Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и может быть использовано при производстве целлюлозы для бумаги из смеси хвойной и лиственной древесины.
Известен способ получения целлюлозы из лиственной древесины путем варки щепы со смесью сырой башенной сульфитной кислоты с содержанием Na2O 1,45-1,65% и всего SO2 4,2-4,8% и водного раствора карбоната натрия концентрацией 90-110 г/м при их объемном соотношении от 100:3 до 100:5, а варку проводят при рН 2,5-4,0 и содержании всего SO2 3,8-4,5 (RU 2010069, кл. D 21 С 3/06, 30.03.94).
Известный способ позволяет повысить выход целлюлозы, однако полученная известным способом целлюлоза имеет недостаточную прочность и может быть использована в производстве бумаги только как добавка к хвойной целлюлозе.
Известен способ получения небеленой целлюлозы путем варки щепы из хвойной древесины с сульфитным варочным раствором, имеющим рН 2,5-3,4, при температуре 152-154°С (RU 2010068, кл. D 21 C 3/06, 30.03.94).
Известный способ позволяет повысить выход целлюлозы, а также ее качественные показатели, а именно белизну.
Однако полученная известным способом целлюлоза имеет недостаточно высокое сопротивление излому и продавливанию.
Известен способ получения бисульфитной целлюлозы путем пропитки щепы бисульфитным раствором на смешанном основании MgO и Na2O при температуре 115-120°С, давлении (4,0-7,0)·105 Н/м2 и рН 2,3-3,2 в течение 1,5-2,0 час. Раствор используют при соотношении MgO и Na2O от 9:1 до 1:1,5 с содержанием в нем всего SO2 4,0-5,5%, затем осуществляют варку при температуре 153-158°С и давлении (6,3-7,0)·105 Н/м2 (RU 2114230, кл. D 21 C 3/10, 27.06.98).
Однако данным способом из хвойно-лиственной щепы невозможно получить целлюлозу с хорошей механической прочностью - из-за повышенной температуры варки.
Ближайшим аналогом настоящего изобретения по технической сущности является способ получения целлюлозы, включающий пропитку древесного сырья на основе хвойной древесины сульфитным варочным раствором при повышенной температуре и варку при конечной температуре (RU 2010070, кл. D 21 C 3/06, 30.03.94).
При этом после подачи сульфитного варочного раствора на натриевом основании осуществляют гидронадавливание на древесную щепу до давления 0,5-0,8 МПа с последующим сбросом давления до 0,25-0,30 МПа.
Пропитку осуществляют одновременно с гидронадавливанием и сбросом давления при температуре 120-125°С, а варку осуществляют при рН сульфитного варочного раствора 2,1-2,4 и температуре 152-156°С. При этом в качестве древесного сырья используют еловую щепу.
Известный способ характеризуется значительным сокращением продолжительности варки (на 1,5-2,0 час по сравнению с традиционными варками), а целевой продукт, полученный известным способом, характеризуется пониженным содержанием смол, жиров и непровара.
Однако получаемая по этому способу целлюлоза имеет пониженные показатели прочности и высокую жесткость, что исключает использование ее в качестве белимой целлюлозы.
Техническим результатом предлагаемого способа является повышение качества целлюлозы при одновременном снижении ее жесткости до уровня белимой целлюлозы и расширение сырьевой базы сульфитных предприятий за счет использования березы, осины и сосны.
Достигается указанный технический результат тем, что в способе получения целлюлозы, включающем пропитку древесного сырья на основе хвойной древесины сульфитным варочным раствором при повышенной температуре и варку при конечной температуре, согласно изобретению пропитку проводят при температуре 107-112°С, а варку осуществляют при рН сульфитного варочного раствора 1,8-2,0 и температуре 146-150°С, при этом в качестве древесного сырья на основе хвойной древесины используют сырье, дополнительно содержащее лиственную древесину при следующем соотношении компонентов древесного сырья, мас.%:
Еловая древесина 50-70
Березовая древесина 30-50
или
Еловая древесина 45-55
Сосновая древесина 15-25
Березовая древесина 25-35
или
Еловая древесина 60-70
Осиновая древесина 30-40
или
Еловая древесина 40-60
Сосновая древесина 20-30
Осиновая древесина 20-30
При этом варку сульфитным варочным раствором проводят на натриевом, магниевом или смешанном натриево-магниевом основании при соотношении Na2O:MgO 1:1, а содержание всего SO2 в варочном растворе составляет 5,5-6,0%.
Сочетание пропитки при температуре 107-112°С, рН варочного раствора 1,8-2,0 и температуры 146-150°С позволяет получить целлюлозу высокой прочности несмотря на высокое содержание в щепе лиственной древесины, практически без непровара и с жесткостью 25-35 по Каппа, имеющую хорошую способность к отбелке.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами
Пример 1. Способ получения целлюлозы осуществляют следующим образом: 1000 г щепы, состоящей из смеси еловой древесины (70%) и березовой древесины (30%), загружают в автоклав, заливают сульфитным варочным раствором на натриевом основании, имеющим рН 1,8, с содержанием всего SO2 5,5% и производят подъем температуры до 107°С, осуществляют стоянку при этой температуре в течение 1 часа, затем поднимают температуру до конечной - 146°С и производят варку в течение 3,0 часов.
Показатели качества целлюлозы приведены в таблице.
Пример 2. Способ получения целлюлозы осуществляют аналогично примеру 1, но при этом используют смесь еловой и березовой древесины в соотношении 50:50 и сульфитный варочный раствор на магниевом основании со следующими характеристиками: концентрация всего SO2 6%, рН 2,0. Стоянку проводят в течение 1,5 часа при температуре 112°С, а варку осуществляют в течение 2,5 часов при конечной температуре 150°С.
Показатели целлюлозы приведены в таблице.
Пример 3. Способ получения целлюлозы осуществляют аналогично примеру 1, но при следующем соотношении компонентов древесного сырья, мас.%:
Еловая древесина 45
Сосновая древесина 25
Березовая древесина 30
Показатели целлюлозы приведены в таблице.
Пример 4. Способ получения целлюлозы осуществляют как в примере 2, но при следующем соотношении компонентов древесного сырья, мас.%:
Еловая древесина 55
Сосновая древесина 15
Березовая древесина 30
Показатели целлюлозы приведены в таблице.
Пример 5. Способ получения целлюлозы осуществляют как в примере 1, но при следующем соотношении компонентов древесного сырья, мас.%:
Еловая древесина 60
Осиновая древесина 40
и используют сульфитный варочный раствор на смешанном магниево-натриевом основании в соотношении MgO:Na2O 1:1 со следующими характеристиками: концентрация всего SO2-5%, рН 1,9.
Показатели целлюлозы приведены в таблице.
Пример 6. Способ получения целлюлозы осуществляют как в примере 2, но при следующем соотношении компонентов древесного сырья, мас.%:
Еловая древесина 70
Осиновая древесина 30
Показатели качества целлюлозы приведены в таблице.
Пример 7. Способ получения целлюлозы осуществляют как в примере 1, но при следующем соотношении компонентов древесного сырья, мас.%:
Еловая древесина 40
Сосновая древесина 30
Осиновая древесина 30
Стоянку осуществляют при температуре 110°С, а варку проводят при температуре 148°С.
Показатели целлюлозы приведены в таблице.
Пример 8. Способ получения целлюлозы осуществляют как в примере 1, но при следующем соотношении компонентов древесной сырья, мас.%:
Еловая древесина 60
Сосновая древесина 20
Осиновая древесина 20
Показатели целлюлозы приведены в таблице.
Пример 9 (по прототипу). Способ осуществляют следующим образом: щепу из смеси еловой (45%), сосновой (25%) и березовой древесины (30%) в количестве 1000 г загружают в автоклав, заливают сульфитным варочным раствором, имеющим рН 2,1, содержание связанного SO2 1,54%, Na2O 1,50%, всего SO2 4,0%, затем производят гидронадавливание до давления 0,8 МПа, при котором массу выдерживают в течение 20 мин, после чего давление сбрасывают до 0,3 МПа. Подъем температуры ведут до 120°С и осуществляют стоянку при этой температуре в течение 30 мин. Затем температуру поднимают до 152°С. Варку проводят в течение 2,0 часов.
Показатели качества целлюлозы приведены в таблице.
Пример 10 (контрольный). Способ получения целлюлозы осуществляют как в примере 1, но при следующем соотношении компонентов древесного сырья, мас.%:
Еловая древесина 30
Березовая древесина 40
Сосновая древесина 30
сульфитный варочный раствор имеет рН 1,7, пропитку проводят при температуре 114°С, варку осуществляют при температуре 151°С в течение 3,5 часов.
Показатели качества целлюлозы приведены в таблице.
Пример 11 (контрольный). Способ получения целлюлозы осуществляют как в примере 1, но при следующем соотношении компонентов древесного сырья, мас.%:
Еловая древесина 30
Осиновая древесина 40
Сосновая древесина 30
сульфитный варочный раствор имеет рН 2,1, пропитку осуществляют при температуре 105°С, а варку проводят при температуре 144°С в течение 2,5 часа.
Показатели качества целлюлозы приведены в таблице.
Из анализа данных, представленных в таблице, видно, что предлагаемый способ позволяет получить из древесного сырья, содержащего лиственную древесину, целлюлозу пониженной жесткости с высокими показателями прочности: разрывная длина выше на 700-1800 м, сопротивление излому - на 450 двойных перегибов.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ | 2003 |
|
RU2234564C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ | 1998 |
|
RU2119987C1 |
ВОЛОКНИСТАЯ МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ УПАКОВОЧНОГО МАТЕРИАЛА | 2004 |
|
RU2256018C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ | 2006 |
|
RU2318940C1 |
ВОЛОКНИСТАЯ МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ УПАКОВОЧНОГО МАТЕРИАЛА | 2004 |
|
RU2256019C1 |
ПРИМЕНЕНИЕ ДИТИОНИТА НАТРИЯ В ПРОЦЕССЕ ВАРКИ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ | 2013 |
|
RU2649301C2 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ ДЛЯ ХИМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ | 2022 |
|
RU2797173C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ | 1992 |
|
RU2010069C1 |
Способ получения целлюлозы | 1981 |
|
SU990916A1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ ДЛЯ ХИМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ | 1996 |
|
RU2106448C1 |
Способ относится к целлюлозно-бумажной промышленности и может быть использован при производстве целлюлозы из смеси хвойной и лиственной древесины. Способ получения целлюлозы включает пропитку древесного сырья на основе хвойной древесины сульфитным варочным раствором при повышенной температуре и варку при конечной температуре. Пропитку проводят при температуре 107-112°С, а варку осуществляют при рН сульфитного варочного раствора 1,8-2,0 и температуре 146-150°С. В качестве древесного сырья на основе хвойной древесины используют сырье, дополнительно содержащее лиственную древесину при следующем соотношении компонентов древесного сырья, мас.%:
Еловая древесина 50-70
Березовая древесина 30-50
или
Еловая древесина 45-55
Сосновая древесина 15-25
Березовая древесина 25-35
или
Еловая древесина 60-70
Осиновая древесина 30-40
или
Еловая древесина 40-60
Сосновая древесина 20-30
Осиновая древесина 20-30
Способ отличается повышенным качеством получаемой целлюлозы. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
Еловая древесина 50 - 70
Березовая древесина 30 - 50
или
Еловая древесина 45 - 55
Сосновая древесина 15 - 25
Березовая древесина 25 - 35
или
Еловая древесина 60 - 70
Осиновая древесина 30 - 40
или
Еловая древесина 40 - 60
Сосновая древесина 20 - 30
Осиновая древесина 20 - 30
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ | 1992 |
|
RU2010070C1 |
Авторы
Даты
2004-06-27—Публикация
2003-06-11—Подача