Способ получения волокнистого полуфабриката для изготовления бумаг

 

Сущность изобретения: в качестве катализатора при варке измельченной древесины в смеси уксусной кислоты и пероксида водорода используют вольфрамат натрия или молибдат натрия. 2 табл.

Изобретение относится к области целлюлозно-бумажного производства, может быть использовано при получении волокнистых полуфабрикатов из хвойных и лиственных пород древесины для выработки массовых видов писчих и печатных бумаг, а также подпергамента.

Известен способ получения целлюлозных волокнистых полуфабрикатов, включающий обработку древесной щепы органическими кислотами и пероксидом водорода с применением серной кислоты в качестве катализатора. Варка идет в одну стадию при атмосферном давлении и при температуре 60-100^оС. При использовании уксусной кислоты в качестве реакционной среды (температура 80^оС, продолжительность 80 мин) этим способом получена техническая целлюлоза с выходом из древесины 63 и с содержанием лигнина 0,8% Недостаток этого способа значительная деструкция углеводов древесины из-за присутствия серной кислоты, что проявляется в заметном снижении выхода получаемой целлюлозы.

Цель изобретения создание более эффективного способа получения целлюлозных полуфабрикатов окислительным методом за счет повышения селективности делигнификации.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения волокнистых полуфабрикатов, включающем варку измельченной древесины в варочной жидкости на основе органической кислоты и пероксида водорода в присутствии катализатора, в качестве последнего используют вольфрамат натрия или молибдат натрия. Процесс ведут в одну стадию при температуре 60-100^оС при атмосферном давлении. Пероксокомплексы переходных элементов, являющиеся катализаторами окисления, и органические надкислоты, окисляющие лигнин и переводящие его в растворимое состояние, образуются в реакционной смеси в ходе варки.

П р и м е р 1. Еловые опилки с размерами частиц 0,5-2 мм обрабатывали смесью равных количеств (по объему) ледяной уксусной кислоты и 25%-ного водного раствора пероксида водорода как без катализатора, так и с добавками катализаторов серной кислоты, вольфрамата натрия или молибдата натрия в количестве 0,5% от массы древесины. Процесс вели при жидкостном модуле 10, температуре 80^оС в течение 1 ч. Результаты, приведенные в табл. 1, показывают, что применение катализаторов значительно ускоряет процесс делигнификации. Применение вольфрамата и молибдата натрия в качестве катализатора позволяет получить полуфабрикат со значительно более высоким выходом, чем при использовании серной кислоты (при сопоставимых количествах остаточного лигнина).

П р и м е р 2. Еловую древесину в виде стружки толщиной 0,5 мм обрабатывали при жидкостном модуле 10, температуре 80^оС в течение 1 ч смесью 25%-ного водного раствора пероксида водорода и ледяной уксусной кислоты в отношениях (по объему), указанных в табл. 2, без катализатора и с добавками разных количеств вольфрама натрия. Другие условия и результаты варок приведены в табл. 2. Из приведенных данных видно, что предлагаемый способ позволяет получать волокнистый полуфабрикат с выходом 62-84% при содержании остаточного лигнина 0,5-4,2% тогда как сульфитная целлюлоза при содержании остаточного лигнина 1,9-5,0% имеет выход 50,4-54,0% сульфатная целлюлоза с содержанием лигнина 4,0-6,8% имеет выход 45,0-51,2% Прочностные свойства целлюлозы, полученной по предлагаемому способу при расходе катализатора 5% не уступают свойствам сульфитной и сульфатной небеленной целлюлозы.

Сравнение с пpототипом позволяет сделать вывод, что предлагаемый способ отличается от известного тем, что в качестве катализатора используются пероксокомплексы переходных элементов.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОЛОКНИСТОГО ПОЛУФАБРИКАТА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БУМАГ путем варки измельченной древесины в смеси уксусной кислоты и пероксида водорода в присутствии катализатора, отличающийся тем, что в качестве катализатора используют вольфрамат натрия или молибдат натрия.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2