Варка древесины

Основные стадии производства древесной целлюлозы 1) подготовка древесины 2) приготовление варочных растворов, 3) варка древесины и 4) обработка полученной целлюлозы очистка, сортировка, обезвоживание, прессование, резка на листы и иногда отделка, облагораживание и отбеливание целлюлозы. На качество готовой целлюлозы влияет не только метод производства, по и порода дерева, его возраст, плотность и влажность древесины, наличие в ней гнили, сучков и других пороков и пр. [c.202]

Основным компонентом органической части черного щелока является сульфатный лигнин. Наряду с ним в щелоке содержатся продукты разрушения лигнина и полисахаридов, экстрактивные вещества и продукты их превращений. По данным финских исследователей при сульфатной варке древесины сосны растворяются следующие количества органических компонентов в расчете на выход целлюлозы 47% лигнина —24 глюкоманнанов—13 целлюлозы —5 ксилана — 3 прочих полисахаридов— 2 и смолистых веществ — 4%. Состав сульфатного черного щелока, % органического сухого остатка, следующий лигнин— 47 оксикарбоновые кислоты — 28 летучие кислоты—11 смолистые вещества —5 прочие соединения — 9. [c.25]

В [54] повышенная скорость растворения лигнина в начале нейтральной сульфитной варки древесины сосны объясняется тем, что в первой, быстро, стадии скорость процесса лимитируется реакцией сульфитирования, а в последующем - деструкцией макромолекул, обладающих более высоким молекулярным весом. [c.274]

Лигносульфонаты являются побочными продуктами целлюлозного производства, получаемыми в процессе варки древесины с водными растворами сернистой кислоты и ее кислых солей. Варочная кислота содержит от 2 до 10% 30 2 в виде свободной сернистой кислоты и от 1,3 до 2,5 ЗОз в виде бисульфита. При обработке ею древесной щепы почти весь лигнин и большая часть сахаров переходят в раствор — так называемый сульфитный щелок. В нерастворенном виде остается сырая целлюлоза. В 1970 г. количество ССБ как отхода производства достигла 3,5 млн. т (в расчете на 50%-ную концентрацию). Задача утилизации этого отхода является одной из наиболее острых проблем целлюлозно-бумажной промышленности. [c.139]

Как указывалось, при сульфитной варке древесина обрабатывается варочной кислотой, содержащей от 4 до 10% сернистого ангидрида и 0,4—0,8% основания, содержащего кальций, магний, натрий, аммоний или их смеси. Во время варки температура постепенно поднимается до 125—145° С. Кислотность среды во время варки составляет 1—2 единицы pH. Гемицеллюлозы, содержащиеся в древесине, в этих условиях ведут себя/не одинаково. По поведению их можно разделить на три основные группы легко переходящие в водный раствор плохо растворяющиеся в воде, но легко гидролизующиеся во время варки и переходящие в раствор в виде обломков исходных макромолекул не растворяющиеся в воде при нагревании и гидролизующиеся со скоростью растворения целлюлозы. [c.349]

При всех вариантах сульфатной варки древесины под действием горячей разбавленной щелочи в раствор вместе с лигнином переходит и значительная часть гемицеллюлоз. В условиях сульфатной или натронной варки гемицеллюлозы, как перешедшие в раствор, так и оставшиеся на волокнах целлюлозы, подвергаются глубоким изменениям. [c.363]

При варке древесины со щелочью содержащиеся в гемицеллюлозах ацетильные группы отщепляются в первую очередь. [c.366]

Изменение содержания гемицеллюлоз в целлюлозе после обычной сульфатной варки древесины и варки с предгидролизом [c.377]

Существуют два основных метода щелочной варки натронный и сульфатный. Кроме того, предложены различные модификации сульфатного метода, а также метода щелочной варки с катализатором (антрахи-ноном) и методы делигнификации растительного сырья кислородом в щелочной среде. При щелочных методах варки древесину и другое растительное сырье обрабатывают щелочными варочными растворами при температурах 160... 180 С и получают, в зависимости от метода варки, натронную или сульфатную целлюлозы. [c.473]

Сульфит-целлюлозный экстракт — СЦЭ — образуется при варке древесины в растворе бисульфита кальция с серной кислотой. При этом основные составные части древесины, кроме целлюлозы, переходят в раствор (щелок), который нейтрализуется известью. Нейтрализованный и сконцентрированный щелок, содержащий лигносульфоновые кислоты разной степени сульфирования и полимеризации, а также сахара, выпускается под названиями сульфит-целлюлозный экстракт или литейный концентрат . При сульфитной варке целлюлозы получается сульфитный щелок, который после сбраживания сахаров и отгонки спирта представляет собой сульфитно-спиртовую барду — ССБ. В ССБ лигносульфоновые кислоты связаны через сульфогруппы двухвалентным катионом кальция [14] [c.9]

Подобные исследования были проведены также для лигнинов от сульфатной и сульфитно-сульфидной варки древесины сосны, лигнинов от варки полуцеллюлозы из еловой древесины, а также для лигнинов молотой древесины (табл. 4.6). Полосы в спектрах лигнинов молотой древесины ели и березы находятся практически при одних и тех же волновых числах, но большинство из них имеет меньшие полуширины. [c.186]

Наряду с этой основной реакцией в значительно меньшей мере имеет место типично кислотный распад сахаров с образованием продуктов их дегидратации, главным образом фурфурола, особенно ири варке древесины лиственных пород. Если конечная температура варки не превышает 130 °С, то, как правило, сахара только окисляются в альдоновые кислоты при более высокой температуре обнаруживаются продукты обоих процессов, а с ужесточением режимных условий, приводящих к повышению кислотности варочного раствора, начинает доминировать второй процесс дегидратации сахаров. [c.210]

Очевидно, что при сульфитной варке древесины возрастание ММ лигносульфонатов по мере углубления процесса обусловлено не тем, что более крупные фрагменты макромолекул медленнее диффундируют в раствор, а реакциями сшивки макромолекул уже в твердой фазе. При температурах выше 100-105 С и достаточно высокой концентрации водородных ионов (pH 1,2-3,0) происходит формирование трехмерных структур лигносульфонатов, не растворимых в варочном [c.270]

Лишь небольшое количество углеводов в сульфатном щелоке находится в виде полисахаридов (после обычной варки древесины сосны—1% и древесины березы — 2,5%). Максимальная концентрация растворенных полисахаридов наблюдается в начальный период варки, далее их содержание в растворе уменьшается в результате реакции щелочного гидролиза. [c.25]

Несколько иной состав имеет черный щелок, полученный при сульфатной варке древесины лиственных пород. Он содержит значительные количества натриевых солей летучих органических кислот—10—12% сухого вещества черного щелока. Это объясняется тем, что в древесине лиственных пород содержится значительно больше ацетильных групп, входящих в основном в состав гемицеллюлоз, которые отщепляясь, образуют летучие органические кислоты. [c.25]

Наблюдаемое увеличение выхода полисахаридных компонентов при варке древесины с АХ является не только следствием ускорения делигнификации, но также результатом стабилизации полисахаридов. Эффект стабилизации полисахаридов за счет соединений хинонного типа усиливается в присутствии кислорода. В присутствии АХ альдоновые кислоты образуются [c.31]

Нейтральные вещества черного щелока представляют собой многокомпонентную смесь веществ, относящихся к различным классам органических соединений. Качественный и количественный состав нейтральных веществ меняется в зависимости от видовой специфичности сырья. Нейтральные вещества, извлекаемые из сульфатного мыла малополярным растворителем, в основном состоят из неомыляемых, но в них всегда присутствует какое-то количество сложных эфиров, не подвергнувшихся омылению при сульфатной варке древесины. [c.88]

В Финляндии предложен метод выделения нейтральных веществ из сульфатного мыла от варки древесины лиственных [c.91]

Еще отчетливее различия породного состава проступают по ходу варки. Как видно из рис. 7.2, при растворении 40 % массы древесины прирост моносахаридов после инверсии щелока варки древесины ели лежит в пределах 10 %, а для щелока варки древесины лиственных пород превышает 25%. Из этого рисунка также видно принципиальное отличие в характере кривых накопления углеводов в растворах по ходу варки древесины хвойных и лиственных пород. В первом случае кривая монотонно возрастает — здесь растворение гемицеллюлоз несколько опережает растворение лигнина. Во втором — интен- [c.207]

Варку древесины лиственных пород проводят при температуре 170—180 °С с выходом волокнистого полуфабриката 70— 80 % древесины. Масса после варки еще сохраняет структуру щепы, и для ее разделения на волокна требуется дополнительное механическое воздействие. Получаемый таким образом продукт называют полуцеллюлозой. [c.213]

Из табл. 7.3 следует, что при варках древесины хвойных пород 55—65 % органических веществ падает на лигносульфонаты. При использовании древесины лиственных пород доля лигносульфонатов в органических веществах щелока сульфитной варки находится на уровне 7з, а при других вариантах варок составляет половину массы. [c.222]

Электропроводность. Содержащиеся в сульфитном щелоке электролиты не однородны. В их состав входят минеральные и органические кислоты, их соли, электрически заряженные коллоидные частицы лигносульфонатов. Поэтому электропроводность сульфитных щелоков изменяется, как установлено в Лесотехнической академии (кафедра неорганической химии), в сложной зависимости (Химическая переработка древесного сырья Межвузовский сборник.— Л. ЛТА, 1984.— С. 16—20). Это видно из рис. 7.6 на примере щелока сульфитной варки древесины ели. [c.224]

Гигроскопичность. Вещества сульфитного щелока после его полного обезвоживания способны поглощать влагу воздуха до установления равновесного состояния, определяемого относительной влажностью и температурой окружающей среды. На рис. 7.7 представлены изотермы сорбции влаги частично обессахаренным щелоком сульфитной варки древесины ели (сульфитно-спиртовая барда), после высушивания до порошкообразного состояния. Как видно, интенсивность сорбции влаги резко возрастает при относительной влажности воздуха, превышающей 60 %. При этом увеличение температуры окружающего воз- [c.225]

Выделять целлюлозу в чистом виде можно различными методами. Один из них — сульфитный. Этот способ заключается в предварительном измельчении и последующей варке древесины под давлением с бисульфитом кальция Са(Н50з)2- Все вещества, сопутствующие целлюлозе, при этом переходят в раствор, а чистую целлюлозу отфильтровывают. Образовавшийся раствор, содержащий значительные количества сахаристых веществ, спирт, лигно-сульфонаты, является отходом при производстве бумаги. Эти растворы, называемые сульфитными щелоками, используются в качестве сырья для получения этилового спирта, органических кислот, многоатомных спиртов, антибиотиков, концентрата сульфитноспиртовой барды (см. с. 254) и др. [c.250]

ЛИГНОСУЛЬФОНАТЫ, образуются из лигнина нри сульфитной варке древесины в произ-ве целлюло 1ы. Мол. м. от 200 до 60 ООО строение окончательно ие установлено. Вынус каются с примесью углеводов и др. в-в в виде жидких и тв. концентратов сульфитно-спиртовой барды, содержащих 50—90% (по массе) сухого остатка. Анионные ПАВ. При мен. пластификаторы в ирои 1-ве стройматериалоп (цемента, кирпича и др.) понизители вязкости глинистых р-ров при бурении литейные крепители в произ-ве синт. дубящих в-в [c.300]

НАБУХАНИЕ полимеров, увеличение объема (массы) полимерного образца в результате поглощения низкомол. жидкости или ее пара нри этом форма образца часто не из teняeг я. Степень Н. выражается отношением обьема (массы) набухшего полимера к его исходному объему (массе) оца увеличивается во времени, постепенно приближаясь к равновесному значению. Плавная форма этой кинетич. кривой нарушается, если нри Н. происходит резкая перестройка структуры полимера. Аморфные несшитые полимеры могут набухать до 2—3-кратного объема. Нек-рые жидкости неограниченно совместимы с полимером, и Н. приводит к полному раствореиик) полимера и переходу его в вязкотекучее состояние так набухают, нанр., каучуки. Сшитые полимеры могут набухать до 10—20-кратного объема в тех жидкостях, в к-рых эти же, но несшитые полимеры полностью растворяются. Кристаллич. иолимеры набухают, как нравитю, только за счет амо])фной части. С Н. полимеров связаны варка древесины, крашение и дубление кож, приготовление клеев, переработка нищ. продуктов и др. [c.358]

Д и получения Э. с. из сульфитных щелоков (отход произ-ва целлюлозы методом сульфитной варки древесины) древесину обрабатывают р-ром, содержащим 3-6% своб. SO2 и 2% SO2 в виде гидросульфитов щелочных или щел.-зем. металлов при 135-150 °С и повыш. давлении. При этом целлюлоза не растворяется, а в р-р сульфитных щелоков переходят сульфолигнин, олиго- и моносахариды, часть смол, формалвдегид и др. Щелоки продувают паром или воздухом, неГгтрализуют известковым молоком, отделяют от гипсового шлама и направляют на сбраживание. Выход Э. с. на 1 т [c.502]

Волокна целлюлозы в древесине связаны между собой лигнином. Для удаления лигнина и освобождения от него целлюлозы проводят варку древесины. Распространенным способом варки является сульфитный. Он был разработан в США в 1866 г., а первый завод по данной технологии был построен в Швеции в 1874 г. Широкое промышленное значение способ получил с 1890 г По этому способу для отделения лигнина и некоторых других веществ, содержащихся в древесине, последняя варится в сульфитном щелоке, который состоит из Са(Н50з)2, НгЗОз и ЗОг. В результате лигнин сульфо- [c.35]

Более убедительными были работы, посвященные очистке выделенных соединенрй методами хроматографии, гельфильтрации и электрофореза. Наибольший интерес в этом отношении представляет исследование лигнинуглеводных комплексов из черного щелока, полученного при сульфатной варке древесины березы [19]. Фракционным осаждением, электрофорезом в колонках с гелем хроматографией на геле удалось показать, что основная масса растворённого лигнина не содержала связанных углеводов. Однако часть лигнина выделялась вместе с гемицеллюлозами. Попытки разделить их методами электрофореза и гельфильтрации не дали положительных результатов. В процессе разделения указанными методами углеводы перемещались с лигнином примерно в одной пропорции. Отсюда был сделан вывод о существовании лигнингемицеллюлозного комплекса в черном щелоке. [c.295]

Так, еще в 1946 г. [26] при проведении опытов сульфатной варки древесины горячим щелоком, непрерывно протекавшим через варочный агрегат, была получена целлюлоза с низким содержанием пентозанов. Более поздние эксперименты на сосновой древесине подтвердили правильность этого наблюдения [27]. В этой работе было показано, что при непрерывной перколяции горячего сульфатного щелока во время варки получается целлюлоза с содержанием пентозанов 2—3%,т.е. значительно меньшим, чем при обычной варке. И, наоборот, при варке древесины в щелоке, содержавшем гемицеллюлозы, получалась целлюлоза с повышенным содержанием гемицеллюлоз. Эти результаты показали связь между содержанием пентозанов в целлйлозе и содержанием их в щелоке. Но для объяснения этого явления потребовались дополнительные исследования, так как можно было предположить не только обратную сорбцию волокном гемицеллюлоз из щелочной среды, но и их стабилизацию в волокне при повышенных концентрациях гемицеллюлоз в варочном растворе. [c.369]

К сожалению, целлюлоза в этих условиях также подвергалась частичному разрушению. Поэтому в дальнейшем кислотная варка древесины была заменена обработкой горячей водой при нагревании. В этих условиях большая часть гемицеллюлоз переходила в раствор. Отщепляющиеся при этом ацетильные группы способствовали подкислению водного раствора до pH 3—4. Повышение концентрации ионов водорода ускоряло реакцию гидролиза гемицеллюлоз до моносахаридов и ряда промежуточных продуктов гидролиза. Гидролиз в этих условиях протекал не до конца и значительная часть перешедших в раствор гемицеллюлоз оставалась только частично гидролизованной. Целлюлоза при этой обработке почти не изменялась [37]. [c.373]

Цсллюлозно-бумал<ная промышленность является одной из наиболее водоемких отраслей народного хозяйства. Главный источник образования загрязненных сточных вод — производство целлюлозы, базирующееся на сульфатном и сульфитном способах варки древесины и отбелке полуфабрикатов с применением хлорпродуктов. [c.325]

При использовании древесины в качестве волокнистого сырья в первую очередь оценивают тип и содержание волокон и их ультраструктуру, от которых зависят бумагообразующие свойства. Для получения целлюлозы и бумаги наибольщую ценность представляют прозенхимные клетки, среди которых лучшими бумагообразующими свойствами отличаются трахеиды и волокна либриформа. Как уже отмечалось, из древесины хвойных пород получаются длинноволокнистые полуфабрикаты, а из древесины лиственных - коротковолокиистые. Содержащиеся в древесине лиственных пород сосуды ухудшают прочностные свойства волокнистых полуфабрикатов, но придают хорошую впитывающую способность бумаге. Паренхимные клетки при варке частично теряются, но содержимое сохранившихся в целлюлозной массе паренхимных клеток может создавать в производстве бумаги смоляные затруднения (ухудшать показатели качества бумаги, вызывать отложение смол на оборудовании и т.д.) В древесине лиственных пород по сравнению с хвойными содержится меньше волокон и больше коротких клеток, теряющихся при варке целлюлозы, но сильнее развита проводящая система, вследствие чего древесина некоторых лиственных пород имеет лучшую проницаемость и требует меньшего времени на варку. Лигнин древесины лиственных пород вследствие большей доли фенилпропановых единиц с двумя метоксильными группами имеет более редкую сетчатую структуру и менее способен к реакциям сшивания, чем лигнин древесины хвойных. Это в некоторой степени облегчает делигнификацию древесины лиственных пород. Все эти различия между древесиной лиственных и хвойных пород требуют разных технологических режимов при их переработке в целлюлозу и бумагу и создают трудности при совместной варке древесины лиственных и хвойных пород. [c.224]

Экстрактивные вещества фенольного характера в кислой среде конденсируются с лигнином (см. 13.1.2). Так, сульфитная варка древесины сосны затруднена из-за повышенного содержания в ее ядровой древесине гидроксистильбенов (пиносильвина и его монометилового эфира), имеющих в молекуле фенольный фрагмент резорцинового типа с активными орто- и идра-положениями. Затрудняют делигнификацию и флавоноиды, молекулы которых также содержат резорциновый фрагмент. [c.538]

Коренное отличие (по сравнению с ЛМР) зависимости скорости процесса от кислотности при варке древесины можно объяснить только тем, что при pH > 5,0 делигнификация древесины затрудняется по причине того, что значительная часть ЛУ-связей в нейтральной и щелочной средах весьма стабильна. Именно поэтому бисульфитную и моносульфитную варки проводят в более жестких условиях (160-170 С), чем кислую сульфитную. [c.265]

Исследован талловый лигнин, получаемый при варках древесины хвойных и лиственных пород, а также выделяемый при различных способах разложения сульфатного мыла. Разработан ряд направлений использования талловых лигнинов эмульгаторы при получении дорожных битумных эмульсий проклеивающее вещество в производстве оберточной бумаги исходный компонент при получении водорастворимой клеевой феноллиг-нинформальдегидной смолы, используемой в качестве связующего в производстве древесностружечных плит. Полезное использование продуктов, содержащихся в кислой воде, позволяет не только повысить степень рационального использования древесины, но и внести вклад в охрану окружающей среды. [c.87]

В нейтральных веществах черного щелока от варки древесины сосны найдено более 80 компонентов, это углеводороды (парафины, моно-, сескви-, дитерпены и пр.), ароматические соединения, альдегиды, спирты (алифатические, моно-, дитерпе-новые, стерины, диолы), а также в небольших количествах оксиды и сложные эфиры. Основные компоненты нейтральных веществ — стерины и алифатические спирты. Качественный и количественный составы нейтральной части смолистых веществ из сульфатного щелока от варки сосны, % массы нейтральных веществ, приведены ниже. [c.88]

На рис. 7,5 показано влияние вида целлюлозы при сульфитной варке древесины ели и степени отбора щелока на БПКб стока, отнесенное к J т целлюлозы. Как видно, чем выше степень отбора, тем в меньшей мере проявляется различие, вызванное видом целлюлозы. [c.220]