Способ получения волокнистого полуфабриката

(54) СПОСОБ ИОЛУ е овышение выхода,и механической прочИзобретение относится к целлюлозно-бумажному производству и касается способовщелочной варки целлюлозосодержащего сырьяс полущнием волокнистых полуфабрикатов,используемых для производства бумаги икартона различного назначения,Известны способы, в которых для повышения выхода целевого продукта путем стабилизации углеводной части при щелочных варкахдвевесины применяют ряд. восстановителей и0окислителей, таких как боргидрид натрия, пщразин, гидроксиламин,.сероводород, полисущфиды, антрахинон (13Однако указанные добавки не находят промышленного применения вследствие высокойстоимости реагентов и дефицитности сырья,применяемого для их производства, трудностей,связанных с регенерацнеи химикатов, токсич.ности добавок, затруднений при дальнейшейпереработке целлюлозы, возникающих в связи26с внесением химических примесей,Наиболее, близким к изобретению являетсяспособ получения волокнистого полуфабриката ОЛОКНИСТОГО ПОЛУФАБРИКАТА 2путем щелочной варки .целлюлозосодержащего, сырья в присутствии органической добавки щь лочного экстракта древесины.Согласно этому способу используют щелоч. ной экстракт древесины, представляняций собой содержащий гемицеллюлозы щелок варки древесины, например береж, отобранной прн на. гревании до 120 - 150 ф (2.Высокое содержание гемицеллюлоз в исполь зуемой добавке препятствует растворению этих углеводов из древесины, способствует повышению выхода волокнистого полуфабриката.Однако, оказывая протектирующее воздей. ствие на гемицеллюлозы, добавка таких щелоков не повышает скорость делигннфикации и не улучшает прочностные показатели. Ув лнмнне выхода сравнительно невелико, а осуществлани 1 способа связано с технологическими трудностями отбора и охлаждения черного щелока.Цель изобретения - пстепени делигнификациикости целевого продукта958556 Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения волокнистого полуфабриката путем щелочной варки целлюлозосо-. держащего сырья в присутствии органической добавки - щелочного экстракта древесины при повышенных температурах и давлении в качестве органической добавки используют окисленный хинонсодержащий щелочныь экстракт эвкалипта с окислительно-восстановительным потенциалом (ОПВ) 0,1 - 0,2 В в количестве 0,5 - 1,5%10 от массы абсолютно сухого целлюлозосодержа: щего сырья в пересчете на сухое вещество окис. ленного щелочного экстракта эвкалипта,. 0,5 - 1,0 - 1,5% по отношению к массе абсолют-.но сухой древесины,Экстракт получают, например, путем кипячения щепы эвкалипта с 0,5%.ным растворомедкого патра при гидромодуле 20:1 в течение3 ч,Количество органических веществ, перешедших в раствор, составляет 25 - 30% от их содержания в древесине.Окисление экстракта кислородом проводятдо получений комплекса веществ, имеющеговеличину ОВП 0,1 - 0,2 В.При этом используют щелочный экстрактэвкалипта, окисленный при 20 - 125 РС,При экстракции древесины эвкалипта горячим раствором щелочи помимо гемицеллюлозизвлекаются так называемые "Мпоа" - конденсированные "танниды, Основная часть "Ыпоз" - полимеризованные лейкоантоцианины,а также эллаговая и галловая кислоты, В щелочном растворе эти вещества быстро окисля.ются до реакционноспособных хинонов. Присутствие хинонов оказывает стабилизирующеедействие на углеводы в процессе щелочных.варок, ускоряет процесс делигнификации, улучшает прочностные свойства волокнист 0 го полуфабриката.Каталитическое воздействие окисленногоэкстракта эвкалипта при щелочной варкеопределяется величиной его ОПВ, находящегосяв пределах 0,1 - 0,2 В.Восстановительный потенциал щелока с добавкой окисленного экстракта эвкалипта на0,04 - 0,05 В выше потенциала щелока с добав.кой варочного щелока, отобранного в начальный период варки, т. е. щелок с добавкойокисленного экстракта эвкалипта обладаетбольшей восстановительной силой и, следовательно, повышенным делигнифицирующим действием . Это обуславливает получение целлюлозы с меньшей жесткостью при прочих равныхусловиях.В качестве сырья для получения окисленно.го щелочного экстракта можно использоватькак опилки эвкалипта, являющиеся отходомпроизводства, так и технологическую щепу, которая после экстракции щелочью подвергаетсяобычной варке,Предлагаемый способ осуществляют следую.щим образом,Сульфатные варки основной щепы проводятпри гидромодуле 3,5:1 - 5:1 и расходе активнойщелочи 10 - 14% в ед, от массы абсолютно сухой древесины.В автоклавы добавляют окисленный щелочнь 1 й экстракт эвкалипта в количествах, соот-ветствующих содержанию органических веществ При окислении щелочного экстракта эвкалипта при перемешивании в автоклаве при80 С давлении кислорода 1,5 МПа в течение2 ч раствор окисленного экстракта эвкалипта .имеет величину ОВП 0,13 В.Для сравнения проводят сульфатные варки20 осиновой щепы с добавками черного щелока,отобранного при 150 фС (по прототипу) иобычные сульфатные варки,Концентрация органических веществ в добавляемом черном щелоке 8,4%; при добавке 30%25 черного щелока от объема всей жидкостиколичество вносимых органических веществ2,5% от массы абсолютногсухой древесины,ОВП добавляемого черного щелока составляет 0,59 В.50 Результаты сульфатных варок целлюлозыпредставлены в табл, 1.В табл. 2 представлены результаты варокполуцеллюлозы. Для приготовления отливокполуцеллюлозу размалываютдо 60 ОШР, .Натронные варки одновой щепы проводят55при расходе щелочи 14% в ед, МаО к абсолютно сухой древесине и гидромддуле 3,5:1- .5:1. Добавка окисленного экстракта эвкалипта(из расчета на сухое вещество) 1% к массе40абсолютно сухой древесины,Экстракцию эвкалипта проводят по режиму,указанному выше:Окисление щелочного экстракта производятв автоклаве при давлении кислорода 1,5 МПапри различных темиературах до ОВП 0,1 - 0,2 В,Для сравнения проводят варки по прототипу и обычные натронные варки (табл. 3), 50 Из представленных таблиц видно, что посравнению с прототипом добавка окисленногохинонсодержащего щелочного экстракта эвкалип.та дает увеличение выхода полуфабриката на1,0 - 2,4% по отношению к массе абсолютно 55 суяой древесины при одновременном снижениижесткости на 1,0-5,5 перманганатных единици увеличении йдказателей прочносп полуфабриката.958556 Варка Показатели Известная с добавкой щелочного растворагемнцеллюлоз -2,5% по органичес. 0кому веществу Сульфатнаябез введения химических добавок 1,0 6,5 56,4. 5 5 55,1 ВЫХОД, о 9900 9800 430 4 Сопротивление раэдирания, СН 71 3 135 Табли В По Сульфатнаябез введе эвестная ис. ния хнмическихдобавок,0 64 69,2 9700 400 аэрывная Сопротивлениеизлому, число двойныхперегибов 12Жесткость, перманганатные единицы Разрывная длина,Сопротивление продавливания, кПа Сопротивлениеизлому, число двойиых перегибов Жесткость,пермананатные единицы с добавкой щлочного расшоргемицеялвло2,5% по органическому вещ Таблица 1 Предлагаемая в добавкой окисленного экстракта эвкалипта в количествах, % 16,1 15,6, 15,40000 1030010500 1600 1650 165 ленного экстракта калицта в количест 68,1 68,5 68 10400 10800 111 1400 1400 14958556 8 Таблица 3 Варка Показатели Предлагаемаяпатронная варка с экст.рактом эвкалипта, окис.ленйого при температуре,оС Натроиная безвведения хи.мическихдобавок 20 70 105 125 52,3 54,3 54,7 54,3 53,7 51,2,Выход, % Жесткость, перман. ганатные единицы 27,0 23,4 21,4 22,39000 10100 9600 8900 . 27,0 28,0 7950 7750 Разрывная длина, м Сопротивление продав:ливанию, кПа 412 402 402 380 322 284 6474 69 67 Сопротивление разднранию, сН 65 63 Сопротивление излому,число двойных перегибов 950 1200 1300 1300 750 Составитель А. МоносовТехред М, Гергель Корректор Г. Решетннк Редактор, А. Долинич Заказ 6995/40 Тираж 398ВНИЙПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Формула изобретения Способ получения волокнистого лолуфабриката путем щелочной варка целлюлозосодержа-:З 5 щего сырья в присутствии органической добавки - щелочного экстракта древесины при повышенных температуре и давлении, о.т л н . ч а ю щ и й с.я тем, что, с целью повышения выхода, степени делигнификации и мехаюческой прочности целевого продукта, в качест. ве органической добавки используют окислен.ный хинонсодержащий щелочной экстракт эвка. липта с окислительно - восстановительным по. Известная патронная варка с добавкой щелочного ге. мицеллюлоз - 4,2% по органическому вещестенциалом 0,1 - 0,2 В,. в количестве 0,5 - 1,5% .от массй абсолютно сухого целлюлозосодержащего сырья в пересчете на сухое веществоокисленного щелочного экстракта эвкалипта.2. Способ по н, 1, о т л и ч а ю щ и й .с я тем, что используют щелочной экстрактэвкалипта, окисленный при 20 - 1251 С,Источники информации,,принятые во внимание при экспертизе1. "Рц 1 р аль Рарег МаявяЬе оФ Сапата",1977, ч. 78, У 10, р. 19-.24.2. Патент США У. 3617431, кл, О 21 С 3/02,опублик. 1971 (прототип).