Способ получения волокнистой массы

Союз Советскнк Соцнапнстнчвскнк Республик(23) Приоритет 0 21 В 1/06 Государственный. комитет СССР по делам изобретений н открытий(088. 8) Опубликовано 1 Ю 280, Бюллетень М 4 6 Дата опубликования описания 18, 12. 80Пермский филиал Всесоюзного научно-производственногообъединения целлюлозно-бумажной промышленностии центральный научно-исследовательский институт бумаги(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОЛОКНИСТОЙ МАССЫ Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности, к способам получения волокнистых масс с использованием сброса давления, предназначенных для выработки бумаги, кар. 5 тона и древесно-волокнистых плит.Известен способ получения волокнистой массы путем пропитки раздробленной щепы жидким аммиаком в две ступени, из которых на первой ступени 10 пропитку ведут при комнатной температуре, на второй - используют подогрев до 94-150 вС при повышении давлениядо 70 ати. Мгновенный сброс давления иэ закрытой области в зону со 15 значительно меньшим давлением приводит к расщеплению пропитанной щепы на вОлокна и пучки волокон, которые промывают, размалывают, отбеливают и используют по назначению 11 1. 20 НеДостатком такого способа является применение сжиженного аммиака, что связано с большим расходом последнего и необходимостью регенерации его.5 Обработка щепы в две ступени затрудняет интенсификацию процесса. Кроме того, используемый сжиженный аммиак не обеспечивает эффективного расщепления щепы на волокна. 30 Известен способ получения волокнистой массы путем пропитки древесной щепы, которую ведут в одну ступень, смесью водных растворов аммиака и гипохлорида натрия при 150-210 оС 12).Смесь аммиака и гипохлорита при определенном их соотношении обладает восстановительными свойствами. В результате протекания ряда реакций образуется гидразин, способствующий повышению выхода волокнистой массы и обеспечивающий удовлетворительные ре-. зультаты по расщеплению щепы на волокна.Недостатком этого способа является необходимость большого гидромодуля пропитки, поскольку количество образующегося восстановителя-гидразина находится в прямой зависимости от количества гипохлорита натрия и аммиака. Кроме того, в известном способе используют хлорсодержащий реагент, что связано с необходимостью операций и оборудования для его приготовления, образующийсяже в процессе взаимодействия аммиака и гипохлорита гидразин является токсичным реагентом.Недостатком известного способа является также низкое качество волокнистой массы.Цель изобретения - повышение физико-механических показателей волокнистой массы.Поставленная цель достигается тем, что пропитку древесной щепы водным раствором аммиака ведут в присутствии гидросульфита.натрия и хелатного сое динения, в качестве которого используют трилон Б или фосфат щелочного металла, Соотношения аммиака и гидросульфита натрия поддерживают от 8;1 до 2:1. Хелатное соединение вводят в количестве 0,01-0,5, а гидросульфит натрия в количестве 1-5 от массы абсолютно сухой древесины.Массу с концентрацией 20-30 после сброса давления подвергают размолу 15 в присутствии перекиси водорода, щелочи и силиката натрия с последующей кисловкой массы до рН = 5-7. Затем массу расмалывают при концентрации 6-20 до степени помола 30 ШР, изго О товляют отливки и определяют физико- механические показатели.Способ осуществляют следующим образом.Древесную щепу, например березовую, загружают в камеру, нагретую до 150-155 ф С, через специальное загрузочное устройство подают водный 25-ный раствор аммиака, гидромодуль от 1:2 до 1:3, а также гидросульфит натрия в количестве 1,0-5,0 и трилон Б в количестве 0,01-0,5 от абсолютно сухой древесины. Камеру нагревают 5- б мин до 170-175 С и давления 20 22 ати. При достижении указанных параметров герметизирующее устройство быстро открывается и пластифицированная щепа через сопло выбрасывается в зону со значительно меньшим давлением. Щепа при этом разделяется на волокна и пучки волокон. 40Затем грубую декомпрессионную массу концентрацией 20-30 в присутствии перекиси водорода, щелочи и силиката натрия пропускают через рафинер с целью разделения массы на волокна. 45После сепарирования массу кислуют (уксусной, сернистой, азотной или другой кислотой) до рН = 5-7 и осуществляют размол массы концентрацией 6-.30 до степени помола 30 ШР.П р и м е р 1.В лабораторных условиях 112 г воздушно сухой березовойщепы (составляет 100 г абсолютно сухой древесины) стандартных размеров загружают в предварительно нагретую до 150 фС камеру. Камеру закрывают и 55 через дозирующее устройство подают 200 мпф 25-го водного раствора аммиака, 1,0 г гидросульфита натрия и 0,01 г трилона Б. Камеру нагревают в течение 5 мин до 170 С и давления до 20 ати. После этого производят мгновенный сброс давления и щепа через сопловое устройство в виде пучков и отдельных волокон выбрасывается из камеры. Массу концентрацией 20 сепарируют на дисковом рафинере Спроутвальдрон в присутствии 2 г перекиси водорода, 2 г соды и 0,02 г силиката натрияПосле сепарирования массу кислуют раствором сернистого ангидрида до рН=5 и ведут размол при концентрации массы б до степени помола 30 ШР. На листоотливном аппарате изготавливают образцы бумаги весом 100 г/м . Показатели, характеризующие волокнистую массу, приведены в таблице.П р и м е р 2. Условия получения волокнистой массы те же, то и в примере 1, Отличие в том, что в дозирующее устройство подают 250 мл водного раствора аммиака, 5 г гидросульфита натрия и 0,2 г тринатрийфосфата. Массу концентрацией 25 сепарируют на дисковом рафинере в присутствии 3 г перекиси водорода, 1 г соды и 0,02 г силиката натрия, После сепарирования кислуют массу раствором уксусной кислоты до рН=7 и ведут размол при концентрации массы 20 до степени помола 30 ШР. На листоотливном аппарате изготавливают образцы бумаги весом 100 г/м. Показатели, характеризующие волокнистую массу, приведены в таблице.П р и м е р 3. Условия получения волокнистой массы те же, что и в примере 1. Отличие в том, что в дозирующее устройство подают 300 мл водного раствора аммиака, 2,5 г гидросульфита натрия и 0,5 г пирофосфата калия. Массу концентрацией 30 сепарируют на дисковом рафинере в присутствии 2,5 г перекиси водорода, 1,5 г соды и 0,02 г силиката натрияПосле сепарирования массу кислуют раствором уксусной кислоты до рН = б и ведут размол при концентрации 15 до степени помола 30 фШР. На листоотливном аппарате изготовляют образцы бумаги весом 100 г/м . Показатели, характеризующие волокнистую массу, приведены в таблицеП р и м е р 4. Параллельно получали волокнистую массу аналогично режиму, описанному в известном способе.Массу концентрацией 20 сепарируют на дисковом рафинере в присутствии 2 г перекиси водорода, 2 г соды и 0,02 г силиката натрия. После сепарирования массу кислуют раствором сернистого ангидрида до рН=.б и ведут размол при концентрации массы 15 до степени помола 30 фШР. Показатели, характеризующие волокнистую массу, приведены в таблице.787517 6000 5600 5800 4900 Разрывная длина, м Излом, число двойныхперегибов 65. 85 22 64 Сопротивление продавливанию, кгс/см 2,7 2,6 3,0 2,1 Сопротивление раздиранню, г 54 74 80 8257,4 60,0 64,0 Белизна массы,Содержание пентозанов,Содержание лигнина,48,9 23,4 14,9 17,3 16,5 16,7 17,9 18,0 16,8 Составитель Р. ЛюбавскаяРедактор П. Макаревич Техред Н. Ковалева . Корректор М. Коста Тираж 430 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, й, Раушская наб., д. 4/8Заказ 8293/28 филиал ППП "Патент", Г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Из данных, представленных в таблице, видно, что использование дляпреддекомпрессионной обработки березовой щепы водного раствора аммиакав сочетании с гидросульфитом натрияи соединения хелатного типа повышаетбелизну целевого продукта при одновременном достижении высоких физикомеханических показателей,Увеличение степени белизны волокнистой массы резко сокращает расходхимикатов, требуемых на отбелку и,в свою очередь, уменьшает потребление Зводы. Волокнистая масса, полученная по ,предлагаемому способу может быть использована в композиции бумаги, например, газетной, где заменит хвойную 40 сульфитную целлюлозу.При замене в композиции бумаги 10 сульфитной целлюлозы экономический эффект составляет 2 руб, на тонну бумаги. Способ прост, экономически выго ден, способствует охране окружающей среды, так как не содержит хлорсодержащих реагентов. Формула изобретения1. Способ получения волокнистоимассы путем пропиткн древесной щепыводным. раствором аммиака в присутствии добавки при повышенной температуре и давлении .с последующим сбросомдавления, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения физикомеханических показателей массы, в качестве добавки используют смесь гидросульфита натрия и хелатного соединения, при этом гидросульфит натриявводят в количестве 1-5, а хелатноесоединение в количестве 1,01-0,5 отмассы абсолютно сухой древесины.2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что в качестве хелатного соединения используют зтилендиаминтетрауксусную кислоту или фосфатщелочного металла.Источникиинформации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Швеции Р 343618,кл. О 21 В 1/36, 1973.2. Авторское свидетельствоР 478083, кл. О 21 В 1/00, 1975 (прототип),