Способ обработки целлюлозы

1 и 16 70653 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(23) ПриоритетОпубликовано 30.06,7 сударственныи комитет СССР 3) УДК 676.1,022.1(088.8) юллетень24 по делам изобретен и открытиЙ а опубликования исанпя 30.06.79(72) Авторы изобретения Г. Л. Аким и М, А. Акеж 71) Заявител Всесоюзное научно-производственное объединение целлюло бумажной промышленности 4) СПОСОБ ОБРАБО ЕЛЛЮЛОЗЫ Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и может быть использовано при производстве целлюлозыдля бумаги,Известен способ обработки целлюлозы,заключающийся во взаимодействии ее с кислородом в щелочной среде при повышенныхтемпературе и давлении в присутствии катализатора - соединений меди, которыйвводят для повышения скорости окислениялигноцеллюлозного материала и возможности проведения процесса при пониженномдавлении кислорода 11. Для предотвращения деполимеризации целлюлозы в вышеуказанном способе обработки в качестве катализатора используют соединения марганца, а для улучшения селективности дел игнификации - соединения марганца и никеля 2, 3.Известен также способ обработки целлюлозы, заключающийся в том, что целлюлозу предварительно обрабатывают комплексообразователем - натриевой солью этилендиаминтетрауксусной кислоты (трилон Б) при комнатной температуре в течение 15 мин, затем ее промывают, пропитывают водным раствором катализатора - сульфатом марганца, смешивают, с раствором бикарбоната натрия, нагревают до 120 С и обрабатывают кислородом при парцпальном давлении 0,7 МПа в течение 20 - 90 мин 41.Однако указанный способ не обеспечива ет повышения выхода целевого продукта иулучшения его качества.Цель изобретения - повышение выходаобработанной целлюлозы и улучшение ее качества.10 Эта цель достигается тем, что целлюлозуподвергают взаимодействию со щелочным реагентом непосредственно после взаимодействия ее с комплексообразователем.При использовании в качестве комплек сообразователя нескольких реагентов сначала вводят комплексообразователь с меньшей комплексообразующей способностью, а затем - с более высокой.Такая последовательность введения хими катов при обработке целлюлозы позволяетсвязать присутствующие в системе нежелательные катионы металлов переменной валентности, например железа, и в то же время не выводит на сферы реакции катионы 25 катализатора - марганца, который повышает скорость окисления лигнина в большей степени, чем скорость окисления целлюлозы, обеспечивая повышение селективности делигнификации и уменьшение де 30 струкцип целлюлозы.670653 фитную целлюлозу степени делигнификации 105 п. е. и вязкости б 8,0 М 11 а с. смешивают с комплексообразователем меньшей комплексообразующей способности - раствором щавелевой кислоты в количестве 1% (к массе абсолютно сухого волокна), затем в целлюлозную массу вводят комплексообразователь с большей комплексообразующей способностью - водный раствор натриевой соли этиленуиаминтетрауксусной кислоты в количестве 0,2% (к массе абсолютно сухого волокна), После взаимодействия целлюлозной массы с комплексообразователем в нее послеуоватсльно вводят щелочной реагент - карбонат натрия в количестве 3% (к массе абсолютно сухого волокна) и катализатор - сульфат марганца в количестве 0,05% Мпз+ (к массе абсолютно сухого волокна) и затем проводят обработку кислородом поу давлением 1,0 МПа в течение 1 ч.Условия обработки и показатели полученной целлюлозы приведены в таблице (образец 3). П р и м е р 4. Обработку той же небеленой бисульфитной целлюлозы проводят как в примере 3, но при температуре 120 С и давлением кислорода 0,7 МПа. Условия обработки и показатели полученной целлюлозы приведены в таблице (образец 4). Условия обработки ОбраПоследовательность введения реагентов выход % к абсолютно сухой исходной целлюлозезец,парцианаль- Продолжиное давле- тельность, ние, МПа мин степень температура, Сделигни- фикации 43 94,3 53,0 Комплексообразователь, (промывка), катализатор, щелочной реагент, кислородКомплексообразователь, (промывка), катализатор, щелочной реагент, кислородКомплексообразователь меньшей комплексообразующей способности,комилексообразователь более высокой комплексообразующий способности, щелочной реагент, катализатор, кис 1 лородКомплексообразователь более высокой комплексообразующей способности,комплексообразовательменьшей комплексообразующей способности, щелочной реагеит,катализатор, кислород 0,7 60 120 53,0 94,5 1,0 60 115 57,0 38 95,4 60 1,0 115 56,0 38 95,0 60 0,7 120 53,0 42 94,6 60 1,0 115 Способ опробован в лабораторных условиях,П р и м е р 1. Небеленую бисульфитнуюцеллюлозу степени уелигнификации 105 п.е.и вязкости б 8 МПа с в соответствии с известным способом обрабатывают комплексообразователем - натриевой солью этиленуиаминтетрауксусной кислоты (трилон Б)в количестве 0,2% (к массе абсолютно сухого волокна) при комнатной температуре 10в течение 15 мин. Затем целюллозу промывают, пропитывают водным раствором катализатора - сульфатом марганца в количестве 0,05% Мп+ (к массе абс, сухоговолокна), смешивают с раствором щелочного реагента - биокарбонатом натрия вколичестве 5% (от массы абсолютно сухоговолокна), нагревают уо 120 С и обрабатывают кислородом поу давлением 0,7 МПав течение 1 ч. Условия обработки и показатели полученной целлюлозы приведены втаблице (образец 1).П р и м е р 2. Обработку той ке небеленой бисульфитной целлюлозы проводят какв примере 1, но при температуре 115 С ипарциальном давлении кислорода 1,0 МПа,Условия обработки и показатели полученной целлюлозы приведены в таблице (образец 2).П р и м е р 3. Целлюлозу обрабатывают по 30предлагаемому способу. Небеленую бисульПоказатели качества целлюлозы после обработки670653 Составитель А, МоносовТехред А. Камышникова Корректор Е. Хмелева Редактор Н, Хубларова Заказ 1313/9 Изд.417 Тираж 454 ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова 2 П р и м е р 5, Небеленую бисульфитную целлюлозу подвергают обработке, как в примере 3, изменив последовательность введения компонентов: вначале вводят комплексообразователь с более высокой комплексообразующей способностью - натриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты, а затем комплексообразователь с меньшей комплексообразующей способностью - щавелевую кислоту. Условия обработки и показатели полученной целлюлозы приведены в таблице (образец 5).Из данных таблицы следует, что введение комплексообразователей, щелочного реагента и катализатора согласно предложенной последовательности (примеры 3, 4) обеспечивает по сравнению со способом- прототипом повышение выхода целевого продукта на 0,7 - 0,9% и улучшение показателей его качества, в частности получаемая целлюлоза имеет более низкую степень делигнификации (на 5 - 6 п. ед.) и более высокую вязкость (на 3 - 4 МПа с),Формула изобретения 1. Способ обработки целлюлозы путемвзаимодействия целлюлозы с комплексообразователем, катализатором и кислородомв присутствии щелочного реагента при повышснных температуре и давлении, отлич а ю щ и Й с я тем, что, с целью повышения5 выхода обработанной целлюлозы и улучшения ес качества, целлюлозу подвергаютвзаимодействию со щелочным реагентомнепосредственно после взаимодействия ее скомплсксообразователем.10 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что при использовании в качестве комплексообразователя нескольких реагентов сначала вводят реагент с меньшей комплексо,образующсй способностью, а затем - с бо 15 лес высокой,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США3736224, кл. Р 21 С9/10, опублик. 1973.2, Патент Японии50 - 39161,кл, Р 21 С 9/08, опублик, 1975.3. Патент Японии 51 - 16522,кл. Р 21 С9/08, опублик. 1975.4. Патент Швеции380297, кл, Р 21 С25 9/10, опублик. 1973,