Избирательность делигнификации лиственной сульфатной целлюлозы озоном

• Автор: Донцов, Андрей Геннадиевич
• Шифр специальности: 05.21.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Сыктывкар
• Количество страниц: 106 с. : ил

Введение.

Содержание

Глава I. Литературный обзор.
1.1. Влияние процессов отбелки на окружающую среду
1.2. Современные тенденции развития технологии отбелки сульфатной целлюлозы
1.3. Отбелка целлюлозы озоном
1.4. Использование озона в сочетании с другими отбельными реагентами
1.5. Использование озона в схемах отбелки
1.6. Исследование фенольных продуктов озонолиза небеленой целлюлозы
Глава II. Экспериментальная часть.
2.1. Методы анализа целлюлозы
2.2. Озонирование целлюлозы
2.3. Групповое разделение эфирорастворимых веществ фильтратов после озонирования небеленой целлюлозы
2.4. Фракционирование фенольных продуктов озонолиза небеленой целлюлозы
2.5. Гель-проникающая хроматография
фенольных соединений
2.6. Высоко-эффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ) фенольных соединений

Глава III. Делигнификация лиственной сульфатной целлюлозы озоном.
3.1. Влияние начальной жесткости целлюлозы на эффективность делигнификации и интенсивность ее деструкции при озонировании
3.2. Избирательность озонирования небеленой лиственной сульфатной целлюлозы
3.3. Влиявие вида предварительной обработки на эффективность и избирательность делигнификации целлюлозы озоном
Глава IV. Исследование фенольных продуктов озонолиза небеленой целлюлозы и лигнина
4.1. Разработка методики компонентного анализа эфирорастворимых фенольных соединений
4.2. Разработка методики фракционирования фенольных продуктов озонолиза небеленой лиственной сульфатной целлюлозы
4.3. Результаты определения состава фильтратов озонирования
небеленой целлюлозы и щелочного сульфатного лигнина
Выводы
Список литературы

Список сокращений и обозначений
АОХ - адсорбируемый, органически связанный хлор
а.с.ц. - абсолютно сухая целлюлоза
БПК5 - биологическое потребление кислорода
ВЭЖХ - высоко-эффективная жидкостная хроматография
ГЖХ - газо-жидкостная хроматография
ГПХ - гель-проникающая хроматография
ДМСО - диметилсульфоксид
КДа - килодальтон (единица измерения молекулярной массы веществ)
КЩО - кислородно-щелочная обработка
мкм - микрометр
ММ - молекулярная масса
МПа - мегапаскаль (единица измерения давления)
ОВС - озоно-воздушная смесь СП - степень полимеризации целлюлозы СФА целлюлоза - сульфатная целлюлоза ТФЭ - метод твердофазной экстракции
УФ-детектор - детектор на ультрафиолетовую область спектра ХОС - хлорорганические соединения ХПК - химическое потребление кислорода ЩСЛ - щелочной сульфатный лигнин
ЭДТА - этилендиаминтетрауксусная кислота, натриевая соль

цепи (как альдегида) и образованием соответствующих парахинонов (VII).
В ходе отбелки с использованием молекулярного кислорода в щелочной среде может образовываться пероксид водорода [48, 68], гомолитическое разложение которого приводит к образованию высокоактивных гидроксильных НО, гидропероксидных НОО радикалов, а также супероксиданион-ради-калов О2" . Механизм начальной электрофильной атаки Ог, НО, НОО и Ог", в принципе, одинаков, однако, вторичные радикальные продукты распада пероксида водорода отличаются неизбирательным действием и способны в значительной степени воздействовать на углеводную часть целлюлозы, разрушая ее.
Характерной особенностью деструкции лигнина при отбелке молекулярным кислородом является образование хромофорных структур - карбонильных, в том числе и сопряженных с бензольным кольцом, а также хинон-ных функциональных групп.
Окисление фенольных структур диоксидом хлора. Примером окисления фенилпропановых единиц лигнина по радикальному механизму в кислой среде являются реакции диоксида хлора. Радикалы СЮ2 отрывают атом водорода от фенольных гидроксильных групп, способствуя тем самым образованию феноксильных и циклогексадиеновых радикалов (рис. 1.6). Дальнейшее взаимодействие данных радикальных продуктов с диоксидом хлора приводит к образованию нестабильных хлоритных эфиров орто- или парахинонов, гидролиз которых ведет к раскрытию бензольного кольца с образованием производных муконовой кислоты либо к отщеплению боковой цепи с образованием хинонных структур [48]. Особенностью отбелки диоксидом хлора является преимущественное окисление фенольных единиц лигнина без образования продуктов замещения.
Окисление ароматических и олефиновых структур лигнина перо-ксикислотами. В реакциях лигнина с пероксикислотами и пероксидом водорода в кислой среде активными частицами, проявляющими электрофильные свойства, являются катионы гидроксила НО+. Действие ионов НО+ похоже на