Спосіб обробки рослинної сировини

Реферат: Спосіб обробки рослинної сировини з отриманням волокнистих напівфабрикатів включає введення у варильний апарат січки та варильного розчину з подальшим варінням січки стебел ріпаку за температури 80, 100 та 120 С, протягом 15 хвилин, за витрат активного лугу 12 % в од. Na2O від маси абс. сух. сировини у варильному розчині, що містить кальциновану соду, гідроксид натрію, каталізатор антрахінон, та наступним гарячим розмелюванням маси. UA 115748 U (54) СПОСІБ ОБРОБКИ РОСЛИННОЇ СИРОВИНИ UA 115748 U UA 115748 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до способів отримання волокнистих напівфабрикатів із недеревної рослинної сировини, які можуть бути використані для виробництва пакувальних видів паперу. Аналогом є спосіб отримання целюлози із соломи ріпаку делігніфікацією натронно-содовим способом за витрат активного лугу з 16,18 до 20 % з додаванням 0,2 % каталізатора антрахінону, гідромодуль варіння 8:1. Згідно з технологією варіння ведуть з підйомом температури до кінцевої впродовж 25 хв. Безпосередньо варіння проводять за температури 175-185 °C протягом 40-70 хвилин [1]. Недоліками відомого способу є отримання волокнистих напівфабрикатів у вигляді целюлози за високих температур варіння та високого гідромодуля, не оправдано великих витрат каталізатора, який є дороговартісним. Найближчим аналогом (прототипом) є спосіб делігніфікації целюлозовмісної сировини з отриманням волокнистих напівфабрикатів у вигляді целюлози. Згідно з відомою технологією варіння січки ріпаку проводять за температури 175 °C, протягом 150 хвилин, витратами активного лугу 16 % в од. Na2O від маси абс. сух. сировини у варильному розчині, що містить кальциновану соду, гідроксид натрію та каталізатор антрахінон [2]. Недоліками відомого способу є проведення процесу варіння за високих температур та витрат активного лугу, а також тривалий час делігніфікації. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення способу отримання волокнистих напівфабрикатів із стебел ріпаку, за рахунок зниження температури та тривалості варіння січки, зменшення витрат активного лугу без використання сірковмісних варильних реагентів та гарячим механічним розмелюванням маси. Поставлена задача вирішується тим, що в способі обробки рослинної сировини з отриманням волокнистих напівфабрикатів, що включає введення у варильний апарат січки та варильного розчину та подальшим її варінням, згідно з корисною моделлю новим є те, що варіння січки ріпаку проводять за температури 80, 100 та 120 °C протягом 15 хвилин, за витрат активного лугу 12 % в од. N2О від маси абс. сух. сировини, у варильному розчині, що містить кальциновану соду, гідроксид натрію, каталізатор антрахінон, та наступним гарячим розмелюванням маси. Процес гарячого розмелювання напівфабрикатів разом із відпрацьованим лугом за температури варіння або дещо нижчої дозволяє підвищити його вихід. Під час гарячого розмелювання, в порівнянні із розмелюванням за звичайних умов, витрати енергії на розмелювання зменшуються на 30-35 %. Корисна модель ілюструється наступними прикладами. Приклад 1 В автоклав об'ємом 0,5 л завантажують 45 г повітряно-сухих стебел ріпаку у вигляді січки розміром 2-3 см та заливають варильним розчином, що містить кальциновану соду та гідроксид натрію у співвідношенні Na2CO3:NaOH-50:50, гідромодуль варіння становить 5:1. Витрати активного лугу складають 12 % в одиницях Na2O від маси абс. сух. сировини. Варіння проводили протягом 15 хвилин за температури 80 °C з використанням каталізатора антрахінону в кількості 0,1 % від маси абс. сух. волокна. Після цього автоклави занурюють у наперед нагріту до кінцевої температури гліцеринову баню та ведуть процес варіння. Вміст автоклавів переносять у стакани ЦРА, де концентрація маси становить 6 % за рахунок додавання гарячої води. Розмелювання проводять у гарячому вигляді до ступеня млива 60°ШР. В отриманому твердому залишку визначають вихід напівфабрикату та фізико-механічні показники. Для визначення показників міцності напівфабрикату виготовляють відливки масою 75 г/м. Параметри процесу варіння та показники якості напівфабрикату наведено в табл. Приклад 2 Процес отримання напівфабрикату проводять таким же чином, як і у прикладі 1, але варіння ведуть варильним розчином без додавання каталізатора. Приклад 3 Процес отримання напівфабрикату проводять таким же чином, як і у прикладі 1, але варіння проводять за температури 100 °C. Приклад 4 Процес отримання напівфабрикату проводять таким же чином, як і у прикладі 1, але варіння проводять за температури 100 °C та з використанням каталізатора антрахінону. Приклад 5 Процес отримання напівфабрикату проводять таким же чином, як і у прикладі 1, але температура варіння складає 120 °C. 1 UA 115748 U Приклад 6 Процес отримання напівфабрикату проводять таким же чином, як і у прикладі 1, але варіння проводять за температури 120 °C та з використанням каталізатора антрахінону. Таблиця Умови варіння та показники якості Витрати антрахінону, % Вихід напівфабрикату, % Розривна довжина, м Опір роздиранню, мН Опір продавлюванню, кПа Найближчий аналог + 52,4 4985 390 230 1 + 83,2 1880 260 63 2 86,7 1750 260 60 Приклади 3 4 + 80,7 81,9 2000 1985 305 295 66 65 5 + 77,6 2320 330 75 6 79,4 2210 315 70 5 10 15 20 Із наведених даних видно, що отримано волокнисті напівфабрикати у вигляді напівцелюлози з високим виходом. Частково підвищення виходу напівфабрикатів можна пояснити застосуванням гарячого розмелювання маси разом із відпрацьованим лугом, в результаті якого міжклітинна речовина в ході варіння не суттєво розчиняється, але пом'якшується та стає пластичною. Додавання каталізатора та підвищення температури в процесі обробки рослинної сировини дозволяє покращити показники міцності напівфабрикатів за рахунок збереження вуглеводної частини. Отримані волокнисті напівфабрикати за своїми якісними показниками можуть використовуватися для виготовлення пакувальних видів паперу. Джерела інформації: 1. Papermaking potential of rapeseed straw, a new agricultural-based fiber source / Seyyed Mohammad Mazhari Mousavi, Seyyed Ziaeddin Hosseini, Hossein Resalati. - Journal of Cleaner Production, 52 (2013), - pp. 420-424. 2. Патент на корисну модель № 100155 UA. Спосіб делігніфікації целюлозного матеріалу. Черьопкіна Р.І., Паньковець С.М., Гріщенко Л.П. Бюл. № 13 від 10.07.2015 р. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 Спосіб обробки рослинної сировини з отриманням волокнистих напівфабрикатів, що включає введення у варильний апарат січки та варильного розчину з подальшим варінням січки стебел ріпаку за температури 80, 100 та 120 С, протягом 15 хвилин, за витрат активного лугу 12 % в од. Na2O від маси абс. сух. сировини у варильному розчині, що містить кальциновану соду, гідроксид натрію, каталізатор антрахінон, та наступним гарячим розмелюванням маси. 30 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2