55. Жирные кислоты, жиры, воски и минеральные вещества.
Представителями ЖК являются:
– пальмитиновая – С15Н31СООН;
– стеариновая – С17Н33СООН;
– бегеновая – С21Н43СООН
– олеиновая – С17Н31СООН
– линолевая – С17Н29СООН
– линоленовая – С17Н27СООН
В древесине более 80% ненасыщенных ЖК.
В древесине хвойных пород ЖК содержатся в паренхимных клетках, в клеткаах сердцевинных лучей, в трахеидах; в др. лиственных пород – концентрируются в клетках, образующих сердцевинные лучи.
В основном ЖК входят в состав жиров и восков.
Жиры – смешанные триглицериды:
Воски – слож эф ЖК и одноатомных спиртов
В растениях участвуют в образовании тонкой гидрофобной пленки на поверхности покровных тканей.
Минеральные вещества - содержание минеральных в древесине определяют по зольности. Зольность древесины пород умеренной климатической зоны находится в основном 0,2–0,5%, редко достигает 1% и выше. У тропических пород древесины может достигать 5%.
Основными элементами древесной золя являются кальций, калий, магний, а для тропических пород и недревесного сырья и кремний. Присутствуют также Mn, Na, P, Cl, Zn, Fe, Al.
56. Общие сведения о делигнификации древесины. Характеристика существующих способов. Основные процессы, протекающие при переработке древесины.
Делигнификация (удаление лигнина) – один из важнейших процессов химической переработки древесины.
Варочный процесс (варка) – это обработка измельченной щепы варочным раствором при повышенной температуре и определенном давлении с целью получения волокнистого полуфабриката – технической целлюлозы.
На варочный процесс влияют следующие факторы:
– доступность разных областей древесной ткани варочным реагентам;
– распределение компонентов в клеточной стенке и их набухание;
– степень деструкции лигнина и других компонентов древесины;
– скорость диффузии продуктов реакции и отдельных компонентов из клеточной стенки в варочный раствор и др.
Стадии гетерогенного варочного процесса:
– диффузия варочных реагентов внутрь щепы – пропитка щепы;
– химическое взаимодействие реагентов с компонентами древесины;
– диффузия продуктов реакции из древесины в варочный раствор.
Виды варок:
– кислая (сульфитная);
– щелочная (сульфатный и натронный);
– окислительная делигнификация в щелочной среде;
– делигнификация органическими растворителями.
57. Делигнификация древесины в кислой среде. Теоретические основы процесса. Виды варок. Реакции лигнина при сульфитной варке.
СФИ – обработка древесной щепы водными растворами сернистой кислоты и ее солей.
Параметры: рН 1-3; Т 125-180 оС, продолжительность 1.5-7 ч.
Сернистая кислота необходима для сульфирования лигнина и его деструкции.
Продукт сульфирования – нерастворимые лигносульфоновые кислоты.
Катион соли сернистой кислоты – основание варочного раствора.
Виды оснований (в зависимости от растворимости):
Нерастворимый Са 2+
Полурастворимый Мg 2+
Растворимые Na+ NH+
При сульфитной варке сернистая кислота ведет себя как одноосновая.
Изменяя рН среды, вид основания, температуру процесса варку можно вести по-разному.
Виды варок:
Сульфитная рН=1.5-3
Бисульфитная рН=4.5-9.5
Варка со свободным SO2
Ступенчатые варки.
Химические процессы, протекающие при сульфитной варке:
Сульфирование лигнина;
Гидролитическая деструкция;
Конденсация (сшивка) лигнина.
- Реакции конденсации усиливаются с повышением температуры и кислотности среды
- Процессы, которые препятствуют растворению лигнина и снижают его реакционную способность называют инактивацией лигнина.
- Если инактивация сильная, то лигнин не сульфируется и не растворяется – на выходе получаем «черную варку».
Сульфирование - процесс введения сульфогрупп SO3H-
Cульфирующим реагентом служит сернистая кислота и ее соли.
В сульфитном варочном растворе существует равновесие:
Сульфирование ФПЕ лигнина:
