PL58745B1 - - Google Patents

Description

Gdy ogrzewa sie material impregnowany roz¬ tworem kwasnego siarczynu magnezu, jony kwas- 20 nego siarczynu dysocjuja wedlug równania: 2HSO^ = = = = H2 O + SO2 + SO3™ podczas migracji uwolnionego dwutlenku siarki w kierunku powierzchni impregnowanego materialu, gdzie zostaje zobojetnione za pomoca zwiazku azo- 25 towego zastosowanego z kolei w procesie impreg¬ nowania. Wskutek tego wzrasta wartosc pH wew¬ natrz materialu, która wywoluje wytracanie sie i 'gromadzenie sie siarczynu imagnezu (MgS03) w srodkowych czesciach tego materialu. W zwiazku 30 z uprzednio wspomnianym zmniejszaniem wartosci pH i reakcji zuzywajacych siarczyn, ilosc wytra¬ conego osadu znowu sie zmniejsza i mozliwe jest nawet calkowite rozpuszczenie osadu w trakcie procesu gotowania. 35 Przez prowadzenie procesu impregnowania za pomoca roztworu kwasnego siarczynu magnezu za¬ wierajacego kwasny siarczyn amonowy mozliwe jest, jezeli pozadane jest otrzymanie na przyklad bialej masy wlóknistej, utrzymanie wysokiego ste- 40 zenia rozpuszczalnego siarczynu podczas calego procesu gotowania.Stosowanie wolnego amoniaku jako czynnika zobojetniajacego moze powodowac miejscami sto¬ sunkowo znaczne zwiekszenie wartosci pH, co mo- 45 ze pomniejszac bialosc masy wlóknistej. W kon¬ sekwencji, gdy wytwarza sie biala mase wlók¬ nista z surowca, który ma daznosc do zmiany za¬ barwienia w roztworze alkalicznym, moze byc bar¬ dziej korzystnym stosowanie siarczynu amonu, 50 mozliwie w mieszaninie z kwasnym siarczynem amonu jako czynnikiem zobojetniajacym.Proces gotowania wedlug wynalazku mozna pro¬ wadzic okresowo lub sposobem ciaglym w fazie pary oraz w fazie cieklej. Szczególnie korzystny 55 sposób polega na nastepujacych stopniach opera¬ cyjnych: nasycanie materialu roslinnego przez obróbke para; impregnowanie poddawanego dzialaniu pary ma- 60 terialu roztworem siarczynu magnezu przez pra¬ sowanie naparowanego materialu mechanicznie i na¬ stepnie rozprezanie w roztworze impregnujacym pod jego powierzchnia i oddzielenie nadmiaru roz¬ tworu impregnujacego, na przyklad przez samo- 65 odwadnianie;58745 6 zasilanie imregnowanego materialu do warnika, za pomoca obrotowego podajnika lub innego nie sprezajacego urzadzenia, polaczonego obecnie (w czasie zasilania) lub uprzednio z obojetniajacym zwiazkiem azotowymi, takim jak gazowy amoniak lub wodorotlenek amonowy, siarczyn amonu lub mocznikowe substancje; gotowanie za pomoca bezposredniej pary; okresowe lub ciagle usuwanie materialu ogrze¬ wanego pod cisnieniem w celu rozdrobnienia wy¬ ladowywanego materialu przez rozwlóknienie i mielenie bezposrednio z wyladowywaniem, albo w jednej lub kilku oddzielnych, kolejnych oper racjach czesciowo lub calkowicie eliminuje sie cisnienie, zmniejsza temperature i rozcienczenie.Material po obróbce para wprowadza sie pod¬ dajac mechanicznemu sprezaniu do naczynia reak¬ cyjnego za pomoca stozkowego slimaka. Rozpreza¬ nie i absorbcja roztworu nastepuje w naczyniu umieszczonym w warniku.Material poddawany lub nie poddawany dziala¬ niu pary mozna równiez impregnowac na zasadzie przenikania i/lub dyfuzji pod normalnym, zmniej¬ szonym lub powiekszonym cisnieniem i normalnej 10 15 20 25 lub podwyzszonej temperaturze. Impregnowany material zaladowuje sie do warnika za pomoca obrotowego lub podobnego zasilacza.Proces impregnacji mozna prowadzic równiez w prózni. Jezeli sprawa naglaca jest odzyskiwanie chemikalii i/lub usuwanie lugów odpadkowych, ze wzgledu na zanieczyszczanie wód, lug odpad¬ kowy oddziela sie odparowuje i spala, po czym otrzymany popiól magnezowy zawraca do roztwo¬ ru kwasnego siarczynu przez traktowanie dwu¬ tlenkiem siarki.Nastepujace badania przeprowadzone w labo¬ ratoryjnej póltechnicznej skali, wyjasniaja wyni¬ ki otrzymywane w procesie gotowania, prowadzo¬ nym sposobem wedlug wynalazku.Przyklad I. (Biala masa wlóknista, wydajnosc 82%). 600 g wiórów brzozowych absolutnie su¬ chych nasycano para w ciagu 15 minut, spraso¬ wano w prasie hydraulicznej do 140 kg/cm2 i roz¬ prezono w temperaturze 60°C w 5000 ml roztworu z kwasnego . siarczanu magnezu, zawierajacego 32,2 g (0,80 mola) MgO/ilitr o wartosci pH = 4,0.Po 30 minutach roztwór nie zaabsorbowany przez wióry usunieto. Zaabsorbowane zostalo 1000 ml roz- Tablica Przyklad MgO g/kg abs. suchego drewna S g/kg abs. suchego drewna NH3 g/kg abs, suchego drewna Czas gotowania w mi¬ nutach Temperatura gotowania w °C pH po rozwlóknieniu Wydajnosc masy w %j Wyniki badania papieru: Stopien czystosci, S.R.° CSF ml Masa, cm8 g Rozerwanie, procent Mullera Dlugosc zrywajaca w metrach Wydluzenie w %, Wspólczynnik rozrywa¬ nia Wytrzymalosc na pod¬ wójne sklad./800g/g CMT na goraco funty CMT kondycjon. funty Wybielenie w %j Matowosc I - 44,50 252,0 1,29 46,0 7300 4,00 78,0 201,0 45,0 64,0 56,0 187,0 53,6 85,5 7,3 20,0 170,00 4,65 82,1 20 557 1,87 14 4973 2,3 64 6 33 34 52 30 352 1,60 24 5079 2,9 78 18 50 47 52 II 20,7 33,0 3,6 15 170 63 123 1,27 42 7772 4,3 73 234 49 70 49 214 4,4 87,9 1) 1) 70 66 50 20 530 1,60 22 5376 3,2 77 27 48 43 46 239 III 17,3 27,5 7,2 1 28 170 4,0 75,3 33,5 327 1,38 37 6841 4,0 75 63 60 48 46 245 48 193 1,29 43 7035 4,2 65 139 69 55 44 209 IV 23,2 55,2 12,2 20 170 4,5 80,5 2) 2) 71 63 46 31 380 1,56 29 6644 3,2 70 35 58 47 61 270 3) 59 150 U 42 8111 4,3 68 211 54 58 57 228 1) 25%j S. R. 20 + 75% S. R. 63 2) 25% iS.R. 20 + 75% S. R. 48 3) W tym 4,9 g jako kwasny siarczyn amonowy w procesie impregnowania i 7,3 g po impregnacji jako 5-molowy stezony amoniak.58745 tworu. Jest to niezwykle duza ilosc, spowodowa¬ na tym, ze wióry byly o stosunkowo wysokim stopniu rozdrobnienia. Ilosc zaabsorbowanego roz¬ tworu na 1 kg suchych wiórów wynosila 1,67 litra, w tym ilosc MigO stanowila '1,14 imala/kg, co od¬ powiada 4,60%. Wióry umieszczono w laboratoryj¬ nym rozwlókniaczu (defibratorze) i zalano 50 ml 5-molowym roztworem wodorotlenku amonu = 0,42 mola/kg suchego drewna = 0,71% i ogrze¬ wano bezposrednio para w ciagu 20 minut do temperatury 170°C (7,2 atmosfery). Rozwlókniacz oziebiono przepuszczajac przez plaszcz zimna wo¬ de az temperatura w masie osiagnela nieco mniej niz 100°C, podczas rozwlókniania masy, w ciagu 30 irtouit. CPo 5, 10 i 18 imtaitach postepujacego rozwlókniania, wartosc pH masy wynosila 5,3, 5,2, 4,8 i 4,65. Po przemyciu masy wlóknistej wydaj¬ nosc wynosila 82%. Mase wlóknista oczyszczano w tarczowym rafinerze i wytwarzano arkusze papie¬ ru. WyiniM doswdadczailne podane sa w tablicy.Przyklad n. (Masa wlóknista typu falistego, o wysokiej wydajnosci 88%). 700 g absolutnie suchych wiórów brzozowych impregnowano jak w przykladzie I, stosujac roz¬ twór kwasnego siarczynu magnezu zawierajacy 16,4 g lub 0,41 (mola iMjgO/Mtr i wartosci pH = 4,0.Wióry byly grubsze i tylko 1,9 litra roztworu zo¬ stalo zaabsorbowane na 1 kg suchego drewna, co odpowiada 0,53 mola 1 kg suchego drewna lub 2,15%. 30 mlf/mol stezonego amoniaku = 0,21 mo¬ la/l kg suchego drewna = 0,36% wlano na impreg¬ nowane wióry. Gotowanie prowadzone w ciagu 15 minut w temperaturze 170°C. Rozwlókniacz na¬ stepnie oziebiono jak w przykladzie I. Po 5 i 10 minutach i po rozwlóknieniu wartosc pH masy wlóknistej wynosila 5,40, 4,85 i 4,40. Wydajnosc wynosila 88%. Wyniki badan arkuszy papieru wy¬ produkowanych z masy wlóknistej podane sa w . tablicy.Przyklad III. (Masa wlóknista typu falistego, o niskiej wydajnosci 75,3%).Te same ilosci drewna impregnowano tym sa¬ mym roztworem, jak w przykladzie II. Dodano podwójna ilosc 5-molowego amoniaku. Zaabsorbo¬ wana ilosc MgO = 0,43 mola/l kg suchego drewna = 1,73%. Amoniak = 0,42 mola/jl kg suchego drew¬ na = 0,72%. Gotowanie prowadzono w ciagu 26 mi¬ nut w temperaturze 170°C. Oziebianie, rozwlók¬ nianie itd., prowadzono jak w przykladzie I, war¬ tosc pH po 10 i 15 minutach i rozwlóknieniu = 4,5, 4,35 i 4,0. Wydajnosc masy wlóknistej 75,3%.Badania przeprowadzono na arkuszach papieru wytworzonych z tej masy wlóknistej podane sa w tablicy.Przyklad IV. (Biala masa wlóknista, wydajnosc 80,5%). 7Ó0 g swiezych wiórów brzozowych, absolutnie suchych nasycono para i impregnowano tak jak w przykladzie 1, roztworem siarczynu magnezowo — amonowego, zawierajacym 0,60 mola = 24,2 g MgO i 0,3 mola = 5,1 g NH3 na 1 li pH = 4,0. Drewno absorbowalo 0,96 litra, to znaczy 23,2 MgO i 55,2 g siarki ma 1 .kg suchego drewma.Impregnowane drewno traktowano w rozwlóknia¬ czu 75 ml 5-molowego stezonego amoniaku = 7,3 g 5 NH3/kg suchego drewna. Cala ilosc uzytego NH3 = 13,2 g/kg bezwzglednie suchego direwna.Gotowanie prowadzono w ciagu 30 minut w tem¬ peraturze 170°C. Oziebianie i rozwlóknianie pro¬ wadzono jak w przykladzie I. Wartosc pH po 10 io minutach i rozwlóknieniu = 4,95 i 4,5. Wydajnosc masy wynosila 80,5%.Próby wykonane na papierze wytworzonym z tej masy podane sa w tablicy 1. 1) 25% S. R. 20 + 75% S. R. 63 15 2) 25% S. R. 20 + 75% S. R. 48 3) W tym 4,9 g jako kwasny siarczyn amonowy w procesie impregnowania i 7,3 g po impreg¬ nacji jako 5-molowy stezony amoniak. 20 PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania pólchemicznego i che- miczno-mechanicznego masy wlóknistej z roslin¬ nego, zawierajacego lignoceluloze, materialu do 25 wyrobu papieru, tektury, plyt pilsniowych i po¬ dobnych wyrobów, znamienny tym, ze material impregnuje sie roztworem kwasnego siarczynu so¬ dowego, ogrzewa pod cisnieniem i nastepnie roz- Pb puszczalnym w wodzie zwiazkiem azotu, o wlas- 30 ciwosciach zobojetniajacych, podnoszacych wartosc pH i poddaje mechanicznemu rozwlóknieniu i/lub mieleniu w sposób znany.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze 35 stosuje sie roztwór kwasnego siarczynu magnezu, zawierajacy oprócz kwasnego siarczynu magnezu kwasny siarczyn amonowy i/lub wolny dwutlenek siarki.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1 i 2, znamienny tym, 40 ze stosuje sie roztwór kwasnego siarczynu mag¬ nezu skladajacy sie z zawracanego lugu odpadko¬ wego, który regeneruje sie z kwasnym siarczynem magnezowym lub z kwasnym siarczynem amono¬ wym i dwutlenkiem siarki. 45 4. Sposób wedlug zastrz. 1—3, znamienny tym, ze jako zobojetniajacy zwiazek azotowy stosuje sie amoniak, amine, amidek lub sole tych zasad ze slabym lub nieco mocniejszym kwasem takim jak kwas weglowy, dwutlenek siarki i*kwas octo- 50 wy. 5. Sposób wedlug zastrz. 1—4, znamienny tym, ze stosuje sie jako zobojetniajacy zwiazek azoto¬ wy gazowy amoniak lub stezony roztwór amonia¬ ku, siarczyn amonowy, najkorzystniej w mieszani¬ nie z kwasnym siarczynem amonowym lub sub¬ stancjami takimi jak mocznik, karbamid. 6. Sposób wedlug zastrz. 1—5, znamienny tym, ze ogrzewanie pod cisnieniem impregnowanego 60 materialu prowadzi sie w fazie parowej, przy czym stosunek suchego materialu do cieczy jest wyzszy od 1:4, korzystnie 1 :3. LZGraf. zam. 268 7. 25.VII.69. 250 PL