Целлюлоза и методы ее получения из 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]

Соответственно имеющему место в отечественной промышленности распределению гла вным поставщиком технических лигносульфонатов являются заводы, вырабатывающие целлюлозу методом сульфитной варки древесины ели. На всех этих заводах проводится биохимическая переработка сульфитного щелока и для получения технических лигносульфонатов используется сульфитно-дрожжевая бражка. На предприятиях, работающих по-бисульфитному или нейтрально-сульфитному вариантам, биохимическая переработка пока еще отсутствует, и товарный продукт представляет собой щелока, содержащие наряду с лигносульфонатами соответствующие углеводы и минеральные соединения диоксида серы. [c.279]

К преимуществам сульфатного метода производства следует отнести расширение сырьевой базы, так как этим способом можно перерабатывать смолистую, лиственную древесину, отходы лесопиления. и деревообработки, а также сравнительно легкую регенерацию щелока с последующим его возвращением в производство. Имеются и другие методы получения целлюлозы и древесной массы. [c.551]

Нитраты целлюлозы являются одними из наиболее широко применяемых эфиров целлюлозы. Промышленное производство нитратов целлюлозы началось раньше, чем производство других эфиров целлюлозы. Еще в 1832 г. были получены азотнокислые эфиры целлюлозы путем обработки концентрированной азотной кислотой хлопка, древесины, бумаги. В 1845 г. была применена обработка целлюлозы нитрующими смесями, содержащими азотную и серную кислоты. С 1869 г. нитраты целлюлозы используются для производства пластических масс (целлулоида), а с 1886 г. — для получения бездымного пороха. Первый метод получения искусственного шелка был разработан в 1884—1890 гг. в качестве исходного материала применялись нитраты целлюлозы. [c.357]

Производство целлюлозы из древесины основано на ее высокой стойкости к некоторым химическим соединениям, которые в то же время в определенных условиях переводят в раствор менее стойкие вещества, сопровождающие целлюлозу лигнин, гемицеллюлозу и пр. В зависимости от применяемых соединений методы получения целлюлозы можно разделить на 3 основные группы кислотные, щелочные и комбинированные. В настоящее время промышленность применяет следующие методы сульфитный (кислотный), [c.201]

Содержание целлюлозы в растительном материале колеблется в широких пределах. Волоски семян хлопчатника , например, состоят из целлюлозы на 98%. Обычным источником, служащим для выделения этого полисахарида, является древесина, содержащая, как правило, 40—50% целлюлозы. Промышленный метод получения целлюлозы заключается в химической обработке древесины, при которой удаляются примеси лигнина, гемицеллюлоз и других веществ . Это достигается экстрагированием древесины смесью бисульфита кальция или натрия и сернистой кислоты (сульфитный метод), едким натром (натронный метод) или его смесью с сульфидом натрия (сульфатный метод) при повышенных температуре и давлении. [c.524]

Подавляющее количество работ по хлорированию лигнинов относится к лигнинам, не изолированным из растительной ткани, что объясняется практической направленностью большей части этих работ — изысканию методов делигнификации древесины и других растительных материалов для получения целлюлозы и холоцеллюлозы и удалению остатков лигнина из целлюлоз при их отбелке [c.108]

Современные методы получения целлюлозы позволяют применять самые различные виды древесины и другое растительное сырье. Наиболее широко для очистки целлюлозного сырья используется процесс сульфатной варки древесной массы с предварительным гидролизом холодной едкой щелочью. Применяется и метод сульфитной обработки. Получаемая при этом целлюлоза отличается высоким качеством она идет в основном для изготовления ацетатных волокон. [c.309]

С точки зрения масштаба производства сульфитный процесс является наиболее важным методом получения целлюлозы из древесины. Для производства применяются малосмолистые хвойные породы, например ель, пихта . [c.340]

Разбавленные растворы щелочей (pH = 8... 10) при обычной температуре вызывают сильное разбухание древесины, растворяют содержащиеся в ней углеводы, омыляют смолу. С повышением концентрации щёлочи растворяется некоторое количество лигнина, повышение температуры и давления может привести к растворению всего содержащегося в древесине лигнина (на этом основан метод получения целлюлозы). Действие растворов щелочей тем интенсивнее, чем сильнее измельчена древесина (увеличение поверхности контакта). [c.125]

Разбавленные растворы щелочей (pH = 8-г-10) при обычной температуре вызывают усиленное разбухание древесины, растворяют содержащиеся в ней углеводы (пентозу и гексозу), омыляют смолу. При увеличении концентрации щелочи в условиях обычной температуры растворяется некоторое количество лигнина повышение температуры и одновременное увеличение давления приводят к растворению всего содержащегося в древесине лигнина (на этом основан метод получения целлюлозы). [c.265]

Различают в основном 2 процесса получения целлюлозы из древесины метод получения натронной целлюлозы, называемый также сульфатным, или крафт-процессом, и метод получения сульфитной целлюлозы. Первый процесс хотя и меньше загружает реку отходами, так как при его проведении по крайней мере 95% органических отходов извлекаются и сжигаются, но вследствие возникающего при этом дурного запаха, ощущаемого в окружности на много километров и которого почти нельзя избежать, далеко не всюду используется. [c.180]

Целлюлоза является конденсационным полимером глюкозы, как показано на рис. 39.4. Глюкоза играет важную роль в обмене веществ в организме ббльшая часть наших пищевых продуктов превращается в глюкозу, а сама глюкоза расходуется в реакциях, протекающих в клетке с выделением энергии. Большинство животных организмов пе могут деполимеризовать целлюлозу в глюкозу, но некоторые микроорганизмы (а также улитка) способны это делать. Такие животные, как термиты или травоядные млекопитающие, живущие главным образом на целлюлозе, могут это делать, так как у них в желудке имеются микроорганизмы, способные превращать целлюлозу в глюкозу. Немало исследований посвящено разработке химических методов получения глюкозы из целлюлозы (древесины), однако нехватка пищевых продуктов еще не достигла такой степени, что- [c.350]

Пропитанная древесина. Для повышения химической стойкости натуральную древесину пропитывают различными веществами. Получение химически стойкой древесины может быть достигнуто или путем обработки ее веществами, инертными к агрессивным средам и к самой древесине, или веществами, которые химически взаимодействуют с отдельными компонентами древесины, образуя нерастворимые химически стойкие продукты. В настоящее время практическое применение нашел только первый метод — пропитка древесины веществами, не взаимодействующими с древесиной. С этой целью могут быть применены всевозможные растворимые или плавящиеся искусственные смолы, эфиры целлюлозы, сера, минеральные соли и др., которые при соответствующей предварительной обработке древесины или при обработке после прессования придают древесине химическую стойкость. [c.244]

Для осуществления реакций превращения целлюлозы применяют обычно хлопковый пух или целлюлозу, выделенную из древесины. Это сырье с помощью обратимых реакций этерификации или замещения переводят в требуемую форму (волокна или пленки), после чего проводят регенерацию целлюлозы. Этот процесс осуществляется путем растворения и осаждения целлюлозы или путем получения ее производных, растворения их и последующего превращения снова в целлюлозу в результате отщепления заместителей. Другой метод переработки — получение и переработка производных целлюлозы, растворимых в органических растворителях в этом случае не происходит регенерации целлюлозы из ее производных (простых или сложных эфиров). Функциональные группы, используемые в реакциях превращения целлюлозы,— это гидроксильные группы элементарного звена, которые могут образовывать простые и сложные эфиры. При этом могут быть замещены все три гидроксильные группы элементарного звена или реакция проводится в таких условиях, что происходит замещение только части гидроксильных групп. В табл. 31 перечислены важнейшие реакции превращения целлюлозы. Ниже кратко рассмотрены способы их осуществления. [c.115]

Б. Бисульфитный метод получения целлюлозы основан на кислой варке древесины (растворение лигнина бисульфитом). Эта целлюлоза почти всегда отбеливается, суммарная эффективность достигает 50%. [c.248]

Получение целлюлозы из древесины основано на способности гемицеллюлозы и лигнина переходить в раствор при обработке древесины в определенных условиях некоторыми химическими соединениями. Целлюлоза при этом не растворяется. В зависи--мости от применяемых реагентов различают три основные группы методов получения целлюлозы кислотные, щелочные и комбинированные. [c.158]

Производство целлюлозы из древесины основано на ее высокой стойкости к некоторым химическим соединениям, которые в то же время в определенных условиях переводят в раствор менее стойкие вещества, сопровождающие целлюлозу лигнин, гемицеллюлозу и пр. В зависимости от применяемых соединений методы получения целлюлозы можно разделить на 3 основные группы кислотные, щелочные и комбинированные. В настоящее время промышленность применяет следующие методы сульфитный, сульфатный, сульфатный с предварительным кислотным или водным гидролизом древесины, сульфитно-щелочной, азотно-щелочной и др. Наибольшее распространение получили первые два метода. 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, но и порода дерева, его возраст, плотность и влажность древесины, наличие в ней гнили, сучков и других пороков и пр. [c.225]

Во избежание деструкции целлюлозы при получении сернокислых эфиров целлюлозы по указанному методу, целесообразно проводить эту реакцию также в присутствии пиридина Для этерификации целлюлозы можно также применять обработку ее 5—6%-ным раствором серного ангидрида в сероуглероде в течение 20—30 мин. при непрерывном встряхивании смеси . Продукты реакции подробно исследованы не были. Интересно отметить, что, по данным Траубе трисульфат целлюлозы получается также и при действии серного ангидрида на древесину древесина после этой обработки полностью растворяется в воде. [c.356]

Сульфитный метод получения целлюлозы заключается в обработке древесной массы раствором бисульфита кальция, содержащим свободную SO2, при высокой температуре и под давлением. Исходным сырьем служит древесина ели или пихты. Выдержанный баланс подвергается соответствующей обработке (на корообдирочных машинах) и измельчается в щепу определенного размера (например, длиной 20—30 мм при толщине 2—3 мм) на рубильных машинах. Отсортированная щепа поступает на варку, т. е. загружается в обогреваемый котел, куда подается варочная жидкость. [c.55]

Одним из практических приложений радиационной полимеризации является промышленный метод получения материалов на основе древесины. Различные ее образцы (белая сосна, белый дуб, красное дерево, черный тополь, береза, бук, ель, твердый клен и др.) могут быть пропитаны мономером, например стиролом, и далее подвергнуты облучению [155]. Эти процессы изучены пока еще недостаточно. По-видимому, здесь происходит образование в объеме древесины гомополимера из мономера, которым она пропитана, прививка мономера к целлюлозе и, может быть, частичная ее деструкция. Так или иначе полимеризация мономера в массе дерева приводит к древесно-пластмассовым сплавам . Физико-механические испытания таких древесно-полимерных комбинаций показывают повышение твердости, предела упругости при сжатии, стабильности размеров и некоторых других показателей. [c.127]

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]

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]

Табл. 16.6 дает краткий обзор нетрадиционных методов получения целлюлозы. В литературе можно найти и более ранние сведения [2881, а также описание азотнокислотного н гидротропного методов варки [206, 288, 295]. Последние испытаны в производственных условиях и оказались наиболее пригодными для недревесного волокнистого сырья, а также для древесины лиственных пород. Варку с органическими растворителями можно рассматривать как вполне жизнеспособный метод, который может в будуш,ем стать основным методом варки целлюлозы благодаря относительно низким капиталовложениям, требуюш,имся для строительства новых заводов, отсутствию загрязнения окружающей среды и возможности выделения в почти неизмененном состоянии полиоз и лигнина, пригодных для дальнейшего использования с целью получения ценных продуктов (см. 18.6). [c.370]

В процессе получения целлюлозы по бисульфитно-аммиачиому методу измельченную древесину вываривают с бисульфитом аммония. После проведения процесса образуется отработанный раствор с содержанием 50—60 % исходной древесины и значительных количеств соединений серы и аммиака. Кроме того, он содержит 5— [c.53]

Из сказанного выше следует, что предлагаемый для промыш ленного осуществления хлорный метод делигнификации древесины в принципе имеет ряд очевидных преимуществ, однако он имеет и очень серьезные недостатки К ним относится в первую очеред необходимость работы в свинцовой аппаратуре или в другой устойчивой по отношению к сильно агрессивной среде Не яснс возможность работы в больших реакторах и утилизации большие количеств хлорлигнина Работа в производственных условия с большими количествами хлора — серьезный недостаток способа До сих пор хлорный метод получения целлюлозы из древесинь не нашел применения в большой индустрии, если не считать ис пользования хлора для отбелки целлюлозы [c.112]

Хлорный метод получения целлюлозы ооновая на легкой окясляемости лигнина древесины при действия окислителей. [c.29]

Химические превращения лигнина в процессе биодеструкции и последующей органосольвентной делигнификации лиственной породы древесины Использование алифатических спиртов для делигнификации древесины все более привлекает внимание исследователей как экологически чистый метод получения целлюлозы В условиях водно-этанольной варки для того, чтобы достичь высокой степени делигнификации (например, 10 ед Каппа), требующейся для лучшей белимости целлюлозы, необходимо использовать высокие концентрации катализатора или увеличивать продолжительность варки Это приводит к гидролитической деструкции целлюлозы, тек потере выхода и снижению почти в 2 раза средней степени полимеризации целлюлозы При концентрации катализатора НС1 0,2% получается целлюлоза с выходом 52—53% и жесткостью 19—20 ед Каппа Сочетание органосольвентной варки (ОСВ) с биопредобработкой древесного сырья позволяет увеличить степень делигнификации Жесткость получаемой целлюлозы уменьшается на 8—9 ед Каппа, степень полимеризации увеличивается в 2 раза при сохранении выхода целлюлозы Ферментативная предобработка древесины позволяет сократить продолжительность водно-этанольной варки в 1,2 раза (120 мин) для получения полуфабрикатов той же степени делигнификации [354, 360] [c.189]

Исходным материалом в сульфитном методе служит древесина. Ее измель чают, помещают в огромные автоклавы (300 м ) и продолжительное время нагре вают ( варят ) в смеси с раствором бисульфита кальция. Древесина разрушается, частично переходит в раствор, а содержащаяся в ней целлюлоза остается в твер дом состоянии. Целлюлозу отделяют от раствора, промывают водой, отжимают на прессах и высушивают. В дальнейшем полученная целлюлоза служит длл производства бумаги. Оставшийся раствор, называемый сульфитным щелоком, может быть использован для получения этилового спирта методом брожения, так как содержит значительное количество сахаристых всщести. [c.248]

Выделение нативного лигнина технически трудно осуществимо. Примерно 5—10% лигнина можно извлечь путем экстракции 95%-ным этанолом после удаления смолы эфиром. Другой способ заключается в удалении целлюлозы путем заражения древесины грибами—возбудителями бурой гнили и в экстракции лигнина спиртом после полного разрушения целлюлозы. Из-за всех этих трудностей значительцая часть работ по лигнину проведена с препаратами, полученными при жесткой обработке. Наиболее важным методом удаления лигнина является промышленное превращение целлюлозы в бесструктурную массу путем обработки древесины сульфитом и сернистой кислотой при 135° однако этот метод редко применяют в малых масштабах. [c.437]

Подготовка древесины заключается а том, чго баланс очищается от коры, сучков и гнили и измельчается на рубильных машинах в щепу длиной 15—30 и толщиной до 3 мм. Приготовление варочной кислоты в сульфитном методе производства начинается с того, что печные газы, полученные в результате обжига колчедана или сжигания серы, очищают от соединений селена, мышьяка, 50г, пыли, иесгоревшей серы и т. п., присутствие которых нарушает нормальный ход варки целлюлозы и ухудшает ее качество. Особо вредной примесью является селен, который оказывает нри варке каталитическое действие на окисление бисуль-фитиых растворов. Поэтому количество селена в колчедане должно быть не более 0,012% и в сере — 0,03%. Очищенный и охлажденный до 30—35°С газ пропускается через высокие башни, заполненные известняком и орошаемые водой. Происходит абсорбция 50г и образуется раствор сернистой кислоты ЗОг+НгО—уНгЗОз, которая, взаимодействуя с известняком, образует раствор бисульфита кальция [c.202]

Из промышленных методов получения целлюлозы особенно широко применяют бисульфитное растворение в кислой среде древесины ели и бука, а также щелочное растворение древесины сосны и соломы в разбавленном едком натре при 160—175°С и давлении 0,8 МПа в течение б ч (натронная целлюлоза) или в сульфиде натрия и едком натре при 170°С (сульфатная целлюлоза). При бисульфитном растворении лигнин под воздействием раствора бисульфита кальция и избытка ЗОз переходит в лйгнинсульфокисло-ту, одновременно гемицеллюлоза гидролизуется до растворимых олигосахаридов. Процесс ведут в кислотостойких реакторах объемом до 350 м в течение 15 ч при давлении 0,5 МПа. Остаточный лигнин и другие примеси удаляют окислением кислородом воздуха или отбеливанием. [c.62]

Форма волокон и свойства целлюлозы разных сортов древесины различны. Их происхождение легко установить под микроскопом. Клетки волокон (сос ды) лиственных деревьев значительно короче. Поэтому из целлюлозы лиственных деревьев нельзя получить прочной бумаги можно изготовить только фильтровальную или промокательную бумагу, или же перевязочную вату (в иЕСТояшее время найдены способы получения из древесины лиственных пород целлюлозы, пригодной для изготовления картона и бумаги более широкого ассортимента.—Прим. ред.). Существует четыре различных метода получения целлюлозы из древесины [c.329]

Щелочной метод (получение натронной, или сульфатной, целлюлозы). Варка веп еств в растворе, содержащем Na. и NaOH (ссотнсше ие их в ргстворе 25 75), при 6—7 ати и 170°, в течение 5—6 час. В 1949 г. около 10% потребности в целлюлозе покрывалось за счет целлюлозы, изготовленной щелочны.м способом. В этом процессе применяют преимущественно сосновую древесину. Одновременно можно получать скипидар и канифоль. [c.329]

Еще большее практическое значение, чем хлопок, в качестве исходного материала для выделения целлюлозы имеет древесина. Древесина имеет не только большое народнохозяйственное значение в качестве строительного и поделочного материала, но является одним из наиболее дешевых и широкоиспользуемых видов сырья- для промышленного производства целлюлозы. В результате разработки методов получения высококачественной древесной целлюлозы, содержашей минимальные количества примесей, древесная целлюлоза стала исходным сырьем для производства искусственного волокна, бездымного пороха, лаков и пленок. Древесные отходы служат сырьем для гидролизной промышленности (см- стр. 172). [c.112]

В связи с заботами о повышении запасов пищевых белков в наше поле зрения попадают необычные методы получения белков. Во многих странах имеются огромные количества отходов древесины и соломы и другие остатки растительных продуктов, которые с помощью подходящих методов можно превратить в ценные белки. Для этого целлюлозу гидролизуют кислотой (применение ферментов для этой цели раньше 1995 г. маловероятно). Образующийся раствор глюкозы после нейтрализации и введения солей служит питательным субстратом для определенных дрожжевых грибков семейства andida. Этим микроорга- [c.306]

Метод сульфатной варки с предварительным гидролизом древесины приобретает все большее значение для получения облагороженной целлюлозы , используемой для производства высокопрочных вискозных волокон и, в частности, вискозной кордной нити. Этот метод получения вискозной облагороженной целлюлозы реализован на крупных целлюлозных комбинатах, построенных в последние годы в нашей стране, в частности на Братском и Байкальском целлюлозных комбинатах. Как правило, сульфатная целлюлоза, особенно подвергнутая холодному облагораживанию (см. разд. 7.2.3), обладает более низкой реакционной способностью в процессе вискозообразования, чем сульфитная целлюлоза. Для устранения этого недостатка организовано производство вискозной сульфатной облагороженной целлюлозы пониженной степени полимеризации (СП = 550). Такая целлюлоза обладает высокой реакционноспособностью, а при переработке ее по стандартному режиму процесс предсозревания может быть вообще исключен из общей схемы технологического процесса получения вискозного волокна. [c.175]

Еще большее практическое значение, чем хлопок, в качестве исходного материала для выделения целлюлозы имеет древесина. Древесина имеет не только большое народнохозяйственное значение в качестве строительного и поделочного материала, но является одним из наиболее дешевых и широкоиспользуемых видов сырья для промышленного производства целлюлозы. В последние годы, в результате разработки методов получения [c.130]

Сульфитный способ выделения целлюлозы из древесины (получение так называемой сульфитной целлюлозы), впервые примененный в производственных условиях в 1874 г., является основным методом получения древесной целлюлозы, применяемой для химической переработки. По этому методу получается также значительное количество целлюлозы для бy iйжнoй промышленности. [c.149]

Технологический процесс получения сиблона основан на усовершенствованном вискозном способе. Ис.ходным сырьем является высококачественная сульфатная целлюлоза, получаемая из древесины сибирских хвойных пород. Модификации подверглись практически все технологические стадии вискозного процесса. При получении щелочной целлюлозы посредством диализа из процесса выводят низкомолекулярные фракции (гемицеллюлозы) ксантогенирование осуществляют по сухому методу с двойным вакуумированием фильтрация вискозы производится на намывных фильтрах формование волокна осуществляется из вискоз с высоким индексом устойчивости (зрелости) в присутствии модификаторов ориентацию волокна проводят в две стадии для формования применяют блочные фильерные комплекты с 20-30 тыс. отверстий. [c.6]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология