PL47364B1 - - Google Patents

Description

W opisach patentowych Niemieckiej Republiki Demokratycznej nr 7379 i 10984 podane sa spo¬ soby otrzymywania wysokowartesciowej celu¬ lozy do wytwarzania papieru lub sztucznego jedwabiu, za pomoca alkalicznej obróbki roz¬ twarzajacej, a mianowicie bez wstepnej hydro¬ lizy, w której dzieki dodatkowi hemiceluloz lub siarczynu sodowego albo obydwu zwiazków ra¬ zem, unika sie utlenienia wystepujacego przy alkalicznym roztwarzaniu, a tym samym w wy¬ sokim stopniu wyklucza sie depoiimeryzaoje celulozy.Przy prowadzeniu tych znanych sposobów okazalo sie, ze wprawdzie w pelni uzyskuje sie pozadany efekt, jednak buforujace dzialanie he- indeeluloz lub siarczynu soclowego powoduje zwolnienie procesu roztwarzania, a tym samym zmniejszenie wydajnosci urzadzen produkcyj¬ nych.Stwierdzono, ze mozna te wade usunac i osiagnac wyzsza jakosc celulozy, jezeli za¬ stosuje sie roztwarzanie lugiem sodowym, za¬ wierajacym hemicelulozy, o siarczkowosci 1 do 13%, korzystnie 4 do 10% w stosunku do cal¬ kowitej iloscd alkaliów. Jako siarczkowosc ro¬ zumie sie ilosc Na2S w procentach wagowych w stosunku do NaOH: Przy stosowaniu takiej niskiej siarczkowosci lugu zawierajacego hemi- celulozy nie tylko krócej trwa proces roz¬ twarzania lecz równiez osiaga sie znacznie korzystniejszy stopien roztworzenia. Jezeli za¬ stosuje sie do roztwarzania np. 18% NaOH w stosunku do zastosowania suchej substancji drzewnej, wówczas zawartosc lugu mozna wy¬ razic nastepujaco: iio (1%)d° W (i3% Calkowita ilosc zastosowanego lugu moze wa¬ hac sie miedzy 13—20% w odniesieniu do dre¬ wna bezwzglednie suchego. Jako lug sodowy stosuje sie korzystnie lug zólty otrzymywany w czasie marceryzacji przy wytwarzaniu wló*kien cietych, który przecietnie zawiera 2—4% hemicelulozy. Ten lug mozna ewentualnie sto¬ sowac do absorbowania siarkowodoru uwalnia¬ jacego sie w procesie przedzenia i w ten spo¬ sób doprowadzic go równoczesnie do pozadanej siarczkowosci.Szczególnie korzystne jest, jezeli w sposobie wedlug wynalazku w celu zachowawczego trak¬ towania celulozy utrzymuje sie niskie stezenie iugu sodowego nie przekraczajace jednak w zad¬ nym razie 5%.Sposób wedlug wynalazku mozna prowadzic w ukladzie jednookresowym lub tez dwuokre¬ sowym, przy czym w ukladzie dwuokresowym (nasycenie i gotowanie) osiaga sie znacznie lepsze roztworzenie ze wzgledu na lepsze prze¬ sycenie masy materialu lugiem. Liczba nadman- ganianowa tzw. liczba Bjorkmanna, która jest wskaznikiem stopnia lezy przecietnie o 20 jed¬ nostek nizej. Ilosc drzazg (niesortowanych ka¬ walków drewna) jest bardzo mala i wynosi tyl¬ ko Va W porównaniu z dotychczasowymi sposo¬ bami. Oprócz tego zostaje skrócony czas goto¬ wania o 30—40%.Stosujac proces dwiuokresowy w pierwszym okresie mase materialu drzewnego nasyca sie odpowiednia iloscia lugu, az do chwili przesy¬ cenia lugiem calego ladunku drewna az do jego srodka. W drugim okresie tego procesu w celu obnizenia stezenia lugu dodaje sie do masy ma¬ terialu goracej wody, wówczas srodek masy za¬ wiera wyzsze stezenie NaOH, anizeli jej po¬ wierzchnia. Oznacza to, ze roztwarzanie naste¬ puje oid srodka masy w kierunku do powierz¬ chni, a nie jak w dotychczas przyjetych sposo¬ bach od powierzchni w kierunku do srodka.W wyniku tego otrzymuje sie znacznie równo- mderniejsze roztworzenie, a tym samym uzysku¬ je wysoko jednorodna celuloze. Jezeli miano¬ wicie roztwarzanie nastepuje od powierzchni w kierunku do srodka, wówczas naturalnie po¬ wierzchnia masy materialu jest szybciej roz¬ twarzana. W zwiazku z tym nie mozna uniknac wytwarzania sie na powierzchni znacznych ilo¬ sci nisko spoiimeryzowanej celulozy zanim sro¬ dek masy zostanie roztworzony. Tej wad~, która decyduje o równomiernosci diagramu vflugosci lancucha unika sie w wysokim stopniu w spo¬ sobie dwuokresowym.Wydajnosc przy delignifikacji w obydwu ukla¬ dach okresowych wedlug wynalazku jest wy~ raznie wyzsza anizeli w sposobach opisanych w wyzej podanych opisach patentowych.- Stosujac proces jednookresowy mase mate¬ rialu nasyca sie przez kilka godzin w pod¬ wyzszonej temperaturze lugiem sodowym, ea- wierajacym siarczek o calkowitej zawartosci al- . kaliów wynoszacej okolo 4%, a nastepnie z tym samym lugiem gotuje sie.W .przeciwienstwie do tego w ukladzie dwu¬ okresowym material nasyca sie tak dlugo za pomoca lugu sodowego o wyzszym stezeniu zawierajacego siarczek, równiez w podwyzszo¬ nej temperaturze, az wykaze potrzebna do roz¬ tworzenia ilosc NaOH i N^S. Wtedy lug spuszcza sie i mozna go po doprowadzeniu do pierwotnego stezenia stosowac do nastepnego nasycania. Nastepnie nasycona krajanke zadaje sie taka iloscia ogrzanej do okolo 9tf°C wody, ze w przyblizeniu ustalaja sie takie same sto¬ sunki stezenia jak w sposobie jednofazowym.Gotowanie nastepuje równiez w takich samych temperaturach i przy takich samych cisnieniach.Jezeli wiec pozwalaja na to warunki przemy¬ slowe stosuje sie korzystniej sposób dwuokre-: sowy.Przyklad I. (Uklad jednookresowy). Do kotla warzelnego o pojemnosci uzytkowej 28 I wpro¬ wadza sie 5396 g wilgotnych (= 4500 g bez¬ wzglednie suchych) wiórków swierkowych o dlu¬ gosci wlókna 15--25 mm, wytwarza sie próznie 670—700 torów, nastepnie nasyca lugiem roz¬ twarzajacym o temperaturze 95 °C o nastepu¬ jacym skladzie: 3,8% calkowita zawartosc alka¬ liów, 3,3% - czysty NaOH, 0,42% _ Na^S.W stosunku do zastosowanej ilosci substancji drzewnej bezwzglednie suchej wypada 18% cal¬ kowitej ilosci alkaliów, z tego 10% Na?S. Sto¬ sunek drewna bezwzglednie suchego w kg do ilosci litrów lugu warzelnego wynosi 1:4,75 (lacznie z woda zawarta w drewnie). Tempera¬ tura drewna po dodaniu lugu wynosi 90 °C.Temperature te utrzymuje sie przez 3 godziny przy ciaglym przepompowywaniu lugu. Wiórki sa przesycone wówczas praktycznie az do srod¬ ka masy jak to wykazuja próbki pobrane z ko¬ tla warzelnego. Po 3 godzinach nasycania ogrzewa sie nastepnie równomiernie w ciagu 4 godzin do 165 °C i pod cisnieniem 6,7 atom.Gotowanie przebiega w tej temperaturze w cia¬ gu 10 godzin. Nastepnie zawartosc kotla odga-i zowuje sie i spuszcza lug, a material celulo¬ zowy podlega sortowaniu. Zawiera on jeszcze okolo 1,5% calkowitej zawartosci alkaliów, przy czym nie stwierdza sie w nim obecnosci Na^S.Wydajnosc sortowanego materialu celulozo-: wego po wrzeniu wynosi 47%, stopien roztwo¬ rzenia wyrazony liczbarnadniangafiaanowa —W, - 2 -lepkosc — 900 mp. Ilosc nie roztworzonych ga¬ lazek i drzazg wynosi 0,6%.Dlugosc samozrywajaca w m 10250 o podwójne zginania S200 przy 50 SR Otrzymana celuloza papiernicza posiada wiec dobra jakosc i odpowiada najwyzszym wyma¬ ganiom.Przyklad II. (Uklad dwuokresowy). Do kotla warzelnego (jak w przykladzie I) wprowadza sie 5725 g wiórków sosnowych o zawartosci su¬ chej substancji 78,6% (4500 g bezwzglednie su¬ chej masy). Nastepnie wytwarza sie próznie i wprowadza 20,15 1 lugu nasycajacego o tem¬ peraturze 95 °C, zawierajacego 8,4% calkowitej zawartosci alkaliów, z tego 7,76% czystego NaOH i 0,74% Na2S, oraz 1,6% hemiceluloz.Wiórki nasyca sie przez 3 godziny w tempera¬ turze 80 °C przy stalym przepompowywaniu lugu. Po zakonczeniu nasycania spuszcza sie lug o stezeniu: 6,64% calkowitej zawartosci al¬ kaliów, w tym 5,68% czystego NaOH i 0,40% Na2S.Lflig ten doprowadza sie do pierwotnego Iste- zenia i mozna go bez regeneracji stosowac do ponownego nasycania.Spuszcza sie 13,16 1 lugu nasycajacego o cal¬ kowitej zawartosci alkaliów 6,64%. Otrzymuje sie przy tym nastepujacy wynik: Calkowita ilosc zastoso¬ wanego lugu 21,375 = 1710 g NaOH spuszczono 13,16 = 874 g NaOH pozostalo w drewnie = 836 g NaOH W stosunku do zastosowanej ilosci substancji drzewnej bezwzglednie suchej wynosi to 18,6% calkowitej zawartosci alkaliów, z tego 6,0% Na2S.Nasycony material drzewny zawiera teraz tyle siarczku alkalicznego ile wlasnie potrzeba do roztworzenia. Spuszczona ilosc lugu nasycajace¬ go, mianowicie 13,16 1 uzupelnia sie teraz woda ogrzana do 95 °C tak, ze wytwarza sie znowu pierwotny stosunek kapieli 1 :4,75 i w ciagu 4 godzin ogrzewa sie do temperatury 165°C i na¬ stepnie gotuje w tej temperaturze przez 6 go¬ dzin.Dalsza przeróbka jak w przykladzie I. Lug zawiera jeszcze 1,3% calkowitej zawartosci al¬ kaliów i jest wolny od Na2S.Wydajnosc sortowanego materialu po warze¬ niu wynosi 44,5%, ilosc nieroztworzonych gala¬ zek i 'drzazg 0,1%. Liczba nadmanganianowa wynosi 76, lepkosc 640 mp, dlugosc samoroz- rywajaca i podwójne zginanie wykazuja w przy¬ blizeniu ten sam rzad wielkosci jak w przy¬ kladzie I.Sposób dwuokresowy daje te korzysc, ze w pierwszym okresie mozna stosowac stezony lug sodowy (7—9%) przez co zostaje znacznie zwiekszona zdolnosc przenikania lugu do srodka masy wiórków, równiez duzych i zawierajacych galazki. Potwierdza to znacznie mniejsza ilosc nieroztworzonych drzazg. Przy stosowaniu tego procesu roztwarzanie przebiega wiec bardziej równomiernie.Sortowany material po warzeniu poddaje sie wstepnie w celu otrzymania celulozy wlókien¬ niczej normalnemu chlorowaniu i wybielaniu, ewentualnie nawet uszlachetnianiu w celu pod¬ wyzszenia zawartosci a — celulozy do 96%.W przypadku celulozy papierniczej w zalez¬ nosci od celu jej zastosowania sortowany pro¬ dukt mozna przerabiac w stanie niefoielonym wzglednie bielonym lub chlorowanym i bie¬ lonym. Uszlachetnienie celulozy jest konieczne tylko w przypadku wytwarzania wysoko warto¬ sciowych gatunków papieru.Sposób wedlug wynalazku nadaje sie wiec do wytwarzania róznych odmian celulozy papier¬ niczej, jak tez celulozy wlókienniczej o wszyst¬ kich mozliwych stopniach jakosci. Nalezy pod¬ kreslic jeszcze, ze w sposobie tym mozna osia¬ gnac znaczinde wyzszy stopien wybielenia. Za¬ leta ta jest szczególnie wazna, poniewaz jak wiadomo celuloza siarczanowa bieli sie bardzo trudno.Jak jest samo przez sie zrozumiale sposób wedlug wynalazku mozna stosowac do wszyst¬ kich gatunków 'drewna, jak tez do roslin jedno¬ rocznych. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania wysokowartosciowej ce¬ lulozy papierniczej i wlókienniczej z drewna lub jednorocznych roslin za pomoca alkalicznego roztwarzania z zastosowaniem lugu sodowego zawierajacego hemiceluloze, bez wstepnej hy¬ drolizy, znamienny tym, ze roztwarzanie prze¬ prowadza sie w ciagu 6—10 godzin pod cisnie¬ niem 6,7 atmosfer i w temperaturze do 165 °C, za pomoca lugu sodowego, zawierajacego hemi¬ celuloze o siarczkowosci 1—13% najkorzystniej 4—10% w odniesieniu do calkowitej ilosci alka¬ liów, przy czym ilosc ta wynosi 13—20% w od¬ niesieniu do bezwodnego materialu wyjsciowe¬ go, zawierajacego celuloze, a przy roztwarzaniu stezenie lugu sodowego wynosi najwyzej 5%. VEB Filmfabrik Agfa Wolfen Zastepca: mgr Józef Kaminski' rzecznik patentowy! 1j37. RSW „Prasa", Kielce. PL