химический каталог




Химия древесины и целлюлозы

Автор В.М.Никитин, А.В.Оболенская, В.П.Щеголев

лишь химические реакции варочных реагентов с компонентами древесины при основных способах варки.

ел. химия сульфитной варки

Сульфитные варочные процессы — это обработка щепы варочными растворами, содержащими свободную сернистую кислоту и ее соли, при температуре г20—150° С. Катионами в этих солях могут быть кальций (нерастворимое основание), магний (полурастворимое основание), натрий и аммоний (растворимые основания).

Использование различных оснований дает возможность варьировать сульфитный варочный процесс. Сульфитные варочные процессы подразделяют следующим образом:

1. Сульфитная варка (кислая сульфитная варка), которая проводится при рН 1,5—3,0. Варочный раствор содержит бисульфиты и избыток растворенного S02. Применяется любое основание.

2. Бисульфитная варка, которая проводится при рН 4,0—5,0. Варочный раствор содержит бисульфиты натрия, магния или аммония.

3. Моносульфитная (нейтрально-сульфитная) варка, которая проводится при рН 6,0—9,5. Варочный раствор содержит сульфиты и бисульфиты натрия, магния или аммония.

4. Варка с водным раствором SO2.

5. Ступенчатые варки с различными комбинациями

ступеней.

В~ зависимости от применяемого способа получается техническая сульфитная целлюлоза с различными выходами и содержанием остаточных лигнина и гемицеллюлоз, а следовательно, и с различными качественными показателями.

Распределение компонентов древесины в клеточной стенке оказывает влияние на скорость делигнификации. В ходе варочного' процесса -происходят изменения в распределении компонентов. Доступность для варочных реагентов клеточных стенок прежде всего зависит от их пористости. Установлено, что наибольшей пористостью обладает вторичная стенка клеточной оболочки, наименьшей — срединная пластинка. При этом лигнин срединной пластинки и первичной стеики отличается по физической структуре от лигнина вторичной стенки. -Полагают, что эти лигнины также различаются по химическому составу и строению.

При соприкосновении древесины с варочным раствором последний начинает проникать в гетерокапиллярную структуру древесины, причем вдоль волокон раствор проникает примерно в 50—100 раз быстрее, чем в поперечном направлении. В первую очередь варочный раствор проникает в лучевые клетки и далее диффундирует через мембраны пор в полости других клеток. Сначала он приходит в контакт со вторичной стенкой, затем с первичной и в последнюю очередь со срединной пластинкой и вызывает делигнификацию этих слоев клеточной стенки.

Сначала более быстро удаляется лигнин вторичной стенки, где концентрация его снижается до 50% от первоначальной, что соответствует его содержанию во вторичной клеточной стенке, равному примерно 6%. При этом растворяется около 30% лигнина срединной пластинки. Если принять начальное содержание лигнина в срединной пластинке ранным 70%, то после удаления 30% лигнина содержание его в срединной пластинке будет составлять около 49%. Разная .скорость удаления лигнина вторичной стенки и срединной

218

яастинки обусловлена различной устойчивостью этих лигнинов к растворе-дню в варочной жидкости. Затем скорость удаления лигнина срединной плавники резко увеличивается, что, по-видимому, связано с расщеплением сре-Единной пластинки. После удаления из древесины 80% лигнина остаточный WHHH сохраняется преимущественно во вторичной стенке и углах клетки.

Варку обычно заканчивают при степени делигнификации f 90—95% во избежание потерь в выходе и прочности целлю-! лозы.

в.1.1. ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ ( ЛИГНИНА ПРИ СУЛЬФИТНОЙ ВАРКЕ

При делигнификации древесины в процессе сульфитной [варки с лигнином одновременно протекают три основные реак-I ции: су л ьф и р ова ние, гидролитическая деструк-'гция и конденсация.

По мнению большинства исследователей, эти реакции явля-^ются гетеролитическими, протекающими под воздействием ну-J-клеофильных реагентов, атакующих боковую цепь. Из этих редакций первые две. способствуют растворению лигнина. Для гидролитической деструкции лигнина, а также для расщепления его связей с углеводами необходимо создание кислой среды. I Однако кислая среда оказывает и противоположное действие, приводя к конденсации лигнина, которая препятствует его рас-Еморению и снижает реакционную способность по отношению Ък сульфированию. Реакции конденсации усиливаются с повышением температуры и кислотности среды. Кроме химических ррёакций конденсации под влиянием кислой среды в лигнине мо-|гуТ наблюдаться и физико-химические (коллоидно-химические) ! изменения, также приводящие к снижению растворимости и редакционной способности. Все процессы, препятствующие раство-а рению лигнина и снижающие его реакционную способность, называют и н а кт и в а ци ей лигнина.

Если инактивация лигнина происходит в очень сильной сте-|пени, то лигнин не сульфируется и. не растворяется (так назы-ьваемая «черная варка»). Инактивация"лигнина под действием |кислой среды и повышенной температуры особенно интенсивно |ндет в тот период, когда в лигнине еще отсутствуют сульфо-IТруппы. Введение же в лигнин даже небольшо

страница 80
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144

Скачать книгу "Химия древесины и целлюлозы" (7.01Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
дверные ручки zermat
отопление радиаторы
Выгодно кликнуть на ссылку - скидка в KNS по промокоду "Галактика" - imac купить - корпоративные поставки по всей России.
шашки на такси картинки

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(06.12.2016)