Способ получения волокнистого целлюлозного полуфабриката

Союз Соеетскиа Социалистических РеспубликОП ИКАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕПЛЬСТВУ 1785402(22) Заявлено 2711,78 (21) б 88119/29-12с присоединением заявки Ио(51)М Кп ЗО 21 С 3/02 О 21 С 3/20 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(71) Заявитель 1, 54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОЛОКНИСТОГО ЦЕЛЛЮЛОЗНОГО ПОЛУФАБРИКАТА Изобретение относится к целлюлознобумажной промышленности и может быть использовано н производстве волокнистых целлюлозных полуфабрикатов щелоч- ными способами, %Известен способ, по которому делигнификация растительного сырья проводится натронным, сульфатным, полисульФидным нарочным раствором с добавкой циклических кетосоединений н количе стве от 0,001 до 10 от веса целлюлозосодержащего сырья. В качестве таких соединений используют антрахинон, нафтохинон, фенантренхинон и их производные не содержащие серу 11 15Незначительное повышение выхода и показателей качестве целлюлозы, полученной по этому способу, не оправдывает дорогостоящих добавок.Изнестен также способ, н котором 26 в качестве добавок используют в натронном процессе аддукты Дильса-Альдера с бензохиноном и нафтохиноном 121,Этот способ имеет те же недостатки т. е, недостаточное повышение выхода 25 и показателей качества целлюлозы.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ делигнифика ции щелочным варочнью раствором в 36 присутствии добавки, в качестве которой используют смесь аддуктон ДильсаАльдера и ароматических нитросоединений -3 Нитросоединения, несколько повышая выход, ухудшают показатели качества целлюлозы и увеличивают стоимость нарочного процесса.Целью изобретения является повышение выхода и показателей качества волокнистого полуфабриката, получаемого в процессе щелочной делигнификации.Цель достигается тем, что при де лигнификации целлюлозосодержащего сырья щелочным реагентом в присутствии ароматических кетосоединений дополнительно вводят соли металлов переменной валентности - меди или марганца, взятых в соотношении от 0,1 : 1 до 5 : 1 к массе ароматического кето- соединения.Добавка солей металлов переменной валентности повышает эффективность действия кетосоединеннй и их производных на процесс щелочной делигнификации.Целлюлоэный полуфабрикат, полученный по предлагаемому способу, пригоден к дальнейшей обработке, например,13,5 Таблица 1 Показатель выход лигнин Пример в твердом остатке,В издревесины, Ъ 1 известный спо,2 8,7 3,5 7 е р 4, Варк способу анал вместо ант взятый в абсолютнРезультабл. 2.П р ипроводятключениемна исполь П р известн 1, испотилантр 0,05% осины. проводят погично примеруахинона 3 -меколичестве сухой древеьзуяхинон массы кислОродом в щелочной среде, При этомвыход и показатели качества конечного продукта также выше, чем при использовании полуфабриката, полученного по известному способу,П р и м е р 1. Варку проводят поизве тному способу в автоклаве емкостью 5 л с электрообогревом и циркуляцией варочного раствора. Используютосиновую щепу сухостью 90-913 размером 25 х 20 х 3 мм,Условия варки;Расход активной щелочиед. МауО, Ъ от массыабсолютно сухой щепыРасход антрахинона, %от массы абсолютно сухой щепы 0,5Расход нитробензола %от массы абсолютно сухойщепы 1,0Гидромодуль 4:1 20Температура, С 170Подъем температуры от20 до 1700 С, мин 45Стоянка на 170 С, мин 120Результаты варки приведены в 25табл. 1.П р и м е р 2, Варку проводят вавтоКлаве 5 л с электрообогревом ициркуляцией варочного раствора. Используют осиновую щепу сухостью 90-91%размером 25 х 20 х 3 мм.Условия варки:Расход активной щелочи,ед, Ма 20, Ъ от массыабсолютно сухой щепы 12,5Расход антрахинона, Вот массы абсолютно сухой щепы 0,5Соотношение массы Ов кмассе антрахинонаГидромодульТемпература, СПодъем температуры от 20до 170 С, мин 45Стоянка на 170 С, мин 60После варки массу промывают водой и размалывают до 60 ШР. Показатели качества целлюлозы приведены в табл 1.Из данных табл. 1 видно, что предлагаемый способ позволяет по сравнению с известным повысить выход и показатели качества целлюлозы. П р и м е р 3. Проводят варку в том же автоклаве и на такой же щепе, как и в примере 2. РасхОд активной щелочи, гидромодуль, температура варки, продолжительность подъема температуры и стоянки на этой температуре, расход антрахинона аналагичны примеру 1.Соотношение массы Ип 2 ф к массе антрахинона 0,1:1.Данные, приведенные в табл, 1 показывают, что применение солей Ип+ срвместно с антрахиноном дает такой же эффект, что и соли Ои . Показатели каЯ.чества и выход целлюлозы выше, чем по известному способу. механическая прочность целлюлозы при размоле до 60 ШРа и массе листа 75 г/м таты варки приведены в е р 5, Варку осиновой ще налогично примеру 2, за ис того, что вместо антрахино удт Ь -метипантрахннон и785402 Выход целлюлозы на ЗЪ больше, чемпо известному способу, показатели каочества также выше (см. табл. 2),Таблица 2Щелочная варка с-метилантрахиноном Показатель лигнин в твердом остатке,Ъ выходиз Пример древесины,В про- давливание,кПа м раэдираниег излом, число двойных переги- бов разрывнаядлина,м 4(известный способ) 61,6 7,0 9610 2735 7,5 5,1 63,6 7,2 10940 4272 6,1 6,3 64,7 7,3 9890 4210 8,0 6,4 П р и м е р 7. Проводят щелочнуюварку по известному способу по режиму 4,примера 1. Далее промытую и размолотую массу подвергают кислородно-щелочной обработке при следующих условиях:Концентрат массы, % 10Расход активной щелочив ед, Ма 20,от массы 45абсолютно сухой щепы 2Температура обработки,С 130Продолжительность обработки, мин 15 50Давление кислорода, мПа 0,6Показатели качества целлюлозноймассы приведены в табл. 3.П р и м е р 8. Проводят щелочнуюварку по известному способу по режиму у 5 продолжительность варки сокращают до45 мин,Расход Ъ -метилантрахинона, % от массыабсолютно сухой щепы 0,05Соотношение массы Сцк массе-метилантрахинона 1,0:1Показатели качества и выход целлюлозы, получаемой по известномуспособу даны в табл. 2,П р и и е р б, Осиновую щепу варят аналогично примеру 3, эа исключением того, что вместо соли Сц используют соль Мп 2+. Соотношение массы Мп к массе2метилантрахинона 5,0:1. механическая прочность целлюлозы при размоле до 60 ШРи массе листа 75 г/м примера 4, полученную массу обрабатывают по режиму примера 7.Показатели качества целлюлозного материала приведены в табл. 3.П р и м е р 9. Проводят щелочную варку осиновой щепы по режиму примера 5. Промытую и размолотую массу подвергают кислородно-щелочной обработке, условия которой приведены в примере 7.Показатели качества целлюлозной массы приведены в табл. 3.П р и м е р 10 Проводят щелочную варку осиновой щепы по режиму примера б, Далее промытую и размолотую массу подвергают кислородно-щелочной обработке в условиях, аналогичных приме- ру785402 Таблица 3 Кислородно-щелочная обработка массы после щелочной варки 756,0 3,00 9480 2740 7,2 5,1 5,2 55,4 2,94 9540 3050 6,9 57,0 3,06 . 9990 2870 8,7 58,0 2,80 9806 2740 7,7 5,5 5,1 10 Формула изобретения Составитель А. МоносовРедактор Л. Волкова Техред С.Мигунова КорректорО. Билак Эаказ 8771/29 Тираж 430 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, Ул. Проектная, 4 Предлагаемый способ по сравнению со способом-прототипом повышает выход и показатели качества волокнистого целлюлозного полуфабриката,Способ получения волокнистого цел лелозного полуфабриката путем обработки исходного целлюлозосодержащего сырья щелочным реагектом в присутствии ароматнческого кетосоединения при повышенной температуре и давлении, о т л и ч а ю щ.и й с я тем, что, с 40 целью повышения выхода и показателейкачества целевого продукта, процессведут в присутствии соединения медиили марганца, взятого в соотношенииот 0,1 : 1 до 5 : 1 к массе ароматического кетосоединения.Источники информации,принятые во внимание при зкспертизе1. Патент США У 4012280,кл. 162-65, 1977.2, Патент США Р 4036681,кл. 162-65, 1977.3, Патент США Р 4036680,кл. 162-65, 1977 (прототип),