КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ Российский патент 1998 года по МПК D21C3/02 D21C3/20 

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности, а именно к получению целлюлозы с использованием варочных растворов, содержащих полисульфид натрия и гидроксид натрия, что позволяет повысить расход целлюлозы и степень делигнификации древесины.

Известно, что при натронных варках вырабатывается целлюлоза низкого качества, что затрудняет ее дальнейшую переработку из-за низкой степени делигнификации. Добавка полисульфида натрия в варочный раствор позволяет повысить выход целлюлозы и степень делигнификации древесины. Проблема повышения степени делигнификации древесины является актуальной для целлюлозно-бумажной промышленности и поэтому продолжается поиск новых и модификация известных варочных растворов, позволяющих повысить качество натронной целлюлозы.

В целлюлозно-бумажной промышленности известны способы полисульфидной варки целлюлозы, осуществляемые путем добавления в варочный раствор элементарной серы или окисления сульфатного варочного раствора [1].

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является варочный раствор, получаемый путем растворения элементарной серы в растворе гидроксида натрия при мольном соотношении компонентов S:NaOH равном 0,45:1,50 [2].

Основным недостатком известного варочного раствора является низкая степень конверсии элементарной серы в полисульфидную, что не позволяет получить целлюлозу с высокой степенью делигнификации древесины и с высоким выходом целлюлозы.

Цель изобретения - повышение эффективности делигнификации древесины и повышение выхода целлюлозы за счет использования добавок активаторов, содержащих полисульфид натрия со степенью конверсии элементарной серы в полисульфидную 99 - 100%.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве добавки к варочному раствору используется композиция, представляющая собой продукт взаимодействия элементарной серы и гидразина в щелочной среде.

Предложенную композицию получают путем смешивания раствора гидроксида натрия с гидразингидратом с последующим добавлением элементарной серы.

Степень конверсии элементарной серы в полисульфидную 99,0 - 100,0%, соотношение компонентов в предлагаемой композиции составляет NaOH:S:NH₂- NH₂•H₂O = 32,05:25,64:42,3 мас.%.

Варку древесины в виде щепы ведут в предложенном растворе с расходом компонентов к массе абсолютно сухой древесины /а.с.д./ NaOH:S:NH₂- NH₂•H₂O = 0,38-3,75: 0,3-3,0:0,5-5,0 мас.%. Гидромодуль составляет 4,5, расход гидроксида натрия - 20% ед. Na₂O.

Данные по варке приведены в таблице, из которых следует, что предложенная композиция для получения целлюлозы повышает выход целлюлозы и степень делигнификации древесины.

Таким образом, предложенная композиция отличается от известных существенной новизной - использованием продукта взаимодействия элементарной серы и гидразина в щелочной среде, в результате чего достигается 100% конверсия элементарной серы в полисульфидную, что позволяет повысить выход целлюлозы и снизить количество остаточного лигнина.

Пример 1. Приготовление варочного раствора: 25 г гидроксида натрия смешивают с 33 мл гидразингидрата при комнатной температуре, затем в полученную смесь небольшими порциями при непрерывном перемешивании добавляют 20 г элементарной серы. Соотношение компонентов в предлагаемоймой композиции составляет NaOH:S:NH₂- NH₂•H₂O = 32,05:25,64:42,3 мас.%. Для достижения 99,0 - 100,0% конверсии элементарной серы в полисульфидную соотношение компонентов в предлагаемой композиции должно оставаться постоянным. С полученной композицией проводят варку древесины при расходе компонентов к массе а.с.д. NaOH: S:NH₂-NH₂•H₂O = 0,38-3,75:0,3-3,0:0,5-5,0 мас.%. Для варки берут 15 г а.с.д. в виде щепы. Варку проводят при температуре 170^oC в течение 120-210 мин, подъем температуры до 170^oC - 100 мин. Варку ведут в натронном щелоке с расходом NaOH 20% ед. Na₂O.

Пример 2 /известный/. 15 г щепы а.с.д. помещают в автоклав. В натронный щелок с расходом NaOH 20% ед. Na₂O добавляют 0,3 -3,0 мас.% /к массе а.с.д./ элементарной серы. Варку проводили при температуре 170^oC в течении 120 - 210 мин, подъем температуры до 170^oC - 100 мин.

Данные по варке приведены в таблице.

Использование: при производстве целлюлозы. Сущность изобретения: смешивают гидроксид натрия с гидразингидратом и в полученную смесь добавляют элементарную серу. Композиция варочного раствора для получения целлюлозы содержит компоненты при следующем соотношении, мас.% от абс. сухой древесины: 0,38 - 3,75 гидроксида натрия; 0,30 - 3,00 элементарной серы и 0,50 - 5,00 гидразингидрата. 1 табл.

Композиция варочного раствора для получения целлюлозы, содержащая гидроксид натрия и элементарную серу, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит гидразингидрат при следующем соотношении компонентов, мас. от абсолютно сухой древесины:
Гидроксид натрия 0,38 3,75
Элементарная сера 0,3 3,0
Гидразингидрат 0,5 5,0и