Способ получения целлюлозы Советский патент 1981 года по МПК D21C3/00 

Изобретение относится к способам получения целлюлозы. Известен способ изготовления цел люлозы для производства бумаги путем облучения древесной щепы высокоэнер гетическими электронными лучами и сульфитной варки, подвергнутой облу чению щепы 1 . Однако при облучении щепы высокоэнергетическими частицами возникают структурные изменения в макромолекулах лигнина, которые существенно затрудняют его выделение вследствие конденсации лигнина во время процесса варки и, таким образом, вызывают повышенное содержание лигнина в небеленой целлюлозе, что требует при менения большого количества отбеливающих веществ и, как следствие, приводит к снижению прочности целлюлозы. Цель изобретения - снижение содержания лигнина в целевом продукте. Поставленная цель достигается тем, что перед облучением древесную щепу обрабатывают водным растворомбисульфита аммония, натрия, магния, кальция или сульфита .натрия при 10-30 С. Благодаря блокировке возникающих при облучении реактивных центров в лигнине посредством водных бисульфитных или сульфитных растворов достигается существенное уменьшение содержания лигнина в небеленой цел-. люлозе. При хранении щепы под открытым небом как предварительная обработка водными бисульфитными или сульфитными растворами щелочей, аммиака, щелочноземельных металлов или их смесей, так и облучение заряженными частицами, преимущественно высокоэнергетическими электроис1ми, осуществляется перед хранением щепы под открытым небом. Вследствие уменьоюния содержания лигнина в небеленой целлюлозе достигается высокая степень белизны и экономятся отбеливающие вещества при изготовлении беленой целлюлозы. Укорачивание полимерных цепей целлюлозы приводит к ускорению процесса варки, и, следовательно, к повьаиению производительности труда и эффективности производства целлюлозы. Применение небольших количеств отбеливающих веществ,, обусловленное уменьшением содержания лигнина в небеленой

целлюлозе, значительно уменьшает повреждение целлюлозы и да(вт улучшение качества беленой целлюлозы, Кроме того, благодаря облучению укорачиванием полимерных цепей целлюлозы достигается повышение выхода.

Существо изобретения подробнее иллюстрируется на следующих конкретных примерах.

П р и м е р Д. Окоренная и отсортированная буковая, щепа обрабатыв е тся кислотой на кальциевом основании с содержанием 6,0% 1,9% СаО при 10-ЗО С. Предварительно обработанная щепа подвергается облучению электронами с анодным потенциалом 1000 кВ и силой тока 20 мА. Доза облучения составляет О,5 мегарадйан. Варка ocs чecтвляeтcя по способу получения сульфитной целлюлозы с кислотой на кальциевом основании, содержащей 6,0% 50 и 0,98% СаО. После выдержки в течение 2 ч при проваривали при 133°С в течение 3 ч до вязкости 30 СП.

Небеленая сортированная целлюлоза имеет перманганатное число 10.

Параллельно проводят варку щепы, не обработанную предварительно раствором сульфита кальция по известному способу i

Пример 2. Окоренную и сортированную щепу бука перед вылежкой щепы на воздухе погружают в раствор бисульфита С1ММОНИЯ (общее содержание SOj 3,3%), в котором добавлением едкого натра устанавливают рН 2,9. Количество жидкости, нанесенной на щепу, составляет 100 л/т воздушносухой древесины. Облучение перед вылежкой на воздухе и превращение .в волокнистую массу варкой по кальций-бисульфитному способу проводят так же, как в примере 1. Перманганатное число составляет 10.

Пример 3. Окоренную щепу после сортирювки и вылежки на воздухе обрабатывают раствором бисульфита магния с рН 3 (общее содержани SO2 5%) и облучают. Облучение и перевод В волокнистую массу проводят так же, как и н предыдущих примерах Перманганатное число составляет 10. П jp и м е р 4. Окоренную и сортированную щепу бука перед вылежкой на воздухе опрыскивают раствором бисульфита натрия (5% общего SO.) при рН 4. Дальнейшие операции осуществляют аналогично предыдущим примерам. Перманганатное число cocTaisляет 11.

Примерз. Окоренную и сортированную щепу обрабатывают раствором сульфита натрия при рН 6. Количество жидкости, поглощенной щепой, составляет 80 л/т воздушносухой древесины. После облучения и вылежки проводят варку щепы сульфитным варочным раствором на кальциевом основании. Перманганатное число составляет 12.

Пример 6. Щепу бука после окорки и сортировки подвергают предварительной обработке действием раствора бисульфита кальция (содержит 4% 50 и 1% СаО} рН 3,0, установлено едким натром). Расход обрабатывающего .раствора составляет 120 л/т воздушно-сухой древесины. Облучение щепы и варку после обработки бисульфитом кальция проводят аналогично описанному в примерах 1-5. Получают неотбеленную целлюлозу с перманганатным числом 9,5.

Пример 7. Щепу после окорки и сортировки погружают в раствор бисульфита С1ММОНИЯ (общее содержание 50/2. 2,4%) и затем облучают.

Облучение и варку проводят согласно предыдущим примерам.

Перманганатное число составляет 10,5.

Изобретение позволяет значительно снизить содержание лигнина в целевом продукте по сравнению с извесным способом, не предусматривающим проведение перед облучением щепы ее обработки сульфитом и бисульфитом (перманганатное число целлюлозы, полученной предлагаемым способом составляет 9,5-12,0 по сравнению с перманганатным числом 20,0 для целлюлозы получаемой известным способом) .

Формула изобретения

Способ получения целлюлозы путем 5 облучения древесной щепы высокоэнергетическими электронными лучами и сульфитной варки, подвергнутой облучению щепы, отличающийс я тем, что, с целью снижения содержания лигнина в целевом продукте, перед облучением древесную щепу обрабатывают водным раствором бисульфита аммония, натрия, магния, кальция или сульфита натрия при lO-SO C.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Заявка ФРГ 2208335, кл. 55 в 1/01, 1972 (прототип).