Светостабилизатор древесной массы и целлюлозы

 

Применение бетулина в качестве светостабилизатора древесной массы и целлюлозы. с 3 (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3475402/29-1 2 (22) 19.07.82 (46) 15.03.84. Бкл. % 10 (72) Э. И. Чупка, А. Н. Заказов, В. Е. Ковалев, В, Б. Некрасова и Т. Ф. Нииуленкова (71) Ленинградская лесотехническая академия им. С. М. Кирова и Сибирский научно-Исследовательский институт

Дейиолозы и картона (53) 676.1.022(088,8) (56) 1. Кейси Д. П. Производство полуфабрикатов н бумаит. Гослесбумиздат, 1958, т. //, с. 159 (прототип).

2. Штанько Н. Г. Получение бетулина и синтез сложно-эфнрных пленкообразователей на его основе. Автореф. канд. днс., М., 1953.

3(51) )3 21 С 9/10; С 08 К 5/05 (54) СВЕТОСТАБИЛИЗАТОР ДРЕВЕСНОЙ

МАССЫ И ЦЕЛЛЮЛОЗЫ. (57) Применение бетулина в качестве светостабилизатора древесной массы и целлюлозы.

1079717

40

57,0/65,0

44,4

Изобретение относится к свегосгабилпзаторам лигнифицированных волокнистых материалов и может быть использовано в целлюлозно-бумажном производстве при изготовлении светос тойкой древесной 5 массы и целлюлозы.

Известно использование в качестве стабилизатора древесной массы различных пивменвев, непример СеСО,, Mg50,6 0, Т1О и др. $1).

I0

Однако при внесении их в объем массы или нв поверхность снижаются механические свойства волокнистых материалов. Кроме того, расход пигментов seлик — до 30% От массы ВолокнистОГО MB 5 гери ела.

Бель изобретения — повышение белизны, улучшение светозвшигных свойств древесной массы и целлюлозы и расширение ассортимента светостабилизаторов 2р при сохранении высоких показателей механической прочности древесной массы.

Бель достигается применением бетулина в качестве светостабилизатора древесной массы. 25

Бетулин представляет собой тритерпеновый спирт белого пвета, кристаллический, без запаха, с )Яп„— = 254-256 С и мол. массой 442. Его молекулярная формула С Н5оО . Структурная фон у- зо ла н,с си

Н0. Бетулин нетоксичен и недифицитен, так как его получают из отхода сульфат- целлюлозноГО произВодстВа — сульфатного 45 щелока или сульфатного мыла от варки и

54,6/63,4 2,7/1,2 древесины березы или ее смеси с другими породами. Использование бегулинв в насгояшее время идег для синтеза различных соединений при изучении фармакологической активности $2(.

Новое применение бетулина в качестве светоствбилизаторв древесной массы и целлюлозы обусловлено его высокой огражагельной способностью света с длиной волны 330-340 нм, что приводит к значительному экрвнированию фотохимических активных структур лигнина, поглошаюших свет с длиной волны 330-340 нм.

Расход бетулина составляет 0,2-2,0%, преимушественно 0,5-1,0% от массы абсолютно сухого волокна.

Пример 1. 10 мг бетулина растворяют в 1 мл 96%-ro эгвнолв при

30-40 С, раствор разбавляют водой

О (9 мл) . Образовавшуюся суспензию (10 мл) наносят на поверхность заранее приготовленной влажной отливки, полученной из 1 г дефибрерной древесной массы, гомогенизированной в 100 r воды в течение 5 мин. Отливку отжимают между двумя бумажными фильтрами под давлением 20.кг/см2, сушат на воздухе при 20 С в течение 24 ч и испытыо ваюг на светостойкость, помещая образец в термостатированную камеру (В

25 С). Облучаюг светом ртутной ламо пы ДРШ-250 через светофильтр НС-1 (длина волны более 330 нм) в течение двух часов, мошностью светового потока

50 MBr/ñì . Спектры отражения звпи2 сыввют на спектрофотометре СФ-18. В качестве критерия светостойкости используют РС-показатель пожелтения (безразмерная величина). Принимаю РС контрольного образца за 100%. Аналогично готовят контрольные отливки без добавки бетулина.

Резуль;таты рассчигывают как среднее из трех параллельных образцов.

Полученные результаты представлены

В табл. 1.

Т аблица 1 (079717 4 ((ponnnmc>: тамб . 1

53,6/63,0 3,9/1,4 35,9

52,8/62,8

51,3/62,3

4,8/1,6

7,0/2,0

33,3

28,5

120 B числителе — контрольный образец древесной массы, в знаменателе — образец древесной массы с бутулином.

Из данных табл. 1 следует, что добав-(5 10 мг, полученную как описано выше, KEt бетулина в количестве 1 вес.% в де- наносят на влажные отливки дефибрерной фибрерную древесную муку повышает древесной массы, изготовленные по прибелизну образца на 7-8% по сравнению меру 1. с контрольным образцом, а также повышает светостойкость лигнифицированного 20 Испытание и анализ образцов с бетуволокнистого материала на 71,5% в ус- лином и контрольных образцов проводят ловиях искусственного интенсивного сТВ- как в примере 1 при мощности светового рения за 2 ч. потока 30 мВт/см .

Пример 2. <.:успензию кристал- Результаты опытов представлены в лической фракции бетулина в количестве 25 табл. 2 .

Таблица 2

56,5/59,0

54,1/57,0

71,4

2,8/2,0

3,5/2,6

74,3

53,5/56,4

4,4/3,1

52,8/56,0

70,4

70,0

5,0/3,5

52,3/55,6

120

В числителе - контрольный образец древесной массы, в знаменателе — образец древесной массы с бетулином.

Из данных табл. 2 видно, что при интенсивном искусственном старении свето- 5Q стойкость лигнифицированного материаладефибрерной древесной массы с добавкой кристаллической фракции бетулина 1 вес.% повысилась на 30% по сравнению с, контрольным образцом в условиях искусственного интенсивного старения за 2 ч, а белизна повысилась на

2, 5%.

Пример 3. C успензию бетулина в количестве 5 мг, полученную как описано в примере 1, наносят на влажные отливки М -бисульфитной целлюлозы, из:готовленной аналогично примеру 1 °, Испытания и анализ образцов с бетули- ном и контрольных ображов проводят как в примере 1.

Результаты опытов представлены в табл. 3.

) 079717, Т аблица 3

5 8 О/60,0

73,1

5 5,5/58,0 2,6/1,9

30 54,5/57,3 3,8/2,6

68,4

60 54,0/56,8 4,4/3, 1

70,4

53, 5/56,4 5,0/3,6 72,0

120

3 .

В числителе — контрольный образец Мф -бисульфитной целлюлозы, в знаменателе — то же, с бутулином.

57, 5/59, 5

55,4/57,6 23 /1,8

54,9/57,2, 2,9/2,2

53,6/56,0 4,4/3, 5

78,3

75,8

79,5

В числителе — контрольный образец древесной массы, в знаменателе — образец древесной массы с цитратом натрия.

Таблица 5

56,5/67,5

53,8/65,0 3,1/1, 6

51,5

Из данных, представленных в табл. 3, видно, что при интенсивном искусственном старении в течение двух часов светостойкость М -бисульфитной целлюлозы с добавкой 0,5 вес.% бетулина повышается на. 28% по сравнению с контрольным образцом.

Добавка бетулина в количестве 0,5 вес.% в N -бисульфитную целлюлозу повышает белизну образца на 2% по cpasнению с контрольным образцом.,Пля сравнения приведены данные по

25 светостойкости древесной массы в рисутствии известных светостабилизаторов цитрата натрия (табл. 4) и окиси цинка (табл. 5), взявых в количестве 1% от массы абсолютно сухого образца.

Таблйца 4

1079717

П одолжение табл. 5

52,9/64,0 4,2/2,3

52,0/63,2 5,4/2,9

51,0/62,5 6,8/3,45

54,8

60.

53,7

120

50,7 В числителе - контрольный обраэец древесной массы, в знаменателе — образец древесной массы с цитратом натрия. Составитель А. Моносов

Редактор В. Ковтун Тесред М.Тенер Koypezrop С. Черни

Заказ 1272/28 Тираж 372 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

il3035, Москва, Ж-35, Раушскаа наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, уа. Проектная, 4

Таким образом, применение бетулина, получаемого из отхода сульфатцеллюлоэногс производства - сульфатного мыла от варки березы или ее смеси с другими породами, позволит обеспечить целлюлоэно бумажи ю промышленность новым свето- 20 стабилизатором лигнифицированных волокнистых материалов, расширив тем самым ассортимент таких добавок.

В отличие от известных светостабилизаторов бестии нетоисичен. Его исполъзо ванне в целлюлозно-бумажном производстве будет способствовать охране окружаюшей среды и улучшению труда наряду с улучшением качества лигнифицированных материалов (древесной массы и цеж люлозы) - повышением их светостойкости йбелиэны при сохранении высоких механических свойств волокнистых материалов.