Способ производства древесноймассы

 

ПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<щ817114 .Ф " I

I гуф

3+ // ;.г, К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву

<я)м. к. (22) Заявлено 16.04.79 (21) 2753418/29-12 с присоединением заявки ¹

0 21 В 1/12

Государственный комитет .

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 300381. Бюллетень № 12 (53) ХДК 676. 1.021. . 7 (088. 8) Дата опубликования описания 30. 03. 81

А.A.Çóéêîâ, е.H.Осминин, В.В.Горошнкков, Т.A.соколова, A.И.Бобров и В.H.Ëþcàê (72) Авторы изобретения

/ !

Центральный научно-исследователь .кий институт бумаги (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ДРЕВЕСНОЙ МАССЫ

Изобретение относится к целлюлозно бумажной пролвааленности, а именно, к способам получения древесной массы в дефибрерах, преднаэначечнои для использования в качестве компонента в композициях различных видов бумаги и картона.

Известен способ получения древесной массы путем измельчения древесины дефибрерным IcBMFreM заключающийся в том, что древесную массу попучают путем истирания на дефиб рерном камне балансовой древесины Г13 .

Однако основным сырьем для про- изводства древесной массы по такому способу является еловый и частичНо пихтовый баланс, а использова-. ние однсй еловой древесины, являющейся ,дефицитным видом сырья, обусловливает получение бумаги и картона по= вышенной себестоимости.

Известен способ получения древесной массы путем дефибрирования древесной щепы стандартных размеров j2) .

Однако из-за сравнительно быстрого иэменения характера поверхности дефнбрерного камня и неплотного прилегания щепы к его поверхности получается неоднородная масса с высоким содержанием мелочи, в том числе мельштофа и костры при сравнительно большом расходе энергии.

Наиболее близким к предлагаемому является способ производства древесной массы путем дефибрировачия щепы согласно которому щепу подают в

> прессовую коробку с пресующим поршнем, за счет чего создается давление на размалывающую поверхность, достаточное для отделенкй волокон от щепы 53) .

Этот способ частично позволяет

15 снизить удельный расход энергии, поскольку обеспечивается плотное прнлегание щепы к дефибрерному камню.

Недостатком известного способа является неспособность обеспечения

20 условий повышения качества древесной ма сы.

Цель изобретения — повышение начества древесной массы и снижение энергозатрат.

28 Поставленная цель достигается тем, что в способе производства дре весной массы путем подачи целлюлоэо.содержащего волокнистого материала в камеры двухпрессовэго дефибрера и

3Р его измельчения, в одну иэ камер

817114

60 дефиорера подают щепу, предварительно обработанную в течение 1-20 мин насыщенным паром при 80-140 C в доугую камеру одновременно подают балансовую древесину, а после их измельчения производят смещение полученных продуктов в ванне дефибрера.

Балансовую древесину перед измельчением могут обрабатывать насыщенным паром.

Предварительную обработку щепы и/или балансовой древесины насыщечным паром могут проводить в присутствии химической добавки, в качестве которой используют НаОН, Na ВО, Н О> или их смеси.

Процесс дефибрирования растительного материала слагается иэ двух фаз: первичной и вторичной. В первой фазе происходит пласгифицирование лигнина и двух компонентов, склеивающих волоки между собой, и 20 ослабление связей между ними, а затем собственно дефибрированяе, т.е. отрыв волокон и пучков волокон от древесины. Масса, полученная в результате этого может быть. названа пер- 25 вичной древесной массой. Ослабление межволоконных и межмолекулярных связей есть результат упруговяэкой деФЬРмации под,воздействием закруглен" ных зерен абразивного материала кам- у ня. Вместе с тем размягчение лигяина, а также гемицеллюлоэ происходит в результате их нагревания при действии высокой температуры, образующейся в зоне дефибрирования.

Под второй фазой подразумевается размол и рафинирование массы, полученной в первичной фазе при ее прохождении через зону дефибрирования под слоем баланса. Дополнительно размолотая первичная масса может 40 быть названа вторичной древесной массой.

При дефибрировании щепы по предлагаемому способу в сеязи с неравномерным прилеганием щепы обРазУется 45 доля первичной древесной массы. В последующей стадии дефибрирования первичная древесная масса, полученная иэ щепы, проходит зону размола под слоем баланса и получается хоро- 50 шо разработанная вторичная древесная масса, т.е. последовательное дефибрирование одновременно щепы и баланса обеспечивает условия получения древесной массы.

Когда щепа предварительно подвергается обработке насыв енным паром и насыщенным паром в присутствии химикатов разделения щепы на дефибрерном камне идет с меньшими энер1озатратами в основном по средней пластинке и образующаяся первичная масса не обладает высокими бумагообразующими свойетвами, поэтому только дополнительный размол первичной доевесной массы под слоем балан- 65 са обеспечивает хорошие свойства вторичной древесной массы.

Использование предполагаемого способа позволяет перерабатывать отходы лесопиления и деревообработки (обрезки, горбыль, рейки в виде щепы), а также обеспечивает расширение сырьевой базы производства древесной массы. Древесная масса, полученная из эаболонной древесины, из которой и состоит большая часть указанных отходов, по своей механической прочности не только не уступает а наоборот, по ряду показателей превосходит массу иэ баланса.

Способ осуществляется следующим образом.

В одну иэ камер загружается балансовая древесина, а в другую предварительно обработанная щепа. Щепа обработана насыщенным паром при 80140 С в течение 1-20 мин или же насыщенным паро в сочетании с химикатами, такими как гидроокись щелочного металла и сульфита натрия, гидроокиси щелочного материала и перекисфых соединений натрия и водорода и др. В другом варианте аналогичным образом обрабатывается и балансовая древесина.

Цепа и баланс одновременно подаются к дефибрерному камню и подвергаются дефибрированию. При этом пучки волокон (первичная древесная масса), отделенные от щепы, проходят последующую ступень размола и фибриллирования в зоне, расположенной под камерой с балансом. Затем полученная масса происходит стадии сортирования и очистки. Из очищенной массы изготовляются стандартные отливки и испытываются по физикомеханическим показателям.

Пример 1 ° В одну иэ камер двухкамерного дафибрера загружают щепу стандартных размеров иэ еловой древесины, а другую — балансовую еловую древесину. Щепу предварительно обрабатывают насыщенным паром в течение 3 мин при 110 С. Дефибрирование ведут по следующему режиму: температура массы в ванне дефибрера

72оС температура оборотной воды

50оС; концентрация массы 2,0Ъ; удельное давление 0,70 кгс/см . Камень керамический со средней зернистостью

0,6 мм.

Условия дефибрирования во время эксперимента не изменяются и не оказывают влияния на изменение свойств целевого продукта. Массу сортируют, очищают и испытывают на физико-механические свойства.

Пример 2. Древесную массу получают аналогично примеру 1, но время пропарки составляет 1 мин, температура пропарки 140 С.

Пример,3. Древесную массу получают аналогично примеру 1 при

817114 времени пропарки щепы 20 мин и температуре пропарки 80 С, П р И м е р 4. Древесную массу получают аналогично примеру 1.

Балансовую древесину обрабатывают насыщенным паром, а древесную массу из отходов лесопиления пропаривают в течение 10 мин при 100 С.

П р и и е р 5. Древесную массу получают аналогично примеру 1, но берут щепу из осиновой древесины, которую обрабатывают в течение 20 мин при 80©С песью растворов гидроокиси натрия и сульфита натрия при расходе указанных реагентов 2% от веса абсолютно сухой древесины.

Пример 6. Древесную массу получают .аналогично примеру 1, но при этом дефибрируют балансовую осиновую древесину, предварительно о6работанную смесью растворов гидроокиси натрия и сульфата натрия .при расходе указанных реагентов 2Ъ от веса абсолютно сухой древесины, а щепу из еловой древесины .пропаривают в течение

5 мин при 110 С с добавлением перекиси водорода и щелочи.

Пример 7. Проводят выполнение эксперимента по известному способу. В две камеры двухкамерного дефибрера загружают щепу стандартных размеров из еловой древесины и ведут дефебрирование согласно условиям, описанным в примере 1.

Физико-механические показател массы примеров 1-7 приведены в таблице.

Предварительная обработка древесной щепы насыщенным паром или в присутствии химикатов перед дефибрированием ее на дефибрере способствует повышению механических свойств це левого продукта. ТаМ, разрывная длина увеличивается на 1,5 раза, при этом значительно .увеличивается выход отсортированной массы, а уменьшение отходов влечет за собой уменьшение расхода энергии на их размол.

Дефибрирование осиновой древесины

20 в виде баланса и щепы с предварительной обработкой ее химикатами позволяет получить древесную массу с удовлетворительными механическими показателями, а использование отходов лесопиления у лиственной древесинырасширить сырьевую базу при производстве древесной массы на дефибрерах. ее физико-механические свойства

Условия получения древесной массы и

Породный состав древесины

Условия обработки древесины

БелизСодержание

1-ой фракции, Ъ

Разрыв ная длина, м

Степень помола, LlP ход тсор ироан-, ой ассы на, Балан Ще ы совой

Балансовой ми- Вре- Темпе ты мя, ратур мин С

Химн- Вре- Темпе каты мя, ратумин ра, С

Предлагаемый

110 74,8 72 3361 34 58

140 76,4 73 3417 36 58

Ель Ель

Ель. Ель

Ель Ель

3196 32 60

80 75,5 71

Отходы

100 77,0 70 3450 37 57

20 100

Осина

Ель

gg0H 20 йаУО

ИаОН

И,0

3290 30 64

80 79,1 74

5 110 73,4 69 2995 33 68

Известный

Ель

Осина Ель Маси 20 80

62,1 70 2385. 24 61

817114

Формула изобретения

Составитель Л.Лукашевич

Редактор А.Лежнина Техред;Т.Иаточка Корректор Н.Бабинец

Заказ 1253/35 Тираж 407 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал IIIIII"Ïàòåíò", r. Ужгород, ул.Проектная, 4

1. Способ производства древесной массы путем подачи целлюлоэосодержащего волокнистого материала в камеры двухпрессового дефибрера и его измель- чения, отличающийся тем, что, с целью повышения качества древесной массы и снижения энергозатрат, в одну из- камер дефибрера подают щепу, прЕдварительно обработанную © в течение 1-20 мин насыщенным паром . ври 80-140 С, в другую камеру одновременно подают балансовую древесину, а после их измельчения производят смещение полученных продуктов в ванне дефибрера. 33

2. Способ по п. 1, о т л и ч а— ю шийся тем, что балансовую древесину перед нэмельчением обрабатывают насыщенным паром.

3. Способ по пп. 1-2, о т л и ч аю шийся тем, что предварительную обработку щепы и/илн бапансовой древесины насыщенным паром проводят в присутствии химической добавки, в качестве которой используют НаОН

Ha Oy„ HzOz или их смеси.

Источники информации, принятые во внимание .прн экспертизе

1 ° Гофман К. Древесное производство. Гооударственное научно-техни ческое издательство, 1931, с. 172

2. Авторское свидетельство СССР

9 71473, О 21 В 1/00, 1947.

3. Авторское свидетельство СССР

В 255770, кл. D 21 В 1/02, 1968.