Способ получения целлюлозы для химической переработки

(51)М. Кл, О 21 С 3/00 Гвеудврственний комет СССР ве делам изабретеннй н открытей(23 ПриоритетОпубликовано Бюллетень те 4(53 676.1.022. (088.8) та опубликования описания 27.11.7, А, Иванов, Г, С. Косая, Я. М. Меллер, В. Д. Кошелева, , В. КарповаН, А. Добрынин, 3. Н. Наумова, Н. М. БирбА. В. Аввакумова, Н, С. Зонов и В. И. Орлов 2) Авторы изобретения А. Прокопьева,вер,есоюэное научно-производственное объединение целлюлозно-бумажнойпромышленности 1) Заявитель 54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ ДЛЯ ХИМИЧЕСКОИПЕРЕРАБОТКИ иводит к резкому увеличежению плотности, вязкости люлоэь нию на ания Изобретение относится к целлюлоэно-бумаж. ной промьппленности и касается способа полу. чения целлюлозы для химической переработки. В настоящее время широко распространен суль. фатный способ производства целлюлозы.Однако применение для сульфатной варки сер. нистых соединений обусловливает наличие вредных газовых выбросов - сероводорода, меркаптанов и других и загрязнение промстоков токсичными компонентами. Известен способ обработки целлюлозосодержащего сырья не содержащим Сернистых соединений щелоком, состоящим иэ 15-5 едкого патра и 50 - 85% кар. боната натрия. Процесс ведут при повышенных температурах и давлении 11. Известный способ получения целлюлозы пригоден только для производства различных видов бумаг и картона,При производстве целлюлозы для химической переработки применяют сочетание предваритель. ного гидролиза с последующей сульфатной варкой, многоступенчатой отбелки с применением щелочного облагораживания. Наиболее эффективным способом щелочного облагораживания при производстве кордной целлюлозы явля. ется способ холодного облагораживания 121.В практике производства целлюлозы для хи мической переработки холодное облагоражива ние производят белым сульфатным щелоком для того, чтобы отработанные после облагора живания щелоки после упаривания исполъзов на варку, а затем регенерировать гю общеприня той в сульфат.цсллюлоэном производстве схе ме.Применение белого сульфатного щелокадля холодного облагораживания вызывает значительное ухудшение качества готовой кордной1целлюлозы, усилечную деструкцию целлюлозы 5в процессе холодного облагораживания и после.дующей добелки из-за окисления целлюлозыкислородом в присутствии сульфида натрия,что препятствует получению продукции с требуемой вязкостью. Кроме того, сульфид натрия 20не способствует повышению содержания альфацеллюлозы, вызывая в то же время обраэова.ние в целлюлозе значительного количесгва цел.699063 4Применение при холодном облагораживаниищелочных растворов, не содержащих сульфида натрия, позволяет устранить деструкцию целлю.лозы, снизить содержание целлюлозы П и полу.чить в конечном итоге готовую кордную цел.люлоэу более высокого качества, чем в извест.ном случае.Ниже приводятся примеры получения целлюлозы по предлагаемому способу.0П р и м е р 1. Для варки использовали древесину лиственницы, Продолжительность водного гидролиза в пределах от 20 до 90 мин, время подъема температуры до 165 С при водном гидролизе составляет 105 мин, температура щелочной варки 170 С. Продолжительность пропитки во время щелочной варки при 135 С - 30 мин, подъем.от 135 до 170 С - 60 мин, варка при 170 С - 90 мин. Варочный раствор содержал смесь едкого натра и карбоната натрия, взятых в соотношении 8:2. Таблица 1 Выход целлюлоз 5,0 33,6.2 варке,% Жесткость целлюлозы, Б 13 Вязкость раствора 1% медна-аммиачного , мпзание альфа целлюлозы,% 0 430 0 3 96,3 96 7,7,1 П р и м е р 2. Продолжительность водногогидролиэа 30 мин. Варку вели в условиях, аналогичных опыту 1, но использовали при этомдревесину сосны и лиственницы.фарочньгй раствор содержал смесь едкого патра 1 0и карбоната натрия, взятых в соотношении 9:1,Результаты опытов представлены в табл. 2. анных, при пред юлозы для хи лиственницы основой древеюлозы, Вяз. альфа целлюло Табл Показатели тв,б сткость целлюлозы,3 133 целлюлозы и ухудшению качества кордноговолокна,Цель изобретения - повышение качествацелевого продукта путем увеличения содержа.ния альфа-целлюлозы, снижения набуханияи повышения объемной массы целлюлознойпапки.Для достижения поставленной цели водныйгидролиэ ведут в течение 20-30 мин, а щелоч.ную варку и холодное облагораживание произ.водят смесью раствора едкого патра и карбоната натрия в соотношении от 8:2 до 1:9, ис.пользуя на варку отработанный щелок послехолодного облагораживания.Проведение процесса получения целлюлозыдля химической переработки по предложенному способу обеспечивает требуемые показателикачества целевого продукта, Кроме того, при.меняя древесину лиственницы, можно в значительной степени улучшить качество получаемойцеллюлозы, так как в лиственнице содержитсябольшое количество легкорастворимых угле.водов (арабогалактана), которые переходятв раствор при достаточно низких температурах,На сосновой древесине результаты получаютсянесколько хуке, чем на лиственничной, но применение небольших количеств солей магния при нредгидролизе выравнивает зту разницу. оказатели качества целлюлозД ещ юВыход целлюлозы по варке,% Результаты этого опыта предоставлены в табл, 1, они свидетельствуют о том, что продолжигельность водного гидролиза должна быль значительно сокращена (до 20 - 30 мин вместо 90 мин при известном способе), что дает возможность значительно повысить вязкость небеленной целлюлозы. Как видно из приведенных длагаемом способе получения целлмической переработки древесинаобладает преимуществом перед ссинай в отношении качества целлкость целлюлозы и содержаниезы значительно выше,699063 Продолжение табл.2 3 356 430 94,8 96,4 Таблица 3 с тем же щелоосле высокоои тки 36,5 жание альфа-целлюлозь 136 осткость целлюлозы, Б ий едкикатр90 д. 1 чаО 0 конце нтраци т емпература, С продолжительнос ной Показатели качества ллюлозы: 6-97,7-целлюлозы,% вязкость 1%-нораствора, мпз медно-аммиачного 0 -изна,% 64 0-650 абухание весовое,% О,отность, г/см ржание целлюлозы Вязкость 1%-ного медно. аммиачногораствора, мпз Содержание альфа-целлюлозы,% Полученная описанным выше способом целлюлоза из древесины лиственницы была отбелена1 О по схеме: хлорирование, щелочение, хлорирование, гипохлоритная отбелка, холодное облагораживание, горячее облагораживание, отбелка двуокисью хлора, кисловка. Отработанный ще. лок после холодного облагораживания выпари 15 вали и направляли на высокотемпературную обработку с целью разрушения г .1 ицеллюлоз, а затем использовали на варку, Было проведено оказатели качества небелено целлюлозы:язкость 10 м ам.раств., мп овия холодного облагораживания облагораживающии реагент две серии варок по режиму, описанному в при. мере 2 на древесине лиственницы со свежим щелоком и с отработанным щелоком после высо. котемпературной обработки. Результаты помещены в табл, 3.Как следует из табл, 3, применение отработанного щелока после высокотемпеоатурной обработки не изменяет качества целлюлозы по сравнению с использованием свежего раст. вора,699063 10 Сульфатный способ варки (известньп) Предлагаемый способ варки95,5 - 96,0 96,5 450-60090-110 430-450 130-136 ожесткость целлюлозы, Б белый сульфатный щелок едкий натри карбонатнатрия90 25 25 продолжительность, мин 40 40 целлюлозы; 97,7 96,7 - 97,0 223 170-190 87 87-89 650 700-7500,55 - 0,5820-30 0,65 7П р и м е р 4. Древесину лиственницы варили по режиму, представленному в примере 2, для сравнения с сульфатным способом варУки с продолжительностью водного гидролиза 90 мин, условияхолодного облагораживания были такими же, как и в примере 3.Результаты представлены в табл. 4,.Предлагаемый способ получения целлюлозы для химической переработки позволяет получать.целлюлозу из древесины лиственницы боПоказатели качества целлюлозы Показатели качества небеленой целлюлозы:содержание альфа-целлюлозы,% вязкость 1% ного медно-аммиачногораствора, мпэ Условия холодного облагораживания: облагораживающий реагента концентрация, г/л ед. ЙаОН температура, С Показатели качества беленой содержание альфа. целлюлозы,% вязкость 1%-ного медно-аммиачногораствора, мпз белизна,%набухание весовое,%плотность, г/смсодержание целлюлозы П Формула изобретения 1. Способ получения целлюлозы для химнческой переработки путем водного гидролиза исходного целлюлоэосодержащего сырья и последующих операций щелочной варки и лее высокого качества, чем при известном способе получения целлюлозы для химической переработки. Например, такие важные показа. тели качества, как содержание альфа-целлюлозы и вязкость в готовом продукте выше. Особенно следует подчеркнуть отсутствие в целлюлозе, полученной по предлагаемому способу, целлюлозы П, что способствует получевию целлюлозы с пониженным набуханием и высокой плотностью листа,Таблица 4 многоступенчатой отбелки с холодным облагораживанием, о т л и ч а ю щ и й с я тем, .что 55с цепью повышения качества целевого продукта, водный гидролиз ведут в течение 20 - 30 мин а варку и холодное облагораживание осущест.вляют водным раствором смеси едкого патра699063 Составитель А, МоносовТехред Н,Ковалева Корректор М. лароши Редактор Н. Грязнова Заказ 7168/29 Тираж 443 ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Подписное Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 и карбоната натрия, взятых в соотношенииот 8:2 до 9:1. 2, Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что щелочную варку проводят отработанным щелоком после холодного облагораживания,10Источники информации,принятые во внимание при зкспертизе1. Патент СИ 1 А У 3954553, кл. 162 - 90,опублик, 04,05,1976;2. Косая Г. С. Производство сульфатнойвискозной целлюлозы, изд-во "Лесной про.мышленности", М, 1966, с, 78 - 89.