Коллоидно-химические свойства гетерогенных систем на основе сульфатного мыла и продуктов его переработки

• Автор: Труфанова, Марина Витальевна
• Шифр специальности: 05.21.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Архангельск
• Количество страниц: 175 с. : ил.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1. Сульфатное мыло и продукты на его основе
1.2. Получение и переработка сульфатного мыла
1.2.1. Теоретические основы и технология получения сульфатного мыла
1.2.2. Теоретические основы и технология получения таллового масла
1.3. Влияние технических лигнинов на поведение гетерогенных систем
1.4. Коллоидно-химические свойства сульфатного мыла и его основных 33 компонентов
1.5. Характеристика сульфатного лигнина 43 ВЫВОДЫ ПО ЛИТЕРАТУРНОМУ ОБЗОРУ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ 52 ИССЛЕДОВАНИЯ
2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Выбор объектов исследований
2.2. Выбор метода исследования
2.3. Методика получения и характеристика препаратов сульфатного 60 лигнина
2.4. Методы и результаты химического анализа древесины, целлюлозы, 63 черных щелоков
2.5. Методика получения модельных смесей
2.6. Методика получения таллового масла и определение устойчивости 66 водно-масляных эмульсий в присутствии сульфатного лигнина
2.7. Определение компонентного состава лигнинов
2.8. Определение элементного состава лигнинов
2.9. Гель-хроматографический анализ лигнинов
2.10. Определение поверхностного натяжения растворов
2.11. Кондуктометрическое определение ККМ
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
ЗЛ. Коллоидно-химические свойства олеата натрия и абиетата натрия
3.2. Коллоидно-химические свойства сульфатных лигнинов ели и березы •
3.3. Влияние сульфатных лигнинов на коллоидно-химические свойства олеата натрия и абиетата натрия
3.3.1. Влияние сульфатных лигнинов на коллоидно-химические свойства олеата натрия
3.3.2. Влияние сульфатных лигнинов на коллоидно-химические свойства абиетата натрия
3.3.3. Влияние сульфатных лигнинов на коллоидно-химические свойства смеси олеат натрия - олеата натрия
3.4. Влияние коллоидно-химических свойств на поведение сульфатного
мыла при разложении
ВЫВОДЫ
ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СИМВОЛОВ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

В настоящее время с повышением активности деятельности целлюлозно-бумажных комбинатов происходит увеличение объемов потребляемого древесного сырья. [1...3]. Ресурсы древесины возобновляемы, тем не менее, только комплексная ее переработка позволяет получить высокие результаты без нарушения экологического баланса в окружающей среде [1,2,4...8].
В производстве целлюлозы доминирует сульфатный способ, признанный экологически менее опасным и наиболее используемым по сравнению с другими методами. Это связано с тем, что сульфатный процесс имеет ряд экологических и технологических преимуществ. В частности, он позволяет перерабатывать практически любое растительное сырье и получать целлюлозу с высокими прочностными свойствами. Другим важным преимуществом сульфатного способа производства целлюлозы является отлаженная схема регенерации варочных реагентов. В ходе делигнификации нецеллюлозные компоненты древесины растворяются в варочном щелоке, который далее сжигается с целью регенерации варочных реагентов и восполнения теплозатрат процесса. Данная технология сопряжена с выделением экстрактивных смолистых веществ совместно с производными лигнина в виде так называемого сульфатного мыла. Необходимость извлечения сульфатного мыла из черного щелока связана с его способностью к пенообразованию, в результате чего происходит загрязнение выпарных конденсатов компонентами черного щелока. Кроме того, сульфатное мыло снижает эффективность упаривания, пригорая к стенкам выпарных аппаратов, а подчас и выводя последние из строя [9,10,11 ...15].
Сульфатное мыло представляет собой водно-солевой коллоидный раствор сложной смеси натриевых солей смоляных и жирных кислот, неомыляемых веществ, лигнина, а также других компонентов черного щелока. Нейтрализация смеси ведет к расслаиванию на талловое масло и

мицеллообразования (ККМ) мономерных ПАВ, настолько низка, что ее зачастую трудно оценить экспериментально [137]. При превышении указанной концентрации наблюдается резкое изменение внутренней структуры растворов ПАВ, о чем свидетельствуют характерные изломы на кривых концентрация - свойство [100]. Концентрация начала образования ассоциативных комплексов является важной коллоидно-химической характеристикой и в первом приближении может служить мерой олеофильности ПАВ, что на практике открывает возможности регулирования коллоидных свойств растворов поверхностно-активных веществ путем модификации последних.
Диссоциация полимерных ассоциатов протекает обычно с более высокой скоростью, чем ассоциация, однако для достижения равновесия может потребоваться длительное время [100]. Поэтому для измерения равновесных значений адсорбции подобных растворов на межфазной поверхности их требуется длительный по времени эксперимент. Таким образом, достижение адсорбционного равновесия на границе раздела фаз жидкость-газ молекул лигнина будет определяться не только величиной поверхностной активности этого ВМС, но и релаксационными процессами, происходящими как в объеме раствора, так и адсорбционном слое.
Ассоциация макромолекул возможна с низкомолекулярными
веществами, типичным примером которой является связывание катиона полимерными кислотами [137]. Стабильность ассоциатов зависит от pH среды, присутствия низкомолекулярных электролитов, температуры и др. внешних факторов. Ассоциативные комплексы лигнинов разрушаются при введении в раствор добавок низкомолекулярных электролитов [138,139]. По аналогии с другими полимерами, например,
акрилонитрилвинилсульфонатным сополимером [140], это может быть объяснено нейтрализацией электролитами ионогенных групп, приводящей к уменьшению гидродинамического объема молекулы, а также
экранированием диполей индивидуальных макромолекул.