SU42936A1 - Способ получени целлюлозы из неокоренного дерева - Google Patents

Description

Данное изобретение относитс  к производству целлюлозы из дерева.

Обычно целлюлоза изготовл етс  или натронным способом, дающим нежное, короткое волокно, или сульфитным способом , дающим длинное и крепкое волокно, но несколько грубое. Сульфитные установки очень дороги и св заны с большими эксплоатационными расходами .

Производственный процесс в обоих случа х весьма длителен и требует баланса , очищенного от коры, определенного возраста и качества, так что не вс кий сорт дерева может быть пригоден дл  такой обработки, причем выход целлюлозы не очень велик. Получаетс  большое количество древесных отходов в виде реек, опилок и игол, которые до сих пор не удавалось подвергнуть химической обработке с удовлетворительными результатами.

Целью изобретени   вл етс , с одной стороны, такой химический процесс об (135)

работки дерева, который давал бы чистое целлюлозное волокно, применимый ко всем сортам дерева, равно как и к отходам, который был бы не так продолжителен , как прежние способы, ослабил бы разрушение клеток и давал бы большой выход длинного и нежного волокна, а с другой, варочный аппарат дл  осуществлени  предлагаемого способа .

На чертеже отдельные фигуры изображают: фиг. 1 -схему предпочтительного варианта изобретени ; фиг, 2 - вертикальный вид, частично в разр&зе, предпочтительной формы выполнени  варочного аппарата; фиг. 3 и 4-горизонтальные разрезы фиг. 2 по лини м III-Ш VI IV-IV.

Согласно изобретению, все неочищенное дерево или древесные отходы подвергаютс  предварительной обработке, имеющей целью вскрытие их tiop дл  придани  им свойств облегчающих проникновение реактива, который действует во второй стадии обработки. Подготовленный так материал прессуют и обрабатывают особым агентом, удал ющим твердые покровы и выдел ющим нежное волокно. Последний процесс  вл етс  видоизмененной формой натронного способа.

Примененный термин „все не очищенное дерево относитс  к дереву и древесным отходам, не очищенным от коры и сучьев, а „твердые покровы означают нецеллюлозные части, как смола, клеевые и другие вход щие в состав древесины вещества, которые быть удалены дл  освобождени  целлюлозного волокна.

Насто щее изобретение применимо ко всем сортам дерева и древесных отходов . Если нужно, дерево превращаетс  в щепу лучще всего размерами от 0,65 до 2,5 мм или 5 мм. Дерево проходит через грохот 1 к весам 2; наиболее крупные части попадают в дробилку 3, после чего в размельченном виде они тоже направл ютс  к весам. Древесные опилки и другие мелкие частицы отвод тс  от грохота по ка-налу 4.

Определенное количество дерева загружаетс  в варочный аппарат 5 обычной вертикально - цилиндрической формы, имеющий пароподвод щую трубу 6, и дл  удалени  пара трубу 7, снабженную выпускным клапаном. Здесь материал обрабатываетс  при помощи реактива, раскрывающего его поры путем умеренного растворени  смолистых веществ, не разрушающих самого целлюлозного волокна.

Дл  большей части пород дерева предпочтительно употребл ть слабую щелочь, например, известь, в следующей пропорции: 17,5 кг отмученной извести и 175. литров воды на 100 кг древесной щепы. . Пар вводитс  снизу в варочный аппарат дл  того, чтобы нерастворивщиес  частицы извести поддерживались во взвещенном состо нии м оназывалп равномерное действие на всю массу.

Давление з варочном котле может быть подн то до 10-10,5 атмосфер манометрического давлени ; избыток давлени  регулируетс  предохранительным клапаном.

В описанных выше услови х поры большинства древесных пород окажутс  открытыми уже после одного часа варки. После варки масса выгружаетс  на конвейер 9 и передаетс  на систему вала 10, а оттуда на конвейер 11, подающий массу на вторую систему валов 10. Валы эти снабжены круговыми выемками в виде вэлэз дн  дроблени  сахарного тростника и еще больще раскрывают поры дерева, раздел   волокна . Масса, проход ща  через валы, промываетс  водой дл  удалени  извести . Втора  стади  обработки заключаетс  в варке в аппарате 14, где удал ютс  остатки смолы и происходит окончательное освобождение волокна.

Варочный аппарат состоит (фиг. 2) из вертикального цилиндра 15, имеющего крыщку 16 и днище 17 и приспособление дл  непр мого обогревани  загруженного в него материала. Дл  обогре- вани  можно применить змеевик, но лучще употребл ть паровую рубащку 18, окружающую цилиндр и образующую кольцевую камеру 19, снабженную впускным отверстием 20 дл  пара и выхлопным отверстием 21.

Древесна  масса загружаетс  в варочный котел через лаз 22, закрываемый приболчиваемой крыщкой или какимнибудь другим способом. Загрузка производитс  конвейерами 12 и 13 (фиг. 1). В крышке 16 установлены термометр 23, манометр 24 и предохранительный клапан 25. В днище установлен разгрузочный клапан 26, к которому масса направл етс  конусом 27 из перфорированного листового металла.

Реактив вводитс  в варочный котел через кольцевую трубку 28, снабженную отверсти ми. Трубка эта имеет соединение с водоподающей трубой 29 и с трубой 30 дл  ввода реактива.

Согласно изобретению, масса в варочном котле должна находитьс  под механическим давлением, которое можно осуществить различными способами. Лучще всего применить подвижный груз в виде металлической плиты 31, подвешенной на тросе 32, проход щем через сальник 33, расположенный в центре крышки 16. Трос перекидываетс  через ролики 42 и оканчиваетсп противовесом 43. Нижн   поверхность плиты снабжена четырьм  симметрично расположенными роликами 34, снабженными пазами, в которые вход т V-образные направл ющие 35, идущие вниз от крышки цилиндра 15 до дна. Концы направл ющих загнуты, образу  упоры 36. Плита снабжена большим количеством отверстий 37, диаметр которых увеличиваетс  от центра к окружности дл  того, чтобы циркул ци  жидкости происходила более равномерно. Под лазом 22 находитс  отверстие в плите, закрытое крыщкою 38. Плита сама по себе может быть достаточно т жела, чтобы осуществить нужное давление, но лучще употребл ть легкую плиту и нагружать ее т желыми грузилами 39. Во второй стадии обработки в качестве реактива лучше всего употребл ть каустическую соду, так как она обладает большой раствор ющей способностью и дает крепкое и нежное волокно . В данном случае можно употребл ть не такой крепкий раствор, как обычно: 15 кг каустической соды, растворенной в 214 литрах воды, достаточно /;л  100 кг влажной разм гченной массы.

Когда варочный котел загружен и закрыт , груз опускают дл  сжати  массы и пар впускают в рубашку 18 и в змеевик 40, расположенный з нижней части котла дл  обогревани  нижней части загруженной массы. Дл  большинства древесных пород варка с каустической содой требует не больше одного или полутора часов после того, как давление в котче дошло до 9-10,5 атмосфер .

Раствор каустической соды быстро проникает в каждый кусок щепы, а дав щий на массу груз не дает ей разбухать; если же дерево сжимаетс , то плита следует за деревом и опускаетс . Благодар  этому изменени  в объеме происход т весьма медленно, весь процесс происходит очень спокойно, и волокно не может раздатьс  от давлени  пара или другого образующегос  в варочном кстле флюида. Благодар  этому химический агент проникает в массу гораздо скорее, чем при прежнем способе работы, причем устран етс  также и возможность разрывов волокон.

Когда варка окончена, давление прекращают , жидкость выпускают через выпускную трубу 41, груз поднимают и массу выгружают через клапан 26, причем , если это нужно, в котел впускаетс  сжатый воздух через трубки 44.

Сваренна  масса (целлюлоза) пропускаетс  через р д валков 45, аналогичных валкам 10, назначение которых- раздробить оставшиес  не разбитыми клеточки, а поступает в промыватель 46, после которого она готова дл  дальнейшей работы.

Волокно, получаемое таким способом, не испытывает никакого разрывающего усили , а благодар  непродолжительности химического воздействи  каустической соды последн   не успевает в сколько-нибудь значительной степени разрушить самое волокно. Волокно состоит из чистой целлюлозы, отличаетс  крепостью и нежностью и сохран ет свою натуральную длину. Изобретение дает возможность использовать до 80-90% всего обрабатываемого дерева в виде целлюлозы, что дает значительно больший выход и сама  обработка занимает меньше времени, чем при старых способах. Дальнейша  экономи  заключаетс  в возможности использовать всю массу дерева.

Полученное таким образом волокно особенно пригодно дл  изготовлени  пресованных изделий, пластин дл  термической и звуковой изол ции и тому подобных целей. Полученные издели  превосход т всё то, что известно в этой области до насто щего времени.

Еще одним преимуществом  вл етс  возможность употреблени  более слабых растворов химического реагента и то, что во второй ступени обработки раствор не становитс  более разбавленным , и его раствор юща  способность не уменьшаетс . Процесс этот можно применить к дереву одной породы или к смеси разных пород, а в качестве химического реагента можно примен ть другие вещества помимо извести и каустической соды.

Предмет патента.

1. Способ получени  целлюлозы из неокоренного дерева, отличающийс 

тем, что древесную щепу сперва под

вергают в течение около часа варке в закрытом котле при высокой температуре со слабой щелочью (известковым молоком), после чего пропускают между вальцами с целью большого раскрыти  пор древесины, с одновременной промывкой дл  удалени  извести, и окончательно доваривают в закрытом котле непр мой варкой, довод  давление до 9-10,5 атм., в растворе едкого натри  с наложенным на свободную поверхность щепы грузом с целью поддержани  массы в компактном состо нии .

2.Прием выполнени  означенного в п. 1 способа, отличающийс  тем, что дл  варки с известью на 100 кг щепы примен ют 17,5 лгг отмученной извести и 175 литров воды, и дл  варки с едким натрием-на 100 кг щепы 15 кг каустической соды и 214 литров воды.

3.Дппарат дл  осуществлени  означенной в п. 1 окончательной варки целлюлозы, отличающийс  тем, что в нем, с целью спрессовани  свободной поверхности обрабатываемого материала и поддержани  его в компактном состо нии применена перемещаема  в вертикальном направлении металлическа  плита 31 с желобчатыми роликами, скольз щими по направл ющим 35, оканчивающимс  на нижних их концах упорами 36, снабженна  загрузочным, закрываемым крышкою 38, отверстием, расположенным против загрузочного лаза 22, нагруженна  грузилами 39 (фиг. 2).

4.Форма выполнени  означенного в п. 3 аппарата, отличающа с  тем, что дл  производства непр мой варки в нем

применена парова  рубашка 18, образующа  кольцевую камеру 19, а дл  ввода варочного раствора-кольцева  труба 28 с открывающимис  кверху отверсти ми , снабженна  с наружной стороны аппарата трубою 29 дл  ввода воды (фиг. 2 и 3).

5.Форма выполнени  означенной в п. 3 плиты, отличающа с  тем, что она снабжена мелкими, не пропускающими щепу отверсти ми, с увеличивающимис  диаметрами от центра к кромке,, и подвешена в центре к проход щему через сальник 33 тросу 32, перекинутому через ролики 42, несущему на конце противовес 43 (фиг. 2 и 4).

к патенту ин-ной фирмы „Национал Файбе Корпорэшен I 42936

Фиг2