Способ получения целлюлозы

Способ получения целлюлозы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕЛШаЛОЗЫ путем варки древесного сырья в щелочном варочном растворе в присутствии добавки лигнинсодержащего продукта , отличающийся тем, что, с целью повышения выхода целлюлозы , в качестве лигнинйодержащего продукта используют растворимый в водно-щелочной среде деметилированный лигнин с остаточным содержанием метоксильных групп 0,5-4,0%. 2..Способ по п.1, о т л и ч а ющ и и с я тем , что деметилиро ванный лигнин берут в количестве 0,5-1,5 мас.% абсолютно сухого древесного сырья.{

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ИИВВИВ

РЕСПУБЛИК

09) (И) 4(51

ГОСУААРСТВЕННЦЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPCNOMY ВВИВВТВВВТВТ (21) 3633860/29-12 (22) 15.08.83 (46) 07.01.85. Бюл. У 1 (72) Г.Ф.Прокшин, А.Ф.Надеин, С.B.Ïàëüìîâà, Б.Д.Богомолов, Е.М.Нечаева и А.Ф.Личутин (71) Архангельский ордена Трудового

Красного Знамени лесотехнический институт им.В.В.Куйбышева (53) 676.1.022. 1(088.8) (56) 1. Патент США И 4012280, кл. 162-65, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

У 834285, кл. D 21 С 3/02, 1979 (прототип). (54) (57) 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕЛПКПОЗЫ путем варки древесного сырья в щелочном нарочном растворе в присутствии добавки лигнинсодержащего продукта, о т л и ч а ю щ и " e я тем,. что, с целью повышения выхода целлюлозы, в качестве лигнинсодержащего продукта используют растворимый в водно-щелочной среде деметилированный лигнин с остаточным содержанием метоксильных групп 0 5-4,07.

2..Способ по п.1, о т л и ч а ю;шийся тем, что деметилиро— ванный лигнии берут в количестве 0,5-1,5 мас.X абсолютно сухого древесного сырья.

113331

Изобретение относится к целлюлоз" но-бумажному производству, в част- ности к щелочным способам получения целлюлозы, и может быть использовано при получении различных видов волокнистых полуфабрикатов для производства бумаги и картона.

Известен способ получения целлюлозы, согласно которому для повышения выхода целлюлозы при натронной и 1О сульфатной варке используют добавки антрахииона и его производных (1 ).

Однако эти добавки обладают высокой стоимостью и дефицитны.

Наиболее близким к изобретению яв- 15 ляется способ получения целлюлозы путем натронной или сульфатной варки древесного сырья в присутствии добавок лигнинсодержащего продукта— окисленного гидролизного лигнина 20 (ОГЛ) $2 1.

Указанные добавки позволяют повысить выход и механическую прочность целлюлозы. Однако повышение выхода недостаточно. Для патронной варки 35 оно составляет 0,9-2,2Х, для сульфатной — 0,6-1,2Х.

Цель изобретения — повышение выхода целлюлозы.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения целлюлозы путем варки древесного сырья в щелочном варочном растворе в присутствии добавки лигнинсодержащего продукта, в качестве лигнинсо35 держащего продукта используют растворимый в водно-щелочной среде деметилированный лигнин с остаточным содержанием метоксильных групп 0,5-4,0Х.

Параметры варки Сульфатная Натронная

Гидромодуль

Расход активной щелочи, Х, к массе абсолютно сухой щепы в ед. Na>0

17

9 2 ют преимущественно слабокислый фенольный характер, а карбонильныехинонный. Большая часть фенольных гидроксилов ДИЛ относится к пирокатехиновым структурным единицам. Содержание карбоксильных групп составляет

1,2-2,3 мг-экв/г, карбонильных—

2,0-3,0 мг-экв/г, пирокатехиновых гидроксилов — 4,5-7,0 мг-экв/г. Комплекс продуктов деметилирования лигнина с сульфитом натрия обладает окис-. лительно-восстановительными свойствами, обеспечивающими положительный эффект после добавки к щелочному вароч- ному раствору.

Пример 1. Березовую щепу варят по натронному и сульфатному способам без добавок и с добавкой ДИЙ с содержанием метоксильных групп около 2Х. Расход ДИЛ 1,0Х к массе абсолютно сухой щепы. Режим варки приведен в табл.!.

Таблица 1

Деметилированный лигнин берут в количестве 0,5-1,5Х от массы абсолютно сухого древесного сырья.

Способ осуществляют при обычных условиях щелочной варки.

Деметилированный лигнин (ДИЛ) об- 5 разуется в результате деметилирования исходного лигнинсодержащего материала и конденсации низкомолекулярных продуктов и содержит стабилизированные в присутствии сульфита натрия 5О о-диоксибензольные (пирокатехиновые) структуры. В ДИП происходит также образование и циклизация стильбеновых единиц с образованием ароматических структур типа фенантрена. 55

ДМЛ содержит гидроксильные, карбонильные и карбоксильные функциональные группы. Гидроксильные группы имеСульфидность, щелока, Х

Температурный режим: пропитка при

115, мин

55 подъем до конечной температуры,мин

35 варка при

172 С, мин

150

120

Результаты варки по примеру 1 по сравнению с результатами варКи с

4 ,Продолкение табл. 2

3 1133319 добавкой ОГЛ (по известному способу) в количестве 1,0Ж от массы абсолют- но сухой щепы и варки с добавкой антрахинона в количестве О, 1Х от массы абсолютно сухой щепы приведены в табл.2 и 3.

Таблица 2

20,5

13,7

50,42

Т а б л и и а 3

Сульфатный без добавок

19,5 15

47,1 30

Сульфат ный с добавкой

ДИЛ!

8,1

49,45

Сульфатный без добавок

8500

Сульфатный рез добавок

505

19,2

50,40

Сульфатный с добавкой ДИЛ

Сульфатный с добавкой ОГЛ (известный

670

9750

Сульфатный без добавок (2) I

18, 7

50,90

9800

580

Сульфатный без добавок

Сульфатный с добавкой ОГЛ

680

10900.Натронный без добавок

7 40

7030

Натронный с добавкой ДИП

14,9

49, 15

780

7920 патронный без добавок

Натронный .без добавок

18,5

49 38

880

7700

Натронный с. добавкой ДИП

Натронный с добавкой ОГЛ

51, 54

1.6, 5

8300

930

Натронный без добавок

42,5019,1

17,0

43,50

Сульфат ный с добавкой антрахинона (известный

Натронный с добавкой

ОГЛ (известный (27) 1 2 3

Натр онный без добавок 48,46

Натронный с добавкой антрахинона (известный 1 3) я»

Пример 2. Березовую щепу варят по сульфатному и натронному способам по резиму примера 1 с добавками ДИП (1,0X от массы абсолютно сухой щепы) с различным содерванием метоксильных групп. Полученные результаты приведены в табл.4, 1133319

Таблица 4

Предлагаемый способ

Известный способ

Способ варки

Показатели

4,0X .

0,5Х

2,0Х

Выход целлюлозы, Х

Сульфатный

47,30 49,63

49,45

48,10

Степень делигнификации, ед.

Каппа

19,0

19,5

17,8

18,1

Выход целлюлозы, Х

Натронный

49,38 51,85

51, 54

50,54

Степень делигнификации, ед.

Каппа

18,5

16,1

16,5 17,8

Т а б л и и а

Расход ДИЛ, % к массе абсолютно сухой щепы

Показатели

Способ варки

О 0,5 1,0 2,0

49,45

Сульфатный Выход целлюлозы, Х 47,30 48,30

50,69

Степень делигнификации, ед.

Каппа 19 5 17,9

18,1

22,6

5i,54

Выход целлюлозы,X 49,38 50,77

52,37

Натронный

Степень делигнификации, ед.

Каппа

18,5 17,7

i6,5

19,4

Из табл.4 видно, что с уменьшением остаточного содержания метоксильных групп в ДИЛ выход целлюлозы повышается, а степень делигнификации уменьшается. Получение лигнина с со- 30 держанием метоксильных групп меньше

0,5Х технически трудноосуществимо.

При этом жесткие условия обработки исходного лигнинсодержащего материала приводят к получению продукта с сильно З5

Как видно иэ результатов табл.2, добавки ДИЛ в количестве 1,0Х к масСодержание метоксильных групп измененными свойствами, нерастворимого в щелочи и с пониженной активностью.

Пример 3. Березовую щепу варят по сульфатному и натронному способам по режиму примера 1 с добавкой различных количеств ДИЛ с содержанием метоксильных групп около

2Х. В табл.5 представлены результаты варки. се абсолютно сухой щепы повышают выход целлюлозы при сульфатной варке

1133319 ной по предлагаемому способу не уступает прочности целлюлозы, полученной по способу варки с добавками ОГЛ (табл.3).

Составитель А.Моносов

Редактор Н.Яцола ТехредЛ.Мартяшова Корректор Л. Пилипенко

Заказ 9931/26 Тираж 361 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

7 на 2,15%, а добавки ОГЛ в том же количестве — всего на 0,5Х, при натронной варке повышение выхода соответственно составляет 2, 16Х и,1,00X. Добавки антрахинона в количестве О, 1 повышают выход при сульфатной варке на 2,53Х, а при натронной - на 1,96Х.

Повышение расхода ДМЛ до 2Х позволяет повысить выход целлюлозы при натронной варке на 2,99Х, а при сульфат- 10 ной варке — на 3,39Х. Однако при расходе ДМП 2Х повышается содержание лигнина в волокне (табл.5). Механическая прочность целлюлозы, полученТаким образом, использование пред" лагаемого способа позволяет повысить выход целлюлозы. Предлагаемый способ отличается простотой и может быть осуществлен на любом целлюлозно-бумажном предприятии. Преимуществом способа является также возможность более полного использования побочных продуктов целлюлозного производства.