Способ получения целлюлозы
Изобретение относится к технологии получения целлюлозы для изготовления различных видов бумаги и картона и позволяет повысить сопротивление излому целлюлозы и сократить расход химикатов. Древесную щепу обрабатывают водным раствором уксусной кислоты при соотношении кислоты и воды от 1:9 до 4:6 при температуре 130-160°С и модуле 7-10 в присутствии газообразного кислорода, который берут в количестве 15,6-19,5% от массы абсолютно сухой щепы. Варку проводят в течение от 3,5 ч (для хвойной древесины) до 5,5 ч (для лиственной древесины). 1 табл.
СОЮЗ СОВЕТСИИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН (19) (И) (SI> 4 D 21 С 3/20
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГТИЯМ
ПРИ ГННТ СССР
К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4304923/31 — 12 (22) 11. 09. 87 (46) 30. 06. 89. Бкл. !(24 (71) Ленинградская лесотехническая академия им. С.М. Кирова (72) И.П. Дейнеко и Н. Г, Костюкевич (53) 676. 1. 022. 1 (088. 8) (56) Патент США М 3458394, кл. D 21 С 3/20, 1969.
Авторское свидетельство СССР
Р 761647, кп. D 21 С 3/04, 1980. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕЛЛКШОЗЫ (57) Изобретение относится к технологии получения целлюлозы для изготовИзобретение относится к технологии получения целлклозы из древесной щепы лиственных и хвойных пород и предназначено для использования на предприятиях целлюлозно-бумажной промйшпенности при производстве волокнистых целлюлоз них полуфабрикатов для бумаг и картонов различного назначения.
Целью изобретения является повышение сопротивления излому целлюлозы и сокращение расхода химикатов.
Согласно предлагаемому способу варку древесной щепы проводят в водном растворе уксусной кислоты в присутствии газообразного кислорода, который берут в количестве 15,6-19,5% от массы абсолютно сухой щепы. Варку проводят при объемном соотношении кислоты и воды от 1:9 до 4:6 при тенг пературе 130-160 С и модуле (соотношение массы абсолютно сухой щепы и варочной жидкости) 7-10.
2 ления различных видов бумаги и карто на и позволяет повысить сопротивление излому целлюлозы и сократить расход химикатов. Древесную щепу обрабатывают водным раствором уксусной кислоты при соотношении кислоты и воды от
1:9 до 4:6 при температуре 130-160 С и модуле 7-10 в присутствии газообразного кислорода, который берут в количестве 15,6-19,5% от массы абсолютно сухой щепы. Варку проводят в течение от 3,5 ч (для хвойной древесины) до 5,5 ч (для лиственной древесины) . 1 табл.
II р и м е р 1. Навеску 74,3 г щепы осины с влажностью 5,8% (70 г абсолютно сухой щепы) заливают в однолитровом качающемся автоклаве (52 качания в ми туту) варочной жидкостью, полученной смешиванием 90 мц воды и
392 мп ледяной уксусной кислоты, модуль
7, В автоклав подают избыточное количество кислорода (15,6% от массы абсолютно сухой древесины), помещают автоклав в "рубашку" с обогревом и вкпб чают перемешивание. Время подъема до 130 С 50 мнн, время варки при
130 С 4 ч 40 мин. Автоклав быстро охлаждают. Древесный остаток отделяют от варочной жидкости и разделяют на волокна на сетке размером
1 мм. Остаток на сетке относят к непровару. Целлюлозу сушат на воздухе.
Получают 39,1 г абсолютно сухой целлюлозы
Режимы проведения процесса и показатели целлюлозы приведены в таблице.
1490199
Условия процесса и показатели качества целевого продукта
По прототипу
Хвойная Хвойная Хвойная Хвойная Хвойная
Лиственная
Порода древесины
Температура варки, С
Время варки, ч
Состав варочной жидкости
3,5
1 5
3,5
3,5
130 145
5,5 . 3,5
Ледяная уксусЛедяная уксусЛедяная у ксусЛедяная уксу сЛедяная Ледяная у ксу с- у ксу сПример 2. Навеску 107,0 г щепы ели с влажностью 6,6% (100 r абсапютно сухой щепы) заливают в двухлитровом качающемся автоклаве (50 ка5 чаний в минуту) нарочной жидкостью, приготовленной смешиванием 400 мп воды и 600 мп ледяной уксусной кислоты, модуль 10. В автоклав подают избыточное количество кислорода (19% от массы абсолютно сухой щепы), помещают автоклав в "рубашку" с обогревом и включают перемешивание. Подъем температуры до 145 С 1 ч, стоянка при
145 С 2,5 ч. После варки автоклав 15 быстро охлаждают, древесный остаток отделяют от варочной жидкости и разделяют на волокна промывкой на сетке размером 1 мм. Остаток на сетке относят к непровару (процент абсолютно 20 сухой древесины). Целлюлозу сушат на воздухе. Получают 34,9 абсолютно сухой целлюлозы.
Показатели приведены в таблице.
Пример 3. Обработку проводят так же, как в примере 2, только варочную жидкость папучают смешиванием
200 мп воды и 800 мп ледяной уксусной кислоты, избыточное количество кислорода для варки составляет 18,9% от массы абсолютно сухой щепы, модуль
10. Древесный остаток обрабатывают и анализируют, как указано в примере 2. Получают 56.,7 г абсолютно сухой целлюлозы, 35
Показатели приведены в таблице.
Пример 4. Обработку проводят так же, как в примере 3, избыточное количество кислорода на варку составляет 19,5% от массы абсолютно сухой 40 древесины. Время подъема температуры до 150 С 1 ч, время стоянки при 150 С
2,5 ч. Древесный остаток обрабатывают и анализируют так же, как в примере
2. Получают 51,7 r абсолютно сухой цеплюлозы.
Показатели приведены в таблице.
Пример 5. Обработку проводят так же, как в примере 2, только избыточное количество кислорода на варку составляет 18,6% от массы абсолютно сухой щепы, а варочную жидкость готовят смешиванием 100 мл воды и
900 мп ледяной уксусной кислоты. Вре1 о мя подъема температуры до 160 С 1,5 ч, время варки при 160 С 2 ч. Древесный остаток обрабатывают и анализируют, как указано в примере 2. Получают
51 2 r абсолютно сухой целлюлозы.
Показатели приведены в таблице.
Иэ таблицы видно, что предлагаемый способ позволяет значительно повысить сопротивление излому полученной целлюлозы при сохранении прочих ее показателМ;
Кроме того, в сравнении со способом по прототипу предлагаемый способ поз воляет сократить расход химикатов эа счет исключения перекиси водорода и серной кислоты.
Формула изобретения
Способ получения целлюлозы путем варки щепы из хвойных или лиственных пород древесины в водном растворе уксусной кислоты в присутствии окислителя при повышенной температуре, о тлич ающий ся тем, что, с целью повышения сопротивления излому целлюлозы и сокращения расхода хими катов, варку проводят при температуре 130-160 С и модуле 7-10, при этом в качестве окислителя используют кислород в количестве 15,6-19,5% от массы абсолютно сухой щепы.! 490199
Продолжение таблицы
Условия процесса и показатели качества целевого продукта
Примеры Т 1
Йо прото типу
° еТ ная кис" ная кисная ки- ная кислота: слота: лота: вода вода
8:2 6:4 лота: вода
8:2 вода
8:2
15,6
19,0
l 8,9
19,5
l9 О
Серная кислота
12,5
10 10 10
137 135 110
119
405 512 426 371
1 1 00
9000 5100 8200 8140
420 340 390 280
6700 9000
250
340
280
372
390 250
300
500
0,8
63,0
Составитель А. Моносов
Редактор М. Циткина Техред А.Кравчук Корректор О.Кундрик
Заказ 3731/31
Тираж 330
Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101
Начальное количество кислорода, X от массы абсолютно сухой древесиныы
Катализ атор
Модуль варки
Жесткость целлюлозы, п.е.
Содержание -целлюлозы, Х
Степень полимериэ ации
Разрывная длина, м
Сопротивление раэдиранию, мН
Сопротивление продавлива" нию, кПа
Сопротивление излому, число двойных перегибов
Содержание лигнина, Х
Выход ЦeJIJIKvIOзы р Х ная кис- ная кислота: . лота: вода ЗОХ-ная
9: 1 перекись водорода
4: l,l
78,9 74,9 75,2 67,2 59,9
960 1065 2722 2770 914
3,1 13,5 11,8 8,1 5,9
55,8 35,6 56,7 51,7 48,7
