно тормозят нормальный процесс сульфитной варки целлюлозы. Устойчивость сердцевины древесины к гниению обу­словлена их присутствием. Эти соединения характерны для всего рода Pinus.

/ОН

он

Пиносильвин

Среди снирторастворимых компонентов древесины встречаются лиг — наны, также являющиеся фенольными соединениями. Большой практи­ческий интерес из этого ряда веществ представляет L-конидендрин, ко­торый впервые был выделен из отработанного елового сульфитного ще­лока и в связи с этим был назван «лактоном сульфитного щелока». L-Ko — нидендрин кристаллизуется в двух формах с T пл. 238° и 255—256°, [а]л[69]=—53.7°. В смолистых наплывах, которые закрывают поврежде­
ния древесины Pinus Silvestris, Picea Excelsa и др., находится пино­резинол, а в камеди лиственницы />-ларицирезинол, тоже относя­щиеся к лигнанам.

СН.0 ^

ВоЛЛсн>н-св/ яоХ) Г JHx? (X

I LHj

V NOCHs

Пинорезинол

I 4>CH3 OH

OH

L-Конидендрин

CHsOx ,4 .CHX /CH2OH

I II I CH /ч X

О |

HO-V ^CH4H,-yXocHi

Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить отзыв