JPS6328157B2 - - Google Patents

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JPS6328157B2
JPS6328157B2 JP54152852A JP15285279A JPS6328157B2 JP S6328157 B2 JPS6328157 B2 JP S6328157B2 JP 54152852 A JP54152852 A JP 54152852A JP 15285279 A JP15285279 A JP 15285279A JP S6328157 B2 JPS6328157 B2 JP S6328157B2
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JP
Japan
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acid
alcohol
lignin
strong mineral
cooking
Prior art date
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Expired
Application number
JP54152852A
Other languages
Japanese (ja)
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JPS55112387A (en
Inventor
Pasuzunaa Rasuzuro
Changu Chingu
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BAU UNDO FUORUSHURUGUSU G TERUMOFUORUMU AG
Original Assignee
BAU UNDO FUORUSHURUGUSU G TERUMOFUORUMU AG
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Filing date
Publication date
Application filed by BAU UNDO FUORUSHURUGUSU G TERUMOFUORUMU AG filed Critical BAU UNDO FUORUSHURUGUSU G TERUMOFUORUMU AG
Publication of JPS55112387A publication Critical patent/JPS55112387A/en
Publication of JPS6328157B2 publication Critical patent/JPS6328157B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C3/00Pulping cellulose-containing materials
    • D21C3/20Pulping cellulose-containing materials with organic solvents or in solvent environment

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は130ないし210℃の範囲内の上昇温度の
条件下で水と3炭素原子及びそれ以下の低級脂肪
族アルコール及び溶解したプロトン生成塩触媒か
らなる溶媒混合物でリグノセルロースを処理して
植物細胞壁のリグニン及びヘミセルロースを好ま
しくはかつ少なくとも一部解重合することそして
溶解することによつて繊維状ケミカルパルプを製
造する新規な方法に関する。 この方法はセルロースを天然の未劣化状態に保
ちながら、低いカツパー価又はローエ価、高い繊
維強度を有するパルプを製造するのに特に好結果
が得られる。重要には、本発明は前記の条件下で
注意深く蒸解する時に、裸子植物及び被子植物の
両方の木材種、並びにリグノセルロース性農業残
留物に等しく有効である。 今日のエネルギー及び化学品の欠乏では蒸解の
効率及び化学品回収の完全性が強調されるべきで
ある。この新規なパルプ化法はリグニン除去にお
いて短い蒸解時間を許すのに有効であり、かつ同
時に殆ど理輪値の繊維収量と溶解副生物の定量的
回収を許すのに十分に穏やかである。繊維の結合
強度の低下を避けるため、かつ完全に漂白された
紙の品位が要求される時に漂白剤の所要量を減ず
るために、脱リグニンはできるだけ完全でななけ
ればならない。更にできるだけ繊維遊離が完全で
あることは良好なパルプ化法の一要件である。か
くして脱リグニンはリグニン−炭水化物基質から
なる繊維接合層(ミドルラメラ)並びに種々の比
率でリグニン及びヘミセルロースを含有する細胞
壁基質の両方に拡大されねばならない。この有効
な脱リグニンは低いふるい分け拒否を導きかつ完
全な離解のために蒸解チツプは機械的操作がある
としても殆ど必要とせず、これは工程エネルギー
を節約し並びに繊維強度を保存する。 従来例えば165ないし210℃の温度で非緩衝非温
和酸触媒を含有する水性又は水性−有機溶媒混合
物中で木材に加水分解を行なう方法では、セルロ
ースはまた非常に迅速に攻撃されこのため細胞壁
のリグニン及びヘミセルロース成分が溶解する前
にセルロースの広範囲の劣化がその上に起こる。
有機ジカルボン酸のような比較的弱酸を触媒とし
て使用した時でさえ、遊離された時の繊維は天然
状態に見られるもの以下のセルロースの重合度を
有し、このためこのパルプから作られた紙シート
は工業用として望ましい高い引裂強度、破裂強度
及び破壊長さを欠いている。 公知の方法は非常に短い蒸解時間でよい利点を
有しかつ可溶性リグニンと著しい数値を有する溶
解した糖類を生ずる一方、公知の方法は、非常に
短い蒸解時間で、可溶性リグニンと溶出糖類をか
なり多量生ずるという利点を有するが、次の目的
は達成されず、すなわち、殆ど全部のポリグルカ
ン画分を残すように、かつ、パルプのリグニン含
量を許容値以下に低下させた時でもセルロース繊
維の本来の強度が確実に保たれるように、セルロ
ース繊維を遊離させるという目的は達成されな
い。 本発明の別の目的は紙ウエブにおける繊維結合
と構造を改良するため高収量、低残留物リグニン
含量パルプを製造しかつ完全に漂白された等級品
が作られる時に漂白剤の所要量を減ずることにあ
る。別の望ましい目的は別の目的は、酸によるセ
ルロースの損傷を避けることである。この目的の
達成のために、本発明では特定の水混和性有機溶
媒を使用する。この溶媒は、脱リグニン特性を確
実に有し、しかも炭水化物を侵さないものであ
る。本発明の別の主要な改良は水性アルコール中
で弱酸性溶液を生成し、リグニンの官能基とカチ
オン交換を介して系に酸性プロトンの生成に寄与
しかつ高度で酸性プロトンによる攻撃からセルロ
ースを保護する独特な性質を有する低廉で温和な
塩触媒選択から得られる。この実質上低下された
酸性度は更に高度に耐酸性の蒸解ハードウエアを
準備する必要性を排除する。 本発明の別の目的は水と空気の汚染を本質上含
まないパルプ化法を供することにある。 本発明の別の目的はこの方法に関する下記の説
明の中で明らかになろう。 水性溶媒パルプ化法は例えば米国特許第
3585184号及びごく最近には米国特許第4100016号
に記載される。 本発明は全体に15ないし約90分の間、130ない
し210℃、好ましくは170ないし200℃、そして特
に好ましくは195ないし200℃の温度で、水と20対
80、ないし80対20%混合物の比率でメタノール、
エタノール、又はこれらの混合物から作られた溶
媒と、金属マグネシウム、カルシウム又はバリウ
ムの塩化物、硫酸塩又は硝酸塩きから選択される
0.005ないし1.0モル/リツトルの水とアルコール
に可溶性の金属塩を含有する、パルプ化されるべ
きリグノセルロースの重量の少くとも4倍の溶媒
混合物でリグノセルロース原料を処理することに
本質上存する方法を使用するこによつて、前記の
及び他の公知のケミカルパルプ化方法の主要な欠
陥を克服する。一般に脱リグニンが困難であるリ
グノセルロースを、硫酸マグネシウムのような低
い触媒効果の塩を用いて処理する場合には、少量
の鉱酸の添加によつて、脱リグニン度が大きく上
昇し、しかも、回収セルロースの多分散性
(polydispersity)には実質的な悪影響を与えな
い。この強酸は、前記の液に0.0005−0.008Nの濃
度で存在させ、すなわち、塩触媒及び強酸を前記
の濃度で含む処理液を使用するのである。好まし
い強酸は、塩触媒中のアニオンに対応する種類の
強酸である。上記の方法は、すぐれた脱リグニン
効果を奏する特異的な方法であつて、しかもこの
場合には、高重合度かつ高グルカン含量のセルロ
ース質繊維が回収できる。 この方法は塩が0.02ないし0.05モルのモル/リ
ツトル濃度のマグネシウム又はカルシウムの塩化
物又は硫酸塩であり、溶媒混合物の水対メタノー
ルの容量比が約30対70であり、そして190ないし
200℃の温度で蒸解を行なう時に特に有効である。
トウヒのような針葉樹をこの新規な方法で蒸解す
る時には、かなりの量のヘミセルロースを保持
し、しかも低い残留リグニン含量とクラフト法に
より得られる殆どのパルプより高い重合度(DP)
を有するパルプが得られる:カツパー価33、0.5
gのタツピー粘度20センチポイズ、又は重合度
1320を生ずるために蒸解時間は僅か30ないし45分
でよい。単に水にスラリ化することによつて蒸解
チツプは個々の繊維に分離されそして生成するパ
ルプは50%GEの蒸解時明るさから所望の80%及
びずつと低い出発時明るさ、代表的には35%GE
と共に匹敵し得る残留リグニン含量のクラフトト
ウヒパルプより高い明るさにまで容易に漂白可能
である。 現在使用されているパルプ化法は更に副生物回
収が蒸解化学的回収をはなはだ失敗させてこの労
力を経済的に魅力を少なくする欠点に困まつてい
る。更に、クラフト法では例えば溶解した糖類は
主として工業化学品としてごく限られた有用性を
有するサツカリン酸塩に変換される。同様に、低
いリグニン含有繊維を分離するために必要な程度
の溶解度を得るためにリグニンはイオウ誘導体に
変換され、このことは別に一部溶解性リグニンを
アルカリにのみ分散できるものに変換する。リグ
ノセルロースの蒸解から副生物回収に関して前記
の困難性とは対照的に、本願の方法は比較的濃縮
された糖水溶液を残しながらフラツシユ蒸発によ
る蒸解溶媒回収の途中で通常に分離されるにつれ
て溶解したリグニンと糖類を回収すればよく、こ
こでは別に溶媒可溶性リグニンは粉末状沈殿とし
て生じる。糖からリグニンの分離は遠心分離又は
簡単なろ過により生ずる。 回収された糖溶液は比較的低い収量のグルカン
と共にキシレンと他のヘミセルロースに富むこと
が判明した。糖類の殆どはダイマーと低分子量オ
リゴマーとして生じ、これは殆ど定量の収率で第
二の加水分解により簡単な糖に容易にデグレード
できる。糖が低分子量重合体として生じる事はこ
れらが高温蒸解中脱水から保護されそしてより高
い溶解糖回収を許す。 溶媒の除去に続いて、沈殿したリグニンはその
溶媒溶解性、化学処理を意図する時に極めて望ま
しい性質を保持する。この溶媒可溶性リグニンの
分子量はゲル透過クロマトグラフイー及び高圧液
体クロマトグラフイーにより測定されて平均分子
量計算値3000で300ないし12000の間に入る。この
ように得られたリグニンはアセトンに再溶解し、
このアセトン溶液をろ過して水又は不溶物を除去
して容易に精製できそして水又はジエチルエーテ
ル、ベンゼン及びn−ヘキサンのような非極性溶
媒の中へ再沈殿を繰返す。ジクロロメタンのよう
な他の溶媒も沈殿剤として使用でき、一方テトラ
ヒドロキシフラン、ジメチルスルホキシド、フル
フラール、メチルセロソルブ、ジオキサンエタノ
ール及びアクリロニトリルはリグニンに対して優
れた溶媒である。沈殿リグニンの回収のため最も
魅力的なエネルギー節約技術は65℃温度の下でア
セトン溶液から噴霧乾燥によるものである。この
ように得られたリグニンは通常には淡色でありか
つ自由流動性の粉末の形である。 十分に蒸解されたチツプは繊維から大部分のリ
グニンを除去する良好なリグニン溶媒へこれらを
スラリ化すると遊離した繊維の中へ容易に分離さ
れる。通常には熱メタノール−水又はアセトンで
単純な洗浄が繊維内部に留まる溶解したリグニン
の塊まりを除去するのに十分である。水による続
く洗浄は繊維の漂白性に関し悪い効果を有しな
い。製紙パルプの通常に望ましいろ水度が叩解工
程中に実質上僅かなエネルギーで得られることが
このように製造された繊維の別の特性である。ト
ウヒパルプで得られる750のオリジナルろ水度は
300のろ水度を得るためにPFI叩解機でど僅かに
4000回転でよく、これに対して同一の初期ろ水度
のクラフトパルプでは同一のろ水度、代表的に
300までに7000ないし9000回転を必要とする。 本発明を更に詳細に下記の実施例及び前記の方
法を行なう好適方式の記述で説明する。 実施例 メタノール、エタノール又はn−プロパノール
と水の30:70混合物中に0.16モル/リツトル濃度
のCaCl2を使用して脱リグニン及びセルロース多
分解性の研究を行なつた。高さ約20cmと直径8cm
の寸法を有する実験室規模ステンレス鋼圧力容器
で蒸解を行なつた。8%含水量でトウヒ種の風乾
木材チツプを予め準備した蒸解溶液100gと共に
10gバツチで蒸解釜に入れた。この密封したボン
ベを油浴で200℃に加熱しそして予定した時間蒸
解温度に保つた。アセトン500mlへ蒸解チツプを
スラリ化しそしてこの溶液を800rpm以下でかき
まぜた後に遊離パルプを生ずるように蒸解時間を
選択した。この蒸解の最後に容器を冷却しそして
液体をデカントした。このパルプをアセトン、続
いて水で洗浄しそして一定の重量が得られるまで
風乾した。試料をカツパー価と粘度測定のため保
存し、その際にパルプ収量の計算ができるように
残留パルプの最終含水量を測定した。 全部の分析に対してTAPPI標準試験法を使用
した。このシリーズの蒸解から全試験データを第
表に要約する。このデータは明らかに分離され
たセルロース性パルプの高い粘度により示される
ように脱リグニン剤としてメタノールの優れた選
択性を示す。
The present invention involves treating lignocellulose with a solvent mixture consisting of water, a lower aliphatic alcohol having 3 carbon atoms and less, and a dissolved proton-forming salt catalyst under conditions of elevated temperatures in the range of 130 to 210°C to form plant cell walls. The present invention relates to a novel method for producing fibrous chemical pulp by preferably and at least partially depolymerizing and dissolving lignin and hemicellulose. This method is particularly successful in producing pulps with low Kuppar or Rohe numbers and high fiber strength while keeping the cellulose in its natural undegraded state. Importantly, the present invention is equally effective on both gymnosperm and angiosperm wood species and lignocellulosic agricultural residues when carefully digested under the conditions described above. In today's energy and chemical shortages, emphasis should be placed on the efficiency of cooking and the integrity of chemical recovery. This new pulping method is effective in lignin removal to allow short cooking times, and at the same time is gentle enough to allow near-grind fiber yields and quantitative recovery of dissolved by-products. The delignification must be as complete as possible to avoid loss of fiber bond strength and to reduce the amount of bleach required when fully bleached paper quality is required. Furthermore, it is a requirement for a good pulping process that the fiber release be as complete as possible. The delignification must thus be extended both to the fiber junction layer (middle lamellae) consisting of the lignin-carbohydrate matrix and to the cell wall matrix containing lignin and hemicellulose in various proportions. This effective delignification leads to low sieving rejection and requires little if any mechanical manipulation of the cooking chips for complete disintegration, which saves process energy as well as preserves fiber strength. In conventional methods of hydrolyzing wood in aqueous or aqueous-organic solvent mixtures containing unbuffered, unmild acid catalysts at temperatures of e.g. and extensive degradation of the cellulose occurs upon it before the hemicellulose component dissolves.
Even when relatively weak acids, such as organic dicarboxylic acids, are used as catalysts, the fibers as liberated have a degree of cellulose polymerization below that found in the natural state, and thus paper made from this pulp Sheets lack the high tear strength, burst strength and failure length desirable for industrial applications. While the known process has the advantage of a very short cooking time and produces soluble lignin and dissolved sugars with significant values, the known process produces significantly higher amounts of soluble lignin and dissolved sugars with a very short cooking time. However, the following objectives are not achieved: leaving almost the entire polyglucan fraction and maintaining the original content of cellulose fibers even when the lignin content of the pulp is reduced below an acceptable value. The purpose of liberating cellulose fibers to ensure that strength is maintained is not achieved. Another object of the invention is to produce high yield, low residue lignin content pulp to improve fiber bonding and structure in paper webs and to reduce the amount of bleaching agent required when fully bleached grades are made. It is in. Another desirable objective is to avoid damage to cellulose by acids. To achieve this objective, the present invention uses certain water-miscible organic solvents. This solvent ensures delignification properties and does not attack carbohydrates. Another major improvement of the present invention is to generate a weakly acidic solution in aqueous alcohol, which contributes to the production of acidic protons in the system through cation exchange with the functional groups of lignin and protects the cellulose from attack by highly acidic protons. resulting from a selection of inexpensive and mild salt catalysts with unique properties that This substantially reduced acidity further eliminates the need to provide highly acid-resistant cooking hardware. Another object of the invention is to provide a pulping process that is essentially free of water and air contamination. Further objects of the invention will become apparent in the following description of this method. Aqueous solvent pulping methods are known, for example, in U.S. Pat.
No. 3,585,184 and most recently in US Pat. No. 4,100,016. The present invention is generally carried out with water at a temperature of from 130 to 210°C, preferably from 170 to 200°C, and particularly preferably from 195 to 200°C, for a period of from 15 to about 90 minutes.
methanol, in a ratio of 80, or 80 to 20% mixture;
a solvent made from ethanol or a mixture thereof and selected from chlorides, sulfates or nitrates of metal magnesium, calcium or barium;
A method consisting essentially in treating a lignocellulosic feedstock with a solvent mixture containing from 0.005 to 1.0 mol/liter of metal salts soluble in water and alcohol, at least four times the weight of the lignocellulose to be pulped. Its use overcomes the major deficiencies of these and other known chemical pulping methods. When lignocellulose, which is generally difficult to delignify, is treated with a salt with a low catalytic effect, such as magnesium sulfate, the degree of delignification can be greatly increased by adding a small amount of mineral acid; The polydispersity of the recovered cellulose is not substantially adversely affected. This strong acid is present in the solution at a concentration of 0.0005-0.008N, that is, a treatment solution containing a salt catalyst and a strong acid at the above concentration is used. Preferred strong acids are those of the type that correspond to the anions in the salt catalyst. The above method is a unique method that exhibits an excellent delignification effect, and in this case, cellulosic fibers with a high degree of polymerization and a high glucan content can be recovered. The method is characterized in that the salt is a chloride or sulfate of magnesium or calcium at a mole/liter concentration of 0.02 to 0.05 mol/liter, the volume ratio of water to methanol in the solvent mixture is about 30:70, and
It is particularly effective when cooking at a temperature of 200°C.
When softwoods such as spruce are digested using this novel method, they retain significant amounts of hemicellulose, yet have a lower residual lignin content and a higher degree of polymerization (DP) than most pulps obtained by the kraft process.
A pulp with: Katsupar number 33, 0.5 is obtained.
tuppy viscosity of g, 20 centipoise, or degree of polymerization
Cooking time may be only 30 to 45 minutes to yield 1320. By simply slurrying in water, the cooked chips are separated into individual fibers and the resulting pulp ranges from 50% GE of cooking brightness to the desired starting brightness of 80% and as low as starting brightness, typically 35%GE
It can be easily bleached to a higher brightness than kraft spruce pulp with comparable residual lignin content. Currently used pulping processes further suffer from the drawback that by-product recovery greatly precludes cooking chemical recovery, making this effort economically unattractive. Furthermore, in the Kraft process, for example, dissolved sugars are converted primarily to saccharate, which has only limited utility as an industrial chemical. Similarly, in order to obtain the degree of solubility necessary to separate low lignin-containing fibers, lignin is converted to sulfur derivatives, which converts the otherwise partially soluble lignin into one that can only be dispersed in alkalis. In contrast to the difficulties described above with respect to byproduct recovery from lignocellulose digestion, the present method leaves behind a relatively concentrated aqueous sugar solution that dissolves as it is normally separated during cooking solvent recovery by flash evaporation. Lignin and sugars may be recovered, and separately, solvent-soluble lignin is produced as a powdery precipitate. Separation of lignin from sugars occurs by centrifugation or simple filtration. The recovered sugar solution was found to be rich in xylene and other hemicelluloses with relatively low yields of glucans. Most of the saccharides occur as dimers and low molecular weight oligomers, which can be easily degraded to simpler sugars by secondary hydrolysis in near quantitative yields. The fact that the sugars occur as low molecular weight polymers protects them from dehydration during high temperature cooking and allows higher dissolved sugar recovery. Following removal of the solvent, the precipitated lignin retains its solvent solubility, a property highly desirable when intended for chemical processing. The molecular weight of this solvent-soluble lignin is determined by gel permeation chromatography and high pressure liquid chromatography and falls between 300 and 12,000 with a calculated average molecular weight of 3,000. The lignin thus obtained was redissolved in acetone and
The acetone solution can be easily purified by filtration to remove water or insoluble matter and repeated reprecipitation into water or a nonpolar solvent such as diethyl ether, benzene, and n-hexane. Other solvents such as dichloromethane can also be used as precipitants, while tetrahydroxyfuran, dimethyl sulfoxide, furfural, methyl cellosolve, dioxane ethanol and acrylonitrile are excellent solvents for lignin. The most attractive energy-saving technique for the recovery of precipitated lignin is by spray drying from an acetone solution under a temperature of 65 °C. The lignin thus obtained is usually light colored and in the form of a free-flowing powder. Thoroughly cooked chips are easily separated into free fibers upon slurrying them into a good lignin solvent that removes most of the lignin from the fibers. A simple wash with hot methanol-water or acetone is usually sufficient to remove clumps of dissolved lignin lodged within the fibers. Subsequent washing with water has no negative effect on the bleaching properties of the fibers. It is another characteristic of the fibers produced in this way that the normally desired freeness of paper pulp can be obtained with virtually no energy during the beating process. The original freeness of 750 obtained with spruce pulp is
Slightly in PFI beater to obtain freeness of 300
4000 revolutions is sufficient, whereas for kraft pulp with the same initial freeness, the same freeness, typically
Requires 7000 to 9000 revolutions by 300. The invention will be explained in further detail in the following examples and description of a preferred mode of carrying out the above method. EXAMPLES Delignification and cellulose polydegradation studies were carried out using CaCl 2 at a concentration of 0.16 mol/liter in a 30:70 mixture of methanol, ethanol or n-propanol and water. Approximately 20cm in height and 8cm in diameter
The digestion was carried out in a laboratory scale stainless steel pressure vessel with dimensions of . Air-dried wood chips of spruce species at 8% moisture content with 100 g of pre-prepared cooking solution.
I put it in batches of 10g into the digester. The sealed bomb was heated to 200° C. in an oil bath and kept at cooking temperature for the scheduled time. Cooking times were selected to produce free pulp after slurrying the cooked chips in 500 ml of acetone and stirring the solution below 800 rpm. At the end of this digestion the vessel was cooled and the liquid was decanted. The pulp was washed with acetone followed by water and air dried until constant weight was obtained. Samples were saved for Kuppar number and viscosity measurements, at which time the final moisture content of the residual pulp was determined to allow calculation of pulp yield. The TAPPI standard test method was used for all analyses. All test data from this series of cooks is summarized in Table 1. This data clearly shows the excellent selectivity of methanol as a delignifying agent as indicated by the high viscosity of the separated cellulosic pulp.

【表】 実施例 この方法は他には一定の蒸解条件下では、使用
した金属塩のモル濃度に大きな変動に対して高い
許容性を示す。一般に軟材より好適塩触媒の何れ
かのより低い塩濃度で硬材を蒸解できる;例えば
0.025ないし0.10モル/リツトルの塩濃度で30分
以下でカルシウム又はマグネシウムの塩化物又は
硝酸塩でポプラ材を蒸解し、これに対して同一濃
度の硫酸マグネシウムでは45分を必要とする。ト
ウヒのような軟材は一般に0.05ないし0.20モル/
リツトルのより高い塩濃度を必要とし、そして特
定の場合には0.5モル/リツトル又はそれ以上に
達する濃度で改良された繊維分離が得られる。好
適な塩はマグネシウムとカルシウムの塩化物であ
り、これは水性糖残留物が供給されて糖をエチル
アルコール、酵母又は他の醗酵できる生成物に変
換する醗酵法に十分に許容される外に最低のコス
トの利点を有する。硫酸マグネシウムはアルコー
ルに限定された溶解性を有しかつそれ故に溶液に
入れることができる塩濃度はしばしば限定され
る。MgSO4のより低い塩濃度を補償するために
満足し得ると思われるもの以上の蒸解時間が必要
である。 第表は1:10の一定の木材:液体比で200℃
で水性メタノールで蒸解した時に、一つの硬材、
ポプラ及び一つの軟材、トウヒに対するパルプ収
率及び性質に関する代表的なデータを示す(水:
メタノール比は30:70である)。
Table of Examples: Under otherwise constant cooking conditions, this process shows a high tolerance to large variations in the molar concentrations of the metal salts used. In general, hardwoods can be cooked at lower salt concentrations of any of the preferred salt catalysts than softwoods; e.g.
Cooking poplar wood with calcium or magnesium chlorides or nitrates takes less than 30 minutes at a salt concentration of 0.025 to 0.10 mol/liter, whereas the same concentration of magnesium sulfate requires 45 minutes. Softwoods such as spruce generally contain 0.05 to 0.20 mol/
Improved fiber separation is obtained at concentrations that require higher salt concentrations of liters and in certain cases reach 0.5 moles/liter or more. Preferred salts are magnesium and calcium chlorides, which are well tolerated and at least as low as possible for fermentation processes in which an aqueous sugar residue is provided to convert the sugars into ethyl alcohol, yeast or other fermentable products. has the cost advantage of Magnesium sulfate has limited solubility in alcohol and therefore the salt concentration that can be put into solution is often limited. More cooking time than would be considered satisfactory is required to compensate for the lower salt concentration of MgSO 4 . The table shows a constant wood:liquid ratio of 1:10 at 200°C.
When digested in aqueous methanol, one hardwood,
Representative data on pulp yield and properties are shown for poplar and one softwood, spruce (water:
methanol ratio is 30:70).

【表】 第表では重合度の数値はTAPPI標準粘度測
定及びリドホルム(Rydholm)第1120頁に刊行
されるノモグラムの使用により得られる。 実施例 前記の実施例に記載するように木材及び液体装
入物により更に蒸解を行なつた。この液体は触媒
としてCaCl22モル/リツトルを含有する水とメ
タノールの30:70混合物からなつた。蒸解時間と
温度を第表に記録したように変えた。
Table: In the table, the values for the degree of polymerization are obtained by using TAPPI standard viscosity measurements and the nomogram published in Rydholm, page 1120. EXAMPLES Further cooking was carried out with wood and liquid charge as described in the previous examples. This liquid consisted of a 30:70 mixture of water and methanol containing 2 moles/liter of CaCl 2 as catalyst. Cooking times and temperatures were varied as recorded in the table.

【表】【table】

【表】 ヘムロツク
ベイマツ 0.10 200 30 54 35
20.5 1340
[Table] Hemlock Pinus 0.10 200 30 54 35
20.5 1340

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 リグノセルロースを水と、水の1容量あたり
1〜4容量の3またはそれより少ない炭素原子を
有する低分子脂肪族アルコール、およびある金属
塩ならびに場合により少量の酸反応性物質を含む
混合物と共に2時間より長くない時間に130〜230
℃で蒸解し、その際に1重量部のリグノセルロー
ス材料に対し少なくとも4重量部の蒸解液を投入
し、それにより遊離されるセルロース繊維を前記
の液より分離し、またその塩からアルコールを蒸
発させて除き、そして残りの液からリグニンと糖
を得る、リグノセルロースを分解する方法におい
て、蒸解液として使用される水性アルコールに金
属塩としてマグネシウム、カルシウムまたはバリ
ウムの塩化物または硫酸塩、あるいは硫酸マグネ
シウム、またはそれらの可溶性混合物、および場
合により酸反応性物質として強い鉱酸を、可溶性
混合物が依然として維持されることを前提とし
て、添加することを特徴とする前記のリグノセル
ロースを分解する方法。 2 低分子アルコールとしてメタノールを使用す
ることを特徴とする、特許請求の範囲第1項に記
載の方法。 3 強い鉱酸として塩酸、硫酸、硝酸またはリン
酸を使用することを特徴とする、特許請求の範囲
第1項に記載の方法。 4 蒸解液として0.001モル/リツトルと1.0モ
ル/リツトルの間の金属塩の濃度および強い鉱酸
の用いられる場合には0.0005規定と0.008規定の
間の強い鉱酸の濃度を有する水性アルコールを使
用することを特徴とする、特許請求の範囲第1項
に記載の方法。 5 セルロース繊維の分離の後に残るリグノセル
ロース分解生成物の溶液からアルコールを公知の
フラツシユ蒸発法により蒸留除去し、残る水性残
留液から粉末として沈殿したリグニンをろ過また
は遠心分離により分離することを特徴とする、特
許請求の範囲第1項に記載の方法。
[Claims] 1. Lignocellulose with water, 1 to 4 volumes per volume of water of a low molecular weight aliphatic alcohol having 3 or fewer carbon atoms, and certain metal salts and optionally small amounts of acid-reactive 130 to 230 for a time not longer than 2 hours with a mixture containing the substance
℃, at least 4 parts by weight of cooking liquor are added to 1 part by weight of the lignocellulosic material, the cellulose fibers liberated thereby are separated from the liquor, and the alcohol is evaporated from the salts. In the process of decomposing lignocellulose, the chloride or sulfate of magnesium, calcium or barium as a metal salt, or magnesium sulfate, is added to the aqueous alcohol used as the cooking liquor in order to obtain lignin and sugar from the remaining liquor. , or a soluble mixture thereof, and optionally a strong mineral acid as acid-reactive substance, provided that the soluble mixture is still maintained. 2. The method according to claim 1, characterized in that methanol is used as the low molecular weight alcohol. 3. Process according to claim 1, characterized in that hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid or phosphoric acid is used as the strong mineral acid. 4. Using as cooking liquor an aqueous alcohol having a concentration of metal salts between 0.001 and 1.0 mol/liter and, if strong mineral acids are used, a concentration of strong mineral acids between 0.0005 and 0.008 normal. A method according to claim 1, characterized in that: 5. Alcohol is removed by distillation from the solution of lignocellulose decomposition products remaining after separation of cellulose fibers by a known flash evaporation method, and lignin precipitated as a powder is separated from the remaining aqueous residue by filtration or centrifugation. The method according to claim 1, wherein:
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