Способ получения волокнистого полуфабриката

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик пп 958555(22) Заявлено 081080 (21) 2989464/29-12с присоединением заявки Мо(23) Приоритет -Опубликовано 15,0982, ьюллетень Йо 34Дата опубликования описания 15.09.82 511 М Кл з 0 21 С 3/02 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОЛОКНИСТОГОПОЛУФАБРИКАТА 2 в стаона.Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и касается способа получения волокнистыхполуФабрикатов для химической переработки н производства бумаги и картона.Известен. способ получения волокнистого полуфабриката путем щелочной варки с добавкой стабилизирующего агента типа моно- или трисульфокислоты антрахинона или ее калиевой или натриевой. соли в количестве до 4 от исходного сырья, который позволяет повысить выход целлюлозы за счет стабилизации углеводов и ускорения процесса делигнификацни (,1.Однако действие указанных вещест недостаточно эффективно.Известен также способ получения волокнистого полуфабриката, включающий подачу щелочного варочного раст" вора и.исходного целлюлозносодержащего материала в котел, введение антрахинона или его производного при подаче нарочного раствора и последующую сделочную варку ( 2 .Однако введение антрихинона в щепочкой варочный раствор снижает билизирующее,действие антрихин Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения волокнистого полуфабриката, включающий подачу в варочный котел древесной щепы и щелочного варочного раствора, подъем температуры, введе" ние антрахинона или Его производного при подъеме температуры до 90-92 оС и варку, 3.Однако введение антрахинона в щелочной варочный раствор поизвестному способу не дает возможности в полной мере испольэовать стабилизирующие свойства антрахинона и повн" сить степень делигнификации целлюлозы.Цель изобретения - повышение степени делигнификации целевого продукта.Укаэанная цель достигается тем, что согласно способу получения волокнистого полуфабриката, включающему подачу в варочный котел древесной щепы и щелочного варочного раст" вора подъем температуры, введение антрахинона или его производного:-при подъеме температуры и варку, вве; дение антрахинона или его производного осуществляют при 110-180 С.оП р и м е р 1. Получение небеленой целлюлозы для химической переработки.Серию варок проводят с использованием древесины сосны. Водный предгидролиз осуществляют при 17 б С 60 мин, подъем до 170 ОС - 120 мин. Ридромодуль 4;1,После предгидролиза удаляют предгидролизат и на сульфатную варку .Подают белый щелок с сульфидностью 14,5. Расход активной щелочи - 19 в ед. На О от массы абсолютно сухой древесины. Ридромодуль при варке 4:1. Температура варки 170 С. Пропитка при 135 - 30 мин, подъем от 135 до 170 С - 60 мин стоянФ ка при 170 С - 90 мин. Сульфатную варку проводят с добавкой антрахинона в количестве 0,02 от массы абсолютно сухой древесины, которыйвводят в разные периоды варки (опыты 2 - 10) . Опыт 1 проводят без добавки антрахинона; опыт 2 - антрахинон вводят в начале варки при 90 С.оспособ - прототип); опыт 3 - послеокончания пропитки - 30 мин при135 С; опыт 4 - в процессе подъемаетемпературы при 143 ОС; опыт 5 - впроцессе подъема температуры при 10 152 С; опыт 6 - в процессе подъематемпературы при 161 С; опыт 7 - придостижении конечной температуры170 фС; стоянка при 170 С; опыт 8при 170 С (30 мин стоянки); опыт 9 - 15 при 170 С (45 мин стоянки); опыт 10 при 170 С (60 мин стоянки). Полученные данные представлены958555 Т а б л и ц а 2 Наименованиепоказателей Способ Известный прототип) Предл агаемый18,5 18,5 0,02 0,015 143 90 36,5 36,8 101 100 42,4 46,4 96,0 95, 9 50 55 65 ПО сравнению со способом-прототипом (опыт 2) наблюдается повышение степени делигнификации целлюлозы (опыты 3-7 ) без снижения выхода целлюлозы.При подаче антрахинона в период стоянки на конечной температуре опыты 8-10) степень делигнификации 1 Расход щелочи на варку,, от массы абсолютносухой древесины вед. Ма О Расхода .антрахинона,, от массы абсолютносухой древесины Температура варочногопроцесса при вводеантрахинона, С Выход целлюлозы, , от массы абсолютно сухойдревесины оЖесткость целлюлозы, Бе Вязкость медно-.аммиачного1-ного раствора целлюлозы, мПа с Массовая доля-целлюлозы,Таким образом, введение антрахинона в процессе подъема температуры при 143 С позволяет при пониженном расходе (0,015) антрахинона.и одинаковом расходе активной щелочи ка варку получить целлюлозу с одинаковбй степенью делигнификации и более высокой вязкостью по сравнению с прототипом, Это иглеет важное значение при варке целлюлозы со щелоками пониженной. сульфидности с точки зрения охраны окружающей среды для снижения количества образующихся токсичных серосодержащих соединений.П р и м е р 3.Получают небелевую целлюлозу для химической переработки с предварительным водным гидролизом целлюлозы остается на уровне спосо-ба-прототипа.П р и гл е р 2. Эту серию опытовпроводят аналогично примеру 1(опыт 4), но с;пониженным расходомантрахинона в предлагаемом способе,Результаты опытов представленыв табл. 2. Серию варок проводят с использованием древесины сосны. Водный гидролиз осуществляют при 170 С 70 мин,подъем от 70 до 170 С - 120 мин,гидромодуль - 4:1. После спуска предгидролизата проводят сульфатную варку со щелоком сульфидностью 30 и 11.Расход активной щелочи составляет 17в ед. МаО от абсолютно сухой ис,ходной древесины. Гидромодуль 4:1.Температурный режим варки: подъем 60 от 80 до 170 С - 60 мин, скоростьподъема 15 С за 10 мин, стоянка прио170 оС - 90 мин. Антрахинон в количестве 0,02 от исходной абсолютносухой древесины вводят при 92 С через 8 мин от начала подъема (опы958555 10 Таблица 3 Способ Предлагаемый Известный (прототип);ты 1 и 2) и при 155 С через 50 минот начала подъема (опыты 3 и 4). Наименование показателей Сульфидность щелока, Ъ Температура введенияантрахинона,С Вязкость 1 медно-аммиачного раствора,мПа с Массовая доля 0(-целлюлозы, Ъ Из данных табл. 3 следует, что ,при введении антрахинона при 155 С 1 опыты 3 и 4) жесткость целлюлозы снижается по сравнению с введением антрахинона при 92 С (опыты 1 н 2),П р и м е р 4. Производство небеленой целлюлозы для бумаги и кар-. гона. Результаты эксперимента представлены в табл. 3. Ра древесине сосны проводятпатронные варки по способу-прототипу и по предлагаемому способу с использованием добавок антрахинона иего аналога - хлор-антрахинона.конечная температура варки составляет 170 С, гидромодуль - 4;1, продолжительность подъема температуры 45 до конечной 120 мин. Результатыварок представлены в табл. 4.958555 12 Юср с СЧ ОЪ 3 М О 3с с чссс 3 3 М ф н ц о е оь 1 Я с 3 л во и ц оХ Ц 1оюх д330 ооо фа,14 3 с969333 ЦХа 1Ф цихоразЦХ 1;фю30 2 е оОД 3: 1 ц с еах в изх хх на 4 О 9 Е Ю 9 вохна,д.о оо с сф м ф 3 с 3 3 осфФ 4 В Д 1 Жхх о ЦО цНХ 3 с О п 3 О Х О Е Х. оахюхоь О, О с с м ф тс со о о с с ф . ф СО с -3 3 о С о оо иоо Ф 1 6 9 ц 3 а и 1 3 й но о н эо ф ф 1 1фс 1 3 1с 1 1 ц 1 1Ф Ф1 1 1 1 1 1 О1 1 141 3 1 1 1 1 1 1 с 3 фВ 9 охдхооеа ЦВНХЗСХИ,"ьХ ойоа, хнх ахоююввхх ххдххна 3 аХХ Х О Ь Е О 9 1 а хнэхоц ао цофцеанхЕ ОЕОХвфОХХО Хф Н Н Д Х 333 Х Х с Ю 1 1 9 вй Э ФХ х ц аоо енхэхнх 6 4 Й ф Х ХХ ах д ххХж9ох хдц 33 фа се оэеа хна,вцох,33 д цонхесацен ОЭХОф 09099 Хп 3 хдхфхна,1 1 Хфэс с Е Х Н 333 Х а Ц О а Ы 3 О Ф Х 9 3 Ф й дР овоаодоэю мднхдххд(чМ сС 3с ссоФ11 о сч ч ф Ф а о с с с с с СО 3 1 СО СО СЧ ф тФ сР с 3 ф Ч Ф 33 ЪР О О О О О О ОЪ ОЪ О ОЪ О 1 ОЪ оа Л СО В ссЧ13 958555 14 Формула изобретения 25 Составитель А. МоносовРедактор М. Келемеш Техред А.Ач Кооректор А. Ференц Заказ 6994/39 Тираж 398 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Варки по способу-прототипу осуществляют с добавлением антрахинона в количестве 0,05,0,1 и 0,5, а хлор-антрахинона - 0,5 от массы абсолютно сухой древесины при 900 С. Расход активной щелочи на варку составляет 18,0 и 13,0 МаО от массы абсолютно бухой древесийы. В опыте 1 получают целлюлозу с общим выходом 47,5 при жесткости целлюлозы по перманганатному числу 42, в опыте 2 - с общим выходом 47,0 при.жесткости целлюлозы 39,4, В опыте 3, проведенном с расходом активной щелочи 13,0 МаО и добавлением антрахинона в количестве 0,5 от массы абсолютно сухой древесины, получают целлюлозу с повышенным выходом 53,4 при жесткости целлюлозы 71 п.е. В опыте 4, проведенномс добавлением хлор-антрахинона, получают целлюлозу с выходом 48,1 и жесткостью 47,7 п.е.Варки по предлагаемому способу проводят с добавлением антрахинона и хлор-антрахинона в количестве 0,05, 0,1 и 0,5 от массы абселютно сухой древесины в период подъема температуры, т.е. при 110, 130 и 150 фС; Антрахинон и хлор- антрахинон добавляют с .белым щелоком, для чего часть белого щелока подают в начале варки, а оставшуюся часть (от 1,0 до 0,8 НаО - в .период подъема температуры.. В опытах 5 и 6 варки проводят с добавлением 0,1 антрахинона при 130 Сопь 1 т 5) и 150 ОС. опыт 6).В опытах 7, 8, 9 антрахинон вво" дят в количестве 0,05 от массы абсолютно сухой древесины. В опыте 7 антрахинон вводят при 110 фС с белым щелоком, расход которого составляет 3,0 активной МаО от массы абсолютно сухой древесины, получают целлюлозу с выходом 47,2 и жесткостью 38,0 п.е. В опыте 8 антрахинон вводят при 150 С с расхоцомбелого щелока 3,0 активной НаО.Выход целлюлозы составляет 46,8,а жесткость 38,1 п.е.5В опыте 10 с общим расходом активной щелочи 13,0 МаО при введении 0,5 антрахинона при 130 Сполучают целлюлозу повышенного вы.хода 52,9), жесткость которой составляет 66,4, тогда как по способу прототипу (опыт 3) получают целлюлозу с более высокой жесткостью71 п.е,.Результаты варки с хлор-антрахиноном также подтверждают реэуль таты опытов с антрахиноном, чтопри добавлении антрахинона по предлагаемому способу снижается жесткость целлюлозы, т.е. повышаетсястепень делигнификации. Следователь 2 О но, использование предлагаемого способа обеспечивает повышение степениделигнификации целевого продукта. Способ получения волокнистогополуфабриката, включающий подачу вварочный котел древесной щепы и ще"лочного варочного раствора, подъемтемпературы, введение антрахинонаили его производного при подъеметемпературы и варку, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения степени делигнификации целевого продуктавведение антрахинона илиего производного осуществляют при 110-180 СИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе40 1. Патент СССР В 437310,кл. 321 С 3/02, 1970.2. Патент США Р 4012280,кл, 162-65, опублик. 1977.3. "Таррф, 1978, ч. 61, Р 6,45 р. 43;45 ( прототип).