Деления лигнина

 

О П И С А Н "И-- Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

3l476I

Секта Советских

Социалистических

Республик

К ABYODCROMY CBNPEYEJIbCTBY

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 19.Ч.1967 (№ 1157177/23-4) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 21.1Х.1971. Бюллетень ¹ 28

Дата опубликования описания 18.XI.1971

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 668.474.О7 (088.8) Авторы изобретения

Б. Д. Богомолов, Е. Д. Гельфанд, А. И. Иванова, Е. П. Копылов и Э. Г. Лазарянц „ щ а щ, йщжсвя ИБЛИЮФ 1

Заявитель

СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ЛИГНИНА

Изобретение относится к способу получения лигнина из отработанных щелоков сульфатной варки целлюлозы.

Известен способ получения лигнина из отработанных щелоков сульфатно-целлюлозного производства, основанный на подкислении этих щелоков углекислым газом, серной, азотной или сернистой кислотами, отделении скоагулировавшего лигнина или его соли, промывке и сушке.

По известному способу нельзя получить лигнин, обладающий усиливающей активностью при введении в каучуки в сухом виде.

Для придания лигнину свойств активного наполнителя при введении в каучук в сухом виде в щелочной раствор лигнина вводят активирующие добавки, которые в дальнейшем необходимо регенирировать.

В последнее время в качстве активирующих добавок используют, например, спирты, кетоны, канифольные мыла. Получаемый при этом продукт может быть использован как активный усилитель каучуков при введении в сухом виде. Такой способ значительно упрощает технологию получения каучуков, усиленных лигнином, однако необходимость регенерации активирующих добавок и наличие запаха у конечного продукта составляют недостатки этого процесса.

С целью выделения из отработанных щелоков сульфатно-целлюлозного производства лигнина, обладающего усиливающей активностью при введении в каучуки в сухом виде, предложен способ, который заключается в том, что перед выделением лигнина из щелока путем подкисления последний обрабатывают восстановителем, в качестве которого можно использовать, например, гидросульфит т0 натрия (МазЬз04), сернистый газ (SO2), боргидрат натрия. При применении в качестве восстановителя сернистого газа, который в присутствии влаги образует кислоту, одновременно осуществляется и выделение лигни15 на из щелока без дополнительного применения какой-либо кислоты.

Предлагаемый способ прост и легко осуществим на практике. Применяемые восстановители являются широкодоступными и совер20 шенно не мешают регенерации маточного р аствор а.

Сернистый газ или сернистая кислота могут быть применены на комбинатах, где сочетаются сульфитно- и сульфатно-целлюлозное

25 производства. Источником сернистого газа могут служить различные отходящие газы

Для экономии сернистого газа обработку ще лока можно проводить до значительного понижения рН (до рН 9 — 10), а затем лигнин

30 выделять серной кислотой.

314761

¹ примера

Показатель, аеас/смКоитрол ь

2 3 4 5

17

26 23

123 110

29

Модуль при 300%иом удлинении

Сопротивление разрыву

35 Относительное у.l.øícпис, Остаточное удлиl I i. l l i i.

122

154 152

820 910

26 27

870

780 900 780

20 25 22

Предмет изобрете1 ия

С»осоо выделения лигнина из отработан»ы щелоков сульфатно-целлюлозного произ55 водства путем кислот»ой обработки щелоков с последующим отделением выпавшего осадка, его промывкой и сушкой известными методами, отличающийся тем, что, с целью получе»ия лигнина, обладающего усиливающей

60»кп в»0сп.lо при введении в каучуки в сухол виде, на щелока перед кислотной обработкой действуют восстановителем.

Гидросульфит натрия, как и сернистьш газ, является доступным реагентом и широко применяется как восстановитель в текстильной промышленности.

Лигнин, получаемый с применением гидросульфита натрия и сернистого газа, по запаху совершенно не отличается от лигнина, выделяемого без их применения, но имеет значительно более светлую окраску. 11ри введении в каучуки в сухом виде он ведет себя как усилитель.

При применении в качестве восстановителя боргидрата натрия получен лигнин, обладающий также усилива ощей активностью при введении в каучуки в сухом виде.

TI р и м ер 1. Для получеНия активного лигнина берут 250 мл освобожденного от мыла полуупаренного черного щелока от производственной сульфатнои варки древесины сосны с примесью ели (с Соломбальского комбината).

Удельный вес щелока 1,21. Содержание органических вешеств в нем 266 г/л, в том числе лиг ина 106 г1л; общая щелочность в»ересчете на дк1гй натр 79 г/л. К указанному количеству и елока добавляют 2,5 г тех»ическогб гфд1зосульфита натрия, перемешивают, нагревают при 50" С в течение 1 час, затем»овышают температуру до 80 С и нейтрализуют

30%-ной серной кислотой до рН 4,5 при перемешивании. Скоагулировавшийся лигнин отфильтровывают на полотняном фильтре с отсасыванием, смывают с фильтра 1о0 мл холодной воды (+20 C), перемешивают, вновь фильтруют с отсасыванием и окончательно промывают 150 мл воды. Г1ромытый лигнин сушат сначала на воздухе, а затем в вакуумном сушильном шкафу при 40=C. Выход лигнина 24 г.

Для определения активности сухой липшн (влажность 0,8%) вводят в каучук на лабораторных вальцах и получают резиновую смесь следующего состава (в вес. ч.):

Каучук СКС-ЗОАРК 100

Рубракс 5

Стеарин 2

Окись цинка 5

Дифенилгуанидин 0,3

Альтакс 1,5

Лигнин 30

Сера 2

Резиновую смесь вулканизуют в прессе пр»

143 С в форме с глубиной гнезда 1 мм в течение 80 мин.

Физико-механические показатели вулканизата приведены в таблице.

Для сравнения из этого же щелока в тех же условиях выделяют лигнин, »о не обрабатывают его гидросульфитом натрия. Из него также готовят вулканизат.

Пример 2. Проводя»роцесс, как в примере 1, из 250 мл полуупаренного черного щелока при добавлении 0,6 г гидросульфита натрия выделя1от лигнин.

Ilp имер 3. Лигнин выделяют в условиях примера 1, но промывку его производят не холодной (20=С), а нагретой до 60"С водой.

П р» е р 4. 250 мл щелока в условиях примера 1 при температуре 70"С обрабатывакзт сернистым газом. Обработка сернистым газом сопровождается понижением рН щело10 ка, поэтому дозировку сернистого газа контролируют по снижению рН щелока до 9,5. Затем щелок подкислЯют 30а7в-ной сеРной кислотой до рН 4,5 скоагулировавший лигнин отделяют, промывают и сушат, как в примере 1.

Пример 5. 250 мл щелока в условиях примера 1 обрабатывают по примеру 4, но снижая рН до 4,5. Скоагулировавшийся лиг»и» отделяют, промывают, сушат и испытывают, как в примере 1.

Лигнин, полученный в примерах 2 — 5, вводят в каучук по рецептуре примера 1 и готовят из него вулканизаты, физико-механические показатели которых представлены в таб25

Аналогичные результаты были получены

40 при обработке лигнина гидросульфитом калия и боргидратом натрия.

Как видно из таблицы, вулканизаты, изготовленные на основе каучу.ков, наполненных активным лигнином, имеют более высокие

45 физико-меха»ические показатели, чем вулка»изаты, полученные на основе каучуков, на»ол»енных лиг»ином, который не обработан

»осста»овителем. Так, по сопротивлению на разрыв они более чем в 2 раза превышают

50 ко»1роль ые вулканпзаты.

Подписное

3;каз 3201 15 Ц11ИИПИ Изд. № 1328

Тираж 473

Типография, пр. Сапунова, 2