SU1086046A1

SU1086046A1 - Способ делигнификации древесины

Info

Publication number: SU1086046A1
Application number: SU823470537A
Authority: SU
Inventors: Виктор Александрович Соловьев; Ольга Николаевна Малышева; Ирина Леонидовна Малева; Вера Ивановна Саплина
Original assignee: Ленинградская Ордена Ленина Лесотехническая Академия Им.С.М.Кирова
Priority date: 1982-07-12
Filing date: 1982-07-12
Publication date: 1984-04-15

Abstract

СПОСОБ ДНЛИГНИФИКАЦИИ ДРЕВЕСИНЫ путем обработки исхоанотЧ) материала, содержащего лигнин и целлюлозу , лигнинразрушающим грибом, отличающийс тем, что, с целью повышени степени целигнификации древесины при одновременном сокращении потерь целлюлозы, в качестве лигнин разрушающего гриба используют штамм ВКМ F 2487 D Peniophora sanguinea (Fr.) Bros.

Description

00 05

о

4

05 Изобретение отаосито к способам цепигнификации аревесины и может быт использовано в цеплюпозно--бумажной промышленности при получении целлюло зы дл произвоаства бумаги и картона. Известные в насто щее врем спосо бы целигнификации превесины основаны на уцале ии лигнина сильными кислотами или щелочами в процессе варки Tl Однако применение таких способов вызывает необхоцимость использовани дорогосто щего антикоррозионного оборудовани , работающего в услови х вы сокой агрессивности среды, высокие. температур и больших давлений, а также значительного расхода химикатов. При этом примерно 1/3 часть биомассы древесины в вице технических лиг- нинов представл ет собой отходы, которые трудно поддаютс разложению, сильно загр зн ют окружакщую среду. Наиболее: близким к гфедлагаемому по технической сущности вл етс способ получени целлюлозной пульпы, вкпючакнпий обработку исходного материала , содержащего лигнин и целлюлозу лигнинразрушаюшими грибами 12. Согласно этому способу на исходны материал, в частности на древесину, воздействуют микроорганизмами, предсгавп5пошими собой искусственно полученные мутанты лигнинразрушающих грибов. Эти мутантные организмы сохр н |дт естественную способность образовывать лигнинразрушак дие ферменты, в то врем как целлюлозоразрушаютда спосо ость у них понижена. Недостатками известного способа в л ютс небольша глубина и скорость разложени лигнина в древесине под де ствием указанных мутантов, а также сложность получени и поддержани в культуре мутантных организмов и неустойчивость приобретенных ими гене тических признаков. Цель изобретени - повышение степени делигнификации древесины при одновременном сокращении потерь целл лозы. Поставленна цель достигаетс тем что согласно способу делигнификации древесины тгутвм обработки исходного материала, содержащего лигнин и целл лозу, лигнинразрушающим грибом, в ка честве лигнинразрушающего гриба иопользуют штамм ВКМ F 2487 Ц Peniophora sanguinea (Fr.) Bres 462 Суищость способа заключаетс: в том, что на исходный материал, цревегушу, возаействуют мицелием гриба Peniophora sanguinea. Этот гриб относитс к. лигнинразрушающим грибам, которые кроме целлюлозоразрушаюших ферментов имеют лигнин разрушающие ферменты. Обьгано лигнинразрушающие грибы разрушают лигнин примерно пропорционально разр тиашю целлюлозы. Данный штамм обладает избирательной способностью к разрушению лигнина за счет особенностей своей ферме;: татив {ой системы , Используемый в предлагаемом способе штамм гриба Peniophora sanguinea депонирован во Всесоюзной коллекции микроорганизмов и имеет коллекционный номер ВКМ F 2487 Д. Штамм имеет следующую характеристику . Морфологические признаки, Характер роста культуры. При посеве в чашки Петри на твердую агаровую среду ра- диальна скорость роста 4,2 мм/сут. Растуща зона воздушного мицели ровна , прозрачна , прижата . Грибница бела , шелковиста . Обратна сторона . не измененна , Сильный запах минда- л к концу первой нецели роста на агаровой среде, затем спуст неделю исчезающий из измен ющийс на слабый грибной. Гифы прозрачные, различной толшины: толстые 7,4 - 9,8 мк в диаметре , средние - 4,9 мк и тонкие .2 ,4 мк. Тонкие гифы, ветв щиес с редко встречаклдейс простой пере- гороакой. Толстые гифы, встречаютс реже с боковой, чаше с двойной Погруженный мицачий подобен воздушному . Физиологические признаки. На агаре с галловой кислотой реакци средн , диффузионна зона светлокоричнева , слегка выход ща за кра колонии и заметна с верхней стороны. Скорость роста мицели на галловой среде равна 1 - 1,2 мм/сут. Разлагает избирательно лигнкн в древесном сырье до 7О% и более при потере целлюлозы не более 1О%. Пример 1.В колбы объемом . 200 мл насыпают субстрат (вермикулит на 1/3 их объема и смачивают 70 мл неохмеленного пивного сусла, разведенкого водопроводной водой в соотношу. НИИ 1:3. После стерилизации среду инокулируют культурой гриба Peniophora 31 sangiunea , На разросшуюс купьтуту гриба помешают стерильные, с известной массой образцы цревесины разме ром 20х 30 X 5 мм. Проаолжительность воздействи гриба на древесину составл ет 42-84 он при .температуре 26°С Спуст этот срок определ ют потерю 46 массы древесины, ее химический состав. Потерю лигаина и целлюлозы вычисл ют в % от исходного количества. Потер массы и Езме ение химического состава древесины под воздейств ем предлагаемого штамма в ср внш1ии с прототипом представлены в таблице.

Polyporus adustus мутант6

Sporotrichum pulverulentum , мутант Cel 44.

ч.

Peniophora cremea.

штамм Р-В1

n/ V-x Х

целлюлозы и лигнина, % от их первоначальной массы.

По данным таблицы видно, что пред- лагаемый штамм способен избирательно разрушить лигнин в древесине и очень незначительно затронуть целлюлозу. В оптимальных услови х потер лигнииа может составить более 7О% при потере целлюлозы менее 1О%. Лигнин почти

полностью исчезает в процессе метаболизма гриба, трансформиру сь в СО и .

0,21

27

8

0,20

20

0,04

15 SO

Полученна из осиновой древесины целлюлоза - светла с желтоватым от тенком , легко делитс на волокна, 1гм&ет степень делигнификации Ю единиц Каппа. Прочностные показатели следук щие: разрывна длина 7593,м, сопротивление излому 29ОО двойных перегибов ,сопротивление продавлению 35О кПа.

Целлюлоза, полученна по предлагав мому способу, по сравнению с сульфат ной целлюлозой, полученной в проц«:се варки, имеет более высокую степень целигнификации и/.незначительно отличаетс по показател м механ1гческой прочности.

Пример 2. Культивирование гриба на аревесние в лесу, на склацах, в теплинах и подвалах. Инокулюм внос т в отверсти на торцовбй или боковой поверхност х неокоренных бревен хвойных и лиственных пород и таким образом обеспечиваетс контакт мицели и древесины . Бревна располагают в виде штабел .

Пример 3. Культивирование

гриба на древесных отходах, шепе и опилкахв 1 В кон тейнеры засыпают увпаж ненные опилки или шепу, затем стерилизуют их увлажненным текучим паром без давлени и после остывани внос т инокулюм . Во избежание подсыхани и заражени .посторонними организмами контейнер покрывают полиэтиленовой пленкой . При большом объеме контейнеров необходима аэраци обеспечиваетс

путем периодического перемешивани или поцачи стерильного воздуха,

Процерс делигнификации древесины, описанный в примерах 2 и 3, происходит при температуре 15 - и зависит от инфекционной нагрузки (количества внесенного инокупюма), а также от температуры окружающего воздуха и не

зависит от освещенности. Продолжитель- ность процесса может мен тьс от одной недели до 2,5 мес5шев.

Прецлагаемьй способ делигннфикации црев€эсины пои сравнении с базовым объектом (Соломбальский ЦБК, Красно рский ЦБК) не требует нагревани или охлаждени , процесс происходит в м гких услови х при реакции среды около нейт эальной. Не требуетс больших количеств химикатов, высоких давлений или вакуума и, следовательно, дорогасто - щего оборудовани . Прюцесс вл етс экологизированным, не вызывает загр знени окружающей среды отходами лигнина, так как он почти весь исчезает , разлага сь грибом до СО2

и Н20.

При ср&в е кк с предпри тием, работающим по сульфитному способу с производительнч тью целлюлозы 110 тыс.т в год, экономический эффект при попучеатт целлюлозы по предлагаемому способу составит около 16 млн. руб. Расчет приведен .без учета сниже НИН затрат на очистные сооружени и охрану окружающей среды. Учитыва , что получение целлюлозы по предлагае « мому способу вл етс процессом полностью экологизированным, приведенный экономический эффект может быть зна-„ чительно выше.

Claims

СПОСОБ ДЕЛИГНИФИКАЦИИ ДРЕВЕСИНЫ путем обработки исходного материала, содержащего лигнин и целлюлозу, лигнинразрушаюшим грибом, отличающийся тем, что, с целью повышения степени делигнификации древесины при одновременном сокращении потерь целлюлозы, в качестве лигнин разрушающего гриба используют штамм ВКМ F 2487 D Peniophora sanguinea (Fr.) Bres.

>

IOS6046