Натронная целлюлоза Сульфатная целлюлоза

Натронный и сульфатный методы получения целлюлозы [c.174]

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]

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]

Гибберт и сотрудники изучали действие хлора на изолированный щелочный лигнин, лигносульфоновые кислоты и остаточный лигнин в небеленой натронной и сульфатной целлюлозах. Было найдено, что при действии хлорной воды на все указанные виды лигнина происходит вступление хлора в лигнин и отщепление метоксильных групп. Атомы хлора вступают в 5-е или 6-е положение гваяциловых групп лигнина, в зависимости от того, свободна или связана фенольная группа в пара-положении к боковой цепи. В результате вступления атомов хлора в положения 5 или 6, метоксильные группы становятся неустойчивыми [c.595]

Из химикатов наибольший интерес представляет фурфурол — продукт дегидратации ксилозы, образующийся в результате катализируемого кислотой гидролиза ксилана, сопровождающегося дегидратацией. В качестве сырья используют сельскохозяйственные отходы — кукурузную кочерыжку, багассу сахарного тростника, овсяную шелуху и др. Выход фурфурола из этого сырья составляет 15—23 %, тогда как из древесины он значительно ниже, от 6 до 11 % соответственно для хвойных или лиственных пород [118]. Фурфурол получают и на основе предгидролизатов в процессах производства сульфатной или натронной целлюлозы для химической переработки, а также из отработанных щелоков от сульфитной варки древесины лиственных пород [92]. [c.416]

Для выделения натронной или сульфатной целлюлозы из соломы и однолетних растений, а также из древесины, в ряде случаев исходный растительный материал предварительно обрабатывают 1—2%-ной серной кислотой при 100° или 0,5%-ной при 150°. При этом происходит гидролиз пентозанов и других легко гидролизуемых полисахаридов. Продукты гидролиза вымываются и используются для получения спирта или дрожжей. Сбраживанием сахаров, образующихся при предварительном гидролизе 1 /тг древесины, можно получить до 50 л спирта или до 200 кг дрожжей. Применение метода предварительной кислотной обработки растительного материала позволяет более полно и комплексно использовать сырье. Кроме того, при применении этого метода получают древесную целлюлозу с меньшим содержанием примесей. В последнее время предварительный гидролиз начинают применять при выделении целлюлозы по сульфитному методу. [c.661]

Обзор исследований по сорбции гемицеллюлоз волокнами при щелочной варке будет неполным, если не упомянуть о серии опытов, выполненных в последнее время [33]. Процесс переосаждения ксилоуронидов изучался в условиях сульфатной и натронной варки березовой и осиновой древесины по обычным и модифицированным режимам. Исследования эти были проведены с целью увеличения выхода целлюлозы из лиственной древесины для производства бумаги. Опыты показали, что во время подъема температуры до 170° С значительная часть гемицеллюлоз переходит в раствор. К этому моменту содержание растворенных пентозанов достигает максимума. Во время стоянки при конечной температуре 170° С количество растворенных пентозанов уменьшилось вследствие их разрушения и частичного осаждения на волокнах целлюлозы. Сульфатная варка в тех же условиях чистого изолированного глюкуроноксилана березы показала, что он в процессе варки по мере подъема температуры постепенно образует кристаллический осадок. Максимум образования этого осадка соответствовал концу подъема температуры. Прн дальнейшем нагревании до конца варки количество выпавшего осадка не изменялось. Электронномикроскопические исследования волокон после сульфатной варки показали, что на них находится ориентированный или аморфный слой ксилана. [c.371]

В этих опытах сульфатная варка еловой щепы начиналась при 70°С с предварительно нагретым щелоком с сульфидностью 25%. Температура постепенно повышалась до 170° С. Большое влияние на увеличение выхода целлюлозы оказывает восстановитель сульфид натрия. Влиянием этого восстановителя можно объяснить повышенный выход сульфатной целлюлозы по сравнению с натронной [37]. [c.372]

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

В настоящее время сульфатный метод является не только доминирующим щелочным методом варки при использовании древесины в качестве сырья, но и наиболее важным способом производства целлюлозы вообще. Сульфатная целлюлоза превосходит натронную ио выходу и свойствам. В течение последних 50 лет во всем мире сульфатный метод варки опережает сульфитные (см. 16.5). [c.348]

В последние годы проведено множество исследований с целью преодоления недостатков натронной и сульфатной варок, главным образом, низкого выхода и загрязнения окружающей среды. Наряду с применением полисульфидов при сульфатной варке и сероводорода для предварительной обработки в качестве добавок при варке испытано несколько сотен соединений. Однако лишь немногие из них при использовании в модифицированных щелочных варочных процессах удовлетворяют поставленным задачам ускоряют делигнификацию, увеличивают ее избирательность, увеличивают выход целлюлозы и улучшают ее качество, исключают или уменьшают загрязнение воздуха. [c.355]

Опыт добавки АХ при натронной варке распространили на сульфатную варку и подтвердили его эффективность в заводских испытаниях. Добавка 0,05 % АХ снижала продолжительность варки на 25—35 % и расход щелочи на 5 % с повышением выхода на 1,5—3 % без увеличения содержания остаточного лигнина. По показателям прочности полученная целлюлоза была сравнима с обычной сульфатной [117, 1441. Влияние АХ на выход целлюлозы при сульфатной варке показано на рис. 16.5. Из древесины сосны при сульфатной варке с АХ получили целлюлозу с очень низким числом Каппа (13—17) без потери выхода и с показателями прочности (за исключением сопротивления раздиранию) как у обычной сульфатной целлюлозы 2351. [c.356]

Для выделения целлюлозы, пригодной как для бумажного производства, так и для химической переработки, может применяться древесина не только ели и пихты, но и сосны, а также древесина лиственных пород (при выделении целлюлозы по натронному или сульфатному методу). Высококачественная целлюлоза может быть также выделена из соломы и других сельскохозяйственных отходов, содержащих целлюлозу. [c.155]

На разработку способов повышения выхода сульфатной или натронной целлюлозы, т. е. снижения потерь углеводов, имеющих место ири этих способах варки, направлено значительное количество исследований. [c.330]

При техническом получении целлюлозы лигнин удаляют путем обработки древесины реагентами, разрушающими лигнин, но не действующими на целлюлозу. В процессе образования целлюлозы по натронному или сульфатному методу из сульфатных щелоков может быть выделен так называемый щелочной лигнин, который в значительной степени деструктирован при производстве целлюлозы по сульфитному методу лигнин остается в растворе сульфитных щелоков. [c.413]

Древесная целлюлоза производится сульфитным, натронным и сульфатным способами. Наиболее распространенный сульфитный способ заключается в следующем. [c.356]

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]

При производстве целлюлозы сульфатным и натронным методами в качестве промышленного отхода получаются черные щелока, содержащие сульфатный или щелочной лигнин. При существующем технологическом режиме сульфатные щелока, с целью регенерации едкого натра, сжигаются. При гидролизе древесины и различных растительных отходов с целью получения этилового спирта и белковых дрожжей в качестве отхода получается нерастворимый остаток, называемый гидролизным лигнином. [c.51]

Наибольшее промышленное значение имеют сульфитный, натронный и сульфатный способы варки. В последнее время начинают приобретать практическое значение новые методы выделения целлюлозы из древесины. Из этих методов наибольший интерес представляют хлорно-щелочной и азотнокислотный методы, а также метод, основанный на действии органических растворителей. [c.149]

Другими методами выделения целлюлозы из древесины являются натронный и сульфатный способы. При работе по натронному методу древесина подвергается варке под давлением в 6—8 ат с 6—8%-ным раствором едкого натра при 150—180 в течение 6 час. Расход едкого натра достигает 16—22 % от веса, получаемой целлюлозы. В условиях натронной варки лигнин растворяется в щелочи, гемицеллюлозы переходят в раствор и гидролизуются, а образующиеся в результате гидролиза гексозы и пентозы окисляются и превращаются в молочную, муравьиную и сахариновые кислоты. Смолы растворяются в виде натриевых солей смоляных кислот, жиры омыляются и образующиеся жирные кислоты превращаются в мыла. [c.152]

Натронный и сульфатный способы получения древесной целлюлозы [c.658]

Для выделения целлюлозы щелочными способами (натронный и сульфатный) могут быть использованы все виды древесины хвойных и лиственных пород, так как в процессе варки в раствор переходят жиры и смолы, а также кремнезем, содержащийся в золе древесины. [c.658]

Оберманс [692] при размоле различных видов целлюлоз добавлял ГМЦ, выделенные щелочной экстракцией из натронной и сульфатной целлюлоз. Часть добавляемых ГМЦ осаждалась на волокнах целлюлозы. Обнаружено, что повышение содержания [c.392]

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]

При щелочной варке растительное сырье обрабатывается водными растворами едкого натра или смесью его с сернистым натром. При этом в раствор переходит значительная часть гемицеллю-лоз и лигнина. Остающаяся нерастворимой целлюлоза и часть гемицеллюлоз образуют волокнистую массу сульфатной или натронной целлюлозы, также находящей широкое применение в бумажном производстве. Переходящие при этой обработке в щелочной раствор гемицеллюлозы претерпевают глубокие изменения, превращаясь в сахариновые кислоты и продукты более глубокого распада. Сотни тысяч тонн этих производных гемицеллюлоз ежегодно сжигаются на сульфатцеллюлозных заводах в топках паровых и содорегенерационных котлов. [c.4]

Как уже указывалось, полисахариды гемицеллюлоз, а также целлюлоза во время натронной или сульфатной варки постепенно отщепляют от редуцирующего конца остатки моноз, превратившиеся в изосахариновые кислоты. Для предотвращения этой вредной реакции необходимо редуцирующую альдегидную группу восстановить в спиртовую. Благодаря этому щелочной распад полисахаридов замедляется, и общий выход целлюлозы увеличивается. Неоднократно отмечалось, что в щелочной среде ксилоурониды более устойчивы, чем глюкоманнаны. Поэтому восстановление концевых групп способствует стабилизации в первую очередь глюкоманнанов [14]. Например, было показано [34, 36], что прибавление борогидрида натрия к натронному щелоку увеличивает выход полисахаридов при варке еловой древесины за счет сохранения части гемицеллюлоз и целлюлозы (табл. 89). [c.372]

Основное внимание сначала уделялось применению АХ при натронной варке с целью усовершенствования этого бессернистого процесса в отношении увеличения скорости варки, выхода целлюлозы и улучшения ее качества. Натронно-антрахинонная варка белимой целлюлозы из древесины хвойных пород по продолжительности и выходу сравнима с обычной сульфатной варкой, но полученная целлюлоза белится труднее и ее прочностные свойства хуже или, по крайней мере, не лучше, чем у сульфатной целлюлозы [104, 193]. [c.356]

Удалением лигнина решается задача выделения целлюлозы. Вот почему эти процессы часто называют делигнификацией древесины. Этот процесс проше всего можно было бы осуше-ствить путем экстракции лигнина каким-либо растворителем. Однако химия древесины не знает еше такого физического растворителя природного лигнина. Его удается перевести в раствор при помоши ряда химических веществ в виде каких-либо его производных, т. е. в измененном виде. Таких реагентов и способов делигнифика-ции предложено довольно много, но практическое промышленное значение имеют в настоящее время только два, принципиально отличающихся друг от друга способа щелочной способ (натронный, или сульфатный) и кислотный (или сульфитный). В первом случае (щелочной способ) дерешед-шие в раствор лигнин и гемицеллюлозы не используются как сырьевые вещества для получения новых продуктов, так как сжигаются (используется теплотворная способность органических веществ) с целью регенерации затраченной в большом количестве на делигнификацию натриевой щелочи или других оснований. [c.401]

Иванова И. С., Шульман И. С., Василенко Л. Л. Сравнительное исследование делигнификации древесины при сульфатном, полисульфидном н натронном процессах варки целлюлозы // Пробл. производства волокнистых полуфабрикатов Сб. тр. ВНИИБ. — М. Лесн. пром-сть, 1981, — С, 20— [c.455]

Гемицеллюлозы растворяются в слабых щелочах и гидролизуются слабыми кислотами. Лигнин не гидролизуется кислотами, но разрушается под действием окислителей (СЬ, HNO3) и при повышенной температуре растворяется в растворах едкого натра, в сернистой кислоте и в растворах ее солей. Это свойство лигнина, позволяющее отделять его от целлюлозы, и было положено в основу методов производства целлюлозы нз древесины. Целлюлозу получают в основном тремя способами 1) кислотным, или сульфитным 2) щелочным — натронным или сульфатным 3) хлорно-щелочным (комбинированный метод). [c.29]

В природе целлюлоза никогда не встречается в чистом виде. Волокна хлопка содержат 92—95% целлюлозы, в различных видах древесины содержание целлюлозы колеблется в пределах 40—60%. Важнейщими спутниками целлюлозы являются лигнин, гемицеллюлозы (см. стр. 724), пентозаны (см. стр. 654), пектиновые вещества (см. стр. 722), смолы и жиры. Способы отделения целлюлозы от спутников основываются на ее весьма высокой стойкости к различным химическим воздействиям. Целлюлозу обычно выделяют, обрабатывая растительные материалы (хлопок-сырец, древесную щепу) растворами щелочи (натронный и сульфатный способы) или бисульфита кальция (сульфитный способ) под давлением при температуре от 120 до 160° С. Спутники целлюлозы при такой обработке растворяются. Наиболее чистые препараты целлюлозы получаются из лучших сортов хлопка путем последовательной обработки хлопковых волокон органическими растворителями и 1%-ным раствором NaOH в мягких условиях (в отсутствие кислорода воздуха). Содержание целлюлозы в таких препаратах достигает 99,85%. [c.715]

Щелочной лигннн, который образуется в виде отхода при натронном ил сульфатном методе получения целлюлозы, отличается значительно большей реак ционной способностью, чем гидролизный лигнин. [c.416]

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]

Щелочные способы варки целлюлозы подразделяются на натронный и сульфатный. При натронном способе варочный раствор содержит едкий натр NaOH. Однако натронный способ применяется редко. Главное распространение получил сульфатный способ варки. [c.119]

Варка целлюлозы. Режим варки по натронному и сульфатному способам в основном одинаков. Варку сульфатной целлюлозы проводят при давлении 7—Ш ат и температуре 160—180°, концентрация NaOH в растворе составляет 4—4,5%, продолжительность процесса 3—8 час. Емкость варочных котлов—от 50 до 150 м . [c.658]

Получение канифольно-скипидарных продуктов при натронной и сульфатной варках целлюлозы. Талловое масло. [45а]. В натронном и сульфатном процессах варки целлюлозы (гл. XXIII) применяющаяся щелочная среда омыляет и растворяет от 4 до 5% смолы, содержащейся в древесной щепе, удаляя тем самым ее из массы наряду с растворенным лигнином, так как натровые соли смоляных кислот растворяются в отработанном черном щелоке. При охлаждении или концентрировании щелока мыльная иена отделяется и освобождается от суспензированного черного щелока промывкой, растворением в горячей воде и высаливанием. Подкисление минеральной кислотой регенерирует свободные жирные и смоляные кислоты, которые с некоторым количеством нейтральных веществ отделяются центрифугированием или отстаиванием и представляют собой вещество, названное сырым талловым маслом. [c.512]