Способ получения волокнистой массы из щепы лиственной древесины

(51)21 1/16 НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОЛОКНИСТОЙ МАССЫ ИЗ ЩЕПЫ ЛИСТВЕННОЙ ДРЕВЕСИНЫ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный технологический университет(72) Авторы Соловьева Тамара Владимировна Хмызов Игорь Анатольевич Дубоделова Екатерина Владимировна Новосельская Ольга Александровна Макатун Ольга Павловна(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный технологический университет(57) Способ получения волокнистой массы из щепы лиственной древесины, включающий гидротермическую обработку насыщенным паром и механический размол в две ступени,отличающийся тем, что щепу перед пропаркой предварительно обрабатывают упаренным до концентрации 50-55 щелоком от магний-бисульфитной варки целлюлозы, при этом расход щелока составляет 2-3 от массы абсолютно сухой щепы. Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и может быть применено для изготовления бумаги и картона. Известны способы получения волокнистой массы путем механического размола древесной щепы на дефибраторах, включающие ее предварительную активирующую обработку с пропариванием щепы перед размолом 1-3. Одним из путей получения волокнистой массы является способ, включающий предварительную обработку щепы раствором лигносульфонатов при 5,5-6,5, а на второй раствором едкого натра при его расходе 1,2-1,7 к массе а.с. древесины и 11-13. В качестве лигносульфонатов используют последрожжевую бражку, послеспиртовую барду или их смесь. Обработку щепы ведут при 30-80 С и расходе лигносульфонатов 0,1-0,5 от массы щепы 1. Недостатком рассматриваемого способа является низкий выход волокнистой массы. Известен способ получения волокнистой массы, включающий пропитку исходного сырья в виде щепы раствором, содержащим оксид серы , с последующим сульфированием в газообразной или паровой фазе при 2 или менее. Полученный волокнистый по 9164 1 2007.04.30 луфабрикат обладает высокой плотностью и требует пониженных энергозатрат на дефибраторный размол 2. Недостатком рассматриваемого способа является использование химиката, требующего сложного аппаратурного оформления процесса его получения. Известен также способ получения волокнистой массы из щепы, который включает предварительную обработку исходного сырья ферментами, содержащими, что позволяет сократить удельный расход энергии на размол и улучшить технические свойства волокон. К недостаткам рассматриваемого способа можно отнести длительную по времени ферментную обработку щепы, требующую создания специальных условий и наличия больших производственных площадей 3. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения волокнистой массы, изготовленной из щепы в процессе механического размола, включающий введение черного сульфатного щелока с помощью насоса высокого давления в пропарочную камеру дефибраторной установки. Расход черного сульфатного щелока составляет 2 активной щелочи в ед. оксида натрия от абсолютно сухой древесины, содержание сухих веществ 50 . Проводят двухступенчатый размол березовой щепы. Первая ступень размола протекает на установке УГР-03, вторая ступень - на дисковой мельнице МД-25. Использование указанного способа позволяет получить волокнистый полуфабрикат без использования свежих химикатов, расширить использование лиственной древесины для производства бумаги, снизить расход энергии на производство волокнистого полуфабриката на 20-304. Недостатком способа является относительно низкая прочность бумаги, полученной из волокнистой массы, а также наличие пены при получении механической массы и ее темный цвет. Задача изобретения - улучшение свойств волокнистой массы и физико-механических показателей изготавливаемой из нее бумаги. Поставленная задача достигается тем, что способ получения волокнистой массы из щепы лиственной древесины включает гидротермическую обработку насыщенным паром и механический размол в две ступени, а щепу перед пропаркой предварительно обрабатывают упаренным до концентрации 50-55 щелоком от магний-бисульфитной варки целлюлозы. При этом расход щелока составляет 2-3 от массы абсолютно сухой щепы, так как проведенные авторами предварительные исследования показали, что в этом случае наблюдается максимальное повышение прочностных свойств волокнистой массы и изделий из нее. Изобретение поясняется следующими примерами. В таблице приведены физикомеханические показатели волокнистой массы, полученной в лабораторных условиях из древесины березы (для сравнения с прототипом). Аналогичные результаты были получены и для других пород лиственной древесины. Пример 1. Щепу обрабатывают раствором упаренного щелока от магний-бисульфитной варки целлюлозы с содержанием сухих веществ 55 ,4,8 с расходом 1 от массы абсолютно сухой древесины. Затем щепу пропаривают насыщенным паром в условиях, имитирующих промышленные, при температуре 180-190 С и осуществляют последующий механический ее размол в две ступени. Из полученной древесноволокнистой массы получают образцы бумаги массой 120 г/м 2. Примеры 2-3. Отличаются от примера 1 тем, что расход упаренного щелока от магнийбисульфитной варки целлюлозы составляет 2 и 3 к массе абсолютно сухой древесины соответственно. Физико-механические показатели волокнистой массы определяют в соответствии с ГОСТ 13525.1-79, ГОСТ 13525.3-97, ГОСТ 13525.8-86, ГОСТ 14363.4-89. Физико-технические показатели волокнистой массы представлены в таблице. Физико-технические показатели волокнистой массы Механические показатели Степень поОптическая плотбумаги мола массы,ность поверхности Разрывная Разрушающее ШР бумаги, д. ед. длина, м усилие, Н 40 3000-3500 25 0,90 35 3500 25 0,70 40 3600 28 0,75 49 3800 30 0,80 Наличие пены есть нет нет нет Из данных, приведенных в таблице, видно, что использование предлагаемого способа по сравнению с прототипом позволяет повысить показатели разрывной длины и разрушающего усилия до 15 . В то же время использование предлагаемого способа позволяет получать волокнистую массу с достаточными, для использования в композиции картона и бумаги, оптическими свойствами без применения отбеливающих реагентов (снижение оптической плотности на 11-16 ). Пена при получении массы по предлагаемому способу отсутствовала. Применение предлагаемого способа позволяет улучшить качество волокнистой массы,изготовленной механическим размолом предварительно обработанной щепы. Рекомендуемый расход щелока от магний-бисульфитной варки целлюлозы составляет 2-3 от массы абсолютно сухой древесины. Предлагаемый способ рекомендуется к внедрению на предприятиях концерна Белбумлеспром и других. Источники информации 1. А.с. СССР 1131942, МПК 21 В 1/16, 1984. 2. Патент Германии 934307660, МПК 21 С С 3/06, 1994. 3. Патент Германии 271078, МПК В 27 К 5/00, 1989. 4. Лаптев В.Н., Брусничкина В.Ф., Бутко Ю.Г. Химико-термомеханическая масса с использованием черного щелока для упаковочных видов бумаги и древесноволокнистых плит // Целлюлоза. Бумага. Картон Информационный сборник. -2. - М. - 1992. - С. 7-8 Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3