Спосіб делігніфікації целюлозовмісної сировини

Реферат: Спосіб делігніфікації целюлозовмісної сировини включає введення у варильний апарат січки недеревної рослинної сировини і варильного розчину з подальшим варінням січки при заданих режимах. Як сировину використовують суміш січки стебел соняшнику та соломи ріпаку у співвідношенні 50:50. Проводять варіння натронним варильним розчином, активним реагентом якого є гідроксид натрію (NaOH), із витратами загального лугу 14-18 % в од. Na2O, за температури 180 °С, гідромодуля 5:1, протягом 90-150 хв. і з заварюванням 20 хв., з додаванням антрахінону. UA 90700 U (12) UA 90700 U UA 90700 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, який може бути використано для виробництва паперу та картону. Аналогом є спосіб отримання напівцелюлози із стебел соняшнику делігніфікацією варильним розчином, активним реагентом якого є гідрооксид натрію (NaOH) та сульфід натрію (Na2S) без використання антрахінону. Згідно з відомою технологією, варіння проводять у гліцериновій бані за кінцевої температури 165 °C протягом 30-90 хв. та витратами загального лугу 19-20 % в од. Na2O і гідромодулі 5:1 [Патент на корисну модель № 60901 UA. Спосіб отримання целюлози з недеревної сировини. Черьопкіна Р.І., Шевченко Ю.Ф., Гріщенко Л.П. Бюл. № 12 від 25.06.2011 р.]. Недоліками відомого способу є високі витрати реагентів та використання сульфіду натрію, який є досить токсичним для навколишнього середовища. Найближчим аналогом (прототипом) є спосіб отримання напівцелюлози із стебел соняшнику [Obtencion de papel de tallos de girasol. Lopez E., Ariza J., Euqenio M.E., Garcia F.J., Perez I., Jimenez L. Invest. Υ teen. Pap. 2000. 37. №143, р. 86-102]. Згідно з відомою технологією, варіння проводять у лабораторному котлі за кінцевої температури 175 °C, протягом 90 хв. та витратами загального лугу 15 % в од. Nа2О і гідромодулі 8:1. Недоліками відомого способу є низька температура та підвищений гідромодуль варіння, а також отримано напівфабрикат лише у вигляді напівцелюлози. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення способу отримання волокнистих напівфабрикатів із суміші стебел соняшнику та соломи ріпаку у вигляді целюлози лужним способом. Поставлена задача вирішується тим, що в способі отримання напівфабрикату, що включає введення у варильний апарат січки недеревної рослинної сировини з подальшим її варінням, згідно з корисною моделлю, як сировину використовують суміш січки стебел соняшнику та соломи ріпаку у співвідношенні 50:50 і проводять варіння натронним варильним розчином, активним реагентом якого є гідроксид натрію (NaOH) із витратами загального лугу 14-18 % в од. Na2O, за температури 180 °C, гідромодуля 5:1, протягом 90-150 хв. і з заварюванням протягом 20 хв., з додаванням антрахінону. Натронна целюлоза являє собою волокнистий напівфабрикат, отриманий хімічною обробкою рослинної сировини розчином гідрооксиду натрію. В процесі делігніфікації недеревної сировини лужним способом вирішується задача отримання целюлози з високими показниками міцності та зниженим вмістом мінеральної частини. Корисна модель ілюструється наступними прикладами. Приклад 1. В автоклав об'ємом 0,5 л завантажують 45 г повітряно-сухої січки із стебел соняшнику та соломи ріпаку розміром 2-3 см та заливають натронним варильним розчином, активним реагентом якого є гідроксид натрію з концентрацією 14 % в од. Nа2О від маси абсолютно-сухої січки. Гідромодуль варіння становить 5:1. Після цього автоклави занурюють у попередньо нагріту до кінцевої температури гліцеринову баню. Процес варіння проводять за температури 180 °C, протягом 90 хв. із додаванням у варильний розчин як каталізатора антрахінону. Після закінчення процесу варіння визначають вихід целюлози, ступінь делігніфікації та фізикомеханічні показники. Для визначення показників міцності целюлозу розмелюють у ЦРА до 2 60°ШР та виготовляють відливки масою 75 г/м . Показники якості целюлози наведено в таблиці. Приклад 2. Процес отримання напівфабрикату проводять таким же чином, як і у прикладі 1, але натронне варіння ведуть варильним розчином з концентрацією 14 % в од. Nа2О від маси абсолютно-сухої січки протягом 150 хв., із додаванням у варильний розчин як каталізатора антрахінону. Приклад 3. Процес отримання напівфабрикату проводять таким же чином, як і у прикладі 1, але натронне варіння проводять варильним розчином з концентрацією 16 % в од. Nа2О від маси абсолютно-сухої січки протягом 90 хв., із додаванням у варильний розчин як каталізатора антрахінону. Приклад 4. Процес отримання напівфабрикату проводять таким же чином, як і у прикладі 1, але натронне варіння проводять варильним розчином з концентрацією 16 % в од. Na2O від маси абсолютно-сухої січки протягом 150 хв., із додаванням у варильний розчин як каталізатора антрахінону. 1 UA 90700 U 5 10 Приклад 5. Процес отримання напівфабрикату проводять таким же чином, як і у прикладі 1, але натронне варіння проводять варильним розчином з концентрацією 18 % в од. Nа2О від маси абсолютно-сухої січки протягом 90 хв., із додаванням у варильний розчин як каталізатора антрахінону. Приклад 6. Процес отримання напівфабрикату проводять таким же чином, як і у прикладі 1, але натронне варіння проводять варильним розчином з концентрацією 18 % в од. Nа2О від маси абсолютно-сухої січки протягом 150 хв., із додаванням у варильний розчин як каталізатора антрахінону. Показники виходу та якості напівфабрикатів наведено у таблиці. Таблиця Показники Вихід, % Лігнін, % Розривна довжина, м 2 Індекс роздиранню, мНм /г Опір продавлюванню, кПа Прототип 1 53,1 12,2 4000 4,5 140 66,96 10,76 10567* 3,1* 2 46,1 9,3 4200 5,1 210 Приклади 3 4 47,1 41,6 8,4 6,9 4600 4500 5,6 6,4 165 230 5 37,5 7,2 4850 6,7 170 6 34,1 5,3 5200 7,8 220 0 *Наведені дані при ступені млива 39,5 ШР. 15 20 25 Недеревна сировина у вигляді суміші стебел соняшнику та соломи ріпаку делігніфікуються натронним способом з використанням варильного розчину, де активним реагентом є гідроксид натрію, з отриманням целюлози нормального виходу. Слід зазначити, що стебла соняшнику та солома ріпаку добре проварюються вже за витрат лугу 16 % в од. Na2O. У випадку отримання целюлози високого виходу за витрат лугу 14 % в од. Nа2О та нетривалого варіння помітно нерівномірне проварювання стебел соняшнику, що має вплив на якість напівфабрикату. Результатом натронного варіння є отримання добре делігніфікованого напівфабрикату у вигляді целюлози з показниками якості, що задовольняють вимоги для виробництва різних видів паперу та картону. Запропоновані умови натронного способу варіння та недеревна сировина у вигляді суміші січки стебел соняшнику та соломи ріпаку забезпечують отримання целюлози, за рахунок глибокої делігніфікації в лужному середовищі та дозволяють вести процес варіння в апаратах безперервної дії. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 Спосіб делігніфікації целюлозовмісної сировини, що включає введення у варильний апарат січки недеревної рослинної сировини і варильного розчину з подальшим варінням січки при заданих режимах, який відрізняється тим, що як сировину використовують суміш січки стебел соняшнику та соломи ріпаку у співвідношенні 50:50, проводять варіння натронним варильним розчином, активним реагентом якого є гідроксид натрію (NaOH), із витратами загального лугу 14-18 % в од. Na2O, за температури 180 °С, гідромодуля 5:1, протягом 90-150 хв. і з заварюванням 20 хв., з додаванням антрахінону. Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2