Способ получения беленой целлюлозы Советский патент 1989 года по МПК D21C9/00 D21C3/00 

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и может быть использовано при получении целлюлозы для химической переработки, а также и при производстве беленой целлюлозы для бумаг как из хвойной, так и из лиственной древесины.

Цель изобретения - повышение качества целевого продукта и снижение расхода химикатов.

Предлагаемый способ получения беленой целлюлозы включает сульфатную варку древесной щепы, промьшку, сортирование, обработку небеленой целлюлозы перборатом натрия в количестве 1-3% от массы абсолютно сухой

целлюлозы и последующую многоступенчатую отбелку. Перед сульфатной варкой при получении целлюлозы для химической переработки древесную щепу подвергают предварительному гидролизу.

Обработку небеленой целлюлозы перборатом натрия проводят при концентрации массы 3-10% и температуре 70-95 0 в течение 60-90 мин.

Повышение качества целевого продукта - повьш1ение степени делигнифи- кации, снижение сорности, повьшение вязкости, белизны и содержания альфа-целлюлозы и улучшение реакционной способности при использовании ука-

СО 00 00 СП

о

заниого реагента - достигается за счет большей избирательности процесса делигнификации, снижения влияния реакции пиллинга, защитного воздействия на концевые группы целлюлозы и лучшего удаления низкомолекулярных фракций целлюлозы.

Пример 1. Для получения небеленой кордной целлюлозы водный гидролиз сосновой щепы проводят в течение 90 мин при (гидромодуль 1:4) и гидролизат после гидролиза направляют на дальнейшую биохимическую переработку. Сульфатную вар ку проводят при ,в течение 1,5 ч с расходом активной щелочи 18% в ед. NajO от массы абсолютно сухой древесины при гидромодуле 1:4. После промывки и сортирования небе- леную целлюлозу при обрабатывают в течение 90 мин раствором пербо- рата натрия (NaBOj-4H O) при концентрации массы 10%. Расход перборат

натрия составляет 0,5} IJ 2J SJ 4% от массы абсолютно сухой целлюлозы.

Результаты приведенного опыта представлены в табл.1.

Из данных табл. 1 следует, что оптимальными расходами пербората натрия при воздействии на небеленую целлюлозу с целью улучшения степени делигнификации,сохранения вязкости, и повышения содержания альфа-целлюло зы являются расходы в пределах 1-3% от массы абсолютно сухой целлюлозы.

Пример 2. Небеленую кордну и вискозную целлкшозы из древесины сосны получают сульфатной варкой с паровым предгидролизом. Паровой гидролиз ведут при и гидромодуле 1:1,5 в течение 75 мин. Конденсат после гидролиза удаляют. Сульфатную варку проводят по режиму, аналогичному примеру 1, с расходом щелочи 18 и 19% в ед. . Обработку небеленой целлюлозы после варки и промывки ведут раствором пербора.та натрия при , концентрации массы 10% в течение 90 мин. Расход пербората натрия составляет 1,0 и 3,0% от массы абсолютно сухой целлюлозы.

Результаты проведенного опыта . представлены в табл.2,.

Из данных табл. 2 следует, что обработка небеленой целлюлозы пер- боратом натрия способствует повьш1еQ0

5

0

r

0

5

0

5

нию степени делигмификации и содержания в ней альфа-целлюлозы при сохранении ее вязкости.

Небеленую целлюлозу, предварительно обработанную перборатом натрия (образец 4), подвергают многоступенчатой отбелке по схеме: хлорирование с добавкой двуокиси хлора - щелочение - гипохлорит натрия - холодное облагораживание белым щелоком - горячее облагораживание - двуокись хлора - гипохлорит натрия - кисловка (Д/Х-Щ-Г-ХО-ГО-Д-Г-К).

Для сравнения по этой же схеме отбелки отбеливают образец 2, полученный по известному способу.

Результаты проведенного опыта приведены в табл. 3, причем расход пербората натрия составляет 1% от массы абсолютно сухой целлюлозы.

Из данных табл. 3 следует, что предварительная обработка небеленой целлюлозы перборатом натрия nosf воляет получить целлюлозу После отбелки с более высокими показателями качества при меньшем на 34,0 кг/т расходе NaOH при холодном облагораживании, что способствует сохранению надмолекулярной структуры цел- лншрзы в структурной модификации 1,

Пример 3. Небеленую вискозную целлюлозу иэ древесины березы И осины получают с водным предгидроли- зом при в течение 90 мин. Пред- гидролизат после гидролиза удаляют | для биохимической переработки. Сульфатную варку проводят при 170 С в течение 1,5 ч. Небеленую вискозную целлюлозу обрабатьшают после промывки перборатом натрия при в течение 90 мин. Расход пербората натрия составляет 3% от массы абсолют- , но сухой целлюлозы.

Результаты проведенного опыта представлены в табл.4. . Небеленую целлюлозу из древесины осины образца 4, обработанну1о перборатом при расходе 3%, отбеливают по сокращенной схеме Г-Д-Щ-Д-Г-1С. Результаты представлены в табл, 5. В табл. 5 приведены также данные по качеству вискозной целлюлозы, полученной по известному способу отбелкой образца 2 по схеме Х-Щ-Г-ДНЦ- -Д-Г-К.

В табл. 6 приведены результаты . отбелки по схеме Д/Х-ЧЦ-Г-Д-Щ-Д-Г-К

при использовании неОелсион целлюлзы из березы, полученной по предлаемому (образец 5) при расходе перб рата натрия 3% от массы абсолютно сухой целлюлозы и известному (образец 3) способам (табл. 5).

Сравнивая данные табл. 5 и 6, видно, что обработка небеленой целлюлозы перборатом натрия позволяет получать более реакционноспособную вискозную целлюлозу из лиственных пород древесины с более высоким содержанием в ней альфа-целлюпозы пр использовании в случае осиновой це люлозы более короткой схемы отбелк

В результате применения сокращеной схемы потребление свежей воды при отбелке вискозной целлюлозы сокращается на 20 м- /т, каустика на 15-35 кг/т, электроэнергии на 160 кВт-ч/т.

Пример 4. Получают небеленую целлюлозу для химической переработки из древесины сосны и берез по режимам, представленным в примерах 1 и 3 соответств&нно. После прмывки при концентрации волокна 3 и 10% целлюлозу обрабатывают перборатом натрия. Расход пербората натри постоянньй и составляет 3% от масс абсолютно сухого волокна. Температура обработки , время обработки 90 мин.

Данные проведения опыта предсталены в табл.7.

Данные табл. 7 показывают, что снижение концентрации волокна при обработке перборатом натрия с 10 до 3% приводит к большему повьше- нию массовой доли альфа-целлюлозы при том же уровне жесткости и вязкости целлюлозы.

Пример 5. Получают небеленую целлюлозу из хвойной и лиственной древесины для производства бумаги путем сульфатной варки непрерывным способом. Промытую целлюлозу обрабатывают перборатом натрия при расходе его 3,0% и температуре 70, 80, в течение 90 мин.

Данные проведения опыта приведены в табл.8.

Из данных табл. 8 следует, что

добавка пербората натрия в небелену

массу при сохранении прочности целлюлозы способствует увеличению степени ее делигнификации, снижению в ней общего сора, а в случае лиственной целлюлозы - уменьшению содержания смол и жиров.

Образец 8 небеленой целлюлозы из лиственной древесины после обработки раствором пербората натрия (табл.8) подвергают отбелке по сокращенной схеме Г-ДЩ-Д-К. Результаты отбелки при расходе пербората натрия 3% приведены в табл.9.

Из данных табл. 9 следует, что обработка перборатом натрия позволяет получить высокие показатели качества целлюлозы для бумаг при отбелке по более короткой схеме. Для сравнения в табл.9 приведены показатели качества целлюлозы, полученной по известному способу (образец 3, табл.8) и отбеленной по схеме Х-Щ-Г-Д-ЩД-К.

Из приведенных в табл. 1-9 данных следует, что обработка небеленой целлюлозы перборатом натрия дает возможность получать целлюлозу как для бумаги, так и для химической переработки с более высокими показателями качества при снижении расхода отбеливающих реагентов и количества экологически вредных стоков.

Формула изобретения

1.Способ получения беленой целлюлозы, включаюгдий сульфатную варку древесной щепы, промывку, сортирование, обработку небеленой целлюлозы борсодержащим реагентом и последующую многоступенчатую отбелку, о т- личающийся тем, что, с целью повьшения качества целевого продукта и снижения расхода химикатов, в качестве борсодержащего реагента используют перборат натрия

в количестве 1-3% от массы абсолютно сухой целлюлозы.

2.Способ по п. 1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что обработку небеленой целлюлозы перборатом натрия проводят при концентрации массы 3- 10% и температуре 70-95 с в течение

Т 1 б л и ц а 1

Концентрация щелочи при холодном об- лагор аживании, NaOH г/л

80

0,0

75

Изобретение относится к производству беленой целлюлозы для химической переработки и целлюлозы для бумаги и картона и позволяет повысить качество целевого продукта иснизить расход химикатов. Способ осуществляют путем сульфатной варки древесной щепы, промывки, сортировании, обработки небеленой целлюлозы перборатом натрия в количестве 1-3% от массы абсолютно сухой целлюлозы при концентрации массы 3-10%, температуре 70-95°С в течение 60-90 мин и последующей многоступенчатой отбелки. При получении целлюлозы для химической переработки древесную щепу перед сульфатной варкой подвергают предварительному гидролизу. 1 з.п. ф-лы, 9 табл.

Реакционная способность, % CS,/NaOH

То же

Таблица 4

80/11

То же

70/11

Таблица 6

15

149885916

Таблица 9

Вид целлюлозы

Степень делигнифи- кации, ед, Каппа Белизна, % Разрывная длина, м Содержание смол, %

Составитель А.Моносов Редактор И.Дербак Техред М.ХоданкчКорректор Э.Лончакова

Заказ 4523/23

Тираж 330

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул, Гагарина,101

Беленая Небеле ная

- Беленая

10

7400 0,51

89,0 7200 0,3

Подписное