Введение к работе
Актуальность темы. Традиционные технологии производства целлюлозы имеют достаточно много недостатков, в том числе невысокий выход целлюлозы, загрязнение окружающей среда соединениями серы и хлора, большие затраты на очистку сточных вод, высокая энергоемкость. Поэтому разработка новых технологий получения целлюлозы без использования серы и хлора, с низкой энергоемкостью и высоким выходом целевого продукта является весьма актуальной задачей.
Одним из перспективных реагентов для делигнификации растительного сырья является перуксусная кислота. Делигнификация древесины перуксусной кислотой происходит при низкой температуре без избыточного давления, при высокой избирательности процесса. Получаемая целлюлоза имеет высокий выход и белизну. Перуксусная кислота может быть приготовлена многими способами, в том числе из уксусной кислоты, которая является многотоннажным и относительно дешевым продуктом лесохимии или синтеза.
Проведение процесса варки в системе перуксусная кислота изобу-тиловый спирт - вода дополнительно улучшит показатели этого процесса.
Цель работы. Целью настоящей диссертационной работы является разработка и научное обоснование технологии получения беленой целлюлозы из древесины осины в системе перуксусная кислота - изо-бутиловый спирт - вода.
Научная новизна. Показано, что процесс делигнификации осиновой древесины в системе перуксусная кислота - изобутиловый спирт -вода происходит в весьма благоприятных условиях при сильном набухании древесной ткани и имеет двухстадийный характер: фрагментация лигнина и последующая окислительная деструкция фрагментирован-ного лигнина с переводом его в раствор. Удаление последних порций лигнина из целлюлозы затрудняется процессом контракции оболочек волокон в конце варки. Введение силиката натрия на варку не изменяет закономерностей процесса делигнификации, но дополнительно повышает устойчивость углеводов к воздействию перуксусной кислоты. Установлено, что высокие показатели механической прочности и низкий расход энергии на размол беленой целлюлозы обусловлены высокой сохранностью углеводных компонентов древесины, слоев Р и Oj и развитой внешней и внутренней поверхностью целлюлозы.
Практическая, ценность работа.. Разработана технология получения беленой целлюлозы из древесины осины в системе перуксусная кислота - изобутиловый спирт - вода с выходом 67,7-67,9$, белизной от 82,7$ до 84,6$ и высокими показателями механической прочности. Для получения целлюлозы с белизной 90$ и выше разработан режим варки в присутствии силиката натрия с последующей обработкой цел-'люлозы (без промывки) диоксидом хлора (0,5$ к массе целлюлозы). Производство беленой целлюлозы по разработанному способу экономически более выгодно, чем производство беленой сульфатной целлюлозы.
Апробация, работы. Основное содержание работы докладывалось на научно-технической конференции Санкт-Петербургской лесотехнической академии в 1995г.
Автор выносит на защиту:
-
Технологию получения беленой целлюлозы из древесины осины в системе перуксусная кислота - изобутиловый спирт - вода;
-
Влияние различных добавляемых реагентов на процесс делигнификации осиновой древесины в системе перуксусная кислота - изобутиловый спирт - вода и показатели получаемой целлюлозы;
-
Закономерности процесса делигнификации осиновой древесины в системе перуксусная кислота - изобутиловый спирт - вода;
-
Закономерности изменения субмикроскопической структуры древесины в процессе ее делигнификации в системе перуксусная кислота - изобутиловый спирт - вода.
Структура, „и .объем, работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, методической и экспериментальной частей, выводов и библиографии. Работа изложена на 143 страницах машинописного текста, содержит 22 рисунка, 26 таблиц, 118 литературных источников.