Способ получения целлюлозного волокнистого полуфабриката

 

I | .

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Сояетскнх

Соцналнстннескнх

Республнк (11) QQ3S66

К АВТОРСКОМУ СВИДИТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 08.04.74 (21) 2014172/28-12 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано25.02.76.Бюллетень № 7 (45) Дата опубликования описания 15.03,76 (51) М. Кл.

0 21 С 3/06

Государственный комнтет

Совета Мнннстроа СССР па делам нзобретеннй н аткрытнй (53) УДК

676.1.022, 16 (088.8) Э. И. Гермер (72) Автор изобретения

Ленинградский технологический институт целлюлозно-бумажной промышленности (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗНОГО

ВОЛОКНИСТОГО ПОЛУФАБРИКАТА

Изобретение относится к целлюлознобумажной промышленности, а именно к получению. волокнистого целлюлозного полуфабриката путем варки древесины или другого лигноцеллюлозного сырья сульфитными способами, например бисульфитным.

Серьезным недостатком сульфитных способов варки является относительно большая продолжительность — обычно 3-9 час (собственно варка) в зависимости от ти- |и па сульфитной варки, ее условий, вида древесного сырья и вида получаемого волокнистого полуфабриката.

Известны способы получения целлюлозного волокнистого полуфабриката путем )$ варки исходного целлюлоэосодержащего растительного сырья с сульфитным варочным раствором, например бисульфитным, в присутствии добавок, ускоряющих процесс делигнификации целлюлозы. 20

Цель изобретения состоит в интенсификации процесса варки сульфитными методами, в частности бисульфитным, без снижения качества и выхода получаемой целl люлозы, 25

Это достигается тем, что в качестве добавок используют вещества, приводящие к образованию радикалов, в количестве

0,01-0,1 г моль/л исходного варочного раствора, В качестве веществ, приводящих к образованию радикалов, могут быть исполь;эованы вещества, образующие радикалы .,эа счет разрыва связи непосредственно

1 внутри молекул добавляемого вещества, например четыреххлористый углерод или вещества, иннциирующие образование ра,дикалов иэ молекул других веществ, уча, ствующих в варке, например хлорное железо или сернокислая медь.

Предлагаемый способ допускает возможность его использования без изменения продолжительности варки для снижения конечной температуры варки при неизменном составе варочного раствори (например по содержанию. всего 6О2) ипи для снижения расхода химикатов (например вследствие снижения содержания всего SO2 в ва - чном растворе) при неизменной конечнои температуре варки, 503966

Таблица 1

Варка с добавлением

0,06 г моль

/л GBO4

Варка с добавлениеМ FeC43, г моль/л

Варка сравнения

Варка сравнения

Показатели

0,02

0,03

63

110

5В,0

60,0

0,83

61,1

41,2

56,0

41,0

4l,l

54,4

60,1

0,93

0,31

0,35

0,34

0,19

0,47

0,21

0,19

0 22

0,24

0,22

13100

13250

12400

12300

4300

57 00

4.32 0

5850

8,4

8,7

8,6

8,3

1 0 7

104

122

121

Реализация способа позвол мт получить ,ряд других важных преимущ ств: заметное снижение образования в процессе бисульфитной варки такого вредного компонента как тиосульфат; повышение содержания про- Ь стых сахаров в отработанном щелоке, что облегчает воэможность использования бисульфитного отработанного щелока для по-, лучения дрожжей и спирта; получение бисульфитной целлюлозы глубокой степени lO провора (с числом Канна до 7-8).

Ф

Предлагаемый способ был опробован в лабораторных условиях. В качестве добавок, инициирующих в процессе бисульфит- и ной варки образование радикалов, были вы« бракы соли трехвалентного железа (ЬeC83) и двухвалеитной меди" (Си504), дающие при растворении ионы переменной валентности Ре3+ и Сц2+, являющиеся инициато- щ рами редикалов эа счет, передачи электронов между этими ионами и веществами (лигнин или сульфируюший агент), участвующими в варке. В качестве вещества, приводящего к образованию радикалов вслед- . 25

Продолжительность стоянки на конечной темпер"туре, мин

Степень делигнификации целлюлозы, число Каппа

Выход от древесины, %

PB в щелоке, г/100 мл

32+3 в ед.ЬО2, г/100мл

504 в ед,502, r/100Më

Разрывная длина, м

Сопротивление излому, число двойных перегибов

Сопротивление продавливанию, кгс/см2

Сопротивление раздирению, Гс ствии разрыве связей непосредственно внутри его молекул, был выбран четыреххлористый углерод, дающий значительное количество достаточно устойчивых радикалов

° ССЕ, -се.

Варки проводились бисульфитным спосо« бом. Взятый для варок исходный раствор на натриевом основании имел рН 4,0 и содержал 4,0 г/100мл всего S02. В отмеченных случаях в раствор добавлялось определенное количество радикалобраэуюшего вещества, ускоряющего варку (щепа еловая), жидкостный модуль - 4,8.

Варки проводились по режиму: подъем о температуры до 120 С - 45 мин, стоянка на 120 С - 60 мин, подъем температуры о до 165 С - 60 мин, стоянка на 165oC— до получения целлюлозы необходимой степени провара. Для возможности сопоставления результатов при верках сравнения" (варки без добавок) цешполозу получали практически той же степени провара, что и при варках с добавками.

Пример 1. Варки с добавлением хлорного железа и сернокислой меди. 03<)66

Таблица2

Варка с добавлением 0,05 г.моль/л

ССЕ4

Варка сравнения

Показатели

56,2

58,0

60,0

1,10

0,83

0,14

0,35

0,26

0,22

13000

13100

4650

4300

8,6

8,5

107

107

KQK видно из табл.1, добавка укажш-, ных незначительных количеств веществ, инициируюших образование радикалов из молекул других вешеств, приводит в случае хлорного железа к сокрашению продолжительности стоянки на конечной температуре в 1,75 раза, а в случае сернокислой меди — в 1,9 раза. Кроме того, при использовании хлорного железа в 1,4Продолжительность стоянки на конечной температуре, мин

Степень делигнификации целлюлозы, число Каппа

Выход от абс. сух. древесины, 7

PB в шелоке, г/100 мл

5203 в ед. з02 г/100 мл

2 (Я в ед. gP2, г/100 мл Разрывная длина, м

Сопротивление излому, число двойных перегибов

Сопротивление продавпиванию, кгс/см2

Сопротивление раздиранию, гс

Как видно из табл,2, добавка всего

0,05 r моль/л четыреххлбристого углерода — вешества, образуюшего радикалы непосредственно из его же молекул, приводит к сокращению стоянки на конечной температуре в 5,6 раза, уменьшению содержа ния тиосульфата в шелоке в 2,5 раза и росту содержания сахаров (в виде РВ) в

1,32 раза. Прочностные свойства целлюлозы при этом не изменились.

Формула изобретения, 1, Способ получения целлюлозного волокнистого полуфабриката путем варки исходного целлюлозосодержашего растительного сырья с сульфитным варочным раствором, например бисульфнтным, в присутствии добавок, ускоряюших гроцесс делигнификации целлюлозы, о т л и ч а ю2,5 раза сокр, тилос . образование такого вредного для варки продукта как тиосульфат, а при использовании сернокислой меди на 127 повысилось образование сахаров (в виде РВ), При этом выход и пока. затели механической прочности целлюлозы остались без изменения.

Пример 2. Варка с добавлением «етыреххлористого углерода.

10 ш и и с я тем, что, с целью интенсификации процесса варки, в качестве добавок используют вещества, приводяшие к образованию радикалов, в количестве 0,010,1г.моль/л исходного варочного раствоPG.

2, Способ по п,1, о т л и ч а юm и и с я тем, что в качестве вешеств, приводяших к образованию радикалов, ис:пользуют вешества, образующие радикалы за счет разрыва связи непосредственно

50 внутри молекул добавляемого вещества, например четыреххлористый углерод.

3. Способ по п.1, о т л и ч а юш и и с я тем, что в качестве вешеств, приводяших к образованию радикалов, ис55 поль зуют вешес тва, и нициируюшне образование радикал и из молекул других вешеств, участвуя:аих в варке, например хлорное железо или сернокислую медь.