Масса для получения беленого волокнистого целлюлозного полуфабриката для химической переработки
Изобретение относится к технологии подготовки массы для получения беленых волокнистых полуфабрикатов для химической переработки и позволяет улучшить показатели качества беленого полуфабриката за счет повышения реакционной способности к вискозообразованию и молекулярной однородности и снижения набухания. Масса содержит, мас.%: предгидролизная сульфатная лиственная целлюлоза 50 - 75 и предгидролизная сульфатная хвойная целлюлоза с жесткостью 1 - 30 перманганатных единиц, вязкостью 18 - 36 мПа.с и белизной 60-70% 25-50. 15 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
РЕСПУБЛИК (19 (И) А1
©ц4 D21 С9/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4228489/29-12 (22) 05. 02, 87 (46) 30.06.89. Бюп. М 24 (71) Всесоюзное научно-производственное объединение целлюлозно-бумажной промьпппенности (72) Н.А. Добрынин, В.А. Чуйко, Н.М. Бирбровер, А.В. Аввакумова, В.П. Зайцев, М.А. Лазарева, Э.Ю.Бейзер, В.М. Богдан и Т.Г. Окладникова (53) 676.1.062(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР
9 382783». кл. D 21 С 3/02, 1971.
Косая Г.С. и др. Пригодность сульфатной целлюлозы из лиственной древесины для химической переработки" сб. трудов ВНИИБа "Новое в технологии получения волокнистых полуфабрикатов", Л., 1978, с. 41-46 (прототип).
Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и может быть испольэовано при производстве беленых волокнистых полуфабрикатов для химической переработки.
Цель изобретения — улучшение показателей качества беленого полуфабриката за счет повышения реакционной способности к вискоэаобразованию, молекулярной однородности и снижения набухания °
Сущность изобретения заключается в том, что масса для получения беленого волокнистого целлюлозного полуфабриката для химической переработки, содержащая предгидролиэную сульфатную лиственную целлюлозу, дополнительно содержит предгидролизную
2 (54) МАССА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ БЕЛЕНОГО ВОЛОКНИСТОГО ЦЕЛЛЮЛОЗНОГО ПОЛУФАБРИКАТА ДЛЯ ХИМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ (57) Изобретение относится к технологии подготовки массы для получения беленых волокнистых полуфабрикатов для химической переработки и позволя ет улучшить показатели качества беленого полуфабриката за счет повышения реакционной способности к вискозообразованию и молекулярной однородности и снижения набухания. Масса содержит, мас.Х: предгидролизная сульфатная лиственная целлюпоза 50-75 и предгидролизная сульфатная хвойная целлюлоза с жесткостью 1-30 перманганат- g ных единиц, вязкостью 18-36 мПа,с и
° белизной 60-75Х 25-50. 15 табл. сульфатную хвойную целлюлозу жесткостью 1-30 перманганатных единиц (п.е.), вязкостью 18-36 мПаic, белизной 60-75%, Компоненты взяты в следующем со» отношении, мас.%:
Предгидролиз ная сульфат ная хвойная целлюлоза 25-50
Предгидролизная сульфатная лиственная целлюлоза 50-75
Пример 1. Предгидролизную сульфатную хвойную целлюлозу из древесины сосны после предварительной отбелки на ступенях хлорирования и щепочения смешивают с предгидролизной лиственной сульфатной целлюлозой в соотношении, мас.Х: 1490200
Вариант Вариант
1 2 Предгидролизная сульфатная лиственная
50
В табл. 2 приведены технологические параметры. проведения отбелки на отдельных ступенях. Показатели качества беленого волокнистого целлюлозного полуфабриката представлены в табл. 3 и 4.
Данные табл. 3 показывают, что беленый полуфабрикат предлагаемой мас- 45 сы обладает высокой реакционной способностью к вискоэообразованию—
70/11Х CS
91,5%.
Набухание целлюлозы находится на уровне значения этого показателя для предгидролиэной сульфатной хвойной целлюлозы (480-550%). Данные табл.4 показывают, что беленый полуфабрикат из массы предлагаемого состава равномерен по молекулярной массе.
40 целлюлоз а
Предгидролизная сульфатная хвойная целлю- 10 лоза 25 50
Используют предгидролизную сульфатную лиственную целлюлозу, имеющую после варки жесткость 30,0 п.е., вязкость 39,5 мПа с и м.д. альфацеллюлозы 96 OХ.
Предгидролиэ кую сульфатную хвойную целлюлозу после варки используют двух видов: жесткостью 75 п.е., вязкостью 38 мПа с (1) или жесткостью 20
100 п.е. и вязкостью 68,5 мПа с (2), м.д. альфа-целпюлозы в обеих целлюлоэах составляет 95,6%.
Перед смешением предгидролизную сульфатную хвойную целлюлозу подвер- 25 гают предварительной отбелке на ступенях хлорирования и щелочения. Показатели качества массы для получения беленых целлюпоэных полуфабрикатов представлены в табл. 1, 30
Отбелку приготовленной массы осуществляют по схеме: хлорирование (Х) щелочение (Щ) — гипохлоритная отбелка (Г) — двуокись хлора I ступейь (ДТ) — щелочение (Ц) — двуокись хлора II ступень (/II) — кисповка (К).
Пример 2 (контрольньй). Iloлубеленую предгидролизную сульфатную хвойную целлюлозу из древесины сосны после предварительной отбелки при условиях, указанных в примере 1, смешивают с предгидролизной сульфатной лиственной целлюлозой в соотношениях, мас.Х:
Вариант 1
Предгидролизная сульфатная лиственная целлюлоза 85
Полубеленая предгидролиз ная сульфатная хвойная целлюлоза 15
Вариант 2
Предгидролизная сульфатная лиственная целлюлоз а
Полубеленая предгидролизная сульфатная хвойная целлюлоза 60
Показатели качества приготовленных после смешения масс и их состав приведены в табл. 5. Отбелку полученных масс осуществляют по схеме и технологическому режиму аналогично примеру 1„ Показатели качества бепеных полуфабрикатов иэ этих масс приведены в табл. 6 и 7. По своим показателям качества целлюлозы, полученные н результате отбелки данных составов, уступают беленой целлюлозе из предлагаемой массы.
При повышенном (до 85Х) содержании в массе лиственной целлюлозы полученная беленая целлюлоза характеризуется повышенным набуханием (590605Х). При повышенном (до 60Х) содержании в массе хвойной целлюлозы беленая целлюлоза характеризуется более низ кой реакционной способно стью (90/11 по сравнению с 70/I IX CS
СП более 1000 (20-30 вместо 18Х и с
СП менее 200 (11-20 против 10%).
Пример 3 (прототип). Для сравнения проведены отбелки небеленой предгидролизной сульфатной лиственной и небеленой предгидролиэной сульфат-. ной хвойной целлюлозы, взятых в чистом виде, т.е. без смешения . Технологические параметры отбелки этих целлюлоз представлены в табл. 8. Показатели качества беленых целлюлоз приведены в табл. 9 и 10.
90200
25
25-50
5 l4
Иэ данных таблиц 3, 4, 9, 10 следует, что беленая целлюпоза, полученная из предлагаемой массы, характеризуется более высокими показателями качества.
Пример 4. Предгидролиэную лиственную сульфатную целлкщоэу предварительно обрабатывают путем хпорирования, щепочения и гипохлоритной отбелки, в результате чего получают полубеленую предгидролиэную сульфатную лиственную целлюлозу (полубеленая лиственная целлюлоза) жесткостью
l,0 п.e., вязкостью 20 мПа ° с.
Предгидролиэную сульфатную хвойную целлюлозу предварительно обрабатывают путем хлорирования, щелочения и гипохлоритной отбелки до жесткости
1,5-2,5 п.е, и вязкости 18-22 мПа ° с, в результате чего получают полубеленую предгидролизную сульфатную хвойную целлюлозу (полубепеная хвойная целлюпоз а) .
Параметры предварительных обработок и показатели качества волокнистых масс представлены в табл. !1 и 12.
Полученные полубеленые целлюлозы смешивают в следующих соотношениях мас.X
Вариант 1
Полубеленая предгидролиэная лиственная сульфатная целлюлоза 75
Полубеленая предгидропиз ная сульфатная хвойная целлюлоза
Вариант 2
Полубженая предгидролизная сульфатная лиственная целлюлоза 50
Полубеленая предгидролизная сульфатная хвойная целлюлоза 50
Полученные волокнистые полуфабрикаты добеливают на ступенях: двуокись хлора I ст, - щелочение — двуокись хлора II ст.
Технологические параметры добелки целлюлозы на этих ступенях пред- 50 ставлены в табл. 13. Показатели качества беленой целлюлозы для химической переработки приведены в табл. 14 и 15. Они свидетельствуют о том; что использование для получения беленого целлюлозного полуфабриката для химической переработки из смеси полубеленых лиственной и хвойной целлюлоз, взятых в укаэанных соотношениях, позволяет получить готовую продукцию с высокой реакционной способностью к вискозообраэованию—
70/11Х CS
-Следовательно, предлагаемая масса дпя получения беленого волокнистого целлюлозного полуфабриката для химической переработки позволяет улучшить показатели качества беленой целлюлозы.
Формула из обретения
Масса дпя получения-беленого волокнистого целлюлозного полуфабриката дпя химической переработки, содержащая предгидролизную сульфатную лиственную целлюлозу, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения показателей качества беленого полуфабриката за счет повышения реакционной способности к вискозообразованию, молекулярной однородности и снижения набухания, она дополнительно содержит предгидролизную сульфатную хвойную целлюлозу с жесткостью 1-30 перманганатных единиц, вязкостью 18-36 мПа.с и белизной
60-75Х при следующем соотношении компонентов, мас.X:
Предгидролиэная сульфатная лиственная целлюлоз а 50-75 укаэанная предгидролизная сульфатная хвойная целлюлоза
1490200
УР образца предгидролизной хвойной суль фатной целлюлоз ы волок» нисто го по.луфабриката
21,5
33,0
22,0
34,0
23,5
30,0
23,0
35,0
23,0
32,5
36,0
28,0 целлюлоза
30,0
33 5
Состав смеси„ мас.%
75 - предгидролизная сульфатная лиственная целлюлоз а
25 — полубеле . ная хвойная целлюлоз а
75 - предгидролизная сульфатная лиственная целлюлоз а
25 — полубеленая хвойная целлюлоза
75 — предгидролизная сульфатная лиственная целлюлоз а
2$ - полубеленая хвойная целлюлоз а
75 — пр едгидролиэ ная сульфатная лиственная целлюлоза
25 — палубеленая хвойная целлюлоза
75 — предгидролиэная сульфатная лиственная целлюлоз а
2$ — полубеленая хвойная целлюлоза
75 — предгидролизная сульфатная лиственная целлюлоз а
25 — полубеленая хвойная целлюлоз а
50 — пр едгидролнзная сульфатная лиственная
Таблица ) Показатели качества
Жесткость, Вязкость, п.е. мПа с
1490200
99 образца предт гидрОлиз
ОЙ ХВОЙой сульатной еллюлозы
Состав смеси,, мас.X волок нистого п4луфабриката
50 — полубеленая хвойная целлюлоз а
50 — предгидролизная сульфатная лиственная целлюлоза
50 — полубелеиая хвойная целлн лоза
50 — предгидролизная сульфатная лиственная
30,0
35,5 целлюп оз а
50 — полубеленая хвойная целлюлоза
50 — пр ед гидр олиэная сульфатная лиственная
28,0
32 5
10 целлюлоз а
50 — полубеленая хвойная целлюлоза
28,5
35,5
Содержание остаточного реагента, г/л
Расход реагента, Х от массы абсолютно сухой целлюлозы
Температура, С
Наименование ступеней отбелки
РУ образца родолжи тел ьрН ость, мин
Оз09 Оэ 1& 60
Хлорирование 0,9-1,0
2,7-3 5
Без на1-10 грева
120
О, 18-0, 3 150
2,0
1,0+1,2
11,0-11,3
9,0/10,5
1-10
1-10
0,11-0,14 180
3,0-3,9
1-10
1,2
10,6-11 6 90
4,2-5,3 О, 21 180
1-10
1-10
1,0
1,0
2,9-3,0
1-10
1,0
Щелочение
Гипохлоритная отбелка
Отбелка двуокисью хлора, I ступень
Щелочение
Отбелка двуокисью хлора, II ступень
Кисловка
Продолжение табл. 1
Показатели качества
СТКОСТЬ> ВЯЗКОСТЬ| п.е. мПа ° с
Таблица 2!
1490200
Таблица 3
Реакционная способность
Набухание, Х
ВязБелизна, Х
99 образца
Массовая доля
СП кость мПа, с
4(целлюлозы
CS z/ ЗамедNa0H, Х ляемость, с
540 91,5
530 91,!
540 91,8
550 91,8
530 91,0
550 91, 1
480 90,9
490 90,5
500 90,6
510 90,2
Таблица 4
Процент содержания фракций с СП
Г Г T
ВУ об раэца
)1000 1000-800 800-600 600-400 400-200 (200
18,7 14,9
19,2 19,6 .18,2 16,1
18,6 15,9
17,1 l5,4
18,4 16,5
18,8 l5,8
i8,i 16, 1
18,8 16,2
17,4 14,2
Таблица 5
Состав смеси, мас.Х Показатели качества
ФФ об" раэца
Жест- Вяэкость, кость п,е. мПа с
20,0 31 0
20,5 30,0
20 — полубеленая хвойная целлюлоза
2
4
6
8
10
11,0
12,5
11,0
ll 5
13,5
14,0
12,0
12,5
14 0 !
3,0
2
4
6
8
10
590
16,4 .12,3
16,2
15,1
16,8
16,2
16 3
16,3
15,9
16,5
70/1 1 4
70/ll 6
70/11 5
70/11 2
70/11 35
70/11 17
70/11 8
70/! 1 . 26
70/11 12
7O/ii 38
18,8
21,4
18,6
19,4
18,2
18,4
17,7
18,2
17,8
17,4
Вариант 1
80 — предгидролизная сульфатная лиственная целлюлоза
20 — полубеленая хвойная целлюлоза
80 — предгидролизная сульфатная лиственная целлюлоза
22,2 9,0
22,1 5,4
21,8 8,7
20,8 10 2
23,0 9,5
20,4 10,1
20,9 10,5
21,6 9,7
21,1 10,2
23,8 10,7
93,8
94,1
93,9
94,2
94,0
94,4
93,9
94,1
93,6
9.4, 0
1490200
14
Продолжение табл.5 оказатели ачества еси, ос ,е
80 — предгидролиз ная сульфатная лиственФ ная целлюлоза
20 — полубеленая хвойная целлюлоза
80 - предгидролизная сульфатная лиственная целлюлоза
20 — полубеленая хвойная целлюлоза
Вариант 2
40 — предгндролизная сульфатная лиственная целлюлоза
60 — полуб елен ая хвойная целлюлоза
40 - предгидролизная сульфатная лиственная целлюлоза
60 — полубеленая хвойная цеплюлоза
40 - предгидролиэная сульфатная лиственная ы еллюлоза
60 — полубеленая хвойная целлюлоза
40 — предгидр слизкая сульфатная лиственная целлюлоза
60 - полубеленая хвойная целлюлоза
14
20,5 33,5
32,5 33,5. 16
35 ° 5 37 э 5
33,5 38,5
ylyl образца волок нистого полуфаб риката
Реакционная способность, Х, CS /Na0H
ВяэМассовая
СП кость, мПа с доля ю(-целлюлозы Х
ll
12
13
14
16
17
l3,5
12,0
12,5
13,0
11,0
13,0
11,5 !
2,0
650 70/11
600 70/11
615 70/11
630 70/1 1
530 90/11
620 90/11
550 90/11
600 90/11
21,5 29,0
31,0 32,0
Таблица 6
Набуха- Белизние, Х на, Х
600 91 2 94 0
600 91,0 93,6
590 91 5 94ю2
605 91,5 93,3
550 89,5 93,5
540 89,0 93,0
530 89 2 93у6
550 89,5 93,2
1490200!
Таблица 7
Процент содеркания функций с СП
l0О0-800 800-600
УУ образца
600-400
400-200 (200
)1000
27,3 17,1 .
25,0 20,3
25,3 16,5
33,5 15,7
21,0 12,1
14,4 16,2
7,8 17,3 °
l6, 2 11,5
12,1
lli7
l2,1
8,7
12,00
15,7
12,3
l7, l лица 8
Т а б одерхвзщ ствточн го реаге в, г/л одой китель стъ, рН
0,03
3,0
Без нагрева
Хлорироввние 1,0
294
1,9
l l i0-1! э5
9,1
9,5
9,8
120
3,2
4 3
Щелочеиие 2,0
Гипохлоритивя I, 0 отбелка I, 2
I 5
1,2
1,5
120
3,5-5, 2
0,06-0, 09 180
15 17
I1,О- !1,5 60
1,5
l5-17
l-3
75 О, 10-0, 14 180
20 - 40
15-17
15-17
Э,D4,5
2,8-3,0
1,0
1,0
1" 3
Таблица 9
ЮФ образца
ВязРеакционная с особность
Набухание, Х
Белиз на, Х ассовая
СП кость, мПс. с оля
-Q BlIII IO озы, Х
CSg,/ ЗвмеддяNa0H,X емость,с
19 14 0 630 80/11
20 12,0 580 90/11
21 12,5 605 90/1!
10 600 91,9 94,5
5 540 89,5 94,2
l5 520 89 2 93 9
ЬР об" резца иебеле иой целлюлозм
3
1-3
2
3 .1
2-3
11
12
13
14
16
17
Отбелка двуокисью хлора, g ст..
Целочение
Отбелка двуокнсъе хлора, И ст.
Кисловке
2091
20,7
24,3
23,1
27,8
29,1
30,2
27,4
14,2
I3i 8
13,9
12,2
15,3
17,0
18 1
16,4
42
42
9,2
8,5
7,9
6 8
11,8
7,6
12,3
11,4
0,01
0,05
0,39
0,25
0,29
ЭФ обазца еленой целлюлозы
16
l7
15-17
I5
l6
1490200
Таблица 10
НФ образца
Процент содержания фракций с GI
) 1000 100-800 800-600 600-400 400-200 (200
Таблица 11
Те е ература, ° С
ФФ об раац целлФ
J109 Q енов еней одерание остаочноо реаента, 7л
Хлорирование 1,0
60 0,03
3>6 Sea нагрева
2,4
4 3
l Осина
60 0,04
60 0,0$
3,2
493
2 Сосна
3 Сосна
Щелочение
11,0 70
)!,5 . 70
11,0 . 70
120 - 3 l,5 20,0
l 20 23, О l8,0
120 - 48 0 25 О
2,0
2,0
2,0
l Осина
2 Сосна
3 Сосна
1Ъшоклоритнas отбелка )50 0,39 . 20,0 l 0
150 О, l4 18,S 2,5
150 043 360 1S
10 10 591 42
1,2 )0,6-8,7 40
I 5 10,6-9,2 42
) Осина
2 Сосна
3 Сосна
Таблица 12
Состав волокнистого полуфабриката
УУ обПоказатели качества разца полуфабриката
ЖестВяз- Белизкость, на, % иПа с кость, п.е.
Полубеленая лиственная целлюлоз а — 75%
Полубеленая хвойная целлюлоза — 25Х
Полубеленая лиственная целлюл оз а — 75%
Полубеленая хвойная целлюлозаа — 25%
Полубеленая лиственная целлюлоза — 50Х
Полубеленая хвойная целлюлоз а — 50%
Полубеленая лиственная целлюлоза — 50%
Полубеленая хвойная целлюлоз а — 50Х
1,0
18,.7 80,7
1,5
19,6 75, 1
2,0
18,0 80,2
1 5
18,5 79,5
19 23э4 13е5 15 э9 10ю9 2Qэ 1 15 в2
20 IS,Ç 15,5 13,4 15,6 25,0 23,1
22в1 17в6 16 4 13 3 23 2 II ° 4
1490200
19
Таблица 13
Наимено вани ступеней отбелки
Ю раз полуфв ка
Содержвнн е остаточного рввгента, г/л
Отбелка двуокисью хлора ст.
2,9
3,0
0,19
О,!4
1 ° 2
180
3 5
3,0
11,1-) 1«5 65
4,8
22-25
22
23
24
25 фелочение
Отбелка двуокисью хлора I! ст.
)i0
1,0
180
0,22
0,25
012) 22-25
Кисл овкв
1,0
40
Таблица 14
Велнэ- вссонв, Х ая я
ы, Х
ИФ об рвзцв
Набухание, Х евхционнвя спо обность яздоl ость, мПа.с
S / . Замедля вОН;Х емость, 605 70/11 ) 520 91,6 93,9
605 70/11 5 540 90,8 94,2
585 70/11 3 530 92 0 94 5
605 70/ll 8 500 92,0 94,5
22 12,6
23 12,7
24 11,9
25 . 12,7
Таблица )5
Процент. содержания фракций с СП
00-200 200
1000-800 800-600
22 17,8 17,4 17,8
23 16,& . 17,3 16,1
24 15,7 )7,6 18,)
25 )7,7 16,3 )6,2
Составитель А. Моносов
Редактор И. Касарда Техред А.Кравчук Корректор А. Обручар
Закаэ 3731/31
Тираж 330
Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Проиэводственно-иэдательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101
22
23
24
NP раз вол нис го пуфа рик
Расход реагента, Х от массы абсолютно сухой ц еллзОло э ы
4,5
4,8
496
2,6-2,8
Те пература, С
)4q7
l4,9
)5,5
15,7 . род жнтел ост мин
23,4
25 ° 3
23,6
26,0
О, 2!
0,26
О, 26
8,9
9,6
9,2
9,)
