Способ производства очищенной целлюлозы из льноволокна

Изобретение относится к химической промышленности, конкретно, к технологии производства очищенной целлюлозы из льноволокна. Способ производства очищенной целлюлозы из льноволокна включает механическую обработку, жидкостную обработку для разрушения сопутствующих примесей, промывку теплой водой, окислительную обработку щелочным раствором пероксида водорода, содержащим стабилизатор, первую промывку горячей водой, окислительную варку, вторую промывку горячей и теплой водой, отжим на центрифуге, при этом жидкостную обработку для разрушения сопутствующих примесей производят горячей водой при постоянной температуре воды 98-100°C в течение 30 минут, окислительную обработку и варку осуществляют при постоянном значении силикатного модуля и постоянном значении температуры раствора 98-100°C. Технический результат изобретения заключается в исключении многостадийности обработки и использовании кислот за счет большего содержания пероксида водорода в растворах для окислительных обработки и варки и, как следствие, обеспечивается повышение производительности оборудования с одновременным снижением количества вредных отходов производства в виде продуктов обработки льняного волокна раствором минеральной кислоты. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

 

Изобретение относится к химической промышленности, конкретно к технологии производства очищенной целлюлозы из льноволокна.

Известен способ очистки льняного волокна [патент РФ №2347861, опубликован 27.02.2009], включающий рыхление с одновременным укорочением волокна и отделение твердых частиц воздействием на волокно воздушного центробежного потока, отделение твердых частиц путем одновременного воздействия воздушного центробежного потока и многократного ударного воздействия с использованием колковых барабанов при скорости их вращения 700-1200 об/мин, после чего проводят повторное рыхление с одновременным укорочением волокна до средней массодлины 35-55 мм с повторным отделением твердых частиц с одновременным воздействием воздушного центробежного потока и многократного ударного воздействия с использованием колковых барабанов.

Недостатком способа является то, что в данном способе не ставится и не решается задача отбелки льняного волокна для последующего производства из него ваты.

Известен также способ получения льняной ваты [патент РФ №2501895, опубликован 20.12.2013], включающий подготовку волокна, его механическую обработку, беление с использованием химического раствора, промывку, отжим и сушку, формирование ленты, которую обрабатывают химическим раствором с последующей промывкой, отжимом и сушкой, а сухую беленую ленту подвергают механической обработке путем знакопеременной деформации на изгиб, двухстороннего скользящего изгиба с захлестыванием концевых участков ленты и последующей очисткой образованных при механической обработке короткоштапельных волокон от неволокнистых примесей.

Недостатком данного способа является увеличение состава оборудования технологической линии вследствие необходимости осуществления двухстороннего скользящего изгиба с захлестыванием концевых участков ленты, как следствие, повышение капитальных затрат на оборудование и эксплуатационных затрат.

Наиболее близким по своей сущности является способ получения высокоочищенной целлюлозы из льноволокна [патент РФ №2554589, опубликован 27.06.2015], включающий обработку раствором, содержащим минеральную кислоту, для разрушения сопутствующих примесей, промывку от продуктов разрушения, окислительную обработку щелочным раствором пероксида водорода, содержащим стабилизатор, промывку водой, обработку водным раствором уксусной кислоты, при этом обработку раствором для разрушения сопутствующих примесей и последующую промывку осуществляют при температуре 25-30°C в течение 25-30 минут, окислительную обработку проводят поэтапно при различных значениях силикатно-щелочного модуля, сначала при температуре 20-25°C при модуле 0,5-0,6 в течение 10-15 минут, затем при модуле 0,8-0,9 в течение 10-20 минут, затем при модуле 1,0-1,1 в течение 30-60 минут при температуре 70-75°C, после чего температуру повышают до 96-98°C и выдерживают в течение 30-60 минут, затем модуль снижают до 0,1-0,2 и продолжают варку в течение 50-60 минут, а перед обработкой водным раствором уксусной кислоты проводят дополнительную окислительную обработку щелочным раствором пероксида водорода при температуре 96-98°C в течение 50-60 минут с последующей промывкой водой, причем щелочной раствор пероксида водорода на обеих стадиях окислительной обработки содержит стабилизатор - силикат или метасиликат натрия, при этом раствор для окислительной обработки содержит компоненты в следующем соотношении (г/л):

пероксид водорода (в пересчете на активный кислород) 2,0-3,5

силикат или метасиликат натрия (в пересчете на SiO2) 1,8-5,6

кальцинированная и/или каустическая сода

до общей щелочности 20,0-50,0.

При этом раствор для дополнительной окислительной обработки содержит компоненты в следующем соотношении (г/л):

пероксид водорода (в пересчете на активный кислород) 0,7-1,5

силикат или метасиликат натрия (в пересчете на SiO2) 1,4-2,5

кальцинированная и/или каустическая сода

до общей щелочности 3,0-5,0

Этот способ принят в качестве прототипа.

Недостатками способа являются:

1) использование раствора минеральной кислоты для предварительного удаления примесей, что повышает количество вредных отходов производства;

2) необходимость изменения температуры, жидкостного и силикатного модуля во время химической обработки льняных волокон, что при недостаточной автоматизации технологической линии снижает производительность оборудования.

Задача изобретения - повышение производительности оборудования с одновременным снижением количества вредных отходов производства в виде продуктов обработки льняного волокна раствором минеральной кислоты.

Указанная задача решается тем, что в способе производства очищенной целлюлозы из льноволокна, включающем механическую обработку, жидкостную обработку для разрушения сопутствующих примесей, промывку теплой водой, окислительную обработку щелочным раствором пероксида водорода, содержащим стабилизатор, первую промывку горячей водой, окислительную варку, вторую промывку горячей и теплой водой, отжим на центрифуге, согласно изобретению жидкостную обработку для разрушения сопутствующих примесей производят горячей водой при постоянной температуре воды 98-100°C в течение 30 минут, окислительную обработку и варку осуществляют при постоянном значении силикатного модуля и постоянном значении температуры раствора 98-100°C.

Кроме того, раствор для окислительной обработки содержит компоненты в следующем соотношении (г/л):

пероксид водорода 16-18

метилсиликат натрия 4-5

комплексообразующее соединение 1,5-1,7

поверхностно-активные вещества 2,7-2,9

сульфат магния 0,18-0,22

каустическая сода 1,18-1,22.

Кроме того, раствор для окислительной варки содержит компоненты в следующем соотношении (г/л):

пероксид водорода 31-32

метилсиликат натрия 7-9

комплексообразующее соединение 3,0-3,3

поверхностно-активные вещества 2,7-2,9

сульфат магния 0,19-0,21

каустическая сода 3,1-3,3.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе производства очищенной целлюлозы из льноволокна жидкостную обработку для разрушения сопутствующих примесей производят горячей водой при постоянной температуре воды 98-100°C в течение 30 минут, температура воды и значение силикатного модуля при окислительных обработке и варке сохраняют постоянное значение, при этом исключаются многостадийность обработки и использование кислот за счет большего содержания пероксида водорода в растворах для окислительных обработки и варки, а как следствие обеспечивается повышение производительности оборудования с одновременным снижением количества вредных отходов производства в виде продуктов обработки льняного волокна раствором минеральной кислоты.

Ниже приводится пример конкретной практической реализации способа согласно изобретению.

В качестве исходного сырья используются льнотреста, которая высушивается до необходимой влажности и поступает в мяльно-трепальный агрегат (МТА) и агрегат короткого льноволокна (АКЛВ), где происходит отделение костры от льняного волокна. Далее очищенное от костры волокно подвергается предварительному жидкостному удалению примесей путем обработки горячей водой с температурой 98÷100°C в течение 30 минут, промывки теплой водой с температурой 58÷62°C в течение 30 минут. После этого производится окислительная обработка при постоянном значении силикатного модуля и постоянном значении температуры раствора 98-100°C в течение 90 минут в растворе, содержащем следующие компоненты (г/л):

пероксид водорода 16-18

метилсиликат натрия 4-5

комплексообразующее соединение 1,5-1,7

поверхностно-активные вещества 2,7-2,9

сульфат магния 0,18-0,22

каустическая сода 1,18-1,22.

Затем волокно промывают горячей водой с температурой 80°C в течение 30 минут.

Затем осуществляют окислительную варку при температуре 98÷100°C в течение 90 минут в растворе, содержащем следующие компоненты (г/л):

пероксид водорода 31-32

метилсиликат натрия 7-9

комплексообразующее соединение 3,0-3,3

поверхностно-активные вещества 2,7-2,9

сульфат магния 0,19-0,21

каустическая сода 3,1-3,3.

Затем волокно промывают горячей водой с температурой 80°C в течение 40 минут.

Далее выполняют промывку теплой водой с температурой 60°C с добавлением поверхностно-активных веществ в течение 40 минут и производят сушку на центрифуге.

Показатели качества полученной таким способом очищенной целлюлозы представлены в таблице 1:

1. Способ производства очищенной целлюлозы из льноволокна, включающий механическую обработку, жидкостную обработку для разрушения сопутствующих примесей, промывку теплой водой, окислительную обработку щелочным раствором пероксида водорода, содержащим стабилизатор, первую промывку горячей водой, окислительную варку, вторую промывку горячей и теплой водой, отжим на центрифуге, отличающийся тем, что жидкостную обработку для разрушения сопутствующих примесей производят горячей водой при постоянной температуре воды 98-100°C в течение 30 минут, окислительную обработку и варку осуществляют при постоянном значении силикатного модуля и постоянном значении температуры раствора 98-100°C.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что раствор для окислительной обработки содержит компоненты в следующем соотношении (г/л):

пероксид водорода 16-18
метилсиликат натрия 4-5
комплексообразующее соединение 1,5-1,7
поверхностно-активные вещества 2,7-2,9
сульфат магния 0,18-0,22
каустическая сода 1,18-1,22.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что раствор для окислительной варки содержит компоненты в следующем соотношении (г/л):

пероксид водорода 31-32
метилсиликат натрия 7-9
комплексообразующее соединение 3,0-3,3
поверхностно-активные вещества 2,7-2,9
сульфат магния 0,19-0,21
каустическая сода 3,1-3,3.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области первичной обработки лубяных культур с целью получения однотипного лубяного волокна как сырья для текстильной промышленности и может быть применено при переработке лубяных культур как в рулонах, так и в квадратных или прямоугольных кипах.
Изобретение относится к льноводческому сектору агропромышленного комплекса, а именно к способам оценки технологической ценности стеблей льна-долгунца на первых этапах селекции.

Изобретение относится к льноводческому сектору агропромышленного комплекса, а именно к способам формирования порций стеблей льна-долгунца при их первичной обработке.

Изобретение относится к области квалиметрии текстильного сырья и может быть использовано для определения технологической ценности льняных стеблей, а также в селекции при создании новых сортов льна.

Изобретение относится к области первичной обработки лубяных культур, в частности льна, и может быть использовано при подготовке стеблей льняной тресты к их переработке.
Изобретение относится к области первичной обработки лубяных волокон, получаемых из стеблей конопли, кенафа, джута, льна, и может быть использовано при получении волокна и костры, а также отделении образующихся примесей.
Изобретение относится к области комплексной переработки длинных стеблей лубяных культур, преимущественно конопли, джута, кенафа и других лубяных растений с длинным стеблем, а также льна, и может быть использовано при получении волокна и костры, а также отделении образующихся примесей.

Изобретение относится к области первичной обработки лубяных растений, а именно к способам получения лубяного волокна и устройствам для их осуществления. Способ получения лубяного волокна включает подачу материала в зону обработки, разрушение конструкции стеблей и отделение костры от волокна за счет интенсивного скользящего изгиба-излома, последующее разделение лубяных волокон и костры.

Изобретение относится к первичной обработке лубяных волокон, преимущественно льна, и может быть использовано при получении из лубоволокнистого материала трепаного волокна. Барабан трепальной машины для обработки лубяных волокон содержит размещенные по окружности била, закрепленные на валу посредством крестовин, несущих подбильную решетку, а также несколько бильных планок на каждом биле, которые имеют разный вылет кромок друг относительно друга.

Изобретение относится к области обработки льняной тресты на технологической линии получения льняного волокна для пороховой промышленности и гражданского назначения.

Изобретение относится к способу получения наночастиц из полисахаридов и их производных путем специфического окисления полисахаридных цепей и присоединения гидрофобных соединений.

Изобретение относится к области биотехнологии. Предложен способ изготовления корма для животных.

Изобретение относится к области биотехнологии, а именно к переработке биомассы. Предложен способ повышения доступности углеводов, содержащихся в исходном материале биомассы.
Изобретение относится к биотехнологии. Предложены варианты способа переработки биомассы растительного происхождения в переработанную, подходящую для использования в качестве топлива.

Изобретение относится к технологии получения микрокристаллической целлюлозы, применяемой в качестве матрицы или наполнителя для получения нанокомпозитов, нанопорошков, мембран, катализаторов, синтетических полимеров, цеолитов, химических сорбентов, лекарственных препаратов, косметических кремов, эмульсий и красителей, широко используемых в нефтехимической, фармацевтической, пищевой и текстильной и в других отраслях промышленности.

Способ и устройство для изготовления формованных изделий из основного вещества, а именно из целлюлозы, протеинов, полилактидов или крахмала, или смеси этих веществ, которое перемешивают с растворителем для образования формовочного раствора, а затем этот растворитель по меньшей мере частично удаляют из формовочного раствора и подают формовочный раствор в устройство формования.

Изобретение относится к технологии получения целлюлоз, обладающих улучшенными качествами и повышенной реакционной способностью, и может быть использовано при их химической переработке, в том числе готовых партий, для получения нитроцеллюлозы и других продуктов.

Настоящее изобретение относится к способу переработки лигноцеллюлозы и может быть использовано в химической промышленности. Предложенный способ включает подготовку лигноцеллюлозной биомассы, которая содержит первую твердую фракцию, содержащую целлюлозу и лигнин, первую жидкую фракцию; отделение указанной первой твердой фракции от указанной первой жидкой фракции; смешивание указанной первой твердой фракции с водой с образованием суспензии; где указанная суспензия имеет рН от рН 3,0 до рН 4,5; повышение указанного рН указанной суспензии на величину от 0,5 единицы рН до 5,0 единиц рН, чтобы получить суспензию со скорректированным рН; где указанная суспензия со скорректированным рН имеет рН от рН 5,0 до рН 8,0; необязательно, предварительное нагревание указанной суспензии со скорректированным рН до температуры, которая ниже критической точки воды; приведение указанной суспензии со скорректированным рН в контакт с текучим веществом для второй реакции, содержащим сверхкритическое или близкое к сверхкритическому текучее вещество, с получением реакционной смеси, которая содержит вторую твердую фракцию, содержащую лигнин; и вторую жидкую фракцию, содержащую растворимый С6-сахарид, выбранный из группы, состоящей из целлоолигосахаридов, глюкозы, галактозы, маннозы, фруктозы и их смесей; где указанное сверхкритическое или близкое к критическому текучее вещество содержит воду и, необязательно, СО2 при температуре, равной 300°С или выше, и давлении, по меньшей мере достаточно высоком для того, чтобы гарантировать, что все текучее вещество для второй реакции находится в жидкой фазе или сверхкритической фазе; и где указанное приведение указанной суспензии со скорректированным рН в контакт с указанным текучим веществом для второй реакции имеет длительность больше чем 2 секунды; необязательно, снижение температуры указанной реакционной смеси до температуры ниже 280°С; и необязательно, гидролиз указанной второй жидкой фракции с образованием С6-сахарида, выбранного из группы, состоящей из С6-олигосахарида, имеющего звенья с меньшей степенью полимеризации, глюкозы, галактозы, маннозы, фруктозы и их смесей.

Изобретение относится к растворам, содержащим целлюлозу и к способу растворения лигноцеллюлозных материалов. Согласно предложенному способу лигноцеллюлозный материал вводят в контакт с сопряженной кислотой, образованной сильным органическим основанием и более слабой кислотой, в условиях, которые приводят к по меньшей мере частичному растворению целлюлозных компонентов лигноцеллюлозного материала.

Изобретение относится к смеси для осуществления ферментации низкомолекулярного сахара. Предложенная смесь содержит низкомолекулярный сахар, предварительно измельченный материал лигноцеллюлозной биомассы, имеющей значение пористости по меньшей мере 35%, и растворитель, в качестве которого используют воду.

Способ обособления лубяного слоя и деревянистого тела из стебля (18) лубяной культуры, причем стебель лубяной культуры (18) в его внутренней части образован из по существу цилиндрического деревянистого тела (9), и деревянистое тело (9) в радиальном направлении охвачено содержащим лубяные волокна лубяным слоем (3с) и посредством образовательной ткани (11) соединено с лубяным слоем (3с), предусматривает, что лубяной слой (3с) посредством тягового усилия (FZ) отделяют от деревянистого тела (9) или, по меньшей мере, от составной части деревянистого тела (9) за счет разделения образовательной ткани (11). 5 н. и 15 з.п. ф-лы, 15 ил.

Изобретение относится к химической промышленности, конкретно, к технологии производства очищенной целлюлозы из льноволокна. Способ производства очищенной целлюлозы из льноволокна включает механическую обработку, жидкостную обработку для разрушения сопутствующих примесей, промывку теплой водой, окислительную обработку щелочным раствором пероксида водорода, содержащим стабилизатор, первую промывку горячей водой, окислительную варку, вторую промывку горячей и теплой водой, отжим на центрифуге, при этом жидкостную обработку для разрушения сопутствующих примесей производят горячей водой при постоянной температуре воды 98-100°C в течение 30 минут, окислительную обработку и варку осуществляют при постоянном значении силикатного модуля и постоянном значении температуры раствора 98-100°C. Технический результат изобретения заключается в исключении многостадийности обработки и использовании кислот за счет большего содержания пероксида водорода в растворах для окислительных обработки и варки и, как следствие, обеспечивается повышение производительности оборудования с одновременным снижением количества вредных отходов производства в виде продуктов обработки льняного волокна раствором минеральной кислоты. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

Наверх