RU2237767C1 - Cellulose manufacture process - Google Patents
Cellulose manufacture process Download PDFInfo
- Publication number
- RU2237767C1 RU2237767C1 RU2003125895/12A RU2003125895A RU2237767C1 RU 2237767 C1 RU2237767 C1 RU 2237767C1 RU 2003125895/12 A RU2003125895/12 A RU 2003125895/12A RU 2003125895 A RU2003125895 A RU 2003125895A RU 2237767 C1 RU2237767 C1 RU 2237767C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cooking
- cellulose
- catalyst
- solution
- temperature
- Prior art date
Links
Landscapes
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области переработки древесины, а именно, области производства целлюлозы, и может быть использовано при производстве целлюлозы путем удаления нецеллюлозных веществ из целлюлозосодержащих материалов, преимущественно древесины.The invention relates to the field of wood processing, namely, the field of cellulose production, and can be used in the production of cellulose by removing non-cellulosic substances from cellulose-containing materials, mainly wood.
Известен способ получения целлюлозы (US, патент 4012280, 1977), включающий варку древесных материалов в щелочном варочном растворе при повышенных температуре и давлении в присутствии окислительно-восстановительного катализатора (антрахинон или его производные).A known method of producing cellulose (US patent 4012280, 1977), including cooking wood materials in an alkaline cooking solution at elevated temperature and pressure in the presence of a redox catalyst (anthraquinone or its derivatives).
Недостатком известного способа следует признать низкие механические характеристики получаемой целлюлозы.The disadvantage of this method should recognize the low mechanical characteristics of the resulting pulp.
Известен способ получения целлюлозы (SU, авторское свидетельство 761647, 1972), включающий варку целлюлозосодержащих материалов в варочном растворе, содержащем органическую кислоту и перекись водорода в присутствии катализатора - серной кислоты.A known method of producing cellulose (SU, copyright certificate 761647, 1972), including the cooking of cellulose-containing materials in a cooking solution containing organic acid and hydrogen peroxide in the presence of a sulfuric acid catalyst.
Недостатком известного способа следует признать низкие механические характеристики получаемой целлюлозы.The disadvantage of this method should recognize the low mechanical characteristics of the resulting pulp.
Известен способ получения целлюлозы (RU, патент 2119987, 1998), включающий варку целлюлозосодержащего материала в сульфидном варочном щелоке, причем сульфидный варочный щелок содержит смешанное магний-натриевое основание.A known method of producing cellulose (RU, patent 2119987, 1998), including the cooking of cellulose-containing material in sulfide cooking liquor, and sulfide cooking liquor contains a mixed magnesium-sodium base.
Недостатком известного способа следует признать низкие механические характеристики получаемой целлюлозы.The disadvantage of this method should recognize the low mechanical characteristics of the resulting pulp.
Наиболее близким аналогом предложенного изобретения можно признать способ варки целлюлозы (RU, патент 2135665, 1999), включающий варку целлюлозосодержащего сырья в водном растворе щелочи в присутствии спиртов и окислительно-восстановительного катализатора (антрахинона).The closest analogue of the proposed invention can be recognized as a method of cooking cellulose (RU, patent 2135665, 1999), including the cooking of cellulose-containing raw materials in an aqueous solution of alkali in the presence of alcohols and a redox catalyst (anthraquinone).
Недостатком известного способа следует признать низкие механические характеристики получаемой целлюлозы.The disadvantage of this method should recognize the low mechanical characteristics of the resulting pulp.
Техническая задача, решаемая посредством предложенного изобретения, состоит в разработке способа получения целлюлозы, характеризуемой высокой механической прочностью.The technical problem solved by the proposed invention is to develop a method for producing cellulose, characterized by high mechanical strength.
Технический результат, получаемый при реализации изобретения, состоит в улучшении экологической обстановки вблизи предприятий-производителей целлюлозы за счет исключения из технологического цикла соединений серы, а также повышении процента выхода целлюлозы, обладающей высокими механическими характеристиками.The technical result obtained by the implementation of the invention is to improve the environmental situation near the pulp manufacturing enterprises by eliminating sulfur compounds from the technological cycle, as well as increasing the percentage of cellulose yield having high mechanical characteristics.
Для достижения указанного технического результата предложено использовать способ получения целлюлозы, включающий варку целлюлозосодержащего сырья в водном растворе щелочи в присутствии спиртов и катализатора, причем в качестве катализатора используют комплексное соединение, содержащее марганец (II) и хелатообразующий лиганд. Обычно в качестве лиганда используют ацетилацетон или N-фенилантраниловую кислоту при соотношении марганец (II):лиганд = 1:1. Предпочтительно при реализации способа используют этиловый спирт, однако могут быть использованы также метиловый или изопропиловый спирты при их содержании 20 - 30% от объема варочного раствора. Преимущественно катализатор используют в количестве 0,001-0,005% от массы абсолютно сухой древесины.To achieve the specified technical result, it is proposed to use a method for producing cellulose, including cooking cellulose-containing raw materials in an aqueous alkali solution in the presence of alcohols and a catalyst, moreover, a complex compound containing manganese (II) and a chelating ligand is used as a catalyst. Typically, acetylacetone or N-phenylanthranilic acid is used as the ligand at a ratio of manganese (II): ligand = 1: 1. Preferably, ethanol is used in the process, but methyl or isopropyl alcohols can also be used with their content of 20-30% of the volume of the cooking solution. Mostly the catalyst is used in an amount of 0.001-0.005% by weight of absolutely dry wood.
Для получения используемого катализатора необходимо смешать в соответствующем мольном соотношении (предпочтительно 1:1) предварительно приготовленные растворы MnCl2 и лиганда.To obtain the catalyst used, it is necessary to mix in the appropriate molar ratio (preferably 1: 1) pre-prepared solutions of MnCl 2 and ligand.
В базовом варианте предложенный способ реализуют следующим образом.In the basic embodiment, the proposed method is implemented as follows.
Целлюлозосодержащий материал заливают щелочно-спиртовым варочным раствором. Гидромодуль варки составляет от 1:3 до 1:5, а температура варки - 150-170°С. Предпочтительно поднимать температуру процесса до конечной в течение 1,5 - 2,5 часов с выдерживанием температуры постоянной в районе 110 - 130°С для улучшения пропитки древесины варочным раствором. Время варки на конечной температуре зависит от необходимой степени провара целлюлозы. Катализатор вводят в варочный раствор непосредственно перед подачей на варку. В остальном способ не имеет отличий от известного способа получения целлюлозы с использованием щелочных варочных растворов.Cellulose-containing material is poured with an alkaline-alcohol cooking solution. The cooking hydromodule is from 1: 3 to 1: 5, and the cooking temperature is 150-170 ° C. It is preferable to raise the process temperature to the final one within 1.5 - 2.5 hours with maintaining a constant temperature in the region of 110 - 130 ° C to improve the impregnation of wood with the cooking solution. Cooking time at the final temperature depends on the required degree of penetration of the pulp. The catalyst is introduced into the cooking solution immediately before serving. The rest of the method does not differ from the known method for producing cellulose using alkaline cooking solutions.
Конкретные условия реализации способа (температура и состав варочного раствора, временные режимы) определяют исходя из состава и характеристик целлюлозосодержащего сырья.The specific conditions for the implementation of the method (temperature and composition of the cooking solution, time modes) are determined based on the composition and characteristics of the cellulose-containing raw materials.
В одном из вариантов реализации способа еловую щепу заливают щелочным (концентрацией NaOH 60-65 г/л) варочным раствором, содержащим 25 объемных % этанола. Гидромодуль варки 1:5. Температура варки 160-165°С, подъем температуры до конечной в течение 2 часов с 30-минутной стоянкой на 120°С для улучшения пропитки древесины варочным раствором. Время варки на конечной температуре 4-5 часов в зависимости от необходимой степени провара целлюлозы. Катализатор в количестве 0,001-0,003% от массы абсолютно сухой древесины задают в варочный раствор непосредственно перед подачей раствора на варку.In one embodiment of the method, spruce chips are poured with an alkaline (NaOH concentration of 60-65 g / l) cooking solution containing 25 volume% ethanol. Hydromodule cooking 1: 5. Cooking temperature of 160-165 ° C, raising the temperature to the final within 2 hours with a 30-minute stand at 120 ° C to improve the impregnation of wood with a cooking solution. Cooking time at a final temperature of 4-5 hours, depending on the required degree of cellulose penetration. The catalyst in an amount of 0.001-0.003% by weight of absolutely dry wood is set in the cooking solution immediately before the solution is fed to the cooking.
В другом варианте реализации способа щепу лиственных пород деревьев заливают щелочным (концентрацией NaOH 55-60 г/л) варочным раствором, содержащим 20 объемных % метанола. Гидромодуль варки 1:4. Температура варки 165-170°С, подъем температуры до конечной в течение 2 часов с 30-минутной стоянкой на 130°С для улучшения пропитки древесины варочным раствором. Время варки на конечной температуре 5-5,5 часов в зависимости от необходимой степени провара целлюлозы. Катализатор в количестве 0,003-0,005% от массы абсолютно сухой древесины задают в варочный раствор непосредственно перед подачей на варку.In another embodiment of the method, hardwood chips are poured with an alkaline (NaOH concentration of 55-60 g / l) cooking solution containing 20 volume% methanol. Hydromodule cooking 1: 4. Cooking temperature 165-170 ° C, raising the temperature to the final within 2 hours with a 30-minute parking at 130 ° C to improve the impregnation of wood with a cooking solution. Cooking time at a final temperature of 5-5.5 hours, depending on the required degree of cellulose penetration. The catalyst in an amount of 0.003-0.005% by weight of absolutely dry wood is set in the cooking solution immediately before being fed to the cooking.
В третьем варианте реализации способа сосновую щепу заливают щелочным (концентрацией NaOH 65-70 г/л) варочным раствором, содержащим 28 объемных % этанола. Гидромодуль варки 1:3. Температура варки 160-165°С, подъем температуры до конечной в течение 2 часов с 30-минутной стоянкой на 125°С для улучшения пропитки древесины варочным раствором. Время варки на конечной температуре 4 - 4,5 часов в зависимости от необходимой степени провара целлюлозы. Катализатор в количестве 0,002-0,004% от массы абсолютно сухой древесины задают в варочный раствор непосредственно перед подачей на варку.In a third embodiment of the method, the pine chips are poured with an alkaline (NaOH concentration of 65-70 g / l) cooking solution containing 28 volume% ethanol. Hydromodule cooking 1: 3. The cooking temperature is 160-165 ° C, the temperature rises to the final within 2 hours with a 30-minute stand at 125 ° C to improve the impregnation of wood with the cooking solution. Cooking time at a final temperature of 4 - 4.5 hours, depending on the required degree of cellulose penetration. The catalyst in an amount of 0.002-0.004% by weight of absolutely dry wood is set in the cooking solution immediately before being fed to the cooking.
Сравнительные данные для натронной варки, щелочной водно-этанольной варки и щелочной вводно-этанольной варки с предложенным катализатором представлены в таблице.Comparative data for sodium boiling, alkaline water-ethanol cooking and alkaline water-ethanol cooking with the proposed catalyst are presented in the table.
Для сульфатной небеленой целлюлозы марки НСК-1 нормируется разрывная длина (9000 м) и сопротивление продавливанию (500 кПа).For NSK-1 grade unbleached pulp, the breaking length (9000 m) and bursting strength (500 kPa) are normalized.
Натронная варка при 160°С не позволяет получить целлюлозу, древесина не проваривается и не разделяется на волокна при промывке водой, поэтому показатели механической прочности не определены.Natron cooking at 160 ° C does not allow to obtain cellulose, the wood does not boil and does not separate into fibers when washing with water, therefore, the indicators of mechanical strength are not determined.
Разработан новый экологически безопасный водно-этанольный способ получения целлюлозы в щелочной среде с использованием гомогенного катализатора, позволяющийA new environmentally friendly water-ethanol method for producing cellulose in an alkaline medium using a homogeneous catalyst has been developed, allowing
- повысить экологическую безопасность производства за счет исключения из производственного цикла токсичных минеральных реагентов (соединений серы);- increase the environmental safety of production by eliminating toxic mineral reagents (sulfur compounds) from the production cycle;
- увеличить выход целлюлозы на 3-4%;- increase the yield of cellulose by 3-4%;
- повысить показатели механической прочности целлюлозы до значений, характерных для сульфатной целлюлозы.- increase the mechanical strength of cellulose to values characteristic of sulfate cellulose.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003125895/12A RU2237767C1 (en) | 2003-08-25 | 2003-08-25 | Cellulose manufacture process |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003125895/12A RU2237767C1 (en) | 2003-08-25 | 2003-08-25 | Cellulose manufacture process |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2237767C1 true RU2237767C1 (en) | 2004-10-10 |
RU2003125895A RU2003125895A (en) | 2005-02-27 |
Family
ID=33538271
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003125895/12A RU2237767C1 (en) | 2003-08-25 | 2003-08-25 | Cellulose manufacture process |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2237767C1 (en) |
-
2003
- 2003-08-25 RU RU2003125895/12A patent/RU2237767C1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2003125895A (en) | 2005-02-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101698985B (en) | Method for manufacturing art paper with high content of mechanical pulp and art paper manufactured therefrom | |
CN103842581A (en) | Enzymatic pretreatment of wood in a method for producing mechanical paper pulp | |
CN104098704B (en) | Preparation method containing multi-functional paper pulp | |
GB1145339A (en) | Improvements in or relating to the bleaching of cellulosic material | |
RU2237767C1 (en) | Cellulose manufacture process | |
CN110747681B (en) | Paper pulp bleaching protective agent based on ionic liquid | |
US2528350A (en) | Two-step digestion of hardwoods | |
CN105199004B (en) | A kind of cellulose that produces receives the method for silk | |
AU2013357649B2 (en) | Use of sodium dithionite in a cellulose pulping process | |
CN107034710B (en) | A kind of cellophane paper and preparation method thereof of superpower, super alignment | |
CN102605661B (en) | Cooking auxiliary agent for pulping by sulphate process | |
CN104892957A (en) | Modified lignosulphonate and preparing method thereof | |
TW201641518A (en) | Method for producing cellulose | |
RU2773160C1 (en) | Method for producing cellulose | |
RU2445415C1 (en) | Method of bleaching sulphate pulp | |
RU2368716C1 (en) | Method of pulping | |
CZ282570B6 (en) | Method of removing lignin from raw cellulose | |
SU487971A1 (en) | Pulp Production Method | |
RU2251602C1 (en) | Method for producing of cellulose semi-finished product from larch wood | |
JPH0215669B2 (en) | ||
SU907117A1 (en) | Parer pulp production method | |
US9121135B2 (en) | Use of sodium dithionite in pulping | |
JP2001192991A (en) | Method of bleaching alkali pulp | |
RU2529974C1 (en) | Method of delignifying and bleaching pulp with activated hydrogen peroxide | |
SU1333732A1 (en) | Method of producing pulp |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060826 |