Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania pulpy do przeróbki chemicznej o bardzo wysokiej zawartosci a-celulozy metoda siarczanowa.Pulpa o wysokiej zawartosci a-celulozy potrzeb¬ na jest do produkcji rozpuszczalnej pulipy. Zgodnie z wymaganiami stawianymi pulpie rozpuszczalnej powinna ona zawierac co najmniej 90% wagowych a-celulozy.Pulpe rozpuszczalna otrzymuje sie obecnie w pro¬ cesie trawienia metoda siarczynowa. Wysoka za¬ wartosc a-celulozy w pulpie rozpuszczalnej uzys¬ kuje sie podczas bielenia przez dzialanie na pulpe goracym roztworem alkalicznym o odpowiednim stezeniu substancji alkalicznej, w odpowiedniej temperaturze.Wytwarzanie pulpy rozpuszczalnej metoda siar¬ czynowa jest bardzo kosztowne, poniewaz wydaj¬ nosc tej metody jest niska, a zawartosc celulozy w otrzymanej pulpie niewielka. Ponadto przemysl oparty na metodzie siarczynowej jest bardzo prze¬ starzaly, a doprowadzenie go do stanu oplacalnosci wymagaloby dokonania wielu inwestycji. Obok in¬ nych wad metoda siarczynowa ma i te, ze stoso¬ wane roztwory jako szkodliwe dla srodowiska mu¬ sza byc zobojetniane w bardzo kosztowny sposób.Podczas wytwarzania pulpy rozpuszczalnej zna¬ nymi metodami inne zawarte w pulpie substancje rozpuszczaja sie w roztworze merceryzacyjnym, co obniza wydajnosc pulpy rozpuszczalnej i uniemo¬ zliwia otrzymanie rozpuszczonej pulpy o wysokiej 10 15 20 30 jakosci. Poniewaz swiatowe zapotrzebowanie na wlókna syntetyczne rosnie, rosnie równiez potrzeba wytwarzania pulpy rozpuszczalnej.Sposób wedlug wynalazku polega na warzeniu surowca drzewnego, korzystnie trocin, w obecnosci znacznego nadmiaru substancji alkalicznej, przy calkowitej zawartosci alkaliów w przeliczeniu na NazO wynoszacej 20—40% wagowych, korzystnie okolo 30% wagowych w stosunku do ilosci surow¬ ca drzewnego, i przy zawartosci siarczku w przeli¬ czeniu na ilosc substancji alkalicznej wyrazonej ja¬ ko Na20 wynoszacej 20—50% wagowych, korzystnie 30—40% wagowych, przy czym wiekszosc hemice- lulozy ulega rozpuszczeniu, a nastepnie na dziala¬ niu na otrzymana pulpe roztworem bielacym o za¬ wartosci 5—10% wagowych substancji alkalicznej, w temperaturze 20—30°C w celu otrzymania pulpy do przeróbki chemicznej zawierajacej co najmniej 90% wagowych a-celulozy.Sposób wedlug wynalazku oparty jest na meto¬ dzie siarczanowej produkcji pulpy rozpuszczalnej.W procesie siarczanowym warzenie prowadzi sie w sposób ciagly, w obecnosci znacznego nadmiaru substancji alkalicznej, czyli przy calkowitej zawar¬ tosci alkaliów w przeliczeniu na Na20 wynoszacej okolo 30% wagowych w stosunku do ilosci surow¬ ca drzewnego i przy siarczkowosci, w przeliczeniu na ilosc substancji alkalicznej wyrazonej jako NazO, wynoszacej 30-—40% wagowych.Czas warzenia surowca drzewnego jest bardzo 112 2563 112 256 4 krótki, wynosi 10—20 minut, a temperatura jest raczej wysoka, wynosi 180—190°C. Podczas warze¬ nia wiekszosc hemicelulozy i innych substancji za¬ wartych w drewnie zostaje wylugowana, co jest bardzo niekorzystne przy wytwarzaniu masy pa¬ pierowej, natomiast bardzo potrzebne przy produk¬ cji mas rozpuszczalnych. Rozpuszczanie hemicelu¬ lozy powoduje wzrost zawartosci a-celulozy, w wie¬ lu przypadkach do ekstremalnie wysokiego pozio¬ mu, nawet tak wysokiego jak 89%. W zwyklym procesie siarczanowym zawartosc a-celulozy wyno¬ si okolo 80%. Jezeli zawartosc ci-celulozy podczas trawienia rosnie, to reaktywnosc takiej pulpy ule¬ ga poprawie, co przyczynia sie do otrzymania z ta¬ kiej pulpy produktu rozpuszczalnego o wysokiej ja¬ kosci.Po zakonczeniu etapu trawienia pulpe poddaje sie bieleniu zimnym roztworem alkalicznym zawie¬ rajacym okolo 7% wagowych substancji alkalicz¬ nej, czyli raczej male stezenie alkaliów, i w tem¬ peraturze 20—30°C, czyli niskiej. Zmiana stezenia alkaliów w roztworze bielacym wplywa na zawar¬ tosc a-celulozy, która otrzymuje sie w procesie.Pulipa otrzymana w ten sposób zawiera co najmniej 90%, a zwykle okolo 92% a-celulozy.Wydajnosc pulpy rozpuszczalnej otrzymanej spo¬ sobem wedlug wynalazku wynosi okolo 37% w prze¬ liczeniu na ilosc absolutnie suchego drewna, przy czym otrzymana w ten sposób pulpa nie zawiera zadnych substancji, które bylyby szkodliwe w ma¬ sie celulozowej.Inne zwykle wlasciwosci pulpy rozpuszczalnej uzyskuje sie zmieniajac rózne parametry trawienia i bielenia. Zwykla zawartosc a-celulozy w bielonej pulpie otrzymanej metoda siarczanowa wynosi oko¬ lo 84% wagowych.Najlepszym surowcem do procesu sa trociny o- trzymane podczas pilowania drewna, które jak do¬ tad uzywano do bardzo podrzednych celów. W pro¬ cesie mozna stosowac równiez inne surowce drze¬ wne. 5 Zgodnie ze sposobem wedlug wynalazku z pyli- stych trocin lub wiórów drzewnych otrzymuje sie w warunkach trawienia trocin Bauera pulpe do przeróbki chemicznej o bardzo wysokiej zawarto¬ sci a-celulozy po trawieniu, a nastepnie produkt io koncowy o najwyzszej zawartosci a-celulozy pod¬ czas bielenia zimnym roztworem alkalicznym o za¬ wartosci tylko 7% substancji alkalicznej. Otrzyma¬ ny produkt moze byc uzyty jako taki jako suro¬ wiec w procesie rozpuszczania. Proces prowadzony 15 sposobem wedlug wynalazku nie jest szkodliwy dla srodowiska w porównaniu do stosowanych obec¬ nie metod wytwarzania rozpuszczalnej pulpy.Przyklad I. Wytwarzanie pulpy do przeróbki chemicznej o zawartosci pomad 92% wagowych a- 20 -celulozy z trocin.Trociny uzyte do badan pochodzily z mlyna Kau- kas.Warzenie.Calkowita zawartosc alkaliów NazO 27% 25 Siarczkowosc NazO 30% Krzywa warzenia. 11 min., 182°C, liczba kappa okolo 30.Roztwór do warzenia ogrzano przed przetlocze- niem do warnika. Stosunek napelnienia drewno : 30 : roztwór =1:5.Warzenie prowadzono w warniku o pojemnosci 50 1 stosujac do ogrzewania zywa pare. Po warze¬ niu pulpe plukano w warniku, oddzielano w sepa¬ ratorze i odsiewano na plaskim sicie. Ilosc drew- 35 na w kazdym warniku wynosila 5 kg absolutnie suchego drewna. Wyniki analizy pulpy po warze¬ niu podane sa w tablicy 1.Tablica 1 Wyniki analizy pulp po warzeniu Numer | warzenia K 375 K 378 K 385 K 372 K 379 K 373 K 380 K 381 K 334 K 300 K 393 Czas warzenia min. 10 11 10 12 12 18 18 24 24 10 10 Bialosc ISO, % 33,0 31,5 29,0 33,0 34,4 38,1 37,8 40,9 40,5 32,5 32,0 Liczba kajppa 26,3 30,0 29,0 22,0 20,2 16,0 15,8 11,5 10,8 29,1 28,8 Lepkosc dm3/.kg 810 910 880 790 760 640 670 510 540 820 850 CH2CI2 — ekstrakt % 0,05 0,13 0,09 0,07 0,07 0,06 0,12 0,12 0,05 0,05 0,04 a % inki. ligniny 93,8 93,7 93,5 93,0 93,7 93,3 93,3 92,5 92,6 93,5 93,8 Pulpa 37,6 39,1 38,9 38,3 38,2 37,6 36,9 35,5 36,2 39,4 39,0 Wydaj¬ nosc % Sorto¬ wanie 1,7 0,9 0,2 0,2 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,2 0,3 Bielenie.Do bielenia stosuje sie nastepujaca kombinacje bielaca: D — C — A — H — P — SOz, w której D oznacza wstepne dzialanie dwutlenkiem chloru pro¬ wadzone w malym mieszalniku przy uzyciu chloru 65 w ilosci do 1/2 ilosci chloru uzytej w calym etapie chlorowania. Zawartosc chloru wynosila 2,2%, ste¬ zenie 2,5%, a temperatura 20°C; C oznacza dziala¬ nie chlorem w temperaturze 20°C przy zawartosci chloru 2,2%,' stezeniu 2% i czasie reakcji 35 minut;5 112 256 6 A oznacza dzialanie roztworem alkalicznym przy zawartosci NaOH 7,0%, temperaturze 30°C, stezeniu 10%, czasie reakcji 180 min. i wartosci pH 11,0 do 11,3, H oznacza dzialanie chlorem przy zawarto¬ sci chloru 1,8%, temperaturze 40°C, stezeniu 10%, czasie reakcji 180 min. i wartosci pH 10,0—10,5; P oznacza dzialanie nadtlenkiem wodoru przy steze¬ niu nadtlenku wodoru 1,5%, temperaturze 80°C, ste¬ zeniu 10%, czasie reakcji 180 min. i wartosci pH 10,0 do 10,5; S02 oznacza zakwaszenie woda z S02 o wartosci pH ponizej 4,5, w temperaturze 20°C, stezeniu 3% i czasie reakcji 15 min.Ilosc pulpy w kazdym bieleniu wynosila 1 kg absolutnie suchej pulpy do przeróbki chemicznej.Po kazdym etapie pulpe plukano dziesieciokrotna iloscia wody.Wyniki analizy bielonej pulpy podane sa w ta¬ blicy 2.Przyklad II (porównawczy). Wytwarzanie pul¬ py do przeróbki chemicznej z trocin w okresowym procesie trawienia.Trociny uzyte do badan pochodzily z mlyna Kau- kas.Warzenie.Czynne alkalia NazO 10 15 20 Siarczkowosc NazO 16% w przeliczeniu na drewno 30% Krzywa 'warzenia. 20°C/30 min., 80°C/120 min., 170°C/70 min.W temperaturze 170°C liczba kappa wynosi okolo 30.Stosunek napelnienia drewno : roztwór = 1 : 4,5.Ilosc drewna na szarze wynosila 2 kg absolutnie suchego drewna. Po warzeniu pulpe rozwlókniono i odsiano na plaskim sicie o powierzchni otworów 0,25. Wyniki analizy pulpy po warzeniu podane sa w tablicy 3.Bielenie. a) Podbielanie 'Kombinacja bielaca Cla—N—Clz—A—Hi—S02 b) Pelne bielenie Kombinacje bielace a) CI2—N—Cl2—A—Hi—Hu—S02 D) CI2—N—Clz—A—Hi—P—S02 Bielony S77-) Numer warzenia K Etap A Zawartosc NaOH, % Kombinacja bielaca: D — 18/372 31/378 30/379 33/380 37/390 38/390 39/3.93 40/393 22/372 23/374 24/374 2,5 7,0 7,0 7,0 7,0 7,0 7,0 7,0 4,5 2,5 7,0 Kombinacja bielaca: C - 35/385 36/385 7,0 7,0 Tempe¬ ratura °C -C —A —t 55 30 30 30 30 30 30 30 85 55 90 _ A — Hi — 30 30 Tablica 2 Wyniki analizy pulp bielonych Liczba kappa po warzeniu [ — P — S02 22,0 30,0 20,2 15,8 29,1 29,1 28,8 28,8 22,0 10,8 10,8 Hu — Di - 29,0 29,0 Bialosc ISO, % 87,0 90,0 88,5 88,5 87,5 81,0 76,0 72,0 88,5 88,5 89,0 ¦ A — Dii — ' 91,1 91,2 Lepkosc dmVkg 460 490 410 390 630 720 580 340 320 290 S02 490 490 a % 89,6 92,1 91,9 91,5 91,8 92,2 92,9 92,2 89,6 89,8 88,8 91,2 91,2 Wydajnosc, % Wydajnosc bielenia 96,0 96,2 97,1 97,3 96,2 96,4 • 97,7 95,7 95,4 96,4 94,8 97,7 98,3 W przeli¬ czeniu na drewno 36,8 37,6 37,1 35,9 37,9 38,0 38,1 37,3 36,5 34,9 38,0 38,2 Tablica 3 Wyniki analizy pulpy z pylistych trocin Numer warzenia K 1356 K 1357 K 1358 K 1360 K 1361 Liczba kappa 33,7 35,1 33,8 30,4 31,8 Lepkosc cm3/kg — — — — — Ekstrakt CH2C1 % — — — — — Wydajnosc, % Sortowanie 0,03 0,03 0,06 0,08 0,06 Pulpa 45,0 45,1 44,2 44,0 44,47 112 236 Tablica 4 Wyniki analizy pulp bielonych Numer bielenia Liczba kappa pulpy .niebielonej Bialosc SCAN, % Nie przesiewane trociny pyliate Kombinacja bielaca: podbielanie Cl2 S6738 | 33,0 f 78,0 Kombinacja bielaca: Cl2 — N — Cl2 S6739 [ 33,0 | 86,5 Kombinacja bielaca: Cl2 — N — CU S6740 | 33,0 | 86,5 Zóltosc Bialosc % — N — Cl2 - 70,0 — A — Hi - 78,1 — A — Hi - 78,7 PC KCL Lepkosc cmtyg _ a —Hi —SOa 3,37 | 830 - H„ — SO2 2,01 | 590 - P — SO2 1,83 | 710 Ekstrakt CHzCla— % 0,03 0,00 0,00 a % 86,6 86,5 85,9 Wydajnosc, % j Wydaj¬ nosc bielenia 96,0 93,9 92,7 W prze¬ liczeniu na drewno 42,7 41,8 41,8 | Powyzsze szarze warzenia (5) polaczone w jedna próbke i opisane wyzej bielenia prowadzono z kaz¬ da z nich stosujac 1 kg absolutnie suchej pulpy.Warunki bielenia.Cl2: Temperatura 20°C, stezenie 2%, czas reakcji 30 min. i wartosc pH pod koniec etapu okolo 2,0.N: Zasilanie NaOH 23 kg/godz., temperatura 45°C, stezenie 2%, czas reakcji 20 min. i wartosc pH 10,5—1,1,3.II CI2: Temperatura 20°C, stezenie 6%, czas reak¬ cji 45 min. i wartosc fpH pod koniec etapu okolo 2,2.A: Zasilanie NaOH 15 kjg/godz., temperatura 50°C, stezenie 10%, czas reakcji 120 min. i wartosc pH pod /koniec etapu 11,3.Hi: Temperatura podbielania 27°C przy liczbie kappa 20, temperatura 30°C przy liczbie kappa 33, w etapie pelnego bielenia przy obu twardosciach 45°C, stezenie 8%, czas reakcji 120 min. i wartosc pH 10,0-h10,5.Hu.: Temperatura 45°C, stezenie 8%, czas reakcji 120 min. i wartosc pH 10,0—10,5.Mycie EDTA: Zasilanie EDTA 2 kg/godz., tem¬ peratura 45°C, stezenie 3%, czas reakcji 15 min. i wartosc pH 9,5—10,0.P: Temperatura 60°C, stezenie 10%, czas reakcji 120 min. i wartosc pH 9,0—10,0. Dodatki: krzemian sodu 50 kg/godz. (Bs 41°) i MgS04-7H20 1,0 kg/godz.S02: Zakwaszenie woda z SOa do wartosci pH po¬ nizej 4,5, temperatura okolo 20°C, stezenie 3% i czas reakcji 15 min.Wyniki analizy bielonej pulpy podane sa w tab. 4.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania pulpy do przeróbki che- 25 35 40 45 50 micznej o bardzo wysokiej zawartosci a-celulozy metoda siarczanowa, znamienny tym, ze surowiec drzewny, korzystnie trociny, warzy sie w obecnosci znacznego nadmiaru substancji alkalicznej, przy calkowitej zawartosci alkaliów w (przeliczeniu na Na20 wynoszacej 20—40% wagowych, korzystnie okolo 30% wagowych w stosunku do ilosci surowca drzewnego, i przy zawartosci siarczku w przelicze¬ niu na ilosc substancji alkalicznej wyrazonej jako Na20 wynoszacej 20—50% wagowych, korzystnie 30—40% wagowych, przy czym wiekszosc hemice- lulozy ulega rozpuszczeniu, a nastepnie na otrzy¬ mana pulpe dziala sie roztworem bielacym o za¬ wartosci 5—10% wagowych substancji alkalicznej, w temperaturze 20—30°C, i otrzymuje sie pulpe do przeróbki chemicznej zawierajaca co najmniej 90% Wagowych a-celulozy. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze surowiec drzewiny warzy sie 5—20 minut, korzyst¬ nie okolo 10 minut, w temperaturze 180—190°C. 3. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze podczas dalszej obróbki na pulpe dziala sie roz¬ tworem bielacym o zawartosci 7% wagowych sub¬ stancji alkalicznej. 4. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze do dalszej obróbki pulpy stosuje sie dwutlenek chloru, chlor, wodorotlenek sodu, nadtlenek wodo¬ ru i kwas siarkowy. 5. Sposób wedlug zastrz. 4, znamienny tym, ze do obróbki dwutlenkiem chloru stosuje sie chlor w ilosci dochodzacej do okolo 1/2 calkowitej ilosci chloru uzytej w etapie chlorowania, przy czym na pulpe dziala sie chlorem w dwóch etapach.ZGK 1026/1100/81 — 105 szt.Cena zl 45,— PL