CS244350B1 - Method of holocellulose preparation - Google Patents

Method of holocellulose preparation Download PDF

Info

Publication number
CS244350B1
CS244350B1 CS85349A CS39485A CS244350B1 CS 244350 B1 CS244350 B1 CS 244350B1 CS 85349 A CS85349 A CS 85349A CS 39485 A CS39485 A CS 39485A CS 244350 B1 CS244350 B1 CS 244350B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
holocellulose
aqueous
preparation
solution
weight
Prior art date
Application number
CS85349A
Other languages
Czech (cs)
Slovak (sk)
Other versions
CS39485A1 (en
Inventor
Anna Ebringerova
Original Assignee
Anna Ebringerova
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anna Ebringerova filed Critical Anna Ebringerova
Priority to CS85349A priority Critical patent/CS244350B1/en
Publication of CS39485A1 publication Critical patent/CS39485A1/en
Publication of CS244350B1 publication Critical patent/CS244350B1/en

Links

Landscapes

  • Paper (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)

Description

(54) SpOsob přípravy holocelulózy(54) Method for the preparation of holocellulose

22

Riešenie sa týká spósobu přípravy holocelulózy. Podstata spočívá v tom, že sa na rastlinný materiál posobí vodným roztokom oxidu chloričitého o koncentrácii 4 až 10 g/ /liter v množstve, ktoré je ekvivalentně 15 až 100 % hmot. aktívneho chlóru, vztahovaným na rastlinný materiál, pri teplote 30 až 60 °C po dobu 1 až 6 hodin a delignifikovaný materiál sa následné extrahuje 0,1 až 1 % hmot. vodným roztokom alkálií. Ako alkália sa použije hydroxid sodný alebo hydroxid draselný alebo hydroxid amónny. Riešenie má využitie v priemysle chemickom, celulózo-papierenskom a textilnom.The present invention relates to a process for the preparation of holocellulose. The principle is that it is impregnated on the plant material with an aqueous solution of chlorine dioxide at a concentration of 4 to 10 g / l in an amount equivalent to 15 to 100% by weight. of active chlorine relative to the plant material at a temperature of 30 to 60 ° C for 1 to 6 hours, and the delignified material is subsequently extracted with 0.1 to 1 wt. aqueous alkali solution. The alkali used is sodium hydroxide or potassium hydroxide or ammonium hydroxide. The solution is used in the chemical, pulp and paper and textile industries.

Vynález sa týká spósobu přípravy holocelulózy.The invention relates to a process for the preparation of holocellulose.

Holocelulóza, ktorú tvoří celulózová a hemicelulózová zložka rastllnnej hmoty, sa získá ako vláknitý zvyšok po odstránení extraktívnych látok, ligninu a vodorozpustných zložiek. Pri súčasných technológiach delignifikácie rastlinných materiálov je odstránenle ligninu sprevádzané značnou degradáciou hemicelulóz a ich rozpúšťaním vo varnom lúhu, pričom vo vláknině zostávajúci podiel hemicelulóz má v závislosti od podmienok várky do róznej miery změněné chemické a molekulárně vlastnosti. Za najvhodnejšie spósoby přípravy holocelulózy, pri ktorých sa podstatné zachová natívny charakter hemicelulóz, sa považuje delignifikácla chloritanom sodným v miere kyslom prostředí a posobenie kyselinou peroxyoctovou [T. E. Timell: Adv. Carbohydrate Chem. 19, 255“ (1964ΚΆ; M. pronka, W. Surewlcz: Cellulose Chem. Technol. 13, 511 (1979); M. Han, B. Swan: Svensk Papperstidn. 71, 552 (1968)]. Tieto postupy sú z híadiska širšej praktické) aplikácie neekonomické a zdlhavé. Sú náročné predovšetkým na spotřebu oxidačného činidla.Holocellulose, which is a cellulosic and hemicellulosic component of the plant matter, is obtained as a fibrous residue after removal of extractives, lignin and water-soluble components. With current plant material delignification technologies, the removal of lignin is accompanied by considerable degradation of hemicelluloses and their dissolution in the cooking liquor, while the remaining proportion of hemicelluloses in the fiber has varying chemical and molecular properties depending on the batch conditions. The most suitable methods for the preparation of holocellulose in which the native nature of hemicelluloses is essentially maintained are deignified with sodium chlorite in an acidic environment and peroxyacetic acid impregnation [T. E. Timell: Adv. Carbohydrate Chem. 19, 255 "(1964ΚΆ; M. pronka, W. Surewlcz: Cellulose Chem. Technol. 13, 511 (1979); M. Han, B. Swan: Svensk Papperstidn. 71, 552 (1968)]. non-economical and time-consuming applications). They are particularly demanding on the consumption of oxidizing agent.

Uvedené^ nevýhody odstraňuje v podstatně]miere sposob přípravy holocelulózy podlá vynálezu, ktorého podstata spočívá v tom, že sa na rastlinný materiál pósobí vodným roztokom oxidu chloričitého o koncentrácii 4 až 10 g/1 v množstve, ktoré je ekvivalentně 15 až 100 % hmot. aktívneho chlóru, vztahovaným na rastlinný materiál, pri teplote 30 až 60 °C po dobu 1 až 6 hodin a delignifikovaný materiál sa následné extrahuje 0,1 až 1 % hmot. vodným roztokom alkálií. Ako alkália sa použije hydroxid sodný, hydroxid draselný alebo hydroxid amónny.The aforementioned disadvantages are substantially eliminated by the process for the preparation of holocellulose according to the invention, which comprises treating the plant material with an aqueous solution of 4-10 g / l of chlorine dioxide in an amount equivalent to 15-100% by weight. of active chlorine relative to the plant material at a temperature of 30 to 60 ° C for 1 to 6 hours, and the delignified material is subsequently extracted with 0.1 to 1 wt. aqueous alkali solution. The alkali used is sodium hydroxide, potassium hydroxide or ammonium hydroxide.

Výhodou navrhovaného spósobu přípravy holocelulózy oproti doterajším postupom přípravy je, že předmětný spůsob je jednoduchší a ekonomicky výhodnější, pretože vyžaduje nízku spotřebu oxidačného činidla, bežne používaného pri bielení buničiny. Postup je tiež menej náročný na použité chemikálie, energiu a prevádzkové zariadenie. Možno ho aplikovat na různé vlákninové odpady, vznikajúce pri spracovaní jednoročných a viacročných rastlín.An advantage of the proposed process for the preparation of holocellulose over the prior art processes is that the present process is simpler and more economical because it requires a low consumption of the oxidizing agent commonly used in pulp bleaching. The process is also less demanding on the chemicals, energy and equipment used. It can be applied to various fiber wastes arising from the processing of annual and perennial plants.

Příklad 1Example 1

Suspenzia 1,1 kg vzduchosuchých bukových pilin v 27 1 vodného roztoku oxidu chloričitého o koncentrácii 6 g/1 sa ohřeje na teplotu 45 qC a udržuje pri tejt>o> teplote za miešania po dobu 2 hodin. Delignifikované piliny sa následné extrahujú 0,5 % hmot. vodným roztokom hydroxidu sodného pri teplote 20 °C po dobu 1 h. Po neutralizácii alkálií zriedeným roztokom kyseliny solnej sa holocelulóza premyje vodou do negativné} reakcie na chloridy a vysuší volné na vzduchu. Získá sa 78,6 % hmot. holocelulózy s obsahom zbytkového ligninu 4,5 % hmotnostného.A suspension of 1.1 kg of air-dry beech fillings 27 1 of an aqueous solution of chlorine dioxide concentration of about 6 g / 1 was heated to 45 Q C and held at that>a> temperature with stirring for 2h. The delignified sawdust is then extracted with 0.5 wt. aqueous sodium hydroxide solution at 20 ° C for 1 h. After neutralization of the alkali with a dilute hydrochloric acid solution, the holocellulose is washed with water to a negative reaction to the chlorides and dried in the air. 78.6 wt. Holocellulose with a residual lignin content of 4,5% by weight.

Příklad 2Example 2

Postupuje sa ako v příklade 1 s tým rozdielom, že sa ako východiskový materiál použijú hrabové piliny a na delignifikáciu dvakrát 15 1 vodného roztoku oxidu chloričitého o koncentrácii 4 g/1 vždy po dobu 1 h pri teplote 40 °C. Získá sa 83,1 % hmot. holocelulózy s obsahom zbytkového ligninu 7,0 percent hmot.The procedure is as in Example 1, except that a shavings of sawdust are used as the starting material and to delignify twice 15 l of an aqueous 4 g / l chlorine dioxide solution for 1 hour at 40 ° C. 83.1 wt. % of holocellulose with a residual lignin content of 7.0 wt.

Příklad 3Example 3

Postupuje sa ako v příklade 1 s tým rozdielom, že sa ako východiskový materiál použije pšeničná slama a na delignifikáciu 13 litrov vodného roztoku oxidu chloričitého pri teplote 60 °C po dobu 1 h. Na extrakciu sa použije 0,1 %-ný hmot. vodný roztok hydroxidu sodného. Získá sa 89,6 % hmot. holocelulózy s obsahom zbytkového ligninuThe procedure is as in Example 1 except that wheat straw is used as the starting material and to delignify 13 liters of an aqueous chlorine dioxide solution at 60 ° C for 1 h. 0.1% by weight was used for the extraction. aqueous sodium hydroxide solution. 89.6 wt. Holocellulose containing residual lignin

3,8 % hmot.3.8 wt.

Příklad 4Example 4

Postupuje sa ako v příklade 1 s tým rozdielom, že sa ako východiskový materiál použijú piliny zmesi listnatých dřevin, 25 1 vodného roztoku oxidu chloričitého o koncentrácii 10 g/1 a delignifikované piliny sa extrahujú 1 % hmot. vodným roztokom hydroxidu amonného. Získá sa 86,4 % hmot. holocelulózy s obsahom zbytkového ligninuThe procedure was as in Example 1 except that sawdust of a mixture of deciduous trees, 25 L of an aqueous solution of chlorine dioxide at a concentration of 10 g / l were used as the starting material, and the delignified sawdust was extracted with 1% by weight. aqueous ammonium hydroxide solution. 86.4 wt. Holocellulose containing residual lignin

3,4 % hmot.3.4 wt.

Příklad 5Example 5

Postupuje sa ako v příklade 2 s tým rozdielom, že sa použije dvakrát 25 1 vodného roztoku oxidu chloričitého o koncentrácii 10 g/1 vždy po dobu 3 h pri teplote 30 °C a na extrakciu delignifikovaných pilin 1 % hmot. vodný roztok hydroxidu draselného. Získá sa 86,9 % hmot. holocelulózy s obsahom zbytkového ligninu 4,8 % hmot.The procedure is as in Example 2 except that twice 25 l of an aqueous solution of 10 g / l of chlorine dioxide are used for 3 h at 30 ° C each time and for the extraction of delignified sawdust by 1% by weight. aqueous potassium hydroxide solution. 86.9 wt. % of holocellulose with a residual lignin content of 4.8 wt.

Holocelulózy, připravené pódia príkladov 1 až 5, sú medzlproduktami pri príprave D-xylánov, ich sulfoalkylderivátov, ako aj iných derivátov hemicelulózovej a celulózovej zložky rastlinných materiálov. Možno postupovat známými postupmi: příklad 6 (Cs. AO 231 686); příklad 7 (Cs. AO 197 914). Příklad 6Holocelluloses, prepared according to Examples 1 to 5, are intermediates in the preparation of D-xylans, their sulfoalkyl derivatives, as well as other derivatives of the hemicellulose and cellulose components of plant materials. One can follow known procedures: Example 6 (Cs. AO 231 686); Example 7 (Cs. AO 197 914). Example 6

Postupuje sa ako v příklade 1 s tým rozdielom, že sa delignifikované piliny před neutralizáciou zadržaných alkálií extrahujú 10 1 10 %-ného vodného roztoku hydroxidu sodného pri teplote 20 °C po dobu 2 hodin. Extrakt sa odfiltruje a extrakčný zvyšok holocelulózy sa premyje 5 110 %-ného vodné24 ho roztoku hydroxidu sodného. Spojené extrakty sa zrážajú do 30 1 96 % obj. etylalkoholu, Zrazenina sa po opakovanej dekantácii 75 % obj. vodným etylalkoholom neutralizuje zriedeným roztokom kyseliny octovej a premýva 75 až 96 %-ným obj. vodným etylalkoholom. Získá sa 87 % hmot. 4-0-metyl-D-glukuróno-D-xylánu, vztahované na hemicelulózovú zložku bukových pilin.The procedure is as in Example 1 except that the delignified sawdust is extracted with 10 L of a 10% aqueous sodium hydroxide solution at 20 ° C for 2 hours before neutralizing the retained alkali. The extract was filtered off and the Holocellulose extract residue was washed with 5110% aqueous 24% sodium hydroxide solution. The combined extracts precipitated to 30% by volume. Ethanol, precipitate after repeated decantation of 75% v / v. neutralized with dilute acetic acid solution and washed with 75 to 96% by volume aqueous ethyl alcohol. aqueous ethyl alcohol. 87%. 4-O-methyl-D-glucuron-D-xylan, based on the hemicellulose component of beech sawdust.

Příklad 7Example 7

Postupuje sa ako v příklade 4 s tým rozdielom, že sa delignlfikované piliny před neutralizáciou zadržených alkálií zmiešajú s emulziou 10 1 izopropylalkoholu a 1 1 40 % hmot. vodného roztoku hydroxidu sodného a miešajú pri teplote 15 °C po dobu 1 hodiny. Potom sa do reakčnej zmesi přidá 950 g β-chlóretylsulřonétu sodného a za in350The procedure is as in Example 4 except that the delignified sawdust is mixed with an emulsion of 10 liters of isopropyl alcohol and 1 liters of 40% by weight before neutralizing the retained alkali. aqueous sodium hydroxide solution and stirred at 15 ° C for 1 hour. Then, 950 g of sodium β-chloroethylsulfonate was added to the reaction mixture, followed by 350

B tenzívneho miešania sa nechá zmes reagovat pri teplote 65 °C po dobu 3 hodin. Filtráciou získaný pevný produkt sa rozpustí v 3 1 vody a přidáním 9 1 96 % obj. etylalkoholu sa vyzrážajú sulfoetylované polysacharidy, ktoré sa po dialýze lyofilizujú. Vodorozpustný podiel s obsahom síry 4,8 % hmot. sa získá vo výtažku 56,1 % hmot., alkalirozpustný podiel s obsahom síry 3,1 % hmot. vo výtažku 26,5 °/o hmot., vzťahovanom na východiskové piliny.With vigorous stirring, the mixture is allowed to react at 65 ° C for 3 hours. The solid obtained by filtration was dissolved in 3 l of water and added 9 l of 96 vol. Ethyl alcohol precipitates sulfoethylated polysaccharides, which are lyophilized after dialysis. Water-soluble fraction with a sulfur content of 4.8% by weight. An alkali-soluble fraction with a sulfur content of 3.1% by weight is obtained in a yield of 56.1% by weight. in an extract of 26.5% by weight, based on starting sawdust.

Vynález může nájsť široké uplatnenie pri výrobě hemicelulóz z listnatých a ihličnatých dřevin a různých odpadov při spracovaní jednoročných rastlín, pri príprave různých derivátov hemicelulóz, ako aj zmesi hemicelulóz a celulózy. Má využitie v priemysle chemickom- celulózo-papierenskom, pri výrobě priemyselných pomocných prostriedkov a pod.The invention can find wide application in the production of hemicelluloses from deciduous and coniferous trees and various wastes in the processing of annual plants, in the preparation of various derivatives of hemicelluloses, as well as mixtures of hemicelluloses and cellulose. It is used in the chemical-pulp and paper industry, in the production of industrial auxiliaries, etc.

Claims (2)

PREDMETSUBJECT 1. Spůsob přípravy holocelulózy, vyznačujúci sa tým, že sa na rastlinný materiál působí vodným roztokom oxidu chloričitého o koncentrácii 4 až 10 g/1 v množstve, ktoré je ekvivalentně 15 až 100 °/o hmot. aktivneho chlóru, vztahovaným na rastlinný materiál, pri teplote 30 až 60 °C po dobu 1 ažProcess for the preparation of holocellulose, characterized in that the plant material is treated with an aqueous solution of chlorine dioxide at a concentration of 4 to 10 g / l in an amount equivalent to 15 to 100% by weight. of active chlorine, relative to the plant material, at a temperature of 30 to 60 ° C for a period of from 1 to 60 ° C VYNÁLEZUINVENTION 6 hodin a delignifikovaný materiál sa následné extrahuje 0,1 až 1 °/o hmot. vodným roztokom alkálií.6 hours and the delignified material is subsequently extracted with 0.1-1% w / w. aqueous alkali solution. 2. Spůsob podfa bodu 1, vyznačujúci sa tým, že sa ako alkália použije hydroxid sodný alebo hydroxid draselný alebo hydroxid amónny.2. The process according to claim 1, wherein the alkali is sodium hydroxide or potassium hydroxide or ammonium hydroxide.
CS85349A 1985-01-21 1985-01-21 Method of holocellulose preparation CS244350B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS85349A CS244350B1 (en) 1985-01-21 1985-01-21 Method of holocellulose preparation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS85349A CS244350B1 (en) 1985-01-21 1985-01-21 Method of holocellulose preparation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS39485A1 CS39485A1 (en) 1985-09-17
CS244350B1 true CS244350B1 (en) 1986-07-17

Family

ID=5335920

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS85349A CS244350B1 (en) 1985-01-21 1985-01-21 Method of holocellulose preparation

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS244350B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS39485A1 (en) 1985-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20060169430A1 (en) Method for producing pulp and lignin
US4239906A (en) Method for obtaining a purified cellulose product from corn hulls
US7005514B2 (en) Process for preparing microcrystalline cellulose
FI62140B (en) FREQUENCY REFRIGERATION FOR GLUCOS WITH AVOID CELLULOSE SAFETY
EP3294951B1 (en) Method of making bleached microcrystalline cellulose
JP2002541355A (en) Method for separating biomass containing lignocellulose
DK175185B1 (en) Process for bleaching cellulose pulp and using enzymes
US3817826A (en) Process for fractionated recovery of lignin and cellulose from bark
AU2023201426B2 (en) Crosslinked pulps, cellulose ether products made therefrom; and related methods of making pulps and cellulose ether products
CA1277457C (en) Process for bleaching and delignifying cellulose- containing products
Behin et al. Dissolving pulp (alpha-cellulose) from corn stalk by kraft process
JP5966677B2 (en) Method for producing cellulose nanofiber
US6392034B1 (en) Microcrystalline cellulose
US4265675A (en) Nontoxic cellulose solvent and process for forming and utilizing the same
RU2353626C1 (en) Method of obtaining fibrous cellulose from cellulose-containing fibre
CS244350B1 (en) Method of holocellulose preparation
JPS6328157B2 (en)
US2528350A (en) Two-step digestion of hardwoods
US3124503A (en) Formaldehyde pulping
WO2003025280A1 (en) Method for separating hemicelluloses out of biomass that contains hemicelluloses
FI122535B (en) Method of defibrating fibrous raw material and pulp and use thereof
CZ282570B6 (en) Method of removing lignin from raw cellulose
JPS60227640A (en) Preparation of plant material to be easily subjected to enzyme hydrolysis action
Ruzene et al. Effect of dose of xylanase on bleachability of sugarcane bagasse ethanol/water pulps
SU1691363A1 (en) Method fr obtaining sodium salt of carboxymethylcellulose