Способ обработки целлюлозы

Способ обработки целлюлозы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1ii! 6

70653

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.02.78 (21) 2582276/29-12 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.06.79. Бюллетень ¹ 24

Дата опубликования описания 30.06.79 (51) М. Кл. -

0 21 С 9/00

Государствеииый комитет (53) УДК 676.1.022.19 (088.8) по делам изобретеиий и открытий (72) Авторы изобретения

Г. Л. Аким и М. А. Акежев (71) Заявитель Всесоюзное научно-производственное объединение целлюлознобумажной промышленности (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и может быть использовано при производстве целлюлозы для бумаги.

Известен способ обработки целлюлозы, заключающийся во взаимодействии ее с кислородом в щелочной среде при повышенных температуре и давлении в присутствии катализатора — соединений меди, который вводят для повышения скорости окисления лигноцеллюлозного материала и возможности проведения процесса при пониженном давлении кислорода (1).

Для предотвращения деполимеризации целлюлозы в вышеуказанном способе обработки в качестве катализатора используют соединения марганца, а для улучшения селективности дел игнификации — соединения марганца и никеля (2, 3).

Известен также способ обработки целлюлозы, заключающийся в том, что целлюлозу предварительно обрабатывают комплексообр азов ателем — натр невой солью этилендиаминтетрауксусной кислоты (трилон Б) при комнатной температуре в течение

15 мин, затем ее промывают, пропитывают водным раствором катализатора — сульфатом марганца, смешивают, с раствором бикарбоната натрия, нагревают до 120 С и обрабатывают кислородом при парцпальном давлении 0,7 МПа в течение 20 — 90 мин (4).

Однако указанный способ не обеспечива5 ет повышения выхода целевого продукта и улучшения его качества.

Цель изобретения — повышение выхода обработанной целлюлозы и улучшение ее качества.

10 Эта цель достигается тем, что целлюлозу подвергают взаимодействию со щелочным реагентом непосредственно после взаимодействия ее с комплексообразователем.

При использовании в качестве комплек15 сообразователя нескольких реагентов сначала вводят комплексообразователь с меньшей комплексообразующей способностью, а затем — с более высокой.

Такая последовательность введения хими2р катов при обработке целлюлозы позволяет связать присутствующие в системе нежелательные катионы металлов переменной валентности, например железа, и в то же время не выводит на сферы реакции катионы катализатора — марганца, который повышает скорость окисления лигнина в большей степени, чем скорость окисления целлюлозы, обеспечивая повышение селективности делигнификации и уменьшение де

Зр струкцип целлюлозы.

670653 фитную целлюлозу степени делигнификации

105 п. е. и вязкости 68,0 Mila с. смешивают с комплексообразователем меньшей комплексообразующей способности — раствором щавелевой кислоты в количестве 1% (к массе абсолютно сухого волокна), затем в целлюлозную массу вводят комплексообразователь с большей комплексообразующей способностью — водный раствор натриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты в количестве 0,2 (к массе абсолютно суxoro волокна). После взаимодействия целлюлозной массы с комплексообразователем в нее последовательно вводят щелочной реагент — карбонат натрия в количестве

3% (к массе абсолютно сухого волокна) и катализатор — сульфат марганца в количестве 0,05% Mn+ (к массе абсолютно сухого волокна) и затем проводят обработку кислородом под давлением 1,0 МПа в течение 1 ч.

Условия обработки и показатели полученной целлюлозы приведены в таблице (образец 3).

Способ опробован в лабораторных условиях.

Пример 1. Небеленую бисульфитную целлюлозу степени делигнификации 105 п. е. и вязкости б8 МПа.с в соответствии с изве- 5 стным способом обрабатывают комплексообразователем — натриевой солью этилендиаминтетрауксусной кислоты (трилон Б) в количестве 0,2% (к массе абсолютно сухого волокна) при комнатной температуре 10 в течение 15 мин. Затем целюллозу промывают, пропитывают водным раствором катализатора — сульфатом марганца в количестве 0,05% Мп + (к массе абс. сухого волокна), смешивают с раствором щелоч- 15 ного реагента — биокарбонатом натрия в количестве 5% (от массы абсолютно сухого волокна), нагревают до 120 С и обрабатывают кислородом под давлением 0,7 МПа в течение 1 ч. Условия обработки и показатели полученной целлюлозы приведены в таблице (образец 1).

Пример 2. Обработку той же небеленой бисульфитной целлюлозы проводят как в примере 1, но при температуре 115 С и 25 парциальном давлении кислорода 1,0 МПа.

Условия обработки и показатели полученной целлюлозы приведены в таблице (образец 2).

Пример 3. Целлюлозу обрабатывают по предлагаемому способу. Небеленую бисульПример 4. Обработку той >ке небеленой бисульфитной целлюлозы проводят как в примере 3, но при температуре 120 С и давлением кислорода 0,7 МПа. Условия обработки и показатели полученной целлюлозы приведены в таблице (образец 4).

Условия обработки

ОбраПоследовательность введения реагентов выход о, к абсолютно сухой исходной целлюлозе вязкость

1 к медноаммиачного раствора, МПа. с зец, степень делигнификации

94,3

53,0

Комплексообразователь, (промывка), катализатор, щелочной реагент, кислород

Комплексообразователь, (промывка), катализатор, щелочной реагент, кислород

Комплексообразователь меньшей комплексообразующей способности, комплексообразователь более высокой комплексообразующий способности, щелочной реагент, катализатор, кис1 лород

Комплексообразователь более высокой комплексообразующей способности, комплексообразователь меньшей комплексообразующей способности, щелочной реагеит, катализатор, кислород

0,7

120

53,0

94,5

1,0

115

57,0

95,4

1,0

115

56,0

95,0

0,7

120

53,0

94,6

1,0

115 е е ат парцианаль- Продолжитемператуное давле- тельность, ние, МПа мин

Показатели качества целлюлозы после обработки

670653

Составитель А, Моносов

Техред А. Камышникова Корректор Е. Хмелева

Редактор Н. Хубларова

Заказ 1313/9 Изд. № 417 Тираж 454 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова„2

Пример 5. Небеленую бисульфитную целлюлозу подвергают обработке, как в примере 3, изменив последовательность введения компонентов: вначале вводят комплексообразователь с более высокой комплексообразующей способностью — натриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты, а затем комплексообразователь с меньшей комплексообразующей способностью — щавелевую кислоту. Условия обработки и показатели полученной целлюлозы приведены в таблице (образец 5).

Из данных таблицы следует, что введение комплексообразователей, щелочного реагента и катализатора согласно предложенной последовательности (примеры 3, 4) обеспечивает по сравнению со способомпрототипом повышение выхода целевого продукта на 0,7 — 0,9 и улучшение показателей его качества, в частности получаемая целлюлоза имеет более низкую степень делигнификации (на 5 — 6 п. ед.) и более высокую вязкость (на 3 — 4 МПа с).

Формула изобретения

1. Способ обработки целлюлозы путем взаимодействия целлюлозы с комплексообразователем, катализатором 11 кислородом в присутствии щелочного реагента при повышснных температуре и давлении, отлич а ю щ и Й с я тем, что, с целью повышения

5 выхода обработанной целлюлозы и улучшения ес качества, целлюлозу подвергают взаимодействию со щелочным реагентом непосредственно после взаимодействия ее с комплсксообразователем.

1р 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при использовании в качестве комплексообразователя нескольких реагентов сначала вводят реагент с меньшей комплексо.образующсй способностью, а затем — с более высокой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3736224, кл. D 21 С

9/10, опублик. 1973.

2. Патент Японии № 50 — 39161, кл. D 21 С 9/08, опублик. 1975.

3. Патент Японии № 51 — 16522, кл. D 21 С

9/08, опублик. 1975.

4. Патент Швеции № 380297, кл. D 21 С

25 9/10, one блик. 1973.