ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЧЕРНОГО ЩЕЛОКА ПРИ ВЫДЕЛЕНИИ СУЛЬФАТНОГО МЫЛА В ПРИСУТСТВИИ ДОБАВОК ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ
УДК 676.2
Аннотация
При делигнификации древесины образуется черный щелок – отработанный раствор многокомпонентного состава, обогащенный ценными экстрактивными веществами, количество которых варьируется в зависимости от вида древесины. Извлечение этих веществ из производственных растворов и переработка их в биологически активные вещества, таловые продукты соответствует тенденции развития целлюлозно-бумажных предприятий – внедрению технологий, основанных на научных разработках с возможностью их технического применения, с сочетанием современных требований охраны окружающей среды. На современных предприятиях эффективность извлечения сульфатного мыла не превышает 75‒80%, при этом получают продукт невысокого качества с большим количеством посторонних примесей, особенно при выделении из отработанных щелоков после варки лиственных пород древесины. Это усложняет процесс переработки мыла, в том числе в ценные биологически активные вещества (бета-ситостерин и др.).
В работе для интенсификации выделения лиственного сульфатного мыла предлагается введение деэмульгирующих и коагулирующих добавок в черный щелок. Исследованы коллоидно-химические характеристики полученного лиственного сульфатного мыла. На изотермах поверхностного натяжения обнаружены две критические концентрации мицеллообразования (ККМ). Появление ККМ2 (в области концентраций 0.9–1.0%) свидетельствует о перестроении мицелл в сфероцилиндрическую форму. Проведен сравнительный качественный и количественный анализ состава производственного сульфатного мыла и полученного в лаборатории в присутствии выбранных добавок. Введенные вещества способствуют извлечению фитостерина из черного щелока лиственных пород древесины. Рассмотрено влияние добавок ПАВ на основные физико- и коллоидно-химические характеристики черного щелока до и после отделения сульфатного мыла. В результате введения добавок ПАВ наблюдается снижение вязкости и уменьшение пенообразования раствора черного щелока.
Скачивания
Metrics
Литература
Bogomolov B.D., Sapotnitskiy S.A., Sokolov O.M. Pererabotka sul'fatnogo i sul'fitnogo shchelokov. [Processing of sulphate and sulphite liquors]. Moscow, 1989, 360 p. (in Russ.).
Nepenin YU.N. Proizvodstvo sul'fatnoy tsellyulozy. [Sulphate pulp production]. Moscow, 1990, 601 p. (in Russ.).
Lysogorskaya N.P., Dem'yantseva Ye.YU., Klyubin V.V. Kolloidnyy zhurnal, 2002, vol. 64, no. 3, pp. 427–429. DOI: 10.1023/A:1015989330575. (in Russ.).
Wang Z., Shen T., Yang Y., Gao B., Wan Y., Li Y.C., Yao Y., Liu L., Tang Y., Xiea J., Ding F., Chen J. Journal of Cleaner Production, 2020, vol. 243, 118585. DOI: 10.1016/j.jclepro.2019.118585.
Aryan V., Kraft A. Journal of Cleaner Production, 2021, vol. 280, pp. 1–13. DOI: 10.1016/j.jclepro.2020.124616.
Vladimirova T.M., Sokolov O.M., Tret'yakov S.I. Fizikokhimiya lignina: materialy mezhdunarodnoy konferentsii. [Phys-icochemistry of lignin: materials of the international conference]. Arkhangel'sk, 2005, pp. 157–160. (in Russ.).
Feygus E.I., Zmachinskaya N.Ye. Tsellyuloza. Bumaga. Karton (obzor informatsii). [Cellulose. Paper. Cardboard (in-formation overview)]. Moscow, 1990, no. 9, 48 p. (in Russ.).
Filippov B.S. Izvestiya vuzov. Lesnoy zhurnal, 1964, no. 1, pp. 154–158. (in Russ.).
Tsvetkov A.A., Bogdanovich N.I., Selyanina S.B. Tsellyuloza. Bumaga. Karton, 2014, no. 7, pp. 58–61. (in Russ.).
Tsarev G.I., Nekrasova V.B. Lesokhimiya i podsochka (obzor informatsii) [Timber chemistry and tapping (information review)]. Moscow, 1985, no. 3, 40 p. (in Russ.).
Lichutina T.F., Sazhinov A.A. Gidroliznaya i lesokhimicheskaya promyshlennost, 1985, no. 4, pp. 20. (in Russ.).
Koverninskiy I.N., Komarov V.I., Tret'yakov S.I., Bogdanovich N.I., Sokolov O.M., Kutakova N.A., Selyanina L.I. Kompleksnaya khimicheskaya pererabotka drevesiny. [Complex chemical processing of wood]. Arkhangelsk, 2002, 347 p. (in Russ.).
Kovasin K., Tikka P., Laxén T. Pulp and Paper, 2002, vol. 103, issue 6, pp. 30–35.
Rouskova M., Heyberger A., Triska J., Krticka M. Chemical papers, 2011, vol. 65, no. 6, pp. 805‒811. DOI: 10.2478/s11696-011-0077-3.
Ela R.C.A., Spahn L., Safaie N. ACS Sustainable Chem. Eng., 2020, vol. 8, pp. 13997–14005. DOI: 10.1021/acssuschemeng.0c03692.
Aro T., Fatehi P. Separation and Purification Technology, 2016, vol. 175, pp. 469–480. DOI: 10.1016/j.seppur.2016.10.027.
Akimova G.S., Kurzin A.V., Pavlova O.S., Yevdokimov A.N. Khimiya i tekhnologiya komponentov sul'fatnogo myla. [Chemistry and technology of sulfate soap components]. St. Petersburg., 2008, 104 p. (in Russ.).
Tekhnologiya tsellyulozno-bumazhnogo proizvodstva. V 3 t. T. I. Syr'ye i proizvodstvo polufabrikatov. [Technology of pulp and paper production. In 3 vol. Vol. I. Raw materials and production of semi-finished products]. St. Petersburg, 2003, 633 p. (in Russ.).
Rusanov A.I., Shchokin A.K. Mitselloobrazovaniye v rastvorakh poverkhnostno-aktivnykh veshchestv. [Micelle for-mation in surfactant solutions]. St. Petersburg, 2016, 612 p. (in Russ.).
Lara M., Rodriguez-Malaver J., Rojas O.J. International Biodeterioration & Biodegradation, 2003, vol. 52, pp. 167–173. DOI: 10.1016/S0964-8305(03)00055-6.
Nassar M.M., Hassan K.M., Farrag T.E., Abd Elrahman S.A. International Water Technology Journal, 2016, vol. 6, no. 3, pp. 214–220.
Demin V.A. Khimiya i tekhnologiya sul'fatnykh shchelokov. [Chemistry and technology of sulfate liquors]. Syktyvkar, 2013, 127 p. (in Russ.).
Andreuccetti M.T., Leite B.S., d’Angelo J.V.H. O Papel, 2011, vol. 72, no. 12, pp. 52–57.
Sokolov O.M., Tret’yakov S.I. Proceedings of the International Conference "Physical Chemistry of Lignin", Arkhan-gelsk, 2005, pp. 157–160.
Cardoso M., Oliveria E.D., Passos M.L. Fuel, 2009, vol. 88, no. 4, pp. 756‒763.
Adams T. Tappi Journal, 2001, vol. 84, no. 6, pp. 1–18.
Polaa L., Colladoa S., Oulegoa P., Calvob P., Díaza M. Chemical Engineering Journal, 2021, vol. 405, pp. 1–10. DOI: 10.1016/j.cej.2020.126610.
Copyright (c) 2021 Химия растительного сырья
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Авторы, которые публикуются в данном журнале, соглашаются со следующими условиями:
1. Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и передают журналу право первой публикации вместе с работой, одновременно лицензируя ее на условиях Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным указанием авторства данной работы и ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.
2. Авторы сохраняют право заключать отдельные, дополнительные контрактные соглашения на неэксклюзивное распространение версии работы, опубликованной этим журналом (например, разместить ее в университетском хранилище или опубликовать ее в книге), со ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.
3. Авторам разрешается размещать их работу в сети Интернет (например, в университетском хранилище или на их персональном веб-сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению, а также к большему количеству ссылок на данную опубликованную работу.
