Для химической переработки

Получение целлюлоз для химической переработки из д р е в е -

с и н ы л и с т в е н н ы х п о р о д широко применяется в зарубеж-

ной производственной практике, особенно в Японии, где почти все

количество растворимой целлюлозы получают из древесины лист-

венных пород [16, с. 299].

На сульфитцеллюлозном заводе фирмы «Вальдгоф» в Маннгей-

ые (ФРГ), где работает первая в мире установка типа Камюр для

непрерывной варки сульфитной целлюлозы, ведут варку б у к о в о й

д р е в е с и н ы с кислотой на магниевом основании (см. «Техно-

логия целпюлозы», том 1, с. 390), получая вискозную целлюлозу

для шелка и штапеля. После промывки в нижней зоне котла, сор-

тирования и очистки целлюлоза отбеливается по схеме X—Щ—Г—

Г—Д Выход вискозной целлюлозы из буковой древесины состав-

ляет около 30%.

Канадский сульфитцеллюлозный завод «Хаукзбери» произво-

дительностью 260 т/сут вырабатывает вискозную целлюлозу из

сы&< 4 древесины лиственных (85%) и хвойных (15%) пород. От-

белка производится по че трехступенчатой схеме X—ГО—Г—Д.

Облагораживание ведут при 95°С. Выход вискозной целлюлозы из

древесины составляет 34%.

В лаборатории кафедры целлюлозно-бумажного производства

ЛТА Н. П. Старостенко и Н. А Сапунова провели большую рабо-

ту по изучению условий сульфитной варки и отбелки вискоз-

ной ц е л л ю л о з ы из б е р е з о в о й д р е в е с и н ы . Работа

бьиы завершена выработкой промышленной партии вискозной

целлюлозы из березы на Котласском ЦБК [30]. Было выяснено,

что мягкая сульфитная целлюлоза из свежесрубленной березовой

древесины обладает высокой смолистостью (до 4%), причем смо-

ла эга отличается липкими, вредными свойствами. Для с н и ж е-

н и я \ с м о л и с т о с т и было рекомендовано: проводить предва-

рительное хранение березовой щепы в кучах, отделять при сорти-

ровании мелкое волокно в количестве 12% и более, применять при

горячем облагораживании добавку смеси ПАВ (метаупон, синта-

нол, триполифосфат с добавкой карбоксиметилцеллюлозы) в ко-

личестве 5—7 кг/т целлюлозы. Из этих мероприятий в заводских

условиях было осуществлено только последнее. Поэтому смолис-

тость полученной вискозной целлюлозы была повышенной (до

1,5%). Были испытаны две с х е м ы о т б е л к и : Д — Г —ГО —

X —Г —Г —К и Х/Д —Г —ГО —X—Г —Г —К. Отбелка по

второй схеме позволила снизить смолистость беленой целлюлозы

до 0,9—1%, причем образования вредной смолы не наблюдалось.

За исключением повышенной смолистости, вискозная целлюлоза

отвечала необходимым требованиям, содержание альфа-целлюлозы

составляло 92—93,3%, вязкость 21,5—23,5 мПа-с, белизна 91,5—

92%, зольность 0,08—0,1%, реакционная способность 90/11%

CS2/NaOH, содержание железа 0,0003—0,0008% Опытная целлю-

лоза была переработана на вискозной фабрике на штапельное во-

локно в смеси с хвойной в соотношении 1 : 1 . Повышенная смолис-

тость вызывала некоторое ухудшение фильтрации вискозы; других

затруднений отмечено не было. Это дает право заключить, что бе-

резовая вискозная сульфитная целлюлоза при условии сн ^еяия

ее смолистости окажется пригодной для переработки.

В течение ряда лет Н. П. Старостенко с сотрудниками разра-

батывала технологические режимы получения а ц е т а т н о й цел-

л ю л о з ы из сульфитной березовой и осиновой небеленой целлю-

лозы. Н. П. Старостенко, Т. В. Гришунина и Е. В Богданов i [32]

после отбелки с горячим облагораживанием получили березовую

облагороженную целлюлозу с содержанием 95,5% альфа-целлюло-

зы и вязкость 38 мПа-с, которая по своим показателям оказа-

лась пригодной для ацетилирования в гомогенной среде. Для по-

вышения реакционной способности целлюлозы к ацетилированию

г о р я ч е е о б л а г о р а ж и в а н и е надлежит проводить в лестчлх

условиях: при температурах 135—145°С и концентрации щелочно-

го раствора 1,3% NaOH в течение 2,5 ч. Содержание пентозанов

в облагороженной целлюлозе опускается при этом ниже 3%. Вы-

ход беленой облагороженной целлюлозы составляет 32% от дре-

весины. Применением холодно-горячего облагораживания можно

увеличить содержание альфа-целлюлозы до 97,5—98% при выходе

30% от древесины.

Как показали Н. П. Старостенко и Ф. X. Хакимова [40], отде-

л е н и е м е л к о г о в о л о к н а перед отбелкой березовой целлю-

лозы в количестве 11—12% позволяет снизить смолистость до

0,2—0,3% и почти вдвое уменьшить перманганатное число. Хлори-

рование березовой целлюлозы следует проводить в две ступени

с небольшим избытком хлора (10—20%), что позволяет избежать

снижения вязкости и СП. Замена 40% хлора на диоксид хлора

при хлорировании повышает выход, вязкость и белизну беленой

облагороженной целлюлозы. Н. П. Старостенко, Н. А. Сапунова

и Т. В. Гришунина [33] показали, что для добелки после облаго-

раживания березовой целлюлозы могут быть использованы схе-

мы Д—Щ—Д—К или Г —Щ —Д —К. Реакционная способ-

ность и аналитические показатели беленой целлюлозы в этих слу-

чаях удовлетворяют требованиям, предъявляемым к ацетатной цел-

люлозе. После горячего облагораживания при 140—145°С моле-

кулярная структура целлюлозы характеризуется высокой однород-

ностью по степени поперечной упорядоченности. На полузавод-

ской установке Красногородского ЭЦБЗ были получены опыт-

ные п а р т и и сульфитной целлюлозы из свежесрубленной бере-

зовой древесины. Жесткость небеленой целлюлозы составляла

25—35 по перманганатному числу, вязкость 40—50 мПа-с. Отде-

ление -^елкого волокна перед отбелкой не производилось. Отбелка

проводилась по с х е м е Д — X —ГО — Д — Щ — Д — К. Соот-

ношейиё количеств диоксида хлора и хлора на стадии хлорирова-

ния »бьу|Ь равно 40 : 60 по активному хлору. Условия горячего обла-

гораяшвйния были следующие: концентрация массы 3,5%, кон-

центаади^ щелочи в растворе 1,4—1,5% NaOH, температура 120—

'продолжительность 3 ч. Опытная партия березовой облаго-

оа.,Целлюлозы по своим показателям удовлетворяла требо-

на «ацетатную целлюлозу, за исключением содержания пен-

то1днов,*||(оторое составляло 2,5%. Из опытной партии был получен

целлюлозы периодическим гомогенным способом. При-

Уо1щлеие прядильных растворов концентрацией 25% прошло без

ий. Полученное ацетатное шелковое волокно по разрыв-

gidrttШине, Удлинению и другим показателям (за исключением

» к истирайию) не отличалось от волокна, получаемого

its sJjorftf&H, ( '

' ВЪаровном лиственную целлюлозу для химической переработ-

ки, "щявйьдм образом вискозную, получают в различных странах

мет&Дём/Сульфатной в а р к и с п р е д г и д р о л и з о м . На

йпоЦкоЦ комбинате в г. Янаго вискозная целлюлоза вырабаты-

ваетсй й& смеси древесины твердых лиственных пород — каштана,

|ука, б*еррЭ|Ы и др. Применяется паровой предгидролиз, после ко-

•Кшодо „следует сульфатная варка с расходом активной щелочи

la^o*!! №a«0. Отбелка ведется по с е м и с т у п е н ч а т о й с х е м е

Г—^**-Щ — Г — Щ — Д — Г. Режим отбелки приведен в табл. 43.

Т а б л и ц а 43

 

Горячее облагораживание в схеме отсутствует, но предгидролтга

достаточен для того, чтобы достичь содержания альфа-целлюлозы

в беленой вискозной целлюлозе от 93,5 до 95,2%, а содержание-

пентозанов снижать до 2,9—3,8%. Содержание смолы в вискозной

целлюлозе составляет 0,2—0,25%, золы 0,06%, растворимость

в 10%-ном NaOH от 6,0 до 10,2%, белизна 91%. Выход беленой

вискозной целлюлозы из древесины равняется 31—34%. При по-

даче массы из бассейна беленой целлюлозы на пресспат произво-

дится кислотная обработка ее сернистой кислотой. Смоляных за-

труднений не ощущается: против них направлена предварительная

обработка небеленой предгидролизной целлюлозы гипохлоритом

при низкой температуре и при низкой концентрации массы (пер-

вая ступень отбелки). , *

Согласно исследованиям работни^ов^В^ИИБ, снижение содержания гцят,о->

заиов до 3% и ниже в вис^Фзной сульфатной целлюлозе из древесины. fljiCT-

венных пород может быть достигнуто путем ужесточения условии предгцдр/э-

лиза, что однако цриводит д.дшвыщению жесткости и падению выхода ццплуэ-

лозы после сульфатной варки, а,это .недопуетщио ни с экономической п^,1

с экологической точки зрения Мировая практика свидетельствует, чтр, геллер

жание пентозанов порядка 4—5% в вискозой лиственной сульфатной ^ifjjjiior

лозе не препятствует ее успешной переработке в вискозном производства,

Завод в г Генцовце (ЧСФР) .вырабатывает вискозную целлюлозу iy fy-

ковой древесины. Сульфатная варка ведется с водно-паровым предгидрочиЛм

Отбелка производится по схеме^ с г о р я ч и м о б л а г о р а ж и в а н и е м А—

ГО—Г—Г—К При получении высокосортной вискозной"' целлюлозы льред

Кисловкой вводят отбелку диоксидом хлорка

В нашей стране целлюлоза для химической переработки из лиственной

древесины, ни сульфитная, ни сульфатная , предгидролиэная не выраба.уцв'а-

ется. ' ' " ' ' л " 1 j i • i' \