Состав, свойства и использование лигнинов окислительной делигнификации древесины пихты, берёзы и осины и суберина коры берёзы

• Автор: Гарынцева, Наталья Викторовна
• Шифр специальности: 05.21.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 127 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава 1 Литературный обзор

1.1. Природные и технические лигнины

1.1.1. Состав и строение лигнина

1.1.2. Лигнины сульфатной варки

1.1.3. Лигнины сульфитной варки

1.1.4. Лигнины других процессов делигнификации

1.1.5. Гидролизный лигнин

1.2. Направления использования технических лигнинов

1.2.1. Утилизация в исходной форме

1.2.2. Применение химически модифицированных лигнинов
1.2.3. Получение низкомолекулярных продуктов из лигнинов
1.2.4. Получение из лигнина активных углей и медицинских
сорбентов
1.3. Химическая переработка березовой коры
1.3.1. Способы выделения экстрактивных веществ и суберина
1.3.2. Состав и применение природного полиэфира - суберина
1.4. Заключение по литературному обзору
Глава 2 Экспериментальная часть
2.1. Характеристика используемого сырья
2.2. Методика окислительной делигнификации древесины
и выделения лигнина
2.3. Методика гидролиза бересты коры березы
2.4. Методики химического и физико-химического анализа
2.5. Методики получения и определения физико-механических свойств древесных плитных материалов
2.6. Методики получения и определения адсорбционных характеристик сорбентов из лигнина

2.7. Методики получения и определения свойств
покрытий из суберина
2.8. Методы математической обработки экспериментальных данных
Глава 3 Изучение состава и свойств лигнинов, полученных окислительной делигнификацией древесины
пихты, березы и осины
3.1. Исследование состава лигнинов
3.2.Термические свойства лигнинов
3.3. Связующие и сорбционные свойства лигнинов
окислительной делигнификации древесины
3.3.1. Свойства древесных плитных материалов, полученных с использованием лигнинов
3.3.2.Свойства сорбентов, полученных из лигнинов
Глава 4 Изучение состава и свойств суберина, выделенного из коры березы
4.1. Функциональный и термический анализ суберина
4.2. Связующие, пленкообразующие и огнезащитные
свойства суберина
4.2.1. Свойства древесных плитных материалов, полученных
с использованием суберина
4.2.2. Пленкообразующие свойства суберина
4.2.3. Огнезащитные свойства суберина
Выводы
Список использованных источников
Введение
Основным направлением химической переработки древесины является производство целлюлозы для получения бумаги, картона и синтеза эфиров целлюлозы. При этом происходит накопление отходов производства в виде технических лигнинов.
Лигнин представляет собой природный полимер нерегулярного строения, состоящий из фенилпропановых структурных единиц. Его содержание в древесины может достигать 30 % мае. Химический состав технических лигнинов определяет рациональные пути их применения. Направления утилизации лигнинов в исходной форме основаны, главным образом, на их диспергирующих, адгезионных и поверхностно-активных свойствах.
В настоящее время разрабатываются новые экологически безопасные методы окислительной делигнификации растительного сырья. Они основаны на использовании таких «зеленых» делигнифицирующих агентов как кислород, пероксид водорода и озон.
Окислительная каталитическая делигнификация древесины в среде «пероксид водорода - уксусная кислота- вода - сернокислотный катализатор» позволяет получать целлюлозу с высоким выходом и низким содержанием в ней остаточного лигнина. Лигнин окислительной делигнификации обладает низкой молекулярной массой и отличается по своему составу и реакционной способности от промышленных лигнинов.
Другим многотоннажным отходом переработки древесины является
кора березы, значительная часть которой накапливается на фанерных
комбинатах и других деревообрабатывающих предприятиях. Одним из
перспективных направлений утилизации внешнего слоя коры березы -
бересты является получение биологически активного тритерпеноида -
бетулина. При этом в качестве побочного продукта образуется суберин -

Однако, в литературе отсутствуют систематические данные о составе и возможных путях использования лигнинов, образующихся при получении целлюлозы новым экологически безопасным процессом окислительной делигнификации древесины в среде «уксусная кислота - пероксид водорода - вода - сернокислотный катализатор».
В литературе практически отсутствуют сведения о разработке эффективных методов утилизации суберина, образующегося в качестве побочного продукта получения биологически активного бетулина из бересты коры берёзы. Также отсутствуют систематические исследования связующих, пленкообразующих и огнезащитных свойств композиций на основе суберина.
Таким образом, является весьма актуальным изучение возможных направлений утилизации отходов лигнинов, образующихся при получении целлюлозы окислительной делигнификацией древесины, а также суберина, образующегося при переработке коры березы.
В связи с этим в диссертационной работе сформулированы следующие задачи:
- изучить химический состав и термические свойства лигнинов, получаемых окислительной делигнификацией древесины пихты, березы и осины;
исследовать связующие свойства лигнинов окислительной делигнификации древесины;
- разработать способ получения сорбентов на основе лигнинов окислительной делигнификации древесины пихты, берёзы и осины;
- изучить влияние способа выделения суберина из бересты коры березы на его состав и термические свойства;
- исследовать возможности применения суберина коры березы в качестве связующего вещества при получении древесных плитных материалов;
- изучить пленкообразующие свойства композиций на основе продуктов термической поликонденсации суберина;
- исследовать огнезащитные свойства покрытий на основе суберина.