Способ получения целлюлозы

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (»)196280 (6i) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 30. 03. 79 (2 i) 2746701/29 — 1?

К„з с присоединением заявки Ио— (23) Приоритет—

D 21 С 3/26

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.01.81. Бюллетень ¹ (53) УДК 676.1.

- 022 ° 16 (088. 8) Дата опубликования описания 18. 01. 81 (72) Авторы изобретения

А.И. Бобров, М.Г. Мутовина, Н.Е. Самсонов и Т.A. Бондарева

Центральный научно-исследовательский институт бумаги (71) Заявитель

y,РТБ

Ф фЯ yLI4ii LI (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕЛЛ10ЛОЗЫ

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и касается многоступенчатых варок целлюлозы.

Оно может быть использовано при производстве целлюлозы из лиственной или хвойной древесины, предназначенной для изготовления различных видов бумаги.

Известен двухступенчатый способ получения целлюлозы, заключающийся в том, что на первой ступени щепу обрабатывают варочным щелоком, содержащим 14-24Ъ от массы щепы гидроокиси щелочного металла (NaOH, КОН), или сульфатным щелоком, содержащим 5-40Ъ сульфида натрия и

0,02-2,0Ъ антрахинонсульфокислоты.

Обработку ведут при 160-195 С. Максимальное время обработки составляет 120 мин. Затем лигноцеллюлозный материал промывают и без предварительного дефибрирования подвергают обычной кислородно-щелочной обработке в присутствии добавки И9504или

NgCO взятой в количестве 0,1-1 от массы щепы (11.

Целлюлоза, полученная по этому способу, имеет низкий выход и высокое число Каппа.

Известен также двухступенчатый ,способ получения целлюлозы путем варки целлюлозосодержащего сырья, согласно которому на первой ступе5 ни варку проводят с сульфитным варочным раствором в присутствии соединений д-металлов и-толуолсульо фокислоты при температуре до 180 С и значении рН варочного раствора

10 до 8, а на второй ступени — целочным варочным раствором в присутствии газообразного кислорода при температуре до 170 С и давлении кислорода до 25 ати (2 ).

Выход целлюлозы, полученной по этому способу, также недостаточно высокий.

Ближайшим аналогом данного изобретения является способ получения

2О целлюлозы путем двухступенчатой варки древесной щепы на первой ступени с бисульфитным раствором на магниевом основании в присутствии аммиака при рН 6-10, давлении 0,78-1,37 Mila, 35 концентрации SOg в варочном растворе

1,8-4,5Ъ, температуре 160-190 С и продолжительности варки 0,3-2,0 ч, а на второй ступени — путем кислороо дно-щелочной обработки при 120-160 С, давлении кислорода 0,?8-1,47 Mtla, рН

796?80.среды 6-10 и расходе 1(аОН или 112 СО

2 >

5-1 2 >3 (В ед . )) 22 Q ) от массы абсолютнО сухОи щепы (3 )

Недостатком данного способа является то, что полученная с использованием этого способа целл(олоза имеет сравнительно невысокие показатели меха.)ической прочности и недостаточно Высокий выход полуфабриката.

Кроме того, использование трех разных о<.нований: магниевого, а а(ониевого и натриевого создает трудности В системе регe;-IepavLHH химикатов.

Цель изобретения — повышение выхода и физико-механических показателей целлюлозы при одновременном упоощ, н)11, (38г;-.неоации хими (а OB иэ

cv p:=.. бс. та.-:. (:..:;:г-::..елоков . тем, =i To В сг(особе получен.")я целлюЛ) 0 3 i I П,/ -(Е V. В а C i< )л пР Е B Е C H 0 I (77 <> П b!

ИЗ Х)ВОЙНОЙ ИЛИ ЛИСТВЕ IHDi ДРЕ ВЕС И ны с 1)рОВ еде н нем Варки ьl а )BpBQI1 стуг(ен 17 с бисуль фитне>м раст >Ором на

Маг(IHQBOl С)СН<)В2 Нт!)> . > 1"! ° IC ? >)IH

2wI)((H2I< 2 L(pH р!1 6 -. О,павле.-) <1(0,78-(,37 1)Па, температуре . 60-190 С и на В".opc ступени цело- ны; р: 2<.2-:,-. тОм > i. и< утстВии кис opoU0077<3p7<а"щего г B 2 при 1 40 — 1 6 0 С ° В <с..>!ас-.B>å цело.T, IOBO реагента на L)торой ступени

Варки используют oi:, аг(:H; — В количестве 4-10% от массы абсолютно

Сухой 11)е)!ы.

i 1 с Ãò о 7 ь 3 0 В а (3 H P H 2. с >: ад " и 1 7! 0 0 . 7— . -)о — щ= o÷Hîé обработки 0;

Bìcс;.0 гкдроокисей щело:-..:.I;. мст;ллоэ (Е208 или KOH пo3эоляст " у— .:ест)3(т), обь (ным способо.:i Ое íàðà-;:- — ->;,(ЕВОГО 0<-:>ОВ, -;,-! <(7, ».:r-

32 QI(II .

Б (есте "c = ем, при исполь-.:Ова 1"--;и окHси магния улу шается изoHpà v<=.IIüOC =,,".HCт7OÐ< Д))O — Lt(CI(O -т(!Oi,; LII ЛИBНHôH

7<а)3!!7 ;; снижается дес ру;. T сахарицов в результате сохрансния рН и" ;icrTo7IHHoM огтимальном уров-не 01(0.(io 8 и замедлеi)I.III p20(! .;:Li Iе— рекисе):, Образующихся при кислородно--щелочной обрабо-.ке< из-эа адсорбции гкдрООкисью магHHH ))ОнОВ тп)<елых металлов,:(атали= T< дующих распад перекисей.

Пример 1. 150г 2бсОлютнО сjj—хой щепы кз образца осин=.-: загружают

В автоклав емкостью 1„3 л и зали132)ОТ ВBPO (i(> .) P2.CTBOPO)4 С>(ЕДУЮЩЕ— го состава:

Всего SO> 2,5

Количество добавляе- 60Ъ от мого аммиака массы МдО рН 10,0

Гидромодуль 5,0 о,»

Температуру поднимают до 170 С в течение 3 ч и продолжают варку в течение 0,5 .. Д2;вленке при варке годдержкв;с.тся 0,83 МПа. После варки Bàco !нь)й T:,icò(:Oð сливают „полуцеллюлозу промывают водой и после небольшого полумассногo размола подвергают кислородно-щелочной варке гри концентрации массы 5Ъ и расходе 1)дО 4Ь от массы щепы в единицах 1)д 0 .

Температуру поднимают в течение

1 ч до 140 С. Давление кислорода поддерживают 1,47 МПа. Варку в этих условиях продолжают в течение 5 ч

Выход целлюлозы составляет 68,7 при числе Каппа 28,7. Показатели механической прочности целлюлозы приведены в таблкце.

Пример 2. 150 г абсолютно сухой щепы из образца осины загружа)от в автоклав емкостью 1,3 л и залиВ с 10ò в арочным раствором, имеющим следующий состав:

Всего 502 20оо

Количество добавляемого аммиака 20-. от массы ИдО рН 6,5

Барку осуществляют при 160 С и давлении 0,78 ИПа по тому же графику, 1То и в примере 1. После окончания

Варки варочный раствор сливают и полученную целлюлозу подвергают полумассному размолу. После размола осуществляют вторую ступень варки при

150 С. Расход ИдО составляет 6,5Ъ

oт масcû абсолютно сухой щепы. Давление кислорода поддерживают 1,45 МПа.

Барку продолжают 5 ч. Выход полуцеллюлозы составляет 63,3-оо, число

Каппа 6,3. Показатели механической прочности целлюлозы приведены в таблице.

Пример 3. 170 г абсолютно сухой щепы иэ образца лиственницы загружают в автоклав емкостью 1,3 л к заливают варочным раствором следующего состава: (IC<2r 0 S O2 3,0;

Количество добавляемого аммиака от массы МдО 40% рН 9

Гкдромодуль 5 0

Варку осуществляют как в примере

1,. прк 180 С, давленйи 1,02 МПа в течение 1 ч. Полученную после варки полуцеллюлозу промывают и подвергают полумассному размолу, После полумассного размола проводят кислородно-Яелочную обработку при 160 С в течение б ч. Расход NgO составляет

10-- к массе щепы. Остальные условия» как в примере 1. Выход целлюлозыпосле варки составляет 48,2% число Каппа 7,0. Показатели прочности целлюлозы приведены в таблице.

Пример 4. 170 г абсолютно

СУХОЙ ЩЕПЫ ИЗ Образца лиственницы загружают в автоклав емкостью 1,3 л и заливают нарочным раствором слеующего состава:

796280

Всего SO@

Количество добавляемого аммиака от массы 890 рН

Гидромодуль

Варку осуществг.яют и давлении 1,37 МПа в

3,0Ъ

40%

5,0 при 190 С течение 0,5 ч.

Предлагаемый способ

Известные способы

Показатели

Древесина

Лис вен ца тниВыход целлюлозы из древесины, 9.

46,7 60,7 68,7 63,3 48,2

53,4

49,7

18,0 10,4 28,7

54 63,1

18,7

6,3

5,3

7,0

Число Каппа

Белизна, Ъ

64,5

54,5

Разрывная длина, м

8280 9380 11400 9920 8650

8300

8080

Сопротивление излому

1000 2190 1770

2300 1100

1200

Формула изобретения

Составитель Л. Лукашевич

Редактор И.Ковальчук Техред А. Ач Корректор E. Папи

Заказ 9717/38 Тираж 418 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проект .ал, 4

Как видно из таблицы, целлюлоз а, полученная по предлагаемому способу, имеет более высокий выход чем rzo 3Q известному способу на 2,5-8Ъ из лиственной древесины и на 2,5-3,0 из хвойной древесины, механическая прочность целлюлозы также повышается.

Предлагаемый способ получения 35 целлюлозы позволяет не только увеличить выход и улучшить физико механические показатели целлюлозы, но и обеспечить возможность совместной регенерации химикатов из отработанных щелоков первой и второй ступеней варки, в то время как регенерация химикатов из отработанных варочных щелоков от первой и второй ступеней по известному способу производится отдельно. 45

Способ получения целлюлозы путем Я двухступенчатой варки древесной щепы из хвойной или Лиственной древесины с проведением варки на перПосле окончания варки полученную полуцеллюлозу размалывают и подь гают кислородно-щелочнои обработке при 150 С в течение 4,0 ч. IIocле варки получают целлюлозу с выходом 49,7% и числом Каппа 18,7.

Показатели прочности целлюлозы приведены в таблице. вой ступени бисульфитным раствором на магниевом основании в присутствии аршака при рН 6-10, давлении 0,781,37 МПа, температуре 160-190"С и на второй ступени щелочным реагентом в присутствии кислородсодержащего газа при 140-160 С, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения выхода и физико-механических показателей целлюлозы при одновременном упрощении регенерации химикатов из отработанных щелоков, в качестве щелочного реагента на второй ступени варки используют окись магния в количестве 4-104 от массы абсолютно сухой щепы.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании

Р 1449629, кл. 0 2 W,1976.

2..ABTopci

Р 487971, кл. 0 21 С 3/00, 1973.

3. Авторское свидетельство по заявке Р 2691928/12 от 05.12.78 (прототип).