Способ получения древесной массы Советский патент 1984 года по МПК D21B1/16 

;о 4; Изобретение относится к целлюпозн бумажной промьшшенности и может быт использовано при изготовлении бумаги и картона. Известен термохимический способ , получения древесной массы из щепы, при котором щепа после предварительной обработки щелочным раствором пос ледрожжёвой бражки, послеспиртовой барды или их смеси при повьппенной температуре размалывается на дисковых мельницах в две ступени l. Недостатки этого способа связаны с циркуляцией пропиточного раствора через теплообменник, где подцерживается температура 180-200 С. При тако температуре в пропиточном растворе происходят необратимые процессы,обус ловливаюрще повышенный расход щелочи и выпадение нерастворимого осадкА, что затрудняет работу заборной аппаратуры. Наиболее близким к предлагаемому является способ получения древесной массы, включающий пропитку древесной щепы из лиственной древесины щелочным раствором при повьшенной температуре, отделение отработанного пропиточного раствора от щепы, размол ее в две ступени с образованием во локнистой массы и обработку волокнис той массы между ступенями размола от работанным пропиточным раствором. В условиях способа дополнительная термохимическая обработка волокнисто массы между ступенями размола отработанным пропиточным раствором способствует повышению качества готовой массы в результате пластифицирую щего воздействия химикатов отработан ного пропиточного раствора на компоненты древесины 2 . Недостатками способа являются повышенное содержание смолы в готовой массе, неудовлетворительная обезвожи вающая способность массы, пониженный выход целевого продукта. . Цель изобретения - улучшение обез воживающей способности массы и умень шение содержания в ней смолы. Поставленная цель достигается тем что согласно способу получения древе ной массы, включающему пропитку древесной щепы из лиственной древесины щелочным раствором при повьш1енной температуре, отделение отработанного пропиточного раствора от щепы, размол ее в две ступени с образованием волокнистой массы и обработку волокнистой массы между ступенями размола отработанным пропиточным раствором, обработку волокнистой массы между ступенями размола отработанным пропиточным раствором осуществляют в присутствии раствора лигносульфоната, выбранного из группы, содержащей последрожжевую бражку, послеспиртовую барду или их смесь, при соотношении отработанного пропиточного раствора и раствора лигносульфоната от 1:2 .до 9:1 по сухому органическому остатку и жидкостном модуле 4-9. Отработанный пропиточный раствор е своем составе содержит оставшиеся непрореагировавшие неорганические химикаты, например щелочь и натриевые соли кислоты, а также органические вещества в основном растворимые смолы, лигнин и пентозаны. Концентрация растворимых органических веществ в отработанном пропиточном растворе 30-40 г/л. . Раствор лигносульфонатов содержит растворимые неорганические соли варочной кислоты, например сернистый натрий, а также органические вещества, в основном в виде литносульфоновых кислот. Концентрация органических веществ в растворе лигносульфонатов 50-60 г/Л; Установлено, что при определенном соотношении органических веществ отработанного пропиточного раствора и раствора лигносульфоната в щелочной среде при повьш1енной температуре происходят процессы, приводящие к усилению флокулирующих свойств лигносульфонатов и улучшению обезвоживающей способности древесной массы. Смоляные, вещества отработанного пропиточного раствора при взаимодействии с лигносульфонатами коагулир.уют, теряют свое свойство прилипать к волокнам и остаются в растворе. При дальнейшей промывке массы смола удаляется с промывными водами. Таким образом, снижается содержание смолы в древесной массе. Использование последрожжевой бражки, послеспиртовой барды или их смеси между ступенями размола волокнистой массы приводит к сокращению расхода свежей воды. Способ получения древесной массы осуществляют следующим образом. Промытую осиновую щепу подают в аппарат, в котором провопят пропитку ее в течение 25-50 мин при 70-80с щ лочным раствором. После предваритель ной пропитки щепы в аппарате ее пода ют в импрессфайнер, где происходит о деление отработанного пропиточного раствора от щепы. Затем щепа поступает на первую ступень размола, где она превращается в волокнистую массу. Размол осуществляют при концентра- ции 25-30%. После этого волокнистую массу обрабатывают отработанным пропиточным раствором и лигносульфонатом при их соотношении от 1:2 до 9:1. Температу ра обработки 65-75С. Продолжительность 10-30 мин,жидкостной модуль 4-9i Обработанную таким образом волокнистую массу подают на вторую ступень размола. Размол ведут при концентрации 12-18%. . Размолотую массу, не прошедшую стадии сортирования и очистки.оценивают по следуЕощим показателям: выход содержание смолы, степень помола, вр мя обезвоживания. Из массы изготавли вают стандартные отливки весом 75 г/ и определяют их физико-механические показатели. П р и м е р 1. Щепу из осиновой древесины пропитывают щелочным раствором гидроокиси натрия и суль(|ита натрия при их суммарном расходе 4% о массы абсолютносухой щепы. Пропитку ведут в течение 25 мин при 75°С, зат отделяют отработанный пропиточный раствор и щепу подают на первую ступень размола. Концентрация ,массы на первой ступени 30%. Волокнистую массу после первой ступени размола концентрацией 30% за гружают в автокл-ав. Параллельно готовят смесь из отработанного пропиточного раствора (ОПР) и последрожжевой бражки (ПДБ), взятые в соотношении 1:2 по сухому органическому остатку. Смесь нагревантг до 75°С и вводят в волокнистую массу в количестве, обеспечивакнцем гидромодуль 4. Массу вьщерживают при этом 10 мин, размалывают и анализируют. Определяют выход, содержание смолы, степень помола, время обезвоживания. Изготав ливают отливки и определяют физикомеханические свойства массы. Результаты испытаний приведены в таблице. П р и м е р 2. Условия обработки щепы и последовательность операций те же, что и в примере 1. Отличия состоят в следующем: соотношение ОПР и ПДБ 1:1, жидкостной модуль 6. Результаты испытаний приведены в таблице. П р и м е р 3. Условия обработки щепы и последовательность операций те же, что и в примере 1. Отличия состоят в следующем: в качестве лигносульфоната взята послеспиртовая барда (ПСБ). Соотношение ОПР и ПСБ 2:1, жидкостноймодуль 9. Результаты испцтаний приведены в таблице. П р и м е р , 4. Условия обработки щепы и последовательность операций те же, что и в примере 1. Отличия состоят Б следующем: в качестве лигносульфоната взята смесь последрожжевой барды и послеспиртовой бражки при соотношении ОПР и смеси ПДБ и ПСБ 4:1, жидкостной модуль 9. Результаты испытаний приведены в таблице. Пример 5. Условия обработки щепы и последовательность операций те же, что и в примере 1. Отличия состоят в следующем: соотношение ОПР и ПДБ 9:1, жидкостной модуль 4. Результаты испытаний приведены в таб- . лице. Пример 6 (контрольный). Условия обработки щепы и последовательность операций те же, что и в примере 1. Отличия состоят в следующем: соотношение ОПР и ПДБ 1:3, жидкостной модуль 10. Данные эксперимента приведены в таблице. Пример 7 (контрольный). Условия обработки щепы и последовательность операций те же, что и в примере 1. Отличия состоят в следукицем: соотношение ОПР и ГЩБ 10:1, жидкостной модуль 3. Результаты испытаний приведены в таблице. П р и м е р 8 (прототип). Условия обработки исходной щепы и последовательность операций те же, что и в примере 1. Отличия состоят в следующем: волокнистую массу после первой ступени обрабатывают одним отработанным пропиточным раствором при жидкостном модуле 6, Результаты испытаний приведены в таблице. Из анализа приведенных в таблице данных ввдно, ,что обработка волокнистой массы между ступенями размо

jia отработанным пропиточным раствором в сочетании с лигносульфонатами, например последрожжевой бражкой (примеры -1, 2, 5), 1послеспиртрвой бардой (пример 3) и их смесью (пример 4) способствует ускорению обезвоживания массы на 30%, что обуславливает работу бумагоделательной машины на повышенной скорости и сокращение расхода тепла и энергии на сушку бумажного полотна. Одновременно обработка волокнистой массы в присутствии лигносульфоната связана с уменьшением содержания в массе смолы на 0,40,6%, с увеличением выхода целевого

продукта на 2,0-2,5% и повьппением механической прочности на 13-19% при сохранении высокой степени белизны.

Нарушение значений параметров приводит к ухудшению некоторых качественных показателей целевого продукта, Так, увеличение расхода лигносульфоната (пример 6) приводит к снижению механической прочности и увеличению костричности массы. При. увеличении расхода отработанного пропиточного раствора уменьшается -выход и снижается обезвоживающая способность готовой массы.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДРЕВЕСНОЙ МАССЫ, включающий пропитку древесной щепы из лиственной древесины щелочным раствором при повышенной температуре, отделение отработанного пропиточного раствора от щепы, размол ее в две ступени с образованием волокнистой массы и обработку волокнистой массы между ступенями размола отработанным пропиточным раствором, отлич ающийс я тем, что, с целью улучшения обезвоживающей способности массы и уменьшения-содержания в ней смолы, обработку волокнис той массы между ступенями размола отработанным пропиточным раствором осуществляют в присутствии раствора лигносульфоната, выбранного из группы, содержащей последрожжевую бражку, послеспиртовую барду или их о. смесь, при соотношении отработанно(Л го пропиточного раствора и раствора лигносульфоната от 1:2 до 9:1 по сухому органическому остатку и жидкостном Модуле 4-9.

Условия обработки волокнистой массы между ступенями размола и физикомеханические показатели древесноймассы

94,7

4

1:2

ОПР + ПДБ 94.5 ОПР +ВДБ

6 1:1 94,5

9

ОПР + пев 2:1 94.4

ОПР + ПДБ + пев 4:1

4

ОПР + ПДБ

9:1 94,2

10 1:3 ОПР + ОДБ 92,7 10:1 ОПР + ПДБ

3

(протип) ОПР

92,4

57 57 57 58 58 57 58

59 59 59 60 60 64 72

t,3

58 58 58 59 59 59 57 1.2 3.2 П2 3.3 1,0 3.4 3.5 1.1 2,0 2,7 3,21,0

78

3,1

57