Способ получения волокнистого полуфабриката

Способ получения волокнистого полуфабриката

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к технологии получения волокнистых полуфабрикатов, преимущественно полуцеллюлозы, для изготовления бумаги-основы для гофрирования и тароупаковочных видов бумаги и картона и позволяет повысить выход и прочность целевого продукта. Одубину подвергают натронной варке 2 в ступени при температуре 160-170°С. Первую ступень осуществляют при расходе щелочи на первой ступени 8,1-8,8% в ед. Na20 и гидромодуле 3,2-3.6 в течение 17-25 мин, а вторую ступень проводят при расходе щелочи 0,9- 2,2% в ед. NaaO и гидромодуле 4,0 в течение 15-23 мин. 1 з.п.ф-лы, 1 табл. t

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Э 21 Q 3 /02,. 3/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОГСКаЬВ СВИДЕТЕЛЬСТВ т у

Ф (21). 4777512/12 (22) 03.01.90 (46) 23,06.92, Бюл. № 23 (71) Астраханский филиал Всесоюзного научно-исследовательского. института Всесо-. юзного научно-производственного объединения целлюлозно-бумажной промы1иленности (72) А.Ф. Хэ, Е.П. Матвейчук и Л,Н. Самойлова (53) 676.1.022.1 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР № 209962, кл. 0 21 С 1/06, 1966.

Авторское свидетельство СССР

¹ 335511995522, кл.D 21 С 1/06, 1969.

Целлюлоза, бумага, картон. Передовой производственный опыт, Информационный сборник. — М.: ВНИПИЭИЛеспром, 1989, вып.2, с. 5.

Изобретение относится к получению волокнистых полуфабрикатов, предназначенных для выработки бумаги-основы для гофрирования и других тароупаковочных видов бумаги и картона.

Известны способы получения волокнистых полуфабрикатов из одубины, заключающиеся в натронной варке при повышенной температуре с добавками 20 — 30% щепы лиственных пород или 20-60% древесных опилок.

Недостатками этих. способов получения волокнистых полуфабрикатов являются высокие расходы щелочи на варку.(13-16ф йа2О) и недостаточно высокие прочностные показатели.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ получения волокнистого полуфабриката пу5U 1742382 А l (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОЛОКНИСТОГО ПОЛУФАБРИКАТА (57) Изобретение относится - к технологии получения волокнистых полуфабрикатов, преимущественно полуцеллюлозы, для изготовления бумаги-основы для гофрирования и тароупаковочных видов .бумаги и картона и позволяет повысить выход и прочность целевого продукта. Одубину подвергают натронной варке 2.в ступени при температуре 160-170 С. Первую ступень осуществляют. при расходе щелочи на первой ступени 8,1-8,8% в ед. Na20 и гидромодуле 3,2-3,6 в течение. 17-25 мин, а вторую ступень проводят при расходе щелочи 0,9—

2,2% в ед. Ма20 и гидромодуле 4,0 в течение

15-23 мин. 1 з,п.ф-лы, 1 табл. тем варки одубины натронным щелоком при

165 — 170 С в течение 35-40.мин е расходом в щелочи 12-14 g, йа20.

Однако известный способ имеет недо- ф, статочно высокий выход полуцеллюлозы, низкие прочностные показатели целевого продукта, особенно по сопротивлению излому, а также высокий расход щелочи на О© варку.

Это объясняется тем, что одубина предстееяяет собои иенеяьченную неокоренную древесину, из которой водно-тепловой.обработкой при 118-120 С удалены танниды и другие легкогидролизуемые гемицеллюлозы. При водно-тепловой обработке древесины происходит ослабление связей между компонентами древесины, разрыхление структуры клеточных стенок, частичная деструкция химических связей лигнина, со1742382 провождаемая повышением его гидрофильности и растворением его низкомолекулярных фракций. Одновременно имеют место конденсационные и другие превращения лигнина, И поскольку натронная варка одубины проводится не сразу после водно-тепловой обработки, то конденсационно-полимеризационные процессы заходят слишком далеко и приводят к получению волокнистого полуфабриката с низкими прочностными показателями. Кроме того, заливка всего количества щелочи сопровождается усилением щелочной деструкции клетчатки, которая оказывается менее защищенной от действий щелочи после водно-тепловой обработки, а образо,вавшийся алкалолигнин в "коллоидальной" . форме трудно растворяется в заданном количестве щелочи, Целью изобретения является повышение выхода и прочности целевого продукта.

Поставленная цель достигается тем, что натронную варку одубины ведут в две сту-. пени при расходе щелочи на первой ступени

8,1 — 8,8% в ед. Ма20, а на второй ступени

0,9 — 2 2 ед. NazO: Варку на первой ступени проводят в течение 17 — 25 мин при гидромодуле 32,—.3,6, а на второй ступени варку продолжат в течение 15 — 23 мин при гидромодуле 4,0, В предлагаемом техническом решении на первую ступень варки задается 80-90 рекомендуемого количества щелочи. В на. чальный период варки щелочь гидролизует ацетальные, глюкозидные и простые эфирные связи, что приводит к растворению лиг- нина, По мере расходования щелочи на химические реакции.и снижения ее концентрации лигнин постепенно подвергается процессу конденсации и становится менее реакционноспособным, но одновременно возрастает деструкция клетчатки, Для предотвращения этих процессов вводится вторая ступень варки, на которую подаются оставшиеся 10-20 щелочи. При этом возрастает концентрация щелочи в варочном растворе, что приводит к дальнейшему растворению лигнина и направлению процесса деструкции клетчатки по наиболее медленному и менее опасному пути — тепловой деструкции. Кроме того, в отработанном. щелоке остается относительно высокая концентрация щелочи.. увеличение выхода волокнистОго полуфабриката при этом сопровождается сохранностью углеводной части и большим удержанием ксилана, основного компонента пентозанов одубины. Сохранность в большей степени пентозанов объясняет наблюдаемое повышение прочностных показателей получаемого полуфабриката.

При указанных значениях продолжительности варки на каждой ступени скорость растворения лигнина в течение всей варки будет превышать скорость раетворе5 ния углеводов и тем самым будут на высо-. ком уровне прочностные показатели.

Пример 1. 70 г абсолютно сухой одубины загружают в кислотоупорный стакан емкостью 500 мл, заливают натронный

10 щелок в количестве 90 от общего объема при расходе щелочи 8,1 в.ед. МарО и варят при гидромодуле 3,6 в течение 17 мин при

165 С, затем добавляют оставшийся объем натронного щелока в количестве 0,9 .ед, 15 Na20, доводят гидромодуль до 4 и через 23 мин варку заканчивают, Пример 2; 70 r абсолютно сухой одубины загружают в кислотоупорный стакан емкостью 500 мл, заливают натронный

20 щелок в количестве 80 и варят при гидромодуле 3,2 в течение 25 мин при 1650С, затем добавляют оставшийся объем натронного щелока в количестве 2,2 в ед, Na20, доводят гидромодуль до 4 и через 15 мин

25 варку заканчивают.

Пример 3. 70 г абсолютно сухой одубины загружают в кислотоупорный стакан емкостью 500 мл, заливают натронный щелок в количестве 85 от общего объема

30 при расходе щелока 8,5 в ед, NazO и варят при гидромодуле 3,4 в течение 20 мин при

165 С, затем добавляют оставшийся объем натронного щелока в количестве 1,570 в ед.

NazO, доводят гидромодуль до 4 и через 20

35. мин варку заканчивают.

fl р и м е р 4. (контрольный). 70 г абсолютно сухой одубины загружают s кислотоупорный стакан емкостью 500 мл, заливают натронный щелок в количестве 700 от об40 щего объема, при расходе щелочи 8,4 в ед.

МагО и варят при гидромодуле 2,8 в течение

15 мин при 165 С, затем добавляют оставшийся объем натронного щелока в количестве 3,6% в ед. Na20, доводят гидромодуль

45 до 4 и через 25 мин варку заканчивают, Пример 5 (контрольный), 70 г абсолютно сухой одубины загружают в кислотоупорный стакан емкостью 500 мл, заливают натронный щелок в количестве 95 от об50 щего объема при расходе щелочи 7,6 в ед.

Na2O и варят при гидромодуле 3,8 в течение

30 мин при 165 С, затем добавляют оставшийся объем натронного щелока в количестве 0,4 в ед. Ма20, доводят гидромодуль

55 до 4 и через 10 мин варку заканчивают.

Режимы осуществления способа и сравнительные данные по качественным характеристикам полученных полуфабрикатов приведены в таблице.

1742382

Показаатели

Режим

Известный

165

165

165 l 65

16

17

8,4

3,6

7,6

0,4

8,5

1,5

8,8

2,2

12,0

8,1

0.9

3,4

4,0

3,2

3,8 ,4,0

3,4

4,0

3.6

4,0

4.0

58,2

59,2

54,1

75,7

55,0

130

360

150

300

200

400,0

335

290

4200

5100

5500

6100

6700

6000

Иэ приведенных в таблице данных видно, что использование предлагаемого способа варки позволяет на 3-5 повысить выход полуфабрикатов, увеличить сопротивление продавливанию в 1,5-2,0 раза, со- 5 противление излому —. в 3-7 раз и показатель разрывной длины на 10-22 jf a также снизить расход химикатов.

Формула изобретения,10

1. Способ получения волокнистого полуфабриката путем натронной варки одуби\

Температура варки, (;

Продолжительность варки, мин

1 ступень

tl ступень

Расход . щелочи на варку,% в ед. На О

1 ступень

П ступень

Гидромодуль

1 ступень

П ступень Выход полуцеллюлозы, Д Физико-механические показатели отливок массой 1 м 75г при 60 ШР соп роти BEjeние излому, ч.д.п. сопротивление продав- . ливанию, кПа разрывная длина ны при повышенной температуре, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повыше,ния выхода и прочности целевого продукта, натронную варку проводят в две ступени при расходе щелочи на первой ступени 8,1-8,8 в ед, Ма О, а второй ступени 0,9 — 2.2 в ед. NazO.

2, Способ по и. 1, отличающийся тем, что натронную варку на первой ступени осуществляют в течение 17-25 мин при гид,ромодуле 3,2-3,6, а на второй ступени — в течение 15 — 23 мин при гидромодуле 4,0.