SU787517A1 - Method of obtaining fibrous mass - Google Patents

Description

1one

Изобретение относитс  к целлюлозно-бумс1Жной про1«йлшленности, к способам получени  волокнистых масс с использованием сброса давлени , предназначенных дл  выработки бумаги, кар-5 тона и древесно-волокнистых плит.The invention relates to pulp and paper production, to methods for producing fibrous masses using pressure relief, intended for the production of paper, frame-5 tones and fibreboard.

Известен способ получени  волокнистой массы путем пропитки раздробленной щепы жидким аммиаком в две ступени , из которых на первой ступени «О пропитку ведут при комнатной температуре , на второй - используют подогрев до 94-150С при повышении давлени до 70 ати. Мгновенный сброс давлени  из закрь1той области в зону со 15 значительно меньшим давлением приводит к расщеплению пропитанной щепы на волокна и пучкиволокон, которые пром шают , размалывают, отбеливают и используют по назначению l, 20A known method of obtaining pulp by impregnating crushed chips with liquid ammonia in two stages, of which in the first stage "O impregnation is carried out at room temperature, the second stage is heated to 94-150 ° C with an increase in pressure to 70 MPa. Instant pressure release from the closed area to a zone with 15 much lower pressure leads to the splitting of the impregnated chips into fibers and puchvyvolokon, which are washed, ground, bleached and used for the intended purpose l, 20

Недостатком такого способа  вл етс  применение сжиженного аммиака, что св зано с большим расходом последнего и необходимостью регенерации его.25 Обработка щепы в две ступени затрудн ет интенсификацию процесса. Кроме того, используемый сжиженный аммиак не обеспечивает эффективного расщеплени  щепы на волокна.30The disadvantage of this method is the use of liquefied ammonia, which is associated with the high consumption of the latter and the need to regenerate it.25 Processing chips in two steps makes it difficult to intensify the process. In addition, the liquefied ammonia used does not effectively split the chips into fibers.30

Известен способ получени  волокнистой массы путем пропитки древесной щепы , которую ведут в одну ступень, смесью водных растворов аммиака и гипохлорида натри  при 150-210с .A known method for producing pulp by impregnating wood chips, which are conducted in one step, with a mixture of aqueous solutions of ammonia and sodium hypochlorite at 150-210 seconds.

Смесь аммиака и гипохлорита при определенном их соотношении обладает восстановительными свойствами. В результате протекани  р да реакций образуетс  гидразин, способствующий повышению выхода волокнистой массы и обеспечивающий удовлетворительные ре-. зультаты по расщеплению щепы на волокна .A mixture of ammonia and hypochlorite at a certain ratio of them has reducing properties. As a result of a series of reactions, hydrazine is formed, contributing to an increase in the yield of pulp and providing satisfactory re-. splitting of chips into fibers.

Недостатком этого способа  вл етс  необходимость большого гидромодул  пропитки, поскольку количество образующегос  восстановител -гидразина находитс  в пр мой зависимости от количества гипохлорита натри  и аммиака . Кроме того, в известном способе используют хлорсодержащий реагент, что св зано с необходимостью операций и оборудовани  дл  его приготовлени , образующийс Же в процессе взаимодействи  аммиака и гипохлорита гидразин  вл етс  токсичным реагентом.The disadvantage of this method is the need for a large hydromodule impregnation, since the amount of α-hydrazine reducing agent formed is directly dependent on the amount of sodium hypochlorite and ammonia. In addition, in a known method, chlorine-containing reagent is used, which is associated with the need for operations and equipment for its preparation, which is formed during the interaction of ammonia and hypochlorite, hydrazine is a toxic reagent.

Недостатком известного способа  вл етс  также низкое ка ество волокнистой массы.The disadvantage of this method is also the low quality of the fibrous mass.

Цель изобретени  - повышение физико-механических показателей волокнистой массы.The purpose of the invention is to increase the physico-mechanical properties of the pulp.

Поставленна  цель достигаетс  тем что пропитку древесной щепы водным раствором аммиака ведут Б присутстви гидросульфита.натри  и хелаткого соединени , в качестве которого используют трилон Б или фосфат щелочного мталла . Соотношени  аммиака и гидросульфита натри  поддерживают от 8:1 до 2:1. Хелатное соединение ввод т в количестве 0,01-0,5%, а гидросульфит натри  в количестве 1-5% от массы абсолютно сухой древесины.The goal is achieved by the fact that wood chips are impregnated with an aqueous solution of ammonia with the presence of hydrosulfite. Sodium and chelate compounds, which are Trilon B or alkaline mtal phosphate. The ratios of ammonia and sodium hydrosulfite are maintained from 8: 1 to 2: 1. The chelate compound is introduced in the amount of 0.01-0.5%, and sodium hydrosulfite in the amount of 1-5% by weight of absolutely dry wood.

Массу с концентрацией 20-30% после сброса давлени  подвергают размол в присутствии перекиси водорода, щелочи и силиката натри  с последующей кисловкой массы до рН 5-7. Затем массу расмалывают при концентрации 6-20% до степени помола , изготовл ют отливки и определ ют физикомеханические показатели.The mass with a concentration of 20-30% after depressurization is subjected to grinding in the presence of hydrogen peroxide, alkali and sodium silicate, followed by an acidic mass to a pH of 5-7. Then the mass is grinded at a concentration of 6-20% to the degree of grinding, castings are made and physical and physical indicators are determined.

Способ осуществл ют следующим образом ..The method is carried out as follows.

Древесную щепу, например березовую , загружают в камеру, нагретую до 150-155°С, через специальное загрузоное устройство подают водный 25%-ный раствор aNBuiHaKa, гидромодуль от 1:2 до 1:3, а также гидросульфит натри  в количестве 1,0-5,0% и трилон Б в количестве 0,01-0,5% от абсолютно сухой древесины. Камеру нагревают 56 мин до 170-175°С и давлени  20 22 ати. При достижении указанных параметров герметизирующее устройство открываетс  и пластифицированна  щепа через сопло выбрасываетс  в зону со значительно меньшим давлением . Щепа при этом раздел етс  на волокна и пучки волокон.Wood chips, for example, birch, are loaded into the chamber heated to 150-155 ° C, an aqueous 25% solution of aNBuiHaKa, a water ratio from 1: 2 to 1: 3, and also sodium hydrosulfite in the amount of 1.0 are fed through a special charging device. -5.0% and Trilon B in an amount of 0.01-0.5% of absolutely dry wood. The chamber is heated for 56 minutes to 170-175 ° C and a pressure of 20–22 MPa. When the above parameters are reached, the sealing device opens and plasticized chips are thrown through a nozzle into a zone with significantly less pressure. The chips are then divided into fibers and fiber bundles.

Затем грубую декомпрессионную массу концентрацией 20-30% в присутствии перекиси водорода, щелочи и силиката натри  пропускают через рафинер с целью разделени  массы на волокна.Then, a coarse decompression mass with a concentration of 20-30% in the presence of hydrogen peroxide, alkali and sodium silicate is passed through a refiner in order to separate the mass into fibers.

После сепарировани  массу кислуют (уксусной, сернистой, азотной или другой кислотой) до рН 5-7 и осуществл ют размол массы концентрацией 6-30% до степени помола .After separation, the mass is acidified (with acetic, sulfurous, nitric or other acids) to a pH of 5-7 and the grinding of a mass of 6–30% to a grinding degree is carried out.

Пример 1.В лабораторных услови х 112 г воздушно сухой березовой щепы (составл ет 100 г абсолютно сухой древесины) стандартных размеро за; ружают в предварительно нагретую до ISOc камеру. Камеру закрывают и через дозирующее устройство подают 200 мл25%-го водного раствора аммиака , 1,0 г гидросульфита натри  и 0,01 г трилона Б. Камеру нагревают в течение 5 мин до и давлени  20 ати. После этого производ т мгновенный сброс давлени  и щепа черезExample 1. In laboratory conditions, 112 g of air-dry birch chips (100 g of absolutely dry wood) are standard sizes; Put it in a pre-heated ISOc chamber. The chamber is closed and 200 ml of a 25% aqueous solution of ammonia, 1.0 g of sodium hydrosulfite and 0.01 g of trilon B are fed through the metering device. The chamber is heated for 5 minutes before and at a pressure of 20 MPa. Thereafter, instantaneous depressurization and chips are made through

сопловое устройство в виде пучков и отдельных волокон выбрасываетс  из камеры. Массу концентрацией 20% сепарируют на дисковом рафинере СпроутВальдрон в присутствии 2 г перекиси водорода, 2 г соды и 0,02 г силиката 5 нйтри .A nozzle device in the form of bundles and individual fibers is ejected from the chamber. A mass concentration of 20% is separated on a Spout Waldron disk refiner in the presence of 2 g of hydrogen peroxide, 2 g of soda and 0.02 g of 5 nt silicate.

После сепарировани  массу кислуют раствором сернистого ангидрида до . и ведут размол при концентрации массы 6% до степени помола . На 0 листоотливном аппарате изготавливают образцы бумаги весом 100 г/м . Показатели , характеризующие волокнистую массу , приведены в таблице.After separation, the mass is acidified with sulfuric anhydride solution until. and lead grinding at a mass concentration of 6% to the degree of grinding. At 0 sheet-cutting apparatus make samples of paper weighing 100 g / m. The indicators characterizing the fibrous mass are shown in the table.

Пример 2. Услойи  получени  5 волокнистой массы те же, то и в приMejpe 1. Отличие в том, что в дозирующее устройство подают 250 мл водного раствора аммиака, 5 г гидросульфита натри  и 0,2 г тринатрийфосфата. 0 Массу концентрацией 25% сепарируют на дисковом рафинере в присутствии 3 г перекиси водорода, 1 г соды и 0,02 г силиката натри . После сепарировани  кислуют массу раствором уксусс ной кислоты до и ведут размол при концентрации массы 20% до степени помола . На листоотливном аппарате изготавливают образцы бумаги весом 100 г/м. Показатели, характеризующие волокнистую массу, приведены в таблице.Example 2. The conditions for obtaining 5 pulp are the same as in Mejpe 1. The difference is that 250 ml of an aqueous ammonia solution, 5 g of sodium hydrosulfite and 0.2 g of trisodium phosphate are supplied to the dosing device. 0 A mass concentration of 25% is separated on a disk refiner in the presence of 3 g of hydrogen peroxide, 1 g of soda and 0.02 g of sodium silicate. After separation, the mass is acidified with a solution of acetic acid before and grind at a mass concentration of 20% to the degree of grinding. Paper samples weighing 100 g / m are made on a sheet-cutting apparatus. The indicators characterizing the fibrous mass are shown in the table.

.Пример 3. Услови  получени  волокнистой массы те же, что и в примере 1. Отличие в том, что в дозируюJ щее устройство подают 300 мл водного раствора аммиака, 2,5 г гидросульфита натри  и 0,5 г пирофосфата кали . Массу концентрацией 30% сепарируют на дисковом рафинере в присутствии 2,5 гExample 3. The conditions for obtaining a pulp are the same as in Example 1. The difference is that 300 ml of an aqueous ammonia solution, 2.5 g of sodium hydrosulfite and 0.5 g of potassium pyrophosphate are supplied to the dosing device. Mass concentration of 30% is separated on a disk refiner in the presence of 2.5 g

0 перекиси водорода, 1,5 г соды и0 hydrogen peroxide, 1.5 g soda and

0,02 г силиката натри ..После сепарировани  массу кислуют раствором уксусной кислоты до рН б и ведут размол при концентрации 15% до степени0.02 g of sodium silicate. After separation, the mass is acidified with a solution of acetic acid to pH 6 and grind at a concentration of 15% to the degree

помола . На листоотливном аппарате изготовл ют образцы бумаги весом 100 г/м . Показатели, характеризующие волокнистую массу, приведены в таблице. grinding Paper samples weighing 100 g / m are made on a sheet taking apparatus. The indicators characterizing the fibrous mass are shown in the table.

Пример 4. Парсшлельно получали волокнистую массу аналогично режиму , описанному в известном способе.Example 4. Parsley received fiber pulp in the same way as described in the known method.

Массу концентрацией 20% сепарируют на дисковом, рафинере в присутствии 5 2 г перекиси водорода, 2 г соды и 0,02 г силиката натри . После сепарировани  массу кислуют раствором сернистого ангидрида до и ведут размол при концентрации массы 15% до Q степени помола . Показатели, характеризующие волокнистую массу, приведены в таблице.A mass concentration of 20% is separated on a disk refiner in the presence of 5 2 g of hydrogen peroxide, 2 g of soda and 0.02 g of sodium silicate. After separation, the mass is acidified with a solution of sulfur dioxide and grind at a mass concentration of 15% to Q degree of grinding. The indicators characterizing the fibrous mass are shown in the table.

Разрывна  длина, мBreaking length, m

Излом, число двойных перегибовKink, the number of double kinks

Сопротивление продавливанию , кгс/смBurst resistance, kgf / cm

5600 5800 5600 5800

4900 65. 85 4900 65. 85

22 2,1 2,6 3,022 2.1 2.6 3.0

Claims (2)

Из данных, представленных в таблице , видно, что использование дл  преддекомпрессионной обработки березовой щепы водного раствора аммиака в сочетании с гидросульфитом натри  и соединени  хелатного типа повышает белизну целевого продукта при одновременном достижении высоких физикомеханических показателей. Увеличение степени белизны волокнистой массы резко сокращает расход химикатов, требуемых на отбелку и, в свою очередь, уменьшает потреблени воды. Волокниста  масса, полученна  по .предлагаемому способу может быть использована в композиции бумаги, напр мер, газетной, где заменит хвойную сульфитную целлюлозу. При замене в композиции бумаги 10 сульфитной целлюлозы экономический э фект составл ет 2 руб. на тонну бума ги. Способ прост, экономически выгоден , способствует охране окружающей среды, так как не содержит хлорсодер жащих реагентов. Формула изобретени  1.Способ получени  волокнистой массы путем пропитки древесной щепы. водным раствором аммиака в присутствии добавки при повышенной температуре и давлении с последующим сбросом давлени , отличающийс  тем, что, с целью повышени  физикомеханических показателей массы, в качестве добавки используют смесь гидросульфита натри  и хелатного соединени , при этом гидросульфит натри  ввод т в количестве 1-5%, а хелатное соединение в количестве 1,01-0,5% от массы абсолютно сухой древесины. 2. Способ по п. 1,отличающ и и с   тем, что в качестве хелатного соединеии  используют этилендиаминтетрауксусную кислоту или фосфат щелочного матёшла. Источники информации, прин тые во виимаиие при экспертизе 1. Патент 01веции 343618, кл. О 21 в 1/36, 1973. From the data presented in the table, it can be seen that the use of an aqueous solution of ammonia in combination with sodium hydrosulfite and a chelate type compound for pre-decompression treatment of birch chips increases the whiteness of the target product while at the same time achieving high physical and physical properties. Increasing the whiteness of the pulp dramatically reduces the consumption of chemicals required for bleaching and, in turn, reduces water consumption. The fibrous mass obtained by the proposed method can be used in the composition of paper, for example, newsprint, where it will replace softwood sulphite pulp. When replacing sulphite pulp in the composition of paper 10, the economic effect is 2 rubles. per ton of paper. The method is simple, economically beneficial, contributes to environmental protection, since it does not contain chlorine-containing reagents. Claims of the invention 1. A method for obtaining a pulp by impregnating wood chips. an aqueous solution of ammonia in the presence of an additive at elevated temperature and pressure, followed by pressure relief, characterized in that, in order to increase the physical and mechanical mass parameters, a mixture of sodium hydrosulfite and chelate is used as an additive, while sodium hydrosulfite is introduced in the amount of 1-5 %, and chelate compound in the amount of 1.01-0.5% by weight of absolutely dry wood. 2. The method according to claim 1, is also distinguished by the fact that ethylenediaminetetraacetic acid or alkaline phosphate is used as the chelate compound. Sources of information accepted in review during examination 1. Patent of 01 January 343618, cl. About 21 in 1/36, 1973. 2. Авторское свидетельство 478083, кл. О 21 В 1/00, 1975 (прототип ) 2. Copyright certificate 478083, cl. O 21 1/00, 1975 (prototype)