Спосіб делігніфікації сировини

Реферат: Спосіб делігніфікації сировини з отриманням волокнистих напівфабрикатів включає введення у варильний апарат січки недеревної рослинної сировини і варильного розчину з подальшим варінням січки при заданих режимах. Варіння січки проводять нейтрально-сульфітним 3 варильним розчином на натрієвій основі із зниженим вмістом загального SO2 від 20 до 25 г/дм , за температури 180 та 190 °С, гідромодуля 5:1, протягом 110-150 хвилин. UA 91097 U (12) UA 91097 U UA 91097 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до способів отримання волокнистих напівфабрикатів із недеревної рослинної сировини та може бути використана для виробництва паперу та картону. Аналогом 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 ведуть у лабораторному котлі за кінцевої температури 175 °С, протягом 90 хв. та витратами загального лугу 15 % в од. Nа2О і гідромодулі 8:1. Найближчим аналогом є спосіб отримання волокнистих напівфабрикатів із стебел соняшнику. Згідно з відомою технологією, варіння проводять у лабораторних автоклавах за низької температури 165 °С тривалістю від 60 до 120 хв. та концентраціями всього SO2 від 15 до 25 3 г/дм і гідромодулі 5:1 [Реєстраційний номер а 2011 01698]. Недоліками відомого способу є низька температура, скорочення тривалості делігніфікації, отриманий волокнистий напівфабрикат є лише напівцелюлозою. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення способу отримання волокнистих напівфабрикатів із стебел соняшнику за рахунок застосування нейтральносульфітного варильного розчину з використанням як буферу гідроксиду натрію, збільшення тривалості варіння та одночасного підвищення температури, що сприяє кращій делігніфікації сировини з отриманням волокнистого напівфабрикату у вигляді целюлози підвищеного і високого виходу. 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, варіння січки проводять нейтрально-сульфітним способом 3 варильним розчином на натрієвій основі із зниженим вмістом загального SO2 від 20 до 25 г/дм , за температури 180 та 190 °С, гідромодуля 5:1, протягом 110-150 хв., без використання антрахінону. Підтримання слабо-лужного середовища в процесі делігніфікації недеревної сировини дозволяє знизити ступінь гідролізу вуглеводного комплексу, підвищити вихід напівфабрикату, покращити його якість за рахунок зниження 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 розміром 2-3 см та заливають нейтрально-сульфітним варильним розчином, активним 3 реагентом якого є сульфіт натрію з концентрацією загального SO2 20 г/дм від маси абсолютносухої січки. Гідромодуль варіння становить 5:1. Після цього автоклави занурюють у наперед нагріту до кінцевої температури гліцеринову баню. Процес варіння проводять за температури 180 °С протягом 150 хв. із додаванням у варильний розчин як буферу NaOH. Після закінчення процесу варіння визначають вихід целюлози, ступінь делігніфікації та фізико-механічні показники. Для визначення показників міцності целюлозу розмелюють у ЦРА до 60 °ШР та 2 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 нейтрально-сульфітне варіння проводять варильним розчином з концентрацією загального SO2 3 25 г/дм від маси абсолютно-сухої січки протягом 110 хв., із додаванням у варильний розчин як буфер NaOH. Приклад 3. Процес отримання напівфабрикату проводять таким же чином, як і у прикладі 1, але нейтрально-сульфітне варіння проводять варильним розчином з концентрацією загального SO2 3 25 г/дм від маси абсолютно-сухої січки протягом 150 хв. із додаванням у варильний розчин як буфер NaOH. Приклад 4. Процес отримання напівфабрикату проводять таким же чином, як і у прикладі 1, але нейтрально-сульфітне варіння проводять за температури 190 °С варильним розчином з 3 концентрацією загального SO2 25 г/дм від маси абсолютно-сухої січки протягом 110 хв., із додаванням у варильний розчин як буфер NaOH. Приклад 5. Процес отримання напівфабрикату проводять таким же чином, як і у прикладі 1, але нейтрально-сульфітне варіння ведуть варильним розчином за температури 190 °С з 1 UA 91097 U 3 5 концентрацією загального SO2 25 г/дм від маси абсолютно-сухої січки протягом 150 хв. із додаванням у варильний розчин як буфер Na2CO3. Приклад 6. Процес отримання напівфабрикату проводять таким же чином, як і у прикладі 1, але нейтрально-сульфітне варіння проводять варильним розчином за температури 190 °С з 3 концентрацією загального SO2 20 г/дм від маси абсолютно-сухої січки протягом 150 хв. із додаванням у варильний розчин як буфер NaOH. Показники виходу та якості напівфабрикатів наведені у табл. Таблиця Прототип Показники Вихід,% Лігнін,% Розривна довжина, м Опір роздиранню, мН Опір продавлюванню, кПа 67,3 17,1 6350 183 1 20,150 58,23 14,7 3100 235 170 2 25,110 57,86 15,6 4000 240 210 Приклади 3 4 25,150 25,110 52,9 50,7 14,3 11,9 4800 5200 255 260 230 240 5 25,150 47,8 10,67 5900 275 265 6 20,150 49,5 12,06 4450 245205 10 15 20 В результаті показано, що стебла соняшнику можна успішно переробляти нейтрально3 сульфітним способом на розчинній основі із зниженим вмістом загального SO2 20 г/дм та 25 3 г/дм . Підвищення температури варіння дозволяє поглибити делігніфікацію рослинної сировини. Із збільшенням тривалості варіння на півгодини закономірно знижується вихід напівфабрикату та вміст залишкового лігніну від 5 до 7% з отриманням целюлози підвищеного і високого виходу. Таким чином, целюлоза, отримана даним способом із стебел соняшнику, у невибіленому вигляді є доброю сировиною для подальшого використання її у виробництві різних видів паперу та картону. Проведення процесу варіння в слабко-лужному середовищі забезпечує отримання напівфабрикатів високої якості та дозволяє вести його в апаратах безперервної дії. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 Спосіб делігніфікації сировини з отриманням волокнистих напівфабрикатів, що включає введення у варильний апарат січки недеревної рослинної сировини і варильного розчину з подальшим варінням січки при заданих режимах, який відрізняється тим, що варіння січки проводять нейтрально-сульфітним варильним розчином на натрієвій основі із зниженим вмістом 3 загального SO2 від 20 до 25 г/дм , за температури 180 та 190 °С, гідромодуля 5:1, протягом 110150 хвилин. Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 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