CS260308B1 - Spfisob delignifikácie lignocelulózových materiálov v procese neutrálneho sulfitového varenia - Google Patents

Description

260308

Vynález sa týká sposobu delignlfikácielignocelulózových materiálov v procese ne-utrálneho sulfitového varenia.

Neutrálny sulfitový spósob přípravy do-teraz používaný na přípravu polobuničinyje nevýhodný pre nízku rýchlosť delignifi-kácie a vysoké varné teploty 170 až 175 °C.Táto’ technologie je vhodná hlavně pre list-naté dřevo a poskytuje buničiny s vysokýmobsahom hemicelulóz [G. Gellerstedt: SvenskPap. Ti'dn. 79, 179 (1976)]. Použitie antra-chinónu a jeho derivátov ako prostriedkuna statoilizáciu polysacharidov v alkalickejsulfonácii umožnilo nové modifikácie v ne-utrálnom a alkalickom sulfitovom vaření.Použitím týchto prostriedkov v podmienkachalkalickej sulfonácie sa zvýšila rýchlosť de-lignifikácie a umožnilo sa týmto spósobomdelignlfikovať aj ihličnaté dřeviny (D. W.Cameron, A. Farrington, P. F. Nelson, W. D.Raverty, E. L. Samuel, N. Vanderhoek: Ap-pita 35, 4, 307 (1981); J. Kettunen, N. E. Vir-kola, I. Yrjálá: Peperi ja Puu 11, 686 (1979);O. V. Ingruber, M. Stradal, J. A. Bisted: Pulpand Pap. Can. 8, 12, T 342 (1982); C. H. Hay,R. S. Fairchild, D. F. Manchester: J. of Pulpand Paper Sc. 10, 5, 135 (1984)]. Prídavokantrachinónu a jeho derivátov k varným lú-hom poskytujúcim vysokovýťažkové buniči-ny v množstve 0,05 až 0,1 hmot. % na hmo-tu dřeva urýchfuje rovnoměrné mfiknutieštiepok, čím sa ušetří energia na defibrácíu[Y. Nomura: apan Tappi 34, 50 (1980)]. Ne-výhodou týchto sposobov s použitím antra-chinónu a jeho derivátov je vysoká cena an-trachinónových zlúčenín a problémy s rege-neráciou.

Podstata delignifikácíe lignocelulózovýchmateriálov v procese neutrálneho sulfito-vého varenia spočívá v tom, že k varnémuroztoku sa přidá 1 až 3 hmot. %, vztiahnu-té na lignocelulózový materiál, oxidované-ho ligninu. Výhodou navrhovaného postupu je, že saznižuje doba delignifikácíe potřebná na do-siahnutie odstránenia rovnakého množstvaligninu bez použitia oxidovaného ligninu.Okrem urýchlenia delignifikácíe dosiahne satiež stabilizácia polysacharidov, čo sa pre-javuje zvýšením výtažku o 1 až 2,2 hmot.percentia. Technologická příprava oxidova-ných lignínov ako aditívnych zlúčenín je jed-noduchá, nenáročná na chemikálie a zaria-denie. Ďalšou výhodou je, že prídavok oxi-dovaných lignínov zvýši kalorická hodno-tu výluhu pri jeho využití na tepelná ener-giu.

Oxidovaný lignin použitý v príkladoch 2a 3 sa připraví známým spósobom [P. T.Perumal, Μ. V. Bhatt: Tetrahedron Letters33, 3099 (1979)]: Příklad 1 K vysušenému a rozomletému odpadnémupriemyselnému kondenzátu vznikajúcemu pri predhydrolýze bukového dřeva v pro-cese výroby sulfátovéj buničiny (10 g, zlo-ženle: 98 hmot. % sušiny; 12,52 hmot. %metoxylových skupin; 56,98 hmot. % uhlí-ka; 5,38 hmot. °/o vodíka) sa přidá 100 ml30 obj. % kyseliny sírovej. Za stálého mie-šania sa k reakčnej zmesi přidává postup-né v priebehu 3 hodin 100 ml 30 hmot. %peroxidu vodíka a teplota sa udržuje do 50stupňov Celzia. Potom sa zmes nechá počas24 hodin pri teplote 20 °C. Pevný podiel saodfiltruje na sklenenej frite, premyje des-tilovanou vodou na pH 7 a vysuší pri tep-lote 105 °C. Výťažok je 6,5 g oxidovanéholigninu, zloženie: 51,79 hmot. % uhlíka; 4,45hmot. % vodíka; 8,90 hmot. % metoxylo-vých skupin. Obsah chinónových štruktúrvyjádřený z infračervených spektier ako po-měr absorbancie pri 1660 a 1720 cm'1 kabsorbancii pri 1515 cm-1 je 1,20 a 1,64 [H.L. Hergert: Infrared spectra v K. V. Sarka-nen, C. H. Ludwig: Lignins, Occurence, For-mation, Structure and Reaction, Ed. Wiley--Interscience, New York-London-Toronto 267(1972)]. Příklad 2

Bukové štiepky (100 g) sa zahrievajú v750 ml autokláve s varným roztokom (300mililitrov) obsahujúcim siričitan sodný (59,4gramu. I-1}, uhličitan sodný (20 g . I"1) a1,0 hmot. % oxidovaného ligninu pri maxi-málnej teplote 170 °C počas 30 miinút. Bu-ničina sa získá vo výtažku 80,9 hmot. % sobsahom ligninu 14,3 hmot. °/o. Příklad 3

Postupuje sa ako v příklade 2 s tým roz-dielom, že sa bukové štiepky zahrievajú po-čas 60 minut v přítomnosti 3,0 hmot. % oxi-dovaného ligninu. Buničina sa získá vo vý-tažku 80,0 hmot. % s obsahom ligninu 13,0hmot. o/o.

Pre porovnanie katalytického účinku oxi-dovaných lignínov s doteraz používanýmspósobom přípravy neutrálnosulfitovej polo-buničiny uvádzame následovně příklady:Příklad 4

Bukové štiepky (100 g) sa zahrievajú v750 ml autokláve s varným roztokom (300mililitrov) obsahu júcim siričitan sodný (59,4gramu. I"1) a uhličitan sodný (20 g.l-1)pri maximálnej teplote 170 °C počas 30 mi-nút. Buničina sa získá vo výťažku 79,8 hmot.percenta s obsahom ligninu 15,6 hmot. %.Příklad 5

Postupuje sa ako v příklade 4 s tým roz- dieloro, že sa bukové štiepky zahrievajú po- čas 60 minút. Buničina sa získá vo výťažku

Claims (1)

1. 260308 77,8 hmot.porcenta. % s obsaho-m ligninu 15,4 hmot. Vynález může nájsť použitie v celulózopapierenskom priemysle při výrobě polobuničín. PREDMET Spůsob delignifikácie lignocelulózovýchmateriálov v procese neutrálneho sulfitové-ho vareiia, vyznačujúci sa tým, že k var- VYNÁLEZU nému roztoku sa přidá 1 až 3 hmot. %,vztiahnuté na lignocelulózový materiál, oxidováného· ligninu.