RU2721503C2 - Способ получения полуцеллюлозы - Google Patents
Способ получения полуцеллюлозы Download PDFInfo
- Publication number
- RU2721503C2 RU2721503C2 RU2018140804A RU2018140804A RU2721503C2 RU 2721503 C2 RU2721503 C2 RU 2721503C2 RU 2018140804 A RU2018140804 A RU 2018140804A RU 2018140804 A RU2018140804 A RU 2018140804A RU 2721503 C2 RU2721503 C2 RU 2721503C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- semi
- cellulose
- wood
- cooking
- production
- Prior art date
Links
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 title claims abstract description 28
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 title claims abstract description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000010411 cooking Methods 0.000 claims abstract description 39
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims abstract description 23
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 20
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 19
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 19
- 235000018185 Betula X alpestris Nutrition 0.000 claims abstract description 15
- 235000018212 Betula X uliginosa Nutrition 0.000 claims abstract description 15
- 239000002916 wood waste Substances 0.000 claims abstract description 15
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 6
- 238000000227 grinding Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 abstract description 4
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 abstract description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical compound [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 abstract 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 6
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052979 sodium sulfide Inorganic materials 0.000 description 2
- GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N sodium sulfide (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].[S-2] GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000011121 hardwood Substances 0.000 description 1
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- LSDPWZHWYPCBBB-UHFFFAOYSA-N methyl mercaptane Natural products SC LSDPWZHWYPCBBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 231100000167 toxic agent Toxicity 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C3/00—Pulping cellulose-containing materials
Landscapes
- Paper (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и может быть использовано в производстве волокнистых полуфабрикатов, в частности полуцеллюлозы для изготовления бумаги. В качестве исходного сырья для получения полуцеллюлозы используют древесные отходы - березовые опилки, образующиеся при получении из березового баланса кондиционной щепы - основного (традиционного) сырья для производства волокнистых полуфабрикатов целлюлозно-бумажного производства. Березовые опилки загружают в автоклав и заливают нейтрально-сульфитным варочным раствором, подогретым до температуры 70-75°С. В качестве буфера варочный раствор содержит NaOH. Далее проводят варку полуцеллюлозы периодическим способом при температуре 156-165°С и общей продолжительности 95-115 мин. Полученную полуцеллюлозу распускают в дезинтеграторе на волокна и пучки волокон, промывают холодной водой. Затем сортируют на лабораторной сцеже и размалывают на центробежном размалывающем аппарате до 27-32°ШР. Изобретение позволяет упростить и удешевить способ получения полуцеллюлозы, а также повысить экологичность процесса при одновременном сохранении показателей качества полуцеллюлозы, не уступающих показателям прототипа. 1 табл.
Description
Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и может быть использовано в производстве волокнистых полуфабрикатов, в частности, полу целлюлозы для изготовления бумаги.
Известен способ получения полуцеллюлозы путем щелочной варки лиственной древесины с использованием варочной жидкости - растворенного плава от сжигания отработанного бисульфитного щелока на натриевом основании, содержащего 48-80% Na2S, 13-43% Na2CO3, 7-11% Na2SO3 в ед. Na2O. Варку ведут при температуре 170-180°С и давлении 0,7-0,9 МПа (см. А.С. №861442, кл. D21C 3/00, опубл. 07.09.81).
Недостатком известного способа является образование в процессе варки при высокой температуре в щелочной среде из сульфида натрия экологически опасных веществ - метилмеркаптана и сероводорода.
Наиболее близким способом того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является способ получения полуцеллюлозы из лиственной древесины, согласно которому размолотую березовую щепу подвергают пропарке острым паром при температуре 95-100°С в течение 5 мин, пропитке варочным раствором сульфита и карбоната натрия в течение 5 мин при температуре 145°С и варке при температуре 175-180°С в течение 5-10 мин. Затем в варочный раствор после варки дополнительно добавляют сульфатный белый щелок и продолжают варку в течение 5-10 мин. (см. SU №1557227, кл. D21C 3/02, опубл. 15.04.90). Данный способ принят за прототип.
Признаки прототипа, являющиеся общими с заявляемым решением, - способ получения полуцеллюлозы путем варки древесного сырья с использованием нейтрально-сульфитного варочного раствора.
Недостатком известного способа, принятого за прототип, является сложность технологического процесса, так как получение полуцеллюлозы осуществляется в две ступени: 1-ая ступень моносульфитная (нейтрально-сульфитная) варка (растворами сульфита и карбоната натрия) и 2-ая ступень сульфатная варка с белым сульфатным щелоком. Использование на второй ступени варки сульфатного белого щелока приводит к образованию вредных серосодержащих газовых выбросов. Кроме того, в известном способе отсутствуют данные по основному показателю механической прочности бумаги - разрывной длине.
Одним из современных требований рационального природопользования и охраны окружающей среды является комплексное использование древесного сырья, один из путей решения которого - активизация работы лесоперерабатывающих отраслей в направлении ресурсосбережения путем максимальной утилизации отходов лесозаготовки и переработки древесного сырья. Особого внимания заслуживает использование опилок и стружки - отходов подготовки древесины в производстве целлюлозы.
Замена первичного сырья (стволовой древесины) древесными отходами имеет, наряду с экономическим, и экологическое значение за счет предотвращения ущерба, наносимого окружающей среде, неиспользуемыми отходами.
Важнейшим моментом ресурсосбережения, способствующим комплексному использованию древесного сырья, является сохранение от вырубок значительных лесных массивов, что позволяет также значительно улучшить экологическую составляющую лесной отрасли.
Наиболее идеальным считается стремление предприятий к безотходному производству, т.е. к возможно полному и рациональному использованию вовлекаемого в переработку древесного сырья и отсутствию вредного воздействия на окружающую среду.
Однако в России значительная часть древесных отходов вывозится на свалки. Наиболее очевидные негативные факторы накопления древесных отходов:
- отчуждение территорий под складирование древесных отходов;
- пожароопасность древесных отходов.
Древесные отходы, в частности, опилки, могут стать значительным источником древесного сырья для получения целлюлозы и полуцеллюлозы.
Задачей изобретения является упрощение и удешевление способа получения полуцеллюлозы, а также повышение экологичности процесса при одновременном сохранении показателей качества полуцеллюлозы, не уступающих показателям прототипа.
Поставленная задача была решена за счет того, что в известном способе получения полуцеллюлозы путем варки древесного сырья с использованием нейтрально-сульфитного варочного раствора, согласно изобретению в качестве древесного сырья используют древесные отходы - березовые опилки, образующиеся при получении из березового баланса кондиционной щепы - традиционного сырья для производства волокнистых полуфабрикатов целлюлозно-бумажного производства, варку проводят периодическим способом нейтрально-сульфитным варочным раствором по режиму: подъем температуры до 156-165°С в течение 65-95 мин, стоянка при температуре 156-165°С - 20-40 мин, а в качестве буфера в составе варочного раствора используют NaOH.
Признаки заявляемого технического решения, отличительные от прототипа, - используют в качестве древесного сырья древесные отходы - березовые опилки, образующиеся при получении из березового баланса кондиционной щепы - традиционного сырья для производства волокнистых полуфабрикатов целлюлозно-бумажного производства; варку проводят периодическим способом нейтрально-сульфитным варочным раствором по режиму: подъем температуры до 156-165°С в течение 65-95 мин, стоянка при температуре 156-165°С - 20-40 мин; используют в качестве буфера в составе варочного раствора NaOH.
Отличительные признаки в совокупности с известными позволят упростить и удешевить способ получения полуцеллюлозы, а также повысить экологичность процесса при одновременном сохранении показателей качества полуцеллюлозы, не уступающих соответствующим показателям полуцеллюлозы из кондиционной древесной щепы. Кроме того, решается проблема использования древесных отходов - опилок, образующихся на целлюлозно-бумажных предприятиях на стадии подготовки древесины.
Предлагаемый способ получения полуцеллюлозы осуществляется следующим образом.
В качестве исходного сырья для получения полуцеллюлозы используют древесные отходы - березовые опилки, образующиеся при получении из березового баланса кондиционной щепы - основного (традиционного) сырья для производства волокнистых полуфабрикатов целлюлозно-бумажного производства.
Березовые опилки загружают в автоклав и заливают нейтрально-сульфитным варочным раствором, подогретым до температуры 70-75°С. В качестве буфера варочный раствор содержит NaOH. Соотношение компонентов нейтрально-сульфитного варочного раствора Na2SO3:NaOH равно 5:1.
Далее проводят варку полуцеллюлозы периодическим способом при температуре 156-165°С и общей продолжительности 95-115 мин. Полученную полуцеллюлозу распускают в дезинтеграторе на волокна и пучки волокон, промывают холодной водой. Затем сортируют на лабораторной сцеже и размалывают на центробежном размалывающем аппарате до 27-32°ШР.
Примеры конкретного выполнения.
Пример 1. Березовые опилки размером 2-5 мм загружали в автоклав и заливали нейтрально-сульфитным варочным раствором, подогретым до температуры 70-75°С.
Далее проводили варку по следующему режиму:
- подъем температуры до 156°С - 85 мин;
- стоянка при температуре 156°С - 30 мин.
Гидромодуль варки 6.
После варки полученную полуцеллюлозу распускали на дезинтеграторе, промывали холодной водой и сортировали, затем подвергали холодному размолу в ЦРА в течение 5,5 мин.
Примеры 2-6. Березовые опилки размером 2-5 мм загружали в автоклав и заливали нейтрально-сульфитным варочным раствором, подогретым до температуры 70-75°С.
Далее проводили варку по режимам, указанным в таблице.
Гидромодуль варки 6.
После варки полученную полуцеллюлозу распускали на дезинтеграторе, промывали холодной водой и сортировали, затем подвергали холодному размолу в ЦРА. Продолжительность размола полуцеллюлозы - по примерам указана в таблице.
Из таблицы следует, что по данному способу по упрощенной технологии из древесных отходов (опилок) может быть получена полуцеллюлоза с показателями качества, не уступающими соответствующим показателям полуцеллюлозы из кондиционной древесной щепы при сравнимых показателях выхода полуфабриката в % от исходной древесины.
Использование предлагаемого способа по сравнению с прототипом обеспечивает повышение комплексности использования древесного сырья за счет утилизации древесных отходов (опилок), сохранению лесных ресурсов за счет сокращения вырубки лесов, улучшение экологической обстановки за счет исключения разложения других отходов на свалках с выделением в атмосферу экологически вредных продуктов разложения и ликвидации пожароопасности, снижение токсичности сточных вод за счет исключения из процесса получения полуцеллюлозы сульфида натрия, приводящего к выделению токсических соединений.
Claims (1)
- Способ получения полуцеллюлозы путем варки древесного сырья с использованием нейтрально-сульфитного варочного раствора, отличающийся тем, что в качестве древесного сырья используют древесные отходы - березовые опилки, образующиеся при получении из березового баланса кондиционной щепы - традиционного сырья для производства волокнистых полуфабрикатов целлюлозно-бумажного производства, варку проводят периодическим способом нейтрально-сульфитным варочным раствором по режиму: подъем температуры до 156-165°С в течение 65-95 мин, стоянка при температуре 156-165°С - 20-40 мин, а в качестве буфера в составе варочного раствора используют NaOH.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018140804A RU2721503C2 (ru) | 2018-11-19 | 2018-11-19 | Способ получения полуцеллюлозы |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018140804A RU2721503C2 (ru) | 2018-11-19 | 2018-11-19 | Способ получения полуцеллюлозы |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2018140804A RU2018140804A (ru) | 2020-05-19 |
| RU2018140804A3 RU2018140804A3 (ru) | 2020-05-19 |
| RU2721503C2 true RU2721503C2 (ru) | 2020-05-19 |
Family
ID=70734766
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018140804A RU2721503C2 (ru) | 2018-11-19 | 2018-11-19 | Способ получения полуцеллюлозы |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2721503C2 (ru) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1261991A1 (ru) * | 1985-05-27 | 1986-10-07 | Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Технологический Институт Им.С.М.Кирова | Способ получени целлюлозы |
| SU1557227A1 (ru) * | 1987-11-10 | 1990-04-15 | Астраханский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского Института Всесоюзного Научно-Производственного Объединения Целлюлозно-Бумажной Промышленности | Способ получени полуцеллюлозы из лиственной древесины |
| RU2380466C1 (ru) * | 2005-12-02 | 2010-01-27 | Акцо Нобель Н.В. | Способ получения целлюлозы с высоким содержанием альфа-целлюлозы |
-
2018
- 2018-11-19 RU RU2018140804A patent/RU2721503C2/ru active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1261991A1 (ru) * | 1985-05-27 | 1986-10-07 | Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Технологический Институт Им.С.М.Кирова | Способ получени целлюлозы |
| SU1557227A1 (ru) * | 1987-11-10 | 1990-04-15 | Астраханский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского Института Всесоюзного Научно-Производственного Объединения Целлюлозно-Бумажной Промышленности | Способ получени полуцеллюлозы из лиственной древесины |
| RU2380466C1 (ru) * | 2005-12-02 | 2010-01-27 | Акцо Нобель Н.В. | Способ получения целлюлозы с высоким содержанием альфа-целлюлозы |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Смирнов Р.Е. Производство сульфитных волокнистых полуфабрикатов: учебное пособие/ГОУВПО СПбГТУРП.-Спб., 2010.-146с. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2018140804A (ru) | 2020-05-19 |
| RU2018140804A3 (ru) | 2020-05-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104641039B (zh) | 一种防水再生纸及其生产方法 | |
| CN102174760B (zh) | 一种沙柳化学机械法制浆工艺 | |
| CN101698985B (zh) | 一种高机械浆含量铜版纸的制造方法及其制得的铜版纸 | |
| CN103842581A (zh) | 在用于制备机械纸浆的方法中的木材的酶促预处理 | |
| RU2011135609A (ru) | Способ и химическая композиция для повышения эффективности получения механической волокнистой массы | |
| CN105672053B (zh) | 一种纱管纸板 | |
| CN105839471A (zh) | 一种低定量高透明度半透明纸的生产工艺 | |
| CN103669064B (zh) | 一种醋化级竹浆粕的制备工艺 | |
| CN102277786A (zh) | 一种双胶纸或静电复印纸的制备方法 | |
| RU2721503C2 (ru) | Способ получения полуцеллюлозы | |
| CN104790239B (zh) | 一种针对以木材为原料的化学机械法制浆用渗透剂的制备方法 | |
| WO2021012617A1 (zh) | 一种提高废纸浆强度性能的方法 | |
| KR20210056421A (ko) | 이온성 액체 기반 펄프 표백 보호제 | |
| CN108978298A (zh) | 一种半透明纸的制备方法 | |
| CA2453131A1 (en) | Processes for preparing mechanical pulps having high brightness | |
| Jahan et al. | Evaluation of rubber wood (Hevea brasiliensis) as a raw material for kraft pulping | |
| RU2368716C1 (ru) | Способ получения целлюлозы | |
| US20210254280A1 (en) | Method for producing bleached wood fibre material | |
| CN101831823A (zh) | 一种麦草清洁制浆方法 | |
| Latibari et al. | Alkaline peroxide mechanical pulping of fast-growth paulownia wood. | |
| Miyanishi | Thermomechanical pulp innovation for energy saving and high brightness paper development | |
| CN109403118A (zh) | 一种农林三剩物制备纤维素的洗选漂方法 | |
| Sherstobitov | OBTAINING CELLULOSE FROM TECHNICAL CANNABIS BY THE OXIDATIVE-ORGANOSOLVENT METHOD | |
| CN104947546A (zh) | 一种复合木材加工工艺 | |
| CN105369664A (zh) | 一种化机浆白度提高的方法 |