BE500596A

BE500596A -

Info

Publication number: BE500596A
Authority: BE

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  PROCEDE D'EXPLOITATION  :DE ,LA   LIGNINE   EXISTANT-DANS.LE   BOIS 
Il est connu d'utiliser et d'exploiter la lignine existant dans le bois ou dans toutes autres matières ligeuses, en soumettant les dites matières   à   un traitement alcalin combiné, dans certains cas,, avec un trai- tement simultané par des agents oxydants, en vue de préparer des produits variés tels que la vanilline,les agents tannants, les corps synthétiques, etc. 



   Ces procédés ont toutefois de sérieux inconvénients,, du fait qu'ils exigent une consommation très élevée de corps chimiques et, en par- ticulier, de bases alcalines. Comme on le   sait   le bois   contient.,   en plus de la cellulose et de la lignine, des sucres de différentes sortes, à sa- voirce que l'on appelle les hémi-celluoloses. Ces derniers corps sont dé- gradés pendant le traitement alcalin et, au cours de cette dégradations ils entraînent une consommation de base alcaline sans donner en échange des produits intéressants. D'autre part, la cellulose consomme des quanti- tés insignifiantes de base alcaline!) mais peut entraîner, le cas échéant, une consommation excessive d'autres corps chimiques, par exemple d'agents oxydants. 



     Du   point de vue économique il   est.,   par conséquente désirable d'é-   liminer,   totalement ou partiellement¯, les   hémi-celluloses   et la cellulose a- vant le traitement alcalin. Il convient, en outrer d'effectuer ces opéra- tions à peu de frais et de telle sorte que la lignine qui reste dans la ma- tière à l'état concentrée existe sous une forme   permettant   de l'utiliser dans le but cherché,, 
Le procédé conforme à la présente invention permet d'obtenir ces résultats   -.

   il   est caractérisé par le fait que le bois, ou autres substances ligneuses et de préférence les déchets de bois ou la sciure de bois, est sou- mis avant le traitement alcalin (et avant l'oxydation, le cas échéant), à 1' influence de microorganismes (champignons   et/ou   bactéries) et/ou d'enzymes quipréalablement aux dits   traitements,,   attaquent, dégradent et éliminent 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 l'hémi-cellulose et la cellulose, mais laissent la lignine dans un état sen- siblement inchangée 
En   fait;,   des processus similaires existent dans la nature en rap- port avec certaines sortes de caries du bois.

   Dans ces cas, les conditions extérieures jouent un rôle décisif en ce qui concerne le développement de la dégradationo Mais les conditions qui existent dans la nature ne sont souvent pas les meilleures pour opérer la dégradation sélective que l'on recherchée En faitcertaines sortes de microorganismes existant dans la nature n'ont absolument pas les propriétés désirables, dans le cas présents, mais peuvent., au contraire déterminer ce que l'on appelle des "esters de   lignine".   



   L'invention présente,en outre,la caractéristique suivante que, en choisissant les microorganismes bien appropriés au but recherché et en maintenant les conditions les meilleures dans chaque cas particulier, on ar- rive à obtenir une dégradation aussi rapide que possible, et poussée jusqu'à un stade tel que la plus grande quantité possible d'hémi-celluloses et de cel- lulose ait été éliminée, sans que la lignine ait subi une modification à un degré risquant de gêner les fabrications ultérieures. 



   Dans certains casil peut être avantageux d'éliminer les produits de dégradation solubles après la dégradation par les microorganismes,en les extrayant par des solvants appropriés tels que l'eau et les solutions aqueu- ses., ou les solvants organiques, et par exemple les alcools, les cétones, les acides, les éthers, les hydro-carbures,   etc.,   l'extraction se faisant de n'importe quelle manière appropriée par voie continue ou discontinue. 



  Lorsque l'on utilise l'eau comme solvant, le pH peut, par exemple, être su- périeur à 5. De cette manière le bois est débarrassé des substances qui aug- mentent la consommation en produits chimiques et qui perturbent le traite- ment continu des substances à un degré encore plus élevé. 



   La dégradation peut se faire par exemple, à l'aide de champig- nons appartenant aux familles suivantes :Merulius,   Lentinus,     Lenzites.,   Coni- ophora, Porta;, Polyporusg   Fomes.,   Aspergillus., Pénicillium;,   Trametes,   Botrytis,   Trichoderma;,   Fusarium..   Oidium,   etc...et de bactéries appartenant à la famil- le de Cytophages, etc.. 



   Pour compléter l'action optimum de ces microorganismes, il con- vient de régler., dans chaque cas particulier, les conditions concernant le pH, l'humidité, l'admission de l'air, la présence de corps nutritifs, etcoo Ces conditions peuvent être facilement déterminées expérimentalement et sont illustrées en détail dans les exemples suivants qui concernent, en pre- mier lieu, la préparation de vanilline;

  , mais qui, de ce fait, n'impliquent nullement une limitation quelconque de l'étendue de   l'inventiona   
Exemple 1, 
Des morceaux de bois de pin sont stérilisés soigneusement., après quoi on les place dans des cornues de   Kolle   un substrat de malt-agar en- semencé avec du mycelium de champignon Lentinus   Lepideus.   Les cornues sont placées dans une chambre ayant un degré d'humidité relatif constant de 80%, et une température constante de 22 Co Après une durée appropriée (deux   à   six mois), la substance est retirée des cornues et débarrassée du mycélium;, après quoi on détermine la perte de poids de matière sèche (en pour cent du poids de matière sèche   initial).   Les morceaux sont alors broyés et tamisés;

  , de fa- gon à donner des grains de dimensions inférieures à 0 mm,25. La teneur en hu- midité et en méthoxyle de la poudre de-bois (calculée par rapport à la matiè- re sèche) est déterminée. On oxyde ensuite la matière de la manière suivante, de façon à obtenir de la vanilline. 



   Trois parties en poids de poudre de bois sont   mélangées,   dans un autoclave en acier inoxydable,, avec vingt-cinq parties en volume d'une solu- tion d'hydroxyde de sodium,, à 8%, et 2,5 parties en poids de nitrobenzène. 



  L'autoclave est fermé et immergé dans un bain d'huile, maintenu à une tem- pérature de 180 C et dans lequel on fait tourner le dit autoclave pendant ap- proximativement deux   heureso   On retire ensuite l'autoclave du bain d'huile et on le refroidit par de l'eau aussi rapidement que possible; on distille 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 alors le contenu à la vapeur d'eau, de manière à éliminer les composés azotés aromatiques dérivés du   nitrobenzèneo   Après centrifugation et acidification jusqu'à un pH égal approximativement à   2   le mélange est soumis à une extrac- tion continue par le   trichlore-éthylène   pendant cinq heures.

   L'extrait obte- nu est évaporé et l'on obtient un résidu plus ou moins   cristallin,,La   vanil- line peut alors être récupérée de ce résidu, d'une manière en soi connue. 



   Le tableau ci-dessous montre le rendement en vanilline, à partir de bois de pin dégradé jusqu'à différents stades à l'aide de lentinus lepi-   deuso   A titre de comparaisons on a indiqué également les valeurs correspon- dantes obtenues à partir de bois de pin sain à croissance normale (perte en poids de matière sèche : 0%). Le rendement en vanilline est calculé à partir de la matière de départ sèche. 
 EMI3.1 
 
<tb> 



  Pourcentage <SEP> Pourcentage <SEP> Teneur <SEP> Pourcentage <SEP> Consomma- <SEP> Consomma-
<tb> 
<tb> 
<tb> de <SEP> perte <SEP> en. <SEP> d'humidité <SEP> en <SEP> de <SEP> tion <SEP> en <SEP> tion <SEP> en <SEP> gr.
<tb> 
<tb> 
<tb> poids <SEP> de <SEP> la <SEP> méthoxy- <SEP> vanilline <SEP> gr.de <SEP> NaOH <SEP> de <SEP> nitro-
<tb> 
<tb> 
<tb> matière <SEP> sèche <SEP> . <SEP> le <SEP> par <SEP> gro <SEP> de <SEP> benzène <SEP> par <SEP> gro
<tb> 
<tb> vanilline <SEP> de <SEP> vanilline
<tb> 
 
 EMI3.2 
 0,0 8g3 z78 7,70 9,4 Il,8 262 7,2 5937 9 g40 z5 9,4 z7 7,1 z16 loo6 791 899 z5 7,1 6962 11,26 694 O9o 2 a0 z0 708 11995 690 795 
Comme on peut le voir sur le tableau ci-dessus, la consommation de produits chimiques est réduite de plus de 35% si   l'on     utilise   au lieu de bois sain, du bois dégradé d'une manière convenable.

   



   Exemple 2 
Du bois de pin est soumis à l'influence de Coniophora   puteana   de la manière décrite à l'exemple 1. Lors de l'oxydation, de la manière indi-   quée   de la matière obtenues, on obtient les valeurs suivantes : 
 EMI3.3 
 
<tb> Pourcentage <SEP> Pourcentage <SEP> Teneur <SEP> en <SEP> Pourcentage <SEP> Consomma- <SEP> Consomma-
<tb> 
<tb> de <SEP> perte <SEP> en <SEP> d'humidité <SEP> méthoxy- <SEP> de <SEP> vanilli- <SEP> tion <SEP> en <SEP> gr. <SEP> tion <SEP> en
<tb> 
<tb> poids <SEP> de <SEP> la <SEP> le <SEP> ne <SEP> de <SEP> NaOH <SEP> gr. <SEP> de <SEP> ni-
<tb> 
<tb> matière <SEP> sè- <SEP> par <SEP> grade <SEP> trobenzène
<tb> 
<tb> che <SEP> vanilline <SEP> par <SEP> grade
<tb> vanilline.
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> <SEP> 



  1198 <SEP> 7,2 <SEP> 5,25 <SEP> 8984 <SEP> 891 <SEP> 1092 <SEP> 
<tb> 
<tb> 27,1 <SEP> 6,4 <SEP> 5957 <SEP> 10940 <SEP> 699 <SEP> 8,6
<tb> 
 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims

EMI3.4 4199 692 z08 11900 6p5 891 49 599 6985 11953 691 79' REVENDICATIONS. EMI3.5 ==s==ss===ss==ss= 1 - Procédé d'exploitation et d'utilisation de la lignine exis- tant dans le bois et dans d'autres substances ligneuses et, en particulier, dans les déchets et dans la sciure de bois, par traitement alcalin du boisa le cas échéant combiné avec un traitement simultané à l'aide d'agents oxy- dants, caractérisé par le fait que le bois est soumis,, avant ce traitement, à l'influence de microorganismes appropriés (champignons et/ou bactéries)et/ ou d'enzymes qui attaquent, dégradent et éliminent les composants (hémi-cel- luloses et cellulose) du bois autres que la lignine et qui, lors du traite- ment alcalin, réagissent sur les corps chimiques et.en particulier,

les bases alcalines, en en augmentant la consommation. <Desc/Clms Page number 4>

2 - Procédé d'après la revendication 1, caractérisé par le fait que la dégradation en question est obtenue au moyen de champignons apparte- nant aux familles Merulius, Lentinus, Lenzites, Coniophora R@la lypores, Formes, Aspergillus, Penicillium, Trametes, Botrytis, Trichoderma, Fusarium., Oidium, et de bactéries appartenant à la famille des Cytophages.

3 - Procédé d'après les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait qu'après dégradation au moyen de microorganismes,le bois est soumis à une extraction par un ou plusieurs solvants appropriés, de façon à élimi- ner les produits de dégradation nuisibles.

4 - Procédé d'après les revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que ce solvant est de l'eau ou une solution aqueuse.

5 - Procédé, d'après les revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que cette solution aqueuse a un pH supérieur à 5.

6 - Procédé d'après les revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le solvant est constitué par un ou plusieurs solvants organiques tels que les alcools, les cétones, les éthers, les hydro-carbures, etc...

7 - Procédé d'exploitation de la lignine existant dans le bois ou autres matières ligneuses,tel que décrit ci-dessus.