Способ получения волокнистого полуфабриката Советский патент 1982 года по МПК D21C3/02 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОЛОКНИСТОГО ПОЛУФАБРШСАТА

1

Изобретение относится к целлюлозно-бумажному прстзводству и касается саособов щелочжж варки целлюлозосодёржащего сырья: с получением волокнистых лолуфабрикатов, нсшользуемых для производства бумаги и картона различного назначения

Известны тособы, в которых для повышешя выхода целевого продукта путем стабилизации углеводной части при щелочных варках двевесины применяют ряд. восстановителей я окислителей, таких как боргндрид , шдразнн, гщфоксиламнн, сероводород, полисульфиды, антрахинон 1.

Однако указанные добавки не находят промь1шлеш1ого применения вследствие высокой стоимости реагентов и дефицитности сырья, применяемого для их производства, трудностей, связанных с pereHepaioieii химикатов, токсичности добавок, затруднений при дальнейшей переработке целлюлозы, возникающих в связи с внесением химических примесей.

Наиболее близким к изобретению является способ получения волокнистого полуфабриката

путем щелочной варки целлюлозосодёржащего , сырья в присутствии органической добавки щелочного экстракта древеоош.

Согласно этому шособу используют щелочной экстракт фсвесины, представляющий собой содержащий гемицёлпюлозы щелок варки древесниы, иапример березы, ото анной при нагревании до 120-150 121.

Высокое содержание гемицеллюлоз в используемой добавке препятсгаует растворению этих углеводов из щ}евеснны, способствует повьппёиию выхода волокиистого по71уфабриката/

Однако, оказывая протектирукяцее воздействие на гемицеллюлозы, добавка таких щелоков не повышает осорость далнпшфикации я не улучшает прочностные показателя.

Увеличение выхода qraBranenbHO невелико, а осуществление способа связано с технологическими трудностями отбора я охлаждения черного щелока.

: Цель йзо тения - повышение выхода, степени далигнификации и механической прочности целевого продукта. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения волокнистого полуфабриката путем щелочной варки целлюлозосодержащего сырья в присутствии органической добавки - щелочного экстракта древесины при повышенных температурах и давлении в качестве органической добавки используют окисленный хинонсодержащий щелочны экстракт эвкалипта с окислительно-восстановительным потенциалом (ОПВ) 0,1-0,2 В в количестве 0, от массы абсолютно сухого целлюлозосодержа щего сырья в пересчете на сухое вещество окисленного щелочного экстракта эвкалипта.

При этом используют щелочный экстракт эвкалипта, окисленный при 20-125 s°C.

При экстракции древесины эвкалипта горячим раствором щелочи помимо гемицеллюлоз извлекаются так иазьшаемые kinos - конденсированные танниды. Основная часть kinos - полимеризованные лейкоантоцианины, а также эллаговая и галловая кислоть. В щелочном растворе эти вещества быстро окисляются QO реакционноспособных хинонов. Присутствие хиионов оказывает стабилизирующее действие на углеводы в процессе щелочных .варок, ускоряет процесс делигнификации, улучшает прочностные свойства волокнистого полуфабриката.

Каталитическое воздействие окисленного экстракта эвкалипта при щелочной варке определяется величиной его ОПВ, находящегося в пределах 0,1-0,2 В.

Восстановительный потенциал щелока с добавкой окисленного экстракта эвкалипта на 0,04-0,05 В выше потеициала щелока с добавкой варочного щелока, отобранного в начальный период варки, т. е. щелок с добавкой окисленного экстракта эвкалипта обладает большей восстановительной силой и, следовательно, повышенным делигнифицирующим действием . Это обуславливает получение целлюлозы с меньшей жесткостью при прочих равных условиях.

В качестве сырья для получения окисленного щелочного экстракта можно использовать как опилки эвкалипта, являющиеся отходом производства, так и технологическую щепу, которая после экстракции щелочью подвергается обычной варке.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом..

Сульфат1п 1е варки основной щепы проводят при гидромодуле 3,5:1-5:1 и расходе активной щелочи 10-14% в ед. от массы абсолютно сухой древесины.

В автоклавы добавляют окисленный щелочный экстракт эвкалипта в количествах, соответствующих содержашпо органических веществ 958

При окислении щелочного экстракта эвкалипта при перемешивании в автоклаве при ;8р°С давлении кислорода 1,5 МПа в течение 2 ч раствор окисленного экстракта эвкалипта имеет величину ОВП 0,13 В.

Для сравнения проводят сульфатные варки осиновой щепы с добавкшии черного щелока, отобранного при (по прототипу) и обычные сульфатные варки.

Концентрация органических веществ в добавляемом черном щелоке 8,4%; при добавке 30% черного щелока от объема всей жидкости количество вносимых органических веидеств 2,5% от массы абсолютно; сухой древесины. ОВП добавляемого чер1юго щелока состав ляет 0,59 В.

Результаты сульфатных варок целлюлозы представлены в табл. 1.

В табп. 2 представлены результаты варок полуцеллюлозы. Для приготовления отливок полуцеллюлозу размалывают до 60° ШР.

Натронные варки остновой щепы проводят при расходе щелочи 14% в ед. NajO к абсолютно сухой древесине и гищ)ом6дуле 3,5:1- 5:1. Добавка окисленного экстракта эвкалипта (из расчета на сухое вещество) 1% к массе абсолютно сухой древесины.

Экстракцию эвкалипта проводят по режиму, указанному выше;

Окисление щелочного экстракта производят в автоклаве при давлении кислорода 1,5 МПа при различных температура до ОВП 0,1-0,2 В.

Для фавнения проводят варки по прототипу и обычные натронные варки (табл. 3).

Из представленньтх таблиц видно, что по сравнению с прототипом добавка окисленного хинонсодержащего щелочного экстракта эвкалипта дает увеличение вькода полуфабриката на 1,0-2,4% по отношению к массе абсолютно

сузСой древесины при одновременном ашжении жесткости на- 1,0-5,5 перманганатных единиц и увеличении показателей прочности полуфабриката. 4 0,5-1,0-1.5% по отношению к массе абсолют-но сухой древесины. Экстракт получают, например, путем кипячения щепы эвкалипта с 0,5%-ным раствором едкого натра при гидромодуле 20:1 в течение 3ч. Количество. органических веществ, перешедших в раствор, составляет 25-30% от их содержания в древесине. Окисление экстракта кислородом проводят до получений комплекса веществ, имеющего величину ОВП 0,1-0,2 В.

Выход, %

55,1

i Жесткость, перман; Сопротивление

излому, число двойных

1200 перегибов

Таблица 1

56,1 56,456,5

55,6

1400 1400 1450

1250

Выход, %

Жесткость, перман-ганатные единицы

Разрывная длина, М

Сопротивление продавпиванию, кПа

Сопротивление раздиранию, сН

Сопротивление излому, число двойных перегибов

Формула изобретения

Способ получеция волокнистого полуфабриката щелочной варки- целлюлозосодержащего сь1рья в присутствии органической добавки - щелочного экстракта древесины при повышенных температуре н давлении, о .т л и чающийся тем, что, с целью повышения выхода, степени делигнификации и механической прочности цел евого продукта, в качестве органической добавки ншользуют окисленный хиионсодержащий щелочной экстракт эвкалипта с окислительно-восстановительным по54,354,7 54,3 53,7

27,023,4 21,4 22,3

900010100 9600 8900

412402 402 380

6474 69 67

9501200 1300 1300

тешщало1«г 0,1-0Д В, в количестве 0,5-1,5% . от массы абсолютно сухого целлюлозосодержа щего сырья в пересчете на сухое вещество окисленного щелочного экстракта эвкалипта.

.принятые во виимание при экспертизе

2.Патент США N 3617431,кл. D 21 С 3/02, опублик. 1971 (прототип).