Способ получения полуцеллюлозы

О П И С А-И И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ п 11 709745 Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 09.12.77 (21) 2551573/29-12с присоединением заявки Йо(51)М, Кл.2 Р 21 С 3/10 Государственный комитет СССР по делам изобретений ноткрытий(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛУЦЕЛЛ(0 ЛОЗЫ Изобретение относится к целлюлозно, бумажной промышленности и может быть использовано при производстве полуцеллюлоэы из хвойной древесины.Известен одноступенчатый способ получения полуцеллюлоэы иэ лиственной древесины, по которому варку ведут в растворе бисульфита магния е добавлением аммиака в количестве 20-60 от массы окиси магния, при рН варочного раствора 6-10, температуре, 160-,190 С, давлении.7-9 ати 11). при этом способе достигается высокий выход и хорошая механическая прочность полуфабриката иэ лиственной древесины. Однако известный способ иэ-за высокого значения рН в течение всегопроцесса не пригоден для варки хвойной древесины. Хвойная древесина,особенно сосна и,лиственница,почти не делигнифицируются бисуль- .фитными растворами в щелочной . среде(рН 6-10) даже при высоких темпеоратурах варки (выше 180 С) и большой продолжительности процесса(более 3 ч). Это связано с особенностями строения и размещения в клеточной стенке лигнина хвойной древе сины, который может быть удален только в кислой и.слабокислой среде(рН не выше 5,0. Минимально достигаемое число Каппа для хвойногополуфабриката при этом процессе составляет 127, Такой полуфабрикатплохо размалывается и поэтому неможет обеспечить получение продукции высокого качества,Ближайшим техническим решениемк предлагаемому является способполучения волокнистого полуфабрикатаиэ хвойной древесины (2).По такому способу древесную щепуварят в растворе бисульфита магния при рН 2,5-4,0 и температуре150-163 С, Однако выход полуцеллюлоэы и показатели механическойпрочности недостаточно высокие,Цель изобретения - повышение выхода и Физико-механических показателей полуцеллюлоэы.Поставленная цель достигается тем, что в способе получения полуцеллюлоэы путем варки хвойной древесины в растворе бисульфита магния при рН 3,5-5,0 и повышенной температуре варку ведут при рн 3,5-5,0 до температуры 125-155 С, а затем709745 Показатели полуцеллю - Известный При длагаемого спос лозы способ мер пре 2 1 28098 8 620 Разрывная длина 5 40 39 18 67 1039 тивлен войны Сопро ичисло дгибовСопротивленипродав л ив а никгс/см зломуере 5 О 8,2,5 2 0 2,.8 3 2 р Сопротивление плокостному сжатию,кгс/см добавляют аммиак в количестве,обеспечивающем рН раствора 6-9,8, ипродолжают варку при температуре170-190 С и давлении 8-14 ати.Процесс бисульйитной варки прирН 3,5-5,0 и температуре 125 в 1 Сведут до начала кислого гидролизауглеродной части древесины. Приэтом происходит лишь полное сульфирование лигнина, размягчениеи частичное его удаление.После перепуска бисульфитногораствора и добавления аммиака рНварочного раствора поднимается дозначения 6,0-9,8, Дальнейшая делигнификация происходит в нейтральнойили щелочной среде. Такая обработкапозволяет улучшить избирательностьделигнификации волокон. Это даетвоэможность получать полуфабрикатболее высокого выхода с улучшенными прочностными свойствами.П р и м е р 1, 170 г абсолютносухой щепы из образца сосны загружают в автоклав емкостью 1,3 ли заливают варочным раствором следующего состава:Всего,ЯО 3,01%рН 3., 5Гидромодуль 5,0,Варку осуществляют по следующемуграфику. Подъем температуры до 155 Св течение 2,5 ч, после чего сливают25 жидкости и добавляютаммиак вколичестве 40 вес, от окиси магния,рН варочного раствора при этом поднимается до 8,0, Температуру в течение 1 ч поднимают до 190 С и варка,при этой температуре ведется в течение 1 ч. Давление при варке 14 ати.Получают полуцеллюлозу с выходом67 и числом Каппа 105. Показателиполуцеллюлозы приведены в таблице.П.р и м е р 2. Образец древесины, как в примере 1. Варочйый раствор имеет следующий состав:Всего 802 2., 92рн 4,0 Варку осуществляют по такому жеграфику, как и в примере 1. Количество добавляемого аммиака 45 вес,Ъот окиси магния, рН после добавкиаммиака 9,0. Температуру поднимают5 в течение 20 мин до 175 С и варкуна этой температуре ведут в течение3 ч, Давление при варке 10 ати. Получают полуцеллюлозу с числом Каппа105 и выходом 66. Показатели целлюлозы приведены в таблице.П р и м е р 3. Варку смесидревесины сосны и лиственницы проводят в производственных условияхв биметаллическом котле емкостью305 мс варочным раствором следующего состава:Всего ЯО 2 2, 88начальный рН 5,0рН после добавления аммиакана стадии варки 9,12 О Варку в течение 2,5 ч осуществляют до 125 С, после чего сливают30 жидкости и добавляют аммиак вколичестве 50 вес, от окиси магния,Температуру в течение 1,5 ч подни 25 мают до 170 С и варку при этой температуре ведут в течение 3 ч. Давление при варке 8,0 ати, Получаютцеллюлозу с выходом 65,7 и числомКаппа 96. Показатели прочности полуцеллюлозы приведены в таблице,П р и м е р 4, Варку древесинысосны и лиственницы проводят в производственных условиях с варочнымраствором следующего состава:З 5 Всего БО 3, 45начальный рН 4,9рН после добавления 6,0аммиакаВарку осуществляют дс 135 С, количество добавляемого аммиака 30,температура варки 175 С, время варкипри этой температуре 40 мин. Давлениепри варке 8,5 ати, Получают полуцеллюлозу с числом Каппа 110 и выходом68, Показатели полуцеллюлозы при 45 ведены в таблице.709745 Составитель Л.ЛукашевичРедактор Т.Зубкова Техред М.Келемеш Корректор Н.Степ Заказ 8720/36 Тираж 430 Подписное ПНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб.,д.4/5Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4 П р и м е р 5. Варку смеси древесины ели и пихты проводят в производственных условиях с варочным раствором следующего состава:Всего 802 2,81начальный рН 5рН после добавле,8ния аммиакаПо такому же режиму, как в примере 4, получают полуцеллюлоэу с числом Каппа 97 и выходом 65. Показатели полуцеллюлоэы приведены в таблице.В таблице приведены качественные показатели целлюлозы, размолотой до 25 ШР при массе отливок 150 г/моИспользование предлагаемого - способа 5 варки обеспечивает более глубокую делигнификацию полуцеллюлозы (число Каппа 96-97 вместо 127 по известному способу) и возможность. переработки ее на бумагу-основу для гофрирования,20Полуцеллюлоза, полученная по предлагаемому способу, имеет более высокий выход: на 4-.6 выше по сравнению с полуцеллюлозой, полученной поизвестному бисульфитному способу, и 25 более высокую механическую прочность (примерно в 1,5 раза), Использование такой полуцеллюлоэы позволяет улучшить качество бумаги.Показатели механической прочности полуцеллюлоэы, полученной предлагаемым способом, значительно превышают показатели полуфабриката, получаемого известным способом,Формула изобретенияСпособ получения полуцеллюлозыпутем варки хвойной древесины бисульфитным раствором на магниевомосновании при рН 3,5-5 и повышенной температуре, о т л и ча ющ и й с я тем, что, с целью повышения выхода и физико-механическихпоказателей целевого продукта, варкупри рН 3,5-5 ведут до температуры125-155 С, а.затем добавляют аммиаков количестве., обеспечивающем рНраствора 6-9,8 и продолжают варкупри температуре 170-190 С и давлении 8-14 ати,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРУ 555189,кл, 0 21 С 3/10, 1975,