СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДРЕВЕСНОЙ МАССЫ Советский патент 1972 года по МПК D21B1/04 

Изобретение относится к области целлюлозно-бумажной промышленности, а именно к .производству древесной массы.

Известны способы изготовления древесной массы путем размола щепы с последующей отбелкой. Однако они не обеспечивают получение древесной массы, легко отбеливаемой до высокой степени яркости, из пород древесины, содержащих значительное количество красящих веществ.

Цель изобретения - -повышение степени отбеливания древесной массы, .полученной из пород, содержащих значительное количество красящих веществ.

Предлагаемый способ отличается от известных тем, что щепу перед размолом обрабатывают 5-7 вес. ч. (от веса сухой щепы нейтрального растворителя, нрнчем в нейтральный растворитель может бъпъ введен 0,1 - 1% (от веса сухой щепы) комплексообразующего соединения.

По описываемому способу древесину в виде щепы (содержащую красящие вещества) обрабатывают нейтральным растворителем для растворения и удаления красящих веществ из этой щепы. Обработке подвергают такую древесину, которая содержит чрезвычайно большое количество красящих веществ, изменяющихся по своему химическому составу. Часть красящих веществ представляет собой полифенольные соединения, в том числе различные флавоноиды, или прочие химические вещества, которые могут являться причиной затруднения при отбеливании. Было выявлено, что красящие вещества среди нецеллюлозных нелигниновых составляющих древесины в процессе получения древесной массы механическим способом претерпевают превращение до такого состояния, при котором они прочно удерживаются в данной массе. Кроме того, эти вещества окрашены или могут быть окрашены, в результате чего трудно, а в некоторых случаях даже невозможно отбеливать массу до высокой степени яркости.

Стандартные размеры щепы обрабатываемой древесины в направлении зерна «ли в направлении ориентации волокна 6,35-25,4 мм, в одном направлении поперек зерна 0,79- 4 мм, в другом направлении поперек зерна 16-25,4 мм. Такие размеры щепы желательны по экономическим соображениям. Однако можно подвергнуть обработке древесину в виде щепы больших или меньших размеров при условии, если эта щепа не распадается полностью на отдельные неориентированные волокна или пучки волокон, а волокна сохраняются в древесине в ориентированной форме.

размер, то это сказывается на процессе приготовления древесной массы, который протекает таким же образом, как и процесс приготовления массы из отдельных волокон или небольших пучков волокон. Иными словами, красящие вещества древесины переводятся в нерастворимую форму, я их становится чрезвычайно трудно удалить.

Положительные результаты в результате обработки древесины предлагаемым способом дают такие древесные породы, как дугласская пихта, западный гемлок (или тсуга), западная лиственница, сосна Джек, ель Ситка, атласский кедр, красная ольха, и некоторые разновидности тропических лиственных пород с твердой древесиной.

В способе, соответствующем настоящему изобретению, используют любой растворитель, который растворяет красящие вещества древесины, но который пе растворяет или не размягчает в значительной степени целлюлозные или лигниновые составляющие древесины, а именно вода, низщие спирты (например, метанол, этанол, пропанол и бутанол;, диэтиловый эфир и ацетон. Эти растворители вводят в древесину преимущественно путем сжатия древесины, с целью вытеснения содержащихся в ней воздуха и жидкости, и последующего расширения ее при погружении в растворитель. Последний поступает в клетки древесины и растворяет контактируемые с ним красящие вещества. Затем растворитель и растворенные вещества удаляют из древесины, подвергая ее механическому сжатию. Эта процедура может -повторяться несколько раз в зависимости от исходного содержания в древесине красящих веществ, причем желательно обрабатывать древесину два раза.

Для введения растворителя в древесину можно наряду с механическим сжатием древесины отмачивать ее в растворителе в течение продолжительного времени (например, от одного до нескольких дней) или древесную щепу можно помещать в вакуумированную среду, а затем погружать в растворитель.

В соответствии с изобретением в нейтральный растворитель может быть введено комплексообразующее соединение, которое удаляет ионы металлов, образующих нерастворимые комплексные соединения с некоторыми из красящих веществ, прсутствующих в древесине, и, следовательно, облегчает растворение и Удаление этих красящих веществ.

Комплексные соединения образурт пятинагриевая соль диэтилентриаминопентауксусной кислоты, лимонная кислота, глюконовая кислота и другие сахарные кислоты или их соли, Поли-фосфаты, например триполифосфат натрия и гексаметафосфат натрия. В нейтральный растворитель вводят 0,1 - 1% (от веса сухой щепы) комплексообразующего соединения.

Обработанную древесную щепу подвергают размолу в дисковых рафинерах, молотковых дробилках или стержневых мельницах. Полученную таким образом массу отбеливают различными имеющимися средствами, ее можно отбеливать лерекисными отбеливателями, например перекисью водорода, перекисью натрия, перкислотами, солями перборной кислоты, солями персерной кислоты и соля,ми перугольной кислоты, и восстанавливающими огбеливателями, например гидросульфитом натрия, гидросульфитом цинка и гидросульфитом кальция или двуокисью тиомочевины, или посредством бисульфитборогидридных процессов.

Пример. Стволы дугласской пихты, содержащей 68% целлюлозных составляющих, 28% лигнина и 4% нецеллюлозных нелигниновых составляющих (последний ингредиент древесины содержит красящие вещества), разрезают на кусочки (щепу) размером 16 мм в направлении зерна и 2,4X6,3 мм поперечно зерну. Щепу погружают в растворители, приведенные в таблице, общая продолжительноегь

выдержки в растворителе 7 дней. В случае сравнительного примера такое погружение в растворитель не производили.

Весовое отношение раство;рителя к сухой древесине 7:1.

Затем древесную щепу высушивают, освобождают ее от свободного растворителя и превращают в древесную пульпу в лабораторном дисковом рафинере, а потом пульпу фильтруют для удаления из нее крупных волоко-н. Далее пульпу отбеливают в две стадии, используя в первой стадии лерекись водорода, а во второй стадии - гидросульфит натрия.

Для отбеливания пульпы, содержащей 12 вес. ч. сухой древесины и 88 вес. ч. жидкости, при температуре 60°С в течение 2,5 час используют 1%-ную перекись водорода, 1%ную гидроокись натрия, 5%-ный силикат натрия (4ГВе), 0,5%-пый сульфат магния. После отбеливания перекисью водорода содерл ание древесной пульпы снижается до 3%, рН доводят до 6 водным раствором двуокиси серы. После этого пульпу высущивают и исследуют на яркость (полученные результаты приведены в таблице).

Следующую стадию отбеливания осуществляют, используя 3%-ную древесную пульпу и перекись водорода в качестве отбеливателя.

Гидросульфитный отбеливающий раствор содержит 1 % (от веса сухой древесной пульпы)

гидросульфита натрия. Отбеливание 3%-ной пульпы при температуре 60°С осуществляют в течение одного часа. Вслед за гидросульфитным отбеливанием пульпу высушивают при температуре 22°С в атмосфере с относительной влажностью 50% и затем измеряют яркость отбеливания (результаты приведены в таблице).

Предмет изобретения

1.Способ изготовления древесной массы путем размола щепы с последующей отбелкой,

отличающийся тем, что, с целью повыщения степени отбеливания древесной массы, полученной из пород, содержащих значительное количество красящих веществ, щепу перед размолом обрабатывают 5-7 вес. ч. (от веса

сухой щепы) нейтрального растворителя.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что в нейтральный растворитель вводят 0,1-1% (от веса сухой щепы) комплексообразующего соединения.

ДТПА-пятииатриевая соль диэтилептриаминопептауксусиой кислоты.