RU2554589C2 - Method for producing high-purity flax fibre cellulose - Google Patents

Method for producing high-purity flax fibre cellulose Download PDF

Info

Publication number
RU2554589C2
RU2554589C2 RU2013136897/05A RU2013136897A RU2554589C2 RU 2554589 C2 RU2554589 C2 RU 2554589C2 RU 2013136897/05 A RU2013136897/05 A RU 2013136897/05A RU 2013136897 A RU2013136897 A RU 2013136897A RU 2554589 C2 RU2554589 C2 RU 2554589C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
minutes
temperature
solution
hydrogen peroxide
treatment
Prior art date
Application number
RU2013136897/05A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013136897A (en
Inventor
Валентина Николаевна Галашина
Андрей Павлович Морыганов
Наталья Сергеевна Дымникова
Анатолий Георгиевич Захаров
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии растворов им. Г.А. Крестова Российской академии наук (ИХР РАН)
Общество с ограниченной ответственностью "Инновационные Технологии Льнопереработки" (ООО "ИнТехЛён")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии растворов им. Г.А. Крестова Российской академии наук (ИХР РАН), Общество с ограниченной ответственностью "Инновационные Технологии Льнопереработки" (ООО "ИнТехЛён") filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии растворов им. Г.А. Крестова Российской академии наук (ИХР РАН)
Priority to RU2013136897/05A priority Critical patent/RU2554589C2/en
Publication of RU2013136897A publication Critical patent/RU2013136897A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2554589C2 publication Critical patent/RU2554589C2/en

Links

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention refers to the chemical industry and can be used for producing cellulosic raw materials. Flax fibre is successively processed in a sulphuric acid solution and washed at a temperature of 25-30°C for 25-30 minutes; that is followed by oxidative processing in an alkaline solution of hydrogen peroxide containing a stabilising agent, first at a temperature of 20-25°C at a modulus of 0.5-0.6 for 10-15 minutes, then at a modulus of 0.8-0.9 for 10-20 minutes, then at a modulus of 1.0-1.1 for 30-60 minutes at a temperature of 70-75°C; the temperature is then increased to 96-98°C and maintained for 30-60 minutes; the modulus is reduced to 0.1-0.2, and the boiling process is continued for 50-60 minutes. That is followed by the additional oxidative processing in the alkaline solution of hydrogen peroxide in the presence of a silicate stabilising agent at a temperature of 96-98°C for 50-60 minutes followed by washing in water and processing in an aqueous solution of acetic acid.
EFFECT: invention provides producing the high-purity flax fibre with high alpha-cellulose yield, low residual natural impurities, high wetting rate and low degree of polymerisation.
3 cl, 2 tbl

Description

ВведениеIntroduction

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано для получения целлюлозного сырья, пригодного для производства эфиров целлюлозы, которые, как известно, находят широкое применение при получении вискозы, различных видов бумаги, взрывчатых веществ и т.д.The invention relates to the chemical industry and can be used to produce cellulosic raw materials suitable for the production of cellulose ethers, which are known to be widely used in the manufacture of viscose, various types of paper, explosives, etc.

Уровень техникиState of the art

В настоящее время актуальной является проблема получения высококачественной целлюлозы путем переработки отечественных ежегодно воспроизводимых растительных волокон, прежде всего, льняных. Ее решение позволит обеспечить перерабатывающие предприятия источниками целлюлозы независимо от объемов поставок и стоимости импортируемого хлопкового волокна, наиболее часто применяемого в этом качестве. В последние годы рост цен на хлопок достигал 350%. Использование льноволокон позволит также уменьшить объемы древесного сырья, как известно, перерабатываемого в целлюлозу по длительным, энергоемким, экологически опасным технологиям [Ушаков С.Н. Эфиры целлюлозы и пластические массы на их основе. Ленинград - Москва: Государственное научн.-техн. изд-во химической литературы. 1941. С.75-77].At present, the urgent problem is the production of high-quality cellulose by processing domestic annually reproduced plant fibers, primarily flax. Its solution will provide the processing enterprises with pulp sources, regardless of the volume of supplies and the cost of imported cotton fiber, which is most often used in this quality. In recent years, cotton prices have reached 350%. The use of flax fibers will also reduce the amount of wood raw materials, as is known, processed into cellulose using long-term, energy-intensive, environmentally hazardous technologies [Ushakov S.N. Cellulose ethers and plastics based on them. Leningrad - Moscow: State Scientific-Technical publishing house of chemical literature. 1941. S. 75-77].

Важным положительным моментом является также то, что снятие некоторых ограничений, например, к длине волокон, позволит более рационально использовать короткое волокно, очесы, отходы трепания и т.д. (доля которых составляет 2/3 общего объема получаемых льноволокон). В настоящее время они применяются в текстильной промышленности преимущественно для получения грубых технических материалов, т.к. не могут перерабатываться по системе мокрого прядения в высококачественные изделия. Очистка таких волокон от костры и природных примесей позволит применять их в качестве целлюлозного сырья для получения эфиров целлюлозы и высокотехнологичной продукции на их основе.An important positive point is that the removal of certain restrictions, for example, to the length of the fibers, will allow more efficient use of short fiber, tow, scraping waste, etc. (the share of which is 2/3 of the total flax fiber production). Currently, they are used in the textile industry mainly for obtaining rough technical materials, because cannot be processed using the wet spinning system into high-quality products. Purification of such fibers from bonfires and natural impurities will allow them to be used as cellulosic raw materials for the production of cellulose ethers and high-tech products based on them.

К целлюлозе, используемой для получения ее эфиров (нитроцеллюлозы, ацетилцеллюлозы, медноаммиачного волокна и др.), как известно [Бытенский В.Я., Кузнецова Е.П. Производство эфиров целлюлозы. / Под ред. Н.И. Кленковой. Л.: Химия, 1974. - С.11, ГОСТ 595-79], предъявляют требования высокой степени очистки от примесей, о которой свидетельствуют следующие показатели:To cellulose used to obtain its esters (nitrocellulose, cellulose acetate, copper-ammonia fiber, etc.), as is known [Bytensky V.Ya., Kuznetsova EP Production of cellulose ethers. / Ed. N.I. Klenkova. L .: Chemistry, 1974. - S.11, GOST 595-79], require a high degree of purification from impurities, as evidenced by the following indicators:

- содержание альфа-целлюлозы, %- alpha cellulose content,% - 96.0-99.0- 96.0-99.0 - содержание воскообразных веществ, %- content of waxy substances,% - 0.05-0.2- 0.05-0.2 - зольность, %- ash content,% - 0.06-0.1- 0.06-0.1 - степень полимеризации целлюлозы- the degree of polymerization of cellulose - 1000-1500- 1000-1500 - массовая доля нерастворимого в кислоте остатка, %- mass fraction of acid insoluble residue,% - 0.1-0.5- 0.1-0.5 - смачиваемость, г- wettability, g - 110-150- 110-150 - массовая доля волокнистой пыли, %не более- mass fraction of fibrous dust,% no more - 2.0- 2.0 - содержание посторонних сорных включений- the content of foreign debris - не допускается- not allowed

Из растительных волокон хлопок и лен наиболее богаты целлюлозным компонентом. При этом, волокна льна содержат значительно большее количество природных примесей (22-25%) в сравнении с хлопковыми (4-6%) и наряду с целлюлозой (71,2-78,0%), включают гемицеллюлозы (13,6%), пектиновые (2,8-3,2%), азотсодержащие (1,9-2,1%), зольные (1,3%), воскообразные вещества (1,7-2,7), лигнин (2,2-3,8%) [Живетин В.В. и др. Лен и его комплексное использование. М., 2002. 394 с.]. В современных отечественных сортах льна содержание лигнина может превышать 10%. Кроме того, они содержат сорные примеси в виде остатков стебля («костры»), щепочек, иголочек и др. Очистка льноволокон от костры и природных примесей обеспечивается путем проведения механических и химических обработок.Of the plant fibers, cotton and linen are most abundant in the cellulosic component. At the same time, flax fibers contain a significantly larger amount of natural impurities (22-25%) compared with cotton (4-6%) and, along with cellulose (71.2-78.0%), include hemicelluloses (13.6%) , pectin (2.8-3.2%), nitrogen-containing (1.9-2.1%), ash (1.3%), waxy substances (1.7-2.7), lignin (2.2 -3.8%) [Zhivetin V.V. and others. Flax and its complex use. M., 2002.394 s.]. In modern domestic flax varieties, the lignin content can exceed 10%. In addition, they contain weedy impurities in the form of stem residues (“bonfires”), slivers, needles, etc. Flax fiber is cleaned of bonfires and natural impurities by mechanical and chemical treatments.

Механическая очистка, как правило, включает разрыхление волокнистой массы, частичное укорочение, разволокнение грубых комплексов (продольное их деление на более тонкие) и максимальное удаление костры и сорных примесей. При этом важно не допустить излишнего разволокнения и элементаризации льняных комплексов, чтобы после химической обработки получить продукт требуемого качества. Является очевидным, что требование отсутствия посторонних сорных примесей, одновременно при низком содержании волокнистой пыли, указывают на сложность решения проблемы качественной механической очистки льноволокон.Mechanical cleaning, as a rule, includes loosening of pulp, partial shortening, razvolokanie coarse complexes (longitudinal division into thinner ones) and the maximum removal of fires and debris. At the same time, it is important to prevent excessive flaking and elementization of flax complexes, so that after chemical treatment to obtain a product of the required quality. It is obvious that the requirement of the absence of foreign debris, at the same time with a low content of fibrous dust, indicates the difficulty of solving the problem of high-quality mechanical cleaning of flax fibers.

При жидкостной обработке льноволокон значительную сложность представляет необходимость глубокой степени извлечения природных примесей и достижения высоких показателей смачиваемости волокон, высокого содержания альфа-целлюлозы.In the liquid processing of flax fibers, considerable difficulty is the need for a deep degree of extraction of natural impurities and achieve high wettability of the fibers, a high content of alpha cellulose.

Известны различные химические способы получения целлюлозы из растительных волокон.Various chemical methods for producing cellulose from plant fibers are known.

Известны способы получения целлюлозы из быстровозобновляемого недревесного растительного сырья (Мискантуса, соломы, плодовых оболочек злаковых культур) с содержанием целлюлозы не более 50% [Пат. РФ 2456394, 2448118, 2012]. Их разработка является следствием поиска новых альтернативных сырьевых источников и постоянно возрастающего внимания к переработке нетрадиционных видов волокон, к разработке новых, экономичных и экологически безопасных способов выработки целлюлозы высокого выхода и удовлетворительного качества.Known methods for producing cellulose from a rapidly renewable non-woody plant material (Miscanthus, straw, fruit shells of cereal crops) with a cellulose content of not more than 50% [Pat. RF 2456394, 2448118, 2012]. Their development is the result of the search for new alternative raw materials and constantly increasing attention to the processing of non-traditional types of fibers, to the development of new, economical and environmentally friendly methods for the production of high yield pulp and satisfactory quality.

Однако разработанные способы являются сложными, длительными, многооперационными, предполагают использование дорогостоящих реагентов и не позволяют получать целлюлозу в качестве товарного продукта для коммерческого использования и длительного хранения, поэтому, например, в способе [Пат РФ 2448118] полупродукт - щелочную целлюлозу направляют сразу на карбоксиметилирование.However, the developed methods are complex, lengthy, multioperative, involve the use of expensive reagents and do not allow cellulose to be obtained as a commercial product for commercial use and long-term storage, therefore, for example, in the method [Pat RF 2448118], the intermediate product — alkaline cellulose is sent directly to carboxymethylation.

Известен способ получения очищенного льняного волокна, включающий его предварительную механическую обработку с использованием рыхления с одновременным укорочением волокна и отделением твердых частиц, его последующую химическую обработку щелочным раствором, затем раствором кислоты, окислительную варку и обработку пероксидсодержащим раствором с промежуточными и заключительными промывками водой [Пат. РФ 2347862, 2009].A known method for producing purified flaxseed fiber, including its preliminary mechanical treatment using loosening with simultaneous shortening of the fiber and separation of solid particles, its subsequent chemical treatment with an alkaline solution, then an acid solution, oxidative cooking and processing with a peroxide-containing solution with intermediate and final washing with water [Pat. RF 2347862, 2009].

Основным недостатком способа является то, что качественные показатели очищенного волокна (содержание альфа-целлюлозы, ее степень полимеризации, остаточное содержание лигнина и др.) находятся в строгой зависимости от параметров работы отдельных единиц оборудования (скорости вращения колковых барабанов) в предложенной технологической схеме его механической очистки. Указанный способ химической обработки может использоваться лишь для волокна, прошедшего предварительную механическую обработку на конкретных видах оборудования. Это значительно ограничивает его применимость и не гарантирует получение требуемого качества при обработке льноволокон, механически очищенных по иным технологическим схемам.The main disadvantage of this method is that the quality indicators of the purified fiber (alpha-cellulose content, its polymerization degree, residual lignin content, etc.) are strictly dependent on the operating parameters of individual pieces of equipment (rotational speed of ring drums) in the proposed technological scheme of its mechanical cleaning up. The specified chemical treatment method can only be used for fibers that have undergone preliminary mechanical processing on specific types of equipment. This significantly limits its applicability and does not guarantee the receipt of the required quality when processing flax fibers mechanically peeled according to other technological schemes.

Наиболее близким к заявленному является способ получения высокоочищенной целлюлозы из механически очищенного (до остаточного содержания костры не более 1,0%) льняного волокна из различных районов произрастания [Пат. РФ 2353626, 2009].Closest to the claimed is a method of producing highly purified cellulose from mechanically peeled (to a residual content of fire not more than 1.0%) flax fiber from various areas of growth [Pat. RF 2353626, 2009].

Его осуществляют путем проведения следующих операций химической обработки льняного волокна:It is carried out by carrying out the following chemical processing operations of flax fiber:

- обработка для разрушения природных примесей при температуре 85-95°C в течение 10-30 мин раствором, содержащим (г/л):- processing for the destruction of natural impurities at a temperature of 85-95 ° C for 10-30 minutes with a solution containing (g / l):

- азотную кислоту- nitric acid - 0,1-10,0- 0.1-10.0 - поверхностно-активное вещество- surface-active substance - 0,3-0,5- 0.3-0.5 - аммонийную неорганическую соль- ammonium inorganic salt или нитрат калия или натрияor potassium or sodium nitrate - 0,1-0,5- 0.1-0.5

- промывка от продуктов разрушения в течение 20-45 минут при 70-95°C раствором, содержащим, г/л:- washing from the products of destruction for 20-45 minutes at 70-95 ° C with a solution containing, g / l:

- едкий натр- caustic soda - 3,0-5,0- 3.0-5.0

- окислительная обработка для максимально полного разрушения примесей при температуре 85-95°C в течение 30-60 мин раствором, содержащим следующие компоненты (г/л):- oxidative treatment for the most complete destruction of impurities at a temperature of 85-95 ° C for 30-60 minutes with a solution containing the following components (g / l):

- пероксид водорода- hydrogen peroxide (в пересчете на активный кислород)(in terms of active oxygen) - 1,2-1,4- 1.2-1.4 - едкий натр (100%-ный)- caustic soda (100%) - 3,0-5,0- 3.0-5.0 - натрий карбоксиметилцеллюлозу- sodium carboxymethyl cellulose - 0,02-0,1- 0.02-0.1 - неионогенный водорастворимый эфир целлюлозыnon-ionic water-soluble cellulose ether - 0,02-0,1- 0.02-0.1

- промывка водой при температуре 45-50°C в течение 15-30 минут;- washing with water at a temperature of 45-50 ° C for 15-30 minutes;

- обработка при 18-30°C в течение 15-30 мин раствором уксусной кислоты с концентрацией 0,5-1,0 г/л;- treatment at 18-30 ° C for 15-30 minutes with a solution of acetic acid with a concentration of 0.5-1.0 g / l;

- промывка водой до нейтральной реакции промывных вод;- rinsing with water until the washings are neutral;

- отжим;- spin;

- разрыхление;- loosening;

- сушка.- drying.

Недостатками способа являются следующие.The disadvantages of the method are as follows.

1. Низкая экономичность, обусловленная нерациональным расходованием химических реагентов вследствие уменьшения в реакционной зоне объемов пероксидсодержащих растворов при увеличении давления сверх допустимого в аппаратах АКД (АКДН, АКДС, АКДУ), применяемых для обработки волокнистой массы. Конструкцией данных аппаратов предусмотрено снижение давления за счет сброса в канализацию части технологического раствора. Рост давления происходит из-за:1. Low efficiency, due to the irrational consumption of chemicals due to a decrease in the volume of peroxide-containing solutions in the reaction zone when the pressure rises above the permissible level in AKD devices (AKDN, AKDS, AKDU) used for treating pulp. The design of these devices provides for a decrease in pressure due to the discharge into the sewer of part of the technological solution. The increase in pressure is due to:

- использования в качестве стабилизаторов пероксида водорода натрий карбоксиметилцеллюлозы и неионогенного водорастворимого эфира целлюлозы в низкой концентрации (суммарно 0,04-0,2 г/л) при полном исключении силикатных стабилизаторов, что не позволяет предотвратить чрезмерное выделение газообразных продуктов разложения пероксида в растворах с высоким содержанием едкого натра (3,0-5,0 г/л); указанные соединения значительно уступают в эффективности силикатным, которые в подобных условиях окислительной варки ровницы применяются в концентрации не менее 9 г/л [Справочник по химической технологии обработки льняных тканей / Под ред. Э.Р. Шелковской М.: Легкая индустрия, 1973. - с.50-73];- the use of sodium carboxymethyl cellulose and nonionic water-soluble cellulose ether as a hydrogen peroxide stabilizer in a low concentration (0.04-0.2 g / l in total) with the complete exclusion of silicate stabilizers, which does not prevent excessive release of gaseous decomposition products of peroxide in high-level solutions sodium hydroxide content (3.0-5.0 g / l); these compounds are significantly inferior in effectiveness to silicate, which in such conditions of oxidative cooking of rovings are used in a concentration of not less than 9 g / l [Handbook of chemical technology for processing linen fabrics / Ed. E.R. Shelkovskoy M .: Light industry, 1973. - S.50-73];

- использования аммонийной неорганической соли, например молибдата аммония, на стадии, предшествующей обработке пероксидсодержащим раствором и вызывающей, как известно, ускоренное разложение пероксида водорода, причем, оставаясь в спрессованной волокнистой массе даже в следовых количествах, они вызывают ускоренное разложение пероксида водорода на стадии окислительной обработки волокна;- the use of an inorganic ammonium salt, for example ammonium molybdate, at the stage preceding the treatment with a peroxide-containing solution and causing, as is known, accelerated decomposition of hydrogen peroxide, and, remaining in the compacted pulp even in trace amounts, they cause accelerated decomposition of hydrogen peroxide at the oxidative treatment stage fiber;

- перевода в нерастворимые гидроксиды катионов меди, железа и марганца, всегда присутствующих в воде и волокнистых материалах, при использовании для промывки от продуктов разрушения раствора гидроксида натрия; оседая в волокнистой массе, эти гидроксиды металлов катализируют быстрое гомолитическое разложение пероксида водорода с преимущественным выделением газообразных продуктов;- transfer of copper, iron and manganese cations, which are always present in water and fibrous materials, into insoluble hydroxides, when using a solution of sodium hydroxide for washing from the products of destruction; Settling in the pulp, these metal hydroxides catalyze the rapid homolytic decomposition of hydrogen peroxide with the predominant release of gaseous products;

- того, что рекомендуемые для промывки от продуктов разрушения растворы гидроксида натрия в концентрации до 5 г/л не могут обеспечить нейтрализацию растворов азотной кислоты, применяемой в концентрации до 10 г/л, поэтому при использовании азотной кислоты в концентрации до 10 г/л происходит частичная нейтрализация пероксидсодержащих растворов и снижение эффективности их действия на последующей стадии окислительной обработки;- the fact that sodium hydroxide solutions recommended for washing from destruction products at a concentration of up to 5 g / l cannot ensure the neutralization of nitric acid solutions used at a concentration of up to 10 g / l; therefore, when using nitric acid at a concentration of up to 10 g / l partial neutralization of peroxide-containing solutions and a decrease in the effectiveness of their action at the subsequent stage of oxidative treatment;

- высокой коррозионной опасности горячих (85-95°C) растворов азотной кислоты в концентрации до 10 г/л, т.к. снижается срок службы дорогостоящих аппаратов АКД (в базовом исполнении без комплектов носителей и грузоподъемных устройств их стоимость составляет 7-8 млн. рублей).- high corrosion hazard of hot (85-95 ° C) nitric acid solutions in a concentration of up to 10 g / l, because the service life of expensive AKD devices is reduced (in the basic version without sets of carriers and lifting devices, their cost is 7-8 million rubles).

2. Низкие качественные показатели льноволокна, такие как содержание альфа-целлюлозы, смачиваемость, остаточное содержание лигнина. Это обусловлено следующими факторами:2. Low quality indicators of flax fiber, such as alpha-cellulose content, wettability, residual lignin content. This is due to the following factors:

- снижением удельных расходов пероксида водорода и едкого натра на единицу волокнистой массы при уменьшении в реакционной зоне объемов технологических растворов;- a decrease in the specific consumption of hydrogen peroxide and sodium hydroxide per unit of pulp while reducing the volume of technological solutions in the reaction zone;

- невозможностью достижения высокой степени извлечения лигнина при обработке грубых сортов льноволокон, т.к. азотная кислота в качестве делигнифицирующего агента при обработке льноволокон применяется в концентрациях 20-40 г/л и длительности не менее 2-х часов [Известия вузов. Химия и химическая технология. 2008. Том 51. вып. 7. С. 97-100];- the inability to achieve a high degree of lignin extraction during the processing of coarse flax fiber varieties, because nitric acid as a delignifying agent in the processing of flax fibers is used in concentrations of 20-40 g / l and a duration of at least 2 hours [University News. Chemistry and chemical technology. 2008. Volume 51. 7. S. 97-100];

- высокой степенью деструкции целлюлозы при обработке льноволокон горячими растворами минеральной кислоты.- a high degree of degradation of cellulose in the processing of flax fibers with hot solutions of mineral acid.

3. Низкая экологичность технологии вследствие использования горячих растворов минеральной кислоты и выделения чрезвычайно опасных продуктов ее разрушения в воздушную рабочую зону.3. Low environmental friendliness of the technology due to the use of hot solutions of mineral acid and the release of extremely dangerous products of its destruction in the air working zone.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Задачей изобретения является поиск способа получения высокоочищенной целлюлозы из льноволокна, включающего обработку раствором для разрушения сопутствующих примесей, промывку от продуктов разрушения, окислительную обработку щелочным раствором пероксида водорода, содержащим стабилизатор, промывку водой и обработку водным раствором уксусной кислоты, который позволил бы повысить его экономичность, качество волокна и экологичность способа.The objective of the invention is to search for a method for producing highly purified cellulose from flax fiber, including treatment with a solution to destroy the accompanying impurities, washing from the products of destruction, oxidizing treatment with an alkaline solution of hydrogen peroxide containing a stabilizer, washing with water and treatment with an aqueous solution of acetic acid, which would improve its economy, fiber quality and environmental friendliness of the method.

Поставленная задача решена способом получения высокоочищенной целлюлозы из льноволокна, включающим обработку раствором для разрушения сопутствующих примесей, промывку от продуктов разрушения, окислительную обработку щелочным раствором пероксида водорода, содержащим стабилизатор, промывку водой, обработку водным раствором уксусной кислоты, при котором окислительную обработку проводят поэтапно при различных значениях силикатно-щелочного модуля, сначала при температуре 20-25°C при модуле 0,5-0,6 в течение 25-30 минут, окислительную обработку проводят поэтапно при различных значениях силикатно-щелочного модуля, сначала при температуре 20-25°C при модуле 0,5-0,6 в течение 10-15 минут, затем при модуле 0,8-0,9 в течение 10-20-ти минут, затем при модуле 1,0-1,1 в течение 30-60-ти минут при температуре 70-75°C, после чего температуру повышают до 96-98°C и выдерживают в течение 30-60 минут, затем модуль снижают до 0,1-0,2 и продолжают варку в течение 50-60 минут, а перед обработкой водным раствором уксусной кислоты, проводят дополнительную окислительную обработку щелочным раствором пероксида водорода при температуре 96-98°C в течение 50-60 минут с последующей промывкой водой, причем щелочной раствор пероксида водорода на обеих стадиях окислительной обработки содержит стабилизатор - силикат или метасиликат натрия.The problem is solved by a method for producing highly purified flax fiber cellulose, including treatment with a solution to destroy the accompanying impurities, washing from the products of destruction, oxidative treatment with an alkaline hydrogen peroxide solution containing a stabilizer, washing with water, treatment with an aqueous solution of acetic acid, in which the oxidative treatment is carried out in stages at various stages values of silicate-alkaline module, first at a temperature of 20-25 ° C with a module of 0.5-0.6 for 25-30 minutes, oxidative treatment they are carried out in stages at different values of the silicate-alkaline module, first at a temperature of 20-25 ° C with a module of 0.5-0.6 for 10-15 minutes, then with a module of 0.8-0.9 for 10-20 minutes, then with the module 1.0-1.1 for 30-60 minutes at a temperature of 70-75 ° C, after which the temperature is increased to 96-98 ° C and maintained for 30-60 minutes, then the module is reduced to 0.1-0.2 and cooking is continued for 50-60 minutes, and before treatment with an aqueous solution of acetic acid, an additional oxidative treatment with an alkaline solution of hydrogen peroxide is carried out at a temperature re 96-98 ° C for 50-60 minutes, followed by washing with water, and the alkaline solution of hydrogen peroxide at both stages of the oxidation treatment contains a stabilizer - silicate or sodium metasilicate.

При этом:Wherein:

- раствор для окислительной обработки содержит компоненты в следующем соотношении (г/л):- the solution for oxidative treatment contains components in the following ratio (g / l):

пероксид водорода (в пересчете на активный кислород)hydrogen peroxide (in terms of active oxygen) - 2,0-3,5- 2.0-3.5 силикат или метасиликат натрия (в пересчете на SiO2)sodium silicate or metasilicate (in terms of SiO 2 ) - 1,8-5,6- 1.8-5.6 кальцинированная и/или каустическая содаsoda ash and / or caustic soda до общей щелочностиto total alkalinity - 20,0-50,0- 20.0-50.0

- раствор для дополнительной окислительной обработки содержит компоненты в следующем соотношении (г/л):- the solution for additional oxidative treatment contains components in the following ratio (g / l):

пероксид водорода (в пересчете на активный кислород)hydrogen peroxide (in terms of active oxygen) - 0,7-1,5- 0.7-1.5 силикат или метасиликат натрия (в пересчете на SiO2) sodium silicate or metasilicate (in terms of SiO 2) - 1,4-2,5- 1.4-2.5 кальцинированная и/или каустическая содаsoda ash and / or caustic soda до общей щелочностиto total alkalinity - 3,0-5,0- 3.0-5.0

Изобретение позволяет получить следующие преимущества.The invention allows to obtain the following advantages.

1. Повысить экономичность за счет рационального расходования химических реагентов, которое достигается при исключении роста давления сверх допустимого в аппаратах АКД путем предотвращения чрезмерного выделения газообразных продуктов, и исключения, тем самым, уменьшения объемов пероксидсодержащих растворов в реакционной зоне. Рост давления предотвращается за счет:1. To increase the efficiency due to the rational consumption of chemicals, which is achieved by eliminating the pressure increase above the permissible level in the AKD apparatus by preventing excessive emission of gaseous products, and thereby eliminating the reduction in the volume of peroxide-containing solutions in the reaction zone. The increase in pressure is prevented by:

- выбора оптимальных соотношений силикатных стабилизаторов и щелочных агентов (силикатно-щелочного модуля), регулирующих скорость разложения пероксида водорода;- selection of optimal ratios of silicate stabilizers and alkaline agents (silicate-alkaline module) that regulate the rate of decomposition of hydrogen peroxide;

- регулирования изменений силикатно-щелочного модуля на различных стадиях технологического процесса;- regulation of changes in the silicate-alkaline module at various stages of the process;

- исключения использования для предварительного удаления примесей соединений, вызывающих ускоренное разложение пероксида водорода на последующей стадии окислительной обработки волокна;- elimination of the use for preliminary removal of impurities of compounds that cause accelerated decomposition of hydrogen peroxide in the subsequent stage of oxidative treatment of the fiber;

- уменьшения степени катализируемого разложения пероксида водорода за счет эффективного удаления каталитически активных катионов меди железа и марганца путем перевода их в растворимые сернокислые соли на стадии предварительного удаления примесей и удаления данных солей на последующей стадии промывки водой.- reducing the degree of catalyzed decomposition of hydrogen peroxide due to the effective removal of catalytically active cations of copper iron and manganese by converting them to soluble sulfate salts at the stage of preliminary removal of impurities and removal of these salts at the subsequent stage of washing with water.

Повысить экономичность за счет отсутствия коррозионноопасных соединений и повышения срока службы дорогостоящих аппаратов АКД.Increase profitability due to the absence of corrosive compounds and increase the service life of expensive AKD devices.

2. Обеспечить высокое качество любых видов льноволокон за счет:2. To provide high quality of all types of flax fibers due to:

- расходования на обработку волокна необходимых количеств химических реагентов (за счет исключения их нерациональных потерь);- expenditure on the processing of fiber required quantities of chemical reagents (by eliminating their irrational losses);

- возможности повышения удельных расходов пероксида водорода на обработку волокнистой массы;- the possibility of increasing the specific consumption of hydrogen peroxide for fiber treatment;

- снижения степени деструкции целлюлозы при исключении использования горячих растворов минеральных кислот.- reduce the degree of destruction of cellulose with the exception of the use of hot solutions of mineral acids.

3. Повысить экологическую безопасность технологии вследствие исключения выделения в воздух рабочей зоны опасных летучих продуктов разрушения применяемых химических реагентов.3. Improve the environmental safety of the technology due to the elimination of the release into the air of the working zone of hazardous volatile products of destruction of the used chemicals.

К тому же, изобретение позволяет получить следующие дополнительные преимущества:In addition, the invention provides the following additional advantages:

- возможность повышения концентрации пероксида водорода в растворе позволяет увеличить в 1,5-1,6 раза массу волокна, обрабатываемого в аппарате, т.е. проводить процесс при жидкостном модуле 6-6,5; это открывает перспективу проведения процесса при полной загрузке аппаратов АКД спрессованной волокнистой массой (например, 700-750 кг вместо 430-450 кг (при модуле 10) в аппаратах АКДУ-601 или АКДС-601);- the possibility of increasing the concentration of hydrogen peroxide in the solution allows to increase by 1.5-1.6 times the mass of the fiber processed in the apparatus, i.e. carry out the process with a liquid module 6-6.5; this opens up the prospect of a process when the AKD devices are fully loaded with compressed fiber (for example, 700-750 kg instead of 430-450 kg (with module 10) in AKDU-601 or AKDS-601 devices);

- возможность повышения концентрации пероксида водорода в растворе позволяет обрабатывать (при жидкостном модуле 10) волокно с высоким содержанием лигнина;- the possibility of increasing the concentration of hydrogen peroxide in the solution allows you to process (with a liquid module 10) fiber with a high content of lignin;

- высокоочищенное льноволокно имеет высокие показатели белизны, которые, в ряде случаев, необходимы для высококачественного целлюлозного сырья, например, направляемого на получение элитных сортов бумаги;- highly purified flax fiber has high whiteness, which, in some cases, is necessary for high-quality cellulosic raw materials, for example, aimed at obtaining elite grades of paper;

- при проведении процессов при низких жидкостных модулях снижаются удельные расходы теплоносителя (пара) за счет проведения значительной части процесса при низких температурах.- when carrying out processes at low liquid modules, the specific consumption of the coolant (steam) is reduced by carrying out a significant part of the process at low temperatures.

Рациональное построение технологического процесса позволяет получать высокоочищенное льняное волокно:Rational construction of the technological process allows to obtain highly purified flax fiber:

- с высоким выходом альфа-целлюлозы (до 96-98%);- with a high yield of alpha-cellulose (up to 96-98%);

- с низким остаточным содержанием лигнинсодержащих примесей (до 0.2-0.5%), что обеспечивает однородность химического состава получаемого целлюлозного сырья и повышает экономичность и технологичность его дальнейшей переработки;- with a low residual content of lignin-containing impurities (up to 0.2-0.5%), which ensures uniformity of the chemical composition of the resulting cellulosic raw materials and increases the efficiency and manufacturability of its further processing;

- с низкой степенью полимеризации целлюлозы (до 1100-1400), что позволяет получать эфиры с высокой степенью замещения гидроксильных групп целлюлозы, а, следовательно, позволяет получать качественные продукты на основе этих эфиров.- with a low degree of polymerization of cellulose (up to 1100-1400), which allows to obtain esters with a high degree of substitution of the hydroxyl groups of cellulose, and, therefore, allows to obtain high-quality products based on these esters.

Льняное волокно, очищенное по предлагаемому способу, соответствует требованиям, предъявляемым к целлюлозному сырью, направляемому на химическую переработку для получения эфиров целлюлозы и последующего изготовления высококачественных материалов технического и медицинского назначения.Flax fiber, purified by the proposed method, meets the requirements for cellulosic raw materials sent for chemical processing to obtain cellulose ethers and the subsequent manufacture of high-quality materials for technical and medical purposes.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретенияInformation confirming the possibility of carrying out the invention

В качестве исходного сырья можно использовать волокна льна в виде короткого волокна, очесов, отходов трепания, отходов мокрого льнопрядения (жваки) и т.д., предварительно очищенных от костры и сорных примесей (до остаточного содержания костры не более 1,0%) и разволокненных.Flax fiber in the form of short fiber, tow, scuffing waste, wet flax spinning waste (ruminant), etc., previously cleaned of fire and debris (to a residual fire content of not more than 1.0%) and flawed.

Для осуществления способа используют следующие химические реагенты:To implement the method using the following chemicals:

в качестве минеральной кислоты можно использовать серную, азотную, уксусную и др. кислоты;as a mineral acid, you can use sulfuric, nitric, acetic and other acids;

в качестве смачивателя - можно использовать известные анионактивные и неионогенные соединения, обладающие смачивающей, моющей, эмульгирующей способностью, с малым ценообразованием, выпускаемые в виде растворов, паст и т.д. отечественными и импортными производителями, например, Ивадет, Сульфосид-61 и т.д.as a wetting agent - you can use known anionic and nonionic compounds with wetting, washing, emulsifying ability, with low pricing, available in the form of solutions, pastes, etc. domestic and foreign manufacturers, for example, Ivadet, Sulfosid-61, etc.

силикат натрия Na2SiO3 (жидкое натриевое стекло) (ГОСТ 13078-81) - густая жидкость желтого или серого цвета без механических включений, видимых невооруженным глазом, содержащая от 28.5 до 33% двуокиси кремния (SiO2) и от 10-12% окиси натрия (Na2O). Плотность от 1.36 до 1.50;sodium silicate Na 2 SiO 3 (liquid sodium glass) (GOST 13078-81) - a thick yellow or gray liquid without mechanical impurities visible to the naked eye, containing from 28.5 to 33% silicon dioxide (SiO 2 ) and from 10-12% sodium oxide (Na 2 O). Density is from 1.36 to 1.50;

метасиликат натрия Na2SiO3 9 H2O (ТУ-6-18-161-82) - белый или желтый микрокристаллический продукт, содержащий 18.5-20.0% двуокиси кремния (SiO2) и 20-20.5 окиси натрия (Na2O); полностью растворяется в воде при комнатной температуре;sodium metasilicate Na 2 SiO 3 9 H 2 O (TU-6-18-161-82) - a white or yellow microcrystalline product containing 18.5-20.0% silicon dioxide (SiO2) and 20-20.5 sodium oxide (Na 2 O); completely soluble in water at room temperature;

гидроксид натрия Na2OH (технический едкий натр) (ГОСТ 2263-81) - густая жидкость или твердый продукт, выпускаемый в виде чешуек, гранул и т.д.;sodium hydroxide Na 2 OH (technical caustic soda) (GOST 2263-81) - a thick liquid or solid product produced in the form of flakes, granules, etc .;

кальцинированная сода На2СО3 (карбонат натрия или углекислый натрий) (ГОСТ 10689-73 и 5100-74) - мелкокристаллический порошок белого цвета. В зависимости от способа получения (из нефелинового сырья - ГОСТ 10689-73 или синтетическая - ГОСТ 5100-74) кальцинированная сода содержит от 91 до 99% углекислого натрия. Во влажном воздухе безводная кальцинированная сода превращается в твердые комки, однако поглощение воды незначительно. Растворимость углекислого натрия (в г на 100 г воды): при 20°C-21,5, при 100°C-45,5;soda ash On 2 CO 3 (sodium carbonate or sodium carbonate) (GOST 10689-73 and 5100-74) - white crystalline powder. Depending on the production method (from nepheline raw materials - GOST 10689-73 or synthetic - GOST 5100-74) soda ash contains from 91 to 99% sodium carbonate. In humid air, anhydrous soda ash turns into solid lumps, but water absorption is negligible. Solubility of sodium carbonate (in g per 100 g of water): at 20 ° C-21.5, at 100 ° C-45.5;

пероксид водорода H2O2 (ГОСТ 175-81) - бесцветная жидкость, выпускаемая виде раствора двух марок: техническая и медицинская с концентрацией 27,5-31,0% (весовых).hydrogen peroxide H 2 O 2 (GOST 175-81) is a colorless liquid produced as a solution of two grades: technical and medical with a concentration of 27.5-31.0% (weight).

Способ реализуют последовательным проведением операций химической обработки механически очищенного льняного волокна, включающих:The method is implemented by sequential chemical processing of mechanically peeled flax fiber, including:

- обработку волокна для разрушения сопутствующих примесей в течение 25-30 минут при температуре 25-30°C раствором, содержащим (г/л):- processing the fiber to destroy associated impurities for 25-30 minutes at a temperature of 25-30 ° C with a solution containing (g / l):

- серную кислоту- sulfuric acid - 1,5-3,5- 1.5-3.5 - смачиватель- wetting agent - 0,2-0,5- 0.2-0.5

- промывку водой при температуре 25-30°C в течение 25-30 минут;- washing with water at a temperature of 25-30 ° C for 25-30 minutes;

- окислительную обработку в растворе, содержащем следующие компоненты (г/л):- oxidative treatment in a solution containing the following components (g / l):

- пероксид водорода- hydrogen peroxide (в пересчете на активный кислород)(in terms of active oxygen) - 2,0-3,5- 2.0-3.5 - силикат или метасиликат натрия- sodium silicate or metasilicate (в пересчете на SiO2)(in terms of SiO 2 ) - 1,8-5,6- 1.8-5.6 - кальцинированная и/или каустическая сода- soda ash and / or caustic soda до общей щелочностиto total alkalinity - 20,0-50,0- 20.0-50.0

поэтапно при следующих значениях силикатно-щелочного модуля:in stages with the following silicate-alkaline module values:

- модуль 0,5-0,6 при температуре 20-25°C в течение 10-15 минут;- a module of 0.5-0.6 at a temperature of 20-25 ° C for 10-15 minutes;

- модуль 0,8-0,9 при 20-25°C в течение 10-20 минут;- a module of 0.8-0.9 at 20-25 ° C for 10-20 minutes;

- модуль 1,0-1,1 при 70-75°C в течение 30-60 минут и при температуре 96-98°C в течение 30-60 минут;- a module of 1.0-1.1 at 70-75 ° C for 30-60 minutes and at a temperature of 96-98 ° C for 30-60 minutes;

- модуль 0,1-0,2 при температуре 96-98°C в течение 50-60 минут;- module 0.1-0.2 at a temperature of 96-98 ° C for 50-60 minutes;

- промывку горячей и холодной водой;- flushing with hot and cold water;

- дополнительную окислительную обработку щелочным раствором пероксида водорода в присутствии силикатного стабилизатора в течение 50-60 минут при температуре 96-98°C при следующем соотношении компонентов (г/л):- additional oxidative treatment with an alkaline solution of hydrogen peroxide in the presence of a silicate stabilizer for 50-60 minutes at a temperature of 96-98 ° C in the following ratio of components (g / l):

- пероксид водорода- hydrogen peroxide (в пересчете на активный кислород)(in terms of active oxygen) - 0,7-1,5- 0.7-1.5 - силикат или метасиликат натрия- sodium silicate or metasilicate (в пересчете на SiO2)(in terms of SiO 2) - 1,4-2,5- 1.4-2.5 - кальцинированная и/или каустическая сода- soda ash and / or caustic soda до общей щелочностиto total alkalinity - 3,0-5,0- 3.0-5.0

с подъемом температуры в течение 50-60 минут;with a rise in temperature for 50-60 minutes;

- промывку горячей (80-90°C) и теплой водой (50-60°C);- washing with hot (80-90 ° C) and warm water (50-60 ° C);

- обработку водным раствором уксусной кислоты 0,5-1,0 г/л при температуре 20-25°C в течение 20-30 минут;- treatment with an aqueous solution of acetic acid 0.5-1.0 g / l at a temperature of 20-25 ° C for 20-30 minutes;

- высушивание.- drying.

Анализ качественных показателей волокна, полученного по заявляемому способу и способу-прототипу, осуществляли одинаково:Analysis of the quality indicators of the fiber obtained by the present method and the prototype method was carried out identically:

- содержание альфа-целлюлозы, степени полимеризации целлюлозы, смачиваемости и массовой доли волокнистой пыли проводили - в соответствии с ГОСТ 595-79;- the content of alpha cellulose, the degree of polymerization of cellulose, wettability and mass fraction of fibrous dust was carried out in accordance with GOST 595-79;

- количество лигнинсодержащих примесей в волокне определяли сернокислотным методом [Садов Ф.И. и др. Лабораторный практикум по курсу химическая технология волокнистых материалов. М.: Гизлегпром, 1963. - С.40-42].- the amount of lignin-containing impurities in the fiber was determined by the sulfuric acid method [F. Sadov and other laboratory workshop on the course chemical technology of fibrous materials. M .: Gizlegprom, 1963. - P.40-42].

Составы технологических растворов на разных стадиях химической обработки льняного волокна приведены в таблице 1. Параметры обработки и показатели качества получаемого волокна представлены в таблице 2.The compositions of the technological solutions at different stages of the chemical processing of flax fiber are shown in table 1. The processing parameters and quality indicators of the resulting fiber are presented in table 2.

Данные таблицы 2 доказывают, что, используя заявленную совокупность и последовательность операций и варьируя условия их осуществления, изобретение дает возможность получить высокоочищенное льняное волокно с высоким выходом альфа-целлюлозы, низким остаточным содержанием природных примесей, высокой скоростью смачивания и низкой степенью полимеризации, т.е. соответствует требованиям, предъявляемым к целлюлозному сырью, направляемому на химическую переработку для получения эфиров целлюлозы и последующего изготовления высококачественных материалов технического и медицинского назначения.The data in table 2 prove that, using the claimed combination and sequence of operations and varying the conditions for their implementation, the invention makes it possible to obtain highly purified flax fiber with a high yield of alpha cellulose, low residual content of natural impurities, high wetting rate and low degree of polymerization, i.e. . complies with the requirements for cellulosic raw materials sent for chemical processing to produce cellulose ethers and the subsequent manufacture of high-quality materials for technical and medical purposes.

Таблица 1Table 1 Составы технологических растворов и условия проведения процессов на разных стадиях химической обработки льняного волокнаCompositions of technological solutions and process conditions at different stages of chemical processing of flax fiber Составы технологических растворов и условия проведения процессовThe composition of the technological solutions and process conditions Значение параметров в примерах:The meaning of the parameters in the examples: 1one 22 33 4four 55 66 7 (по способу-прототипу)7 (prototype method) 1one 22 33 4four 55 66 77 88 I Обработка для удаления сопутствующих примесейI Treatment to remove associated impurities Концентрация реагентов (г/л):The concentration of reagents (g / l): кислоты: сернойacid: sulfuric 1.51.5 3,03.0 2,52,5 2,02.0 азотнойnitrogen 1.51.5 3,53,5 1010 смачивателя: Ивадет Wetting Agent: Iwadet 0,20.2 0,50.5 0,50.5 Na2NO3-0,2Na 2 NO 3 -0.2 Сульфосид-61Sulfoside-61 0,30.3 0,40.4 0,50.5 0,50.5 Температура/время, °C/мин.Temperature / time, ° C / min. 25/2525/25 25/2525/25 25/3025/30 25/2525/25 30/2530/25 25/3025/30 90/1090/10 Жидкостной модуль*Fluid module * 6,06.0 10,010.0 6,06.0 10,010.0 6,06.0 10,010.0 1010 II Промывка от продуктов разрушенияII Flushing from destruction products водойwater едкий натр - 4 г/лcaustic soda - 4 g / l Температура/время, °C/минTemperature / time, ° C / min 25/2525/25 25/2525/25 25/3025/30 25/2525/25 30/2530/25 25/3025/30 90/2090/20 III Окислительная обработкаIII Oxidative treatment Концентрация реагентов (г/л):The concentration of reagents (g / l): пероксид водорода (в пересчете на активный кислород) hydrogen peroxide (in terms of active oxygen) 2,0 2.0 2,02.0 3,033.03 2,52,5 2,02.0 3,53,5 1,21,2 Стабилизатор: силикат илиStabilizer: silicate or натрий карбокси-sodium carboxy метасиликат натрия sodium metasilicate метилцеллюлоза -0,02methyl cellulose -0.02 (в пересчете на SiO2) (in terms of SiO 2 ) 1.81.8 3,63.6 3,63.6 3,63.6 2,22.2 5.65.6 сульфацелл -0,1sulfacell -0.1 кальцинированная и/илиcalcined and / or каустическая сода caustic soda едкий натр - 3.0caustic soda - 3.0 до общей щелочностиto total alkalinity 20,020,0 35,035.0 40,040,0 35,035.0 30,030,0 50,050,0 Температура/время при (ЩМ**), °С/минTemperature / time at (ЩМ **), ° С / min 20/10(0,6)20/10 (0.6) 25/10(0,6)25/10 (0.6) 25/10(0,5)25/10 (0.5) 25/10(0,5)25/10 (0.5) 20/10(0,6)20/10 (0.6) 25/15(0,5)25/15 (0.5) нагрев до 95°C в течение 50 мин.heating to 95 ° C for 50 minutes 20/10(0,9)20/10 (0.9) 25/10 (0,8)25/10 (0.8) 25/15(0,8)25/15 (0.8) 25/20(0,8)25/20 (0.8) 20/10(0,9)20/10 (0.9) 25/20(0,8)25/20 (0.8) 75/30(1,1)75/30 (1.1) 75/40(1,0)75/40 (1.0) 70/60(1,0)70/60 (1.0) 70/50(1,0)70/50 (1.0) 70/30(1,1)70/30 (1.1) 70/60(1,0)70/60 (1.0) 98/3098/30 98/5098/50 98/6098/60 98/4098/40 98/3098/30 96/6096/60 85/6085/60 98/50(0,6)98/50 (0.6) 98/50(0,5)98/50 (0.5) 98/60(0,5)98/60 (0.5) 98/60(0,5)98/60 (0.5) 98/60(0,6)98/60 (0.6) 96/60(0,5)96/60 (0.5) Максимальное давление при 998°C***, атм.Maximum pressure at 998 ° C ***, atm. 1,51,5 2,32,3 2,92.9 2,82,8 1,51,5 3,03.0 3,9 при 68°C3.9 at 68 ° C

1one 22 33 4four 55 66 77 88 IV Дополнительная обработка в щелочном растворе пероксида водородаIV Additional treatment in an alkaline solution of hydrogen peroxide Концентрация реагентов (г/л):The concentration of reagents (g / l): пероксид водорода (в пересчете на активный кислород) hydrogen peroxide (in terms of active oxygen) 0,70.7 1,01,0 1,51,5 1,21,2 -- 1,51,5 Стабилизатор: силикат или метасиликат натрия (в пересчете на SiO2) Stabilizer: sodium silicate or metasilicate (in terms of SiO 2 ) 1,41.4 1,51,5 2,32,3 2,12.1 -- 2,52,5 кальцинированная и/или calcined and / or каустическая сода caustic soda до общей щелочностиto total alkalinity 3,03.0 3,03.0 4,64.6 4,24.2 5,05,0 Температура/время, °C/минTemperature / time, ° C / min 98/5098/50 97/5097/50 96/5096/50 98/6098/60 -- 98/6098/60 *- жидкостной модуль - отношение массы раствора к массе волокна; ** - силикатно-щелочной модуль (ЩМ) равен отношению SiO2/Na2O
*** - в использованном в экспериментах аппарате периодического действия АЛ-210/1, в миниатюре воспроизводящем промышленное оборудование для жидкостной обработки льноволокна (аппарат АКДН), не допускается давление более 3,9 атм.
* - liquid module - the ratio of the mass of the solution to the mass of the fiber; ** - alkaline silicate module (AM) is the ratio of SiO 2 / Na 2 O
*** - in the AL-210/1 batch apparatus used in the experiments, reproducing in miniature industrial equipment for liquid processing of flax fiber (AKDN apparatus), a pressure of more than 3.9 atm is not allowed.

Таблица 2table 2 Качественные показатели высокоочищенного льняного волокнаQualitative indicators of highly purified flax fiber Наименование показателейThe name of indicators Значения показателей для льноволокон, обработанных согласно примерам*:The values for the flax fibers processed according to the examples *: Норма в соответствии с ГОСТ 595Norm in accordance with GOST 595 1one 22 33 4four 55 66 7 (по способу-прототипу)7 (prototype method) Содержание альфа-целлюлозы, %The content of alpha cellulose,% 98,098.0 97,197.1 96,096.0 96,696.6 97,097.0 96,296.2 85,185.1 96.0-99.096.0-99.0 Смачиваемость, гWettability, g 150150 140140 137137 141141 130130 125125 75,075.0 110-150110-150 Количество лигнинсодержащих примесей, %The amount of lignin-containing impurities,% 0,20.2 0,20.2 0,40.4 0,30.3 0,30.3 0,50.5 2,12.1 0.1-0.50.1-0.5 Степень полимеризации целлюлозыCellulose Polymerization Degree 11001100 11001100 13001300 12001200 11001100 14001400 19001900 1000-15001000-1500 Степень белизны, %The degree of whiteness,% 7272 7070 7070 7171 7373 7070 4242 -- * - примеры 1, 2 и 5 получены при использовании мягкого льняного волокна (содержание инкрустирующих веществ до 2%), отходов чесания и мокрого льнопрядения, т.е. полубелого (жваки), примеры 3 и 4 - грубого (содержание инкрустов до 3.25%), пример 6 - очень грубого льноволокна (содержание инкрустов выше 3.5%) [Справочник по химической технологии обработки льняных тканей / Под ред. Э.Р. Шелковской М.: Легкая индустрия, 1973. - с.52].* - Examples 1, 2 and 5 were obtained using soft flaxseed fiber (incrusting substance content up to 2%), carding waste and wet flax spinning, i.e. semi-white (ruminant), examples 3 and 4 - coarse (incrust content up to 3.25%), example 6 - very coarse flax fiber (incrust content above 3.5%) [Handbook of chemical technology for processing linen fabrics / Ed. E.R. Shelkovskoy M .: Light Industry, 1973. - p.52].

Claims (3)

1. Способ получения высокоочищенной целлюлозы из льноволокна, включающий обработку раствором для разрушения сопутствующих примесей, содержащим минеральную кислоту, промывку от продуктов разрушения, окислительную обработку щелочным раствором пероксида водорода, содержащим стабилизатор, промывку водой, обработку водным раствором уксусной кислоты, отличающийся тем, что обработку раствором для разрушения сопутствующих примесей и последующую промывку осуществляют при температуре 25-30°C в течение 25-30 минут, окислительную обработку проводят поэтапно при различных значениях силикатно-щелочного модуля, сначала при температуре 20-25°C при модуле 0,5-0,6 в течение 10-15 минут, затем при модуле 0,8-0,9 в течение 10-20 минут, затем при модуле 1,0-1,1 в течение 30-60 минут при температуре 70-75°C, после чего температуру повышают до 96-98°C и выдерживают в течение 30-60 минут, затем модуль снижают до 0,1-0,2 и продолжают варку в течение 50-60 минут, а перед обработкой водным раствором уксусной кислоты проводят дополнительную окислительную обработку щелочным раствором пероксида водорода при температуре 96-98°C в течение 50-60 минут с последующей промывкой водой, причем щелочной раствор пероксида водорода на обеих стадиях окислительной обработки содержит стабилизатор - силикат или метасиликат натрия.1. A method of obtaining highly purified cellulose from flax fiber, comprising treating with a solution for the destruction of related impurities containing mineral acid, washing from the products of destruction, oxidizing treatment with an alkaline solution of hydrogen peroxide containing a stabilizer, washing with water, processing with an aqueous solution of acetic acid, characterized in that the treatment a solution for the destruction of related impurities and subsequent washing is carried out at a temperature of 25-30 ° C for 25-30 minutes, the oxidation treatment of wire t in stages at different values of the silicate-alkaline module, first at a temperature of 20-25 ° C with a module of 0.5-0.6 for 10-15 minutes, then with a module of 0.8-0.9 for 10-20 minutes then with a module of 1.0-1.1 for 30-60 minutes at a temperature of 70-75 ° C, after which the temperature is increased to 96-98 ° C and maintained for 30-60 minutes, then the module is reduced to 0, 1-0.2 and continue cooking for 50-60 minutes, and before treatment with an aqueous solution of acetic acid, an additional oxidative treatment is carried out with an alkaline solution of hydrogen peroxide at a temperature of 96-98 ° C for e 50-60 minutes followed by washing with water, the alkaline solution of hydrogen peroxide in both phases of the oxidation treatment comprises a stabilizer - silicate or sodium metasilicate. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что раствор для окислительной обработки содержит компоненты в следующем соотношении (г/л):
пероксид водорода (в пересчете на активный кислород) - 2,0-3,5 силикат или метасиликат натрия (в пересчете на SiO2) - 1,8-5,6 кальцинированная и/или каустическая сода до общей щелочности - 20,0-50,0
2. The method according to p. 1, characterized in that the solution for the oxidative treatment contains components in the following ratio (g / l):
hydrogen peroxide (in terms of active oxygen) - 2.0-3.5 sodium silicate or metasilicate (in terms of SiO 2 ) - 1.8-5.6 soda ash and / or caustic soda to total alkalinity - 20.0-50.0
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что раствор для дополнительной окислительной обработки содержит компоненты в следующем соотношении (г/л):
пероксид водорода (в пересчете на активный кислород) - 0,7-1,5 силикат или метасиликат натрия (в пересчете на SiO2) - 1,4-2,5 кальцинированная и/или каустическая сода до общей щелочности - 3,0-5,0
3. The method according to p. 1, characterized in that the solution for additional oxidative treatment contains components in the following ratio (g / l):
hydrogen peroxide (in terms of active oxygen) - 0.7-1.5 sodium silicate or metasilicate (in terms of SiO 2 ) - 1.4-2.5 soda ash and / or caustic soda to total alkalinity - 3.0-5.0
RU2013136897/05A 2013-08-06 2013-08-06 Method for producing high-purity flax fibre cellulose RU2554589C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013136897/05A RU2554589C2 (en) 2013-08-06 2013-08-06 Method for producing high-purity flax fibre cellulose

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013136897/05A RU2554589C2 (en) 2013-08-06 2013-08-06 Method for producing high-purity flax fibre cellulose

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013136897A RU2013136897A (en) 2015-02-20
RU2554589C2 true RU2554589C2 (en) 2015-06-27

Family

ID=53281854

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013136897/05A RU2554589C2 (en) 2013-08-06 2013-08-06 Method for producing high-purity flax fibre cellulose

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2554589C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2637015C1 (en) * 2016-11-08 2017-11-29 Евгений Александрович Луканин Method of producing purified cellulose from lumber fibre
RU2796023C1 (en) * 2022-06-24 2023-05-16 Александр Николаевич Прусов Method for obtaining fibrous cellulose from short flax fiber

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2308564A (en) * 1938-05-13 1943-01-19 Ralph H Mckee Recovery of cellulose and lignin from wood
RU2347862C1 (en) * 2007-10-01 2009-02-27 Институт химии растворов РАН (ИХР РАН) Method for production of refined flax fiber
RU2353626C1 (en) * 2007-10-25 2009-04-27 Институт химии растворов РАН Method of obtaining fibrous cellulose from cellulose-containing fibre
RU2448118C1 (en) * 2010-11-09 2012-04-20 Учреждение Российской академии наук Институт проблем химико-энергетических технологий Сибирского отделения РАН (ИПХЭТ СО РАН) Method of producing cellulose from non-wood plant material with native cellulose content of not more than 50% and method of producing carboxymethyl cellulose therefrom

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2308564A (en) * 1938-05-13 1943-01-19 Ralph H Mckee Recovery of cellulose and lignin from wood
RU2347862C1 (en) * 2007-10-01 2009-02-27 Институт химии растворов РАН (ИХР РАН) Method for production of refined flax fiber
RU2353626C1 (en) * 2007-10-25 2009-04-27 Институт химии растворов РАН Method of obtaining fibrous cellulose from cellulose-containing fibre
RU2448118C1 (en) * 2010-11-09 2012-04-20 Учреждение Российской академии наук Институт проблем химико-энергетических технологий Сибирского отделения РАН (ИПХЭТ СО РАН) Method of producing cellulose from non-wood plant material with native cellulose content of not more than 50% and method of producing carboxymethyl cellulose therefrom

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2637015C1 (en) * 2016-11-08 2017-11-29 Евгений Александрович Луканин Method of producing purified cellulose from lumber fibre
RU2796023C1 (en) * 2022-06-24 2023-05-16 Александр Николаевич Прусов Method for obtaining fibrous cellulose from short flax fiber

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013136897A (en) 2015-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110785436A (en) Method for treating textile-based materials
JP2020502389A (en) How to pulp cotton-based raw materials
Fan et al. A novel chemical degumming process for ramie bast fiber
CN101818379B (en) Flax fibers and preparation method thereof
CN107503158A (en) The preprocess method that a kind of rough linen yarn bio-enzyme is combined with chemical Degumming
CN104372701A (en) Ultrahigh-viscosity refined cotton production process
CN1986953A (en) Composite biological emzyme/amboceptor system and use for textile scouring process
CN111534864A (en) Ramie degumming liquid and degumming method
CN105734705A (en) Post-treatment technology of viscose fiber spinning
RU2554589C2 (en) Method for producing high-purity flax fibre cellulose
JPS6399388A (en) Bleaching of lignocellulose material
CN102505547A (en) Cotton pulp with high polymerization degree and production method for cotton pulp
CN113005533B (en) Method for removing iron ions in seed hemp pulp
CN101624799B (en) Pulping softener and pulping method adopting same
CN101158121B (en) Process for manufacturing dissolved pulp by using ethanol, sulfate and acetic acid
RU2353626C1 (en) Method of obtaining fibrous cellulose from cellulose-containing fibre
RU2347862C1 (en) Method for production of refined flax fiber
US20120223165A1 (en) Method for Obtaining Microcrystalline Cellulose from Residues Derived from Acid Delinting of Cottonseed
CN107447260A (en) A kind of preparation method of flax fiber
CN109797593A (en) The process for cleanly preparing of purified cotton under a kind of room temperature, normal pressure
CN101063278B (en) Method for hybrid giant napier producing in oxygen free radical doffing/bleaching integrated reactor with dried bananas stalk
CN103882760A (en) Method for reducing polymerization degree in process of producing pulp through linters
WO2016072885A2 (en) Cellulose production method
RU2191232C1 (en) Process of manufacturing wool from cellulose fibers
CN108588852B (en) Method for cleaning and degumming high-lignin raw material

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160807