Способ получения растворимой целлюлозы - RU2019118876A
Код документа: RU2019118876A
Формула
1. Способ получения растворимой целлюлозы с использованием древесного материала, который включает стадии:
a) гидротермической обработки древесного материала с использованием пара и/или воды;
b) варки древесного материала, полученного на стадии а), с получением целлюлозной массы способом сульфатной варки,
c) холодно-щелочной экстракции (ССЕ) целлюлозной массы; и
d) обезвоживания, промывки и прессования целлюлозной массы с получением целлюлозного продукта, содержащего углеводы,
отличающийся тем, что древесный материал является хвойным древесным материалом; гидротермическую обработку проводят до достижения Р-фактора, лежащего в диапазоне от 100 до 300, а холодно-щелочную экстракцию производят до достижения суммарной концентрации ангидроманнозы и ангидроксилозы, равной 5 масс. % или менее от содержания углеводов в целлюлозном продукте, предпочтительно - до концентрации, лежащей в диапазоне от 2,5 масс. % до 4,5 масс. % от содержания углеводов в целлюлозном продукте.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что гидротермическую обработку проводят до достижения Р-фактора, лежащего в диапазоне от 100 до 250, более предпочтительно - от 150 до 250.
3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что холодно-щелочную экстракцию производят так, что полученная суммарная концентрация ангидроманнозы и ангидроксилозы в целлюлозном продукте меньше или равна 4 масс. % от содержания углеводов в целлюлозном продукте.
4. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что древесный материал, полученный на стадии а), обрабатывают до достижения концентрации ангидроманнозы, лежащей в диапазоне от 1,5 масс. % до 3,5 масс. % от содержания углеводов в целлюлозном продукте.
5. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что древесный материал, полученный на стадии а), обрабатывают до достижения концентрации ангидроксилозы, лежащей в диапазоне от 1,0 масс. % до 1,5 масс. % от содержания углеводов в целлюлозном продукте.
6. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что стадия холодно--щелочной экстракции включает одну или более из следующих стадий:
добавление промышленного белого щелока к целлюлозной массе, предпочтительно - без добавления боратных солей;
поддержание температуры в диапазоне от 40°С до 60°С в течение по меньшей мере 5 минут, и
при этом концентрация щелочи в жидкой фазе волокнистой суспензии лежит в диапазоне от 60 г/л до 150 г/л, предпочтительно - от 70 г/л до 120 г/л, более предпочтительно - от 80 г/л до 100 г/л.
7. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что древесный материал содержит:
по меньшей мере 8 масс. % ангидроманнозы, 12 масс. % или менее ангидроксилозы, а оставшимся материалом являются другие компоненты древесины, такие как целлюлоза, лигнин, экстрактивные вещества и другие углеводы.
8. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что древесный материал является по меньшей мере одним хвойным древесным материалом, выбранным из следующей группы: ель, сосна, пихта, лиственница и канадская тсуга.
9. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что Р-фактор определяют с использованием формулы
в которой Т является температурой в градусах кельвина, a t - временем обработки в часах.
10. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что указанные значения Р-фактора получают посредством термической обработки при выбранной температуре в течение выбранного периода времени.
11. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что указанные значения Р-фактора получают посредством обработки при одном или более из следующих параметров: обработка при примерно 130°С в течение периода времени, лежащего в диапазоне от 442 минут до 885 минут; обработка при примерно 140°С в течение периода времени, лежащего в диапазоне от 179 минут до 357 минут; обработка при примерно 150°С в течение периода времени, лежащего в диапазоне от 75 минут до 151 минуты; обработка при примерно 160°С в течение периода времени, лежащего в диапазоне от 33 минут до 66 минут; и/или обработка при примерно 170°С в течение периода времени, лежащего в диапазоне от 15 минут до 30 минут.
12. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что способ сульфатной варки осуществляют с использованием белого и/или черного щелока в качестве варочного щелока.
13. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что целлюлозную массу подвергают стадии кислородной делигнификации, причем стадию кислородной делигнификации выполняют до или после стадии с).
14. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что стадия d) включает удаление растворенных и разложенных ангидроманнозы и ангидроксилозы посредством обезвоживания целлюлозной массы.
15. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что стадия d) включает промывку и прессование целлюлозной массы в промывочном устройстве, предпочтительно - от 1 до 5 раз.
16. Растворимая целлюлоза, полученная способом по любому из предыдущих пп. 1 - 15.
17. Растворимая целлюлоза, полученная из хвойного древесного материала, отличающаяся тем, что она имеет фактор формы, лежащий в диапазоне от 73% до 80% в сухой форме, предпочтительно - от 74% до 76% в сухой форме, и/или она имеет отношение ангидроксилозы к сумме ангидроксилозы и ангидроманнозы, лежащее в диапазоне от 20% до 40%, причем целлюлоза предпочтительно получена с использованием способа по любому из пп. 1 - 15.
