Способ получения целлюлозы

Щое;ооезнаю

О П И С. -" "А" Й И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<»> 429I56

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 19.07.72 (21) 1811634/23-4 с присоединением заявки №вЂ” (32) Приоритет—

Опубликовано 25.05.74. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 20.06.75 (51) М. Кл. 0 21с 3/02

Ьсударственные комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 661.728.2 (088.8) (72) Авторы .изобретения

Л. О. Иоффе и В. В. Сергеева (71) Заявитель

Всесоюзное научно-производственное объединение целлюлозно-бумажной промышленности (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

Изобретение относится к целлюлозно-оум .жной промы пленности и может быть использовано при производстве целлюлозы для бумаги, к;ртона и для химической переработки из разнообразного растительного сырья.

Известен способ получения целлюлозы, который заключается в обработке измельченного сырья в среде водного раствора гидроокиси аммония кислородом при температуре

130 — 150 С и давлении 1,8 — 18 кг/см . Делигнификация растительного сырья по известному способу (метод окислительного аммонолиза) позволяет использовать растворенные органические вещества для получения органоминеральных удобрений длительного действия и т. д. Однако целлюлоза, полученная этим способом из древесного растительного сырья, имеет желтый цвет, что отрицательно сказывается на ее отбелке. Кроме того, вследств;.е окислительной деструкции в этом процессе трудно достичь высокой механической прочности полученного полуфабриката. Деструкция целлюлозы особенно заметна на последних стадиях делигнификации.

С целью улучшения качества целевого продукта, предлагается способ получения целлюлозы путем обработки исходного целлюлозосодержащего сырья кислородсодержащим газом в щелочной среде при повышенных тем;пературс и давлении, отличающийся тем, что полученный в процессе продукт дополнительно обрабатывают кислородсодержащим окпслителем в щелочной среде при рН 8 — 13, Желательно в качестве кислородсодержащего окислителя использовать газообразный кислород и обработку вести при температуре 80—

130 С и давлении до 20 атм или применять перекись водорода и обработку в этом случае

lO осуществлять прн температуре 60 — 80 С, а первоначальную обработку кислородсодержашим газом вестп при темпсратуре 130 — 160 С и давлении 20 — 40 ати.

Предлагаемый способ получения целлюло1S зы из целлюлозосодержащего растительного сырья осуществляют следующим образом.

Растительное целлюлозосодсржащее сырье (стружки, опилки, сечка однолетних растений) загружают в автоклав высокого давления и заливают водным раствором гидроокиси аммония. Автоклав закрывают и в него подают кислород до создания давления 20—

40 атм. При достижении указанного давления отключают линию и подачу кислорода полностью прекращают.

Подъем температуры до конечного значения осуществляют за 0,5 — 1,0 час. Варочный процесс 1проводят при 130 — 160 С в течение

05 — 6,0 час. Конечная температура варки и ее продолжительность зависят от исходного рас429156

36,0%. Таким образом, применение предлагаемого способа вместо известного позволяет повысить выход целлюлозы из древесины на

2%, среднюю степень полимеризации целлю5 лозы на 130 единиц и белизну на 18%.

Целлюлоза, полученная в опыте 3, имеет высокие показатели механической прочности: разрывная длина 8900 л(, сопротивление излому 2400, сопротивление раздираншо 72 г.

Пример 2. 10 г еловой стружки обрабатывают в автоклаве высокого давления емкостью 1 л. Условия обработки приведены в табл. 2. Полуфабрикат после первой ступени промывают и обрабатывают во второй ступени (опыт 1) в стеклянном стакане перекисью водорода при условиях, указанных в табл. 2.

Таблица 2

Ступень обработки (варки) Реагенты, условия обработки

Опь(т

Г. с

Л с г с к

Х

01 с

rQ с

О ( с (3

«)

Концентрация NH3 0,125%, давление 02 40 ат(ь модуль

1: 40

Концентрация NaOH 0,15%, концентрация Н20 0,2оio, концентрация Ха2510

0,2"„

1 (окислительный аъ(монолиз) 1

5-1,9 5.5

150

II (перекисиая) 34,0

0,5 — 3

947

Концентрация NHg 0,125%, давление Ов 40 ат((, модуль

1: 40

25,0

787

4,8 о2 5!

1 — 2,5

Для сравнения в этой же таблице приведены результаты делпгнификации путем применения окислительного аммонолиза по известному способу (опыт 2) .

Из данных табл. 2 следует, что предлагаемая ступенчатая обработка по сравнению с известным способом позволяет увеличить выход целлюлозы из древесины с 52,5 до

54,9% (повышение 2,4% ), среднюю степень полимеризации с 787 до 947 (повышение на

160 единиц), белизну с 25,0 до 34,0о/о (повышение на 9%).

Предмет изобретения

Составитель С. Котова

Техред Л. Акимова

Редактор О. Кузнецова

Корректор И. Симкина

Заказ 223/473 Изд. № 959 Тираж 456 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 7К-35, Раушская паб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент».

Полуфаорикат после первой ступени обрабатывают во второй ступени в том же автоклаве. Условия обработок приведены в табл. 1 (опыты 1 и 2) . В опыте 3 вторую ступень обработки полуфабриката проводят в стеклянном стакане перекисью водорода, условия даны в табл. 1. Для сравнения в этой же таблице приведены результаты делигнификации путем применения окислительного аммонолиза по известному способу (опыт 4).

Из данных табл. 1 следует, что целлюлоза, полученная по предлагаемому ступенчатому способу, имеет выход из древесины 62,5—

64,1% вместо 62,0% по одноступенчатому, среднюю степень полимеризации 980 — 1050 вместо 920 и белизну 42,0 — 53,0% вместо

1. Способ получения целлюлозы путем обработки исходного целлюлозосодержащего сырья кислородсодержащим газом в щелочной среде при повышенных температуре и давлении, отличающийся тем, что, с цель(о улучшения качества целевого продукта, полученный в процессе продукт дополнительно оорабатывают кислородсодержащим окислителем в щелочной среде и рп р Н 8 — 13.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве кислородсодержащего окислителя используют кислород и обработку ведут при температуре 80 †1 С и давлении до 20 атл.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве кислородсодержащего окислителя применяют перекись водорода и обработку ведут при 60 — 80 С.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что первоначальную обработку к((слородсодержа(цих(газом ведут при температуре 130—

160 С и давлении 20 — 40 атл..