RU2755986C1 - Method for producing cellulose fluff - Google Patents

Method for producing cellulose fluff Download PDF

Info

Publication number
RU2755986C1
RU2755986C1 RU2020123451A RU2020123451A RU2755986C1 RU 2755986 C1 RU2755986 C1 RU 2755986C1 RU 2020123451 A RU2020123451 A RU 2020123451A RU 2020123451 A RU2020123451 A RU 2020123451A RU 2755986 C1 RU2755986 C1 RU 2755986C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cellulose
fibers
fibres
wood
enzyme
Prior art date
Application number
RU2020123451A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ираида Ивановна Осовская
Вероника Сергеевна Антонова
Александр Семенович Смолин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайна (СПбГУПТД)"
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 образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайна (СПбГУПТД)" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайна (СПбГУПТД)"
Priority to RU2020123451A priority Critical patent/RU2755986C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2755986C1 publication Critical patent/RU2755986C1/en

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H11/00Pulp or paper, comprising cellulose or lignocellulose fibres of natural origin only
    • D21H11/02Chemical or chemomechanical or chemothermomechanical pulp
    • D21H11/04Kraft or sulfate pulp

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Paper (AREA)

Abstract

FIELD: paper.SUBSTANCE: invention relates to the timber and pulp and paper industry and can be used for production of cellulose fluff from coniferous and foliiferous wood for production of disposable sanitary products, e.g., paper towels. Described is a method for producing cellulose fluff for paper towels from wood pulp, characterised by the fact that the wood pulp consisting of foliiferous or coniferous wood bleached in one stage is subjected to treatment with a BANZYME L90 enzyme for 5 to 10 minutes at a temperature of 50°C with an enzyme consumption rate of 0.05 to 0.2 g/kg of cellulose, dried to a moisture content of 45-55%, then crushed by aerodynamical dissolution of the cellulose for 7 to 15 s, and the process of mixing and separating the air suspension of cellulose fibres is executed by rotating rotor blades at a rate of 30 m/s with simultaneous formation of a uniform flow of the air suspension of cellulose fibres and supply thereof via a mass supply channel to a forming mesh resulting in a formed layer of fibres with a combination of fibres with a length of 0.5 to 1.5 mm from 20 to 30% and fibres longer than 1.5 mm from 70 to 80% for foliiferous wood and fibres with a length of 0.5 to 1.5 mm from 21 to 32% or fibres longer than 1.5 mm from 68 to 79% for coniferous wood, followed by applying the formed layer of antibacterial additive onto the surface in an amount of 1.5 wt.% at a content of the components: water solution of cluster silver - 0.5 wt.%, citric acid - 3.0 wt.%, hydrogen peroxide - 2.5 wt.% and distilled water - 94.0 wt.% by a sprayer at an angle of inclination during spraying of 90°, followed by drying under a pressure of 1.0 to 2.0 atm for 1 to 3 minutes at a temperature of 103 to 107°C with uniform migration of the antibacterial additive over the volume of the layer to a moisture content of 5 to 6.5%.EFFECT: production of a fluffed material with an antibacterial additive, without impurities, with maintained increased whiteness of the product (89.5% ISO) by means of use of one stage of cellulose bleaching, with reduced density, increased absorbency, for use in disposable sanitary products (e.g., paper towels).1 cl, 4 tbl, 6 ex

Description

Изобретение относится к лесной и целлюлозно-бумажной промышленности и может быть использовано для получения гигиенических изделий разового пользования (например, бумажных полотенец).The invention relates to the forestry and pulp and paper industry and can be used to obtain disposable hygiene products (for example, paper towels).

Из уровня техники известна композиция для получения распушенной целлюлозы по патенту RU2641136 (МПК D21H 21/22, D21H 17/37, D21H 17/36, 1321H 11/00, опубл. 16.01.2018, США). Композиция состоит из целлюлозы, связующего агента или связующего агента и разрыхлителя. Композицию получают на бумагоделательной машине в форме высушенного полотна с последующей обработкой поверхностно-активным веществом или без нее, измельчают в молотковой мельнице. В качестве связующего агента используют сверхабсорбирующий полимер. После получения пуха (распушенной целлюлозы) проводят испытания на фракционирование по размерам волокон, впитывающую способность, сжимаемость и жесткость, время поглощения жидкости. Композиция по патенту RU2641136 содержит три компонента (целлюлозу, связующий агент, разрыхлитель), а ее получение состоит из четырех стадий (получение полотна, добавка разрыхлителя (ПАВ), измельчение полотна на молотковой мельнице (получение пуха), добавка связующего агента (полимера)).A composition for obtaining fluff pulp is known from the prior art according to patent RU2641136 (IPC D21H 21/22, D21H 17/37, D21H 17/36, 1321H 11/00, publ. 16.01.2018, USA). The composition consists of cellulose, a binding agent or binding agent, and a disintegrant. The composition is obtained on a paper machine in the form of a dried sheet, with or without subsequent treatment with a surfactant, and ground in a hammer mill. A superabsorbent polymer is used as a binder. After receiving the fluff (fluff pulp), tests are carried out for fractionation by fiber size, absorbency, compressibility and stiffness, liquid absorption time. The composition according to the patent RU2641136 contains three components (cellulose, a binding agent, a baking powder), and its production consists of four stages (obtaining a web, adding a baking powder (surfactant), grinding the web in a hammer mill (obtaining fluff), adding a binding agent (polymer)) ...

Из уровня техники известно использование фермента BANZYME L90 для обработки небеленой целлюлозы (белизна 30-70%) или макулатуры перед размолом для увеличения срока службы размольного оборудования. Длительная обработка волокна ферментным препаратом (40 мин.) приводит к процессу укорочения волокна, что ограничивает применение данной разработки только для рассматриваемого производства - получения флютинга-гофрированного слоя картона с водоотталкивающими свойствами, высокой плотностью 140 г/м2 и малой поверхностной впитываемостью 30-70 г/м2 (ГОСТ 7377) [М.Н. Спасенников, В.А. Житнюк, А.А. Шипигусев, Г.Ф. Былинцева, Е.В. Белкина. Инновационный подход к использованию энзимов при производстве целлюлозы высокого выхода // Материалы III Всероссийской отраслевой научно-практической конференции «Перспективы развития техники и технологии в ЦБП», г. Пермь - 2015. - С. 33-37].It is known in the art to use the BANZYME L90 enzyme to treat unbleached pulp (30-70% brightness) or waste paper before grinding to increase the life of the grinding equipment. Long-term treatment of the fiber with an enzyme preparation (40 min.) Leads to the process of fiber shortening, which limits the use of this development only for the production under consideration - obtaining a fluting-corrugated cardboard layer with water-repellent properties, a high density of 140 g / m 2 and a low surface absorbency of 30-70 g / m 2 (GOST 7377) [M.N. Spasennikov, V.A. Zhitnyuk, A.A. Shipigusev, G.F. Bylintseva, E.V. Belkin. An innovative approach to the use of enzymes in the production of high yield cellulose // Materials of the III All-Russian industrial scientific and practical conference "Prospects for the development of equipment and technology in the pulp and paper industry", Perm - 2015. - P. 33-37].

Из уровня техники известно использование ферментов Banzyme L90, Banzyme L90R, Resinase А2Х, Resinase HT Fibercare D. BANZYME L90 для получения ХТММ из древесины лиственницы с использованием ферментативной обработки для снижения энергозатрат на размол на 15% и улучшения механических свойств получаемой массы при времени обработки 2 часа и температуре 40-50°С [Казымов Д.С. Получение ХТММ из древесины лиственницы с использованием ферментативной обработки: автореферат дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук, СПбГУПТД ВШТЭ, Санкт-Петербург, 2019]. Цель и результаты: разработать влияние ферментативной обработки для освоения производства химико-термомеханической массы, используя особенности лиственничного древесного сырья с предварительным извлечением экстрактивных веществ из древесного сырья.It is known from the prior art to use the enzymes Banzyme L90, Banzyme L90R, Resinase A2X, Resinase HT Fibercare D. BANZYME L90 to obtain CTMP from larch wood using enzymatic treatment to reduce the energy consumption for grinding by 15% and improve the mechanical properties of the resulting mass at a processing time of 2 hours and a temperature of 40-50 ° C [Kazymov D.S. Obtaining CTMP from larch wood using enzymatic treatment: abstract of dis. for the degree of Cand. tech. Sci., SPbGUPTD HSE, St. Petersburg, 2019]. Purpose and results: to develop the effect of enzymatic treatment for the development of the production of chemo-thermomechanical mass, using the features of larch wood raw materials with the preliminary extraction of extractives from wood raw materials.

Из уровня техники известно получение южной хвойной целлюлозы низкой грубости (распушенной целлюлозы) по международной заявке на патент US2019169799 (D21H 11/04; D21H 11/20; D21H 15/02; D21H 25/00; D21H 27/00; D21H 27/02, опубл. 06.06.2019, США), выбранной заявителем в качестве наиболее близкого аналога. Южная хвойная целлюлоза включает хвойную сосну, выращенную в южных регионах Соединенных Штатов. Южную хвойную целлюлозу низкой грубости получают окоркой, измельчением, крафт-варкой или любой, отбелкой, формованием в лист, обезвоживанием, сушкой. Высушенную целлюлозу связывают в кипы или скатывают в рулон. Продукт из древесины - сосны, выращенной в южных регионах Соединенных Штатов, по заявке US2019169799 имеет хорошую прочность. Существенными недостатками данного изобретения являются: две стадии отбелки диоксидом хлора по технологии ECF для достижения необходимой белизны, причем содержание остаточного хлора в распушенной целлюлозе не контролируется; высокое содержание длинных волокон 1,6-3,0 мм, которое увеличивает плотность бумаги и снижает впитывающую способность.From the prior art it is known to obtain southern softwood pulp of low coarseness (fluff pulp) according to international patent application US2019169799 (D21H 11/04; D21H 11/20; D21H 15/02; D21H 25/00; D21H 27/00; D21H 27/02 , publ. 06.06.2019, USA), chosen by the applicant as the closest analogue. Southern softwood pulp includes coniferous pine grown in the southern regions of the United States. Southern softwood pulp of low coarseness is obtained by debarking, grinding, kraft cooking or any, bleaching, forming into a sheet, dehydration, drying. The dried cellulose is tied into bales or rolled into a roll. A pine wood product grown in the southern regions of the United States, US2019169799 has good toughness. Significant disadvantages of this invention are: two stages of bleaching with chlorine dioxide according to ECF technology to achieve the required brightness, and the content of residual chlorine in the fluff pulp is not controlled; high content of long fibers 1.6-3.0 mm, which increases the density of the paper and reduces the absorbency.

Задачей заявленного технического решения и его техническим результатом является получение распушенного материала с антибактериальной добавкой, с отсутствием примесей, сохранением повышенной белизны продукта (89,5% ISO) за счет использования одной стадии отбелки целлюлозы, с пониженной плотностью, повышенной впитывающей способностью, для использования в разовых гигиенических изделиях (например, бумажных полотенцах).The objective of the claimed technical solution and its technical result is to obtain a fluffed material with an antibacterial additive, with no impurities, maintaining the increased whiteness of the product (89.5% ISO) due to the use of one stage of pulp bleaching, with a reduced density, increased absorbency, for use in disposable hygiene products (for example, paper towels).

Поставленная задача и результат достигается тем, что способ получения распушенной целлюлозы из полотна древесной целлюлозы, отличающийся тем, что полотно из лиственных или хвойных пород древесины обрабатывают ферментом BANZYME L90 в течение 5-10 мин. при температуре 45-50°С с расходом фермента 0,05-0,2 г/кг целлюлозы и сушкой до влажности 45-55%, а измельчение проводят путем роспуска целлюлозы аэродинамическим способом в течение 7-15 с. на комбинацию мелких волокон от 20 до 30% и крупных волокон от 80 до 70% для лиственных пород или от 21 до 32% мелких волокон и от 79 до 68% крупных волокон для хвойных пород с последующим нанесением на поверхность распушенного слоя антибактериальной - добавки на основе водного раствора кластерного серебра, лимонной кислоты и пероксида водорода при соотношении объема антибактериальной добавки к объему распушенного слоя 1:11-1:16 соответственно распылителем с углом наклона при распылении 90°, сушкой под давлением 1,0-2,0 атм. в течение 1-3 мин. при температуре 103-107°С с равномерной миграцией антибактериальной добавки по всему объему образца до влажности 5-6,5%. В отличие от прототипа распушенная целлюлоза по заявленному способу содержит антибактериальный продукт, эффективность действия которого повышается вследствие его глубокого проникновения в капиллярно-пористую структуру целлюлозных волокон, сохранивших целостность при роспуске полотна, подвергнутого ферментативной обработке. Только совместное действие ферментативной обработки и антибактериальной добавки в указанных режимах обеспечивают технический результат заявленного способа.The task and the result is achieved by the fact that a method of obtaining fluff pulp from a web of wood pulp, characterized in that a web of deciduous or coniferous wood is treated with the BANZYME L90 enzyme for 5-10 minutes. at a temperature of 45-50 ° C with an enzyme consumption of 0.05-0.2 g / kg of cellulose and drying to a moisture content of 45-55%, and grinding is carried out by breaking up cellulose by an aerodynamic method for 7-15 seconds. on a combination of small fibers from 20 to 30% and large fibers from 80 to 70% for hardwood or from 21 to 32% of small fibers and from 79 to 68% of large fibers for softwood, followed by applying an antibacterial layer to the surface of a fluffed layer - additives for on the basis of an aqueous solution of cluster silver, citric acid and hydrogen peroxide at a ratio of the volume of the antibacterial additive to the volume of the fluffed layer 1: 11-1: 16, respectively, by a sprayer with an angle of inclination when spraying 90 °, drying under a pressure of 1.0-2.0 atm. within 1-3 minutes. at a temperature of 103-107 ° C with uniform migration of the antibacterial additive throughout the sample to a moisture content of 5-6.5%. In contrast to the prototype, fluff cellulose according to the claimed method contains an antibacterial product, the effectiveness of which is increased due to its deep penetration into the capillary-porous structure of cellulose fibers, which retained their integrity during the dissolution of the cloth subjected to enzymatic treatment. Only the combined action of enzymatic treatment and antibacterial additives in the indicated modes provide the technical result of the claimed method.

Пример. Реализация способа для получения бумажных полотенец осуществляется обработкой целлюлозы ферментом BANZYME L90 (целлюлазный ферментный препарат, произведенный с использованием генетически модифицированных штаммов Trichoderma reesei, основными активными веществами являются эндо-1,4-β-D-глюканаза и целлобиогидролаза) в течение 5-10 мин. при температуре 45-50°С с расходом фермента 0,05-0,2 г/кг целлюлозы (для удобства работы ферментный препарат был разбавлен в 100 раз), сушкой до влажности 45-55%, роспуск целлюлозы осуществляют аэроформованием с использованием оборудования [патенты RU2100508, RU94043433]: со скоростью подачи полотна из лиственных, хвойных пород древесины 1,5 г/с, расходом потока воздуха 0,2 м3/с; со скоростью вращения лопаток ротора 30 м/с; удельным расходом энергии в дисиергаторе 380 кДж/кг при производительности 50 т/день, с температурой в помещении 25°С, влажностью воздуха в помещении 75%, при времени роспуска 7-15 с. на комбинацию мелких волокон от 20 до 30% и крупных волокон от 80 до 70% для лиственных пород или от 21 до 32% мелких волокон и от 79 до 68% крупных волокон для хвойных пород с последующим нанесением на поверхность распушенного слоя антибактериальной добавки при соотношении объема антибактериальной добавки к объему распушенного слоя 1:11 - 1:16 соответственно распылителем с углом наклона при распылении 90° и сушкой под давлением 1,0-2,0 атм. в течение 1-3 мин. при температуре 103-107°С с равномерной миграцией антибактериальной добавки по всему объему образца до влажности 5-6,5%, которую подтверждают измерением влажности в 10 точках образца. В том же режиме проводили роспуск на волокна без предварительной обработки ферментом.Example. The implementation of the method for obtaining paper towels is carried out by treating cellulose with the BANZYME L90 enzyme (cellulase enzyme preparation produced using genetically modified strains of Trichoderma reesei, the main active substances are endo-1,4-β-D-glucanase and cellobiohydrolase) for 5-10 minutes ... at a temperature of 45-50 ° C with an enzyme consumption of 0.05-0.2 g / kg of cellulose (for the convenience of operation, the enzyme preparation was diluted 100 times), drying to a humidity of 45-55%, cellulose dissolving is carried out by aeroforming using equipment [ patents RU2100508, RU94043433]: with a feed rate of a leaf made of deciduous, coniferous wood of 1.5 g / s, an air flow rate of 0.2 m 3 / s; with a speed of rotation of the rotor blades of 30 m / s; specific energy consumption in the disiergator 380 kJ / kg at a productivity of 50 t / day, with a room temperature of 25 ° C, an air humidity in the room of 75%, with a dissolution time of 7-15 s. on a combination of small fibers from 20 to 30% and large fibers from 80 to 70% for hardwood or from 21 to 32% of small fibers and from 79 to 68% of large fibers for softwoods, followed by applying an antibacterial additive to the surface of a fluffed layer at a ratio the volume of the antibacterial additive to the volume of the fluffed layer is 1:11 - 1:16, respectively, with a sprayer with an angle of inclination when spraying 90 ° and drying under a pressure of 1.0-2.0 atm. within 1-3 minutes. at a temperature of 103-107 ° C with uniform migration of the antibacterial additive throughout the volume of the sample to a moisture content of 5-6.5%, which is confirmed by measuring the moisture content at 10 points of the sample. Fibering was carried out in the same mode without pretreatment with the enzyme.

Полотно целлюлозы подается в массоподающее устройство по диффузорно-конфузорному каналу. По ходу движения целлюлоза огибает ротор с лопатками, установленный в корпусе массоподающего устройства.The cellulose web is fed into the mass feeding device through the diffuser-confuser channel. In the direction of movement, the cellulose bends around the rotor with blades installed in the body of the mass feeding device.

Вращение ротора способствует разделению целлюлозы на отдельные волокна и обеспечивает интенсивное перемешивание аэровзвеси волокон, что гарантирует равномерное распределение взвешенных волокон. Сформованный однородный поток аэровзвеси целлюлозных волокон поступает по массоподающему каналу на формующую сетку. За сеткой расположен воздухоотборный ящик, соединенный с отсасывающим (вытяжным) вентилятором.The rotation of the rotor helps to separate the cellulose into individual fibers and provides intensive mixing of the air suspension of the fibers, which guarantees an even distribution of the suspended fibers. The formed homogeneous flow of air suspension of cellulose fibers enters through the mass supply channel to the forming mesh. An air intake box is located behind the mesh, connected to a suction (exhaust) fan.

Примеры (1-6), представляющие влияние режимных показателей, показаны в табл. 1-4.Examples (1-6), representing the influence of performance indicators, are shown in table. 1-4.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

Из сводной таблицы видно, что только заявленное древесное сырье, состоящее из лиственной целлюлозы с характеристиками: белизна 88,5% ISO, содержание смолы - следы, содержание остаточного хлора 0,03 г/л, содержание лигнина менее 2%, зольность - 0,50%, или хвойной целлюлозы с характеристиками: белизна 88,0% ISO, содержание смолы - 0,5%, содержание остаточного хлора - 0,03 г/л, содержание лигнина менее 2%, зольность 0,55%, обработка ферментом BANZYME L90 в течение 5-10 мин. при температуре 45-50°С с расходом фермента 0,05-0,2 г/кг целлюлозы и сушкой до влажности 45-55%, роспуск древесного сырья на волокна аэродинамическим сгюсобом в течение 7-15 с, обеспечивающий комбинацию мелких волокон от 20 до 30% и крупных волокон от 80 до 70% для лиственных пород или от 21 до 32% мелких волокон и от 79 до 68% крупных волокон для хвойных пород, с последующим нанесением на поверхность распушенного слоя антибактериальной добавки на основе водного раствора кластерного серебра, лимонной кислоты и пероксида водорода при соотношении объема антибактериальной добавки к объему распушенного слоя 1:11 - 1:16 соответственно распылителем с углом наклона при распылении 90° и сушкой под давлением 1,0-2,0 атм. в течение 1-3 мин. при температуре 103-107°С до влажности 5-6,5% обеспечивают описанные выше задачи.From the summary table it can be seen that only the declared wood raw material, consisting of hardwood pulp with the characteristics: whiteness 88.5% ISO, resin content - traces, residual chlorine content 0.03 g / l, lignin content less than 2%, ash content - 0, 50%, or softwood pulp with characteristics: whiteness 88.0% ISO, resin content 0.5%, residual chlorine content 0.03 g / l, lignin content less than 2%, ash content 0.55%, treatment with BANZYME enzyme L90 for 5-10 min. at a temperature of 45-50 ° C with an enzyme consumption of 0.05-0.2 g / kg of cellulose and drying to a moisture content of 45-55%, the decomposition of wood raw materials into fibers by aerodynamic hyusob for 7-15 s, providing a combination of small fibers from 20 up to 30% and large fibers from 80 to 70% for hardwood or from 21 to 32% of small fibers and from 79 to 68% of large fibers for conifers, followed by applying an antibacterial additive based on an aqueous solution of cluster silver to the surface of the fluffed layer, citric acid and hydrogen peroxide with a ratio of the volume of the antibacterial additive to the volume of the fluffed layer 1:11 - 1:16, respectively, by a sprayer with an angle of inclination when spraying 90 ° and drying under a pressure of 1.0-2.0 atm. within 1-3 minutes. at a temperature of 103-107 ° C to a moisture content of 5-6.5%, the tasks described above are provided.

Из таблицы 3 видно, что лучшие показатели качества распушенной целлюлозы из лиственных пород древесины представлены в примере 1: прочность опытной отливки при растяжении - 1500 м, разрывное усилие - 7,5 H, плотность опытной отливки - 0,4 г/см3, получают при обработке ферментом BANZYME L90 в течение 5 мин. при температуре 50°С с расходом фермента 0,20 г/кг целлюлозы, при режиме роспуска целлюлозы влажностью до диспергирования - 55,0%, время диспергирования - 7 с, фракционный состав по длине волокон: 0,5-1,5 мм - 20%, более 1,5 мм - 80%, при режиме сушки распушенной целлюлозы: давление - 2,0 атм., время - 3 мин., температура - 103°С, влажность после сушки - 6,5%. При использовании хвойной целлюлозы, пример 4: прочность опытной отливки при растяжении 1490 м, разрывное усилие - 7,3 Η, плотность опытной отливки - 0,4 г/см3, получают при обработке ферментом BANZYME L90 в течение 5 мин. при температуре 50°С с расходом фермента 0,20 г/кг целлюлозы, при режиме роспуска целлюлозы влажностью до диспергирования - 55,0%, время диспергирования 8 с, фракционный состав по длине волокон: 0,5-1,5 мм - 21%, более 1,5 мм 79%, при режиме сушки распушенной целлюлозы: давление - 2,0 атм., время 3 мин., температура - 103°С, влажность после сушки - 6,5%. Следовательно, лучшие показатели распушенной целлюлозы при одинаковых условиях подготовки волокна и режимах диспергирования имеет целлюлоза на лиственных пород древесины.From table 3 it can be seen that the best quality indicators of fluff pulp from hardwoods are presented in example 1: the strength of the test casting in tension is 1500 m, the breaking force is 7.5 N, the density of the test casting is 0.4 g / cm 3 . when treated with BANZYME L90 enzyme for 5 min. at a temperature of 50 ° C with an enzyme consumption of 0.20 g / kg of cellulose, with a mode of cellulose dissolution with a moisture content before dispersion - 55.0%, dispersion time - 7 s, fractional composition along the fiber length: 0.5-1.5 mm - 20%, more than 1.5 mm - 80%, when drying fluff pulp: pressure - 2.0 atm., Time - 3 minutes, temperature - 103 ° С, humidity after drying - 6.5%. When using softwood cellulose, example 4: the strength of the test casting at a stretch of 1490 m, the breaking force of 7.3 Η, the density of the test casting is 0.4 g / cm 3 , obtained by treatment with the BANZYME L90 enzyme for 5 minutes. at a temperature of 50 ° C with an enzyme consumption of 0.20 g / kg of cellulose, in the mode of dissolving cellulose with a moisture content before dispersion - 55.0%, dispersion time 8 s, fractional composition along the length of the fibers: 0.5-1.5 mm - 21 %, more than 1.5 mm 79%, with the drying mode of fluff pulp: pressure - 2.0 atm., time 3 min., temperature - 103 ° С, humidity after drying - 6.5%. Consequently, cellulose on hardwood has the best performance of fluff pulp under the same fiber preparation conditions and dispersion modes.

Таким образом, в отличие от ближайшего аналога получения полотна, распушенная целлюлоза по заявленному способу имеет существенное преимущество в том, что для получения распушенной целлюлозы может быть использована как хвойная, так и лиственная порода древесины с отбелкой в одну стадию, а измельчение проводят путем роспуска полотна аэродинамическим способом на комбинацию мелких волокон от 20 до 30% и крупных волокон от 80 до 70% для лиственных пород или от 21 до 32% мелких волокон и от 79 до 68% крупных волокон для хвойных пород. Обработка ферментом BANZYME L90 в указанных режимах позволяет сохранить целостность волокна, что способствует сохранению волокнистой структуры распушенного слоя, и снизить время роспуска на волокна (размола) до 7-15 с. для обработанной целлюлозы в зависимости от расхода фермента. В прототипе способ получения полотна имеет существенные недостатки в том, что отбелка производится в две стадии диоксидом хлора по технологии ECF для достижения необходимой белизны, причем содержание остаточного хлора в готовом продукте не контролируется; включает высокое содержание длинных волокон 1,6-3,0 мм, которое увеличивает плотность бумаги и снижает впитывающую способность. В отличие от прототипа распушенная целлюлоза по заявленному способу содержит антибактериальный продукт, эффективность действия которого повышается вследствие его глубокого проникновения в капиллярно-пористую структуру целлюлозных волокон, сохранивших целостность при роспуске полотна, подвергнутого ферментативной обработке.Thus, in contrast to the closest analogue of obtaining a web, fluff pulp according to the claimed method has a significant advantage in that both softwood and deciduous wood can be used to obtain fluff pulp with bleaching in one stage, and grinding is carried out by dissolving the web aerodynamically to a combination of small fibers from 20 to 30% and large fibers from 80 to 70% for hardwood or from 21 to 32% of small fibers and from 79 to 68% of large fibers for softwood. Treatment with the BANZYME L90 enzyme in these modes allows you to preserve the integrity of the fiber, which contributes to the preservation of the fibrous structure of the fluff layer, and to reduce the time of breaking into fibers (grinding) to 7-15 s. for processed cellulose, depending on the consumption of the enzyme. In the prototype, the method for producing the web has significant disadvantages in that the bleaching is carried out in two stages with chlorine dioxide using ECF technology to achieve the required whiteness, and the content of residual chlorine in the finished product is not controlled; includes a high content of long fibers of 1.6-3.0 mm, which increases the density of the paper and reduces the absorbency. In contrast to the prototype, fluff cellulose according to the claimed method contains an antibacterial product, the effectiveness of which is increased due to its deep penetration into the capillary-porous structure of cellulose fibers, which retained their integrity during the dissolution of the cloth subjected to enzymatic treatment.

Кроме того, аэродинамический способ получения распушенной целлюлозы способствует снижению затрат энергии и количества свежей воды в отличие от традиционного способа получения полотна, заявленном в ближайшем аналоге.In addition, the aerodynamic method for obtaining fluff pulp helps to reduce energy consumption and the amount of fresh water, in contrast to the traditional method of obtaining a web, declared in the closest analogue.

Пример. Использование распушенной целлюлозы в одноразовых изделиях.Example. Use of fluff pulp in disposable products.

Figure 00000004
Figure 00000004

Как видно из таблицы 4, распушенная целлюлоза имеет необходимую впитывающую способность, прочность, отсутствие токсичности водной вытяжки и инородных запахов, нейтральный рН водной вытяжки, содержит антибактериальную добавку, что обеспечивает использование ее для получения гигиенических изделий разового пользования: бумажных полотенец.As can be seen from table 4, fluff cellulose has the necessary absorbency, strength, lack of toxicity of the aqueous extract and foreign odors, neutral pH of the aqueous extract, contains an antibacterial additive, which ensures its use to obtain disposable hygiene products: paper towels.

Claims (1)

Способ получения распушенной целлюлозы для бумажных полотенец из древесной целлюлозы, отличающийся тем, что древесную целлюлозу, состоящую из лиственных или хвойных пород древесины, отбеленной в одну стадию, подвергают обработке ферментом BANZYME L90 в течение 5-10 мин при температуре 50°С с расходом фермента 0,05-0,2 г/кг целлюлозы, сушке до влажности 45-55%, далее измельчают путем роспуска целлюлозы аэродинамическим способом в течение 7-15 с, а процесс перемешивания и разделения аэровзвеси волокон целлюлозы осуществляют путем вращения лопаток ротора со скоростью 30 м/с с одновременным формированием однородного потока аэровзвеси целлюлозных волокон и поступлением его по массоподающему каналу на формующую сетку с образованием сформованного слоя волокон с комбинацией волокон длиной 0,5-1,5 мм от 20 до 30% и волокон длиной более 1,5 мм от 70 до 80% для лиственных пород и волокон длиной 0,5-1,5 мм от 21 до 32% или волокон длиной более 1,5 мм от 68 до 79% для хвойных пород, с последующим нанесением на поверхность сформованного слоя антибактериальной добавки в количестве 1,5 масс. % при содержании компонентов: водный раствор кластерного серебра - 0,5 масс. %, лимонной кислоты - 3,0 масс. %, пероксида водорода - 2,5 масс. % и дистиллированной воды - 94,0 масс. % распылителем с углом наклона при распылении 90° с последующей сушкой под давлением 1,0-2,0 атм в течение 1-3 мин при температуре 103-107°С с равномерной миграцией антибактериальной добавки по всему объему слоя до влажности 5-6,5%.A method of obtaining fluff pulp for paper towels from wood pulp, characterized in that wood pulp consisting of deciduous or coniferous wood, bleached in one stage, is treated with the BANZYME L90 enzyme for 5-10 minutes at a temperature of 50 ° C with the consumption of the enzyme 0.05-0.2 g / kg of cellulose, dried to a moisture content of 45-55%, then crushed by breaking up cellulose by an aerodynamic method for 7-15 s, and the process of mixing and separating the air suspension of cellulose fibers is carried out by rotating the rotor blades at a speed of 30 m / s with the simultaneous formation of a uniform flow of air suspension of cellulose fibers and its flow through the mass supply channel to the forming mesh with the formation of a formed layer of fibers with a combination of fibers 0.5-1.5 mm in length from 20 to 30% and fibers longer than 1.5 mm from 70 to 80% for hardwood and fibers with a length of 0.5-1.5 mm from 21 to 32% or fibers with a length of more than 1.5 mm from 68 to 79% for conifers, followed by by applying an antibacterial additive to the surface of the molded layer in an amount of 1.5 mass. % with the content of components: an aqueous solution of cluster silver - 0.5 wt. %, citric acid - 3.0 wt. %, hydrogen peroxide - 2.5 wt. % and distilled water - 94.0 wt. % spray with an angle of inclination when spraying 90 °, followed by drying under a pressure of 1.0-2.0 atm for 1-3 minutes at a temperature of 103-107 ° C with a uniform migration of the antibacterial additive throughout the layer volume to a moisture content of 5-6, 5%.
RU2020123451A 2020-07-08 2020-07-08 Method for producing cellulose fluff RU2755986C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020123451A RU2755986C1 (en) 2020-07-08 2020-07-08 Method for producing cellulose fluff

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020123451A RU2755986C1 (en) 2020-07-08 2020-07-08 Method for producing cellulose fluff

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2755986C1 true RU2755986C1 (en) 2021-09-23

Family

ID=77852103

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020123451A RU2755986C1 (en) 2020-07-08 2020-07-08 Method for producing cellulose fluff

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2755986C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU690104A1 (en) * 1974-08-23 1979-10-05 Всесоюзное научно-производственное объединение целлюлозно-бумажной промышленности Method of obtaining pulp reduced to fibres
CN107254794A (en) * 2017-06-27 2017-10-17 安徽比伦生活用纸有限公司 A kind of method of biology enzyme auxiliary mashing
CA3096843A1 (en) * 2018-04-12 2019-10-17 Mercer International, Inc. Processes for improving high aspect ratio cellulose filament blends
RU2716879C1 (en) * 2016-11-01 2020-03-17 Интернэшнл Пэйпа Кампани Method of producing wood pulp fibres with increased volume, obtained wood pulp fibres and articles containing said wood pulp

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU690104A1 (en) * 1974-08-23 1979-10-05 Всесоюзное научно-производственное объединение целлюлозно-бумажной промышленности Method of obtaining pulp reduced to fibres
RU2716879C1 (en) * 2016-11-01 2020-03-17 Интернэшнл Пэйпа Кампани Method of producing wood pulp fibres with increased volume, obtained wood pulp fibres and articles containing said wood pulp
CN107254794A (en) * 2017-06-27 2017-10-17 安徽比伦生活用纸有限公司 A kind of method of biology enzyme auxiliary mashing
CA3096843A1 (en) * 2018-04-12 2019-10-17 Mercer International, Inc. Processes for improving high aspect ratio cellulose filament blends

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11685096B2 (en) Method for manufacturing fibrous yarn
DE2553923C2 (en) Pulp flakes and processes for their manufacture
FI126513B (en) Method for improving strength and retention and paper product
Hassan et al. Improving bagasse pulp paper sheet properties with microfibrillated cellulose isolated from xylanase-treated bagasse
DE2354018C2 (en) Method of promoting the disintegration of paper
EP2761085B1 (en) Filter paper quickly disintegrating in water
EA029141B1 (en) Method for producing a grass fibrous material suspension to manufacture paper or board
US20160273165A1 (en) Method for improving strength and retention, and paper product
DE69026731T2 (en) A complex of fiber material and mushrooms and process for its production
DE68903608T2 (en) METHOD OF TREATMENT.
DE2607720A1 (en) LOOSE PULP AND METHOD OF ITS MANUFACTURING
SE0203119L (en) Process to produce dried singulated cellulose puplp fibers
FR2646676A1 (en) PROCESS FOR PRODUCING PULP FOR CELLULOSE DUVET
Gao et al. Steam Explosion and Alkali-Oxygen Combined Effect for Degumming of Kenaf Fiber.
RU2755986C1 (en) Method for producing cellulose fluff
CN109024054A (en) High-air-permeability filter stick shaping paper and its production method
DE69032048T2 (en) Hydrolysis of resin in pulp
CN109137625B (en) Method for manufacturing cellulose paper with special structure
RU2340711C2 (en) Method of mechanical cottonising of flax fiber
CN104872810A (en) Preparation method and application of modified tobacco stem fibers
RU2755984C1 (en) Method for producing fluffed pulp
RU2755985C1 (en) Method for producing fluffed pulp
Cheng et al. Aloe vera rind nanofibers: effect of isolation process on the tensile properties of nanofibre films
EP4025738A1 (en) Fluff pulp
RU2815971C1 (en) Cable paper and method of manufacturing thereof