Способ получения сульфатной целлюлозы

 

О П И С А Н И Е <и1 55047I

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнигельноа к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.04.75 (21) 2139137/12 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.03.77. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 15.07,77 (51) М. Кл. D 21С 3/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изооретений и открытий (53) УДК 676.1.022.13 (088.8) (72) Авгоры изобретения

Г. С, Косая, Е. В. Карпова, 3. Н. Чечурина, И. И. Сидорова, Г. В. Хватова и Р. Б. Белодубровский

Всесоюзное научно-производственное объединение целлюлозно-бумажной промышленности (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФАТНОЙ ЦЕЛЛ1ОЛОЗЬ1

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и касается способа получения сульфатной целлюлозы с пониженной смолистостью.

Известно, что производство сульфатной целлюлозы с содержанием смолы в пределах нормы обычно не представляет затруднений.

Однако при варке лиственной древесины, особенно это касается березы, получается целлюлоза с высоким содержанием смолы (до 1 в беленой целлюлозе). Повышенное содержание смолы совершенно недопустимо в целлюлозе, предназначенной для химической переработки, так как образующиеся липкие скопления вызывают существенные затруднения не только при сортировании и отливе, но и при ее переработке.

Известен ряд способов обессмоливания целлюлозы.

Для борьбы со смолистостью используют механические средства, например регулирование продолжительности хранения древесины и щепы перед варкой, удаление мелкого волокна, в котором содержится особенно много смолы, а также осуществляют соответствующие корректировки режимов варки.

Однако применение этих способов приводит к удоро>канию оборудования, увеличению расхода химикатов и энергии, а также к снижению выхода целлюлозы.

Для борьбы со смоляными затруднениями часто используются добавки талька, но при производстве целлюлозы для химической переработки этот способ неприемлем, так как

5 частицы талька вызывают затруднения при фильтрации вискозы.

Используются добавки органических химических веществ, например ПАВ, на разных стадиях технологического процесса. Например, 10 при получении сульфатной целлюлозы из березовой древесины применяют ПАВ-Бероцелл-451, сокращая с его помощью смоляные затруднения в отбельном цехе.

15 В табл. 1 приведены данные по исследованию влияния водного предгидролиза перед сульфатной варкой, существенно снижающего смолистость небеленой целлюлозы. Поэтому при получении целлюлозы для химической

20 переработки задача сии>кения смолистости целлюлозы в значительной мере облегчается.

Однако для предгидролизной целлюлозы из березовой древесины содержание смолы по абсолютной величине остается высоким.

25 Известен способ получения сульфатной целлюлозы из березы с добавкой 30/О таллового масла (1).

Однако использование добавки таллового масла не дает значительного снижения смолы

ЗО " целлюлозе.

550471

Таблица 1

Сосна

Б е р е з а

Показатели без предгидролиза без предгидролиза с предгидролизом с предгидролизом

4 4

18

36,0

44

617

95,7

1,2

3,7

22

36,0

93

95,7

0,08

22

42,7

113

92,6

0,40

22

46,6

62

807

87,0

3,0

Таблица 2

С добавкой

Без добавки сульфатного мыла

170

170

1:4

30

60

90

3,0

102

49,1

2520

49,0

2500

5,1

5,0

,.Содержание смол, 1,4

0,5

Содержание смолы в древесине, о;

Расход щелочи на варку, о;

Выход целлюлозы, Жесткость, Б

Вязкость, 1 м. а. раствора, рп

Содержание альфацеллюлозы, 9;

Содержание смолы в небеленой целлюлозе, С целью снижения смолы в целлюлозе по предлагаемому способу сульфатную варку ведут в присутствии добавки сырого сульфатного мыла в количестве 2 — 3% от веса аосолютно-сухой древесины.

Способ осуществляют следующим образом (на примере получения сульфатной прегидролизной целлюлозы из березовой древесины для вискозного волокна).

Предварительный .водный гидролиз щепы проводят при 165 — 70 С, продолжительность подъема температуры 70 — 135 составляет

80 — 120 мин, продолжительность стоянки

70 — 100 мин.

После окончания гидролиза и спуска гидролизата в котел заканчивают нарочный щелок вместе с сырым сульфатным мылом.

Сульфатную варку проводят при 170 †173 в течение 80 — 100 мин, продолжительность пропитки щелоком при 135" составляет 30—

40 мин, подъем от 135 до конечной температуры осуществляют за 60 — 70 мин.

В случае получения сульфатной целлюлозы, предназначенной для производства бумаги, предварительный водный гидролиз древесины не производят, а сульфатную варку проводят по вышеописанному режиму.

Приведены примеры использования этого способа при получении сульфатной целлюлозы различного назначения с добавлением сырого сульфатного мыла.

Пример 1. Проведены варки в лабораторных условиях по предлагаемому и известному способам. Условия варки и показатели качества полученных целлюлоз приведены в табл. 2.

Влияние добавок сырого сульфатного мыла при получении сульфатной целлюлозы для бумаги из березы (см. табл. 2).

Условия проведения опытов и показатели качества

5 целлюлозы

Температура сульфатной варки, С

Гидромодуль при варке

Продолжительность пропитки при 130 С мин

Продолжительность подъема температуры, мин

Продолжительность стоян15 ки, мин

Добавка сырого сульфатного мыла, ч.

Показатели качества целлюлозы

Жесткость, Б,"

Выход целлюлозы, 9; Щ J,Разрывная длина, м-

Излом (число „двойных пе25 регибов1

Сопротивление продавливанию

Таким образом, предлагаемый способ позволяет снизить содержание смолистых веществ с 1,4 до 0,5 %.

Пример 2. Получение сульфатной предгидролизной целлюлозы из березовой древесины для штапельного волокна в полупромышленных условиях с добавкой 2% сырого сульфатного мыла при варке.

550471 содержание смолы составляло 0,46%. Таким образом, по предлагаемому способу удается понизить содержание смолы в целлюлозе на

74,7%, по известному же способу только на

5 48 8%.

Влияние добавок сырого сульфатного мыла при получении сульфатной предгидролизной целлюлозы из березовой древесины для штапельного и кордного волокна в полупро10 мышленных условиях (см. табл. 3).

Таблица 3

Предлагаемый способ

Известный способ (добавка

3% таллового масла

Условия проведения опытов и показатели качества целлюлозы примеры

Условия предгидролиза

Температура предгидролиза, С

Продолжительность подъема температуры, мин

Продолжительность стоянки, мин

Гидромодуль при гидролизе

105

120

165

105

1:4

90

1:4

Условия сульфатной варки

Расход активной щелочи, в ед. N320%

Температура сульфатной варки, С

Гидромодуль при сульфатной варке

Продолжительность пропитки при 135 С, мин

19,5

1:4

16,0

1:4

19,5

170

1:4

Продолжительность подъема температуры, мин

Продолжительность стоянки, мин

Добавка сырого сульфатного мыла, %

3,0

2,0

Показатели качества небеленой целлюлозы

Жесткость, "Б

Вязкость, м. а. раствора, рп

Содержание альфа-целлюлозы, Содержание смолы, Содержание смолы в беленой целлюлозе, %

95 — 100

700 †8

96,0 — 96,5

0,20

0,07

94,7

0,46

0,2 путем обработки целлюлозосодержащего сырья щелочным нарочным раствором в присутствии добавки, отличающийся тем, что, с целью снижения содержания смолы в целевом продукте, в качестве добавки используют сырое сульфатное мыло в количестве 2 — 3% от веса абсолютно-сухой древесины.

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:

1. Доклад Гертнера «Добавки для борьбы

20 с вредной смолистостью целлюлозы», Способ получения сульфатной целлюлозы ВНПОБумпром, 1974 г.

Составитель А. Моносов

Техред И. Карандашова

Редактор Т. Логинова

Корректор Л. Орлова

Заказ 1389/17 Изд. № 379 Тираж 560 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

В табл. 3 представлены технологический режим предгидролиза и сульфатной варки, а также качественные показатели полученной при этом целлюлозы (средние данные для

110 варок) . Целлюлоза, полученная по тому же технологическому режиму, но без добавок, содержала 0,9% смолы. В результате добавки 2,0 % сырого сульфатного мыла содержание смолы уменьшилось до 0,23%. В целлюлозе, полученной по известному способу, После отбелки по 9 — 10-ступенчатой схеме с добелкой двуокисью хлора целлюлоза, полученная по предлагаемому способу, содержала

0,07 — 0,08% смолы. При равных условиях варки и отбелки, но с добавкой при варке 3 талл ового масла, беленая целлюлоза содержала 0,2% смолы.

Снижение смолистости повышает качество целлюлозы и производительность целлюлозного завода на 10 — 15% по сравнению с работой при высокой смолистости целлюлоз.

534

94,2

0,23

0,08