Способ получения целлюлозы

(51)5 О 21 С 3/20, 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобретение отно готовления целлюлоз содержание остаточн продукте при однов продолжительности щепу подвергают ме в течение 5-10 мин в рителе, содержащем ную кислоту в шаро чего обработанную щ ским растворителем аппарат и подвергаю при 170 С. 1 табл. присутствии уксусной кислоты при повышенной температуре (2).Недостатком известного способа является высокое содержание остаточного лигнина, длительность времени проведения 4 варки 2 ч), невозможность получения в дан- с) ных условиях волокнистого целлюлозного а полуфабриката удовлетворительного каче- а ства из древесины хвойных пород, (ЛЦелью изобретения является снижение содержания остаточного лигнинэ в целевом продукте при одновременном сокращении . продолжительности процесса, перед варкой д щепу подвергают механической обработке в шаровой мельнице в течение 5-10 мин в указанном органическом растворителе,Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом способе получения волокнистого полуфабриката путем варки древесной щепы в органическом растворителе.(71) Ленинградский технологический институт целлюлозно-бумажной промышленноСТИ(56) 1. Авторское свидетельство СССРМ 821614, кл. О 21 С 3/20, 1979,2. Авторское свидетельство СССРВ 1509467, кл. 0 21 С 3/20, 1987,(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ Изобретение относится к способам получения волокнистых полуфабрикатов и может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности при производстве целлюлозы для бумаги и картона.Известен способ получения целлюлозы с применением уксусной кислоты и других карбоновых кислот в присутствии окислителя Н 202 (1). Недостатком указанного способа является необходимость использования катализатора, который требует проведения делигнификации в две стадии, дополнительных затрат на применение Н 202.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения волокнистого целлюлозного .полуфабриката путем варки древесной щепы органическим растворителем - этанолом в водной среде в сится к технологии изы и позволяет снизить ого лигнина в целевом ременно сокращении процесса, Древесную ханической обработке органическом раствоэталон, воду и уксусвой мельнице, после епу вместе с оргэничепомещают в варочный т варке в течение 1 ч10 30 40 45 50 55 содержащем воду и уксусную кислоту приповышенной температуре, перед варкойщепу подвергают механической обработкев шаровой мельнице в течение 5-10 мин вуказанном органическом растворителе,Эффективность делигнификации древесины осины и ели в органическом растворителе, содержащем воду и уксусную кислотус предварительной механо-химической обработкой связана с разрыхлением и раскрытием поверхности щепы, что способствуетускорению процессов массообмена междужидкой и твердой фазой гетерогенной системы.При ударных высокочастотных механических воздействиях в высокомолекулярныхкомпонентах древесины инициируется возбуждение промежутЬчных "активных центров": происходит "встряска" молекулярнойструктуры и энергия удара расходуется на. увеличение межатомных и межмолекулярных расстояний и образование активных частиц - свободнь 1 х радикалов иэароматических структур лигнина. При этоммехано-химическое воздействие. ведет нетоль;о к разрыхлению структуры древесины, но и к частичной фрагментации лигнина,что обеспечивает снижение содержания остаточного лигнина и интенсификацию процесса варки.Для осуществления механической обработки в предлагаемом способе используютшаровую мельницу Лампена, принципомдействия которой является сдвиг, удар.По предлагаемому способу и способупрототипу была проведена серия варок древесины ели и осины.Сущность предлагаемого изобретенияиллюстрируется примерами.П р и м е р 1, Древесную щепу осины 23г абсолютно сухой древесины (а.с.д,) поме. щают в шаровую мельницу Лампена и обрабатывают в течение 5 минут в органическомрастворителе, содержащем этанол,воду иуксусную кислоту в соотношении 35:35:30об, при гидромодуле 10:1 при комнатнойтемпературе, Затем обработанную щепувместе с органическим растворителем помещают в лабораторный автоклав из нержавеющей стали и проводят варку в течение 1ч (подъем температуры 45 мин) при температуре 170 С,По истечении времени варки полученную целлюлозу выгружают из автоклава ипромывают. П р и м е р ы 2 - 5. Способ осуществляют аналогично примеру 1. но при иных значениях времени размола.П р и м е р ы 6,12. Варки по способу- прототипу проводят при аналогичных условиях, что и предлагаемые, но без предварительного размола.П р и м е р ы 7 - 11. Способ осуществляют айалогично примеру 1, но с использованием в качестве сырья древесины ели.Значения параметров процесса и показатели полученных целлюлоз приведены в таблице,Из таблицы следует, что предлагаемый способ в сравнении с известным при одинаковом времени варки обеспечивает значительно лучшие показатели по содержанию остаточного лигнина, Таким образом, предлагаемый способ позволяет сократить продолжительность процесса получения целлюлозы в два раза (продолжительность варки по прототипу 2 ч, а в предлагаемом способе 1 ч) при значительном повышении степени делигнификации (уменьшении содержания остаточного лигнина). При проведении варки по предлагаемому способу в течение 2 ч (как в прототипе) значения степени делигнификации будут еще выше, Например, для древесины осины при времени механической обработки 5 мин, выход волокнистого целлюлозного полуфабриката составит 60;5;, содержание остаточного лигнина - 1;3%,Кроме того, предлагаемый способ позволяет получить целлюлозу не только из древесины осины как по прототипу, но и из древесины ели - представленные в таблице данные по варке древесины ели по способу- прототипу показывают, что полученная целлюлоза непригодна к использованию,Формула изобретения Способ получения целлюлозы путем варки древесной щепы в органическом растворителе, содержащем этанол, воду и уксусную кислоту, при повышенной температуре, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения содержания остаточного лигнина в целевом продукте при одновременном сокращении продолжительности процесса, перед варкой щепу подвергают механической обработке в шаровой мельнице в течение 5-10 мин в указанном органическом растворителе.1721152 ставитель З.Ельницкхред М,Моргентал Коррект Редактор А.Зробок саулен о-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина. 10 Произво аказ 931 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5