Способ получения целлюлозы

19 (11) П 21 С 3 0 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМ У 6производствензно-бумажной ьство СССР02, 1979.тао СССР/02) 1983. озы нрии,ществ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПо ИЭОБЩТИНИЕЮ И ОЧНРЫтИГВэИ ГКНТ СССР(71) Всесоюзное научноное объединение целлюлпромьппленности(56) Авторское свидетеУ 834285, кл. Э 21 С 3Авторское свидетельУ 1133319, кл, 0 21 С Изобретение относится к целлюпозно-бумажной промышленности и касаетс способа щелочной варкицеллюлозосодержащего сырья с получением волокнистых полуфабрикатов, используемых для производства бумаги и картона раз личного назначения,Цель изобретения - повышение выхо да и улучшение качественных показателей целлюлозы.Сущность изобретения заключается в том, что при получении целлюл путем щелочной варки целлюлозосодержащего сырья процесс проводят в сутствии лигнинсодержащей добавк в качестве которой используют продук окислительно"щелочной деструкции лигносульфонзтоя при 120-160 с соо держанием фенольных груню 6-8,:(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ(57) Изобретение относится к технологии получения целлюлозы для различныхвидов бумаги и картона и позволяетповысить выход и улучшить качественные показатели целлюлозы, Целлюлозосодержащее сырье подвергают щелочнойварке в присутствии лигнинсодержащейдобавки, в качестве которой используют продукт окислительно-щелочнойдеструкции лигносульфонатов при 120160 С с содержанием фенольных групп6-8 Е. Указанную добавку берут в количестве 1-4 Х от массы абсолютно сухогоцеллюлоэосодержащего сырья. 1 э.н.ф-лы, 5 табл. Продукт окислительно-щелочной деструкции берут в количестве 1-4 Х от массы абсолютно сухого целлюлоэосодержащего сырья.ФПродукт окислительно-щелочной деструкции лигносульфонатов получают окислением сульфитно-спиртовой барды кислородом воздуха в щелочной среде при 120-160 С,Полученный продукт обрабатывают разбавленным раствором соляной кислоты при 20 С для исключения минеральных соединений. После промывки до нейтральной реакции и сушки на воэду" хе продукт окислительно-щелочной деструкции лигносульфонатов имеет видкоричневого порошка.В результате окисления обраэуютсл ванилин и сопутствующие ему ве атипа ванилиновой кислоты и ацетовайиллона и ряд продуктов деструкции лигнина, часть которых носит фенольный характер и составляет 6-87, Такими веществами, имеющими фенольный характер, являются пара-оксибензойная кислота, ацетогваякон, ацетованилон и другие.Перед использованием продукта окислительно-щелочной деструкции лигносульфонатов в качестве добавки на щелочную варку иэ него экономически целесообразно проэкстрагировать ванилин. 5В табл, 1 приведен функциональный состав продукта окислительно-щелочной деструкции лигносульфонатов.Из табл, 1 следует, что в процес" се окислительно-щелочной деструкции. лигносульфонатов происходит частичная их деполимериэация с отщеплением сульфогрупп, образованием карбоксильных групп и новых фенольных групп при расщеплении-4 связей лигнина. 25Продукты окислительно-щелочной деструкции лигиосульфонатов, имеющие фенольный характер, обладают нуклеофильными свойствами, такими как сульфгидрат-ионы при сульфатной вар 30 ке. Взаимодействие этих веществ с лигнином протекает по схеме конденсация, сопровождающаяся фрагментацией. При этом процесс дели 1 нификации ускоряется, в то же время селективность процесса по отнощению к углеводной части древесины растет. Добавки, используемые в способе-прототипе, действуют как антрахинон, Поскольку в процессе деметилирования лигнина при получении добавок по способу-прототипу образуются пирокатехиновые структуры, переходящие в хинонные,Способ осуцествляют следующим образом.П р и м е р 1. Проводят натронную варку осиновой цепы без добавок (базовый вариант), При этом активная щелочность натронного щелока составляет 46,3 г/л в единицах ЯаОН. Расход ще 50 лочи - 163 в единицах НаО от массы абсолютно сухой древесины.Режим варки:"168-170 С; гидро- модуль 4.5:1; подъемдо конечной 15 мин; стоянка при конечной темпера туре 60 мин.Результаты варок представлены в табл. 2. П р и м е р 2. Проводят натроннуюварку осиновой щепы по способу-прототипу. Для этого в белый щелок с активной щелочностью 46,3 г/л в единицах ИаОН добавляют 1,57. от массы абсолютно сухой щепы деметилированноголигнина и проводят варку с тем жерасходом активной щелочи и по режиму,приведенному в примере 1.Показатели качества целлюлозы после варок представлены в табл. 2.П р и м е р 3. Проводят варку осиновой щепы по предлагаемому способус добавкой к натронному щелоку с активной щелочью 46,3 г/л в единицахБаОН продукта окислительно-щелочнойдеструкции лигносульфонатов, получаемого при с=120 С с содержанием фенольных групп 6,07 в количестве:1. 0,57 от массы абсолютно сухойщепы (контроль).2, 1,07 от массы абсолютно сухойщепы;3. 1,57 от массы абсолютно сухойщепы;4. 2,07 от массы абсолютно сухойщепы;,5. 3,07 от массы абсолютно сухойщепы;6. 4,070 от массы абсолютно сухойщепы;7. 4,57 от массы абсолютно сухойщепы (контроль),Режим варки и расход активной щелочи аналогичен режиму варки, приведенному в примере 1.Показатели качества целлюлозы после варки представлены в табл. 2.П р и м е р 4, Проводят варку осиновой щепы ло предлагаемому способудобавкой к натронному щелоку с актлцной щелочностью 46,3 г/л в единицах МаОН продукта окислительно-щелоч-,ной деструкции лигносульфонатов с содержанием фенольных групп 87, полученного при =160 С в количестве:1, 0,57 от массы абсолютно сухойщепы (контроль);2, 1,07 от массы абсолютно сухойщепы;3, 1,5 Б от массы абсолютно сухойщепы;4. 2,0 Х от массы абсолютно сухойщепы;5. 3,07. от массы абсолютно сухойщепы;6. 4,07. от массы абсолютно сухойщепы;7. 4,5 Х от массы абсолютной сухой щепы (контропь) .Режим варки и расход активной цепочи аналогичен режиму варки, приведенному в примере 1.Показатели качества целлюлозы поспе варки представлены в табл.3.П р и м е р 5, Проводят натронную варку осиновой щепы по предлагаемому 1 О способу с добавкой к натронному щелоку с активной щепочностью 46,3 г/л в единицах ИаОН продукта окислительнощепочной деструкции лигносульфонатов после экстракции из него ваиипина в 15 количестве:1, 0,5 Х от массы щепы (контроль);2, 1,0 Х от массы шепы;3, 1,5 Х от массы щепы;4. 2,0 Х от массы щепы;5. З,ОХ от массы щепы;6. 4,0 Х от массы щепы;7. 4,5 Х от массы щепы (контроль). абсолютно. сухой абсолютно сухой20сухой абсолютно абсолютно сухой абсолютно сухой 25 абсолютно сухой абсолютно сухой30 Режим варки и расход активной щелочи аналогичен режиму варки, приведенному в примере 1.Показатели качества целлюлозы после варки представлены в табл. 4.Из данных, представленных в табл.3, 4 и 5 видно, что добавки продуктов окислительно-щелочной деструкции пигносульфонатов, получаемых в пределах 10о120 - 160 С, увеличивают выход и улучшают прочностные свойства целлюлозы, при этом максимальное увеличение выхода происходит на 2,2 Х по сравнению с обычной натронной варкой и на 1,4 Х ио сравнению со способом- прототипом, снижают количество непровара в 7 раз ио сравнению с обычной натрониой варкой и 3,5 раза ио сравнению со способом-прототипом. Разрывная длина увеличивается на 9 и 4,5 Х соответственно, раздирание на 9 Х ио сравнению с обычной патронной варкой и на 6 Х ио сравнению со способом-прототипом и сопротивление излому возрастает соответственно на 50 и 35 Х.П р и м е р 6. Проводят варки основой щепы по предлагаемому способу аналогично примеру 1 с добавками продуктов окислительно-целочной деструкции линосульфоиатов с содержанием в них фенольных групп 2,4,6,8,О и 2 Х соответственно. Расход добавки во всех опытах составляет 1,5 Х от массы абсолютно сухой щепы.Дпя сравнения проводят варки по режиму примера 1: обычную натронную с активной целочиостью 46,3 г/л в единицах ИаОН без добавок и варку по способу-прототипу с добавкой к натронному щелоку с активной щелочью 46,3 г/л в единицах ИаОН 1,5 Х демети,нироваиного лигнина от массы абсолют но сухой цепы,Показатели качества целлюлозы после варки представлены в табл. 5.Из табл. 5 следует, что наилучшие результаты получаются ири добавке продуктов окислительной деструкции лигносульфонатов с содержанием фенопьных груни 6-8 Х.Использование предлагаемого способа позволяет повысить выход целлюлозы и улучшить ее качественные показатели.Формула из обретения1. Способ получения целлюлозы путем щелочной варки иеллюлоэосодержащего сырья в присутствии лигнинсодержащей добавки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цепью повышения выхода и улучыения качественных показателей целлюлозы, в качестве лигнинсодержащей добавки используют продукт окиспительио-целочиой деструкции пигносульфонатов при 120-160 С с содержанием фенопьных групп 6-8 Х.2, Способ по и. 1, о т л ич а ющ и й с я тем, что продукт окислительно-щелочной деструкции лигнинсупьфонатов берут в количестве 1-4 Х от массы абсолютно сухого целлюлозосодержацего сырья.-ОН, 7 0,02 Исходные пигносупьфонатыПродукт окиспитепьно-щелочнойдеструкции лигносульфонатов лри120 о СПродукты окиспитепьно-щелочнойдеструкции лигносупьфонатов при160 РС после окстракции ванипина 0,95 10,9 6,0 3,10 10,20 1,32 Тбпнйа 2 арка по предлагаемому способу с добавкой продукта окиспнтадьво-ззепочой деструкции пнгносупьфоиатов прн 120 С (пример 3)з,Показатели аркавтроипаез добаок (при ер 1) пыт 1 опыт 2 опыт 3 опыт 4 опыт 5 опыт 6 опыт 7 53,5 3,9 54,40,8 3,0 2,2 Выход сортиров ной пеппвпозы, Непровар, Е Степеньфикации,2,1 53,153,3 1,4 спи ниед. 7 15 416 9,6,6,0 виан дли 825 800 000 00 55 а,иие изтилле ч.пл 850 2250 2 950 190 1950 лому р Сопро вирен Сс 1 о с,и, иие ра Н тилле ВО ко р моление проан 1 нл, КЛа 295 анди Т а б л н и Показ едлагаемому способу пии пигносульфоиато пыт бариопыт з опыт 4 опы Вывод с ртирован"чоэы, Е 52,7 Е 2,1 33 1,8 3,8 1,1 54,0 0,8 О,и ой целию.Непров Степень фикаини пнгиид.17 15,0,7 15,8 Хапин Разрывиак на, м 8300 60 850 8350 9 -16 1840 92 400 2005 25 710 12 295 32 9680о 290 295 н и а 4 добавкои ри 155 С Варкапой де дукта окислнтепьно чзепочле зкстракдии ванилинв предлагаемому способу укдии лигпосупьфоивто(пример арк 1 ос оказатепи рото у (и опыт 1 опыт 2 опьп ме опани, Е 52,72,1 сортиеллюпо 54,2 . 549 54,5 0,6 0,3 0,4 53,9 0,8 5313 1,8 иойНепрСте Варнь дел един Сопротивпение лону, и.дв.п, Сопротивление диранию, НН Сопротивление чавливанию Варкапо способу прототипу (прнмер 2) Патронная вар ка без добавок (причт р 1) Функциональные группы1 149370 б О Продолжение табл.4 Поеаеет опыт 7,0 16,3ы 8000 5,8 15,2 14,0 500 8500 8700 2005 2150 2400 .28 720 740 1 Э,О 8200 8550 168300 00 710 1600 1850аз 680 700ро 320 050 95 32 20 . 290 аблица Показатели Натро ная ВаВарка по арка п пособу едлагаемому способу (пример б П 1, 4 ние фенольных прототипу (пример 2) о добаво (пример 1) 4,0 ,0 8,0опыт опыт опыт2 3 4 6 10,0 опыт 2 1 Ь и Вых сории О 1" ир55,2 0,3 71 епро Степе игни ации, Капп 1 бз 3 17 ю 0 16 ю 2 . 15 ф 14 0 13 ф 7 Составител едактор А.Лежнина Техред Л,СА.Моносовдюкова Корректор С.Шекмар 70/30 Тираж 330осударственного комитета113035, Москва, Ж акаэНИИПИ Подписное о изобретениям и 35, Раушская наб. при ГКНТ ССС крытия д. 4/5 твенно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,0 оиз КаппеРаэрыввев длюваСопротввлеввелоыу, ч,дв.п.Сопротввлевдедвравав, НЬСопротввлевведавпвваае, 3 Ша озы,52,ар, Е 2,ь дегаеноиу способу с добавкой продувта оввслвтелаволмгпосульбонатов прп 155 С после эвстрадддв ваввпвваф