Способ обработки целлюлозы для получения порошкообразного материала

 

Изобретение относится к технологии обработки целлюлозы для получения порошкообразных материалов, используемых при производстве специальных видов бумаги, в качестве сырья для синтеза эфиров целлюлозы и наполнителя в производстве керамики и пластических масс, и позволяет повысить выход порошкообразного материала за счет снижения его зольности и повышения степени полимеризации. Целлюлозу подвергают взаимодействию с водой при 150-190°С и гидромодуле от 1:5 до 1:10 в течение 3-6 ч. Обработанную целлюлозу отжимают до влажности 70-75%, сушат на воздухе и измельчают на микроизмельчителе до получения порошкообразного материала. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (i)s 0 21 С 9/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

g» Vp5>%М,»,, ь1 - «»щ »;.

М ::::Т

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4608095/31-12 (22) 23,11.88 (46) 23.10.90. Бюл. N 39 (71) Ленинградский технологический институт целлюлозно-бумажной промышленности и Всесоюзное научно-производственное объединение целлюлозно-бумажной . промышленности (72) В.В. Шарков, А.В. Бурав, Г.К. Булыгина, С.Г. Хаджаева, А.M. Кряжев и Г,Н. Калачев (53) 676.1.022.19(088.8) (56) Przegland Papiernlczy, 1981, 37, М 6, с. 228- 230., Papier à Celluloza, 1966, 5 6, с. 161 — 166. (54} СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКООБРАЗНОГО

МАТЕ РИАЛА

Изобретение относится к целлюлознобумажной промышленности и касается способа обработки целлюлозы для получения порошкообразного материала, который может быть использован в производстве специальных видов бумаги для повышения его прочностных свойств, в качестве сырья для синтеза эфиров целлюлозы, как наполнитель в производстве керамики и пластических масс, а также в других отраслях промышленности.

Цель изобретения — повышение выхода и улучшение качества порошкообразного материала за счет снижения зольности и повышения средней степени полимеризации при одновременном снижении загрязненности окружающей среды, Согласно предлагаемому способу абра° ботку целлюлозы осуществляют взаимодействием с химическим реагентом при. БЫ,:, 1601259 А1 (57) Изобретение относится к технологии обработки целлюлозы для получения порошкообразных материалов, используемых при производстве специальных видов бумаги, в качестве сырья для синтеза эфиров целлюлозы и наполнителя в производстве керамики и пластических масс, и позволяет повысить выход порошкообраэного материала за счет снижения его зольности и повышения степени полимеризации. Целлюлозу подвергают взаимодействию с водой при

150-190 С и гидромодуле от 1:5 до 1,10 в течение 3 — 6 ч. Обработанную целлюлозу отжимают до влажности 70 — 75%, сушат на воздухе и измельчают на микроизмельчителадо получения порошкообразного материала. 1 табл.

150-190 С, гидромодуле 1:5-1:10 в течение

3 — 6 ч, при этом в качестве химического реагента используют воду.

По предлагаемому способу происходит выделение в раствор моносахаридов, которые в дальнейшем, разрушаясь, способствуют образованию ряда карбоновых кислот.

Эти кислоты являются катализаторами процесса деструкции целлюлозы, Показатель среды водного раствора в конце термообработки находится в области кислых рН, Предлагаемая обработка целлюлозы водой при высокой температуре позволяет получить порошкообразный продукт с низкой зольностью. Это является следствием того, что образовавшаяся смесь карбоновых кислот способствует частичному связыванию ионов ряда металлов, тем самым исключая возможность повышения зольности эа счет сорбции их на целлюлозе. Полчченный

1601259 продукт имеет более высокую степень полимеризации и более высокий выход.

Пример 1. Сульфатную беленую целлюлозу из массы хвойных и лиственных пород древесины со средней степенью полимеризации СП-670, зольностью 0,25 помещают в автоклав и заливают водой при гидромодуле 1:5. Обработку проводят при

150 С в течение 6 ч, По окончании процесса полученный продукт отжимают до влажности 70 — 75, сушат на воздухе и измельчают на микроизмельчителе в течение 30 мин, Аналогичным образом осуществляют обработку целлюлозы в примерах 2 — 5 при иных значениях параметров процесса.

Для сравнения проводят обработку исходной беленой целлюлозы по известному способу (примеры 6 и 7), т,е, с использованием гипохлорита натрия. Целлюлозу в виде листа пропитывают в течение 5 мин раствором гипохлорита так, чтобы расход активного хлора составлял 10 — 15% к массе исходного волокна, Далее целлюлозу отжимают до гидромодуля 1;2,5 и сушат на воздухе 48 ч, что составляет продолжительность процесса окисления. Целлюлозу измельчают, как в примерах 1-5, а затем с целью обеззоливания обрабатывают порошок 1н. сОлЯнОЙ кислОтОЙ, Условия обработки беленой целлюлозы по предлагаемому и известному способам, а также показатели полученного при этом порошкообразного материала представлены в таблице, Из анализа данных таблицы следует, что при обработке целлюлозы по предлагаемому способу (примеры 1-5), т.е. при обработке целлюлозы водой, получают порошкообразный материал с высоким выходом 96,3 — 98,0 . При обработке листовой целлюлозы по известному способу выход порошкообразного материала составляет

86 — 88 (примеры 6 и 7), что значительно ниже, чем по предлагаемому способу. При этом получается материал, характеризующийся высокой дисперсностью, о чем свидетельствуют малые размеры частиц (длина

45 — 60 мкм, ширина 25 — 40 мкм) по сравнению с уровнем этих показателей для материала, получаемого по известному способу.

Значение средней степени полимеризации материала при обработке целлюлозы по известному способу составляет 90-116, а по предлагаемому 230 — 290, т.е. в 2 — 2,5 раза выше. Такой порошкообразный материал обладает достаточно хорошей и легко поддающейся регулированию реакционной способностью. При использовании целлюлозных материалов с СП ниже 200 реакция

15

25 лом, получаемым по предлагаемому способу. В случае обработки целлюлозы водой при температуре ниже 150 С, гидромо55

50 идет настолько быстро, что требуется применение соответствующих мер для ее ингибирования, а получающийся при этом продукт отличается низким качеством.

Средняя СП однозначно не определяет качество продукта. Сравнительно высокое значение средней СП (СП 200) в сочетании с высокой степенью дисперсности, т.е. с малыми размерами частиц, обладает более широким спектром положительных свойств, чем продукт с низким значением средней

СП, но с более крупными-частицами, какой получается по известному способу.

По предлагаемому способу для обработки целлюлозы используется только вода, поэтому зольность конечного продукта определяется содержанием элементов, находящихся в воде, и величина ее составляет лишь 0,10 — 0,15 . Поскольку по известному способу используется гипохлорит, даже несмотря на последующую обработку порошка соляной кислотой, значение зольности в материале остается на более высоком уровне по сравнению с порошковым материадуле, меньшем 1:5, и продолжительности более 6 ч порошкообразный материал не получается, о чем свидетельствует высокое значение СП. При температуре обработки выше 190 С даже при максимальном гидромодуле и минимальном времени получаемый порошок характеризуется низкой

СП, Обработка беленой целлюлозы по предлагаемому способу без использования дополнительных химикатов позволяет получить порошкообразный материал с высоким выходом и относительно высокой СП, благодаря чему он может быть использован во многих отраслях промышленности. При этом снижается загрязненность окружающей среды.

Кроме того, сравнительно небольшая продолжительность процесса обработки (3—

6 ч вместо 48 ч по известному способу) позволяет интенсифицировать технологию получения порошкообразного продукта и увеличить объем выпуска продукции за единицу времени.

Формула изобретения

Способ обработки целлюлозы для получения порошкообразного.материала путем взаимодействия целлюлозы с химическим реагентом, отличающийся, тем, что, с целью повышения выхода и улучшения качества порошкообразного ма1601259

П р и м е ч а н и е *, В примере 6 расход гипохло рита натрия составляет 157; (по активному хлору) от массы абсолютно сухого волокна, а в примере 7 10 .

Составитель А. Моносов

Техред М.Моргентал Корректор Н. Ревская

Редактор H. Тупица

Заказ 3253 Тираж 330 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент" ° г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 териала за счет снижения зольности и повышения степени полимеризации при одновременном уменьшении загрязненности окружающей среды, взаимодействие целлюлозы с химическим реагентом проводят при 150-190 С и гидромодуле 1:5-1:10 в течение 3 — 6 ч, при этом в качестве химического реагента используют воду.