МОДИФИЦИРОВАННОЕ ЛУБЯНОЕ ВОЛОКНО ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЦЕЛЛЮЛОЗЫ Российский патент 2003 года по МПК D01B9/00 D01C1/00 

Изобретение относится к льноперерабатывающей промышленности и касается лубяного волокна специального назначения, полученного механической обработкой.

Проблема рационального, более активного использования отечественного низкосортного лубяного волокна и отходов льняного производства с точки зрения народнохозяйственного дохода, а также обеспечение технологических процессов натуральным целлюлозосодержащим сырьем является для страны актуальной.

В настоящее время короткое лубяное волокно, общая масса которого достигает 60% от всего количества производимого волокна, не находит сбыта, так как изготавливаемая из него пряжа вытеснена с рынка синтетическими нитями. Это снижает рентабельность льняного комплекса в целом и является одной из причин кризиса в лубяной отрасли промышленности. В то же время лубяные волокна могут служить ценным источником целлюлозы вместо ставшего импортным хлопкового волокна.

Известно модифицированное льняное волокно, выполненное из укороченных расщепленных волокон длиной 15-45 мм в количестве не менее 50%, или длиной 15-70 мм в количестве не менее 50%, или длиной 20-90 мм в количестве не менее 50%, при этом массовая доля волокон длиной до 15 мм составляет не более 10%.

Однако известное волокно перерабатывают на высокопроизводительном хлопко-, шерсто- и ватно- чесальном оборудовании и оно не может быть использовано для производства целлюлозы (RU 2170778, D 01 C 1/00, публ. 20.07.2001 г.).

Традиционным сырьем для получения целлюлозы в основном является древесина хвойных и лиственных пород.

Известно, что древесная щепа длиной 30 мм и толщиной до 5 мм, содержащая 10-15% лиственных пород и 85-90% хвойных пород, идет для получения целлюлозы. (RU 2010067, D 21 С 1/00).

Известно, что целлюлозу производят из древесины толщиной 2-4 мм, длиной вдоль волокон 40-60 мм (RU 2082845, D 21 С 1/10).

Однако широкое использование древесины становится проблемой и уже сейчас ощущается недостаток древесного сырья, что требует перехода к использованию недревесного целлюлозосодержащего сырья.

Основным источником недревесного целлюлозосодержащего сырья является хлопок.

Известно получение хлопковой целлюлозы из хлопкового линта, длина которого составляет менее 20 мм (Т.Ф. Коротков, В.И. Шонина и др. "Изменение реакционной способности целлюлозы в процессе ее облагораживания. Структура и модификация хлопковой целлюлозы", вып.4, Ташкент. ФАН, 1969 г., с.21-27).

Однако хлопок является импортным сырьем и конечный его продукт становится неконкурентоспособным из-за высокой цены.

Известно использование злаковых растений (пшеница, овес, кукуруза и др.) для производства целлюлозы.

Однако выход и качество целлюлозы довольно низкие (А.с. СССР 437310, D 21 С 3/02, 70 г.).

Известно использование льняной костры для получения целлюлозы.

Однако присутствие повышенного содержания лигнина снижает выход целлюлозы, а присутствие в ней большого количества волокна усложняет технологический процесс (А.с. 931872, D 21 С 3/02, 82 г.).

Задачей изобретения является получение модифицированного лубяного волокна, обеспечивающего достижение технического результата, состоящего в расширении технологических возможностей волокна за счет использования его для существующих процессов получения целлюлозы, т.е. в получении универсального модифицированного лубяного волокна для производства целлюлозы и в расширении ассортимента лубяных волокон.

Этот технический результат достигается тем, что модифицированное лубяное волокно для производства целлюлозы выполнено из укороченных расщепленных волокон длиной до 15 мм со степенью закостренности не более 3%, причем массовая доля волокон длиной от 5 до 8 мм составляет не менее 50%. Модифицированное лубяное волокно выполнено из короткого льняного волокна, или из луба, или из пеньки.

Лен, пенька являются целлюлозосодержащим ежегодно возобновляемым сырьем для производства целлюлозы и продуктов ее переработки.

Предлагаемое модифицированное лубяное волокно можно получать из отходов переработки льняного производства, из моченцового, стланцевого льняного волокна или луба в виде очеса, короткого волокна, а также из отходов трепания, чесания (которых более 60%) и другого льняного производства, рвани прядильной или их смесей.

Модифицированное лубяное волокно изготавливают по следующей технологии.

Лубяное волокно (в основном отходы) подвергают модификации, его расщепляют и укорачивают на более тонкие и короткие волокна механическими способами, очисткой и резкой.

Короткое льняное волокно 3 (длиной до 10 см), основные характеристики которого показаны в табл. 1, подвергали очистке на машинах ЧГ-115-П и Ч-600, причем влажность обрабатываемого волокна составляла 14-18%, при которой устранялись подмоты.

Установленные на машине ЧГ-115-П разводки приведены в табл. 2.

После очистки получают волокно с закостренностью не более 3%, выход которого составил ~73%, затем очищенное волокно подвергают специальной резке и получают волокно длиной до 15 мм, при этом количество волокон более длинных и более коротких фракций должно быть минимальным.

При модификации (очистке и резке) получают расщепленное, укороченное волокно длиной до 15 мм со степенью закостренности не более 3% при массовой доле волокна длиной от 5 до 8 мм, равной не менее 50%.

Для получения модифицированного лубяного волокна в качестве лубяного волокна используют короткое льняное волокно, отходы льняного производства, луб или пеньку.

Полученное модифицированное лубяное волокно является новым видом волокна для производства целлюлозы, при изменении параметров модифицированного волокна наблюдается нарушение технологического процесса производства целлюлозы и изменение ее свойств.

Модифицированное лубяное волокно является экономически выгодным сырьем, т.к. оно ежегодно возобновляется и более экологичным из-за сохранения лесных запасов и уменьшения вредности целлюлозно-бумажного производства.

Испытания полученной из льняной целлюлозы опытной продукции переработки (лаки, краски, клеи, пороха) показали их высокое качество.

Полученное модифицированное лубяное волокно является универсальным, оно пригодно для всех существующих технологий производства целлюлозы.

Модифицированное лубяное волокно используют в льноперерабатывающей промышленности для производства сырья для целлюлозы и ее эфиров. Волокно выполнено из укороченных расщепленных волокон длиной до 15 мм со степенью закостренности не более 3%, причем массовая доля волокон длиной от 5 до 8 мм составляет не менее 50%. В качестве лубяного волокна используют короткое льняное волокно, или луб, или пеньку. Техническим результатом является расширение технологических возможностей волокна за счет использования его для существующих процессов получения целлюлозы, т.е. в получении универсального модифицированного лубяного волокна для производства целлюлозы и в расширении ассортимента лубяных волокон. 2 табл.

1. Модифицированное лубяное волокно для производства целлюлозы, выполненное из укороченных расщепленных волокон длиной до 15 мм со степенью закостренности не более 3%, причем массовая доля волокон длиной от 5 до 8 мм составляет не менее 50%. 2. Модифицированное лубяное волокно для производства целлюлозы по п. 1, выполненное из короткого льняного волокна, или из луба, или из пеньки.