Способ получения целлюлозы Советский патент 1985 года по МПК D21C3/02 

со ро со Изобретение относится к целлюлозно-бумажному произбодству, в частности к щелочным способам получения целлюлозы, и может быть использовано при получении различных видов волокнистых полуфабрикатов для производства бумаги и картона. Известен способ получения целлюло зы, согласно которому для повышения выхода целлюлозы при натронной и сульфатной варке используют добавки антрахинона и его производных 1 J. Однако эти добавки обладают высокой стоимостью и дефицитны. Наиболее близким к изобретению яв ляется способ получения целлюлозы путем натронной или сульфатной варки древесного сырья в присутствии добавок лигнинсодержащего продукта окисленного гидролизного лигнина (ОГЛ) 2. Указанные добавки позволяют повысить выход и механическую прочность целлюлозы. Однако повышение выхода недостаточно. Для натронной варки оно составляет 0,9-2,2%, для сульфат ной - 0,6-1,2%. Цель изобретения - повышение выхода целлюлозы. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения целлншозы путем варки древесного сырья в щелочном варочном растворе в присутствии добавки лигнинсодержащего продукта, в качестве лигнинсодержащего продукта используют раство римый в водно-пцелочной среде деметилированный лигнин с остаточньм содер жанием метоксильных групп 0,5-4,0%. Деметилированный лигнин берут в количестве 0,5-1,5% от массы абсолют но сухого древесного сырья. Способ осуществляют при обычных условиях щелочной варки. Деметилированный лигнин (ДИЛ) образуется в результате деметилирования исходного лигнинсодержащего мате риала и конденсации низкомолекулярнык продуктов и содержит стабклизиро ванные в присутствии сульфита натрия о-диоксибензольные (пирокатехиновые) структуры. В дал происходит также образование и циклизация стильбеновы единиц с образованием ароматических структур типа фенантрена. ДМЛ содержит гидроксильные, карбо нильные и карбоксильные функциональные группы. Гидрокснльные группы име ют преимущественно слабокислый фе- нольный характер, а карбонильные хинонный. Большая часть фенольных гидроксилов ДМЛ-относится к пирокатехиновым структурным единицам. Содержание карбоксильных групп составляет 1,2-2,3 мг-экв/г, карбонильных 2,0-3,0 мг-экв/г, пирокатехиновых гидроксилов - 4,5-7,0 мг-экв/г. Комплекс продуктов деметнлирования лигнина с суль(}в1том натрия обладает окислитепьно-восстановительными свойствами, обеспечивающими положительный эффект после добавки к щелочному варочному раствору. Пример 1. Березовую щепу варят по натронному и сульфатному способам без добавок и с добавкой ДЬШ с содержанием метоксильных групп около 2%. Расход ф1Л 1,0% к массе абсолютно сухой щепы. Режим варки приведен в табл.1. Таблица 1 Параметры варки НатронСульфатнаяГидромодуль Расход : активной щелочи, %, к массе абсолютно сухой щепы в ед. NajO Сульфидность. щелока, % Температурный .режим: пропитка при 115, мин подъем до конечной температуры, мин варка при , мин Результаты варки по примеру 1 по сравнению с результатами варКи с

J1133319

добавкой ОГЛ (по известному способу) в количестве 1,0% от массы абсолютно сухой щепы и варки с добавкой антрахинона в количестве 0,1% от массы абсолютно сухой щелы приведены в табл.2 и 3. т „ « „

Продолжение табл. 2

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕЛШаЛОЗЫ путем варки древесного сырья в щелочном варочном растворе в присутствии добавки лигнинсодержащего продукта, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода целлюлозы, в качестве лигнинйодержащего продукта используют растворимый в водно-щелочной среде деметилированный лигнин с остаточным содержанием метоксильных групп 0,5-4,0%. 2..Способ по п.1, о т л и ч а ющ и и с я тем , что деметилиро ванный лигнин берут в количестве 0,5-1,5 мас.% абсолютно сухого древесного сырья.{

49,45 50,40

50,90

49,15

49,38

51,54 42,50

17,0

43,50

собам по режиму примера 1 с добавками ДМП (1,0% от массы абсолютно сухой щепы) с различныь{ содержанием метокснльиых групп. Полученные результаты приведены в табл.4, Сульфатньй Выход целлюлозы, % 47,30 49 Степень делигнификации, ад. Каппа Натронный Выход целлюлозы, % Степень делигнификации, ед. Каппа

Из табл.4 видно, что с уменьшением остаточного содержания метоксильных групп в ДМП выход целлюпозы повышается, а степень делигнификации уменьшается. Получение лигнина с содержанием метоксильных групп меньше 0,5% технически трудноосущеатвимо. При этом жесткие условия обработки исходного лигнинсодержащего материала приводят к получению продукта с сильно

СульфатныйВыход целлюлозы,% 47,30 48,30

Степень делигнификации, ед.

Как видно из результатов табл.2, добавки ДМЛ в количе-стве 1,0% к масJ-A.A.IL iL JL A J

измененными свойствами, нерастворимого в щелочи и с пониженной активностью.

Пример 3. Березовую щепу варят по сульфатному и натронному . способам по режиму примера 1 с добавкой различных количеств ДМЛ с содержанием метоксильных групп около 2%. В табл.5 представлены результаты варки.

49,45

50,69

се абсолютно сухой щепы повышают выход целлюлозы при сульфатной варке ,63

711333198

на 2,15%, а добавки ОГЛ в том же ко-ной по предлагаемому способу, не усличестве - всего на 0,5%, при натрон-тупает прочности целлюлозы, полученной варке повышение выхода соотвётст-ной по способу варки с добавками ОГЛ

венно составляет 2,16% и 1,00%. До-(табл.3), ёавки антрахинока в количестве О,1 5

повышают выход при сульфатной варке Таким образом, использование предна 2,53%, а при натронной - на 1,96%.лагаемого способа позволяет повысить

Повышение расхода ДМП до 2% позволя-выход целлюлозы. Предлагаемый способ

ет повысить выход целлюлозы при нат-отличается тфостотой и может быть

ронной варке на 2,99%, а при сульфат-Оосуществлен на любом целлюлозно-буноЙ варке - на 3,39%. Однако при рас-мажном предприятии. Преимуществом

ходе ДМП 2% повышается содержаниеспособа является также возможность

лигнина в волокне (табл.5). Механи-более полного использования побочных

ческая прочность целлюлозы, получен-продуктов целлюлозного производства.