Добавка к варочному раствору при получении целлюлозы щелочной варкой лиственных пород древесины

Союз СоветскихСоцналнстнческнхРеспублик АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 61) Дополнительное к авт. свид-ву(51)М. Кл, Э 21 С 3/О 2)Заявлено 26 232/29-12 0 (21) явк с прнсоединенн (23) Приоритет дарстеанвй кемнте СССР делан вэабретехкн я вткрнткй блнковано 30.05.82. Бюллетень20 53) УДК 676.1, .022, 1 (088.8) .) Авторыизобретения Голубева С. Гелес Н ССС Институт леса Карельского фил(54) ДОБАВКА К ВАРОЧНОМУ РАСТВОРУ ПРИ ПОЛУЧЕНИИЦЕЛЛЮЛОЗЫ ЩЕЛОЧНОЙ ВАРКОЙ ЛИСТВЕННЫХ ПОРОДДРЕВЕ СИ НЫ ения - расширение ассорк варочным растворам ом повышении выхода и твенных показателейЦель изобреттимента добавокпри одновременнсохранении качесцеллюлозы. ФИзобретение относится к добавкам иварочные растворы для получения целлюлозы щелочной варкой лиственных породдревесины и может быть использованопри производстве целлюлозы, для бумаги икартона,При щелочной варке древесины происходит процесс деструкции полисахаридовдревесины, который снижает выход целлюлозы, Для того, чтобы повысить выходцеллюлозы необходимо стабилизировать0углеводный комплекс древесины. Однимиз путей стабилизации углеводов при щелочной варке является введение в варочный раствор различных добавок, в частности органических, полученных синтетиЗческим путем,Известно, что при получении целлюлозы щелочными способами из целлюлозосдержащего сырья в варочные растворы,20вводят добавку, представляющую собойсоединение, взятое из группы дигидрооксиантраценв, дигидрооксидигидроантрацена, карбоксидигидроантрацена и дигидрооксиантрацен сульфоната, Так, при патронной варке древесины лиственных по род к варочному раствору добавляют дигидрооксиантрацен 0,02% к весу древесионы. Варку проводят при 155 С в течение 75 мин. Расход щелочи составляет 15,5% к весу древесины 1,11.Однако известная добавка, представляющая собой продукт, получаемый из дефицитного сырья, лишь незначительно по вышает выход целлюлозы на 0,9%. Поставленная цель достигается приме пением водного раствора экстрактивных веществ коры хвойных пород древесины в качестве добавки к варочному раствор при получении целлюлозы щелочной варкой лиственных пород древесины.Использование указанного водногораствора известно в кожевенном производстве в качестве дубяшего агента 2.Экстрактивные вещества коры хвойныхпород древесины ели или сосны получаютпутем обработки коры водой при 90 о100 С и атмосферном давлении в течение 90-150 мин. Водный раствор содержит 1,7-3,5/сэкстрактивных веществ коры, которые имеют следующийсостав, вес о,Дубильные вещества 45-7 0Низкомолекулярныеугводы 1 1,5-53,4Смолистые вещества 1,6-18,5Добавление водного раствора экстрактивных веществ коры хвойных пород кварочному раствору 2-5% от массы абсолютно сухой древесины лиственныхпород при щелочных способах полученияцеллюлозы оказывает защитное действиена углеводный комплекс древесины, чтоспособствует повышению выхода целлюлозы.П р и м е р 1, Водный растворэкстрактивных веществ коры ели получают следующим образом. 200 г корыели влажностью 7,9/о обрабатывают1600 мл воды при 90 С в течение150 мин, Водный раствор экстрактивных веществ отделяют от твердого остатка путем фильтрования. Концентрацияэкстрактивных веществ коры ели в водном растворе составляет 3,5 . Полу-ченные водорастворимые экстрактивныевещества имеют следующий состав,вес, Ъ:Дубильные вещества 45Низкомолекулярныеуглеводы 53,4Смолистые вещества1,6Березовую щепу, приготовленную изокоренной древесины на установкеУПЩ-ЗА, влажностью 8% в количестве160 г абсолютно сухой древесины загружают в автоклав емкостью 1 л.Варочный раствор для сульфатной варки готовят следующим образом.К 207 мл белого щелока с концентрацией активной щелочи 106,6 г/л %0и сульдидностью 30% добавляют 415 млдистиллированной воды, а затем добавляют 92 мл полученного раствора экс,трактивных веществ коры ели, т.е. 2%от массы абсолютно сухой древесины,Сульдатную варку березовой щепы проВодят по следующему режиму: нагреводо 170 С в течение 150 мин, продолжительность варки при 170 С 90 мин,гидромодуль варки 1,4,5. Расход активной щелочи 13,5 ООк массе абсолютно сухой древесины и экстрактивных веществ, Варка березовой щепы по выше указанному режиму без добавления к варочному раствору водного раствора экстрактивных веществ коры ели являетсяконтролем. Опытную и контрольную варкипроводят в трех повторностях.10 Определение плотности и содержаниясухого остатка в черном. щелоке присульфатной варке показывает, что в опытной варке плотность черного щелока составляет 1,080 г/см, содержание сухого 15 оста 1 ка 14,8/ , а в контроле плотностьчерного щелока составляет 1,068 г/см,3содержание сухого остатка 13,44/о. Таким образом, содержание сухого остаткаи черном щелоке увеличивается на 1,36%.20П р и м е р 2. Водный раствор экстрактивных веществ коры ели получаютследующим образом. 200 г коры еливлажностью 7,9 обрабатывают 2000 млводы при 100 С в течение 90 мин. Водный раствор экстрактивных веществ очделяют от твердого остатка путем фильтрования. Концентрация экстрактивных веществ коры ели в водном растворе составляет 1,77 О. Полученные водорастворимыеэкстрактивные вещества имеют следующий состав, вес,%:Дубильные вещества 70Низкомолекулярныеуглеводы 11,5Смолистые вещества 18,5Березовую щепу, приготовленную изокоренной древесины на установкеУПЩ-ЗА влажностью 9,37 о в количестве 160 г абсолютно сухой древесины 40загружают в автоклав емкостью 1 л. Кварочному раствору, содержащему 221 млбелого щелока с концентрацией активнойщелочи 106,6 г/лКОЯи сульфидностью30%, добавляют 12 мл дистиллированнойводы и 470 мл полученного раствораэкстрактивных веществ коры ели, т.е.5% от массы абсолютно сухой древесины,Сульдатную варку березовой щепы проводят по следующему режиму: нагрев до 0 170 С в течение 150 мин, продолжительность варки при 170 С 90 мин, гидроомодуль варки 1:4,5. Расход активной щелочи 14/НОО к массе абсолютно сухойдревесины и экстрактивных веществ,Варка березовой щепы по вышеуказанномурежиму без добавления к варочному раствору водного раствора экстрактивныхвеществ коры ели является контролем.Опытную и контрольную варки проводят в трех повторностях.В табл. 1 представлены средние данные по выходу, степени делигнификации, и механическим показателям полученной целлюлозы. П р и м е р 3. Водный раствор экстрактивных веществ коры ели и сосны получают следующим образом, 200 г коры ели и сосны влажностью 8% обрабатывают 1600 мл воды при 100 С в течениео120 мин. Водный раствор экстрактивных веществ отделяют от твердого остатка путем фильтрования. Концентрация экстрактивных веществ коры ели и сосны в водном растворе составляет 2,6%. Полученные водорастворимые экстрактивные вещества имеют следующий состав, вес.Ъ:Дубильные вещества 57,5;Низкомолекулярныеуглеводы 32,45Смолистые вещества 10,05Березовую щепу, приготовленную из окоренной древесины на установкеИ УПЩ-З, влажностью 10,5% в количестве 160 г абсолютно сухой древесины загружают в автоклав емкостью 1 л.Варочный раствор для патронной варки лиственной древесины готовят следующим образом,, 32,55 г сухого ЙООН растворяют в 517 мл воды и добавляют 185 мл полученного раствора экстрактивных веществ коры ели и сосны, т.е. 3% от массы абсолютно сухой древесины. Нат- З 5 ронную варку проводят по следующемуорежиму: нагрев до 170 С, в течение 150 мин, гидромодуль варки 1:4,5. Расход активной щелочи 15% ЙООк массе абсолютно сухой древесины и экстрак 40 тивных веществ. Варка березовой щепы . по вышеуказанному режиму без добавления к варочному раствору водного рас. твора экстрактивных веществ коры ели и сосны является контролем. Опытную45 73 6и контрольную варки проводят в трехповторностях.В табл. 2 представлены средние данные по выходу, степени делигнификациии механическим показателям полученнойцеллюлозы,Определение плотности и содержаниясухого остатка в черном щелоке припатронной варке показывает, что в опыт.ной варке плотность черного щелокасоставляет 1,07 6г/см, содержание3сухого остатка 14,2%, а в контролеплотность черного щелока составляетэ1,06 г/см, содержание сухого остатка12,6%. Таким образом, содержание су-,хого остатка в черном щелоке при патронной варке увеличивается на 1,6%.Из приведенных данных табл. 1 и 2видно, что добавление к варочным растворам водного раствора экстрактивныхвеществ коры хвойных порОд при щелочных способах получения целлюлозы из древесины лиственных пород позволяет повысить выход целлюлозы при сульфатнойварке на 1,7-2,4%, при патронной - на2,5%; повысить содержание сухого оста 1ка в черном щелоке, что ведет к снижению расхода пара при выпарке черногощелока; расширить сырьевую базу дляполучения дешевых и эффективных добавок. Водные растворы с концентрацией экстрактивных веществ коры хвойных пород 1,7-3,5% могут быть получены непосредственно на целлюлозно-бумажных предприятиях путем использования вод узлов окорки и отходов окорки, Указанные воды можно применять для экстракции предварительно измельченных от.ходов окорки, Экстракцию проводят при 90-100 С, атмосферном давлении в течение 90-150 мин. При этом одновременно решается задача утилизации сточных вод узлов окорки, загрязняющих окружающую среду.93187 3 8 Таблица 1 Варочный раствор Пример 2 Пример 1 Варочныйраствор +добавка 2%от массы Показатели целлюлозы Контроль(без добавки) Контрол без доавки) абсолютно хой древес целлюлозы, %(бе Вароч ный,раствор + добавка. 3% от массы абсолютно сухой древесины он оказатели еллюлозы вки 51,3 48,8 1, % ыход целл телень делигнификацииГОСТ 10070-74) 41,6 8200 31 Разрывная длина, мИзлом (число двойных перегибов) 247 0 3650,5 6 опротивление раздиранию, г обретени ор мула чники инфовниманиефРГ М 23/00, 19 рмации, при экспертизе7 54991,Применение водного раствора экстрактивных вешеств коры хвойных пород древесины в качестве добавки к варочному 50 раствору при получении целлюлозы щелочной варкой лиственных пород древесины. Аи дрльного пр-223 енольные соедиисхождения. М.,ВНИИПИ Заказ 3682/38 Тираж 401 Подписное лиал П ент, г, жгород, ул. роектна Сопротивление продавливаникгс/см Исто принятые во1. Заявка кл, 221 С2. Блажей нения растите 1977, с, 21 арочный створ + бавка 5% массы солютно суй древесины