Способ получения волокнистого полуфабриката

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР Ь 14ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ СВИД О ТЕН Т В 2 Изобретение относится к получению во- тем варки одубины натронным щелоком прилокнистых полуфабрикатов, предназначен - 170 С в течение 35-40.мин е расходомных для выработки бумаги-основы для щелочи 12-14 О йа 20,гофрирования и других тароупаковочных Однако известный способ имеет недовидов бумаги и картона. статочно высокий выход полуцеллюлозы,Известны способы получения волокни- низкие прочностные показатели целевогостых полуфабрикатов из одубины, заключа- продукта, особенно по сопротивлению изющиесявнатроннойваркеприповышенной лому, а также высокий расход щелочи натемпературе с добавками 20 - 30 щепы ли- варку,ственных пород или 20-60 древесных опи- Это объясняется тем, что одубина предлок. ставляет собой измельченную неокореннуюНедостатками этих.способов получения древесину, из которой водно-тепловой.обволокнистых полуфабрикатов являются вы- работкой при 118-120 С удалены танниды исокие расходы щелочи на варку.13-16 . другие легкогидролизуемые гемицеллюлойа 20) и недостаточно высокие прочностные зы. При водно-тепловой обработкедревесипоказатели, ны происходит ослабление связей междуНаиболее близким по технической сущ- компонентами древесины, разрыхлениености к предлагаемому является способ структуры клеточных стенок, частичная деполучения волокнистого полуфабриката пу- струкция химических связей лигнина, со 4 ъ М(71) Астраханский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института Всесо-. юзного научно-производственного объединения целлюлозно-бумажной промы 1 иленности(56) Авторское свидетельство СССРМ 209962, кл. О 21 С 1/06, 1966.Авторское свидетельство СССР М 351952, кл.О 21 С 1/06, 969.Целлюлоза, бумага, картон. Передовой производственный опыт, Информационный сборник. - М.: ВНИПИЭИЛеспром, 1989, вып.2, с, 5. м спосоБ получения волокнисто- ГО ПОЛУФАБРИКАТА(57) Изобретение относится к технологии получения волокнистых полуфабрикатов, преимущественно полуцеллюлозы, для изготовления бумаги-основы для гофрирования и тароупаковочных видов .бумаги и картона и позволяет повысить выход и прочность целевого продукта, Одубину подвергают натроннойварке 2.в ступени при температуре 160-170 ОС, Первую ступень осуществляют. при расходе щелочи на первой ступени 8,1-8.8 в ед. Йа 20 и гидромодуле 3,2-3,6 в течение. 17-25. мин, а вторую ступень проводят при расходе щелочи 0,9 - 2,2 О в ед. Ма 20 и гидромодуле 4,0 втечен е 15-23 мин. 1 з,п.ф-лы, 1 табл.провождаемая повышением его гидрофиль-ности и растворением его низкомолекулярных фракций. Одновременно имеют местоконденсационные и другие превращения лигнина, И поскольку натронная варка одубиныпроводится не сразу после водно-тепловойобработки, то конденсационно-полимеризационные процессы заходят слишком далекои приводят к получению волокнистого полуфабриката с низкими прочностными показателями. Кроме того, заливка всего количестващелочи сопровождается усилением щелочной деструкции клетчатки, которая оказывается менее защищенной от действий щелочипосле водно-тепловой обработки, а образо,вавшийся алкалолигнин в "коллоидальной". форме трудно растворяется в заданном количестве щелочи,Целью изобретения является повышение выхода и прочности целевого продукта.Поставленная цель достигается тем, чтонатронную варку одубины ведут в две сту-.пени при расходе щелочи на первой ступени8,1 - 8,8% в ед. Ка 20, а на второй ступени0,9 - 2,20 ед. Ка 20; Варку на первой ступенипроводят в течение 17 - 25 мин при гидромодуле 32, - .3,6, а на второй ступени варку продолжат в течение 15 - 23 мин пригидромодуле 4,0,В предлагаемом техническом решениина первую ступень варки задается 80-90%рекомендуемого количества щелочи, В на. чальный период варки щелочь гидролизуетацетальные, глюкозидные и простые эфирные связи, что приводит к растворению лиг-нина, По мере расходования щелочи нахимические реакции.и снижения ее концентрации лигнин постепенно подвергаетсяпроцессу конденсации и становится менеереакционноспособным, но одновременновозрастает деструкция клетчатки, Для предотвращения этих процессов вводится вторая ступень варки, на которую подаютсяоставшиеся 10-200 щелочи. При этом возрастает концентрация щелочи в варочномрастворе, что приводит к дальнейшему растворению лигнина и направлению процессадеструкции клетчатки по наиболее медленному и менее опасному пути - тепловойдеструкции. Кроме того, в отработанном.щелоке остается относительно высокая концентрация щелочи,.увеличение выхода волокнистОго полуфабриката при. этом сопровождается сохранностью углеводной части и большимудержанием ксилана, основного компонента пентозанов одубины. Сохранность вбольшей степени пентозанов объясняет наблюдаемое повышение прочностных показателей получаемого полуфабриката. При указанных значениях продолжительности варки на каждой ступени скорость растворения лигнина в течение всейварки будет превышать скорость раетворе 5 ния углеводов и тем самым будут на высоком уровне прочностные показатели.П р и м е р 1. 70 г абсолютно сухойодубины загружают в кислотоупорный стакан емкостью 500 мл, заливают натронный10 щелок в количестве 900 от общего объемапри расходе щелочи 8,1 в,ед. Ка 20 и варятпри гидромодуле 3,6 в течение 17 мин при165 С, затем добавляют оставшийся обьемнатронного щелока в количестве 0,90.ед,15 Ка 20, доводят гидромодуль до 4 и через 23мин варку заканчивают,П р и м е р 2; 70 г абсолютно сухойодубины загружают в кислотоупорный стакан емкостью 500 мл, заливают натронный20 щелок в количестве 80% и варят при гидромодуле 3,2 в течение 25 мин при 1650 С,затем добавляют оставшийся объем натронного щелока в количестве 2,2 в ед, Ка 20,доводят гидромодуль до 4 и через 15 мин25 варку заканчивают,П р и м е р 3, 70 г абсолютно сухойодубины загружают в кислотоупорный стакан емкостью 500 мл, заливают натронныйщелок в количестве 850 от общего обьема30 при расходе щелока 8,5 в ед, Ка 20 и варятпри гидромодуле 3,4 в течение 20 мин при165 С, затем добавляют оставшийся объемнатронного щелока в количестве 1,5 в ед.Ка 2 О, доводят гидромодуль до 4 и через 2035 мин варку заканчивают.П р и м е р 4, (контрольный). 70 г абсолютно сухой одубины загружают в кислотоупорный стакан емкостью 500 мл, заливаютнатронный щелок в количестве 700 от об 40 щего объема, при расходе щелочи 8,4 в ед.Ка 20 и варят при гидромодуле 2,8 в течение15 мин при 165 С, затем добавляют оставшийся объем натронного щелока в количестве 3,6% в ед, Ка 20, доводят гидромодуль45 до 4 и через 25 мин варку заканчивают,П р и м е р 5 (контрольный), 70 г абсолютно сухой одубины загружают в кислотоупорный стакан емкостью 500 мл, заливаютнатронный щелок в количестве 950 от об 50 щего объема при расходе щелочи 7,60 в ед.Ка 20 и варят при гидромодуле 3,8 в течениеЗО мин при 165 С, затем добавляют оставшийся объем натронного щелока в количестве 0,40 в ед. Ка 20, доводят гидромодуль55 до 4 и через 10 мин варку заканчивают. Режимы осуществления способаи сравнительные данные по качественным характеристикам полученных полуфабрикатов приведены в таблице.1742382 Показаатели Режим Известный 165 165 165 165 20 20 30 10 16 25 17.23 8,43,6 7,6 0,4 8,5 1,5 8,8 2,2 12,0 8,1 0,9 3,4 4,0 3,2 4,0 3,8 ,4,0 3,4 4,0 3,6 4,0 4,0 58,2 59,2 54,1 75,7 55,0 130 360 150 50 300 200 400,0 335 290 4200 5100 5500,6100 6700 6000 . Иэ приведенных в таблице данных видно, что использование предлагаемьго способа варки позволяет на 3-5 повысить выход полуфабрикатов, увеличить сопротивление продавливанию в 1,5-2,0 раза, со противление излому - , в 3-7 раз ипоказатель разрывной длины на 10-22%, а также снизить расход химикатов. Формула изобретения,101. Способ получения волокнистого полуфабриката путем натронной варки одуби Темпера рра варки, (;Продолжительностьварки, мин1 ступеньступеньРасходщелочи наварку,% в.ед. Иа 201 ступеньП ступеньГидромодуль1 ступеньП ступеньВыходполуцеллюлозы,%Физико-механическиепоказателиотливокмассой 1м 75 гпри 60 ШРсопяотивле"ние излому, ч.д,п,сопротивление продавливанию,кПаразрывнаядлина ны при повышенной температуре, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повыше,ния выхода и прочности целевого продукта, натронную варку проводят в две ступени при расходе щелочи на первой ступени 8,1-8,8 в ед, йа 20, а второй ступени 0,9 - 2,2% в ед. Йа 20.2, Способ по п. 1,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что натронную варку на первой ступени осуществляют в течение 17-25 мин при гид,ромодуле 3,2-3,6, а на второй ступени - в течение 15 - 23 мин при гидромодуле 4,0.