СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НЕБЕЛЕНОЙ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ Российский патент 1994 года по МПК D21C3/06 

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и может использоваться при производстве целлюлозы из смеси древесины лиственницы и ели.

Известен способ получения целлюлозы путем варки щепы из древесины лиственницы с бисульфитным варочным раствором на магниевом основании при температуре 155-170^оС, давлении 6-8 атм, гидромодуле 3,5-4,5, концентрации всего SO₂ 4-7% и рН 3,5-5,5 в течение 2,5-5 ч [1] .

Однако получаемая по этому способу лиственничная целлюлоза непригодна для использования в небеленом виде в композиции бумаг, так как из-за ускоренного разложения бисульфит-ионов водорастворимыми веществами имеет низкую белизну и темнозеленый оттенок из-за высаживания на волокна фловоноида кверцетина. Кроме того, она имеет пониженную разрывную длину и низкий выход из древесины.

Ближайшим аналогом изобретения по технической сущности является способ получения целлюлозы из смеси щепы лиственницы и ели в равных объемах при повышенной температуре с сульфитным варочным раствором [2] .

При этом в известном способе используют сульфитный варочный раствор на магниевом основании, имеющий рН 4,5, концентрацию всего SO₂ 5,31% , связанного SO₂ 2,62% . Варку ведут при температуре 160^оС. Получаемая целлюлоза из смеси лиственницы и ели в равных объемах пригодна для использования в небеленом виде в бумажном производстве. Однако ее выход и разрывная длина недостаточно высокие.

Новым техническим результатом заявленного способа является повышение выхода и качества целлюлозы.

Достигается новый технический результат за счет того, что в способе получения небеленой целлюлозы путем варки смеси щепы из древесины лиственницы и ели в равных объемах при повышенной температуре с сульфитным варочным раствором, используют сульфитный варочный раствор, имеющий исходный рН 2,5-3,4 и концентрацию всего SO₂ 5,5-7,5% , а варку проводят при температуре 152-154^оС.

При этом в предлагаемом способе используют сульфитный варочный раствор на натриевом или магниевом основании, а содержание Na₂O в варочном растворе составляет 2,5-3,5% , содержание MgO 1,7-2,3% .

В предлагаемом изобретении варка смеси древесины лиственницы и ели проводится в более благоприятных условиях по сочетанию факторов, количества основания, рН раствора, концентрации всего SO₂ и температуры. Повышенное содержание основания улучшает процесс сульфонирования лигнина, а пониженный рН способствует ускорению растворения сульфонированного лигнина. В результате улучшается избирательность процесса делигнификации, обеспечивается лучшая сохранность углеводов и соответственно повышаются выход из древесины и статическая прочность целлюлозы.

П р и м е р 1. Способ получения целлюлозы осуществляют следующим образом: еловую и лиственничную щепу смешивают в равных объемах и в количестве 1000 г загружают в автоклавы, заливают сульфитным варочным раствором на натриевом основании, имеющем рН 2,5, концентрацию всего SO₂ 5,5% и содержание Na₂O 2,5% . Варку проводят при температуре 152^оС по режиму: заварка (подъем до 152^оС) 3,0 ч, варка 2,5 ч.

Показатели целлюлозы приведены в таблице.

П р и м е р 2. Способ получения целлюлозы осуществляют следующим образом: щепу древесины лиственницы и ели в равных объемах варят в производственных условиях Выборгского ЦБК в котле объемом 320 м³ с сульфитным варочным раствором, имеющим рН 2,7, концентрацию всего SO₂ 5,5% , содержание Na₂O 2,5% при температуре 154^оС по режиму: заварка 2,5 ч, варка 2 ч 45 мин.

Показатели целлюлозы приведены в таблице.

П р и м е р 3. Способ получения целлюлозы осуществляют аналогично примеру 1, с той лишь разницей, что сульфитный варочный раствор имеет следующие показатели: рН 3,4, концентрацию всего SO₂ 7,5% , содержание Na₂O 3,5% . Режим варки: заварка 3 ч, продолжительность варки 3 ч.

Показатели целлюлозы приведены в таблице.

П р и м е р 4. Способ получения целлюлозы осуществляют аналогично примеру 3, с той лишь разницей, что используют варочный раствор на магниевом основании с содержанием MgO 2,3% .

Показатели целлюлозы приведены в таблице.

П р и м е р 5. Способ получения целлюлозы осуществляют аналогично примеру 1 с той лишь разницей, что используют варочный раствор на магниевом основании с содержанием MgO 1,7% .

П р и м е р 6 (по прототипу). Способ получения целлюлозы осуществляют следующим образом: смесь щепы древесины лиственницы и ели в соотношении 50: 50 варят в лабораторном автоклаве с Mg-бисульфитным раствором следующего состава: всего SO₂ 5,31% , связанного SO₂ 2,62% , MgO 1,64% , рН 4,5, при температуре 160^оС по режиму: заварка 3,5 ч, варка 3 ч.

Показатели целлюлозы приведены в таблице.

П р и м е р 7 (контрольный). Способ получения целлюлозы осуществляют следующим образом: лабораторную варку из смеси щепы древесины лиственницы и ели проводят при температуре 151^оС с сульфитным варочным раствором, имеющим рН 3,5, концентрацию всего SO₂ 5,4% , содержание Na₂O 2,4% . Режим: заварка 3 ч, варка 3,0 ч.

Показатели целлюлозы приведены в таблице.

П р и м е р 8 (контрольный). Способ получения целлюлозы осуществляют аналогично примеру 5 при температуре 155^оС с сульфитным варочным раствором, имеющим рН 2,4, концентрацию всего SO₂ 7,6% , содержание Na₂O 3,6% по режиму: заварка 3,0 ч, варка 2,5 ч.

Показатели целлюлозы приведены в таблице.

Как видно из таблицы, целлюлоза, получаемая по изобретению, имеет более высокие выход, белизну и прочность. (56) 1. Авторское свидетельство СССР N 256502, кл. D 21 C 3/10, 1969.

2. Сборник трудов ЦНИИБа "Новое в технологии бумаги". М. : Лесная промышленность, 1973, с. 178-180.

Сущность изобретения: для варки целлюлозы используют сульфитный варочный раствор, имеющий исходный рН 2,5-3,4 и концентрацию всего SO₂ 5,5-7,5% , а варку проводят при температуре 152-154С. Используют сульфитный варочный раствор на натриевом или магниевом основании, при этом в варочном растворе содержание Na₂O составляет 2,5- 3,5% , а MgO - 1,7 - 2,3% . 2 з. п. ф-лы, 1 табл.

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НЕБЕЛЕНОЙ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ путем ваpки смеси щепы из дpевесины лиственницы и ели в pавных объемах пpи повышенной темпеpатуpе с сульфитным ваpочным pаствоpом, отличающийся тем, что используют сульфитный ваpочный pаствоp, имеющий исходный pН 2,5 - 3,4 и концентpацию всего SO₂ 5,5 - 7,5% , а ваpку пpоводят пpи 152 - 154^oС. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют сульфитный ваpочный pаствоp на натpиевом или магниевом основании. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ваpку пpоводят пpи содеpжании Na₂O в сульфитном ваpочном pаствоpе 2,5 - 3,5% , а содеpжании MgO - 1,7 - 2,3% .