Использование сульфатного лигнина

ПОЛУЧЕНИЕ, СВОЙСТВА И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СУЛЬФАТНОГО ЛИГНИНА [c.35]

Сохранение части лигнина в волокнистых полуфабрикатах и бумаге служит способом прямого его использования как сопутствующего волокну вещества. При этом уже не требуется разрабатывать методы его выделения и дальнейшей утилизации. Лигнин, содержащийся в большом количестве в ЦВВ, можно использовать для прививки к нему гидрофильных полимеров, например полимеров акриловой кислоты, что приводит к увеличению прочности целлюлозы [112]. Разработка подобных способов, а также способов отбелки с сохранением лигнина, делает перспективным производство волокнистых полуфабрикатов с высоким содержанием лигнина (см. 16.3). К техническим лигнинам относят щелочные лигнины — сульфатный и натронный — и лигносульфонаты, получающиеся при сульфатном, натронном и сульфитном методах варки (см. 16). Технический гидролизный лигнин в настоящее время имеет значение только в СССР. В будущем ценным химическим сырьем могут стать органорастворимые лигнины — отходы бессернистых методов варки. [c.417]

Серная кислота, в отличие от диоксида углерода, является сильной кислотой и позволяет более полно осадить лигнин, его выход при этом в 1,5 раза выше, чем при использовании диоксида углерода. Непрерывная технология получения сульфатного лигнина сернокислотным методом осуществлена в опыт-но-промышленном масштабе. На Соломбальском ЦБК предусмотрено строительство промышленного цеха сульфатного лигнина-пасты мощностью 16,7 тыс. в год. [c.35]

Для определения содержания в лигнине фенольных гидроксилов широко применяют Ае-метод. Он основан на использовании известного в ультрафиолетовой спектроскопии свойства спектральных полос фенольных соединений батохромно смещаться при ионизации фенольных гидроксильных групп. Для получения Де-спектра из коэффициентов поглощения спектра исследуемого лигнина в щелочной среде вычитают соответствующие коэффициенты поглощения спектра, снятого в нейтральной среде. Дифференциальный спектр сульфатного лигнина имеет три характерных максимума — при 250,300 и 350—360 нм, по величине которых вычисляют содержание фенольных гидроксилов. 4 [c.44]

Сточные воды в процессе производства сульфатного лигнина весьма незначительны, что достигается за счет многократного использования оборотных вод, которые в конечном виде представляют собой маточный раствор. Технологический процесс разработан таким образом, что фактически из черного щелока изымается только лигнин, а все остальные компоненты при сравнительно небольшом разбавлении (в 1,2—2,0 раза) в виде маточного раствора возвращаются в цикл регенерации химикатов сульфатно-целлюлозного производства. За счет использования серной кислоты для осаждения лигнина (см. табл. 2.2) в черном щелоке на эквимолярную величину повышается количество сульфата натрия, что требует корректировки его расхода на стадии сжигания щелока. [c.41]

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СУЛЬФАТНОГО ЛИГНИНА [c.48]

Использование товарного жидкого диоксида углерода экономически нецелесообразно, поскольку выделение сульфатного лигнина связано со значительным расходом диоксида, достигающим [c.35]

Сравнительно высокая молекулярная масса и наличие различных реакционноспособных функциональных групп в сочетании с растворимостью в водных растворах гидроксидов щелочных металлов, водном аммиаке и ряде органических растворителей свидетельствуют о достаточно высокой и многообразной активности сульфатного лигнина, что позволяет рассматривать его как ценное химическое сырье и рекомендовать для использования в производствах полимерных материалов и в других направлениях. [c.47]

Из сульфатного черного щелока лигнин (щелочной лигнин) можно высадить подкислением. На заводах сульфатной целлюлозы лигнин, содержащийся в отработанных щелоках, сжигается в процессе регенерации щелочи. Полученное тепло используется в паровых котлах. Однако такое использование щелочного лигнина и с химической и с экономической точки зрения нельзя считать совершенным. [c.161]

Повышение прочности автомобильных шин. Одним из важнейших условий дальнейшего повышения эксплуатационной выносливости автомобильных шин является обеспечение высокой прочности связи между элементами покрышек. Наличие в структуре лигнина реакционноспособных групп позволило использовать его для модификации обкладочных резин в многослойных системах с текстильным кордом, пропитанным составами на основе синтетических латексов с активными функциональными группами в молекулярной цепи полимера. Введением в резиновые смеси 5 массовых долей сухого сульфатного лигнина удается повысить прочность связи резины с кордом в элементах каркаса покрышки на 30—40 %. в результате повышается ходимость шин. Выпущены крупные промышленные партии шин, модифицированных лигнином. Широкие промышленные испытания сульфатного лигнина в рецептуре резин для обкладки шинного корда показали высокую эффективность его использования в этом направлении. [c.51]

Замена фенолоспиртов лигнином. Фенолоспирты относятся к водорастворимым фенолформальдегидным олигомерам. С использованием фенолоспиртов и сульфатного лигнина получено комплексное фенолформальдегидно-лигниновое связующее, которое рекомендовано к применению в производстве минераловатных и стекловолокнистых плит. [c.53]

Основным направлением использования лигнина в настоящее время все еще является получение энергии. Большая часть сульфатного лигнина сжигается в процессе регенерации химикатов отработанного щелока. Теплота сгорания органических веществ щелока (23,4 МДж/кг) — важный экономический фактор в условиях роста цен на нефть и газ, несмотря на то, что сульфатный лигнин можно было бы использовать в других, более важных целях [16]. В сульфитных методах сжигание отработанных щелоков возможно только в случае натриевого, магниевого или аммониевого оснований. Возросшие требования к охране водоемов от загрязнения стимулируют использование отработанных сульфитных щелоков в качестве источника энергии. Щелока от традиционной суль- [c.417]

Применение лигнина как полимерного материала или в качестве исходного материала для производства низкомолекулярных химикатов можно подразделить на промышленные виды технологии сегодняшнего дня и направления, разработанные лишь в лабораторных или полузаводских масштабах. Несмотря на потенциальные возможности использования лигнина для разнообразных технических целей, рынок сбыта продуктов, полученных из лигнина, еще очень мал. Однако только в Восточной Европе производство лигносульфонатов в 1982 г. составило 350 тыс. т [1131. Среди причин, ограничивающих применение лигнинных продуктов по сравнению с продуктами из нефти и газа, можно назвать следующие сложное химическое строение лигнина и его производных химическая неоднородность и полидисперсность значительное количество примесей высокое содержание серы в сульфатных лигнинах и лигносульфонатах высокая стоимость очистки и переработки щелоков. [c.418]

Мы исследуем возможность целевого использования продуктов хлорирования сульфатного лигнина, так как за последнее время хлорирование представляется в качестве одного из перспективных направлений использования технических лигнинов. [c.150]

Сульфитные варочные процессы, особенно сульфитная (кислая) варка, более чувствительны к древесной породе, чем сульфатный процесс. При сульфитной варке на кальциевом основании допускаются лишь очень небольшие количества ядровой древесины сосны и коры, поскольку фенольные экстрактивные вещества, конденсируясь с лигнином, препятствуют делигнификации (см. 10.3.2). Использование растворимых оснований позволяет несколько расширить ассортимент сырья, но существенных преимуществ можно добиться лишь применением бисульфитной варки и многоступенчатых процессов с начальной ступенью при высоком pH. [c.366]

Щелочной лигнин осаждают из отработанных щелоков с высоким выходом при подкислении (до pH 8—9) и отфильтровывают. У соснового и лиственного сульфатного лигнинов Мц, составляет стответственно 3500 и 2900 при низкой степени полидисперсности (fЛJMn) 2,2 и 2,8 [119]. Однако гель-проникающая хроматография соснового сульфатного лигнина показывает широкое распределение по молекулярной массе — от нескольких сотен до 100 ООО и более [10]. После растворения осажденного смолообразного продукта ( кислой соли ) в воде и повторного осаждения горячей разбавленной серной кислотой полученный лигнин становится растворимым только в растворах щелочей. Это ограничивает возможности его практического применения. Щелочные лигнины превращают сульфированием в водорастворимые лигносульфонаты. Можно получать продукты с различной степенью сульфирования и растворимостью в разных растворителях в зависимости от дальнейшего использования [10, 136]. Сульфатные лигнины можно также модифицировать превращением в простые и сложные эфиры, нитрованием, хлорированием, окислением или деметилированием [96]. [c.418]

Исследования в области щелочных методов делигнификации, методов с использованием катализаторов делигнификации и органических растворителей привели к немалым успехам в познании этих процессов Механизм реакций делигнификации древесной матрицы обычно устанавливают, исследуя реакции превращения соединений, моделирующих фрагменты макромолекулы лигнина в том или ином варочном процессе, анализируя состав низкомолекулярных продуктов, образующихся в процессе варки древесины, а также изучая лигнин, выделенный в результате делигнификации растительного сырья Полное знание химической структуры такого лигнина, несомненно, может дать более реальные представления о процессах, происходящих в результате делигнификации древесины различными способами Большое количество работ посвящено исследованию лигнинов сульфатных варок хвойных пород древесины, в том числе методом спектроскопии ЯМР [129] При этом чаще всего производится функциональный анализ и анализ продуктов нитробензольного окисления или ацидолиза Только в одной работе с использованием количественной спектроскопии ЯМР [c.177]

На Байкальском целлюлозном заводе для обесцвечивания биологически очищенных сточных вод сульфатно-целлюлозного комбината, содержащих щелочной лигнин, осуществляется химическая доочистка. В качестве реагентов испытаны серная кислота, известь, хлорное железо и сернокислый алюминий. Наилучшие результаты достигнуты при использовании сернокислого алюминия"в сочетании С полиакриламидом. Процесс осуществляется в радиальных отстойниках диаметром 54 м с встроенной камерой хлопьеобразования. На очистку поступает вода с цветностью 2000—2500 БПК 200— 250 мг/л и ХПК 700—1000 мг/л. Расход сернокислого алюминия составляет 40—50 мг/л АШз, а полиакриламида —5 мг/л. [c.192]

К этой группе Н. р. относятся синтетич. смолы (феноло-, анилино-, меламино- и мочевино-формальде-гидные), структурированные продукты полимеризации стирола или его производных (так наз. виниловые наполнители), а также лигнин, выделенный из черного щелока (продукта сульфатной обработки древесины),— порошок с плоти. 1,3 г/см , содержащий ок.1,5% серы. При использовании органич. Н. р. эффект усиления достигается при их введении в латекс нек-рые синтетич. смолы получают непосредственно в латексе. См. также Наполненные каучуки. [c.179]

Гидролизный Л. может быть использован как наполнитель в производстве прессованных досок и плит. Л., особенно полученный осаждением к-той из черных сульфатных щелоков, может применяться в качестве активного усилителя каучуков взамен газовой сажи в резиновой пром-сти. Гидролизный Л. для этой цели следует предварительно активировать, напр, нагреванием со щелочью в автоклаве. Являясь трехмерным полимером и обладая фенольными функциями, Л. может быть использован в производстве пластмасс как наполнитель при получении прессизделий, а также при синтезе термореактивных смол взамен части фенола. Смолы бакелитового типа удовлетворительного качества м. б. получены при замене лигнином 30% фенола. [c.33]

Ожидают в будущем расширение использования сульфатного лигнина в качестве активного наполнителя в бутадиен-стирольном каучуке вместо углеродной сажи [51, 68]. По-видимому, наиболее перспективным следует считать применение лигнинов и лигнинных продуктов для получения термоотверждающихся связующих для пластиков. [c.420]

При использовании дифференциальной спектроскопии для изучб ния сульфатных лигнинов могут возникнуть затруднения, связанные с плохой растворимостью лигнина в кислой среде [230]. В связи с этим нейтральные растворы лигнина рекомендуется получить из щелочных не подкислением, а путем декатионирования катионообменными смолами. [c.174]

Технология получения клея из сульфатного лигнина и выработки оберточной бумаги марки Б с его использованием внедрена на ПО Соломбальский ЦБК . Изготовление клея сводится к следующему в емкость, снабженную мешалкой и паровой рубашкой, заливают воду, нагревают до 40—60 °С и дозиру ют гидроксид натрия или каустическую соду, нагревают до 80 °С и добавляют лигнин. После окончания загрузки лигнина массу перемешивают в теченине 15—20 мин. Клей охлаждают и используют. Он может быть использован взамен кааи-фоли для проклейки широкого ассортимента упаковочных и технических бумаг и картона из различных волокнистых полуфабрикатов, качество которых не ограничено показателем по белизне. [c.55]

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]

При использовании сульфатного лигнииа как активной добавки в каркасные смеси при производстве шин необходимо определять массовую долю смол и жиров, а также содержание общих гидроксильных групп, посторонних включений и остаток на сите 016/1480 отв. на 1 см2. Массовая доля смол и жиров находится экстрагированием петролейным эфиром навески лигнина, освобожденной от водорастворимых веществ, и рассчитывается в процентах на абсолютно сухой лигнин с учетом содержания водорастворимых веществ. [c.193]

Основные варочные процессы сульфатный, натронный и различные виды сульфитной варки. В настоящее время разрабатывают технологические процессы, основанные на окислительной делигнификации и на использовании органических растворителей (органосольвентная делигнификация). Окислительную делигнификацию проводят главным образом кислородом в щелочной среде (в водных растворах гидроксида натрия, карбоната натрия и т.д.), а также кислородом в водно-органических растворителях. Использование в варочных растворах органических растворителей позволяет повысить растворимость фрагментов лигнина, защитить его от реакций конденсации, и, что очень важно, органические растворители могут повысить избирательность окислительных процессов. [c.464]

Препараты лигнина (лигносульфонаты, диоксанлигнин использованные в работах Горинга, нельзя рассматривать в качестве моделей и протолигнина, так как в условиях их выделения лигнин, бесспорно, конденсировался. Препараты ЛМР, полученные в условиях, исключающих конденсацию лигнина, обладают низкой средней молекулярной массой, не превышающей 25000, и не полидисперсны (табл. 3.7, рис. 3.4). Кроме того, эти данные подтверждаются экстраполяцией зависимости обратной среднемассовой степени полимеризации лигнина от времени сульфатной варки, где М исходного лигнина древесины лежит в интервале 24700-29200. [c.118]

Метилмеркаптан, образующийся при сульфатной варке, при использовании в варочном процессе по делигнифицирующей активности не уступает сульфиду натрия. Одной из основных реакций при щелочной варке является реакция расщепления эфирных связей структурных единиц лигнина. Это и реакция деметилирования лигнина с образованием пирокатехиновых единиц, которая подтверждается не только повышенным выходом диметилсульфида, но и заметным снижением содержания метоксильных групп в лигнине щелока по сравнению с обычной сульфатной варкой. С увеличением концентрации метилмеркаптана в варочном щелоке содержание метоксилов в лигнине снижается. [c.29]

Использование гемицеллюлоз. В последние годы разработаны способы использования гемицеллюлоз нейтрально-сульфитного щелока для повышения выхода и улучшения качества технической целлюлозы, основанные на их сорбции (переосаж-дении) на целлюлозные волокна на различных этапах подготовки целлюлозы для изготовления бумаги и картона после варки, в процессе многоступенчатой отбелки, при размоле. Сорбированные гемицеллюлозы улучшают бумагообразующие свойства целлюлозы способность к проклейке и размолу, прочность бумажного листа. Перспективно использование нейтрально-сульфитного щелока для обработки сульфатной целлюлозы с повышенным содержанием лигнина. В этом случае выход полуфабриката за счет сохранения лигнина и сорбции гемицеллюлоз может быть увеличен на 5—7 % от древесины при улучшении показателей механической прочности. Смесь черного сульфатного и нейтрально-сульфитного щелоков после обработки направляется в систему регенерации производства сульфатной целлюлозы. [c.327]

Высокотемпературный (700—1000 °С) пиролиз отработанных варочных щелоков (сульфатного, сульфитного, нейтрально-сульфитного) позволяет одновременно получать сырой синтез-газ и активный уголь. Из черных сульфатных щелоков, кроме того, получаются ценные ненасыщенные углеводороды — этилен и бензол с выходом до 6 % каждый (по отношению к сухому веществу щелока) [143]. Недавно на опытной установке осуществили пиролиз органорастворимого лигнина (от этанольно-водной варки) в псевдоожиженном слое песка и получили 21,5 % фенольных соединений, из которых примерно /з (14,1 %) составляли мономерные фенолы [104]. При воздействии на технические лигнины электрической дуги с использованием гелия в качестве несущего газа получили 14 % ацетилена, а также небольшие количества метана и этилена [90]. [c.425]

Органические вещества, перешедшие в раствор при сульфатной варке, пока используются в основном для восстановления сульфата натрия. Имеется опыт использования лигнина, переходящего в раствор при щелочной варке (так называемый щелочной лигнин), для получения смол типа феноло-формальдегидных, так как этот лигнин более реакнионноспособен, чем выделяемый при сульфитной варке. [c.660]

Обработка гидротропным раствором указанного состава происходит в нейтральной среде (при рН=7,0). При этом методе варки деструкция целлюлозы не происходит, что обусловливает более высокий выход целлюлозы (на 5—10% выше, чем при сульфитной варке), более высокий молекулярный вес ее и повышенное содержание а-целлюлозы по сравнению с содержанием ее в препаратах, выделяемых из древесины другими способами. Присутствие растворенного лигнина в гидротропном растворе не мешает повторному использованию его для варки. Концентрированный раствор ксилолсульфоновокислого натрия используется без регенерации для 5—6 варок, пока содержание лигнина в растворе не достигнет 200— 300 г1л, после чего отработанный варочный раствор разбавляют водой в 2—3 раза. При таком понижении концентрации гидротропного вещества в растворе лигнин выпадает в осадок. Разбавленный раствор ксилолсульфоновокислого натрия упаривают до требуемой концентрации и снова используют для варки. Следовательно, регенерация варочной жидкости при гидротропном способе варки значительно проще, чем при всех других способах. Аппаратурное оформление процесса такое же, как при сульфитном и сульфатном способах варки. Расход гидротропного реагента составляет 15—30 кг на 1 m получаемой целлюлозы. [c.662]