Лигнин использование

В каждом из производств исходное сырье подбирают таким образом, чтобы его состав обеспечивал максимальный выход желаемых продуктов. Долгое время не находил применения многотоннажный отход гидролизной промышленности - гидролизный лигнин. В настоящее время из лигнина уже получают некоторые ценные продукты и разрабатывают новые перспективные направления его использования (см. 12.2.4). [c.298]

Кислотный гидролиз обычно осуществляется в вертикальных цилиндрических аппаратах, которые заполняют древесиной и через нее пропускают разбавленную серную или соляную кислоту. Температура в аппарате медленно повышается до 185 °С. Продолжительность реакции составляет 2,5—3,0 ч. Средняя концентрация сахара в растворе, выходящем из реактора, составляет около 57о. Последующие технологические стадии — нейтрализация и фильтрование. Применение концентрированных кислот позволяет ускорить гидролиз, но требует использования специальных конструкционных материалов [132]. Кислотному гидролизу свойствен ряд недостатков, из которых следует отметить малый выход конечного продукта, возможность разрушения гемицеллюлозы до неферментируемых продуктов и низкое качество побочного продукта — лигнина, который трудно утилизировать. [c.122]

Меркаптановые лигнины. Использование меркаптановых соединений для выделения лигнина было введено Холмбергом [159] в 1923 г. Из алкилмер-каптанов были использованы бутил- и бензилмеркаптаны и получены производные лигнина, в которых 4 моля меркаптана реагировали со структурной единицей лигнина, имеющей молекулярный вес около 840 [203], т. е. одна меркаптогруппа на одну метоксильную группу. [c.364]

При комплексном использовании продуктов гидролиза древесины на 1000 (Зал спирта может быть получено около 2 та сухих дрожжей, 350—400 кг фурфурола, 3—3,5 т углекислоты пищевых кондиций, а также гипс и лигнин. Последний в настоящее время большей частью сжигается либо вывозится в отвал [14]. [c.28]

Все многообразие неметаллических материалов принято разделять на две группы — органические и неорганические. Отметим, что среди той и другой можно выделить природные и синтети-чес <не (искусственные) материалы. В группе органических материалов и те и другие являются полимерами, т. е. высокомолекулярными соединениями. Среди природных органических материалов важнейшим является древесина, потребление которой (свыше млрд. т) вдвое превосходит потребление стали. Сухая древесина на 40—50% состоит из линейного полимера — целлюлозы, на 25% —из родственных ей соединений (гемицеллюлозы) и на 25% из высоковязкой жидкости — лигнина. Каждая молекула целлюлозы содержит до 5000 колец глюкозы, соединенных атомами кислорода. Из молекул целлюлозы образованы волокна, которые формируют стенки трубчатых клеток. Основной способ переработки дерева традиционно был направлен на изготовление пиломатериалов. Остальное шло на получение либо технической целлюлозы для бумажной промышленности (80% ), либо химических волокон (20%). Однако развитие химии и химической промышленности изменило традиционные способы использования древесины. Например, изготовление древесностружечных и древесноволокнистых плит стало возможным на основе широкого применения фенол- и мочевиноформальдегидных смол. Только в мебельной промышленности средний мировой уровень потребления древесностружечных плит составляет почти 50%, остальная часть продукции идет в строительство. [c.138]

Наружные оболочки зерна и семян (называемые скорлупой, лузгой, кожурой, шелухой и пр. в зависимости от ботанического семейства растений), как правило, бедны белками, очень богаты клетчаткой, лигнином, а в некоторых случаях пигментами. У растений некоторых видов эта защитная часть содержит, кроме того, антипитательные вещества. Это издавна известное обстоятельство обусловило практикуемое удаление указанной, части семян с целью использования получаемого ядра и разра- [c.363]

Кроме исследования механизмов реакций с участием промежуточных радикальных частиц, метод ЭПР с использованием молекулярного зонда применяют для характеристик молекулярной подвижности в сетчатой структуре лигнина. Метод основан на том, что спектр ЭПР введенньс в массу полимера стабильных радикалов сильно зависит от их подвижности, которая в свою очередь определяется структурой и сегментальной подвижностью лигнина. [c.420]

К 1950 г. многочисленные сообщения о положительном промысловом опыте использования нефтеэмульсионных буровых растворов вызвали такой интерес к ним, что Комитет АНИ по изучению буровых растворов, предназначенных для юго-западных районов, подготовил обзор по этой теме [69]. Вкратце вывод сводился к тому, что эмульгирование водных буровых растворов с использованием обработанной и необработанной нефти улучшает рабочие характеристики системы, о чем свидетельствуют повышение скорости бурения и увеличение срока службы долота, а также уменьшение осложнений в стволе скважины. К числу главных преимуществ нефтеэмульсионного раствора авторы обзора отнесли снижение вращающего момента, уменьшение случаев прихвата колонны и образования сальников на долоте. Никаких трудностей при приготовлении и поддержании свойств нефтяной эмульсии (которые часто возникали при работе с исходным раствором) не было. Нефтеэмульсионный раствор не оказывал отрицательного влияния на интерпретацию электрокаротажных диаграмм и на исследования отобранных кернов. Были получены данные, свидетельствовавшие о повышении продуктивности скважин никакого ухудшения коллекторских свойств не отмечали. Эмульгирование нефти достигалось с помощью веществ, уже присутствовавших в растворе, таких как лигносульфонаты, соединения лигнина, крахмал, КМЦ, бентонит, или путем добавки ПАВ, например моющих веществ. [c.63]

В связи с этим в последние годы внимание исследователей направлено на ферментационный гидролиз с использованием специальных микроорганизмов. Такой гидролиз обеспечивает высокий выход глюкозы, а получаемый при этом лигнин можно непосредственно использовать в производстве фенольных смол. Однако стоимость получения энзимов в настоящее время еще очень высока, а разработанные на их основе процессы малопроизводительны. Поэтому целлюлозное сырье не находит в на- [c.122]

Иа химии лигнина известно, что при автоклавировании природных лигнинов в щелочной среде они приобретают активные функциональные группы. Такие лигнины частично растворяются в растворах щелочи. Менее известно влияние щелочи на активность гидролизного лигнина. При высоких температурах и давлениях в этом случае также получаются растворимые продукты. Однако ранее практически не исследовалась возможность использования гидролизного лигнина, активированного щелочными реагентами, в качестве реагента, улучшающего свойства промывочных жидкостей. [c.149]

Нейтрализацию кислого гудрона можно вести последовательно лигнином и сульфитно-спиртовой бардой при соотношении их с сырьем 0,15—0,5 0,3—0,5 1 с последующей обработкой гидратом окиси щелочного металла или аммония. В Индии проведены работы по использованию кислого гудрона в качестве 1% мае. добавки к кровельному битуму. Получаемый продукт обладает отличными адгезионными и изоляционными свойствами. [c.372]

Большой интерес представляют работы по использованию гемицеллюлоз и продуктов их гидролиза в качестве связующего при получении древесных пластиков. Например, было показано [144], что гемицеллюлозы в присутствии воды уже при 60° С размягчаются. В сухом состоянии гемицеллюлозы при 130—190° С переходят в стеклообразное состояние и приобретают пластичность. Присутствие воды снижает температуру их стеклования. Способность гемицеллюлоз и лигнина пластифицироваться при повышенных температурах используется при производстве древесных пластиков. [c.426]

Прн гидролизе полисахариды переходят в р-р, что вызывает уменьшение массы сырья к концу р-ции в среднем на 70% и одноврем. сжатие твердой фазы. Это осложняет перколяционный гидролиз, т.к. приводит к возрастанию гидравлич. сопротивления слоя материала и соответствующему снижению скорости фильтрации к-ты. Более полное использование емкости аппарата, а также увеличение его производительности м.б. достигнуты прн непрерывной загрузке сырья, подаче варочной к-ты, отборе гидролизата н выгрузке лигнина. [c.563]

В дальнейшем указанный способ делигнификации был видоизменен Гамильтоном и Томпсоном [11]. Для окисления лигнина был использован раствор двуокиси хлора, забуференный бикарбонатом натрия с целью проведения делигнификации в мягких условиях. Окисленный лигнин удалялся экстракцией метанолом. Обработка древесины этими реагентами повторялась от 8 до 12 раз. [c.25]

Использование в качестве исходного материала холоцеллюлозы облегчает выделение гемицеллюлоз, но приводит к дополнительному источнику ошибок. При делигнификации древесины окислителями происходит не только окисление лигнина, но и некоторая окислительная деструкция гемицеллюлоз. В результате снижается выход препаратов гемицеллюлоз и их степень полимеризации, а при окислении спиртовых групп образуются карбонильные и карбоксильные группы. [c.277]

Необходимо подчеркнуть, что создание новых технологий глубокой химической переработки древесины тесно взаимосвязано с проблемой квалифицированного использования лигнина, составляющего 20...30% массы древесного сырья. При этом могут быть использованы такие ценные характеристики лигнина, как высокое содержание углерода (массовая доля до 60...65%), ароматическая природа и высокая реакционная способность. [c.373]

Интересные эффекты наблюдаются при использовании смесей растворителей, в особенности смешанных водно-органических растворителей. Например, многие препараты лигнина с высокой массовой долей фенольных и карбоксильных групп, не растворимые в безводных растворителях, становятся растворимыми при добавлении небольшого количества воды к растворителю. [c.413]

Биологическая деструкция - зто деструкция под действием ферментов, вырабатываемых живыми организмами - грибами, бактериями, насекомыми и др. По сравнению с полисахаридами лигнин более устойчив к биологической деструкции. В то же время, некоторые виды грибов, разрушающих древесину, так называемые грибы белой гнили, более активно воздействуют на лигнин, чем полисахариды, вызывая гидролитическую и окислительную деструкцию. В связи с этим ставится задача поиска грибов, более избирательно воздействующих на лигнин, с целью создания экологически безопасной биотехнологии производства целлюлозы, которая позволила бы осуществлять этот процесс в более мягких условиях без использования химических реагентов. [c.425]

Использование сильных окислителей (перманганат или дихромат калия в кислой среде и др.) приводит к глубокому распаду лигнина с образованием таких продуктов, как диоксид углерода, муравьиная, уксусная и щавелевая кислоты. Окисление перманганатом калия в кислой среде применяют для определения остаточного лигнина в технических целлюлозах [30]. [c.447]

Промышленные испытания показали, что известковые растворы длительное время не меняют структурно-механических свойств, остаются подвижными при значительном содержании в них твердой фазы. При их использовании сокращается время на вспомогательные работы. В дальнейшем ученые и специалисты Башкирии вели целенаправленную работу по повышению качества глинистых растворов. Были предложены и с успехом применяются глинисто-силикатные, глинисто-меловые и меловые растворы. Хорошие результаты получены при добавке к растворам химических реагентов — конденсированной сульфит-спиртовой барды, кар-боксиметилцеллюлозы, понизителей вязкости (окисленного лигнина, лесохимического полифе ола, полифосфатов), пеногасителей (ре- [c.56]

Препарат лигнина Использованное количество в мг Идентифицированные соединепня [c.529]

Лигносульфонаты. Лигносульфоновая кислота и ее соли были первыми среди препаратов лигнина, использованными для изучения лигнина [39, 234 ]. Они приготовлялись из отработанного сульфитного щелока от промышленных варок древесины и в зависимости от условий проведения варочного процесса значительно отличались по своему элементарному составу. Для целей изучения лигносульфоновая кислота приготовляласьФрейденбергом и сотрудниками [235] и Гиббертом и др. ]236] при тш,ательно контролируемых условиях. Гибберт предложил следующий метод проэкстрагированную еловую древесную муку (600 г) нагревают в течение 4,5 час. при температуре 122—125° с 10 л бисульфита кальция, содержащего [c.367]

Выход этанола существенно зависит от вида сырья и составляет (в л на 1 т сырья) для этилена 740, картофеля 93—117, зерна 185—361, древесины 160—200, сульфитных щелоков 90—110 (в расчете на 1 т древесины). При использовании в качестве сырья древесины и сульфитных щелоков помимо этанола образуются дрожжи, фурфурол, лигнин и лигниносульфо-наты и гипс. Во всех вариантах биохимического метода производства этанола выделяется оксид углерода (IV). [c.272]

Лигнин выделяется в больших количествах при получении клетчатки из древесины, являясь неизбежным отходом этого производства. В связи с этим предпринимались многочисленные поиски путей наиболее целесообразного использования лигнина в технике. Эта задача сегодня также еще далека от разрешения. Наиболее перспективные применения лигнина — это использование его в качестве наполнителя при изготовлении строительных деталей, для замены газовой сажи при изготовлении резин, в качестве заменителя фенола при изготовлепии фенолформальдегидных смол. Из лигнина можно также получать активированный уголь. [c.314]

В ходе сульфитных варок лигнин сульфируется и переходит в варочный раствор в виде солей лигносульфоновых кислот - лигносуль-фонатов. Лигносульфонаты могут быть выделены из раствора обработкой солями, кислотами, органическими растворителями и различными ароматическими азотсодержащими соединениями. В промышленности получают распространение безреагентные методы выделения с использованием мембран. Обычно на производстве отработанные варочные растворы подвергают переработке с целью утилизации углеводов, а оставшийся раствор упаривают с получением концентратов, содержащих лигносульфонаты. При регенерации химикатов отработанные варочные растворы упариваются и сжигаются. Лигносульфонаты и продукты их модифицирования могут быть использованы для пластификации цементов и бетонов, в качестве диспергаторов, поверхностно-активных веществ, активных добавок, при синтезе полимерных материалов, для производства ванилина и других химических продуктов. [c.372]

Замена древесины однолетними растениями приводит к снижению прочности при растяжении и изгибе получаемых композиционных материалов вследствие более низкого содержания целлюлозы, больших набухания и водопоглощения (что присуще веществам с высоким содержанием гемицеллюлозы в отличие от веществ, содержащих лигнин, обладающий сравнительно высокой гидрофобностью). В 1973 г., по данным ООН, примерно 4% мирового производства древесностружечных плит было изготовлено с использованием однолетных растений, главным образом костры льна (81%) и багассы (13%). Это же сырье используется и в производстве ДВП. Высокие расходы на сбор, транспортирование и хранение являются основной причиной их ограниченного применения. [c.121]

Для уменьшения содержания свободного формальдегида к ФС добавляют карбамид либо в конце процесса поликонденсацин, либо непосредственно перед переработкой. Несмотря на то, что использование большого количества карбамида приводит к значительному снижению термо- и влагостойкости, а также вызывает более интенсивное старение отвержденного связующего, его все же вводят в композицию нз экономических соображений (карбамид очень дешев). Для улучшения свойств таких смесей, а также для снижения стоимости связующего рекомендуется в его состав вводить лигнин, лигносульфонат кальция или магния [12, 13], днциан-диамид [14, 15] или меламин. Введение карбамида повышает огнестойкость этих материалов. [c.172]

Люлозы (гемицеллюлоза), лигнина, пентозанов, некоторое количество дубильных веществ и крахмалонодобных продуктов. Перспективность использования в качестве сырьевой базы дикорастущих растений и растительных отходов вызвала большое число различных предложений, но промыслового применения они практически не нашли. [c.189]

Шорыгина H.H., Изумрудова Т. В. Современные представления о свойствах и путях использования лигнинов. Химическая наука и промышленность , 1959, т. 4. Л5 6. [c.224]

Протолигнин практически не раств в орг р-рителях При использовании этанола извлекается лишь небольшая его часть из хвойной древесины до 3%, из лиственной до 7% (лигнин Браунса) Р-римость возрастает в результате интенсивного размола (напр, в вибромельницах) древесной муки, суспендированной в жидкости, не вызывающей набухания Л, напр в толуоле Послед экстракцией диоксаном при комнатной т-ре из древесины хвойных пород извлекают до 50% Л (лигнин Бьеркмана, или Л молотой древесины) Последний наиб близок по составу и св-вам к протолигнину Более полному растворению способствует также добавка к орг р-рителю (этанолу, диоксану, ДМСО, уксусной к-те, фенолу и др) каталитич кол-в минер к-т, преим соляной При этом получают этанол-лигнин, диоксан-лиг-нин и т п С нек-рыми р-рителями (напр, этанолом, фенолом) Л взаимод химически Значит часть протолигнина переходит в р-р после обработки древесины грибами бурой гнили, вызывающими ферментативный гидролиз полисахаридов При нагр Л растворяется в гидротропных р-рах (напр, в водных р-рах Na-солей ксилол- или цимолсульфо-кислоты), из к-рых Л выделяют разбавлением р-ра водой В кислых водных р-рах Л реагирует с тиогликолевой к-той и раств в ней при послед обработке щелочью Л - нерегулярный полимер Его разветвленные макромолекулы построены гл обр из остатков замещенных фенолоспиртов (см ф-лу) 3-метоксигидроксикоричного, или кониферилового (I), 3,5-диметокси-4-гидроксикоричного, или синапового (синапинового, И), и л-гидроксикоричного, или л-кумарового (III) Л древесины хвойных пород включает в осн остатки спирта I, лиственных пород-спиртов I и II, травянистых растений и нек-рых древесных пород (напр, осины)-также спирта III [c.591]

При использовании того или иного метода получения холоцеллюлозы следует учитывать, что делигнифицирующие агенты в некоторой степени изменяют свойства полисахаридов. Возможно деполимеризирующее действие хлора, двуокиси хлора и гидроокиси ацетила на макромолекулы полимеров. Например, в работе [20] указывается, что длина цепей 4-0-метилглюкуроноксилана, выделенного из хлоритной холоцеллюлозы древесины белой березы, была на 60% меньше длины цепей этого полимера исходной древесины. Как было обнаружено Хейзером и Йоргенсеном [21], при хлоритной делигнификации осиновой древесины происходит деструкция целлюлозы. При обработке европейского бука хлорной кислотой было установлено [22] наличие в холоцеллюлозе настолько измененного лигнина, что он не мог рассматриваться при анализе как обычный лигнин Классона. Присутствие такого лигнина в холоцеллюлозе и невозможность определения его обычными методами могут привести к ошибочным результатам при вычислении выхода холоцеллюлозы. [c.29]

Хорошо известны такие растворители целлюлозы и гемицеллюлоз, как медноаммиачный, медноэтилендиаминовый, кадмийэтилен-диаминовый растворы, а также насыщенные водные растворы некоторых солей. Однако использование этих растворителей для извлечения целлюлозы и гемицеллюлоз из древесины не дало положительных результатов. Если древесину предварительно подвергнуть гидролизу разбавленными кислотами, растворимость оставшихся в остатке полисахаридов в указанных выше растворителях резко увеличивается. Повторяя такую обработку древесины попеременно медноаммиачным раствором и 1 %-ной серной кислотой, удалось почти полностью удалить из лигнина все полисахариды [11]. [c.292]

Обработка сточных вод глиноземом. Этот способ основан на добавке к сильнощелочным сточным водам отработанного шлама от производства глинозема, при этом исходный pH воды снижается до 5—5,3 и лигнин оса кдается. Обесцвечивание стоков обеспечивается на 80—85%. Шлам-лпгппн обезвоживается и подвергается термообработке. Полученная окпсь алюминия обрабатывается серной кислотой и сернокислый алюминий возвращается на повторное использование. [c.484]

Как уже подчеркивалось, необходимо осторожно относиться к имеющимся в литературе данным по определению лигнина и других компонентов в коре. Например, для сосны ладанной Pinus taeda) интервал результатов определения лигнина в коре весьма широк от 20,4 до 52,2%. Различия могут бьггь обусловлены использованием разных методов подготовки образцов коры к анализу и проведения самого анализа. [c.209]

Метод радиационного окисления может быть использован для очистки сточных вод от фенолов, цианидов, красителей, инсектеци-дов, лигнина, а также ПАВ. Очистка сточных вод осуществляется при воздействии на них излучения высоких энергий, в качестве источников которых используются радиоактивный кобальт и цезий, ТВЭЛы, радиационные контуры, ускорители электронов. Загрязняющие воду вещества вступают в реакцию с продуктами радиолиза воды ОН, НО2 (в присутствии кислорода), Н2О2 — перечисленные вещества являются окислителями, а также Н" и е гидр, (гидратированный электрон). [c.124]

Внесенный в почву в чистом виде лигнин оказывает угнетающее действие на многие сельскохозяйственные культуры и снижает их урожайность. Предложены различные технологии его доработки с целью использования в качестве удобрения, в том числе компостирование лигнина с минеральными удобрениями и обработка аммиачной водой. Так, для получения 100 т компоста в 94—95 т лигнина с влажностью 60—65 % добавляется 4 т фосфоритной муки и 1—1,2 т хлорида калия, причем соотношение компонентов может изменяться в зависимости от агрохимических характеристик почвы и потребностей возделываемой культуры. Перед внесением в почву компост обрабатывают 25 %-ным водным раствором аммиака из расчета 2,5 т на 100 т компоста. Полевые испытания лигниновых компостов показали их высокую эффективность при внесении 30 т/га прибавка урожая картофеля составила 22 ц/га, зерна озимой ржи — 4,2 ц/га. Внесение под посевы хлопчатника 2—5 т/га лигнина, обработанного аммиачной водой, ускоряет цветение и плодообразование растений и повышает урожай на 5—20 %. Для компостирования лигнина наряду с минеральными удобрениями используют помет и подстилочный и беспод-стилочный навоз. [c.293]

В древесине струклурные компоненты тесно связаны между собой связями различного типа. Существуют ковалентные связи (между лигнином и гемицеллюлозами) и силы межмолекулярного взаимодействия (между всеми компонентами), что чрезвычайно затрудняет разделение компонентов и выделение их в чистом виде. Разделение компонентов древесины в анализе и при химической переработке растительного сырья основано на использовании их различий по растворимости и химическим свойствам. [c.186]

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]

Исследование механизма образования лигнина из и-гидроксикоричных спиртов позволяет, кроме установления его строения, осуществлять регулирование данного процесса в живом растении. Появляющиеся публикации и патенты указывают на возможность практического применения этого направления исследования с целью выведения новых плантационных сортов деревьев с измененным химическим составом древесины и, в частности, с пониженным содержанием лигнина для использования их в целлюлозно-бумажном производстве. [c.403]

С использованием спектров С-ЯМР количественно определяют соотношение между гваяцильными и сирингильными единицами, проводят функциональный анализ лигнинов, в том числе с дифференциацией фенольных и алифатических первичных и вторичных гидроксилов, определяют типы связей между структурными единицами, вьшолняют стереохимические исследования. Получение фосфор- и фторсодержащих производных лигнина позволяет использовать Р- и р-ЯМР-спектроскопию, что расширяет возможности спектроскопических исследований лигнина. [c.419]