RU1806240C - Способ изготовлени целлюлозного материала - Google Patents

Abstract

Использование: дл  строительных материалов . Сущность1 изобретени : целлюлозное сырье измельчают. Полученную массу пропитывают водным раствором модифицированного лигнина с рН 4-12,5. В качестве последнего используют сульфатный лигнин или карбоксиметилированный сульфатный лигнин, или карбоксилированный лигнин. Осуществл ют закрепление модифицированного лигнина хлоридом меди, вз тым в количестве не более 1 %, или хлоридом алюмини , или их смесью, вз тых в количестве, необходимом дл  закреплени  лигнина. Из- мельчение осуществл ют в две стадии. На первой стадии измельчение осуществл ют до получени  щепы и/или мелких обрезков.. На второй - ведут дефибрацию, при этом пропитку модифицированным лигнином производ т между стади ми измельчени . Закрепление осуществл ют после второй стадии измельчени , Перед пропиткой модифицированным лигнином измельченное целлюлозное сырье подвергают пропарке, а пропитку осуществл ют при 10-.80°С. Из целлюлозной массы после пропитки .удал   ют излишки раствора модифицированного лигнина осушением, разбавл ют водой до волокнистой суспензии, а формование осуществл ют путем отлива и прессовани . 2 табл.: ел с

Description

Изобретение откоситс  к способу изготовлени  целлюлозного материала типа древесно-волокнистых плит и может быть использовано в области, например, строительных материалов.

Целью изобретени   вл етс  повышение качества материала за счет улучшени  стабильности его размеров при уменьшении плотности.

Это достигаетс  тем, что в способе изготовлени  целлюлозного материала, включающем измельчение целлюлозного сырь , пропитку полученной массы водным раствором лигнина, его закрепление и формование с использованием прессованием,

согласно изобретению пропитку массы осуществл ют водным раствором модифицированного лигнина, выбранного из группы, содержащей сульфатный лигнин, карбоксиметилированный сульфатный лигнин и карбоксилированный лигнин, с рН 4-12,5 а закрепление модифицированного лигнина осуществл ют хлоридом меди, вз тым в количестве не более 1 %, или хлоридом алюмини , или их смесью, вз тые в количестве необходимом дл  закреплени  модифицированного лигнина,

Измельчение осуществл ют в две стадии , причем на первой стадии измельчени  осуществл ют до получени  щепы и/или

о

ю N

со

мелких обрезков, а на второй стадии ведут дефибрацию, при этом пропитку модифицированным лигнином производ т между двум  стади ми измельчени , а закрепление модифицированного лигнина - после вто- рой стадии измельчени .

Перед -пропиткой модифицированным лигнином измельченное целлюлозное сырье подвергают пропарке, а пропитку осуществл ют при 10-80°С,

Непосредственно после пропитки модифицированным раствором лигнина целлюлозной массы из нее дополнительно удал ют излишки раствора осушением, разбавл ют водой до волокнистой суспензии, а формование осуществл ют путем отлива и прессовани .

Изобретение иллюстрируетс  следующими примерами.

Пример. Промывка материала (напр. древесной стружки), предварительный на- .грев, Дефибрирование, размол на дисковом ролле. Пропитывание волокон раствором лигнина. Слив, возможно в сочетании с прессованием. Сливаемый пропиточный раствор может быть рециркулирован на предыдущую стадию. Закрепление, добавление закрепительного раствора, подобного раствору соли алюмини  при возможном дббавлении соли меди. ,

Слив, возможно в сочетании с прессованием . Закрепл ющий раствор после слива может быть рециркулирован на предыдущую стадию.. .

Формование волокнистого издели  со- гласно отработанному мокрому или сухому способу формовани .

П р им е р 2.

. Стади  1. Промывка материала (напр, древесной стружки), предварительный на- грев.

2. Дефибрирование, размол на дисковом ролле.

3. Пропитывание волокон со стадии 2

раствором лигнина.

4. Слив, возможно в сочетании с прессованием . Сливаемый пропиточный раствор может быть рециркулирован на стадию 3.

5. Приготовление суспензии волокон (раствор волокнистой массы), пригодной дл  формовани  мокрым способом.

6. Добавление закрепл ющего раствора в виде раствора соли алюмини  (и, возможно , соли меди) дл  закреплени  лигнина в волокнах.

Примечание. Стадии 5 и 6 могут проводитьс  совместно, при подготовке раствора волокнистой массы (суспензии волокон), добавлением веществ, необходимых дл  закреплени  согласно стадии

5

0 5 0

.

5

0

5

0

5

б, к массо-разбавительной воде, используемой на стадии 5..

7. Окончательное формование издели  методом мокрого формовани .

П р и м е р 3. Стади  1. Промывка мате риала (например, древесных стружек), предварительный нагрев.

2. Пропитывание материала раствором лигнина.

3. Слив, возможно в сочетании с прессованием . Сливаемый пропиточный раствор может быть рециркулирован на стадию 2.

4. Дефибрирование, размол на дисковом ролле..

5.Закрепление,добавление закрепл ющего раствора, подобного раствору соли алюмини  (и, возможно, соли меди).

6. Слив, возможно в сочетании с прессованием . Сливаемый закрепл ющий раствор может быть рециркулирован на стадию 5.

7. Формование волокнистого издели  общеприн тым способом мокрого или сухо- . го формовани .

П р и м е р 4. Стади  1. Промывка материала (напр, древесных стружек), предварительный нагрев.

2. Пропитывание материала раствором лигнина.

3. Слив, возможно в сочетании с прессо- ванием. Сливаемый пропиточный раствор может быть рециркулирован на стадию 2.

4. Дефибрирование, размол на дисковом ролле.

5. Приготовление суспензии волокон, пригодной дл  формовани  в соответствии с методом мокрого формовани .

6. Добавление раствора соли алюмини  (и, возможно, соли меди) дл  закреплени  лигнина в волокнах.

Примечание. Стадии 5 и 6 могут проводитьс  совместно, во врем  приготовлени  раствора волокнистой массы (суспензи  волокон ), добавлением вещества, необходимых дл  закреплени  согласно, стадии 6 к массо-разбавительной воде, используемой на стадии 5.

7. Окончательное формование издели  методом мокрого формовани .

. П р и м е р 5. Стади  1. Промывка материала (напр, древесных стружек, предварительный нагрев,

2. Дефибрирование, размол на дисковом ролле.

3. Пропитывание волокон со стадии 2 раствором лигнина.

4. Слив, возможно в сочетании с прессованием . Сливаемый пропиточный раствор может быть рециркулирован на стадию 3.

5. Формование волокнистого издели , предпочтительно методом сухого формовани , и одновременное закрепление лигнина нагреванием, требуемым дл  формовани . П р и м е р 6. Стади  1. Промывка материала (например, древесных стружек), предварительный нагрев.

2. Пропитывание материала раствором лигнина.

3. Слив, возможно в сочетании с прес- сованием. Сливаемый пропиточный раствор может рециркулироватьс  на стадию 2.

А. Дефибрирование, размол на дисковом ролле.

. 5. Формование волокнистого издели , предпочтительно сухим методом, и одновременно закрепление лигнина нагревом, необходимым дл  формовани .

Представленные стадии пропитки и закреплени  более подробно описываютс  в примерах 1-3, а полученные результаты приведены в табл.1 и 2. Примеры относ тс  к экспериментам, проведенным; в дабера- торных масштабах. Возможно,-однако, перенести этот масштаб на промышленное производство в примерах 1-6 рабочих характеристик , которые в наибольшей степени применимы к конкретным рассматриваемым производственным услови м. Описанные способы могут использоватьс  дл  производства изделий, содержащих волокна лигноцел- люлозных материалов, отличных от древесины, например бамбука, багассы, соломы . Возможно использование лигнино- вых составов, отличных от получаемых на основе крафт-лигнина, например лигнинов из лигноцеллюлозного материала, обработанного органическими растворител ми (варка в растворителе) или паром (взрывна  древесна  пульпа).

П р и м е р 1. Волокнистую пульпу, используемую дл  производства волокнистых плит,.запаривают водным паром при 100°С, а затем погружают в водный раствор при комнатной температуре, содержащей фракционированный крафт-л игнин (сульфатный лигнин). Значение рН пропиточного раствора составл ет около рН 11. Приведенную процедуру провод т при двух разных концентраци х лигнина в пропиточном растворе: 15% и 5%.

Лишний пропиточный раствор удал ют прессованием и волокнистый материал погружают в раствор хлористого алюмини  (2%) дл  закреплени  (модификации) лигнина в водонерастворимой форме.

Волокнистую пульпу разбавл ют водой до концентрации волокнистой массы .1,5%, и рН довод т до рН 4. Затем на лабораторном формоватёле листового материала провод т мокрое формование волокон, Волокнистый материал прессуют на холодном прессе в течение 1 мин при 1 МПа до содержани  сухого вещества около 30%. Гор чее прессование до листовой волокнистой плиты окончательно провод т при 210°С до толщины 3 мм.

В некоторых случа х листы подвергают последующей обработке теплом в течение 4 чпри165°С.

Контрольные издели  получают тем же путем и из тогр же сырь , но без пропитки лигнином и без закреплени .

Образцы (10 х 10 см) различных плит испытывают в отношении водопоглощени  (мас.%) и набухани  по толщине (%) после по- гружени  в воду (20°С) на 24 ч. Результаты испытаний приведены в табл.1 (образцы А и Б). Пример 2. Волокнистую пульту обрабатывают по примеру 1, за исключением того, что пропитывание лигнином провод т с применением водорастворимого, карбок- симетилированного крафт-лигнина. Значение рН дл  пропиточного раствора составл ет 7,5, а концентраци  лигнина - около 10%. Закрепление провод т по мето- дике примера 1. Результаты испытаний приведены в табл.1 (образец. В).

П р и м ё р 3. Дл  изучени  вли ни  на одновременное воздействие разных гниле- вых грибов, таких как бела , бура  и м гка  гниль, а также на прохождение бактерий, образцы древесины, пропитанной в разной степени лигнином и медью, соответственно подвергают воздействию нестерильной почвы в зараженном грибками погребе. Ре- зультаты, полученные после воздействи  в течение 9,5 мес, приведены в табл.2. Как можно видеть из табл.2, все образцы (исключа  необработанные контрольные) дают хорошие результаты, даже пропитанные лигнином с низким его содержанием.

Claims (4)

1. Формула изобретени  1. Способ изготовлени  целлюлозного материала, включающий измельчение целлюлозного сырь , пропитку полученной массы водным раствором лигнина, закрепление лигнина и его формование с исполь- зованйем прессовани , отличающийс  тем, что пропитку массы осуществл ют водным раствором модифицированного лигнина , выбранного из группы, содержащей сульфатный лигнин, карбоксиметилирован- ный сульфатный лигнин и карбоксилирован- ный лигнин, с рН 4-12,5, а закрепление

   модифицированного лигнина осуществл ют хлоридом меди, вз тым с количестве не более 1%, или хлоридом алюмини , или их смесью, вз тыми в количестве, необходимом дл  закреплени  модифицированного лигнина.
2. 2. Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что измельчение осуществл ю в две стадии, причем на первой стадии измельчег ние осуществл ют до получени  щепы и/или мелких обрезков, а на второй стадии ведут дефибрацию, при этом пропитку модифицированным лигнином производ т между двум  стади ми измельчени , а закрепление модифицированного лигнина - после второй стадии измельчени ,
3. 3. Способ по п.2, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что перед пропиткой модифицирован0

   ним лигнином- измельченное целлюлозное сырье- подвергают пропарке, а пропитку осуществл ют при 10-80°С.
4. 4. Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что непосредственно после пропитки модифицированным раствором лигнина целлюлозной массы из нее дополнительно удал ют излишки раствора осушением, разбавл ют водой до волокнистой суспензии, а формование осуществл ют путем отлива и прессовани .

   Результаты испытаний, полученные дл  пропитанных лигнином волокнистых строительных плит (плотность 1000 кг/м3)

   Испытани  в зараженном грибками погребе, врем  воздействи  9,5 мес.

   Та б л и ц а 1

   Т а б л и ц а 2

   Показатель 1-5,5 полное разрушение.

   Испытано 4 образца. Некоторые из них поделены на две части и кажда  часть оценивалась отдельно.

   Продолжение табл. 2