Добавка к варочному раствору при получении целлюлозы щелочной варкой лиственных пород древесины Советский патент 1982 года по МПК D21C3/02 

(54) ДОБАВКА К ВАРОЧНОМУ РАСТВОРУ ПРИ ПОЛУЧЕНИИ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ ЩЕЛОЧНОЙ ВАРКОЙ ЛИСТВЕННЫХ ПОРОД

I

Изобретение относится к добавкам в |варочныё растворы для получения целлюлозы щелочной варкой лиственных пород древесины и может быть использовано при производстве целлюлозы, аля бумаги и кфтона.

При щелочной варке древесины происходит процесс деструкции полисахаридов древесины, который снижает выход целлюлозы. Для того, чтобы повысить выход целлюлозы необходимо стабилиз фовать углеводный комплекс древесины. Опням из путей стабилизации углеводов при щелочной варке является введение в варочный pfCTBOp различных добавок, в частности органических, полученных синтетическим путем,

Известно, что при получении целлюлозы щелочными способами из целлюлоэосодержащего сырья в варочные растворы, вводят добавку, представляющую собой соединение, взятое из группы дигидрооксиантрацено, дигидрооксидигидроантрацена, карбоксндигидроангграцена и дигидроДРЕВЕСИНЫ

оксиантрацен сульфоната. Так, при натронной варке древесины лиственных пород к варочному раствору добавляют дигидрооксиантрацен О,О2% к весу аревесины. Варку проводят при 155 С в течение 75 мин. Расход щелочи составляет 15,5% к весу древесины .

Сйнако известная добавка, представляющая собой продукт, получаемый из дефицитного сырья, лишь незначительно поtoвышает выход целлюлозы на О,9%.

Цель изобретения - расширение ассортимента побавок к варочным растворам 1ФИ одновременном повышении выхода и

«5 сохранении качественных показателей целлюлозы.

Поставленная цель достигается применением водного раствора экстрактивных

20 веществ хвойных пород древесины в качестве добавки к варочному раствору прк получении целлюлозы щелочной лиственных пород дрепесины. 3 Использование укасэаиного водного раствора известно с кожевенном 1роизв стве в качестве дубяшего агента L2j Экстрактивиьге вещества Kopi.i хвойны пород древесины ели или сосны получаю путем обработки коры водой при 9010О С и атмосферном давлении в течение 90-15О мин. Водный раствор содержит 1,7-3,5% экстрактивных вешеств ксры, которые имеют следующий состав, вес /о; Дубильные вещества45-7 О Низкомолекулярные уг.: :воды11,5-53 Смолистые вещества1,6-18 Добавление водного раствора экстрак тивных веществ коры хвойных .пород к варочному раствору 2-5fe от массы абсолютно сухой древесины лиственных порей при щелочных способах получения цел.1юлозы оказывает защитное действие на углеводный комплекс древесины, что способствует повышению выхода целлюлозы. Пример 1. Водный раствор экстрактивных веществ коры ели получают следующим образом. 200 г коры ели влажностью 7,9% обрабатывают 160О мл воды при 90°С в течение 15О мин. Водный раствор экстрактивных веществ отделяют от твердого оста ка путем фильтрования. Концентрация экстрактивных веществ коры ели в водном растворе составляет 3,5%. Полученные водорастворимые экстрактивные Вещества имеют следующий состав, вес. Уо: Дубильные вещества45 Низк омол ек ул яр ные углеводы. 53,4 Смолистые вещества1,6 Березовую шепу, приготовленную из oкqpeннoй древесины на установке УПЩ-ЗА, влажностью 8% в количестве 16О г абсолютно сухой древесины загружают в автоклав емкостью 1л. Варочный раствор для сульфатной ва ки готовят следующим образом. К 2О7 мл белого щелока с концентрацией активной щелочи 106,6 г/л NOi и сульфидностью ЗОУо добавляют 415 м дистиллированной воды, а затем добавляют 92 мл полученного раствора экс.трактивных веществ коры ели, т.е. 2% от массы абсолютно сухой древесины. Сульфатную варку березовой щепы про- водят по следующему режиму: нагрев до 170 С в течение 15О мин. Продолжительность варки при 170 С 90 мин, 34 гидромодуль варки 1:4,5- Расход .активной щелочи 13,5с массе абсолютно сухой древесины и экстрактивных веществ. Варка березовой шепы по выше- указанному режиму без добавления к ваочному раствору водного раствора экстактивных веществ коры ели является онтролем. Опытную и контрольную варки проводят в трех повторностях. Определение плотности и содержания, сухого остатка в черном щелоке при ульфатной варке показывает, Что в опытной варке плотность черного щелока составляет 1,080 г/см , содержание сухого ocTatKa 14,8%, а в контроле плотность черного щелока составляет 1,068 г/см , одержание сухого остатка 13,44%. Таим образом, содержание сухого остатка в черном щелоке увеличивается на 1,36%. Пример 2. Водный раствор экстрактивных веществ коры ели получают следующим образом. 200 г коры ели влажностью 7,9Ъ обрабатывают 20ОО мл воды при в течение 90 мин. Водный раствор экстрактивных веществ отделяют от твердого остатка путем фильтрования. Концентрация экстрактивных веществ коры ели в водном растворе составляет 1,7%. Полученные водорастворимые экстрактивные вещества имеют следующий состав, вес.%: Дубильные вещества70 Низкомолекулярные углеводы11,5 Смолистые вещества18,5 Березовую щепу, приготовленную из окоренной древесины на установке УПЩ-З.А., влажностью 9,3% в количестве 16О г абсолютно сухой древесины загружают в автоклав емкостью 1 л. К варочному раствору, содержащему 221мл белого щелока с концентрацией активной щелочи 106,6 г/лКа Ои сульфидностью ЗО%, добавляют 12 мл дистиллированной воды и 470 мл полученного раствора экстрактивных веществ ксры ели, т. е. 5% от массы абсолютно сухой древесины. Сульфатную варКу березовой щепы проводят по следующему режиму: нагрев до в течение 150 мин, продолжительность варки при 170с 9О мин, гидромодуль варки 1:4,5. Расход активной щелочи 14%МО(2.0к массе абсолютно сухой древесины и экстрактивных веществ. Варка березовой щепы по вышеуказанному режиму без добавления к варочному раствору водного раствора экст1 активных веществ коры ели является контролем.

Опытную и контрольную варки проводят в трех повторностях.

Е табл. 1 представлены средние данные по выходу, степени делигнификаиии.

и механическим показателям полученной целлюлозы.

Пример 3. Водный раствор экстрактивных веществ коры ели и сосны получают следующим образом. 200 г коры ели и сосны влажностью 8% обрабатывают 160О мл воды гфи в течение 120 мин. Водный раствор экстрактивных веществ отделяют от твердого остатка путем фильтрования. Концентрация экстрактивных веществ кары ели и сосны в водном раствсфе составляет 2,6%. Полученные водораств зимые экстрактивные вещества имеют следующий состав, вес.%

Дубильные вещества57,5

Низкомолекулярные

углеводы32,45

Смолистые вещества1О,05

Березовую щепу, пр1иготов11енную из древесины на установке

УПЩ-З, влажностью 1О,5% в количестве 160 г абсолютно сухой древесины загружают в автоклав емкостью I л.

Варочный раствор для натронной варки лиственной древесины готовят следующим образом.

.32,55 г сухого МаОН растворяют в 517 мл воды и добавляют 185 мл полученного раствора экстрактивных веществ ксры ели и сосны, т.е. 3% от массы абсолютно сухой древесины. Натронную варку проводят по следующему режиму: нагрев до 170 С, в течение 15О мнн, гидромодуль варки 1:4,5. Расход активной щелочи 15%Ма2.Ок массе абсолютно сухой древесины и экстрактивных веществ. Варка березовой щепы по выщеуказанному режиму без добавления к варочному раствору водного рас. твора экстрактивных веществ коры ели и сосны является контролем. Опытную

и контрольную варки проводят в трех повтсрностях.

В табл. 2 представлены средние по выходу, степени делйгнифнкации и механическим показателям полученной целлюлозы.

Определение плотности и содержания сухого остатка в черном щелоке при натронной варке показывает, что в опытной варке плотность черного щелока составляет 1,О7 6 г/см , содержание сухого остатка 14,2%, а в контроле плотность черного щелока составляет 1,06 г/см , содержание сухого остатка 12,6% Таким образом, содержание сухого остатка в черном щелоке гфн натронной варке увеличивается на 1,6%.

Из приведенных данных табл. I и 2

видно, что добавление к варочным растворам водного раствора экстрактивных веществ коры хвойных пород при щелочных способах получения целлюлозы вз дрвесины лиственных пород позволяет повысить выход целлюлозы при сульфатной варке на 1,7-2,4%, при натронной - на ,2,5%; повысить содержание сухого остатка в черном щелоке, что ведет к сннженню расхода пара при выпарке черного щелока; расщирить сьфьевую базу для получения дещевых и эффективных добавок.

Водные растворы с концентрацией экстрактивных веществ коры хвойных пород 1,7-3,5% могут быть получены непосредственно на целлюлозно-бумажных предприятиях путем использования вод узлов окорки и отходов окорки. Указанные воды можно применять для экстракции предварительно измельченных от; ходов окорки. Экстракцню проводят при 90-1 , атмосферном давлении в течение 90-150 мин. При этом одновременно решается задача утилизации сточных вод узпов окорки, загрязняющих окружающую среду.

Таблица I

Выход целлюлозы, % Степень делигнификации

51,3

48,8