Способ получения целлюлозы для изготовления бумаги для электролитических конденсаторов

5 Я 34 А СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 21 С 3/02, 9/10, 1/00 У СВИ ЕЛЬСТВУ К АВТОРС ус,ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ И(56) Авторское свидетельство СССР Р 172181, кл. О 21 С 3/06, 1964,Технологический регламент В 13-64-18- 85 производства электроизоляционной сульфатной предгидролизной целлюлозы по ТУ 7308001-674-84. 1985.(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БУМАГИ ДЛЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИХ КОНДЕНСАТОРОВ Изобретение относится к способу получения целлюлозы для изготовления бумаги для электролитических конденсаторов. предназначено для использования в целлюлозно-бумажной промышленности й может быть использовано для изготовления высоковпитывающей бумаги для электролитиче-. ских конденсаторов,Известен способ получения целлюлозы для изготовления бумаги для электролитических конденсаторов путем сульфатной варки хвойной древесины с предварительным гидролиэом, после варки целлюлозу обрабатывают раствором 802 в количестве 2 - 37 ь по отношЕнио к весу абсолютно сухого волокна целлюлозы, затем ее облагораживают раствором едкого натра с концентрацией 40-80 г/л, подвергают второй кислотной обработке раствором 302 и промывают химически обессоленной водой,2(57) Использование: в целлюлозно-бумажной промышленности при производстве целлюлозы для изготовления бумаги, преимущественно высоковпитывающей, для электролитических конденсаторов, Сущность изобретения: измельченное древесное сырье подвергают предварительному водному гидролиэу в паровой фазе при 165- 170 С и гидромодуле 2,0.:1-2,5:1; проводят сульфатную варку предгидролизованного сырья, после чего продукт варки кислуют в две стадии с последующей промывкой. Первую стадию кисловки-"проводят раствором ортофосфорной кислотыили водным раствором сернистого ангидрида, а вторую стадию водным растворбм ортофосфорной кислоты при рН 2,8 - 5,0. Промывку проводят производственной или Деионизированной водой. 3 з,п. ф-лы, 2 табл,Недостаток известного способа состоит в том, что полученная целлюлоза характеризуется низкой механической прочностью и недостаточной химической чистотой Кроме того, известный способ не находит практического применения из-за большого расхода едкого натра й возникающей при этом проблемы утилизации (использования) отработанных растворов МаОН от ступени облагораживания.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ получения целлюлозы для производства бумаги для электролитических конденсаторОв; включа-ющйй предгидролиз древесного сырья при 155-160 С в течение 1 ч при гидромодуле 2;1, варку, йромывку, кисловку сернистым ангидридом в две стадии с промежуточной промывкой, дополнительную кисловку соляной кислотой и промывку. Однако целлюло1756434 ния, поскольку полностью исключена возможность окислительного перехода сульфитов о сульфаты под воздействием кислорода воздуха.П р и м е р 1, Щепу из сосновой древесины перед сульфатной варкой подвергают предварительному водному гидролизу о паровой фазе при 165 С о течение 1 ч и гидро- модуле 2,5;1. Подьем температуры до 0 заданного значения осуществляют о течение 1,5 ч. После предгидролиза о котел заливают белый щелокиэ расчета 21 ОО активной ка 2 О к массе абсолютно сухой древесины. Сульфатную варку ведут при 5 165"С и гидромодуле 4,0:1 до перма:гэнатной жесткости целлюлозы 90 ед, и сорности 1 м массы - 2500 шт, Оборот варочного котэ2составляет 8,0 ч.Промытую, отсортированную и сгущенную целлюлозу подвергают затем обработке раствором ортофосфорной кислоты в дое стадии. На первой стадии кислооку ведут при рН среды 5,0 и температуре 20"С о течение 1 ч, Раствор ортофосфорной кислоты составляет 0,4к массе абсолютно сухой целлюлозы, Затем целлюлозу промывают производственной водой обычного качества, сгущают и далее на второй стадии обрабатывают раствором ортофосфорной кислоты в количестве 1,2/, к массе абсолютно сухой целлюлозы, обеспечивающем рН среды 2 Я при 20 С в течение 1 ч. После кислооки целлюлозу промыоают производственной водой до рН среды 6,5. Отлив целлюлозы также ведут на производственной воде.П р и м е р 2. Полученную сульфатнойваркой с предгидролизом в паровой фазе целлюлозу при параметрах процесса, изложенных в примере 1, после промь 1 вки, сортирования и сгущения обрабатыоают на первой ступени кисловкй раствором ортофосфорной кислоты о количестве 1,2 О к массе абсолютно сухой целлюлозы, обеспечивающем рН среды 2 Я при температуре 20 С о течение 1 ч. Затем целлюлозу промывают производственной водой обычного качества и далее на второй стадии обрабатывают раствором ортофосфорной кислоты в количестое 0,6 к массе абсол 1 отно сухой целлюлозы, обеспечивающем рН среды 4,5 при температуре 15 С в течение 1 ч. После кислооки целлюлозу промывают 20 25 30 35 40 45 50 препятстоует процессу адсорбции сульфатоо и хлоридов на волокнах целлюлозы изнеочищенной производственной воды, В за, полученная по известному способу, содержит довольно много сульфат- и хлоридионоо и не обеспечивает бумаге нужной степени капиллярной впитываемости. Кроме того, в способе в качестве кислующего реагеща используют сернистый ангидрид, что приоодит к загрязнению сточных вод и воздуха сернистыми соединениями, а также ухудшает условия труда обслуживающего персонала. Все зто требует дополнительных капитальных затрат на очистку воздуха и сточных вод,Цель изобретения - повышение качества целлюлозы прй оД 1 гойременном улучшении условий труда, снижении загрязненности окружающей среды и упрощении процесса. Постаоленная цель достигается тем, что в известном способе получения целлюлоэь 1 .для изготовления бумаги для электролитических конденсаторов, вкл 1 очающем предварительный водный гидролиз древесного сырья в паровой фазе, варку, кисловку в две стадии и промывку, предварительный вод. ный гидролиз осуществляют при 165 - 170 С, а кисловку йа второй стадии проводят водным раствором ортофосфорной кислоты при рН 2,8 - 5,0,Кислойку 1 на первой стадии проводят водным раствором сернистого ангидрида или водным раствором ортофосфорной кислоты,Промьаку проводят производственнойили дейойизированной водой,Предварительный гидролиз проводят при гидромодуле от 2,0:1 до 2,5:1.В соОтветствии с предлагаемь 1 м способом обеспечивается получение волокон целлюлбзы, хорошо очищенных от лигнина и гемицеллюлоз. с высокоразвитой субмикроскопйческой капиллярной структурой; что способствует существенному возростанию впитывающей способности бумажного листа, В процессе сульфатной варки с предварительным высокотемпературным предгидролизом в паровой фазе целлюлоза о меньшей мере, чем при холодном облагораживании, подвергается щелочной деполимериэации,Использование ортофосфорной кислоты на стадии кисловки позволяет снизить загрязнение целлюлозы на стадиях кисловки и промывки сульфат- и хлорид-ионами. Присутствие в суспензии ортофосфатов целлюлозе, откислованной ортофосфорной кислотой; не наблюдается накопления сульфат-ионов в процессе ее длительного хранедеиониэированной оодой до рН среды 5,8 Отлив целлюлозы также ведут на деионизированной воде,П р и м е р 3, Щепу из сосновой древесины перед сульфатной варкой подвергают предварительному водному гидролизу (гидромодуль 2,0:1) в паровой Фазе при 170 С отечение 1 ч. Сульфатную варку подвергнутой предгидролизу щепы осуществляют при параметрах, изложенных в примере 1.Промытую. отсортированную и сгущенную целлюлозу подвергают затем сначала 5 обработке на пероой стадии кисловки водным растоором сернистого ангидрида с расходом 0,9% к массе абсолютно сухой целлюлозы при рН среды 3,5 и температуре 10 С в течение 0,5 ч, После обработки рас тоором сернистого ангидрида целлюлозу промывают производственной водой обычного качества, с;-щогот и далее на второй стадии обрабатывают растоором ортофосфорной кислоты в количестое 1,0% к массе 15 абсолютно сухой целлюлозы, обеспечивающем рН среды 3,2 при температуре 15 ОС в течение 2 ч, После кислооки целлюлозу промывают производственной водой до рН среды 6,2. Отлив. целлюлозы также ведут нэ 20 производственной воде обычного качества.П р и м е р 4, Полученную сульфатной варкой с предгидролизом о паровой фазе целлюлозу при параметрах процесса, изложенных в примере 3, после промывки, сор тировании и сгущения обрабатывают на пероой ступени кисловки раствором сернистого ангидрида о количестве 0,9% к массе абсолютно сухой целлюлозы, обеспечивающем рН среды 3,5 при температуре 15 С в 30 течение 0,5 ч, Промытую производственной водой целл 1 олозу нэ второй стадии обрабатывают раствором ортофосфорной кислоты о количестве 0,7% к массе абсолютно сухой целлюлозы, обеспечивающем рН среды 4,3 35 при температуре 15 С о течение 1 ч,Послевторой ступени кислооки целлюлозу промывают деионизированной водой до рН.среды 6,0, Отлив целлюлозы также ведут на деионизированной ооде, 40П р и м е р 5 (известный). Щепу из сосновой древесины перед сульфатной варкой подвергают предварительному водному гидролизу о паровой фазе при 155 С о течение 1 ч и гидромодуле 2,0:1. Подъем темпе рэтуры до заданного значения осуществляют о течение 1,5 ч. После преД- гидролизэ в котел заливают белый щелок из расчета 22% содержания МалО к массе абсолютно сухой древесины. Сульфатную,вар ку ведут при 163 ОС до перманганатной жесткости целлюлозы 120 ед, и сорности .1 м массы 2500 шт, Оборот варочного котла составлял 8,5 ч.. Промытую, отсортированную и сгущей ную целлюлозу обрабатывают растворам сернистого ангидрида в дое ступени с общим расходом 2,0% к массе абсолютно сухой целлюлозы. На первой ступени процесС кисловки осуществляот с расходом 302 1,0% при рН среды 3,5%, температуре 15 Св течение 1 ч. После удаления "продуктовреакции г 1 ромывкой водой обычного качества, сгущения, целлюлозу обрабатывают вторично раствором сернистого ангидрида срасходом 1,0% при рН среды 2,8. температуре 15 С о течение 1 ч. Затем целлюлозупромывают водой, сгущают и обрабатываютводным раствором соляной кислоты с расходом 0.1% к массе абсолютно сухой целлюлозы в течение 2,0 ч при 15 С. После кисловкицеллюлозу промывают производственнойводой до рН среды 6,2, Для отлива целлюлозы также используют производственнуюводу,8 табл. 1 представлены результаты испытаний целлюлозы, полученной по предлагаемому и известному способам; в табл, 2 -показатели качества бумаги, изготовленнойиз целлюлозы, полученной по предлагаемому способу (пример 3), а для сравнения поизвестному и требования ГОСТа.Сравнительный анализ даннь 1 х, представленных в табл. 1, показывает, что целлюлоза, полученная по предлагаемомуспособу, характеризуется высокими значе-ниями содержания а-цеЛлюлозы, низкимизначениями показателей массовой доли золы 0,14-0,16% (по известному 0,20%), железа 0,0008-0.0013% 0,0017%), хлорид-ионов0,0005-0,0006% (0,0008%) и сульфат-ионов0,0010-0,0018% 0,0080%),Как видно из табл, 2, изобретение даетвозможность изготовить электролитическую бумагу с папиллярной впитываемостью о 2 раза выше, чем по известномуспособу, Кроме того, изобретение позволяет сократить выбросы высокотоксичногосернистого ангидрида в сточные воды и атмосферу, улучшить условия труда работающих, обогатить сточные воды, поступающиена биологическую очистку ортофосфатами,Формула изобретения1. Способ получения целлюлозы для изготовления бумаги для электролитическихконденсаторов, включающий предварительный водный гидролиз древесного сырья впаровой фазе, варку, кисловку о две стадииипромывку, отличающийся тем,что,с целью повышения качества целлюлозыпри одновременном улучшении условийтруда, снижении загрязненности окружающей среды и упрощении процесса, предварительный водный гидролиз осуществляютпри 165 - 170 С, э кислооку нэ второй стадиипроводят водным раствором ортофосфорной кислоты при рН 2,8-5,0,2. Способ поп. 1, отл ичэ ю щийс ятем, что кисловку нэ первой стадии прооо1756434 дят водным раствором сернистого ангидрида или водным раствором ортофосфорной кислоты.3. Способ по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что промьгвку проводят произТаблица 1 Значения показателей по и име Показатели 2 18.6Показатели Из целлюлозыпо известномуспособ Иэ целлюлозы,полученной попримедуЗ Толщина. мкм Плотность, г/смз Капиллярная впитываемость в машинном направлении, мм Коэффициент электрического сопротивления Разрушающее усилие в машинном направлении, Н Массовая доля хлорид-ионов, % Массовая доля сульфат-ионов, % Массовая доля золы, %20,00,00040,0002 0,17 100,00050,0006 0,25 Составитель М. ДулибаТехред М,Моргентал Корректор Л. Лукач Редактор Н, Яцола Заказ 3066 Тираж Подписное ВЙИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035. Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул,Гагарина, 101 Степень делигнификации Массовая доля а-целлюлозы % Массовая доля золы, % Массовая доля железа, % Массовая доля хлоридионов, % Массовая доля сульфатионов, % рН водной вытяжки Удельная электрическая проводимость водной вытяжки, мОм/м Капиллярная впитываемость воды за 5 мин, отливок бумаги массой 75 гам из неразмолотой еллюлозы, ммводственной или деионизированной водой,. 4. Способ по и, 1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что предварительный гидролиэ прово 5 дят при гидромодуле от 2,0:1 до 2,5:1,