Поиск патентов
ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ

способ получения целлюлозы

Классы МПК:D21C1/06 щелочными соединениями 
D21C3/04 с применением кислот, кислых солей или ангидридов кислот 
Автор(ы):, , , , ,
Патентообладатель(и):Государственное образовательное учреждение высшего профессионального обучения Уральский государственный лесотехнический университет (ГОУ ВПО УГЛТУ) (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2006-03-31
публикация патента:

Способ касается получения целлюлозы, относится к области целлюлозно-бумажного производства и может быть использован при получении волокнистых полуфабрикатов из однолетних растений, в частности из шелухи и/или соломы риса. Из рисовой соломы и/или рисовой шелухи предварительно удаляют диоксид кремния путем обработки сырья раствором NaOH 20-60 г/л при температуре не менее 70°С в течение не менее 20 мин. Затем целлюлозную массу промывают водой до нейтральной реакции. Обескремненное сырье далее подвергают процессу делигнификации в смеси ледяной уксусной кислоты и пероксида водорода в присутствии молибдата натрия. Техническим результатом является улучшение качества получаемого целлюлозного материала и расширение сырьевой базы. 2 табл.

Изобретение относится к области целлюлозно-бумажного производства, может быть использовано при получении волокнистых полуфабрикатов из однолетних растений, в частности из шелухи и соломы риса.

Известен способ получения целлюлозного материала из однолетних растений путем щелочной варки в водном растворе едкого натра и сульфида натрия при температуре 150...160°С под давлением [Непенин Ю.Н. Технология целлюлозы. т.2, М.: Лесная промышленность, 1990 г.]. Однако высокое содержание минеральных компонентов (SiO 2), переходящих в процессе варки в раствор в виде малорастворимых силикатов по реакции (1), что приводит к существенному снижению выхода и качества продукта (снижение степени белизны, увеличение содержания остаточного лигнина), а также к возникновению силикатных отложений на поверхностях технологического оборудования по реакции (2).

способ получения целлюлозы, патент № 2312946

способ получения целлюлозы, патент № 2312946

Известен способ получения целлюлозного материала из измельченной древесины в смеси ледяной уксусной кислоты и пероксида водорода в присутствии катализатора, в качестве которого могут быть использованы вольфрамат или молибдат натрия при нагревании [RU №2042004, МПК D21C 3/04, 1995].

Однако этот способ не приемлем для сырья, содержащего соединения кремния. В условиях варочного процесса по данной технологии диоксид кремния, находящийся в сырье, в кислой среде образует продукт Н2 SiO3, который не растворяется и не переходит в варочный раствор, остается в целлюлозном материале, увеличивая таким образом зольность, ухудшая делигнификацию и, как следствие, приводит к низким показателям белизны получаемого продукта.

Задачей изобретения является улучшение качества получаемого целлюлозного материала (повышение белизны) за счет снижения кремнийсодержащих соединений и расширение сырьевой базы.

Поставленная задача решается тем, что в качестве сырья используют рисовую солому и/или рисовую шелуху, из которой предварительно удаляют диоксид кремния путем обработки сырья раствором NaOH 20÷60 г/л при температуре не менее 70°С в течение не менее 20 мин, с последующей промывкой целлюлозной массы водой до нейтральной реакции.

Обескремненное сырье далее подвергают процессу делигнификации в смеси ледяной уксусной кислоты и пероксида водорода (25%) при соотношении 1:1 в присутствии молибдата натрия.

Заявленный способ иллюстрируется следующими примерами.

Рисовую солому (содержание SiO2 11,5%) и рисовую шелуху (содержание SiO2 15,0%) обрабатывали щелочью (10-60 мл г/л) при 50-100°С в течение 30-120 мин.

Содержание SiO2 в сырье после обработки определяли по стандартной методике гравиметрическим методом [ГОСТ 9428-73. Реактивы: Кремний (IV) оксид]. Полученные результаты представлены в табл.1.

Из данных, представленных в табл.1, видно, что удаление диоксида кремния из рисовой соломы и рисовой шелухи происходит при следующих существенных условиях: содержание щелочи 20÷60 г/л, температура обработки способ получения целлюлозы, патент № 2312946 70°С, продолжительность способ получения целлюлозы, патент № 2312946 20 мин (примеры 12-29).

Для оптимальных условий (соответствующих удалению более 90% SiO2) проведены варки целлюлозы. Диоксид кремния удаляют при концентрации 40 г/л, температуре 90°С и продолжительности 60 мин (пример 19, 27).

способ получения целлюлозы, патент № 2312946

Варка обескремненного сырья

Процесс варки обескремненного сырья ведут в смеси ледяной уксусной кислоты и пероксида водорода (25%) при соотношении 1:1 в присутствии катализатора Na2MoO4 (5% от массы абсолютно сухого обескремненного сырья) в одну стадию при температуре 90°С и гидромодуле 10:1. Результаты варки представлены в табл.2.

Таблица 2
Влияние условий варки на качество получаемой целлюлозы
№ примераСырье Предварительная обработка Выход, %Белизна,% Остаточный лигнин,%
30 Плодовые оболочки риса (шелуха, лузга)нет 47,562 4,8
31есть 53,468 3,5
32 Рисовая соломанет 65,3654,5
33есть 75712,5

Как видно из представленных данных (табл.2), предварительное удаление из исходного сырья диоксида кремния щелочным раствором приводит к увеличению белизны, снижению содержания остаточного лигнина при варке рисовой шелухи (примеры 30, 31) и рисовой соломы (примеры 32, 33).

Как свидетельствуют данные табл.2. (пример 31, 33), предварительное удаление кремнийсодержащих соединений позволяет получить целлюлозосодержащий материал по белизне, близкой к полуфабрикатам, полученным из технологической щепы. Аналогичные результаты были получены при использовании смеси в различных соотношениях рисовой соломы и рисовой шелухи.

По нашему мнению это связано со снижением содержания не только SiO 2, но и лигнина при предварительной обработке растительного сырья, что способствует улучшению варочного процесса за счет лучшего доступа компонентов варочного раствора к лигноцеллюлозному материалу и вследствие этого более селективному удалению лигнина, повышению степени белизны, и, кроме того, увеличению выхода целлюлозного материала.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ получения целлюлозы путем варки исходного сырья смесью ледяной уксусной кислоты и пероксида водорода в присутствии катализатора при нагревании, отличающийся тем, что в качестве исходного сырья используют рисовую солому и/или рисовую шелуху, предварительно подвергнутые химической обработке раствором NaOH с концентрацией 20÷60 г/л при температуре не менее 70°С в течение не менее 20 мин, с последующей промывкой водой до нейтральной реакции.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2312946

patent-2312946.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс D21C1/06 щелочными соединениями 

Патенты РФ в классе D21C1/06:
способ переработки целлюлозной массы холоднощелочной экстракцией с повторным использованием щелочного фильтрата и система для его осуществления -  патент 2523973 (27.07.2014)
способ получения целлюлозы -  патент 2487206 (10.07.2013)
способ получения сульфатной целлюлозы из древесины лиственницы -  патент 2477346 (10.03.2013)
способ экстракции щепы лиственницы -  патент 2472889 (20.01.2013)
способ получения сульфатной целлюлозы из древесины лиственницы -  патент 2472888 (20.01.2013)
способ производства модифицированной целлюлозы для использования в продуктах из бумаги или бумажного полотна, беленая модифицированная сульфатная целлюлоза, бумага или картон -  патент 2454494 (27.06.2012)
способ получения целлюлозы из соломы -  патент 2423570 (10.07.2011)
способ получения химико-механической древесной массы -  патент 2401350 (10.10.2010)
способ получения целлюлозы -  патент 2378432 (10.01.2010)
способ получения целлюлозы -  патент 2343241 (10.01.2009)

Класс D21C3/04 с применением кислот, кислых солей или ангидридов кислот 


Наверх