RU2287036C1 - Method of preparing cellulose-containing material - Google Patents
Method of preparing cellulose-containing material Download PDFInfo
- Publication number
- RU2287036C1 RU2287036C1 RU2005106559/12A RU2005106559A RU2287036C1 RU 2287036 C1 RU2287036 C1 RU 2287036C1 RU 2005106559/12 A RU2005106559/12 A RU 2005106559/12A RU 2005106559 A RU2005106559 A RU 2005106559A RU 2287036 C1 RU2287036 C1 RU 2287036C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- dispersion
- cellulose
- anthraquinone
- ahd
- black liquor
- Prior art date
Links
Landscapes
- Paper (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к химической технологии и может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности при производстве целлюлозы сульфатным или натронным способом.The invention relates to chemical technology and can be used in the pulp and paper industry in the production of pulp by the sulfate or soda method.
Известен способ получения целлюлозосодержащего материала путем варки лигноуглеводного материала щелочным варочным раствором под воздействием температуры и давления в присутствии суспензии антрахинона и/или их производных в водно-щелочной среде (DE 2816473, кл. D 21 C 5/00, опубл. 1979).A known method of producing cellulose-containing material by cooking ligno-carbohydrate material with an alkaline cooking solution under the influence of temperature and pressure in the presence of a suspension of anthraquinone and / or their derivatives in an aqueous alkaline medium (DE 2816473, class D 21 C 5/00, publ. 1979).
Наиболее близким аналогом является способ получения целлюлозосодержащего материала с использованием суспензии для варки целлюлозы, содержащей частицы антрахинона и черный щелок для исключения агрегирования и снижения осаждения частиц, при этом частицы антрахинона находятся в суспензии при следующем гранулометрическом и количественном составе, мас.%: частицы с размером 0,04-0,06 мм - 12-13; 0,06-0,10 мм - 38-39; 0,1-0,2 мм - остальное, а соотношение компонентов в суспензии антрахинон: черный щелок составляет соответственно 17-51:49-83 мас.% (SU 1327943, кл. В 01 F 3/12, опубл. 1987).The closest analogue is a method of obtaining a cellulose-containing material using a suspension for cooking cellulose containing particles of anthraquinone and black liquor to prevent aggregation and reduce particle deposition, while the particles of anthraquinone are in suspension with the following particle size and quantitative composition, wt.%: Particles with size 0.04-0.06 mm - 12-13; 0.06-0.10 mm - 38-39; 0.1-0.2 mm - the rest, and the ratio of the components in the suspension anthraquinone: black liquor is respectively 17-51: 49-83 wt.% (SU 1327943, CL 01 F 3/12, publ. 1987).
Недостатками этих способов являются низкая стабильность суспензии в состоянии покоя, высокая зависимость стабильности суспензии от гранулометрического состава частиц антрахинона, для поддержания суспензии во взвешенном состоянии требуется постоянное перемешивание. Это связано с тем, что при перемешивании антрахинона в смесителе не достигается эффективного размола частиц антрахинона с образованием устойчивой к разрушению системы.The disadvantages of these methods are the low stability of the suspension at rest, the high dependence of the stability of the suspension on the particle size distribution of anthraquinone particles, constant stirring is required to maintain the suspension in suspension. This is due to the fact that when mixing anthraquinone in a mixer, an effective grinding of anthraquinone particles is not achieved with the formation of a fracture resistant system.
Техническим результатом изобретения является повышение эффективности варочного процесса целлюлозы.The technical result of the invention is to increase the efficiency of the pulping process.
Данный технический результат достигается тем, что в способе получения целлюлозосодержащего материала путем щелочной обработки целлюлозосодержащего сырья под воздействием температуры и давления в присутствии дисперсии, содержащей частицы антрахинонсодержащей добавки и черный щелок, согласно изобретению дисперсию готовят путем совместного размола частиц антрахинонсодержащей добавки в среде черного щелока при их соотношении соответственно 0,71-0,9:1 до достижения плотности дисперсии 1,07-1,20. При этом достигается равномерное распределение частиц антрахинонсодержащей добавки (АХД) в варочном объеме и у поверхности лигноуглеводного материала, что улучшает реакционную способность системы (лигноуглеводный материал - АХД - варочный раствор) и приводит к повышению эффективности варочного процесса, проходящего на границе раздела фаз, с целью получения целлюлозы равномерного провара, снижения энергетических затрат на приготовление, перемешивание и транспортировку суспензии, исключения закупорки труб, насосов и транспортного оборудования. При приготовлении суспензии осуществляется мокрый размол с изменением гранулометрического состава АХД вместо перемешивания и при мокром размоле в черном щелоке происходит измельчение АХД режуще-истирающим способом до образования конечной суспензии с плотностью 1,07-1,20 и модификация поверхности частиц АХД поверхностно-активными веществами, содержащимися в черном щелоке, с образованием устойчивой к разрушению дисперсной системы.This technical result is achieved by the fact that in the method of producing a cellulose-containing material by alkaline treatment of cellulose-containing raw materials under the influence of temperature and pressure in the presence of a dispersion containing particles of anthraquinone-containing additives and black liquor, according to the invention, the dispersion is prepared by co-grinding the particles of anthraquinone-containing additives in black liquor when they are the ratio, respectively, 0.71-0.9: 1 to achieve a dispersion density of 1.07-1.20. In this case, a uniform distribution of particles of anthraquinone-containing additive (AHD) is achieved in the cooking volume and at the surface of the ligno-carbohydrate material, which improves the reactivity of the system (ligno-carbohydrate material - AHD - the cooking solution) and leads to an increase in the efficiency of the cooking process taking place at the phase boundary in order to obtaining pulp of uniform penetration, reducing energy costs for preparing, mixing and transporting the suspension, eliminating clogging of pipes, pumps and transport equipment udovaniya. When preparing a suspension, wet grinding is performed with a change in the particle size distribution of AHD instead of mixing, and when wet grinding in black liquor, the AHD is ground by a cutting-abrasive method to form a final suspension with a density of 1.07-1.20 and surface modification of the particles of AHD by surface-active substances, contained in black liquor, with the formation of a dispersion-resistant dispersion system.
Черный щелок, определенной плотности, содержит поверхностно-активные вещества и является побочным продуктом сульфатной варки [Непенин Ю.Н. Технология целлюлозы, т. 2, М.: Лесная промышленность, 1990 г.]. Черный щелок представляет собой смесь органических (2/3) и неорганических (1/3) веществ. Органические вещества состоят из продуктов деструкции лигнина, продуктов разрушения углеводов, натриевых солей смоляных и жирных кислот, сульфатного мыла. Неорганические вещества состоят из едкого натра, солей натрия (карбонатов, сульфатов, тиосульфатов).Black liquor, of a certain density, contains surfactants and is a by-product of sulfate cooking [Nepenin Yu.N. Cellulose technology, vol. 2, M .: Forest industry, 1990]. Black liquor is a mixture of organic (2/3) and inorganic (1/3) substances. Organic substances consist of lignin degradation products, carbohydrate breakdown products, sodium salts of tar and fatty acids, sulfate soap. Inorganic substances consist of sodium hydroxide, sodium salts (carbonates, sulfates, thiosulfates).
В качестве АХД используют продукты с содержанием антрахинона до 70% с исходным размером частиц 10-2,5·104 м (ТУ-6-36-1095-89).As AHD, products with anthraquinone content up to 70% with an initial particle size of 10-2.5 · 10 4 m (TU-6-36-1095-89) are used.
Заявляемое изобретение иллюстрируется следующими примерами. Сульфатные варки сосновой щепы проводили в автоклаве при следующих условиях:The invention is illustrated by the following examples. Sulphate cooking of pine chips was carried out in an autoclave under the following conditions:
расход активной щелочи к абсолютно сухой древесине 12-22% (в единицах Ма2О), сульфидность 15-30, гидромодуль 4-4,5, максимальная температура варки 170-175°С, продолжительность достижения максимальной температуры 90-210 мин, продолжительность варки 180-240 мин. АХД используют в виде дисперсии, полученной при размоле АХД в механической мельнице при скорости вращения 120-180 об/мин. В качестве дисперсионной среды используют черный щелок плотностью 1,083-1,083-1,197 (при температуре 20°С). Продолжительность размола 10-50 мин. Температура в зоне размола 60-80°С.consumption of active alkali to absolutely dry wood 12-22% (in units of Ma 2 O), sulfide content 15-30, hydromodule 4-4.5, maximum cooking temperature 170-175 ° C, duration to reach maximum temperature 90-210 min, duration cooking 180-240 minutes AHD is used in the form of a dispersion obtained by grinding AHD in a mechanical mill at a rotation speed of 120-180 rpm. As the dispersion medium, black liquor with a density of 1.083-1.083-1.197 (at a temperature of 20 ° C) is used. The grinding time is 10-50 minutes. The temperature in the grinding zone is 60-80 ° C.
Выход технической целлюлозы и определение содержания непровара рассчитывают в процентах от загруженной абсолютно сухой древесины. Степень делигнификации определяют по стандартной методике СТ СЭВ 6600-89, ИСО 302-81. Разрывную длину по ГОСТ 13525.1-79. Сопротивление раздиранию по ГОСТ 13525.3-97 (ИСО 1974-90). Сопротивление продавливанию по ГОСТ 13 525.8-86.The yield of technical pulp and the determination of the lack of penetration are calculated as a percentage of the load of absolutely dry wood. The degree of delignification is determined by the standard method of ST SEV 6600-89, ISO 302-81. Breaking length according to GOST 13525.1-79. Tear resistance according to GOST 13525.3-97 (ISO 1974-90). Bursting resistance according to GOST 13 525.8-86.
Пример 1, 2.Example 1, 2.
Сульфатные варки сосновой щепы проводили в автоклаве при условиях: расход активной щелочи к абсолютно сухой древесине 15% (в единицах Na2O), сульфидность 19, гидромодуль 4, максимальная температура варки 174°С, продолжительность достижения максимальной температуры 210 мин, продолжительность варки определялась выходом целлюлозы 50% (пример 1). При этих же условиях проводили варку с АХД. АХД использовали в виде дисперсии, полученной путем перемешивания с черным щелоком плотностью 1,197 г/см3 (пример 2).Sulphate cooking of pine chips was carried out in an autoclave under the conditions: consumption of active alkali to absolutely dry wood 15% (in units of Na 2 O), sulfide content 19, hydromodule 4, maximum cooking temperature 174 ° С, duration of reaching maximum temperature 210 min, cooking time was determined cellulose yield of 50% (example 1). Under the same conditions, cooking was carried out with AHD. AHD was used as a dispersion obtained by mixing with black liquor with a density of 1.197 g / cm 3 (example 2).
Пример 3-7.Example 3-7
Сульфатные варки сосновой щепы проводили в автоклаве при условиях: расход активной щелочи к абсолютно сухой древесине 15% (в единицах Na2О), сульфидность 16, гидромодуль 4, максимальная температура варки 174°С, продолжительность достижения максимальной температуры 210 мин, продолжительность варки определялась выходом целлюлозы 50%. АХД использовали в виде дисперсии, полученной при размоле АХД в механической мельнице при скорости вращения 150 об/мин. В качестве дисперсионной среды использовали "черный" щелок плотностью 1,083-1,197 (при температуре 20°С). Продолжительность размола дисперсии 30 мин при температуре 70°С.Sulphate boiling of pine chips was carried out in an autoclave under conditions: consumption of active alkali to absolutely dry wood 15% (in units of Na 2 О), sulphidity 16, hydromodule 4, maximum cooking temperature 174 ° С, duration of reaching maximum temperature 210 min, cooking duration was determined cellulose yield of 50%. The AHD was used in the form of a dispersion obtained by grinding the AHD in a mechanical mill at a rotation speed of 150 rpm. As the dispersion medium used "black" liquor with a density of 1.083-1.197 (at a temperature of 20 ° C). The duration of grinding the dispersion 30 minutes at a temperature of 70 ° C.
Результаты всех варок представлены в таблице.The results of all brews are presented in the table.
Из представленных в таблице данных видно, что механический размол АХД в черном щелоке при соотношении плотностей черного щелока: АХД от 0,71-0,9 (примеры 4-6) позволяет, при практически одинаковом выходе, снизить степень делигнификации, сократить количество непровара и повысить физико-механические показатели целлюлозы. По нашему мнению, это может быть связано с тем, что измельчение АХД режуще-истирающим способом в среде черного щелока, содержащего поверхностно-активные вещества, приводит к образованию устойчивой к разрушению дисперсной системы, которая доставляет и равномерно распределяет АХД по всему варочному объему. Также, вероятно, что при взаимодействии частиц АХД с черным щелоком, содержащим углеводные компоненты, происходит частичное растворение АХД с образованием водорастворимых производных АХД, которые способствуют процессу делигнификации.From the data presented in the table it can be seen that the mechanical grinding of AHD in black liquor with a ratio of black liquor densities: AHD from 0.71-0.9 (examples 4-6) allows, with almost the same output, to reduce the degree of delignification, reduce the amount of lack of penetration and increase the physical and mechanical properties of cellulose. In our opinion, this may be due to the fact that the grinding of AHD by cutting and abrasion in black liquor containing surfactants leads to the formation of a dispersion-resistant dispersion system that delivers and evenly distributes AHD throughout the cooking volume. It is also likely that during the interaction of particles of AHD with black liquor containing carbohydrate components, partial dissolution of AHD occurs with the formation of water-soluble derivatives of AHD, which contribute to the delignification process.
Размол при соотношении плотностей черного щелока: АХД 0,67 и 0,92 (примеры 5 и 7) не позволяют получать высокого каталитического эффекта от размола. Это связано с тем, что механический размол при низкой или высокой концентрации диспергируемой фазы в дисперсионной среде не является достаточно эффективным.Grinding at a density ratio of black liquor: AHD 0.67 and 0.92 (examples 5 and 7) do not allow to obtain a high catalytic effect from grinding. This is due to the fact that mechanical grinding at a low or high concentration of the dispersible phase in a dispersion medium is not sufficiently effective.
Таким образом, модификация частиц АХД при "мокром" механическом размоле в черном щелоке определенной концентрации приводит к повышению избирательности процесса делигнификации, повышению качества получаемого продукта, снижению сульфидности при варке и сокращению сернистых выбросов в атмосферу.Thus, the modification of AHD particles during wet mechanical grinding in black liquor of a certain concentration leads to an increase in the selectivity of the delignification process, an increase in the quality of the resulting product, a decrease in sulfide content during cooking, and a reduction in sulfur emissions.
Влияние параметров подготовки катализатора на процесс сульфатной варки, расход катализатора 0,1% от массы а.с.д.Table
The influence of the parameters of the preparation of the catalyst on the sulfate cooking process, the consumption of the catalyst is 0.1% by weight
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005106559/12A RU2287036C1 (en) | 2005-03-09 | 2005-03-09 | Method of preparing cellulose-containing material |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005106559/12A RU2287036C1 (en) | 2005-03-09 | 2005-03-09 | Method of preparing cellulose-containing material |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2287036C1 true RU2287036C1 (en) | 2006-11-10 |
Family
ID=37500815
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005106559/12A RU2287036C1 (en) | 2005-03-09 | 2005-03-09 | Method of preparing cellulose-containing material |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2287036C1 (en) |
-
2005
- 2005-03-09 RU RU2005106559/12A patent/RU2287036C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6545329B2 (en) | Fiber composite and method for producing the same | |
KR100547492B1 (en) | The production method of pulps and its paper products from bamboo | |
CN100507146C (en) | Hand tissue made from grass pulp and preparation method thereof | |
JP2021518492A (en) | Methods and systems for producing market pulp and their products | |
JP6661644B2 (en) | Composite of magnesium carbonate fine particles and fiber, and method for producing the same | |
WO2015152269A1 (en) | Calcium-carbonate microparticles and manufacturing method therefor | |
CA2414522C (en) | Method for preparing pulp from cornstalk | |
CN102154906B (en) | Paper pulp prepared from maize straw, preparation method thereof and paper product prepared from paper pulp | |
JP6742867B2 (en) | Method for producing inorganic carbonate | |
CN101225620B (en) | Method for preparing high-whiteness chemical pulp and paper products thereof by using corn stalk | |
US9777429B2 (en) | Continuous process for production of cellulose pulp from grass-like plant feedstock | |
JP6411934B2 (en) | Method for producing calcium carbonate fine particles | |
KR100662043B1 (en) | The production method of pulps and its paper products from bamboo | |
US11466405B2 (en) | Carboxymethylated microfibrillated cellulose fibers and composition thereof | |
CN111155354A (en) | Processing technology of virgin stock natural color toilet paper | |
US20210115160A1 (en) | Carboxymethylated microfibrillar cellulose fibers and composition thereof | |
CN104131483B (en) | A kind of high yield pulp1 high-performance bamboo fiber material and preparation method thereof prepared as raw material using bamboo | |
RU2287035C1 (en) | Cellulose production process | |
RU2287036C1 (en) | Method of preparing cellulose-containing material | |
KR101929987B1 (en) | Pulp manufacture method using corn-stalk | |
KR20090107181A (en) | Method of manufacturing paper products comprising preparation method of corn stalk pulp | |
Azhar et al. | Isolation and characterization of pulp from sugarcane bagasse and rice straw | |
CN114922001A (en) | Household paper preparation method and pulp preparation system | |
CN114480363A (en) | Method for improving efficiency of cellulase in treating pulp fibers | |
CN101451328A (en) | Un-bleaching pulp prepared by alkaline steam cooking wheat straw raw material, preparation method and use thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130310 |