Способ получения хлопковой целлюлозы для фильтровальных видов бумаги и картона Советский патент 1981 года по МПК D21C5/00 

Изобретение относится к способам получения хлопковой целлюлозы и найдет применение в целлюлозно-бумажной промышленности. Известен способ получения хлопковой целлюлозы путем кислородно-щелочной варки линта с добавками уротропина и водорастворимых солей меДИ 1. Однако этот способ не позволяет достигнуть необходимых для производства фильтроматериалов значений суммарной пористости волокон. Известен способ получения хлопковой целлюлозы путем роспуска и размо ла линта в водной среде, очистки мас сы в гидроциклонах с последующей щелочной ее варкой и отбелкой гипохлор тами 2. Недостатками данного способа явля ются содержание в получаемой целлюлозе большого количества мелкого волокна (вследствие подрезки исходного линта до длины волокна 1-2 MMJ, а та же невозможность использования линт-ег со степенью засоренности более 10%. Ближайшим аналогом настоящего изобретения является способ изготовления хлопковой целлюлозы для фильтровальных видов бумаги и картона путем щелочной варки хлопкового линта, отбелки и кисловки З. Согласно этому способу щелочную варку линта осуществляют при температуре 135-160°С, давлении 3-4 атм в течение 10-15 часов. Такой процесс сопровождается деструкцией углеводной части целлюлозы. Это, в свою очередь, ведет к увеличению содержания мелкого волокна (проходящего через сито 200 меш.) до 2830% и резкому уменьшению величины суммарного объема пор волокон, а также к снижению выхода целлюлозы до 7075%. Недостатком указанного способа полученияхлопковой целлюлозы, используемой при изготовлении фильтровальных видов бумаги и картона,является невозможность использования данного способа дня получения целлюлозы из низкосортных засоренных линтов (степень засоренности 20% и более). Целью настоящего изобретения является обеспечение возможности использования низкосортного линта со степенью засоренности 20-30%, уменьшение содержания мелких волокон и повышение «величины суммарного объема пор волокон целлюлозы. Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления хлопковой целлюлозы для фильтровальных видов бумаги и картона путем щелочной варки Х-попкового линта, отбелки и кисловки согласно изобретению, перед щелочной варкой хлопковый линт подвергают размолу в воздушной среде при концентрации массы 82-98%, а варку размолотой массы осуществляют при температуре 80-130 С и концентрации щелочи 10 20 г/л в течение 2-4 ч. Предлагаемый способ осуществляют следукяцим образом. Хлопковый линт 3-4 сортов со сте пенью засоренности 20-30% измельчают на фрагменты размером не более 10 х X 10 X 10 мм и подают в размалывающий аппарат. Размол осуществляют в воздушной среде при концентрации 82-98% по абсолютно сухому волокну. Далее размолотую массу варят с раствором NaOH при ее концентрации 10-20 г/л, темпе ратуре 80-130°С в течение 2-4 ч, при добавке поверхностно-активного вещества (ОП-7, СП-10, стиральный поро шок по ТУ 6-15-969-76), в количестве 0,15-0,20 кг/т линта. После завершения варки линта полученную целлюлозу промывают от остаточной щелочи и под вергают отбелке гипохлоритом натрия. Отбеленную целлюлозу кислую растворо Н(50л и промывают. Промытая целлюлоз может применяться в производстве ({«л тровапьных видов бумаги и картона пу тем подачи жидким потоком или в виде высушенной целлюлозной папки. Установлено, что размол низкосорт ного засоренного линта в воздушной среде при концентрации 82-98% перед его варкой позволяет в определенной степени регулировать суммарный объем пор волокон и получить целлюлозу с незначительной сорностью после ее, отбелки. Предварительный размол линт в воздушной среде дает возможность значительно (в 4-5 раз) уменьшить родолжительность его щелочной варки по сравнению с известным способом, а также снизить температуру обработки о 80°С. Это, в свою очередь, обеспечивает меньшую деструкцию целлюлозы, что проявляется в уменьшении количества coдepжaш xcя в последней мелкого волокна, а также в повышении выхода целлюлозы. Отсутствие излишней деструкции целлюлозы, наряду с увеличением развитости поверхности волокон в результате размола линта в воздушной среде и удаления при варке восковых и жирных веществ, приводит к регулируемому увеличению величины суммарного объема пор вопокои целлюлозы. Качественные показатели, приобретаемые целлюлозой, полученной по данному способу, создают благоприятные условия для применения ее в производстве фильтровальных видов бумаги и картона. Полученные экспериментальные данные приведены в примерах 1-3. Пример 1. Хлопковый линт 3 сорта со степенью засоренности 20% измельчают на фрагменты не более 10 х X 10 X 10 мм и подают в дисковую мельницу. Размол осуществляют в воздушной среде при концентрации абсолютно сухого волокна 82%. Размолотую массу далее подвергают варке в открытой емкости с мешалкой при температуре , концентрации массы 10%, концентрации NaOH 20 г/л, при продолжительности 4 ч, с добавкой 011-7 в количестве 0,15 кг/т линта. По окончании варки линта обработанный щелочной раствор удаляют и отмывают целлюлозу от щелочи горячей водой (50-60с) . После этого целлюлозу отбеливают раствором гипохлорита натрия при температуре 37-40°С, при расходе активного хлора 1,5-2,0% от массы волокна. Отбеленную целлюлозу кислуют раствором . (0,5% от массы волокна), промывают и обезвоживают путем контактной или аэрофонтанной сушки. В таблице 1 представлены сравнительные результаты определения выхода и качественных показателей хлопковой целлюлозы для фильтровальных картонов, полученной по предлагаемому и известному способам. Из данных таблицы Г следует, что хлопковая целлюлоза, полученная по предлагаемому способу, отличается от целлюлозы, изготовленной известным способом, значительно большим значе нием суммарного объема пор волокон (2,2 r/см против 1,2-1,4 г/см), а также намного меньшим содержанием мелкого волокна (19% против 26-28%). При этом выход целлюлозы, полученной предлагаемым способом, значительно повышается (88% против 70-75%), а ст пень помола массы существенно снижается (0°ШР против 13-15°ШР). Пример 2. Хлопковый линт 4 сорта со степенью засоренности 30% измельчают на фрагменты не более 10 х X 10 X 10 мм и подают в дисковую мел ницу. Размол линта осуществляют в воз душной среде при концентрации абсолют но сухого волокна 98%. Размолотую мае су далее подвергают варке в котле при температуре 130 , концентрации массы 10%, концентрации NaOH 10 г/л, при продолжительности 2 ч,с добавкой ОПв количестве 0,20 кг/т линта. По окон чании варки целлюлозу выдувают в сцежу, где ее промывают горячей (50-70°С .водой для удаления остаточной щелош, а затем отбеливают гипохлоритом натрия при температуре 37-40°С, при расходе активного хлора 1,5-2,0% от массы волокна. Отбеленную целлюлозу далее кислуют раствором (расход 0,5% от массы волокна) и промывают. В таблице 2 представлены сравнительные данные анализа хлопковой целлюлозы, полученной предлагаеь« 1м и известным способами. Из данных таблицы 2 следует, что хлопковая целлюлоза, полученная по предлагаемому способу, отличается от целлюлозы, изготовленной известным способом, значительно большим значением суммарной пористости волокон (1,9 г/см против 1,2-1,4 г/см ), намного меньшим содержанием мелкого волокна ( против 13-15°ШР), а также значительно большим выходом целлюлозы (82% против 70-75%). Пример 3. Хлопковый линт 4 сорта со степенью засоренности 25% измельчают на фрагменты не более 10 х X 10 X 0 мм и подают в дисковую мель иицу. Размол линта осуществляют в воз душной среде при концентрации абсолютно сухого волокна 90%. Размолотую массу далее подвергают варке в котле при температуре 105°С, концентрации 684 массы 10% концентрации NaOH 15 г/л, при продолжительности 3 ч, с добавкой 0,17 кг/т линта стирального порошка по ТУ 6-15-969-76. По окончании варки целлюлозу выдувают в сцежу, где ее отмывают от щелочи горячей (50-70с) водой. Далее целлюлозу отбеливают гипохлоритом натрия при температуре 37-40Ci при расходе активного хлора 1,5-2,0% от массы волокна. Затем отбеленную целлюлозу кислуют раствором (расход 0,5% от массы волокна), промывают и обезвоживают путем контактной сушки. В табл. 3 представлены сравнитель- . ные данные анализа хлопковой цеЛлюлозы, полученной предлагаемым и известным способами. Из данных таблицы 3 следует, что хлопковая целлюлоза, полученная по предлагаемому способу, отличается от целлюлозы, изготовленной известным способом, значительно большим значением суммарной пористости волокон (2,0 г/см против . I,2-1,4 г/см ), намного меньшим содержанием мелкого волокна (19% против 26-28%), значительно меньшей степенью помола массы ( против 13-15°ШР), а также значительно большим выходом целлюлозы (84% против 70-75%). Из приведенных примеров следует, что предлагаемый способ позволяет достигнуть поставленную цель - получить хлопковую целлюлозу для фильтровальных видов бумаги и картона из низкосортного засоренного линта с высокой величиной суммарного объема пор волокон и низким содержанием мелкого волокна. Способ позволяет также интенсифицировать процесс изготовления хлопковой целлюлозы, уменьшить степень помола целлкшозы и повысить ее выход. Предлагаемое изобретение имеет йажное народно-хозяйственное значение. Оно дает возможность получить из низкосортного линта хлопковую целлюлозу низкой стоимости и повышенного качества для производства фильтровальных видов бумаги и картона, пригодную для замены дефицитной и дорогостоящей хлопковой целлкшозы, получаемой из линта 1-2 сортов.

Таблица 1

1,2-1,4

19 Формула изобретения Способ получения хлопковой целлюлозы для фильтровальных видов бумаги и картона путем щелочной варки хлоп13-15 70-75

26-28

82

)0

Таблица 3 нового линта., отбелки и кисловки, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности использования низкосортного линта со степенью засоренности 20-30%, уменьшения

9 88766810

содержания мелких волокон и повышени;;Источники информации,

величины суммарного объема пор воло-принятые во внимание при экспертизе

кон целлюпозы, перед щелочной варкой , Авторское свидетельство СССР

хлопковый линт подвергают размолу в№587192,кл. 5/00, 1976.

воздушной среде при концентрации мае-s 2. Авторское свидетельство СССР

сы 82-98%, а варку размолотой массы№ 330226, кл. D 21 С 3/02 1970

осуществляют при температуре 80-130°Сз. Авторское свидетельство СССР

и концентрации щелочи 10-20 г/л в те-№ 308133, кл. D 21 С 5/00, 1967 (прочение 2-4.ч. ,тотип).