Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania niebielonej masy celulozowej siarczanowej przez roztwarzanie drewna alkaliczna ciecza warzelna zawierajaca siarczek sodowy i wielosiarczki sodowe.W klasycznej metodzie siarczanowej podstawowym skladnikiem lugu warzelnego, tzw. lugu siarczanowego, jest wodorotlenek sodowy wraz z pewna iloscia weglanu sodowego oraz zwiazków siarki. Zwiazki siarki, których obecnosc wplywa korzystnie na wydajnosc celulozy, wystepuja glównie pod postacia siarczku sodowego. Straty siarki i soli sodowych uzupelnia sie podczas procesu przez dodawanie siarczanu lub siarczynu sodowego w ukladzie regeneracji chemikaliów.W metodzie siarczanowej zuzycie zwiazków siarki w przeliczeniu na siarke wynosi 1,7-2,7 w odniesieniu do drewna. Osiaga sie ta metoda wydajnosc masy celulozowej z drewna rzedu 46-48%.Metoda siarczanowa jest jedna z wielu alkalicznych metod roztwarzania drewna z udzialem zwiazków siarki.Dodawanie elementarnej siarki do alkalicznej cieczy warzelnej znane jest od dawna, m.in. z polskiego opisu patentowego nr 7916 oraz z ksiazki J.Grabowskiego i T.Niwinskiego „Produkcja celulozy z drewna", Wyd. Przem. Lekkiego i Spozywczego 1957 r. s. 95. W ksiazce tej opisana jest metoda sodowa, w której do lugu sodowego dodaje sie sproszkowana siarke. Powstaje przy tym siarczek i tiosiarczan sodowy. Siarczkowosc lugu, czyli stosunek procentowy siarczku do zawar¬ tosci alkaliów czynnych w lugu, wynosi tu ok. 5%.Wiadomo, ze dodatek zwiazków siarki przyczynia sie do lagodniejszego roztwarzania drewna, podnosi wydajnosc procesu, a otrzymana masa celulozowa ma lepsze wlasnosci wytrzymalosciowe.Duze mozliwosci podniesienia wydajnosci stwarza metoda wielosiarczkowa, w której roztwa¬ rzanie drewna prowadzi sie lugiem zawierajacym wszystkie skladniki lugu siarczanowego oraz wielosiarczki sodowe. Przy tym ogólne zuzycie zwiazków siarki w tej metodzie w przeliczeniu na siarke wynosi 2,7-7%.Metoda ta umozliwia uzyskiwanie wydajnosci rzedu 48-54%. Jednak dwu lub nawet trzy¬ krotny wzrost zuzycia siarki narusza w znacznym stopniu bilans siarki i sodu w celulozowniach, a wprowadzenie tak znacznych ilosci siarki do ukladu regeneracji chemikaliów powoduje wielo¬ krotny wzrost ilosci organicznych, zlowonnych zwiazków siarki emitowanych do atmosfery.Mozna2 123 359 równiez wytwarzac lug wielosiarczkowy na drodze katalitycznego utlenienia siarczku sodowego, obecnego w siarczanowym lugu bialym. Metoda ta wymaga jednak budowy specjalnej instalacji utleniajacej oraz stosowania specjalnego katalizatora, co znacznie komplikuje i podraza proces otrzymywania masy celulozowej.Celem wynalazku jest sposób modyfikacji procesu siarczanowego dla uzyskania wyzszej wydajnosci masy celulozowej z drewna bez jednoczesnego zwiekszania ilosci siarki w ukladzie roztwarzania oraz bez potrzeby stosowania dodatkowych instalacji.Cel ten osiagnieto w ten sposób, ze zamiast uzupelniania strat soli sodowych siarczynem lub siarczanem sodowym, zastosowano dodawanie do cieczy warzelnej siarki elementarnej w specjalnie dobranych ilosciach procentowych.Sposób wytwarzania wedlug wynalazku siarczanowej masy celulozowej niebielonej polega na tym, ze do cieczy warzelnej o temperaturze nie nizszej niz 80°C dodaje sie siarke elementarna w ilosci 0,1-2,6% w odniesieniu do drewna, w zaleznosci od wyjsciowej siarczkowosci lugu bialego.Siarka moze byc dodawana do lugu bialego w zbiorniku magazynowym lub do cieczy warzel¬ nej w warniku. Poniewaz dodawanie siarki powinno odbywac sie przy mieszaniu, w przypadku dodawania do zbiornika magazynowego, zbiornik ten powinien byc wyposazony w urzadzenie mieszajace. Jezeli dodaje sie siarke wprost do warnika, ulega ona samoistnie wymieszaniu dzieki cyrkulacyjnemu ruchowi cieczy warzelnej.Jako ciecz uzupelniajaca do zalozonego modulu roztwarzania stosuje sie, tak jak w klasy¬ cznym procesie siarczanowym, lug powarzelny. Równiez warunki gotowania i instalacja sa takie same w klasycznym procesie siarczanowym.Dzieki specjalnie dobranym procentowym ilosciom siarki w stosunku do drewna, stwarza sie najbardziej korzystny stosunek siarczków do wielosiarczków w cieczy warzelnej, co powoduje spotegowanie ich dzialania stabilizujacego na weglowodany. Stwierdzono, ze przy zastosowaniu tych wlasnie okreslonych ilosci siarki elementarnej mozna osiagnac wydajnosc 51-52%. Przy tym ten nieoczekiwanie duzy wzrost wydajnosci masy nie zachodzi kosztem zwiekszenia ilosci siarki w ukladzie roztwarzania i co za tym idzie, nie powoduje dodatkowych emisji do atmosfery, przez co nie jest bardziej uciazliwy dla otoczenia od klasycznego procesu siarczanowego.Uzyskana masa odpowiada wymaganiom stawianym masom stosowanym na papiery produ¬ kowane zwykle z mas celulozowych siarczanowych. Moze byc przerabiana w stanie niebielonym lub moze byc poddawana dalszej obróbce przez bielenie.Przyklad. Zageszczany w wyparkach lug powarzelny spala sie w kotle sodowym, a nastep¬ nie, otrzymany w zwykly sposób, stosowany w celulozowniach siarczanowych lug zielony, poddaje sie kaustyzacji i klarowaniu. Lug bialy posiada zawartosc alkaliów czynnych 100-110 g, w przelicze¬ niu na NaOH, a siarczkowosc 10%.Do takiego lugu dodaje sie siarke w ilosci okolo 7 kg/m3, co odpowiada okolo 1,5% w odniesieniu do drewna. Nastepnie do warnika wypelnionego zrebkami wprowadza sie tak przygoto¬ wany lug warzelny w ilosci odpowiadajacej zalozonemu zuzyciu alkaliów 20% w odniesieniu do drewna oraz lug powarzelny w ilosci odpowiadajacej zalozonemu modulowi gotowania 3,5. Zawar¬ tosc warnika ogrzewa sie do temperatury 170°C w czasie 110 minut, a nastepnie utrzymuje sie te temperature przez 80 minut.Uzyskana masa celulozowa o wydajnosci 51 % w odniesieniu do drewna i stopnia roztworzenia okolo 38 jednostek liczby Kappa wykazuje nastepujace wlasnosci przy 30°SR: Czas mielenia do 30°SR 52 minuty Samorozerwalnosc 10500 m Przepuklenie 78,5 N/cm2 Przedarcie 1,02 N Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania niebielonej masy celulozowej siarczanowej przez roztwarzanie drewna alkaliczna ciecza warzelna zawierajaca siarczek sodowy i wielosiarczki sodowe, w którym do cieczy warzelnej dodaje sie siarke elementarna, znamienny tym, ze do cieczy warzelnej o123359 3 temperaturze nie nizszej od 80°C dodaje sie siarke elementarna w ilosci 0,1-2,6% w odniesieniu do drewna, w zaleznosci od wyjsciowej siarczkowosci lugu bialego. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze siarke dodaje sie do lugu bialego w zbiorniku magazynowym. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze siarke dodaje sie do cieczy warzelnej znajduja¬ cej sie w warniku. PL