Исследование термического разложения образцов лигнина, выделенных из древесины осины различными методами

Abstract

Изучены процессы термического разложения лигнинов, выделенных из древесины осины различными способами, методом тандемной термогравиметрии и их термического растворения в этаноле и изопропаноле. В процессе термического разложения образцов лигнина регистрируются два максимума скорости разложения: в области 250-311°С и 364-407 °С. С учетом состава выделяющихся газообразных продуктов предположено, что первый из них соответствует распаду относительно термически неустойчивых кислородсодержащих связей, а второй - разрушению основной структуры лигнина с разрывом, как кислородсодержащих, так и С-С связей. Первая стадия вносит наиболее существенный вклад в процесс термического разложения уксуснокислотного лигнина (потеря массы 16 мас. %). Установлено, что способ выделения лигнина из древесины осины оказывает существенное влияние на его реакционную способность в процессе термического растворения в спиртах. Максимальная степень конверсии (57,2-57,6 мас. %) достигнута для уксуснокислотного лигнина. Наибольший выход жидких продуктов, выкипающих до 180 °С (26,0-28,5 мас.%) получен для щелочного лигнина.

Processes of thermal decomposition of lignin isolated from aspen wood by different methods and their thermal dissolution with ethanol and isopropanol at 400 °C were studied. According to tandem thermogravimetry data two maximum of thermal decomposition rate of the lignin samples were recorded in the temperature range between 250-311 °C and 364-407 °C. Taking into account the composition of gaseous products formed, it was suggested that the first of them corresponds to cleavage of relatively thermal unstable oxygen containing chemical bonds, while the second accords to a destruction of the basic structure of lignin with the rupture both of oxygen containing bonds and C-C bonds. The first stage had the dominant influence (weight loss 16 wt. %) in the decomposition of Organosolv lignin. It was established that the method of lignin isolation from aspen wood had a significant effect on its reactions ability in the process of thermal dissolution in alcohols. The maximum degree of conversion was observed for the Organosolv lignin (57.2 - 57.6 wt.%). The highest yield of liquid products boiling up to 180 °C (26.0 - 28.5 wt.%) was obtained with Alkali lignin.