Лигнин Лигносульфонаты

При химической переработке древесины в промышленных условиях в качестве побочных продуктов получают так называемые технические лигнины. К ним относятся щелочные лигнины - сульфатный (тиолигнин) и натронный - лигносульфонаты и гидролизный лигнин. Это крупнотоннажные побочные продукты, утилизация которых имеет важное значение. [c.371]

Рис. 11.14. Первичные группы, участвующие в строении лигнина и лигносульфонатов

В природе ванилин встречается в стручках ванили, произрастающей в тропической полосе, в количестве 1,5—2,5%- С развитием тонкой химической технологии ванилин стали получать синтетически из различных химических веществ. Так, известны способы получения ванилина из эвгенола, пирокатехина, гваякола и других веществ. Однако все эти сырьевые источники являются дорогостоящими и дефицитными, поэтому, естественно, идут поиски более доступных и близких по своему строению веществ для синтеза ванилина. Лигнин и в особенности лигносульфонаты сульфитного щелока или барды спиртовых заводов оказалось возможным использовать для этих целей. Исходя из формулы сульфитированного лигнина (лигносульфонаты), можно легко представить возможность получения ванилина из этих продуктов. [c.474]

Хотя лигносульфонаты проще по своему строению, чем лигнин, их структуры не определены. Отработанный сульфитный щелок содержит полимеры с различной степенью сульфирования молекулярной массой, варьирующей от 1 тыс. до 200 тыс. [c.487]

Наряду с этим отмечается, что небольшие добавки формальдегида помимо дезинфицирующего, оказывают общее улучшающее действие, повышая эффективность стабилизации крахмалом, особенно при повышенных температурах. Видимо, это связано как с ингибированием термоокислительной деструкции, так и с модифицирующей способностью формальдегида. Повышающими термостойкость добавками являются также фенольные реагенты, окисленный лигнин, лигносульфонаты. [c.179]

Целлюлоза — главная составная часть стенок клеток высших растений, В стеблях однолетних растений (камыш, кукуруза, подсолнечник) ее содержится 30—40%, в древесине — 40—50%, хлопчатнике — 97—98%. Выделение целлюлозы производится разрушением или растворением нецеллюлозных компонентов путем сульфитной варки и натронной или сульфатной варкой. В первом случае древесину 4—12 ч обрабатывают под давлением и при нагревании до 135—150° С варочной кислотой с pH 1,5—2,5, содержащей 3— 6% свободного 80 2 и около 2% связанного в бисульфит кальция, магния, натрия или аммония. При этом лигнин сульфируется и переходит в раствор в виде лигносульфонатов. Часть гемицеллюлоз гидролизуется, образующиеся олиго- и моносахариды растворяются. При натронной варке щепу 5—6 ч при 170—175° С под давлением обрабатывают 4—6% каустика, при сульфатной варке — смесью его с сульфитом натрия. При этом происходит растворение лигнина, растворение и гидролиз части гемицеллюлоз и превращение образующихся сахаров в оксикислоты (молочную, сахариновую и др.) и кислоты (муравьиную). Смоляные и высшие жирные кислоты (абиетиновая, линолевая, линоленовая и др.) переходят в варочный щелок в виде натриевых солей (сульфатное мыло). [c.157]

Линч и Линч [92] изучали микробиологическое воздействие почвенных бактерий на протеино-лигниновые комплексы. Они приготовили такие комплексы обработкой Н-лигнина (лигносульфоната) казеином, яичным белком и двумя видами протеина соевых бобов. [c.676]

Важным источником высших жирных кислот являются сульфатное мыло и продукт его переработки — талловое масло — отходы производства целлюлозы методом натронной или сульфатной варки. В отличие от сульфитной варки, когда отходом являются лигносульфонаты, древесную щепу подвергают варке с 4—6%-ным раствором каустика (натронный способ) или его смесью с сернистым натрием (сульфатный способ) при 170—175° С нод давлением в течение 5—6 ч. При этом происходит растворение лигнина, переход в раствор и гидролиз [c.207]

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]

Реагенты на основе лигнина включают в себя группу производных самого лигнина и различные лигносульфонаты. Лигнин является инкрустирующим материалом древесины и растительных масс. В них содержится до 30—35% лигнина, но рационально используется лишь незначительная, часть этого источника растительного [c.136]

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]

Полученные результаты использованы в дальнейших исследованиях процессов делигнификации древесины сульфитным способом [93, 126, 294], они также согласуются с результатами работ [274, 275], где дан анализ и сделано отнесение характеристических полос суммарных контуров поглощения и их вторых производных 23 модельных соединений структурного звена лигнина, двух лигносульфонатов и 4 лигнинов молотой древесины. [c.188]

Закономерности изменения ММР лигносульфонатов, полученных в условиях кислой сульфитной варки изолированного препарата лигнина, свидетельствуют о том, что в этих условиях конкурируют [c.269]

Действительно, исследование гидродинамических свойств не только лигносульфонатов, но и препаратов ЛМР свидетельствует, что в растворе макромолекулы лигнина имеют форму, близкую к жесткой сфере [66]. Это говорит в пользу сетчатой структуры, но ни в какой мере не подтверждает гипотезу бесконечной трехмерной сетки . [c.118]

Л. Относительное содержание фракций лигносульфонатов, полученных при 90 °С к моменту полупревращения препарата лигнина (ЛМР) [c.271]

Исходя из концепции о бесконечной трехмерной сетке лигнина авторы пришли к выводу, что при делигнификации древесины сначала растворяются образовавшиеся низкомолекулярные фрагменты лигнина, а затем более крупные, что обусловлено меньшей диффузионной подвижностью последних. После перехода в раствор крупных фрагментов они гидролизуются и ММ лигносульфонатов уменьшается. [c.266]

По данным показателям построены интегральные кривые молекулярного массового распределения (ММР) исходного препарата ДЛА I и лигносульфонатов 2 (рис. 6.6). При сопоставлении этих кривых не трудно обнаружить, что если исходный препарат лигнина имел максимальную Мц, около 30000, то примерно 40 % лигносульфонатов превышали эту величину. [c.270]

Медленный подъем температуры и двухчасовая варка при 100-105 С как раз и имеют целью предотвращать конденсацию лигнина. При этой температуре реакция сульфитирования наиболее активных функциональных групп (альдегидных, бензиловых, спиртовых) протекает с большей скоростью, чем конденсационные превращения и, таким образом, последние блокируются. В результате этого последующий быстрый подъем температуры до 135-140 С не приводит к формированию трехмерных сетчатых структур и образовавшиеся лигносульфонаты беспрепятственно переходят в раствор. [c.271]

Итак, при сульфитной варке сульфонирование лигнина сопровождается его фрагментацией и конденсацией. Это означает, что образующиеся лигносульфонаты представляют собой полидисперсную систему с качественно различным составом фракций. [c.207]

Параметры варочного процесса, с одной стороны, обеспечивают глубокое сульфонирование лигнина, а с другой — создают благоприятные условия для защиты лигнина от конденсации. Это приводит к более легкому, чем при сульфитной варке, переходу из твердой фазы в раствор менее полимерных лигносульфонатов и позволяет проводить процесс при температуре 160—165 °С. [c.211]

Глубокое сульфонирование лигнина на первой ступени в значительной мере исключает его конденсацию при последующей варке. В результате в конечном щелоке в главной массе содержатся лигносульфонаты средней и малой степени полимеризации. [c.215]

Усложненная структура макромолекулы и наличие различных функциональных групп позволяют использовать лигносульфонаты в реакциях органического синтеза и комплексообразования, а также проводить термические процессы для получения ароматических и алифатических мономеров. Пока еще лишь малая часть этих процессов нашла ограниченное промышленное развитие. Однако уже в недалеком будущем лигносульфонаты (как и другие производные лигнина, образующиеся при химической переработке древесины) смогут в определенной мере компенсировать уменьшающиеся ресурсы ряда ископаемых источников сырья для промышленности органической химии. [c.295]

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]

При этом образуются в эквимолекулярном количестве два альдегида— ванилин и ацетальдегид. Для достижения столь глубокой деструкции необходима сильно щелочная среда, создаваемая концентрированным раствором гидроксида натрия. Поэтому операция получила название щелочного гидролиза лигносульфонатов. Если бы удалось деструктировать все связи в молекуле лигносульфоната, сохранив при этом ароматические ядра с их функциональными группами, то выход ванилина превысил половину массы лигнина. [c.299]

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]

Понизители фильтрации. Модифицированные катионными ПАВ гуматы, лигнины, лигносульфонаты, асбест, бентонитовая глина, высокоокисленный битум, асфальт, масло- и водорастворимые полимеры с полярными группами в углеводородной цепи, модифицированный аэросил, мел, свежеосажденные гидроокиси многовалентных металлов. [c.41]

Для регулирования вязкости крахмально-солевых Суровых растворов наиболее эффективными реагентами являются модифицированные лигносульфонаты окзил, НССБ и другие, а также лигнинные препараты нитролигнин, игетан и др. [c.226]

В зависимости от их физико-химической природы все реагенты могут бы1ь разбиты на несколько больших групп. Это неорганические реагенты (щелочь, сода, кальцинирующие добавки, конденсированные фосфаты, силикаты натрия, изополихроматы и их аналоги) гуматные реагенты полифенольнЫе реагенты (растительные и искусственные танниды) реагенты на основе лигнина (лигносульфонаты и их производные, окисленный лигнин) реагенты на основе полисахаридов (эфиры целлюлозы, крахмал, биополимеры и др.). Все большее применение получают синтетические полимеры. Отдельную группу составляют реагенты из различных химических классов, преимущественно поверхностно-активные, придающие буровым растворам ряд специальных свойств — смазочнЫх, противоизносных, эмульгирующих и др. [c.97]

Сульфитно-спиртовая барда представляет собой в основном кальциевые соли лигносульфоновых кислот — лигносульфонаты кальция. Лигнин — это природный полимер, содержащийся в древесине. Лиг-носульфоновые кислоты образуются при сульфировании лигнина. Если лигниногруппу обозначить через К, то формула лигносульфоната кальция изображается так [(К50з)2Са] . [c.168]

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]

Лигносульфонаты. Основной реакцией, прсисходяш,ей с лигнином при нейтрально-сульфитной варке, является сульфирование, за которым следует его растворение в варочном растворе. Сульфирование лигнина лиственных пород происходит в меньшей степени, чем лигнина хвойных пород, оно достигает соотношения 0,08—0,15 8/СНзО по сравнению с 0,3 8/СНзО у хвойного лигнина. Лигносульфонаты нейтрально-сульфитного щелока имеют невысокую молекулярную массу 4350—7500. По сравнению с лигносульфонатами сульфитного щелока они значительно труднее осаждаются известью и другими реагентами, при этом в осадок переходит не более 60 % общего количества лигносульфонатов нейтрально-сульфитного щелока. Неосаж-даемая фракция состоит из более низкомолекулярных веществ и препятствует осаждению. [c.323]

Сульфатный лигнин, так же как и лигносульфонаты, обладает вьюо-кой полидисперсностью (от 2,8 до 6,9), но среднечисловая молекулярная масса гораздо меньше и лежит в пределах от 650 до 2200. Исследование растворов щелочных лигнинов показало, что при щелочной варке образуются более плотные глобулярные лигнинные фрагменты сетки, по сравнению с лигносульфонатами. [c.484]

Щелочные лигнины, лигносульфонаты и модифицированные лигнины находят самое разнообразное применение [10, 92, 96]. Их используют в качестве диспергаторов (для углеродной сажи, инсектицидов, гербицидов, пестицидов, глин, красителей, пигментов, керамических материалов) эмульгаторов, стабилизаторов и наполнителей (для почв, дорожных покрытий, асфальта, восков, кау-чуков, мыла, латексов, пены для огнетушения) соединений, связывающих металлы (в технологической воде, сельскохозяйственных микроудобрениях) добавок (к бурильным растворам, бетону, цементу, моющим составам, дубильным веществам, резинам, пластикам на основе виниловых мономеров) связующих и клеящих веществ (для гранулированных кормов, типографской краски, слоистых пластиков, литейных форм, руд) частичных заменителей реагентов (при получении карбамидоформальдегидных и феноло-формальдегидных смол, фурановых и эпоксидных смол, полиуретанов). Кроме того, их применяют в качестве коагулянтов белков, защитных коллоидов в паровых котлах, ионообменных материалов, акцепторов кислорода, компонентов наполнителей отрицательных пластин аккумуляторных батарей. [c.419]

Источники получения и состав. Лигносульфонаты являются побочными продуктами сульфитной варки, осуществляемой для отделения целлюлозной пульпы от древесины. Оболочки клеток древесины представляют собой сложную смесь полимеров. От 70 до 80 % такой ткани образуют полисахариды (именуемые холоцеллюлозой), остальную часть ткани составляет лигнин. Последний — это связующий материал, который придает растениям жесткость. Он служит также для ограничения потерь влаги и защиты растений от разрущающего действия микроорганизмов. Холоцеллюлоза состоит из целлюлозы и гемицеллюлозы. Последняя представляет собой смесь полимеров с относительно короткой цепью, образованную родственными сахару компонентами. При отделении целлюлозы (примерно половина сухой древесины) при помощи сульфитной варки лигнин и гемицеллюлоза разлагаются и растворяются горячим раствором бисульфита. В качестве бисульфита могут использоваться гидросульфиты кальция, магния, натрия или аммония, хотя чаще всего используется первый из них. Отработанный сульфатный щелок содержит около 10 % твердой фазы, из которых одна половина представлена лигнином, а другая — гидролизной глюкозой, органическими кислотами и смолистыми материалами. [c.487]

Целлюлоза. — Целлюлоза — наиболее широко распространенный скелетный полисахарид, из которого строится остов растений. Она составляет около половины материала клеточных стенок деревьев и других растительных материалов. Хлопок представляет собой почти чистую целлюлозу и наряду с льняным волокном служит главным источником целлюлозы в производстве тканей. Древесная целлюлоза—полупродукт в производстве бумажной массы и бумаги, связана в растениях с гемицеллюлозамп и с лигнином, который не Я1в-ляется полисахаридом. Лигнин удаляют из древесины путем обработки ее бисульфитом натрия, в результате чего лигнин превращается в растворимые лигносульфонаты (сульфитный процеос), или обрабатывают древесину смесью гидроокиси натрия с сульфидом натрия. [c.564]

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]

Практическое значение для обработки буровых растворов имеет не сам лигнин, а продукты его модифицирования, главным образом лигносульфонаты, окисленные лигнины и их пpoiJЗвoдныe. Эффективность этих продуктов усиливают введением дополнительных функциональных групп. [c.137]

Для стабилизации известковых растворов применяются лигносульфонаты, окисленный лигнин, таннаты, полифепольные и другие реагенты. Из лигносульфонатов лучшими разжижителями являются ССБ, преимущественно кальциевая, и хромлигносульфонаты. Отечественный хромлигносульфонат — окзил зачастую позволяет упростить обработку и обойтись без реагента-понизителя водоотдачи. [c.340]

Лигнин обладает как ионообменными, так и электронообменными свойствами, что позволяет использовать его как ионообменный материал, или редоксит. Известно применение лигносульфоновых кислот для получения ионообменников [155, 156], при этом отмечено, что наилучшие результаты дают высокосульфированные щелока, получаемые из обычных лигносульфонатов дополнительным с ульфи-рованием или многократной обработкой бисульфитным раствором. В [157-160] приведены способы синтеза ионообменников из лигносульфонатов, выделенных из различных технологических растворов. В [161] показана возможность использования лигнина как редоксита, например в процессах восстановления металлов переменной валент- [c.160]

Варку осуществляли в стеклянных ампулах, причем процесс троводили в различных режимах. В ходе варки изучали динамику вменения молекулярной массы Лигносульфонатов и кинетику растворения лигнина. [c.267]

Как видно из схемы, в этом случае в молекуле лигнина происходит разрыв р-арилэфирной связи с введением сульфо-группы в положение р-углерода структуры с а-арилэфирными связями сульфонируются в положении а-углерода, а также превращаются в стильбеновые структуры. Лигносульфонаты характерны низкой степенью сульфонирования. При этом, однако, сульфонирующим агентом, как и при описанных выше варках, являются ионы гидросульфита, возникающие в результате связывания катионов накапливающимися кислотами. [c.213]

Включение в неполярную ароматическую цепочку молекулы лигносульфонатов полярных групп, в число которых входят сульфоновые, карбонильные, карбоксильные, алифатические и фенольные гидроксигруппы, обусловливает проявление поверх-ностно-активных свойств. Так, при сильном разбавлении после-дрожжевой бражки сульфитной варки еловой древесины, когда массовое содержание лигносульфонатов не превышает 1 %, они в силу дипольного строения сосредоточиваются у поверхности раздела жидкой и воздушной фаз, понижая в результате этого поверхностное натяжение воды. Оно становится тем ниже, чем глубже сульфонирован лигнин и чем выше зарядность введенного в лигносульфонат катиона, причем в последнем случае насыщение поверхностного слоя жидкости достигается при меньшем массовом содержании лигносульфонатов. При переходе через определенную дозировку содержание лигносульфонатов во всем объеме жидкости выравнивается, а поверхностно-активные свойства снижаются. [c.240]

Выбор типа мембран определяется качественным составом сульфитного щелока, который, в свою очередь зависит от степени делигнификации целлюлозы. Так, на сульфитном щелоке целлюлозы для ацетилирования лигносульфонаты в наибольшей массе присутствуют в высокополимерной форме, а углеводы — в мономерной. Причина этого в высокой кислотности раствора в конечный период варки, способствующей усиленному развитию реакций конденсации лигнина и гидролиза гемицеллюлоз. При получении целлюлозы других видов — при сульфитной варке для вискозообразования и бумаги, при бисульфитной варке целлюлозы высокого выхода — в данной последовательности снижается кислотность щелоков, повышается дисперсность лигносульфонатов и в нарастающей массе накапливаются олигосахарнды. [c.292]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология