Поиск патентов
ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ

способ обработки целлюлозы

Классы МПК:C08B1/08 щелочная целлюлоза 
C08B9/00 Получение ксантогената целлюлозы или вискозы
D21C9/00 Последующая обработка целлюлозной массы, например древесной массы, или хлопкового пуха
Автор(ы):, ,
Патентообладатель(и):САППИ ЛИМИТЕД (ZA)
Приоритеты:
подача заявки:
2002-03-14
публикация патента:

Изобретение относится к способу обработки технической древесной целлюлозы, включающему стадию гидротермической обработки древесины, за которой следует последовательно отбелка, включающая любое сочетание обработки кислородом (O), хлором (C) гидроксидом натрия (Е), диоксидом хлора (D), пероксидом водорода (Р), озоном (Z) и/или гипохлоритом натрия (Н); стадию воздействия на техническую древесную целлюлозу по технологии обработки электронами (ТОЭ) в технологической линии фиксированной дозой излучения в интервале от примерно 1,5 до 25 кГр осуществляют после стадии химического снижения степени полимеризации (СП), так что изменчивость вязкости целлюлозы или СП технической древесной целлюлозы после стадии по ТОЭ составляет от 0,2 до 1 сП. 7 з.п.ф-лы, 6 ил. способ обработки целлюлозы, патент № 2298561

Рисунки к патенту РФ 2298561

способ обработки целлюлозы, патент № 2298561 способ обработки целлюлозы, патент № 2298561 способ обработки целлюлозы, патент № 2298561 способ обработки целлюлозы, патент № 2298561 способ обработки целлюлозы, патент № 2298561 способ обработки целлюлозы, патент № 2298561

ВВЕДЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к обработке целлюлозы и к способу. Более конкретно настоящее изобретение относится к обработке электронным пучком или обработке технической древесной целлюлозы.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Обработка электронным пучком или технология обработки электронами (ТОЭ) технической древесной целлюлозы известна, ее изучают в течение многих лет, в частности, в странах Восточной Европы. Такие исследования включают испытания на качество вискозы и волокон в лабораториях и в заводском масштабе.

Перед направлением в вискозный процесс целлюлозу для химической переработки обрабатывают вне технологической линии электронами. Электроны высокой энергии взаимодействуют с целлюлозой, в результате чего возникают два основных эффекта, а именно активация и снижение степени полимеризации (СП) целлюлозы. Упомянутые эффекты способны принести значительную пользу в вискозном процессе, в частности уменьшить расход химических веществ (таких соединений, как дисульфид углерода, гидроксид натрия и серная кислота) и уменьшить загрязнение окружающей среды в процессе варки целлюлозы, а также потенциально пользу с экологической точки зрения в технологических процессах, проводимых потребителем.

Насколько осведомлены авторы настоящего изобретения, самый ранний патент в этой области техники известен как патент Wolfen с авторами Fisher К., Goldberg W. и Wilkie M., который был выдан фирме Dresden/Fisher (DE 2941624/DD WP 208708). В вышеуказанном патенте описаны выгоды для вискозного процесса, предоставляемые обработкой электронным пучком, в смысле уменьшения расхода химических веществ благодаря эффекту активации при этой обработке.

После вышеупомянутого патента был опубликован ряд заявок на патенты и выданных патентов. Соответственно, область ТОЭ целлюлозы и активации вискозной целлюлозы к настоящему времени исследована и разработана хорошо и, таким образом, хорошо известна.

Чем выше энергия электронного пучка, тем, очевидно, больше глубина его проникновения. Самая низкая энергия электронного пучка, обладая которой он находит практическое применение, составляет примерно 250 кэВ, но, вероятно, какой-либо верхний предел отсутствует. Современный практический верхний предел составляет, вероятно, 50 МэВ, поскольку более крупные установки не существуют, но более вероятное значение составляет 12 МэВ, так как при превышении этого уровня возможно образование радиоактивных изотопов. Еще одним возможным ограничительным фактором для верхних энергетических пределов является то, что при более высоких значениях энергии требуется более толстый экран. Так, например, установку с энергией 300 кэВ можно эффективно применять без защитного экрана (в ней предусмотрено самоэкранирование благодаря свинцовому покрытию на поверхности установки).

Технологию такого типа, как правило, применяют, например, при отверждении покрытий для защиты поверхности, но для работы с какой-либо установкой более высокой энергии, как правило, требуется подходящий (внешний) экран, который, как правило, выполнен из бетона, предусмотренного для установок с энергией больше примерно 500 кэВ.

Другим ограничивающим фактором в ТОЭ технической древесной целлюлозы является то, что в настоящее время такую обработку проводят по принципу вне технологической линии, что связано с увеличением технологических затрат из-за дополнительной манипуляции с целлюлозой, а также вследствие расходов на дополнительную обработку или рабочего времени.

Наблюдение показывает, что когда используют электроны высокой энергии или даже гамма-излучение, достигаемый эффект состоит в уменьшении молекулярной массы целлюлозы и полимера по нелинейному принципу относительно действующей дозы излучения. Начальная доза вызывает большое уменьшение СП, которое с увеличением дозы стабилизируется. Специалисты в данной области техники предполагают, очевидно (а другие предположения в литературных источниках, по-видимому, отсутствуют), что для достижения точного конечного значения СП необходимо точно знать исходную СП.

Осуществление данного способа обработки целлюлозы вне технологической линии не только требует знания исходной СП, но также сопряжено с тенденцией к изменчивости характеристик продукта, когда целлюлозу используют в виде пачек, вследствие эффектов изменчивости толщины и расстояний от края до середины пачки. В результате также образуется продукт, которому присуща более высокая изменчивость характеристик и более низкое "качество", чем у получаемого после обработки по одному листу. Для обработки вне технологической линии по одному листу необходимый уровень манипуляций делает затраты чрезмерными и неэкономичными.

ОБЪЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Объектом настоящего изобретения, таким образом, является разработка способа обработки технической древесной целлюлозы, включающего стадию по ТОЭ, который на фоне современного уровня техники является новым и обладающим признаками изобретения.

Объектом настоящего изобретения является также разработка способа, в котором по меньшей мере частично устранены недостатки, свойственные известным в данной области техники способам.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В соответствии с одним объектом настоящего изобретения предлагается способ обработки технической древесной целлюлозы, включающий стадию, на которой осуществляют технологию обработки электронами (ТОЭ) технической древесной целлюлозы в технологической линии, обеспечивая регулирование вязкости или степени полимеризации (СП) целлюлозы.

Этот способ может включать стадию воздействия дозой излучения в интервале от примерно 1,5 до 25 кГр.

Стадия по ТОЭ в технологической линии дает возможность заменить и, следовательно, исключить стадию химического уменьшения СП.

Стадией уменьшения СП может быть стадия обработки гипохлоритом.

Стадию по ТОЭ можно осуществлять после стадии обычной или частичной гипохлоритной обработки в виде воздействия низкой дозой в качестве стадии выравнивания вязкости для уменьшения количества потенциально не отвечающего техническим требованиям материала.

Применяемая выравнивающая доза может находиться в пределах примерно 0,1 и 5 кГр.

После стадии гидротермической обработки/варки отсутствует потребность в определении СП, за исключением того, которое необходимо для управления осуществлением такой стадии [СП(0)], и для достижения выбранной вязкости конечного продукта возможно воздействие фиксированной дозой излучения.

Вязкость конечного продукта может находиться в интервале либо от примерно 14 до 20 сП, либо от примерно 4 до 7 сП.

Предлагаемый способ может включать стадию по ТОЭ для выравнивания СП после стадии точно определенного снижения СП или может включать стадию обработки древесной целлюлозы более высокой дозой излучения после последней стадии, отличной от стадии снижения СП, и после исключения стадии снижения СП или уменьшения количества использованного химического средства.

Предлагаемый способ может включать стадию уменьшения экологических проблем, общеизвестных для обычных процессов получения технической древесной целлюлозы, путем заметного уменьшения количеств или исключения образования поглощаемого органического галогенида (ПОГ) и/или общего органического галогенида (ООГ).

При осуществлении предлагаемого способа возможно получение целлюлозы, характеризующейся заметно уменьшенной изменчивостью СП в сравнении с целлюлозой, полученной по обычным химическим способам, когда целлюлоза поступает с предыдущей стадии способа (способов) со значениями вязкости в широком диапазоне.

При осуществлении предлагаемого способа возможно также получение целлюлозы, характеризующейся более низкой изменчивостью СП, чем у эквивалентной целлюлозы, полученной по способу, включающему стадию по ТОЭ, осуществляемую с использованием эквивалентного образца целлюлозы вне технологической линии в составе обычного экономичного метода обработки множества листов/частичной обработки кипы.

При осуществлении предлагаемого способа возможно получение конечного продукта, обладающего вязкостью в интервале от примерно 7 до 20 сП, предназначенного для использования при приготовлении вискозы для не штапельного волокна, включая вискозную элементарную нить, промышленное волокно, шинный корд и тому подобную продукцию.

В соответствии с другим объектом настоящего изобретения предлагается способ обработки технической целлюлозы, включающий стадию обработки по ТОЭ технической целлюлозы, содержащей хлопковый линт, в технологической линии с целью обеспечить регулирование вязкости или СП целлюлозы.

Вышеупомянутый способ может включать вышеописанную стадию (стадии).

Тем не менее в соответствии с другим объектом настоящего изобретения предлагается способ управления процессом обработки технической древесной целлюлозы, согласно которому стадии по ТОЭ в технологической линии осуществляют, используя графическую зависимость доза излучения/вязкость.

Предлагаемый в изобретении способ предусматривает использование зависимости или кривой, аппроксимированной логарифмической, степенной или экспоненциальной или какой-либо иной функцией.

Упомянутая выше зависимость или кривая аппроксимируется логарифмической, степенной или экспоненциальной или какой-либо иной функцией. В качестве примера можно привести кривую зависимости динамической вязкости (в сантипуазах), отложенной по оси Y, от дозы, отложенной по оси X, аппроксимированную функцией y=-2,08ln(x)+11,6 для низкой энергии, например энергии гамма-излучения; и y=13,67x -0,3786 для промежуточной энергии (300-3000 кэВ) и y=-2,19ln(x)+1,87 для высокой энергии, например энергии от 3 до 10 МэВ, создаваемой электронно-лучевой системой.

Предлагаемый способ может включать стадию регулирования снижения вязкости или СП древесной целлюлозы.

Получаемая целлюлоза может характеризоваться пониженной изменчивостью СП в сравнении с целлюлозой, полученной по обычным химическим способам, когда целлюлоза поступает со значениями вязкости в широком диапазоне.

Получаемая целлюлоза может характеризоваться более низкой изменчивостью СП, чем у эквивалентной целлюлозы, полученной по способу, включающему стадию по ТОЭ, осуществляемую с использованием эквивалентного образца целлюлозы вне технологической линии в составе обычного экономичного метода обработки множества листов/частичной обработки кипы.

Интересный эффект в результате вышеизложенного заключается в том, что в случае, если исходное значение СП неизвестно (в широком диапазоне) и применяют фиксированную дозу излучения, возможно, тем не менее достижение конечной СП в более узком диапазоне, чем при использовании гипохлоритной стадии.

Возможность применения предлагаемого способа распространяется на уменьшение количества не отвечающего техническим требованиям материала в сравнении с количеством, получаемым обычной химической обработкой целлюлозы (т.е. гидротермической обработкой древесины, за которой следует последовательность отбелки, включающая любое сочетание обработки кислородом (О), хлором (С), гидроксидом натрия (Е), диоксидом хлора (D), пероксидом водорода (Р), озоном (Z) и/или гипохлоритом натрия (Н), но предпочтительно сочетание ODEDH или любое аналогичное сочетание, или другим отбеливателем, как правило используемым в процессе обработки целлюлозы), включением стадий с применением ТОЭ для выравнивания СП после упомянутой стадии снижения СП (обычно Н) или обработки целлюлозы более высокой дозой излучения после последней стадии, отличной от стадии снижения СП (Е, D, Р, но как правило D), и после исключения стадии снижения СП (как правило Н), или уменьшения количества используемого химического средства (например, Н).

Осуществление вышеупомянутого способа может уменьшить экологические проблемы и возможно позволит разработать так называемый полностью свободный от хлора (ПСХ) процесс.

Выполнение изобретения может обеспечить получение усовершенствованного целлюлозного продукта, характеризующегося СП в более узком диапазоне.

Наконец, объектом изобретения является усовершенствованный продукт, предназначенный, помимо прочего, для применения при получении вискозы, которую активируют, т.е. которая обладает вязкостью в интервале от примерно 4 до 7 сП.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Далее изобретение более подробно описано на не ограничивающем примере со ссылкой на следующие чертежи.

На фиг.1 представлена технологическая схема, иллюстрирующая как обычную последовательность DEDH, так и обработку по ТОЭ в соответствии с некоторыми объектами настоящего изобретения.

На фиг.2 представлен график зависимости дозы излучения/вязкости целлюлозы (17 сП) или график, который составляет часть одного из объектов настоящего изобретения и соответствует этому объекту.

На фиг.3 представлен график зависимости дозы излучения/вязкости целлюлозы (17 и 25 сП) или график, который также составляет часть другого объекта настоящего изобретения и соответствует этому объекту.

На фиг.4 представлен график зависимости дозы излучения/вязкости целлюлозы после стадии D2, который также составляет часть еще одного объекта настоящего изобретения и соответствует этому объекту.

На фиг.5 представлен график, иллюстрирующий влияние варьирования вязкости исходной целлюлозы при фиксированной дозе излучения 15 кГр, который соответствует другому объекту настоящего изобретения.

На фиг.6 представлен график, иллюстрирующий вязкость целлюлозы соотносительно с положением в пачках целлюлозы в соответствии с современной промышленной практикой.

Перед обсуждением вышеупомянутых чертежей необходимо привести пояснения, касающиеся метода, применяемого для определения степени полимеризации (СП) древесной целлюлозы, более конкретно известной как целлюлоза для химической переработки.

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ

Область

Значение вязкости является мерой степени полимеризации целлюлозы для химической переработки. Вязкость определяют на 1%-ном растворе целлюлозы в медноаммиачном растворе с помощью вискозиметра Освальда.

Принципы

Указанное количество целлюлозы растворяют в смеси гидроксида натрия с медноаммиачным гидроксидом. Растворенную целлюлозу всасывают в вискозиметр Освальда, фиксируют время, которое занимает истечение потока между двумя точками измерения, и с помощью указанного коэффициента вискозиметра рассчитывают вязкость.

Реактивы

Медноаммиачный раствор (водный раствор 164 г/л аммиака и 23,9 г/л меди)

1 н. гидроксид натрия

Оборудование

Дезинтегратор

Весы на 200±0,001 г

100-миллилитровый стеклянные флаконы+пробка

Механическое встряхивающее устройство

Водяная баня при 20°С

Вискозиметры Освальда с размерами отверстий 1,2, 1,5 и 1,7 мм

Секундомер/хронометр

Приготовление образца

С помощью механического дезинтегратора или смесителя Уоринга (Waring) целлюлозу измельчали до бумажной пыли.

Метод анализа

Влагосодержание образца измельченной целлюлозы определяли сушкой образца целлюлозы с точной массой 10 г при температуре от 125 до 135°С в течение 1 ч. По полученному значению с помощью уравнения 1 рассчитывали количество целлюлозы, в точности эквивалентное 1 г сухой целлюлозы. Это расчетное количество высушенной на воздухе целлюлозы взвешивали и помещали в 100-миллилитровый флакон. Этот флакон должен быть очищен и высушен в сушильном шкафу с последующим охлаждением.

15 мл 1 н. NaOH распределяли, тщательно смачивая целлюлозу. Во флакон вводили 85 мл медноаммиачного раствора. С использованием подходящих нерастворимых предметов, помещаемых во флакон, сводили к минимуму воздушный зазор между раствором и пробкой. Далее флакон закрывали пробкой и по меньшей мере на 45 мин помещали в механическое встряхивающее устройство.

Затем флакон переносили в водяную баню, температуру в которой регулировали термостатом, с точной температурой 20°С и оставляли на 1 ч (60 мин) стоять для гарантии того, что температура раствора составляла 20°С.

Раствор всасывали в 25-миллилитровый вискозиметр Освальда, который был заключен в водяную рубашку, через которую пропускали воду с температурой 20±1°С. При истечении раствора по капилляру вискозиметра для определения времени, которое занимало прохождение уровня жидкости от верхней метки до нижней, пользовались секундомером. После этого для расчета вязкости в сантипуазах использовали уравнение 2.

Расчеты

Количество целлюлозы, необходимое для получения 1 г абсолютно сухой целлюлозы, определяют следующим образом.

Уравнение 1:

способ обработки целлюлозы, патент № 2298561

Уравнение 2:

Вязкость [по методу Ассоциации целлюлозно-бумажной промышленности (США), АЦБП]=(время в секундах×1,02×коэффициент вискозиметра)/1,56

Коэффициент (k) вискозиметра определяют с использованием стандартного масла известных вязкости и плотности при 20°С следующим образом.

способ обработки целлюлозы, патент № 2298561

Коэффициент вискозиметра для определения вязкости целлюлозы составляет 1,02.

1,02 является плотностью целлюлозы в медноаммиачном растворе.

1,56 является коэффициентом преобразования при переходе от вязкости Snia к АЦБП Т-206.

Если обратиться к фиг.1, то можно видеть, что сырую целлюлозу вначале подвергают обработке на стадии кислородной делигнификации, после чего ее направляют на первую стадию обработки диоксидом хлора (D1). В дальнейшем осуществляют стадию экстракции (Е), за которой следует вторая стадия обработки диоксидом хлора (D2). Затем осуществляют гипохлоритную стадию (Н), для того чтобы обеспечить возможность химической обработки конечного на данном этапе продукта в соответствии с обычным методом, т.е. осуществлением последовательности DEDH.

Если целевая вязкость целлюлозы для химической переработки составляет, например, 18 сП, то в соответствии с последовательностью DEDH, т.е. с использованием обычного химического пути, как правило, получали бы, по-видимому, продукт со значениями вязкости в диапазоне шириной от 4 до 5 сП, причем доля в этом диапазоне была бы равной примерно 95%. Производитель вискозы, изготавливающий, например, продукцию типа вискозного штапельного волокна (ВШВ), должен использовать вышеупомянутую целлюлозу и для достижения значений вязкости от примерно 4 до 7 в ходе проведения технологического процесса дополнительно снижать СП.

В случае, когда применяют обработку по ТОЭ, ее можно проводить, например, после стадии экстракции (Е), где обычно вначале осуществляют определение СП сырого материала DP(1), если предусмотрено осуществление стадии Н [коэффициент изменчивости (КоИ) СП, которую определяют испытанием на этой стадии, как правило, составляет примерно 5%]. После определения вязкости этого сырого материала определяют, вероятно, необходимую дозу гипохлорита на стадии Н с целью получить конечный на данном этапе продукт. Необходимо отметить, что измерения, которым подвергают конечный высушенный целлюлозный продукт, оказываются намного более точными, дающими КоИ примерно 2%.

Если принять во внимание настоящее изобретение и обратиться к фиг.1, а также к фиг.2 и 3, то очевидно, что кривые на фиг.2 и 3 соответствуют логарифмической, степенной или экспоненциальной функции или другой подобной функции. После определения СП(1) для достижения вязкости в интервале от примерно 14 до 20 сП воздействовали дозой <5 кГр, предпочтительно от примерно 1,5 до 3 кГр. В другом варианте для достижения вязкости от примерно 4 до 6 сП воздействовали более высокой дозой, составлявшей примерно 10 кГр или больше, в частности до примерно 25 кГр, предпочтительно от примерно 12 до 16 кГр, в результате чего получали активированную целлюлозу для приготовления вискозы.

В другом варианте выполнения изобретения после определения СП(1) и обработки дозой (Н) определяли примерную вязкость во второй раз, а именно СП(2). Для достижения конечного значения СП, которое соответствовало вязкости от примерно 4 до 6 сП, воздействовали дозой от примерно 15 до 16 кГр. Это обеспечивало получение активированной целлюлозы для приготовления вискозы. В другом варианте, если значение СП оказывалось слишком высоким, обрабатывали выравнивающей дозой излучения. Отвечающую техническим требованиям целлюлозу получали обработкой с дозой от примерно 0,1 до 5 кГр [основываясь на значении СП(2)]. В результате этого уменьшали процентную долю не отвечающего техническим требованиям материала и обеспечивали достижение конечной вязкости в указанном потребителями интервале от 14 до 20 сП. Следует отметить, что когда требуется конечная вязкость в интервале от 4 до 7 сП, отсутствует, вероятно, необходимость определять СП(1) или СП(2), поскольку снижение СП как функции дозы оказывается достаточно незаметным.

Сущность вышеописанного изобретения указывает на то, что осуществление предлагаемого способа обеспечивает определенную гибкость, предоставляя возможность выбора технологических путей и значительное разнообразие вариантов управления процессом. Так, например, выполнение изобретения позволяет определять СП после стадии Е (в последовательности DEDH), которую осуществляют перед стадией Н за период времени от примерно 2,5 до 3 ч. Затем вместо гипохлоритной обработки можно было бы воздействовать дозой излучения электронного пучка или можно было бы определить СП после стадии Н и скорректировать все технологические погрешности на этой стадии с помощью либо выравнивающей дозы (если вязкость оказалась слишком высокой), либо полной дозы, если необходимо получить активированную вискозную целлюлозу. Другими словами, выполнение изобретения предоставляет право выбора технологических путей.

Пример 1

Для сульфитных целлюлоз готовят целлюлозы ВШВ с вязкостью, как правило, в интервале от примерно 14 до 25 сП. При получении целлюлоз этого ряда процентная доля продуктов, которые выходят за пределы технических требований к продукции, получаемой для потребителей этой продукции, как правило, составляет от примерно 3 до 5%.

Основываясь конкретно на фиг.3, при осуществлении ТОЭ путем дозирования в интервале от примерно 0,1 до 5 кГр этот не удовлетворяющий техническим требованиям материал эффективно устраняли в соответствии с фиг.3 и значениями СП(1) или СП(2), используемыми для воздействия выравнивающей дозой излучения.

Пример 2

В соответствии конкретно с фиг.4 целлюлозы после D(2) с разными значениями вязкости по СП(1) облучали таким же путем, как целлюлозу после снижения СП. В результате этого получали конечные продукты, вязкость которых находилась в любом интервале для обычного продукта типа ВШВ, т.е. в интервале от примерно 14 до 25 сП, или при более высокой дозе получали активированный продукт для использования в процессе приготовления ВШВ с вязкостью в интервале от примерно 4 до 6 сП.

Пример 3

В соответствии конкретно с фиг.5, когда целлюлозу обрабатывали фиксированной дозой излучения электронного пучка, в частности примерно 15 кГр, с получением материала для процесса приготовления ВШВ, добивались заметного уменьшения изменчивости конечного продукта. При использовании целлюлоз с вязкостью в диапазоне от примерно 14 до примерно 22 сП включительно (ширина диапазона составляет примерно 9 сП) с интервалами через 1 сП и при фиксированной дозе 15 кГр изменчивость во всем ряду этих продуктов уменьшали только до примерно 0,3 сП.

Это необходимо сопоставить с типичным химическим процессом, в результате которого достигают вязкости в диапазоне от примерно 4 до 5 сП. Наилучший интервал варьирования вязкости в промышленности составляет примерно 2 сП.

Пример 4

Как сказано выше, существующий, т.е. обычный, процесс облучения целлюлозы является обработкой вне технологической линии. Точно известна исходная СП, и основываясь на радиационном оборудовании и целевых конечных вязкости/дозе, можно определить оптимальное число листов целлюлозы для минимальных технологических затрат.

В данном примере в ходе проведения различных испытаний и в соответствии с конкретной ссылкой на фиг.6 оптимальное число листов, указываемое подающим устройством, составляло 12 листов целлюлозы. Когда осуществляли облучение предписанной дозой 15 кГр, получали результаты, представленные на фиг.6. Достигаемая изменчивость вязкости в среднем составляла примерно 1,2 сП.

Таким образом, объектом изобретения является способ уменьшения количества не отвечающего техническим требованиям материала (в противоположность обычному химическому пути), осуществление которого позволяет выравнивать или регулировать СП после стадии Н или применять более высокую дозу излучения после стадии СП(2) и, следовательно, экономить гипохлорит. Это дает возможность экономить химикаты и уменьшить загрязнение окружающей среды или улучшить экологию.

Выполнение изобретения дает также возможность повысить качество продукта в виде уменьшенного интервала СП/изменчивости при обычном диапазоне значений вязкости стандартной подаваемой вискозы от 14 до 20 сП. Это обусловило бы уменьшение современного интервала изменчивости от примерно 4 до 5 сП до интервала, как правило, меньше примерно 1,5 сП, более типично от примерно 0,2 до 1 сП.

Выполнение изобретения обеспечивает также возможность получения продукта для использования при приготовлении вискозы, которую активируют для процесса получения ВШВ в диапазоне от 4 до 6 сП. Замечательно то, что изменчивость такой целлюлозы падает до диапазона от примерно 1,0 до 0,2 сП, более типично от примерно 0,4 до 0,2 сП, даже если известно только, что исходная СП до обработки по ТОЭ находится в очень широком диапазоне, скажем от примерно 10 до 12 сП.

Основное преимущество настоящего изобретения состоит в том, что его объектами являются способ, включающий стадию по ТОЭ в технологической линии или стадию обработки целлюлозы гамма лучами, а также средство управления процессом такой обработки.

Объектом изобретения является также способ улучшенного снижения и регулирования вязкости всей целлюлозной продукции.

Выполнение изобретения позволяет также более легко преобразовывать данный способ в способ получения ВШВ устранением необходимости осуществления гипохлоритной стадии, с чем связаны выгоды для окружающей среды, например заметное уменьшение количеств поглощаемого органического галогенида (ПОГ) и/или общего органического галогенида (ООГ).

Таким образом, очевидно, что объектами изобретения являются усовершенствованный способ управления процессом, а также способ, который проще существующих способов с обработкой по ТОЭ вне технологической линии, и продукт, получаемый по такому способу. Обеспечивая, помимо прочего, возможность уменьшить количество не отвечающего техническим требованиям материала, осуществление этого способа может привести к существенной экономии.

Хотя в настоящем описании представлены только некоторые варианты выполнения изобретения, для любого специалиста в данной области техники совершенно очевидна возможность других модификаций и/или вариантов. Следовательно, такие модификации и/или варианты необходимо рассматривать как охватываемые сущностью и объемом изобретения, которое в настоящем описании определено формулой изобретения и/или представлено и проиллюстрировано примерами. Так, в частности, отмечено, что требуемые дозы необходимо регулировать в соответствии с способ обработки целлюлозы, патент № 2298561 -чистотой исходного целлюлозного материала таким путем, который известен для осуществления обычной стадии химического уменьшения СП.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ получения технической древесной целлюлозы, включающий стадию гидротермической обработки древесины, за которой следует последовательно отбелка, включающая любое сочетание обработки кислородом (O), хлором (C) гидроксидом натрия (Е), диоксидом хлора (D), пероксидом водорода (Р), озоном (Z) и/или гипохлоритом натрия (Н), отличающийся тем, что стадию воздействия на техническую древесную целлюлозу по технологии обработки электронами (ТОЭ) в технологической линии фиксированной дозой излучения в интервале от примерно 1,5 до 25 кГр осуществляют после стадии химического снижения степени полимеризации (СП), так что изменчивость вязкости целлюлозы или СП технической древесной целлюлозы после стадии по ТОЭ находится в пределах от 0,2 до 1 сП.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что осуществляемая в технологической линии стадия по ТОЭ заменяет и, следовательно, исключает стадию гипохлоритной обработки (Н).

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что стадия по ТОЭ осуществляется после стадии гипохлоритной обработки (Н) в виде малой дозы от 1,5 до 3 кГр, а вязкость конечного продукта находится в интервале от примерно 14 до 20 сП.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что стадия по ТОЭ осуществляется после стадии гипохлоритной обработки (Н) в виде высокой дозы от 10 до 25 кГр, а вязкость конечного продукта находится в интервале от примерно 4 до 6 сП.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что изменчивость вязкости конечного продукта находится в интервале от примерно 0,2 до 0,4 сП.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что после стадии гидротермической обработки/варки не осуществляют никакого определения СП, за исключением того, которое необходимо для управления осуществлением такой стадии, и для достижения выбранной вязкости конечного продукта воздействуют фиксированной дозой излучения.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что фиксированная доза излучения, которая применяется на стадии по ТОЭ, определена на основании графической зависимости доза излучения/вязкость.

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что графическая зависимость соответствует логарифмической, степенной или экспоненциальной функции.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2298561

patent-2298561.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс C08B1/08 щелочная целлюлоза 

Класс C08B9/00 Получение ксантогената целлюлозы или вискозы

Класс D21C9/00 Последующая обработка целлюлозной массы, например древесной массы, или хлопкового пуха


Наверх