Способ получения волокнистого полуфабриката Советский патент 1974 года по МПК D21C3/04 

1

Изобретение касается способа получения волокнистых полуфабрикатов из древесной щепы и может быть применено в целлюлознобумажной промышленности.

Известен способ получения целлюлозы, по сульфитному способу с добавлением уксусной кислоты.

По этому способу древесную щепу варят с раствором бисульфита натрия или аммония, содержащим связанный и свободный SO2 с добавлением уксусной кислоты в количестве 20-75% от объема заливаемой в котел жидкости. Варку ведут при температуре 134- 145°С в течение 6-9 час. Присутствие свободного SO2 и большое количество уксусной кислоты обеспечивают рН не выше 2,5.

Получают целлюлозу с выходом до 54% от абсолютно сухой (абс. сух.) древесины.

Для обеспечения возможности получения полуцеллюлозы - волокнистого полуфабриката с выходом 70-82%-с повышенными для данного выхода показателями белизны и механической прочности (позволяющими использовать получаемый полуфабрикат в производстве бумаги без дополнительной отбелки), по предложенному способу используют сульфитный варочный раствор, содержащий моносульфит натрия и уксусную кислоты в количестве 0,83-7,5% от объема варочного раствора и процесс ведут при температуре

и рН 4,5-6,2. Варку ведут периодически или непрерывно в жидкостной или парогазовой фазе. Гидромодуль варки (отношение абс. сух. щепы к объему жидкости, в

которой происходит варка) поддерживают от 1 : 2 до 1:6. На варку задают моносульфита натрия 8-16% от абс. сух. щепы и уксусной кислоты 60-100% от количества моносульфита натрия, задаваемого на варку. При этом

обеспечивают рН варки 4,7-6,2. Варку ведут при температуре 165-175°С в течение 20-50 мин до выхода 82-70% от заданной на варку абс. сух. щепы. После рафинирования сваренной щепы получают светлую массу. По белизне и прочности полученный волокнистый полуфабрикат превосходит полуцеллюлозы, полученные другими способами, превосходит обычную сульфитную целлюлозу по белизне и имеет более

высокий выход.

Волокнистый полуфабрикат, получаемый по предлагаемому способу, имеет белизну в небеленном виде 63-68% белого по ГОСТ 7620-66, прочность по показателю излома

500-1500 двойных перегибов, по показателю разрывной длины 6000-8000 м (при помоле около 30° ШР).

Пример 1. Щепу, состоящую из смеси березы и ели в соотношении 1:1, при гидромодуле 1 : 4 варят с раствором, содержащим моносульфит натрия и уксусную кислоту. Мо носульфита натрия задают 8% от абс. сух щепы, уксусной кислоты 60% от заданного количества моносульфита натрия, т. е. 5%. от абс. сух. щены. Варят 20 мин при 170°С, выход составляет 82%. При помоле 30° ШР полуцеллюлоза имеет следующие показатели: Разрывная длина Излом 600 двойных перегибов Продавливание 3,4 кг/см Раздирание 120 г Белизна 64 % белого. Пример 2. Щепу, состоящую из смеси березы и ели в соотношении 1:1, при гидромодуле 1 : 5, варят с раствором, содержащим моносульфит натрия 15% от абс. сух. щепы и уксусную кислоту. Отнощение моносульфита натрия в варочном растворе к уксусной кислоте 1 : 1, т. е. уксусной кислоты задают 15% от абс. сух. щепы. Варят 20 мин при 170°С. Выход составляет 78% от абс. сух. щепы. При помоле 30° ШР полупеллюлоза имеет следующие показатели: Разрывная длина 670 двойных Излом перегибов Продавливание 3,5 кг/см 125 г Раздирание 67% белого. Бе.тизпа

Пример 3. Щепу, состоящую из смеси листвепной и хвойной древесины, варят с раствором моносульфита и уксусной кислоты. Моносульфита натрия задают 8% от абс. сух. щепы, уксусной кислоты 60% от количества моносульфита (т. е. 5% от абс. сух. щепы). Варят 50 мин при 165°С. Выход 74% от абс. сух. щепы.

Разрывная длина

7800 м Излом

950 двойных

перегибов 5,1 кг/см2

Продавливание

Раздирание ПО г 66% белого.

Белизпа

По выходу полученный волокнистый матеиал является полуцеллюлозой (70-82%). При помоле 28° ШР иолуцеллюлоза и.меет ледующие показатели: Разрывная длина Излом 1100 двойных перегибов Продавливание 4,5 кг/см Раздирание 115 г Белизна 66,5% белого. Пример 4. Щепу из смеси березы и ели : 1 варят с раствором, содержащим 15% оносульфита натрия от абс. сух. щепы и только же уксусной кислоты. Варят 50 мин ри 175°С. Выход составляет 70,5% от абс. ух. щепы. При помоле 31° ШР полупеллюлоза имеет ледующие показатели: Разрывная длина 1500 двойных Излом перегибов Продавливание 4,8 КГ/СМ2 Раздирание 125 г Белизна 64% белого. Пример 5. Листвепную (березовую) щеу варят с раствором, содержащим 15% от бс. сух. щепы моносульфита натрия и стольо же уксусной .кислоты, при гидромодуле : 4, температуре 170°С в течение 30 мин. ыход 73% от абс. сух. щепы. При помоле 0° ШР полуцеллюлоза имеет следующие поазатели:

По своим качественным ноказателям - механической прочности и белизне - намного превосходит полуцеллюлозы, полученные с таким же выходом, но другими способами.

В таблице приведены показатели механической прочности волокнистых материалов.

Из таблицы видно, что волокнистый полуфабрикат, получаемый по предложенному способу, имеет выход как полуцеллюлоза. По показателям прочности он превосходит небеленную сульфитную целлюлозу из хвойной древесины марок «М и «С (ГОСТ 6501-60 «Целлюлоза сульфитная небеленная из хвойной древесины), а по прочности и белизне превосходит беленую целлюлозу.

Предмет изобретения

Способ получения волокнистого полуфабриката путем варки исходного целлюлозосодержащего растительного сырья с сульфитным раствором в присутствии уксусной кислоты при повышенной температуре, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности получения полуцеллюлозы, используют сульфитный варочный раствор, содержащий моносульфит натрия и уксусную кислоту в количестве 0,83-7,5% от объема варочного раствора, и процесс ведут при температуре 165-175°С и рН 4,5-6,2.