SU979553A1 - Способ получени древесной массы - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДРЕВЕСНОЙ МАССЫ

Изобретение относитс  к целлюлозно-бумажной промышленности, в частности к производству древесной массы из . щепы, и может найти применение при изготовлении бумаги и картона с использованием древесной массы в композиции этих волокнистых материалов.

Известен способ получени  древесной массы из щепы термомеханическим способом, при котором предварительно прогрета  острым паром щепа подвергаетс  размолу в дисковых.мельницах под давлением пара и температуре 120140С 1.

Однако этот способ позвол ет получить качественную термомеханическую массу только из древесины хйойных пород, в частности из ели. Термомеханическа  масса в этом случае представл ет собой смесь длинных волокон и фибрилл, что и обусловливает ее высокую прочность.

Известен также способ получени  полуцеллюлозы, когда щепу лиственных пород древесины вар т в водном растворе аммиака/ в который добавл ют побочные продукты сульфитцеллюлозного производства: последрожжевую бражку , послеспиртовую барду или концентраты этих продуктов при 170-185 С в

течение 20-60 мин. На варку задают 4-10% аммиака и 10-30% сухого вещества побочных продуктов сульфитцел .люлозного производства от абсо.тотно сухой массы щелы. Известный способ позвол ет получить полуфабрикат из лиственньтх пород древесины 2 .

Недостатком этого способа  вл етс  относительно низкий выход целевого

10 продукта (не более 80%). Кроме того, использование дл  обработки древесной щепы побочных продуктов сульфитцеллюлозного производства в сочетании с аммиаком св зано с резким умень15 шением белизны готового полуфабриката .

Известен способ получени  термомеханической массы, включающий пропарку щепы в присутствии бард ного кон20 центрата сульфитспиртового производства при 120-130 С. Бард ной концентрат берут в количестве 3-10% от массы абсолютно сухой щепы 3.

25

Однако даже в присутствии бард ного концентрата сульфитспиртового производства этот способ не дает возможности пергерабатывать в древесную массу щепу лиственных пород древеси30 ны. Кроме того, он не обеспечивает повышение белизны готовой древесной массы. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ.получени  древесной массы путем пропитки древесной щепы из лиственной древесины гидроокисью натри  и сульфитсодержащим соединением при повышенной температуре и юследующего размола. Согласно этому способу в качестве сульфитсодержащего соединени  примен ют свежепри готовленный раствор сульфита натри . При этом сульфит натри  в сочетании с гидроокисью натри  используют дл  обработки лигноцеллюлозного м териала , когда щепу из лиственной древесины , например осины, пропитывают 25-50 мин при 50-90С. Щелочь взаимо действует с гемицеллюлозами древесины и вызывает набухание. Разм гчению подвергаетс  не только срединна  пластинка, но и внутренние слои вторичной стенки, что вызывает пластифи кацию древесины и в конечном счете облегчает разделение древесины на во локна, однако белизна древесной маесы при этом снижаетс  на 4-6 единиц. Сульфит натри  добавл ют к щелочному реагенту дл  того, чтобы повыси белизну готового продукта за счет со ращени  количества окрашивающих древесную массу хромофорных групп. Расход химикатов составл ет 2% от абсолютно сухой щепы 4. Недостатком известного способа  в л етс  то, что сульфит натри  не вызывает набухани  древесины и поэтому не способствует повышению качества г товой древесной массы в части механи ческих свойств, при этом сульфит нат ри   вл етс  дорогосто щим реагентом Кроме этого, он не обеспечивает увеличени  выхода целевого продукта. Цель изобретени  - повышение качества и выхода целевого продукта и сокращение расхода, химикатов. Поставленна  цель достигаетс  тем что .согласно способу получени  древе ной массы путем пропитки древесной щепы из лиственной древесины гироокисью натри  и сульфитсодержащим соединением при повышенной температуре и .последующего размола, в качестве сульфитсодержащего соединени  исполь зуют отработанный щелок от варки сульфитной целлюлозы или последрожжевую бражку, или послеспиртовую барду, или их смеси в количестве 0,5 7,5% по сухому веществу от массы абсолютно сухой щепы. Побочные продукты сульфитцеллюлоз ного производства представл ют собой смесь веществ органического и неорганического характера. Химические компоненты, веро тно, можно рассматривать как комплекс стабильных радик лов фенольного и углеводородного тип Эти радикалы,  вл  сь в щелочной среде активными ингибиторами термо .окислительной деструкции компонентов древесины, происход щей в процессе предварительной пропитки щепы, обусловливают повышение выхода целевого продукта. Про вл   свойства поверхностноактивных веществ, особенно в сочетании с щелочными реагентами, химические компоненты побочных продуктов сульфитцеллюлозного производства улучшают смачиваемость древесины, 1что способствует более быстрому и лучшему проникновению щелочи в капилл рную структуру древесины и, как следствие, более полному набуханию клеточных стенок древеси ны. При размоле набухша  древесина более легко раздел етс  на волокна, при этом волокна мало повреждены и эластичны, что отражаетс - в улучшении механически свойств готового продукта. Увеличение степени белизны древесной массы, видимо, св зано с уменьшением конденсационных процессов лигнина и центров образовани  хромофоров, которые и определ ют белизну-древесной массы. Способ получени  древесной массы осуществл ют следующим образом. Осиновую щепу стандартных размеров подают в пропиточный аппарат, в котором производ т обработку ее в течение 25-50 мин при 60-80 С йропиточным раствором, содержащим гидроокись натри , в количестве 1-2% от массы абсолютно сухой щепы и побочные про-, дукты сульфитцеллюлозного производства: отработанный щелок от варки сульфитной целлюлозы, последрожжевую бражку, послеспиртовую барду или их смеси в количестве 0,5-7,5% по сухоу веществу к массе абсолютно сухой щепы. Возможен вариант, когда в качестве сульфитсодержащего вещества используют концентраты последрожжевой бражки и послеспиртовой барды., После предварительной пропитки щепы химикатами провод т отделение отработанного пропиточного раствора от щепы. Затем щепа поступает на первую ступень размола. Концентраци  массы на первой ступени размола составл ет 20-30%. После этого волокнистую массу подают на вторую ступень размола . при концентрации 12-18%. Массу после размола не сортируют и не очищают. , Качество массы контролируют по следующим показател м: степень помола, фракционный состав, содержание грубого волокна, оставшегос  на сите с шлицевыми прорез ми шириной 0,2 мм. . Из массы изготовл ют стандартные отливки весом 75 г/м и определ ют их физико-механические показатели.

Способ исследован в лабораторных услови х.

Пример. Древесную щепу из осины подают в пропиточный аппарат, где ее подвергают обработке химикатами в течение 25 мин при смесью 5 растворов гидроокиси натри  при расходе 2% и последрожжевой бражки 7,5%. По истечении указанного времени обработки пропиточный раствор отдел ют от щепы и подают ее на размол. Кон- tO центраци  массы на первой ступени размола 30%, на второй 17%. Выход массы 94,2%.

Из массы, прошедшей вторую ступень размола, изготавливают отливки на ла- 15 |бораторном листоотливном аппарате и испытывают их на механическую прочность .

П р и м е р 2. Услови  обработки щепы и последовательность операций 20 те же, что и в примере 1.

Отличи  состо т в следующем. В пропиточный раствор ввод т отработанный щелок от варки сульфитной целлюлозы в количестве 0,5% по сухому ве- 25 ществу. Вь1ход массы 93,4%.

П р и м е р 3. Услови  обработки щепы и последовательность операций те же, что и в примере 1.

Отличи  состо т в следующем. В JQ пропиточный раствор ввод т смесь послеспиртовой барды и последромсжевой бражки в количестве 1% по сухому ве .ществу. Выход массы 93,6%.

Пример4. Услови  обработки « щепы и последовательность операций те же, что и в примере 1.

Отличи  состо т в следующем. В пропиточный раствор ввод т концентрат послеспиртовой барды и последрожже- .-. вой бражки в количестве 3% по сухому веществу. Выход массы 93,0%.

Примерз. Услови  обработки щепы и последовательность .операций те же, что и в примере 1.

Отличи  состо т в следующем. В 5 пропиточный раствор ввод т послеспиртовую барду в количестве 0,7% по сухому веществу. Выход массы 93,8%.

П р и м е р 6. Услови  обработки щепы и последовательность операций 50 те же, что ив примере 1.

Отличи  состо т в следующем. В пропиточный раствор ввод т смесь .отработанного щелока от варки сульфитной целлюлозы и послеспиртовой барды в количестве 1,2% по сухому веществу

Приме р7. Древесную щепу из осины подают в пропиточный аппарат, где она подвергаетс  обработке химикатами в течение 30 мин при 70 С смесью растворов гидроокиси натри  при расходе 1,0% и послеспиртовой барды 4% по сухому веществу. По истечение указанного времени обработки пропиточный раствор отдел ют от щепы и ее подают на размол. Концентраци  массы на первой ступени размола 20%, на второй 13%. Выход массы 95,2

П р и м е р 8. Древесную щепу из осины подают в пропиточный аппарат, где она подвергаетс  обработке химикатами в течение 50 мин при смесью растворов гидроокиси натри  при расходе 1,5% и последрожжевой бражки 2% по сухому веществу. Концентраци  массы на первой ступени размола 25%, на второй 15%. Выход массы 94,4%.

Дл  сравнени  воспроизвод т известный способ 3, предусматривающий использование отходов сульфитцеллюлозного производства на стадии пропарки щепы при получении древесно массы (см.пример 9).

П р и м е р 9. Осиновую щепу подают в пропарочный аппарат, где подвергают ее обработке в течение 3 мин при 125°С острым паром в присутствии бард ного концентрата в количестве 3% по сухому веществу. По истечении указанного времени обработки раствор отдел ют от щепы и подают на размол. Концентраци  массы на первой ступени размола 30%, на второй 17%. Выход массы 96%.

Приме р,10 (прототип). Осиновую щепу подают в пропиточный аппарат , где подвергают ее обработке в течение 30 мин при смесью растBopiOB гидроокиси натри  и сульфита натри  при расходе последних 2% от массы абсолютно сухой щепы. По истечении указанного времени обработки пропиточный раствор отдел ют от щепы и подают ее на размол. Концентраци  массы на первой ступени размола 30%, на второй 18%. Выход массы 92,1%.

Данные примеров 1-10 приведены в таблице.

Из анализа данных таблицы видно, что предлагаемый способ в сравнении с прототипом позвол ет улучшить физико-механические показатели готовой древесной массы при некотором увеличении выхода целевого продукта. Исключаетс  расход дорогосто щих свежи химикатов i таких как сульфит натри  при некотором увеличении белизны готовой древесной массы, при этом создаютс  услови  снижени  расхода щелочи .

Способ обеспечивает охрану окружающей среды, поскольку из процесса исключены серосодержащие химикаты, а побочные продукты сульфитцеллюлозного производства нетоксичны и дешевы.

Как видно из таблицы, использование побочных продуктов сульфитцеллюлозного производства на стадии пропарки щепы при получении термомеханической массы из лиственной древесины не обеспечивает высоких показател й готовой массе при заметном сниже НИИ ее белизны.

Claims (4)

1. Патент Швеции 382303, кл. D 21 В 1/30, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР № 604886, кл. D 21 С 3/00, 1976.

3.Авторское свидетельство СССР № 647381, кл. D 21 В 1/16, 1977.

4.Сборник трудов ЦНИИБа. М. , 1980 № 19, с. 21-26 (прототип).