Способ получения целлюлозы для электроизоляционной бумаги

Способ получения целлюлозы для электроизоляционной бумаги

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

333238

Союз Советскиз

Социалистическиз

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 02.Х1.1968 (Ло 1268105/23-4) с присоединением заявки № 1296248!23-4)

Приоритет

Опубликовано 21.111.1972. Бюллетень № 11

Дата опубликования описания 27.IV.1972

М. Кл. D 21c 3/02

Комитет ао делам изобретений и открытий при Сосете Министрое

СССР

УДК 661.782.2 (088.8) Авторы изобретения

Б. Г. Милов, С. Х. Китаева и М. А. Чагина

Центральный научно-исследовательский институт бумаги

Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ ДЛЯ ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННОЙ БУМАГИ

Изобретение относится к области целлюлозно-бумажной промышленности, в частности к области производства целлюлозы с высокими электроизоляционными свойствами, пригодной для изготовления специальных видов электроизоляционной бумаги для силовых, радиотехнических и других устройств (конденсаторов, высоковольтных кабелей н т. п.).

Известен способ получения целлюлозы, предназначенной для изготовления электролитической конденсаторной бумаги с повышеннон впитывающей способностью и высокой чистотой. Этот способ состоит в том, что хвойную древесину варят сульфатным способом с предварительным гидролизом, после чего ее обрабатывают раствором $02 в количестве 2 — 3% (по отношению к весу абсолютно сухого волокна), затем ее облагораживают раствором едкого натра концентрацией 40 — 80 г/л, подвергают второй кислотной обработке раствором $0з и промывают деионизированной водой.

Однако данный способ не обеспечивает получения целлюлозы для электроизоляционных бумаг с высокой электрической прочностью и малыми диэлектрическими потерями.

С целью улучшения качества целевого продукта (обеспечения однородности структуры и высоких электрических характеристик электроизоляционной бумаги) предложен способ получения целлюлозы, заключающийся в том, что целлюлозу, полученную при сульфатной варке, обрабатывают или водным раствором

$0, или водным раствором хлора, а облагораживание ведут путем обработки горячим раствором NaOH с добавкой сульфита натрия и после промывки деионизированной водой обрабатывают раствором уксуснокислого свин- ца или гидроокиси свинца с последующей пов10 торной промывкой деионизированной водой.

При этом желательно облагораживанием вести при температуре 110 — 130 С с расходом

NaOH в количестве 1 — 3% и сульфита натрия

1,5 — 5% к весу абсолютно сухого волокна, 15 При хлорно-щелочном облагораживании проводят предварительный водный гидролиз, сульфатную варку древесины, промывку и сортирование целлюлозы по существующим схемам, после чего проводят хлорно-щелочную

20 обработку целлюлозы следующим образом.

Целлюлозу в башне хлорирования обрабатывают водным раствором хлора при нормальной температуре из расчета расхода 0,5—

1 вес. ч. активного хлора на каждую весовую

25 часть удаляемого лигнина, промывают водой с последующим пропусканием массы через вакуум-фильтр. После этого суспензию целлюлозы концентрацией 7 — 1О% обраоатывают под давлением в башне облагораживания горячим

30 водным раствором гидроокиси натрия, взятым

333238 в количестве 1 — 3, с добавкой к нему сульфита натрия в количестве 1,5 — 5,О /о (к весу волокна) при температуре 110 — 130 С в течение 1 — 2 час. Полученную массу обрабатывают водным раствором $0з в количестве 1,5—

3 /о от веса волокна, тщательно промывают деионизированной водой (очищенной с помощью ионообменных смол) до рН промывной воды в пределах 6,5 — 7,5.

Наконец с целью блокирования трудно удаляемых ионов хлора целлюлозную суспензию обрабатывают раствором, например, уксуснокислого свинца или водным раствором гидроокиси свинца из такого расчета, чтобы обеспечить 10%-ный избыток свинца по отношению к 15 количеству, которое требуется для полного блокирования оставшегося хлора (по анализу), затем тщательно промывают деионизированной водой до рН суспензии 6,5 — 7,5.

Полученная целлюлоза отличается высокой 20 чистотой, повышенной морфологической однородностью, хорошей способностью к размолу и фибрилляции, обеспечивающими однородную структуру и равномерный микропросвет и высокие диэлектрические свойства изготовляемой 25 из нее электроизоляционной бумаги. Проведение обработки солью свинта позволяет дополнительно снизить абсолютные значения тангенса угла диэлектрических потерь, например, при температуре измерения в 60 приблизи- 30 тельно на 15 /О, при 100 — на 37 /о, при

120 — на 57 /о, по сравнению с их значениями для исходного образца хлорированной целлюлозы.

При сульфитно-щелочном облагораживании 35 проводят предварительный водный гидролиз древесины. Сульфатную варку ведут до степени провара 125 — 130 перманганатных единиц (число Каппа 27 — 30), промывку и сортирование осуществляют по существующим схе- 40 мам, после чего проводят дополнительную химическую обработку следующим образом.

Целлюлозу в башне при непрерывном прохождении обрабатывают водным раствором сернистого ангидрида при нормальной темпе- 45 ратуре с расходом $0 4 — 6 /о от веса абсолютно сухой целлюлозы, промывают водой с последующим пропусканием массы через вакуум фильтр, после чего суспензию целлюлозы концентрацией 7 — 10 /о обрабатывают под дав- 50 лением в башне облагораживания горячим водным раствором гидроокиси натрия, взятым в количестве 1 — 3%, с добавкой к нему сульфита натрия в количестве 2,0 — 3% в расчете на кристаллогидрат соли к весу абсолютно су- 55 хой целлюлозы при температуре 110 — 130 С, в течение 1 — 2 час, Полученную массу после промывки от щелочи обрабатывают водным раствором сернистого ангидрида в количестве 1,5 — 3 /о от веса 60 абсолютно сухого волокна, тщательно промывают деионизированной водой (очищенной с помощью ионообменных смол) до рН промывной воды в пределах 6,5 — 7,5.

С целью блокирования остатков кислых групп (карбоксильных, ионов С1 и S04" и др.), встречающихся в комплексе технической целлюлозы, а также для адсорбции ионсодержащих веществ промытую целлюлозу насыщают гидроокисью свинца путем обработки ее одновременно раствором уксуснокислого свинца и гидроокисью аммония. Расход уксуснокислого свинца 0,2 — 0,5% по отношению к абсолютно сухой целлюлозе, расход гидроокиси аммония (в расчете на 25 /О-ный раствор) 0,1 — 0,6 /О.

После этого целлюлозу тщательно промывают деионизированной водой до рН водной вытяжки 6,5 — 7,5. Получают целлюлозу, которая отличаегся высокой степенью чистоты, хорошей способностью к размолу и листообразованию и пониженными диэлектрическими потерями, что видно из данных таблицы, Результаты определения тангенса угла диэлектрических потерь в зависимости от температуры образцов целлюлозы до и после обработки раствором соли свинца.

Исходная целлюлоза

Обработанная целлюлоза температура, С температура, - С

tg5

tg6

93

74

58

118

91

72

57

44

0,46

0,216

0,163

0,158

0,160

0,180

0,342

О, 190

0,155

0,150

0,162

0,180

Из приведенных данных видно, что обработка целлюлозы раствором соли свинца позволяет снизить тангенс угла диэлектрических потерь при высоких температурах.

Предмет изобретения

1. Способ получения целлюлозы для электроизоляционной бумаги путем предварительного гидролиза растительного сырья с последующей сульфатной варкой, обработкой полученной при этом целлюлозы водным раствором

SO>, промывкой, облагораживанием путем обработки раствором NaOH, повторной обработкой ЬОз и промывкой деионизированной водой, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества целевого продукта, целлюлозу, полученную при сульфатной варке, обрабатывают или водным раствором SO>, или водным раствором хлора, а облагораживание ведут путем обработки горячим раствором NaOH с добавкой сульфита натрия и после промывки деионизированной водой обрабатывают раствором гидроокиси свинца или раствором уксуснокислого свинца с последующей повторной промывкой деионизированной водой.

2. Способ по п, 1, отличающийся тем, что облагораживание ведут при температуре 110—

130 С с расходом NaOH в количестве 1 — 3 /о и сульфита натрия 1,5 — 5% к весу абсолютно сухого волокна,