Получение сульфоновых производных сульфатного лигнина

Authors:
Open Access
Publisher website
Google Scholar
Abstract
Сульфатный лигнин, являясь крупнотоннажным побочным продуктом в производстве целлюлозы, в основном применяется в содорегенерационном котле в процессе получения сульфида натрия, и лишь его небольшая часть, из-за его сложной структуры, используется в химически модифицированном виде. Тем не менее сульфатный лигнин обладает потенциалом для синтеза востребованных продуктов с большой добавленной стоимостью. В отличие от сульфатного лигнина лигносульфонаты, благодаря своим индивидуальным физико-химическим свойствам, пользуются стабильным спросом за счет применения в различных отраслях промышленности. Однако производство сульфитной целлюлозы, по сравнению с сульфатной, несоизмеримо меньше, и, как следствие, общее количество товарных лигносульфонатов не удовлетворяет потребности рынка. Таким образом, наблюдается неоднозначная ситуация – недоиспользование потенциала сульфатного лигнина в синтезе продуктов, обладающих аналогичными свойствами лигносульфонатов, на фоне увеличения потребности в лигносульфонатах. В работе показана возможность модификации сульфатного лигнина. Метод функционализации структуры хвойного сульфатного лигнина, включающий окисление перекисью водорода или гипохлоритом натрия гидроксильных групп и их метилирование диметилсульфатом с последующим присоединением гидросульфита натрия к образовавшимся карбонильным группам, позволил получить продукт, растворимый в кислой и нейтральной средах. Полученный растворимый лигнин по своим физико-химическим параметрам практически идентичен промышленным жидким лигносульфонатам, что делает его перспективным для использования в аналогичных технологических процессах. Sulfate lignin is a large-tonnage by-product in the pulp production. It’s mainly used in black liquor recovery boiler in the production of sodium sulfide, and only a small part of it, due to its complex structure, is used in a chemically modified form. Nevertheless, sulfate lignin has the potential to synthesize sought after products with high added value. Unlike sulfate lignin, lignosulfonates, due to their individual physics-chemical properties, are in stable demand due to their use in various industries. However, the production of sulfite cellulose is disproportionately lower than that of sulfate cellulose, and as a result, the total number of commercial lignosulphons does not meet the needs of the market. Thus, there is an ambiguous situation – the underutilization of the potential of sulfate lignin in the synthesis of products with similar properties of lignosulfonates, against the background of an increased demand for lignosulfonates. The study shows the possibility of modifying sulfate lignin. The method of functionalization of the coniferous sulfate lignin structure, including the oxidation of hydroxyl groups with hydrogen peroxide or sodium hypochlorite, and their methylation with dimethyl sulfate, followed by the addition of sodium hydrosulfite to the formed carbonyl groups, made it possible to obtain a product soluble in acidic and neutral media. The obtained soluble lignin is almost identical in its physics-chemical properties to industrial liquid lignosulfonates, which makes it promising for use in similar technological processes.

This publication has 12 references indexed in Scilit: