Przemysł odzysku drewna: nowy proces rozpuszczania

Nowy proces rozpuszczania drewna dla przemysłu papierniczego, biopaliw, tekstyliów i odzieży ...

Amerykańsko-brytyjska współpraca dwóch naukowców z Wydziału Chemii na Queen's University w Belfaście i naukowców z University of Alabama (Stany Zjednoczone) umożliwiła opracowanie nowego ekologicznego procesu rozpuszczania drewna iglastego lub drewno liściaste, takie jak południowa sosna żółta i dąb czerwony, aby ułatwić ich przetwarzanie w biopaliwa, tekstylia, odzież i papier.

Obecnie większość producentów do rozpuszczania drewna stosuje proces Kraft [1]. W przemyśle papierniczym proces ten stanowi około 80% światowej produkcji masy celulozowej. W przeciwieństwie do wysoce zanieczyszczającego procesu Kraft, technika opracowana na Queen's University w Belfaście jest mało toksyczna i biodegradowalna. Polega ona na całkowitym rozpuszczeniu wiórów drzewnych w ciekłym roztworze jonowym, [C2mim] OAc (octan etylo-3-metyloimidazoliowy). Całkowite rozpuszczenie drewna kończy się poprzez podgrzanie produktu powstałego po rozpuszczeniu w kąpieli olejowej. Możliwe jest również przyspieszenie tego rozpuszczania za pomocą pulsacji mikrofalowych lub napromieniowania ultradźwiękowego. Zespół naukowców wykazał również, że [C2mim] OAc jest lepszym rozpuszczalnikiem dla drewna niż [C4mim] Cl (chlorek 1-butylo-3-metyloimidazoliowy). Ponadto trzy zmienne, a mianowicie rodzaj drewna, początkowa masa próbki do rozpuszczenia lub rozmiar cząstek drewna; wpływają na rozpuszczanie, jak również na szybkość rozpuszczania. Na przykład drewno dębu czerwonego rozpuszcza się znacznie lepiej i szybciej niż sosna bagienna.

Czytaj także:  Pobierz: praktyczny przewodnik po walcowaniu oleju

Według dr. Héctora Rodrigueza: „To odkrycie jest ważnym krokiem w kierunku rozwoju koncepcji biorafinerii, w której biomasa jest przetwarzana w celu produkcji szerokiej gamy chemikaliów. Może to doprowadzić do powstania prawdziwie zrównoważonego przemysłu chemicznego opartego na odnawialnych zasobach biologicznych ”.

Aby udoskonalić technikę, naukowcy rozważają dodanie przyjaznych dla środowiska dodatków do cieczy jonowej lub zastosowanie katalizatorów. Naukowcy mają nadzieję, że w perspektywie długoterminowej uda się uzyskać lepsze rozpuszczanie, nawet w bardziej elastycznych warunkach temperatury i ciśnienia, a także dążą do całkowitego oddzielenia różnych pierwiastków zawartych w drewnie (celuloza, lignina) w jednym kroku. . Oba zespoły chcą również rozszerzyć proces na materiały organiczne bogate w olejki eteryczne, które można następnie wykorzystać w procesach takich jak produkcja perfum.

-

[1] Proces Krafta

Jest to najpowszechniej stosowana metoda produkcji wśród procesów produkcji masy celulozowej. Podczas tego procesu drewno pocięte na kawałki lub wióry gotowane jest w sodzie kaustycznej w celu wyeliminowania jak największej ilości ligniny przy zachowaniu celulozy. W tym procesie aktywnymi chemikaliami używanymi do gotowania (biały ług) są wodorotlenek sodu (NaOH) i siarczek sodu (Na2S).

Czytaj także:  Pojemności cieplne drewna i biopaliw

Pasta uzyskana na koniec tego procesu umożliwia uzyskanie tektury w ciemnym kolorze, dzięki pozostałościom ligniny, które pozostają po ugotowaniu. Aby uzyskać mniej lub bardziej biały papier, można zastosować kilka rodzajów wybielaczy: chlor, dwutlenek chloru (lub dwutlenek chloru), tlen, ozon lub nadtlenek wodoru. Jednak najlepsze rezultaty w fazach bielenia uzyskuje się stosując chlor, który rozpuszcza całą wciąż obecną ligninę bez uszkadzania celulozy, która staje się całkowicie biała i pozostaje biała przez kilka lat.

Ze względu na chemiczny charakter tego procesu przemysł celulozowo-papierniczy uwalnia dużą ilość substancji zanieczyszczających rozpuszczonych w dużej ilości ścieków. Ścieki te mogą zawierać na przykład związki chloroorganiczne, takie jak chlorowane dioksyny i furany, ślady PCB, związki fenolowe itp.

Źródło: BYĆ WIELKIEJ BRYTANII

Zostaw komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *