Способ получения целлюлозы Советский патент 1974 года по МПК D21C3/02 

Изобретение относится к способам получения целлюлозы путем щелочной варки, например сульфатной варки, варки с едким натром.

Продукция сульфатной целлюлозы все время возрастает. В связи с этим предпринято дальнейшее усовершенствование способа сульфатной варки в особенности с точки зрения повышения выхода -и уменьшения или- устранения характерного для этого способа выделения дурнопахнущих газов. Для решения этой проблемы предложены различные вариангы ш,елочной варки целлюлозы.

Например, стабилизация углеводной реакции во время процесса шелочной варки. Благодаря этому, при отсутствии снижения содержания лигнина получаются более высокие выходы целлюлозы и в то же время достигается повышение избирательности делигнификации.

Стабилизация углеводов при ш,елочной варке воз-можна в присутствии как восстановительных, так и окислительных добавок. Для, этой цели к шелоку, используемому для варки, прибавляют подходящие стабилизирующие химикалии. В качестве восстановительных добавок можно употреблять гидразин и гидроксиламин, которые в.щелочной среде переводят присутствующие альдегиднью группы в спиртовые группы, что приводит к стабилизации против реакции пилинга (пилинг - постепенное растворение присутствующих молекул глюкозы, ведущее к уменьшению длины цепей) .

В качестве окислительных добавок употребляют в основном полисульфид, который ведет к стабилизации углеводов за счет окисления восстановительных концевых групп с возможным образованием карбоксильных групп. При этом очень большое значение имеет то обстоятельство, что дальнейшего окисления групп полисахарида не происходит.

Однако все перечисленные химикалии разлагаются уже во время процесса нагревания, Б связи с чем стабилизирующий эффект ограпичивается лишь первыми фазами варки. На этом основании для достижения требующейся степени стабилизации необходимы чрезвычайно большие количества добавляемых химикалиев при недостаточно высоком повышении

выхода целевого продукта.

С целью повышения выхода целевого продукта предложен способ получения целлюлозы путем щелочной варки, заключающийся в том, что в качестве стабилизирующего реагента используют МОНО-, ди- или трисульфокислоту антрахинона или ее натриевую или калиевую

соль, предпочтительно, в количестве до 4% от

исходного сырья.

Антрахинонсульфокислота или ее калиевая,

или натриевая соль оказывают стабилизирующее воздействие на целлюлозу, сохраняющееся также и при повышенных температурах.

Преимущество предлагаемого способа заключается в том, что путем прибавления антрахинон-сульфонаты или ее калиевой, или натриевой соли удается получить целлюлозу, которая с точки зрения качества и выхода соответствует сульфатной целлюлозе; причем, основным преимуществом по сравнению с процессом обычной сульфатной варкн является полное отсутствие неприятного запаха. Кроме того, благодаря сокращению продолжительности варки происходит повышение производительности и снижается количество щелочкн, требующейся для варки, что создает экономию, и происходит ускорение процесса делигнификащии.

По сравнению с процессом сульфатной варки, предусматривающим использование стабилизирующих добавок, таких как гидразин, гидроксиламин, предлагаемый способ обеспечивает увеличение выхода целевого продукта.

Так например, при введении 25% гидразина выход целлюлозы увеличивается на 3,73%, а при введении 6,35% гидроксиламина выход увеличивается на 3,4%.

Стабилизационный эффект (на примере гидрат целлюлозы), следующий:

Пример 1. Сульфатная варка.

Варку сосновой стружки проводят во вращающемся варочном аппарате с прибавлением, например, 20% активной щелочи (из расчета на количество древесины), при гидромоТэбдица 1

дуле, составляющем 1,4, продолжительности начальной варки 90 мин и продолжительност н окончательной варки 2 час, при 170°С. Вместе с варочным щелоком в варочный аппарат вводят 3% натриевой соли антрахинонмоносульфокислоты (также из расчета на количесгво древесины).

Пример 2. Варка с едким натром.

Стружку варят во вращающемся варочном аппарате с прибавлением, например, 22% едкого натра, причем величина гидромодуля составляет 1 : 4. Вместе с варочным щелоком в варочный аппарат вводят 3% натриевой соли антрахинонмоносульфокислоты (AMS). Продолжительность начальной варки составляет 90 мин, продолжительность окончательной варки, проводящейся при 170°С, достигнет 2,5 час.

В табл. 2 приведены различные параметры процессов, описанных в обоих примерах, как с добавкой, так и без добавки AMS.

Таблица 2

Данные по применению антрахинонмоносульфокислоты при сульфатной варке сосно- 35 вой древесины приведены в табл. 3. (Эти же данные соответствуют применению и натриевой или калиевой соли антрахинонсульфокислоты). Таблица 3 5 Применение Na или К солей

Применение Na или К солей антрахинонтрисульфокислот иллюстрирует табл. 5.

Предмет изобретения

Таблица 5

выхода целевого продукта, в качестве стабилизирующего реагента используют моно-, диили трисульфокислоту антрахинона или ее калиевую, или натриевую соль.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что стабилизирующий реагент вводят в количестве до 4% от исходного сырья. антрахинондисульфокислоты иллюстрирует табл. 4. 437310 6 Таблица 4