Способ получения волокнистого полу-фабриката

Способ получения волокнистого полу-фабриката

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(«)821612

Союз Советских

Социалистических республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОУСКОМУ СВ ТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (51)М. Кл з (22) Заявлено 14. 05. 79 (21) 2772016/29-12 с присоединением заявим Но (23) Приоритет

Опубликовано 1 04,81. Бюллетень Н9 14

Дата опубликования описания 1704.81

Р 21 С 3/00

0 21 С 1/02

Государетвеииай комитет

СССР яо делам изобретений и открытий (53) УДК 676 ° 1. 022 ° .1(088.8) М. A. Иванов, Г. С. Косая, Е. Д. Перминов, Ю. A. Гугнин, И. С. Иванова, Т. Я. Миронова, Л. И. Лузина, Б. Н. Копнин, В. Д. Кошелева, Л. Г. Зотова, N. A. Прокопьева, A. Н. Александрович, Л. Л. Василенко и Г. И. Желтова (72) Авторы изобретения

Всесоюзное научно-исследовательское объедииенйецеллюлознобумажной промышленности /, \ (71) Заявитель!

:с

1" (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОЛОКНИСТОГО ПОЛУФЙМЧ41@ТА:: :

Изобретение относится к целлюлоз но-бумажной промышленности и может быть использовано при производстве целлюлозных полуфабрикатов высокого выхода для бумаги и картона.

Известен способ получения целлюлозы, включающий последовательные обработки исходного целлюлозосодержащего сырья еруксусной кислотой и щелочью (1).

Недостатками данного способа являются сложность приготовления и хранения перуксусной кислоты.

Известен способ получения волокнистого полуфабриката, заключающийся в водном гидролизе целлюлозосодержащего сырья, размоле гидролизованного сырья при темгературе гидролиза, окисления массы перекисью водорода и последующей ее щелочной пропитке (2 J.

Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату способ получения волокнистого полуфабриката, вклю чающий водную обработку целлюлозосодержащего сырья, щелочную пропитку и окислительную обработку пере.кисью водорода (3 ).

Однако указанные способы характеризуются значительным расходом химикатов и недостаточно высокой механической прочностью волокнистого полуфабриката.

Цель изобретения — снижение расхода химикатов и повьхаение механической прочности целевого продукта.

Поставленная цель достигается

1О тем, что водную обработку проводят в присутствии антрахинона в количестве 0,005-2,0% от массы абсолютно сухой древесины, а щелочную пропитку ведут при 150-200оC.

15 При. этом водную. обработку проводят при 70-175оС, а окислительнуюпои 60-100 С.

Предлагаемый способ позволяет

21) получить волокнистый полуфабрикат с высоким выходом, высокими прочностниии свойствами и низким содержанием лигнина.

Пример 1. Березовую древе25 сину обрабатывают последовательно в следукщих условиях: водная обработка - 170оС, 15 мин, гидромодуль о

1г2т щелочная обработка — 160 С, 60 мин, расход щелочи 11,5% в ед.

3Q . Ма О от массы абсолютно сухого

821612,»опыты 2-4). Для сравнения проводят опыт без добавления антрахинона (опыт 1).

В табл. 1 приведены результаты ис следования влияния антрахинона при водной обработке на показатели качества.волокнистого полуфабриката.

Количество добавляемого.антрахинона в воду,. % от массы абсолютно сухой древесины

0,10

0,05

0,20

Выход полуфабриката, В от массы абсолютно сухой древесины

59,0

61,0

59,2

58,0

Содержание лигнина, В от массы абсолютно сухого полуфабриката

10,3

9,8

12,5

9,6

Физ ико-механические показатели образцов полуфабриката при степени помола 60 ШР и массе отливки

75 г/м2

10000 11500 11000 11200 разрывная длина,м сопротивление излому, число двойных перегибов

2100

1700

2200

2300.сопротивление раздиранию, мН

650

580

650

640 ч сопротивление продавливанию, кПа

410

460

450

440

Как следует из данных табл. 1, добавка антрахинона в воду, подаваемую на водную обработку, способству. ет снижению содержания лигнииа и полуфабрикате при улучшении его физико-.50 механических показателей.

Пример 2. Березовую древесину подвергают последовательно следующим .ступеням процесса» водная об- 55 работка, полумассный размол, окисле. ние перекисью водорода, щелочная обволокна» полумассный размол в две ступени и окислительная обработка — 70 С, 60 мин, расход перекиси водорода З,ОФ от массы абсолютно сухого волокна, рН 10. В воду, направляемую на водную обработку, вводят антрахинон 0,05» 0,10 и 0,2% от массы абсолютно сухой древесины работка. условия и расходы химикатов такие же, как в примере 1.

Водную обработку проводят с добавкой аитрахинона 0,05» 0,1 и 0,15 от массы абсолютно сухой древесины

{опыты 2- 4). Для сравнения проводят опыт без добавки антрахинона (опыт 1).

В табл. 2 приведены результаты исследования влияния добавки антрахинона при водной обработке на показатели качества волокнистого полуфабриката;

821612

Таблица

Опыт 9

0,10

0,15

0,05

50,0

51,5

50,0

52,5

2,7

2,6

5,2

6,8.

Физико-механические показатели.образцов йолуфабриката при степени помола 60 ШР о и массе отливки

75 г/мх: разрывная длина,м

10800 сопротивление из-. лому, число двойных перегибов

2700

2600

2600

2300 сопротивление раздиранию, MH 610

660

650

660 сопротивление продавливанию, кПа

520

520

515

460

Продолжение табл. 3

Ингредиенты и фи механические пок тели

410 440

62,7 60,3

Ингредиенты и физикомеханические показатели

Количество добавляемого антрахинона в воду, % от массы абсолютно сухой древесины

Выход полуфабриката, % от массы абсолютно сухой древесины

Содержание лигнина, % от массы полуфабриката

Пример 3. Отличительной особенностью этой серии опытов является снижение температуры водной обработки до 110 С и варки до 150©С.

Продолжительность водной, обработки

30 мий, гидромодуль 1:2, продолжительность щелочной обработки 4 ч, ра ход активной Ha<0 12% от массы абсолютно сухого волокна. Добавку антрахинона вводят при водной обработке в количестве 0,02% от массы абсолютно сухой древесины.

В табл. 3 приведены результаты исследования влияния антрахинона при водной низкотемпературной обработке на показатели качества волокнистого полуфабриката.

Таблица 3

Количество добавляемого антрахинона при водиой обработке, % от массы абсолютно сухой древесины 0,02

Выход полуфабриката,.

% от массы абсолютно сухой древесины

Содержание лигнина, % от массы абсолютно сухого полуфабриката 15,7 11,3

9800 10900 . 11000

4О Показатели механической прочности полуфабриката при степени помола 60 ldP и массе отливок 75 г/м :

45 разрывная длина, м 9230 10630 сопротивление излому, число, двойных перегибов 1180 1800

50 сопротивление раэдиранию, мН . 500 610 сопротивлению про55 давливаиию, кПа

Как видно,из табл. 3, добавка ант" рахинона при низкотемпературной обработке водой значительно снижает с0gg,держание лигнина в полуфабрикате и улучшает его качество.

П р и и е р 4. Используют березовую древесину, порядок обработки следующий: водная обработка беэ добавок

65 (от 1) и С раэл н и доб

821612

Ингредие механиче тели

0,05

0,005 0,01

49,6

49,4

48, 9 48,9

1,5

1,5

1,9

2,7

8800

9080

9270

9720

1 сопротивление излому, число двойных перегибов

1690

2330

2260

2010. допротивле ние ра здиранию, мН

720

680

750

680,сопротивление продавливанию, кПа

400

470

430

440 ходе активной щелочи 18 и 22% Ма О.

Расход антрахинона 0,5 и 2% от массы абсолютно сухой древесины. Окислительную обработку проводят с расхо:„дом Н 02 1,5% от массы абсолютно су хого волокна при 80 С 60 мин. Опыт 3

Ф, . "..Ь\, приведей без добавок антрахинона.

iO

В таба. 5 приведены результаты исследования влияния добавок антрахиноиа при обработке древесины сосны на показатели качества.

Таблица 5

2,0

0,5

22

18 антрахинона в количестве 0,005у 0,01 и 0,05 от массы абсолютно сухой древесины (опыты 2-4), при 100 С 30 мин„ щелочная пропитка при 170 С 1,5 ч и расходе активной щелочи 17% от мас-. сы абсолютно сухой древесины. После обработки щелочью следует промывка и окислительная обработка перекисью

Добавлено антрахинона при водной обработке, % от массы абсолютно сухой древесины

Выход полуфабриката после обработки перекисью, % от массы. абсолютно сухой древесины.

Содержание лигнина в полуфабрикате, % от массы полуфабриката

Показатели механической прочности полуфабриката при степени помола 60 ШР и массе отливок 75 г/м 2. разрывная длина,м

Как следует из табл. 4, введение даже таких малых количеств антрахинона, как 0,005%,при водной обработке дает значительный эффект ускорения делигнификации древесины, улучшаются показатели качества целлюлозы.

Пример 5. В качестве сырья используют хвойную древесину сосны.

Порядок обработок следующий: обработка водой при 115 С 15 мин, щелочная обработка при 180 С 30 мин, при расДобавлено антрахиноиа, % от массы абсолютно сухой древесины

Расход активной На>0, % от массы абсолютно сухой древесины водорода при расходе 1,5% от массы абсолютно сухого волокна, прн 95 С о

1 ч.

В табл. 4 приведены результаты исследования влияния антрахинона при водной обработке березовой древесины на показатели качества волокнистого полуфабриката.

Таблица 4

821612

П одолжение табл. 5

Ингредиенты и физико механические показате1

;лиОпыт Р

Выход полуфабриката, % от массы абсолютно сухой древесины

48,5

46,9

50 0

Содержание лигнииа, Ъ от массы абсолютно сухой древесины

12,4 3,4

5,4

Показатели механической прочности при 60 ШР и массе отливок 75 г/м г

6203 8160

8660 разрывная длина, м с: сопротивление излому, число двойных перегибов

1100

1780

2270 сопротивление раздиранию, мН

810

880

870

Формула изобретения

Составитель A. Ионосов

В. Романенко Тех д,,Т.Иаточка Ко екто М. Коста

Редактор

Заказ 1 38 б Тираж 407, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра ская наб. д. 4 5

Филиал ППП Патент", г. ужгород, ул. Проектная, Из данных табл. 5 следует, что и при обработке сосны в присутствии антрахинона наблюдается очень большое ускорение делигнификации, однако при использовании хвойной древесины добавки антрахинона должны быть больше, чем при использовании лиственной древесины.

Предлагаемый способ обеспечивает при одинаковой степени делигнификации значительное снижение расхода варочных реагентов, повышение прочностных свойств полуфабрикатов и их выхода.

1. Способ получения волокнистого полуфабриката, включающий водную обработку целлюлозосодержащего.сырья щелочную пропитку и последующую окислительную обработку перекисью водорода, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода химикатов и повышения механической прочности целевого продукта, водную обработку проводят в присутствии антЗО рахинона в количестве 0,005-2,0% от массы абсолютно сухой древесины, а щелочную обработку ведут при 150200ОС.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юÇ5 шийся тем, что окислителъную обработку проводят при 60-100 С.

3. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что водную обработку проводят при 70-175 С.

4О Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Авторское свидетельство СССР

9 368364, кл. 0 21 С 3/04, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

9 690100, кл. 0 21 С 1/06, 1977.

45 3. Авторское свидетельство СССР

9 558081, кл. 0 21 С 1/06, 1975 (щютотип).