Способ получения целлюлозы Советский патент 1983 года по МПК D21C3/06 

(54) . СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

Изобретение относится к способам получения целлюлозы и может быть использовано в производстве сульфитной целлюлозы йпя бумаги, картона и химической переработки.

Известен способ получения сульфитной целлюлозы, согласно которому в качестве органической добавки используется анионное поверхностно-активное вещество (ПАВ), представляющее смесь натриевых солей изомерных алкилсульфоновых кислот с длиной цепи алкильного радикала С - (сульфонат) 1J .

Данный способ позволяет снизить содержание смолы в целлюлозе уже на стадии варки и тем cgiMbiM уменьшить смоляные затруднения на этапах переработки целлюлозы. Однако эффект овессмоливания при этом не превышает 25%.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ получения целлюлозы путем варки древесной щепы с сульфитньм раствором в присутствии анионного поверхностно-ак тивного вещества - смеси натриевых солей изомерных алкилсульфоновых кислот с длиной цепи алкильного радикала С., - и дополнительно поверхностно-активного вещества на основе

полиэтиленгликолевых эфиров спиртов 2.

Согласно этому способу в качестве дополнитель ного поверхностно-актив5 ного вещества использу от неионогенное ПАВ - смесь моноалкиловых эфиров полиэтилгликоля на основе первичных жирных спиртов формулы:

,п С„Н2„+-Р(СаН4а)«Н,

где п 14-18, m 20. Варку проводят при соотношении анионного и неионогенного ПАВ, сЬставлякадем 3:2 при общем расходе указанных ПАВ 2,5% от массы абсолютно сухой древесной щепы

15 (0,5% от ЖИДКОЙ фазы).

Такой способ также приводит к получению целлюлозы с довольно низкой степенью обессмоливания (около 30%).

2® Кроме того, этот способ не позволяет получить целлюлозу с достаточной низкой жесткостью, а отработанный варочный раствор,образующийся в результате варки, содержит малое количество

25 редуцирующих веществ, что ограничивает возможности полезного использования побочных продуктов варки (сахаров, спиртов и т.д.); Из-за большого общего расхода катионного и неоноген30 ного ПАВ, а также высокой стоимости 1еиногенного ПАВ, себестоимость це левого продукта довольно высока. Цель изобретения - снижение жесткости, себестоимости целлюлозы и содержания в ней смолы при одновременном повышении количества редуцирующих веществ в отработанном варочном растворе. Поставленная цель достигается тем то согласно способу получения целлю лозы путём варки древесной щепы с сульфитным раствором в присутствии анионного поверхностно-активного вещества - смеси натриевых солей изомерных алкилсульфоновых кислот с дли ной цепи алкильного радикала С - и дополнительного поверхностно-актив ного вещества на.основе полиэтиленгликолевых эфиров спиртов, согласно изобретению, в качестве-дополнительного поверхностно-активного вещества используют катионное вещество - смес метилдиэтиламинометильных производны полиэтиленгликолевых эфиров алкилфенолов при общем расходе их 0,1250,350% от массы абсолютно сухой дре весной щепы. Варку проводят при соот ношении анионного и .катионного поверх ностно-активных веществ предпочтитель но 4:1. Предлагаемый способ осуществ ляют при конечной температуре 13514о С, гидромодуле 1:5. Указанное выше анионное ПАВ исполь зуется в виде выпускаемого по ОСТ 601-32-77 препарата сульфанат, а катионное ПАВ в виде выпускаемого по ГОСТ 9600-78 препарата Выравниватель А. Предлагаемый способ необходимо осуществлять при избытке анионного ПАВ по отношению в катионному ПАВ. Соотношение анионного к катйонному ПАВ, составляющее предпочтительно 4:1, является наиболее целесообразмым, так как изменение соотношения в сторону увеличения или уменьшения содержания дополнительного ПАВ вызывает возрастание критической концентрации мицеллообразования (ККМ) растворов ПАВ, которая определяет наименьший расход ПАВ, обеспечивающийвысокоэффективное обессмоливание целлюлозы. Поэтому соотношение 4:1 обеспечивает минимальный расход анионнбго катионного ПАВ. Допустимо также отклонение от указанного соотношения до 4:2, так как при этом сохраняется возможность достижения поставленной цели при низких расходах ПАВ. Варку сульфитной целлюлозы проводят с варочным сульфитным раствором на аммониево-кальциевом основании. В варочный раствор перед подачей его в автоклав вводится водный раствор смеси сульфоната (0,16% от массы абсолютно сухой древесины) и выравнивателя А (0,04%) . Варку проводят по следукнцему режиПодъем температуры до но С Стоянка при Подъем температуры до 14 О С Стоянка при 1,5 ч В табл. 1 представлены отдельные качественные характеристики целлюлозы и щелока, полученных по предлагаемому способу при .различных суммарных расходах анионного и катионного ПАВ. Эффективность обессмоливания определяется как соотношение разницы межДУ содержанием смолы в целлюлозе, полученной без добавки и с добавкой ПАВ, к количеству смолы в исходной целлюлозе (без добавки ПАВ). Из табл. 1 видно, что использование ПАВ при расходе 0,5.0 % к массе абсолютно сухой древесной щепы приводит к снижению всех показателей. С целью сопоставления эффективнос известного и предлагаемого способов были, исследованы следующие показатели: жесткость, содержание смолы в целлюлозе, количество редуцируквдих веществ в щелоке при расходе органической добавки 0,25% от массы абсолютно сухой древесины. Результаты данных исследований и сведения об экономических затратах на добавку приведены в табл. 2, Как видно из табл. 2, предлагаемый способ, по сравнению с известным, позволяет повысить эффективность обессмоливания и снизить жесткость целлюлозы (содержание лигнина в ней), что обеспечивает сокращение расхода отбе. . ливающих реагентов на стадии отбелки, Указанные преимущества предлагаемого.способа объясняются, по-видимому, улучшением мицеллообразующих свойств и возрастанием поверхностной активности для смеси анионного и катионного ПАВ по сравнению со смесью анионного и неионогенного ПАВ, в результате чего ,интенсивнее снижается поверхностное натяжение на границе раздела (еллюлоза-сульфитный варочный раствор, а следовательно эффективнее осуществляется извлечение лигнина и смолы из целлюлозы и кроме того образуется более стабильная дисперсия смолы в варочной кислоте. Отработанный щелок, получаемый по редлагаемому способу, в отличие от звестного, характеризуется более ысоким содержанием редуцирующих вееств, используемых для биохимичесой переработки. Кроме того, экономиеские затраты в данном способе в 1,5 aisa меньше, чем в известном.

Таблица

Сульфонат;

выравнива111

тель А 4:1

Формула изобретения

2,67

2,8

32,2

гликолевых эфиров алкилфенолов при общем расходе анионного и катионного поверхностно-активных веществ 0,1250,350% от массы абсолютно сухой древесной щепы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

и технология древесины, целлюлозы и бумаги, раздел 3, ЛТИ ЦБП, Л., 1976, с. 110.

2.Бумажная промышленность, 3, 1976, с. 12-13 {прототип).