Lignin oxidation by PCD technology
Ylitalo, Laura (2015)
Diplomityö
Ylitalo, Laura
2015
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2015092313872
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2015092313872
Tiivistelmä
The purpose of this study is to investigate whether commercial Kraft lignin can be treated with pulsed corona discharge apparatus so that it becomes active. Active lignin refers to the kind of lignin that can be precipitated on the surface of a fiber by lowering the pH. A secondary agenda here is to remove the pungent smell of kraft lignin, which is caused by organically bound sulfur. It is expected that the study will identify mild processing conditions and parameters for achievement of the desired outcome. In the literature review, the properties of lignin are explained, as is their impact on any further processing. In addition, a number of processes are described for the oxidation of lignin in a variety of applications. In the experimental part of the study, test runs were conducted to determine the effects of oxygen supply and pulse frequency on oxidation results, where the purpose is to produce reactive lignin and to find a process that is feasible at an industrial scale. Based on the reported experiments, lignin could not be made active or precipitated to the surface of the fiber. Actual changes in the structure of lignin were not observed, but the pungent smell of lignin was removed. The exact reason for this change could not be established because sulfur NMR analysis did not work for the lignin samples. Tämän työn tarkoituksena on tutkia voidaanko kaupallista kraft ligniiniä käsitellä pulsitetulla korona purkaus laitteistolla aktiivisemmaksi. Aktiivisemmalla ligniinillä tarkoitetaan sellaista muutosta, jonka ansiosta käsitelty ligniini saadaan saostettua takaisin kuidun pintaan laskemalla pH:ta. Toisena agendana on saada poistettua kraft ligniinin pistävä haju, joka johtuu orgaanisesti sitoutuneesta rikistä. Työssä toivotaan löytävän miedot käsittely olosuhteet ja parametrit, joidenka avulla päästään haluttuun lopputulokseen. Kirjallisessaosassa käydään läpi ligniinin omainaisuuksia ja niiden vaikutusta jatkoprosessointiin. Lisäksi esitellään muutama hapetusmenetelmä, joita on sovellettu ligniinin hapettamiseen erilaisiin sovellutuksiin. Kokeellisessa osiossa tehtiin koeajoja, joilla pyrittiin selvittämään happimäärän ja pulssitaajuuden vaikutusta hapetuksen tulokseen kun halutaan saada tuotteeksi reaktiivinen ligniini, sekä prosessi joka on mahdollista toteuttaa teollisessa mittakaavassa. Kokeiden perusteella ligniiniä ei saatu aktivoitua eikä saostettua kuidun pintaan. Varsinaisia muutoksia ligniinin rakenteessa ei havaittu, mutta ligniinin pistävä haju saatiin poistettua. Tarkkaa syytä tähän muutokseen ei saatu, koska rikin NMR analyysiä ei saatu ligniini näytteille toimimaan.