Способ получения волокнистого полуфабриката

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОЛОКНИСТОГО ПОЛУФАБРИКАТА путем натронной варки целлюлозосодержащего сырья в присутствии антрахинона и добавки при повышенных температуре и давлении , отличающийся тем, что, с целью повьвиения выхода и механической прочности целевого продукта при одновременном сокращении времени процесса, в качестве добавки используют щелочной экстракт коры хвойных или лиственных пород древесины с содержанием сухих веществ 3,8-4,6% в количестве 1,0 - 4,5% от массы абсолютно сухой древесины в пересчете на сухое вещество экстракта . 2. Способ ПОП.1, отличающий с я тем, что используют щелочной экстракт коры лиственницы (Л или дуба.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУВ ЛИК

1() D 21 С 3 02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCNONIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3615613/29-12 (22) 30 ° 06.83 (46) 07.08.84. Бюл. Р 29 (72) В,Н.Виноградов, М.И.Чудаков и A.Á.Èàðøàê (71) Ленинградский ордена Трудового

Красного Знамени технологический институт целлюлозно-бумажной промышленности (53) 676 ° 1 ° 022.1 (088,8). (56) 1. Pulp and Paper Magazine of

Canada, 1977, ч. 78, М 10, р.19-24.

2.Авторское свидетельство СССР дд 931873, tcJl ° 0 21 С 3/02д 1980 °

З.Авторское свидетельство СССР

Р 926126, кл.D 21 С 3/02, 1980 (прототип). (54)(57) 1 ° СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОЛОКНИСТОГО ПОЛУФАБРИКАТА путем натрон„.Я0„„1106863 А ной варки целлюлозосодержащего сырья в присутствии антрахинона и добавки при повышенных температуре и давлении, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода и механической прочности целевого продукта при одновременном сокращении времени процесса, в качестве добавки испольэу1от щелочной экстракт коры хвойных или лиственных пород древесины с содержанием сухих веществ

3,8-4,6% в количестве 1,0 .- 4,5% от, массы абсолютно сухой древесины в пересчете на сухое вещество экстракта.

2. Способ по п.l, о т л и ч а юшийся тем, что используют ще- Е лочной экстракт коры лк=твенницы или дуба.

1106863

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и NacaeTся способов щелочной варки целлюлозосодержащего сырья с получением волокнистых полуфабрикатов,используемых для производства бумаги и карто- 5 на различных видов °

Известны способы, s которых для повышения выхода целевого продукта путем стабилизации углеводной части при натронных варках древесины применяют ряд восстановителей и окислителей, таких как полисульфиды, боргидрид натрия, антрахинон и его ссли )1).

По различным причинам укаэанные добавки имеют ограниченное применение.

Известен способ, в котором в качестве добавки к варочному раствору при щелочной варке целлюлозы используют водный экстракт коры хвойных пород древесины с содержанием сухих веществ 1,7-3,5%, при этом расход укаэанной добавки составляет 2-5% ,от массы абсолютно сухой древесины в пересчете на сухое вещество эк25 стракта $2 J

Однако такой способ довольно продолжителен и не обеспечивает повышения механической прочности целлюлозы.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения волокнистого полуфабриката путем натронной варки целлюлозосодержащего сырья при повышенной температу-35 ре и давлении в присутствии антрахинона и добавки. В качестве добавки в известном способе используют вещества, выбранные из группы, содержащей сульфатное мыло, жидкий бардяной 40 концентрат, талловое масло или фракции его отгонки.

Согласно известному способу антрахинон на варку берут в количестве

0,2% от массы абсолютно сухой древе- 45 сины, а количество добавки составляет

0,1-2,0% от массы абсолютно сухой древесины (3 ).

Однако используемые в известном способе добавки недостаточно эффективно влияют на выход целлюлоэы, ее механические показатели и время процесса из-за низкой избирательности делигнификации.

Цель изобретения — повышение выхода, механической прочности целево- 55 го продукта при одновременном сокращении времени процесса.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения волокнистого полуфабриката путем натронной варки целлюлоэосодержащего сырья в присутствии антрахинона и добавки при повышенных температуре и давлении, в качестве добавки используют щелочной экстракт коры хвойных или лиственных пород древесины с содержанием сухих веществ

3,8-4,6% в количестве 1,0-4,5Ъ от массы абсолютно сухой древесины в пересчете на сухое вещество экстракта.

При этом используют щелочной экстракт коры, преимущественно лиственницы или дуба.

Указанные добавки уже на начальной стадии варки, взаимодействуя с антра" хиноном, превращают его в хорошо растворимый антрагидрохинон, пропитывающий древесную щепу, Антрагидрохинон, обладающий высокими восстановительными свойствами, фрагментирует лигнин и стабилизирует конечные альдегидные группы макромолекул целлюлозы и гемицеллюлоэ путем превращения их в спиртовые, что обусловливает повышение выхода и сокращение времени варки при прочих равных условиях, Экстракт получают, например, путем нагревания до 80-95ОС измельченной коры лиственницы и 0,5%-ным раствором едкого натра (NaOH) при гидромодуле 20:1 в течение 2 ч.

Количество органических веществ в растворе составляет 3,8-4,6%.

Окислительно-восстановительный потенциал (ОВП) экстракта колеблется в пределах от -0,2 до -0,4 В.

Пример 1. Натронные варки осиновой щепы проводят при гидромодуле 3,5:1 и расходе активной щелочи 14Ъ в единицах Nazis от массы абсолютно сухой древесйны. Подъем температуры от 110 до 168 С 70.мин, стоянка на 168 C 70 мин. В автоклав добавляют 0,05Ъ антрахинона по отношению к массе абсолютно сухой древесины и добавку, например щелочной экстракт коры лиственницы, с содержанием сухих веществ 4,6Ъ и ОВП

0,4 В в количествах, соответствующих содержанию органических веществ

1,0-2,0,-3,0-4,0-4,5% по отношению к массе абсолютно сухой древесины.

Для сравнения проводят натронные варки осиновой щепы с антрахиноном и добавкой (по прототипу), с антрахиноном и обычные натронные варки.

Результаты варок целлюлозы представлены в табл. 1.

1106863

Таблица

Натронная варка, Показатели

5,0 (контроль) 0,5 (контроль) Выход,% 52,6

53,2 53 4 53,7 53,9 54 0 54,1 54,1 54,1

53,0

Жесткость п.е.

15,9 16 1 16,1 16,1 16,0 16,1 16,2 16,2

18,4

16,1

Разрывная длина,м

9700 10000 10100 10200 10300 10600 10650 10700 10650 10500

460 475

470

82 81

81 83 84 83 84

76

3700 3700 3800 3800 3800 3800 3700 3800 3300

3500

В табл. 2 представлены результаты ной щелочи на варку 10% в единицах варок полуцеллюлозы по известному и На О . Пля приготовления отливок попредлагаемому способам. Расход актив- луцеллюлозу размалывают до 60oUlp

Сопротивление противодавлению, кПа

Сопротивление раздиранию, сН

Сопротивление излому, число двойных перегибов без добавок (базовый объект с антрахиионом

0,05% (контроль) с. аиттрахиионом

0,2% и талловым маслом

2,0% (прототип) с добавкой антрахинона 0,05% и щелочного экстракта коры лиственницы с содержанием сухих веществ 4,6% и ОВП- -0,4 В

475 480 480 480 480 480 470

1106863

Таблица 2.Натронная варка с добавкой антрахинона 0,05% и щелочного экстракта коры лиственницы с содержанием сухих веществ 4,6% и ОВП- -0,4 В

Показатели

0(5 (конт роль) 5 0 (контроль) 65,0 65(4 65(6 65)6 65(9 66,2 66,3 66,3 66,4 66,3

Выход,%

Жест кость,(n,å.

69,6 65,1 65(0 65(0 64,9 65,0 65.,0 65,0 65(2 65,3

Разрывная длина(м

9500 10100 10150 10300 1,0400 10350 10600 10650 10600 10600

3200 3250 3300 3350 3400 3550 3550 3600 3550 3400

В табл. 3 и 4 даны результаты ва- 35 рок целлюлозы и полуцеллюлоэы из осиновой щепы с применением щелочно)

М»» » » J» М

Патронная варка с добавкой антрахинона 0,05% н с добавкой щелочного экстракта коры дуба с содержанием сухих веществ 3,8% и QBI1- -0,2 В

Показа» тели

0,5 (конт роль

5,0 (контроль) Выход(% 52(6 53 0

53(2 53(3 53,6 53,9. 54,0 53,9 54,0 54,1

Жесткость п,е.

15,9 16,0 16,1 16,0 15,9 16,1 16,5 17,0

l8i4 16,3.

9700 10000 10100 10100 10150 10200 10200 10250 10300 10300

480 480 480 480 475

475 480

475

460

470

Сопротивление продав лива" нию ( кПа разрывная длина,м

Сопро» тивление продавливанию, кПа без добавок (ба" новый объект без добавок (базовый объект) с антрахиионом

0(05% (контроль) с .ант рахиноном

0,05% (конт роль) с антрахиионом

0,2% и талловым маслом

2,0% (прототип) с ант-. рахиионом

0(2% и талло вим маслом

2,0% (про-. тотип) 1 о экстракта коры дуба с содержанием сухих веществ 3,8% и ОВП- -0,2 B no предлагаемому и известному способам..

Т а б л и ц а 3 1106863

Продолжение табл. Э

Натронная варка с антрахнконом

0,23 и талловым маслом

2,0Ъ (прототип)

° «Ф с ант рахн" ионом

0,05Ъ (конт роль) 5,0 (контроль) Показатели

0,5 (конт роль

Сопротивление раздиранию,сН

82 82 83 82 81

81

80 81

3500 3700 3700 3700 3800 3800 3800 3800 3800 3700

Таблица 4 атронная варка с добавкой антрахинона 0,05@ щелочного экстракта коры дуба с содержанием сухих веществ Зр8% и ОВП- -0 2 В без добавок (базовый объект, с антрахнионом

0 23 и талло-, вым маслом

2 ОЪ (про« тотип) с ант раминоном

0,05% (контроль) Показатели

0,5 (КОНТ роль

5,0 контроль) 65r4 65юб 65r7 65/9 áárl 66 0 бба2 ббю3 ббюЗ

65,0

Жесткость, п.е.

69,9 65,1 65 0 65,1 65,3 65,2 65,2 65,5 65,6 65,8

Разрывная до на,H 9500 10100 103.50. .10150 10300 10350 10400 10500 10550 10500

Сопро тивление излому, ЧИСЛО двойных перегибов 3200 3250 3300

Пример . Натронные варки осиновой щепы проводят при гидромо дуле 3,5: 1 и расходе активной щело

14% в единицах Na20 от массы абсо но сухой древесинй. Подъем темпера туры от 110 до 1680С осуществляют за 70 мин. Варку на 168 С осуществляют 40, 70 и 100 MHH 65

Результаты зарок целлюлозы представлены в табл. 5, сопротивление излому, число двойных перегибов без добавок. (базовый объект) с цобавкой аитрахинока 0,051, и е добавко» щелочного экстракта коры дуба с содержанием

Сухих веществ 3,8t н ОВП- -0,2 В

3350 3450 3500 3550 I 3500 3500 345/ для сравнения проводят натронные( варки осиновой щепы с антрахиноном чи 6О (no прототипу), с антрахиноном, с . лют- Водным экстрактом лиственницы и обычные натронные варки. го

1106863

Таблица5

Жесткость п.е. рез добавок (базовый объект) 57,2 35,0

52,6

18,4

48,0

16 0

С антрахиноном

0i053 (контроль) 57,5

22,0

53,0

16,1

51,0

15 8

57,5

16,0

33,2

52,8

18 0

48 2

22,2

57,8

15,9 15,9

53,2

15,5

58,1

5318

17,9

53,9

16,1

16р7

53,8

17 8

53,9 16i0

15,5

58,0

Иэ данйых, представленных в табл.

1-4, видно, что предлагаемый способ обеспечивает увеличение выхода на

0,3-0,9% при той же жесткости полученного полуфабриката и увеличение

Составитель А.Моносов

Редактор A.Ìoòûëü Техред С.Мигунова Корректор О,Билак

Заказ 5734/21 Тираж 372 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, r.Óæãîðîä, ул.Проектная,4

С водным экстрактом лист» венницы

2 0%

С антрахиноном

0,23 и талловым маслом (прототип) С антрахиноном

0,05Ъ и щелочным экстрактом коры лиственницы 2,0Ъ

С антраXHHOBOM .

Ов05% и щелочным экстрактом коры дуба 2,0%

50 его показателей прочности на 2,0.13,0%.

Анализ данных табл, 5 показывает, что предлагаемый способ обеспечивает сокращение времени варки °