RU2353626C1 - Способ получения волокнистой целлюлозы из целлюлозосодержащего волокна - Google Patents
Способ получения волокнистой целлюлозы из целлюлозосодержащего волокна Download PDFInfo
- Publication number
- RU2353626C1 RU2353626C1 RU2007139670/04A RU2007139670A RU2353626C1 RU 2353626 C1 RU2353626 C1 RU 2353626C1 RU 2007139670/04 A RU2007139670/04 A RU 2007139670/04A RU 2007139670 A RU2007139670 A RU 2007139670A RU 2353626 C1 RU2353626 C1 RU 2353626C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cellulose
- solution
- water
- treatment
- carried out
- Prior art date
Links
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 title claims abstract description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 title claims abstract description 29
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims abstract description 24
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 235000004431 Linum usitatissimum Nutrition 0.000 claims abstract description 13
- VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N sodium nitrate Chemical compound [Na+].[O-][N+]([O-])=O VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims abstract description 5
- 229910017053 inorganic salt Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 claims abstract description 5
- 239000004323 potassium nitrate Substances 0.000 claims abstract description 5
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Inorganic materials [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 235000010344 sodium nitrate Nutrition 0.000 claims abstract description 5
- 239000004317 sodium nitrate Substances 0.000 claims abstract description 5
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 35
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 29
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 27
- 230000006378 damage Effects 0.000 claims description 18
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 13
- 241000208202 Linaceae Species 0.000 claims description 12
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 11
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 9
- 229920003086 cellulose ether Polymers 0.000 claims description 8
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 5
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 claims description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 5
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims description 5
- 235000019812 sodium carboxymethyl cellulose Nutrition 0.000 claims description 4
- 229920001027 sodium carboxymethylcellulose Polymers 0.000 claims description 4
- 229920000663 Hydroxyethyl cellulose Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004354 Hydroxyethyl cellulose Substances 0.000 claims description 3
- 229920002153 Hydroxypropyl cellulose Polymers 0.000 claims description 3
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000011609 ammonium molybdate Substances 0.000 claims description 3
- 235000018660 ammonium molybdate Nutrition 0.000 claims description 3
- 229940010552 ammonium molybdate Drugs 0.000 claims description 3
- 239000011260 aqueous acid Substances 0.000 claims description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 235000019447 hydroxyethyl cellulose Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000001863 hydroxypropyl cellulose Substances 0.000 claims description 3
- 235000010977 hydroxypropyl cellulose Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N acetic acid;2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanal;sodium Chemical compound [Na].CC(O)=O.OCC(O)C(O)C(O)C(O)C=O DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- APUPEJJSWDHEBO-UHFFFAOYSA-P ammonium molybdate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-][Mo]([O-])(=O)=O APUPEJJSWDHEBO-UHFFFAOYSA-P 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 23
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 9
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 8
- 238000004880 explosion Methods 0.000 abstract description 5
- 239000003513 alkali Substances 0.000 abstract description 4
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 abstract description 3
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 abstract description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 abstract 1
- 240000006240 Linum usitatissimum Species 0.000 abstract 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 abstract 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 13
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 10
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 8
- 239000003721 gunpowder Substances 0.000 description 8
- 239000007844 bleaching agent Substances 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 5
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 5
- 239000001814 pectin Substances 0.000 description 5
- 235000010987 pectin Nutrition 0.000 description 5
- 229920001277 pectin Polymers 0.000 description 5
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920002488 Hemicellulose Polymers 0.000 description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 239000005708 Sodium hypochlorite Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 4
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 4
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229960000583 acetic acid Drugs 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 3
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 3
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 2
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 description 1
- LVGQIQHJMRUCRM-UHFFFAOYSA-L calcium bisulfite Chemical compound [Ca+2].OS([O-])=O.OS([O-])=O LVGQIQHJMRUCRM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000010260 calcium hydrogen sulphite Nutrition 0.000 description 1
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 1
- 238000012993 chemical processing Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000012362 glacial acetic acid Substances 0.000 description 1
- 229940093915 gynecological organic acid Drugs 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 238000006396 nitration reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001220 nitrocellulos Polymers 0.000 description 1
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- PVGBHEUCHKGFQP-UHFFFAOYSA-N sodium;n-[5-amino-2-(4-aminophenyl)sulfonylphenyl]sulfonylacetamide Chemical compound [Na+].CC(=O)NS(=O)(=O)C1=CC(N)=CC=C1S(=O)(=O)C1=CC=C(N)C=C1 PVGBHEUCHKGFQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009331 sowing Methods 0.000 description 1
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 1
- 239000012224 working solution Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
Abstract
Изобретение относится к химической промышленности. Волокнистую целлюлозу получают из целлюлозосодержащего волокна. Льняное волокно обрабатывают раствором, содержащим азотную кислоту, ПАВ, аммонийную неорганическую соль или нитрат калия или натрия. Промывают в щелочном растворе. Проводят окислительную обработку в щелочно-перекисном растворе, содержащем натрий карбоксиметилцеллюлозу и неионогенный водорастворимый эфир целлюлозы. Промывают водой и обрабатывают водным раствором уксусной кислоты. Изобретение дает возможность значительно снизить длительность процесса, повысить экономичность, снизить взрыво- и экологическую опасность, использовать отечественное ежегодно возобновляемое растительное сырье. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.
Description
Область техники
Изобретение относится к химической промышленности, а именно к получению волокнистой целлюлозы в качестве сырья для производства порохов.
Уровень техники
В настоящее время пороха изготавливают на основе нитратов целлюлозы, получаемых нитрованием высококачественной хлопковой или древесной целлюлозы. К целлюлозе, как сырью для производства порохов, предъявляют жесткие требования. Древесное или хлопковое сырье должно предварительно пройти специальную очистку для удаления примесей и максимального увеличения содержания чистой целлюлозы.
Известен способ получения древесной сульфитной целлюлозы для производства порохов [Ушаков С.Н. Эфиры целлюлозы и пластические массы на их основе. Ленинград - Москва.: Государственное научн.-техн. изд-во химической литературы. 1941. С.75-77]. Его осуществляют путем обработки древесины 4-5-кратным количеством раствора бисульфита кальция при впуске острого пара. Температура процесса 110-125°С, давление 3-4 атм, продолжительность 30-48 часов. Затем массу отмывают водой и измельчают с водой на дефибрерах. Отделенную от посторонних примесей взвесь измельченной целлюлозы в воде сгущают до содержания около 6% целлюлозы и подвергают отбелке раствором хлорной извести, промывают, на специальных машинах получают листы с содержанием около 35% сухой целлюлозы. Затем следует дополнительная очистка сульфитной целлюлозы, предназначенной для производства порохов: обработка 2% раствором NaOH при 115°, а затем 4% раствором хлорной извести.
Однако способ является малопроизводительным, длительным, энерго- и материалоемким, взрывоопасным, экологически вредным, с низким выходом целевого продукта.
Более приемлемым сырьем для производства порохов является хлопковое волокно. Однако оно тоже содержит подлежащие удалению примеси: воскообразные, пектиновые, белковые, зольные-минеральные вещества, органические кислоты, пигменты и 0,5-0,9% прочие вещества [Кричевский Г.Е. Химическая технология текстильных материалов. T.1. M., 2000. С.216].
Известен также [Ушаков С.И. Эфиры целлюлозы и пластические массы на их основе. Ленинград - Москва.: Государственное научн.-техн. изд-во химической литературы. 1941. С.62-64] способ получения целлюлозы для производства порохов из механически очищенного хлопкового волокна, являющийся наиболее близким к изобретению. Он осуществляется проведением последовательно следующих операций.
1) Обработка раствором для разрушения сопутствующих примесей. Он содержит едкий натр концентрации 10-27 г/л. Обработку ведут под давлением около 3 атм при 130-134°С без доступа воздуха в течение 4-6 часов. Из-за этой операции возрастает расход щелочи, происходит деструкция целлюлозы и уменьшается выход целевого продукта. В результате деструкции целлюлозы образуются крайне нежелательные низкомолекулярные фракции целлюлозы.
2) Промывка в две стадии:
- предварительная промывка водой от щелочи и частично от продуктов разрушения;
- окончательная промывка циркуляционной водой в течение 1 часа.
3) Окислительная обработка раствором, содержащим хлорную известь или хлорноватистокислый натрий с 0,2-0,25% активного хлора, в течение 3-4 часов при температуре 25-35°С для максимально полного разрушения сопутствующих примесей. В результате этой обработки происходит дальнейшее образование низкомолекулярных фракций вследствие деструкции целлюлозы, что снижает в последствии выход целевого продукта. При этом необходимо отдельно тщательно готовить раствор используемой хлорной извести, так как в случае неполного растворения образующиеся в растворе кусочки хлорной извести вызывают сильное местное окисление хлопкового материала с образованием оксицеллюлозы, что резко ухудшает качество целевого продукта. Поэтому предпочтительнее производить окислительную обработку растворами хлорноватистокислого натрия, а так как они неустойчивы их получают непосредственно перед использованием путем электролиза поваренной соли, что усложняет технологический процесс и повышает взрыво- и экологическую опасность.
4) Обработка водным раствором кислоты, содержащим 5 г/л серной кислоты, в течение 20-30 минут с целью разложения остатков хлорной извести или хлорноватистокислого натрия, нейтрализации остатков щелочи и вымывания низкомолекулярной фракции целлюлозы, т.е. гемицеллюлозы.
5) Промывка водой в течение 1 часа.
6) Отжим.
7) Разрыхление.
8) Сушка.
Однако этот способ имеет следующие недостатки:
- высокая длительность процесса - 9-12 часов;
- низкая экономичность за счет высокой энергоемкости дополнительной операции электролиза для получения хлорноватистокислого натрия, высокой температуры и длительности операции обработки раствором для разрушения сопутствующих примесей, повышенного расхода едкого натра, дополнительных затрат на обеспечение техники безопасности во взрывоопасном производстве и на получение рабочих растворов путем электролиза поваренной соли непосредственно перед началом стадии окислительной обработки;
- повышенная взрывоопасность вследствие использования высокого давления;
- высокая экологическая опасность вследствие использования хлорсодержащих веществ;
- использование импортируемого сырья.
Таким образом, не известен способ получения волокнистой целлюлозы для производства порохов из отечественного ежегодно возобновляемого растительного сырья с малой продолжительностью способа, экономичный, не взрывоопасный и экологически безвредный.
Сущность изобретения
Изобретательская задача состояла в поиске способа получения волокнистой целлюлозы из целлюлозосодержащего волокна, включающего обработку раствором для разрушения сопутствующих примесей, промывку от продуктов разрушения, окислительную обработку, обработку водным раствором кислоты, промывку водой, отжим, разрыхление и сушку, который позволил бы сократить длительность, повысить экономичность, обеспечить взрыво- и экологическую безопасность процесса и использовать отечественное сырье.
Поставленная задача решена способом получения волокнистой целлюлозы из целлюлозосодержащего волокна, включающим обработку раствором для разрушения сопутствующих примесей, промывку от продуктов разрушения, окислительную обработку, обработку водным раствором кислоты, промывку водой, отжим, разрыхление и сушку, в котором в качестве целлюлозосодержащего волокна используют льноволокно, обработку раствором для разрушения сопутствующих примесей ведут при 85-95°С в течение 10-30 минут раствором, содержащим (г/л):
| азотная кислота | 0,1-10 |
| поверхностно-активное вещество | 0,3-0,5 |
| аммонийная неорганическая соль | |
| или нитрат калия или натрия | 0,1-0,5, |
промывку от продуктов разрушения осуществляют при 70-95°С в течение 20-45 мин раствором едкого натра при концентрации 3-5 г/л, окислительную обработку осуществляют при 85-95°С в течение 30-60 мин раствором, содержащим, г/л:
| едкий натр | 3-5 |
| пероксид водорода в пересчете на активный кислород | 1,2-1,4 |
| натрий карбоксиметилцеллюлоза | 0,02-0,1 |
| неионогенный водорастворимый эфир целлюлозы | 0,02-0,1 |
непосредственно после окислительной обработки волокно дополнительно промывают при температуре 45-50°С в течение 30-40 мин водой, обработку водным раствором кислоты ведут при 18-30°С в течение 15-30 минут, а в качестве кислоты используют уксусную кислоту при ее концентрации 0,5-1 г/л.
При этом в качестве аммонийной неорганической соли используют или нитрат аммония, или хлорид аммония, или молибдат аммония, а в качестве неионогенного водорастворимого эфира целлюлозы используют или гидроксиэтил целлюлозу, или гидроксипропилцеллюлозу.
Изобретение позволяет получить следующие преимущества:
- уменьшить продолжительность процесса в 3-4 раза;
- повысить экономичность процесса за счет снижения энергоемкости процесса в результате исключения необходимости проведения операции электролиза, сокращения длительности процесса, отсутствия оборудования, работающего под давлением, уменьшения расхода едкого натра, исключения дополнительных затрат на обеспечение техники безопасности во взрыво- и экологически опасном производстве;
- исключить взрывоопасность производства за счет исключения необходимости использования аппаратов, работающих под давлением, и хлорсодержащих веществ;
- повысить экологическую безопасность процесса вследствие исключения хлорсодержащих веществ и использования безопасных веществ;
- использование отечественного ежегодно возобновляемого растительного сырья.
Кроме этого изобретение позволяет получить дополнительные преимущества:
- уменьшить содержание лигнина в целевом продукте до 0,2-0,3%, несмотря на высокое (4-8%) его содержание в исходном льноволокне, по сравнению с хлопковым волокном, где имеются лишь его следы;
- возможность использования различных партий льноволокна. Это очень ценное преимущество, так как известно, что в зависимости от места выращивания, погодных условий в период роста, формирования и первичной обработки льностеблей, агротехнических приемов в период сева и выращивания, селекции и репродукции льна и многих других обстоятельств, имеет место разный качественный и количественный состав льняного волокна, что очень сильно усложняет его переработку. По предлагаемому способу для химической переработки пригодны волокна льна, имеющие различный химический состав, обусловленный местом произрастания, а именно, %: α-целлюлоза 70-86; лигнин 2-8, гемицеллюлоза 7-17; пектиновые вещества 2-3; зольно-минеральные вещества 1-1,6; воскообразные вещества 1,4-2,5; белковые 2-2,5; степень полимеризации более 7000;
- снизить потери массы волокна из-за его деструкции, поскольку используются более мягкие условия обработки;
- исключить необходимость контроля образования оксицеллюлозы, которая резко ухудшает качество целевого продукта, поскольку в условиях предложенного способа она не образуется;
- возможность осуществления постадийного экспресс-контроля параметров способа, что обеспечивает высокое качество целевого продукта.
Сведения, подтверждающие возможность воспроизведения изобретения
В качестве целлюлозосодержащих волокон используют механически очищенное от костры льняное волокно при ее содержании не более 1%. Для химических обработок используют следующие реагенты:
- азотная кислота (ГОСТ 4461-77);
- в качестве поверхностно-активного вещества (ПАВ) можно использовать анионактивные и неионогенные ПАВ, например синтанол БВ (ТУ 6-36-5744684-85-90), сульфосид 31 (ТУ 6-14-487-79);
- нитрат аммония (ГОСТ 22867-77);
- молибдат аммония (ГОСТ 3765-78);
- хлорид аммония (ГОСТ 3773-72);
- нитрат натрия (ГОСТ 828-77);
- нитрат калия (ГОСТ 4168-79 или ГОСТ 19790-74);
- гидроксид натрия (технический едкий натр, ГОСТ 2263-81);
- перекись водорода (ГОСТ 175-81);
- натрийкарбоксиметилцеллюлоза (КМЦ) (ТУ 6-55-221-1453-96);
- в качестве неионогенного водорастворимого эфира целлюлозы можно использовать, например, сульфацелл, представляющий собой гидроксиэтилцеллюлозу (ГОЭЦ) (ТУ 6-55-221-1473097) или препарат марки KLUCEL М фирмы HERCULES, представляющий собой гидроксипропилцеллюлозу (ГОПЦ);
- уксусная кислота ледяная (ГОСТ 61-75).
Способ реализуют проведением последовательно следующих операций.
1) Обработка раствором для разрушения сопутствующих примесей (гемицеллюлозы, пектиновых веществ, лигнина, воскообразных, белковых и зольных веществ и 15% прочих веществ [Кричевский Г.Е. Химическая технология текстильных материалов. T.1. М., 2000. С.219]) льняного волокна при температуре 85-95°С в течение 10-30 мин раствором, содержащим (г/л): кислота азотная 0,1-10, поверхностно-активное вещество 0,3-0,5, аммонийная неорганическая соль или нитрат калия или натрия 0,1-0,5. Такая обработка позволяет разрушить большую часть гемицеллюлоз, лигнина до легко удаляемых растворимых форм, не допуская деструкции льняной целлюлозы.
2) Промывка от продуктов разрушения. Ее осуществляют в одну стадию раствором, содержащим, г/л: едкий натр 3-5 в течение 20-45 минут при 70-95°С.
3) Окислительная обработка волокна для максимально полного разрушения примесей. При этом температура 85-95°С. Время обработки 30-60 мин. Обрабатывающий раствор содержит, г/л: едкий натр 3-5, перекись водорода (в пересчете на активный кислород) 1,2-1,4, натрий карбоксиметилцеллюлозу 0,02-0,1, неионогенный водорастворимый эфир целлюлозы 0,02-0,1.
4) Промывка водой при температуре 45-50°С в течение 15-30 мин.
5) Обработка при 18-30°С в течение 15-30 мин раствором уксусной кислоты с концентрацией 0,5-1,0 г/л.
6) Промывка водой до нейтральной реакции промывных вод.
7) Отжим.
8) Разрыхление.
9) Сушка.
Примеры осуществления способа при различных параметрах приведены в таблице.
В примерах использовано короткое льняное волокно, выращенное в разных местах: 1 - в Белоруссии, 2 - в Тюменской обл., 3 - в Ивановской обл., 4 - в Тверской обл., 5 в - Омской обл. В примере 6 в качестве исходного сырья использовано волокно льна-межеумка. Для сравнения в таблице представлены данные способа прототипа (пример 7). Используемое в примере 7 исходное хлопковое волокно характеризуется следующим химическим составом: α-целлюлоза 88-96; пектиновые вещества 0,7-1,2; зола 0,7-1,6; воскообразные вещества 0,4-1,3.
Качественные характеристики целевого продукта и продукта, полученного из хлопка по прототипу, соответствуют требованиям ГОСТа на целлюлозу для производства порохов. Их определяли одинаково по следующим методикам:
- содержание волокнистой пыли - ГОСТ 595-79;
- зольность - ГОСТ 18461-73;
- содержание лигнина - ГОСТ 11960-79;
- содержание пектиновых веществ - 1. Оболенская А.В. Лабораторные работы по химии древесины и целлюлозы: Учеб. пособие для вузов. М.: Экология, 1991. 320 с.;
- содержание α-целлюлозы - ГОСТ 6840-7895-97;
- степень полимеризации - 1. Болотникова Л.С., Данилов С.Н., Самсонова Т.И. // Журн. прикл. химии. 1966. №1. С.176-180;
- смачиваемость - ГОСТ 595-79.
Данные таблицы с очевидностью свидетельствуют о достижении указанного технического результата, так как предложенный способ является значительно менее длительным, безусловно более экономичным, невзрывоопасным и экологически чистым, позволяет эффективно использовать отечественное сырье.
| Таблица 2 Параметры и общая длительность осуществления стадий способа |
|||||||||||||||
| № п/п | I стадия | II стадия | III стадия | IV стадия | V стадия | Длительность, ч | |||||||||
| Т, °С | Время, мин | Т, °С | Время, мин | Т, °С | Время, мин | Т, °С | Время, мин | Т, °С | Время, мин | ||||||
| 1 | 95 | 30 | 70 | 30 | 95 | 60 | 50 | 40 | 30 | 15 | 3 | ||||
| 2 | 95 | 30 | 85 | 30 | 90 | 60 | 45 | 30 | 18 | 30 | 3 | ||||
| 3 | 90 | 20 | 85 | 30 | 85 | 50 | 45 | 30 | 20 | 20 | 2,5 | ||||
| 4 | 85 | 15 | 95 | 45 | 90 | 40 | 50 | 30 | 25 | 20 | 2,5 | ||||
| 5 | 85 | 15 | 90 | 45 | 85 | 30 | 45 | 40 | 20 | 25 | 2,5 | ||||
| 6 | 90 | 10 | 90 | 20 | 85 | 60 | 45 | 30 | 20 | 25 | 2,5 | ||||
| Прототип 7 | I стадия | II стадия | III стадия | IV стадия | Длительность, ч | ||||||||||
| Время, мин | Т. °С | Р, атм | Время, ч | Т, °С | Время, ч | Т, °С | Время, ч | Т, °С | |||||||
| 5 | 134 | 3 | 1 | 30 | 1 | 30 | 3 | 35 | 10 | ||||||
Claims (3)
1. Способ получения волокнистой целлюлозы из целлюлозосодержащего волокна, включающий обработку раствором для разрушения сопутствующих примесей, промывку от продуктов разрушения, окислительную обработку, обработку водным раствором кислоты, промывку водой, отжим, разрыхление и сушку, отличающийся тем, что в качестве целлюлозосодержащего волокна используют льноволокно, обработку раствором для разрушения сопутствующих примесей ведут при 85-95°С в течение 10-30 мин раствором, содержащим, г/л:
азотная кислота 0,1-10
поверхностно-активное вещество 0,3-0,5
аммонийная неорганическая соль или
нитрат калия или натрия 0,1-0,5
промывку от продуктов разрушения осуществляют при 70-95°С в течение 20-45 мин раствором едкого натра при концентрации 3-5 г/л; окислительную обработку осуществляют при 85-95°С в течение 30-60 мин раствором, содержащим, г/л:
едкий натр 3-5
пероксид водорода в пересчете на активный кислород 1,2-1,4
натрий карбоксиметилцеллюлоза 0,02-0,1
неионогенный водорастворимый эфир целлюлозы 0,02-0,1
непосредственно после окислительной обработки волокно дополнительно промывают при температуре 45-50°С в течение 30-40 мин водой, обработку водным раствором кислоты ведут при 18-30°С в течение 15-30 мин, а в качестве кислоты используют уксусную кислоту при ее концентрации 0,5-1 г/л.
промывку от продуктов разрушения осуществляют при 70-95°С в течение 20-45 мин раствором едкого натра при концентрации 3-5 г/л; окислительную обработку осуществляют при 85-95°С в течение 30-60 мин раствором, содержащим, г/л:
непосредственно после окислительной обработки волокно дополнительно промывают при температуре 45-50°С в течение 30-40 мин водой, обработку водным раствором кислоты ведут при 18-30°С в течение 15-30 мин, а в качестве кислоты используют уксусную кислоту при ее концентрации 0,5-1 г/л.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве аммонийной неорганической соли используют или нитрат аммония, или хлорид аммония, или молибдат аммония.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве неионогенного водорастворимого эфира целлюлозы используют или гидроксиэтилцеллюлозу, или гидроксипропилцеллюлозу.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007139670/04A RU2353626C1 (ru) | 2007-10-25 | 2007-10-25 | Способ получения волокнистой целлюлозы из целлюлозосодержащего волокна |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007139670/04A RU2353626C1 (ru) | 2007-10-25 | 2007-10-25 | Способ получения волокнистой целлюлозы из целлюлозосодержащего волокна |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2353626C1 true RU2353626C1 (ru) | 2009-04-27 |
Family
ID=41018979
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007139670/04A RU2353626C1 (ru) | 2007-10-25 | 2007-10-25 | Способ получения волокнистой целлюлозы из целлюлозосодержащего волокна |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2353626C1 (ru) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2448118C1 (ru) * | 2010-11-09 | 2012-04-20 | Учреждение Российской академии наук Институт проблем химико-энергетических технологий Сибирского отделения РАН (ИПХЭТ СО РАН) | Способ получения целлюлозы из недревесного растительного сырья с содержанием нативной целлюлозы не более 50% и способ получения из нее карбоксиметилцеллюлозы |
| RU2554589C2 (ru) * | 2013-08-06 | 2015-06-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии растворов им. Г.А. Крестова Российской академии наук (ИХР РАН) | Способ получения высокоочищенной целлюлозы из льноволокна |
| RU2556115C1 (ru) * | 2014-04-15 | 2015-07-10 | Олеся Анатольевна Здор | Способ получения целлюлозы из бурых морских водорослей |
| WO2017062072A1 (en) * | 2015-10-07 | 2017-04-13 | Lifescienceplus, Inc. | Biocompatible carboxymethylcellulose matrix (bcm) for hemostasis, tissue barrier wound healing, and cosmetology |
| RU2625306C2 (ru) * | 2011-05-18 | 2017-07-13 | Стора Энсо Ойй | Способ производства лигнинсодержащего предшественника волокон, а также углеродных волокон |
| RU2796023C1 (ru) * | 2022-06-24 | 2023-05-16 | Александр Николаевич Прусов | Способ получения волокнистой целлюлозы из короткого льняного волокна |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU952851A1 (ru) * | 1980-07-31 | 1982-08-23 | Институт Органической Химии Ан Киргсср | Способ получени порошкообразной целлюлозы |
| RU2050362C1 (ru) * | 1991-12-06 | 1995-12-20 | Научно-производственное малое предприятие "Новэкотех" | Способ получения порошкообразного целлюлозного материала |
| RU2186071C2 (ru) * | 2000-05-30 | 2002-07-27 | Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна | Способ получения порошкообразной целлюлозы |
-
2007
- 2007-10-25 RU RU2007139670/04A patent/RU2353626C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU952851A1 (ru) * | 1980-07-31 | 1982-08-23 | Институт Органической Химии Ан Киргсср | Способ получени порошкообразной целлюлозы |
| RU2050362C1 (ru) * | 1991-12-06 | 1995-12-20 | Научно-производственное малое предприятие "Новэкотех" | Способ получения порошкообразного целлюлозного материала |
| RU2186071C2 (ru) * | 2000-05-30 | 2002-07-27 | Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна | Способ получения порошкообразной целлюлозы |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| A.Opherden, J.Blechschmidt, L.Englert, M.Henschel. Целлюлоза Бумага. - М.: Лесная промышленность, 1980, с.115-116. Усанов Х.У., Минина В.С., Зарипова А.М. Перспективы химической переработки отходов хлопководства. - Ташкент: Издательство «Наука» Узбекской ССР, 1964, с.85. * |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2448118C1 (ru) * | 2010-11-09 | 2012-04-20 | Учреждение Российской академии наук Институт проблем химико-энергетических технологий Сибирского отделения РАН (ИПХЭТ СО РАН) | Способ получения целлюлозы из недревесного растительного сырья с содержанием нативной целлюлозы не более 50% и способ получения из нее карбоксиметилцеллюлозы |
| RU2625306C2 (ru) * | 2011-05-18 | 2017-07-13 | Стора Энсо Ойй | Способ производства лигнинсодержащего предшественника волокон, а также углеродных волокон |
| RU2554589C2 (ru) * | 2013-08-06 | 2015-06-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии растворов им. Г.А. Крестова Российской академии наук (ИХР РАН) | Способ получения высокоочищенной целлюлозы из льноволокна |
| RU2556115C1 (ru) * | 2014-04-15 | 2015-07-10 | Олеся Анатольевна Здор | Способ получения целлюлозы из бурых морских водорослей |
| WO2017062072A1 (en) * | 2015-10-07 | 2017-04-13 | Lifescienceplus, Inc. | Biocompatible carboxymethylcellulose matrix (bcm) for hemostasis, tissue barrier wound healing, and cosmetology |
| CN108367093A (zh) * | 2015-10-07 | 2018-08-03 | 先进生命科学公司 | 用于止血、组织屏障、创伤愈合和美容的生物相容性羧甲基纤维素基质(bcm) |
| RU2796023C1 (ru) * | 2022-06-24 | 2023-05-16 | Александр Николаевич Прусов | Способ получения волокнистой целлюлозы из короткого льняного волокна |
| RU2811694C1 (ru) * | 2023-03-21 | 2024-01-16 | Александр Николаевич Прусов | Способ получения волокнистой целлюлозы из пеньки |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11891725B2 (en) | Recycling of cellulosic textiles | |
| JP7671076B2 (ja) | 変性アルキルスルホン酸およびその使用 | |
| CN103827146A (zh) | 纤维素纳米纤维的制造方法 | |
| CA3074194A1 (en) | Modified sulfuric acid and uses thereof | |
| RU2353626C1 (ru) | Способ получения волокнистой целлюлозы из целлюлозосодержащего волокна | |
| WO2017029685A2 (en) | A process for producing cellulose with low impurities from sugarcane bagasse | |
| CA3128675A1 (en) | Modified sulfuric acid and uses thereof | |
| KR100662042B1 (ko) | 대나무 섬유용 펄프의 제조방법 및 그 펄프 | |
| CN104762668A (zh) | 一种蒸汽闪爆-亚氯酸钠-碱处理相结合制备棉秆皮纤维的方法 | |
| CN111472186A (zh) | 一种水热预处理制备优质农作物秸秆溶解浆的方法 | |
| CN103261232B (zh) | 一种由生物质生产微晶纤维素的方法 | |
| JP2018204158A (ja) | リグノセルロース系原料からの溶解パルプの製造方法 | |
| US6392034B1 (en) | Microcrystalline cellulose | |
| CN115637601B (zh) | 一种从柚皮中绿色提取高纯纤维素纳米纤维的方法 | |
| RU2796023C1 (ru) | Способ получения волокнистой целлюлозы из короткого льняного волокна | |
| US2408849A (en) | Cellulose purification | |
| WO2016072885A2 (ru) | Способ получения целлюлозы | |
| US20060128952A1 (en) | Process for the recovery of hemicelluloses from lignocellulosic material | |
| EP4334525A1 (en) | Process for treating non-wood feedstock | |
| RU2811694C1 (ru) | Способ получения волокнистой целлюлозы из пеньки | |
| US610957A (en) | Karl andreas zschorner | |
| CA3128672A1 (en) | Modified sulfuric acid and uses thereof | |
| US1822125A (en) | Method for the treatment of cellulosic materials | |
| US227464A (en) | wilson | |
| EP4538453A1 (en) | Method for generating cellulose pulp |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131026 |