Способ получения целлюлозного волокнистого полуфабриката

Оп ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Соеетскнх Соцналнстнцескнх Республнк(23) ПриоритетГосударстаенный комнтет Совета Мнннстроа СССР по делам нзобретеннй н аткрытнй(43) Опубликовано 25.02,76,Бюллетень.7 (45) Лата опубликования описания 15.03,7(72) Ав етения Ленинградский технологический институ целлюлозно-бумажной промышленност1) Заявитель 54)СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗНОГО ВОЛОКНИСТОГО ПОЛУФАБРИКАТА Изобретение относится к целлюлознобумажной промышленности, а именно к получению, волокнистого целлюлозного полуфабриката путем варки древесины или другого лигноцеллюлозного сырья сульфитными способами, например бисульфитным.Серьезным недостатком сульфитныхспособов варки является относительно большая продолжительность - обычно 3-9 час(собственно варка) в зависимости от типа сульфитной варки, ее условий, вида древесного сырья и вида получаемого волокнистого полуфабриката,Известны способы получения целлюлозного волокнистого полуфабриката путемварки исходного целлюлоэосодержащегорастительного сырья с сульфитным варочным раствором, например бисульфитным,в присутствии добавок, ускоряющих процесс делигнификвции целлюлозы.Цель изобретения состоит в интенсификации процесса варки сульфитными методами, в частности бнсульфитным, без снижения качества и выхода получаемой цел 1люлозы,Это достигается тем, что в качестведобавок используют вещества, приводящиек образованию радикалов, в количестве0,01-0,1 гмоль/л исходного варочного5 раствора,В качестве веществ, приводящих к образованию радикалов, могут быть исполь,зованы вещества, образующие радикалыэа счет разрыва связи непосредственно10 внутри молекул добавляемого вещества,например четыреххлористый углерод иливещества, инициирующие образование ра,дикалов иэ молекул других веществ, уча 1 ствующих в варке, например хлорное желе зо или сернокислая медь.Предлагаемый способ допускает возможность его использования без измененияпродолжительности варки для снижения ко:нечной температуры варки при неизменном20 составе варочного раствора (например посодержанию .всего 602) или для снижения;расхода химикатов (например вследствиеснижения содержания всего 02 в вв чном растворе) при неизменной конечнои25 температуре варки,/л СД 04 Варка с добавлениВСЕ 3,г моль/л Варкасравнения Варкасравнения Показатели 0,02 0,03 50 63 63 110 58,0 60,0 0,83 61,1 41,2 56,0 41,0 41,1 54,4 60,1 0,93 0,31 0,35 0,34 0,19 0,47 0,21 0,19 022 0,24 0,22 13100 13250 12400 12300 4300 57 00 4,320 8,4 8,7 8,6. 8,3 122 121 Реализация способа позволет получить ,ряд других важных преимущ ств: заметное снижение образования в процессе бисульфитной варки такого вредного компонента как тиосульфат; повышение содержания про- Ь стых сахаров в отработанном щелоке, что облегчает воэможность использования бисульфитного отработанного щелока для по-, лучения дрожжей и спирта; получение бисульфитной целлюлозы глубокой степени 9 провара (с числом Каппа до 7-8). ФПредлагаемый способ был опробован в лабораторных условиях. В качестве добавок, инициирующих в процессе бисульфит- Ь ной варки образование радикалов, были вы бракы соли трехввлентного железа (ГеС 63) и двухвалеитной меди" (Си 504), дающие при растворении ионы переменной валентности Ре 3+ и Сц 2+, являющиеся инициа 7 о- З) рами редикалов эв счет, передачи электронов между этими ионами и веществами (лигнин или сульфирующий агент), участвующими в варке. В качестве вещества, приводящего к образованию радикалов вслед Ь Продолжительность стоянки на конечной темпер"туре,мин Степень делигнификвции целлюлозы, число Каппа Выход от древесины, %РВ в щелоке, г/100 мл323 в ед.ЬО 2, г/100 мл504 в ед,502, г/100 млРазрывная длина, м Сопротивление излому, число двойных перегибов Сопротивление продввливвнию, кгс/см 2 Сопротивление раздирению,ствии разрыве связей непосредственно внутри его молекул, был выбран четыреххлористый углерод, двюший значительное количество достаточно устойчивых радикаловССЕ,и са,Варки проводились бисульфитным способом. Взятый для вврок исходный растворна натриевом основании имел рН 4,0 и содержал 4,0 г/100 мл всего 02. В отмеченных случаях в раствор добавлялось определенное количество рвдикалобраэующеговещества, ускоряющего варку (шепа еловая),жидкостный модуль - 4,8,Варки проводились по режиму: подъемотемпературы до 120 С - 45 мин, стоянкана 120 С - 60 мин, подъем температурыодо 165 С - 60 мин, стоянка на 165 оС -до получения целлюлозы необходимой степени проввра. Для возможности сопоставления результатов при верках сравнения"(варки без добавок) целлюлозу получалипрактически той же степени проввра, чтои при варках с добавками.П р и м е р 1. Варки с добавлением хлорного железа и сернокислой меди.Показатели 17 56,2 58,0 60,0 1,10 0,8 Э 0,14 0,35 0,26 0,22 1 ЭООО 13100 4650 4300 8,6 8,5 107 107 Как видно из табл.1, добавка укажш-, ных незначительных количеств веществ, инициируюших образование радикалов из молекул других веществ, приводит в случае хлорного железа к сокращению продолжительности стоянки на конечной температуре в 1,75 раза, а в случае серно- кислой меди - в 1,9 раза. Кроме того, при использовании хлорного железа в 1,4 Продолжительность стоянки на конечнойтемпературе, мин Степень делигнификации целлюлозы, число Каппа Выход от абс. сух, древесины, % РВ в щелоке, г/100 мл03 в ед, 502 г/100 мл250 в ед. 502, г/100 мл Разрывная длина, мСопротивление излому, число двойныхперегибов Сопротивление продавпиванию, кгс/см 2Сопротивление раздиранию, гс Каквидно из табл,2, добавка всего 0,05 г моль/л четыреххлбристого углерода - вешества, образующего радикалы непосредственно из его же молекул, приводит к сокращению стоянки на конечной температуре в 5,6 раза, уменьшению содержания тиосульфата в шелоке в 2,5 раза и росту содержания сахаров (в виде РВ) в 1,32 раза, Прочностные свойства целлюлозы при этом не изменились. Формула изобретения,1, Способ получения целлюлозного волокнистого полуфабриката путем варки исходного целлюлозосодержашего растительного сырья с сульфитным варочным раствором, например бисульфнтным, в присутствии добавок, ускоряюших гроцесс делигнификации целлюлозы, о т л и ч а ю 2,5 раза сократилось жразование такого вредного для варки продукта как тиосульфат, а при использовании сернокислой меди на 127 о повысилось образование саха ров 1 в виде РВ), При этом выход и показатели механической прочности целлюлозы остались без изменения.П р и м е р 2. Варка с добавлением четыреххлористого углерода.10. ш и й с я тем, что, с целью интенсификации процесса варки, в качестве добавок используют вещества, приводяшие к образованию радикалов, в количестве 0,01- 0,1 г.моль/л исходного варочного раствора.2, Способ по п,1, о т л и ч а юц и й с я тем, что в качестве веществ, приводяших к образованию радикалов, ис,пользуют вещества, образующие радикалы за счет разрыва связи непосредственно 50внутри молекул добавляемого вешества, например четыреххлористый углерод.3. Способ по п,1, о т л и ч а юш и й с я тем, что в качестве веществ, приводяших к образованию радикалов, используют вещества, инициируюшие образование радикал и из молекул других веществ, участвуя них в варке, например хлорное железо или сернокислую медь,