Cтраница 3
В [ 41 - 45, 24J для выявления существа превращений лигнина, ротекающих при деструкции Л - сетки в процессе сульфитной варки, риведены результаты экспериментальных исследований с использо-анием изолированных препаратов лигнина ДЛА и ЛМР. Исследования оказали, что процесс делигнификации протекает сложнее, чем пред-олагается. [31]
Обработанные образцы затек были подвергнуты варке с растворами едкого натра и сульфатного белого щелока. Для того чтобы более четко проследить влияние предварительной обра - ботки древесины на ход процесса делигнификации, время варок и концентрация варочных реагентов были выбраны с таким расчетом, чтобы в качестве конечного продукта варки исходного образца древесины ( без обработки) получалась масса с высоким содержанием лигнина. [32]
Разработка теоретических основ процессов делигнификации является весьма сложной задачей. Классическими работами можно считать исследования Хэгтлунда, Эрдтмана, Ридхольма, Адлера, Гирера, Микавы, Элиашберга, создавшие основу представлений о процессе делигнификации, как комплексе гетеролитических реакций. [33]
Обычно хиноны в варочный раствор добавляют в количестве 0 02 - 0 30 % от массы древесины. Их применение приводит к повышению выхода технической целлюлозы примерно на 2 % и более за счет стабилизации полисахаридов ГМЦ, а также к каталитическому ускорению процесса делигнификации. По литературным данным, в Японии добавка хинонов используется при 60 % щелочных варок целлюлозы. АХ и аналоги сравнительно широко используются в США, Канаде, Финляндии и других странах. Применение этих соединений позволяет снизить сульфидность щелока при сульфатной варке и таким образом уменьшить загрязнение окружающей среды сернистыми соединениями. [34]
Технологические растворы ЦБП - сложные аналитические системы, окислительно-восстановительный уровень которых является мольно-адцитивной функцией, определяемой концентрацией и характером присутствующих в них компонентов. Вместе с тем, анализ оксредметрических характеристик соединений различной химической природы [ 93, 96 - 103, ПО, 126 - 128 ] свидетельствует о том, что редокс-уровень варочных растворов в процессе делигнификации древесины будет определяться преимущественным вкладом лигнинной составляющей. [35]
Оценка редокс-свойств оксианионов серы, проведенная нами ранее, показала, что в ряду производных сернистой кислоты пиросуль-фит-ион, рассматриваемый как внутримолекулярная редокс-система со степенью окисления серы 4 и 6 и способный в растворе образовывать потенциалопределяющие редокс-системы, обладает повышенной нуклеофильностыо. Следовательно, изменение условий в сторону его преимущественного образования в варочном растворе или использование водных растворов солей пиросульфита в качестве варочного раствора в соответствии с предложенной физико-химической моделью редокс-вэаимодействий при нуклеофильном сульфитировании должно вызвать инициирование редокс-взаимодействий, т.е. положительно повлиять на процесс делигнификации в целом. [36]
На практике иногда не наблюдается четкой зависимости между содержанием лигнина в полуфабрикатах и способностью их к размолу. Это объясняется прежде всего тем, что в полуфабрикатах с высоким содержанием лигнина содержится обычно много гемицеллюлоз, которые в значительной степени компенсируют отрицательное действие лигнина. Для полуфабрикатов сульфатного метода варки в связи со спецификой процесса делигнификации оставшийся лигнин удерживает гемицеллюлозы и клеточную стенку в напряженном состоянии и препятствует ее набуханию. Поэтому сульфатная целлюлоза, несмотря на более высокое содержание в ней пентозанов, по сравнению с сульфитной целлюлозой труднее размалывается. [37]
Легкость, с которой протолигнин сульфируется, зависит в большей степени от предварительной обработки древесины. Фрейденберг [119], изучая влияние щелочной и кислотной экстракции на процесс делигнификации бисульфитом, заметил, что кислотная обработка действует сильнее. [38]
В более поздних работах [3] отмечается, что моиоэтаноламин, насыщенный сероводородом, уже при 100 растворяет основную часть лигнина древесины. Однако в литературе практически нет работ, посвященных исследованию механизма делигнификации при варках с аминами. На основании имеющихся работ невозможно однозначно определить роль аминов в процессе делигнификации: to ли при добавлении аминов улучшается растворимость лигнина, то ли амины участвуют в химических реакциях с лигнином. [39]
Из заданного количества диоксида хлора 75 % расходуется в течение первых 5 - 10 мин. Продолжительность обработки диоксидом хлора на стадиях делигнификации обычно составляет 40 - 60 минут. Как видно из рис. 25 Б, этого времени достаточно для завершения процесса делигнификации, оцениваемого по числу Каппа. [40]
Спиртовую гидроксильную группу в а-положении называют группой бензилового спирта. Эти группы очень реакционноспо-собны, особенно в том случае, когда фенольный гидроксил свободен. Они играют большую роль во многих реакциях лигнина и в том числе в процессе делигнификации при сульфитной и сульфатной варках целлюлозы. [41]
Клеточная стенка анатомических элементов древесины, волокон технической целлюлозы и других волокнистых полуфабрикатов имеет сложное строение, связанное с распределением в клеточной стенке высокомолекулярных химических компонентов. Для изучения этих вопросов применяют, кроме световой, микроскопию в ультрафиолетовом и поляризованном свете, а также флюоресцентную микроскопию. Эти исследования имеют важное значение для понимания изменений, происходящих с анатомическими элементами древесины и другого растительного сырья, а также в клеточной стенке в процессах делигнификации и других процессах химической и химико-механической переработки древесины. [42]
Однако волокна в древесной массе, полученной механическим путем, содержат большое количество лигнина - природного полимера сложного строения, включающего, по-видимому, трехмерные связи, что делает его нерастворимым без частичного химического разрушения. Такое строение лигнина обусловливает его малую эластичность и соответственно малую прочность волокон. Поэтому бумага, выработанная с большим содержанием древесной массы, имеет низкую прочность и малую устойчивость к сдвиговым деформациям. Для получения высококачественных сортов бумаги и тем более для химической переработки в эфиры целлюлозы необходим процесс делигнификации. [43]