SU432256A1 - Способ получения волокнистого целлюлозного полуфабриката - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области получени  волокнистых целлюлозных полуфабрикатов из растительного целлюлозосодержащего сырь .

Известен способ получени  волокнистого полуфабриката из целлюлозосодержащего сырь , например древесины, нейтральносульфитным способом. Способ заключаетс  в пропитке целлюлозосодержащего сырь  варочным раствором с последующей варкой при 160- 180°С в течение 20-40 мин.

Варочным раствором служит раствор моносульфита натри  с добавкой карбоната или бикарбоната патри  в качестве щелочной буферной добавки. Общий расход химикатов на варку составл ет 6,0-7,0% в ед. Na20 к весу абсолютно сухого растительного сырь , а непосредственно моносульфита натри  4,5- 5,0%.

Дл  приготовлени  варочного раствора исходным сырьем служит кальцинированна  сода.

Выход целевого продукта по известному способу не превыщает 75,0-80,0% от веса абсолютного сухого сырь , причем при этом возникает необходимость в использовании дл  варки больщого количества дорогосто щих и дефицитных содопродуктов.

С целью увеличени  выхода целевого продукта и сокращени  расхода химикатов, предложен способ, заключающийс  в том, что в качестве буферной добавки используют «черный щелок в количестве 1,0-3,0% в ед. МазО, счита  на его остаточную щелочность. Моносульфит натри  рекомендуетс  использовать в количестве 1,0-3,0% в ед. NajO от веса абсолютного сухого сырь .

Нар ду с выполнением роли буфера черный сульфатный щелок имеет больщое значение как активный делигнифицирующий варочный агент. Это объ сн етс  тем, что лигнин,  вл ющийс  основной частью черного щелока,

можно рассматривать как комплекс замещенных полифенолов различного молекул рного веса. Такие полифенолы  вл ютс  активными ингибиторами процессов термоокислительной деструкции углеводной части древесины в

процессе делигнификации, благодар  чему углеводна  часть древесины не подвергаетс  разрущению по свободно-радикальному механизму , что приводит к увеличению выхода и сохранению высоких механических показателей полуфабриката.

Предлагаемый способ осуществл ют следующим образом. Растительное сырье, в частности древесную щепу, после пропарки сначала пропитывают, а затем вар т с варочным раствором , состо щим из смеси сульфита натри  и черного сульфатного щелока. Расход черного щелока должен находитьс  в нределах 1,0-3,0% в ед. NagO, счита  на его остаточную активную щелочность. Расход сульфита натри  составл ет 1,0-3,0% в ед. Na2O к весу абсолютно сухого растительного сырь . Температура варки 160-1в5°С, предпочтительнее 175-180°С. Продолжительность варки мин.

Отработанный после варки раствор направл ют на регенерацию совместно с черным сульфатным щелоком.

Пример 1. В лабораторных услови х березовую щепу вар т в автоклавах из кислотоупорной стали в растворе, содержащем в ед. NaaO к весу абсолютно сухой щепы: 2,0% сульфита натри  и 2,0% черного щелока, счита  на его остаточную активную щелочность. Жидкостной модуль 1 : 4.

Автоклавы помещают в предварительно нагретую глицериновую баню. Температура варки 175°, продолжительность - 35 мин. Варку ведут без подъема температуры.

.После варки определ ют рН щелока, выход и физико-механические показатели полуфабриката , а также визуально определ ют наличие осадка при смещении и упаривании отработанного щелока с черным сульфатным. Услови  варки и результаты анализа приведены в табл. 1. Как следует из данных, приведенных в табл. 1, при почти одинаковых физико-химических показател х выход полуфабриката по предлагаемому способу варки по сравнению с известным выще на 8,0%, рН щелока также выще (8,0 против 6,58) и, кроме того, при смещении и упаривании полученных щелоков с черным сульфатным в первом

случае имеет место выпадение осадка, во втором - нет.

Таким образом, при сокращении расхода химикатов на варку по предлагаемому способу (соды в 3,6 раза, серы в 4 раза) получают полуфабрикат более высокого выхода, не уступающий по своим свойствам известному, и щелока после варки, пригодные дл  совместной регенерации с черным сульфатным щелоком без предварительной алкализации.

Таблица 1

Пример 2. В лабораторных услови х березовую щепу вар т по методике, аналогичной описанной в примере 1, в растворе, содержащем в ед. Na20 к весу абсолютно сухой щепы: 1,0% сульфита натри  и 2,0% черного щелока, счита  на его остаточную активную щелочность.

Услови  варки и результаты анализа щелока и полуфабриката по сравнению с известным способом приведены в табл. 2.

Из данных табл. 2 следует, что при тех же физико-механических показател х полуфабриката выход его по предлагаемому способу варки по сравнению с известным выще на

5,67%, рН щелока после варки также выше (6,,58). Кроме того, при смешении отработанного щелока по предлагаемому способу с черным сульфатным щелоком не наблюдаетс  выпадени  осадка.

Таким образом, при сокращении расхода химикатов на варку по предлагаемому способу (соды в 7,23 раза, серы - 7,9 раза) получают полуфабрикат с более высоким выходом, не уступающий по своим свойствам известному , и отработанные щелока, пригодные дл  совместной регенерации с черным сульфатным щелоком без предварительной их алкализапии .

Пример 3. В лабораторных услови х березовую щепу вар т по режиму, аналогичному описанному в примере 1, в растворе, содержащем в ед. NaaO к весу абсолютно сухой щепы: 3,0% сульфита натри  и 2,0% черного щелока, счита  на его остаточную активную щелочность .

Услови  варки и результаты анализа щелока и полуфабриката приведены в табл. 3.

Из табл. 3 следует, что при равных физикомеханических показател х выход полуфабриката , сваренного по предлагаемому способу, по сравнению с полуфабрикатом, сваренным по известному способу, выще на 8,80%, рН щелока также выще (8,47 6,58) и так же, как и в предыдущих примерах, при смешении отработанного щелока с черным сульфатным щелоком выпадени  осадка не наблюдаетс , что свидетельствует о пригодности отработанТаблица 2

ного щелока дл  совместной регенерации с отработанным сульфатным щелоком.

Таким образом, при сокращении расхода химикатов на варку по предлагаемому способу (соды в 2,4 раза, серы в 2,6 раза) по сравнению с известным, качество полуфабриката не снижаетс , выход полуфабриката выше и отработанные щелока пригодны дл  совместной регенерации с черным сульфатным щелоком без предварительной их алкализации. Пример 4. В лабораторных услови х березовую щепу вар т в соответствии с методикой , приведенной в предыдущих примерах, в растворе, содержащем в ед. Na2O к весу

абсолютно сухой щепы: 2,0% сульфита натри  и 1,0% черного сульфатного щелока, счита  на его остаточную активную щелочность.

Услови  варки и результаты анализов щелоков и полуфабрикатов приведены в табл. 4.

Из приведенных в таблице данных следует, что при сохранении физико-механических показателей выход полуфабриката по предлагаемому способу по сравнению с полуфабрикатом , полученным по известному способу,

выше на 4,0%. рН щелоков после варки на одном уровне и, кроме того, щелока, получаемые после варки по предлагаемому способу , при смещении с черным сульфатным щелоком не дают осадка.

Таким образом, при сокращении расхода химикатов на варку по предлагаемому способу (соды в 3,6 раза, серы - 4 раза) по сравнению с известным, качество полуфабриката

не снижаетс , выход полуфабриката выше и отработанные щелока пригодны дл  совместТаблица 3

Таблица 4

ной регенерации с черным сульфатным щелоком без предварительной их алкализации

Пример 5. Варку полуфабрикатов осуществл ют в многотрубных варочных аппаратах непрерывного действи  «Панди . Дл  варки используют щепу лиственных пород древесины с небольшой примесью хвойных. При варках по обоим режимам щепу вначале пропаривают, затем пропитывают варочным раствором и вар т в течение 32 мин при 180°С. Начальный гидромодуль составл ет 2,75, конечный - 3,5.

Сваренные полуфабрикаты подвергают гор чему размолу в дефибраторах и затем на дисковых мельницах «Спроут-Вальдрон. Прошедшие сортирование на селектифайерах полуфабрикаты промывают на вакуум-фильтрах и подают на картонную фабрику.

После этого осуществл ли массный размол в две ступени на оборудовании картонной фабрики до 25-27° ШР. Бумагу дл  гофрировани  изготавливают на картоноделательной машине № 3 с добавкой 25-30% сульфатной целлюлозы.

Услови  процесса варки и показатели качества гофрбумаги приведены в табл. 5. Как следует из приведенных данных, при меньшем

расходе химикатов (соды в 5,1 раза, серы в 6 раз) по предлагаемому способу варки, выход полуфабриката на 5,3% выше выхода полуфабриката, вырабатываемого по известному способу варки.

Щелока, получаемые после варки по предлагаемому способу, пригодны дл  совместной

Таблица 5