185045. lajstromszámú szabadalom • Eljárás cellulóz előállítására egynyári növényekből legfőképp szalmából
1 185 045 2 A találmány tárgya eljárás cellulóz előállítására egynyári növényekből, különösen szalmából, vizes alkalikus oldatban, oxigén jelenlétében egyetlen lépésben történő feltárás útján. Eddig nem volt ismeretes oly eljárás a cellulóztartalmú növényi anyagok oxigénnel történő alkalikus feltárására, amellyel egyetlen lépésben teljesen feltárt, fehéríthető cellulóz lett volna nyerhető. Ismeretes volt ugyan egy eljárás szalmának nátrium-karbonáttal, mint feltárószerrel, oxigén jelenlétében történő feltárására — Revue A. T. T. P. Párisii 4,131—135 (1977) - amellyel azonban csak igen kemény, félcellulóz jellegű cellulóz-termék volt nyerhető. Javasolták ezért már a szalmának nátrium-hidroxid és nátrium-karbonát vizes oldatában, oxigén jelenlétében történő feltárását, amelynek során 0,8 MPa parciális nyomású tiszta oxigént vezetnek be a feltáró forralóba; v. ö.: D 21 C/209 744 sz. német demokratikus köztársaságbeli szabadalmi bejelentés leírása. Ezzel az eljárással sikerült ugyan jó szilárdsági tulajdonságokat mutató, teljesen feltárt, fehéríthető cellulózt előállítani, az eljárás azonban különböző hátrányokat is mutatott. így a tiszta oxigénnek a folyamatba való bevezetése különleges biztonsági intézkedéseket tett szükségessé, amelyek miatt költségesebb berendezés alkalmazása volt szükséges, emellett a hidro-moduluszt a forralóban 4 és 5 közöttire kellett emelni, ami az energiaszükséglet, a vízszükséglet és a vegyszer-szükséglet megnövelésével járt. A találmány feladata oly eljárás kidolgozása volt egynyári növények alkalikus feltárására, amely az eddig ismert eljárásoknál kisebb energia-, víz- és vegyszerszükséglettel, viszonylag egyszerű berendezésben folytatható le. Emellett célul tűztük ki a hidro-modulusznak az egylépéses, oxigén jelenlétében történő alkalikus feltárás során 2,5 alá történő csökkentését. Ezeket a feladatokat a találmány értelmében oly ínódon oldjuk meg, hogy a feltáró edénybe a feltárási folyamat kezdete előtt levegőt vezetünk be, előnyösen 1,0—1,4 MPa túlnyomás eléréséig, majd a feltárást a szórj jcásos körülmények között folytatjuk le. A feltárási folyamatba beviendő összes alkáli-mennyiség az alkalmazott kiindulási anyag száraz súlyára számítva előnyösen 10—16% Na20 lehet. A feltárást előnyösen 413 °K és 433 °K közötti hőmérsékleten folytatjuk le. lg A találmány szerinti eljárás egy különösen előnyös kiviteli módja esetében alkalikus feltárószerként nátriumhidroxid és nátrium-karbonát 1:3 és 3:1 közötti arányú elegyét alkalmazzuk. Amellett, hogy a hidro-modulusznak 2,5 alá történő 15 ssökkentése következtében a találmány szerinti eljárás igen számottevő energia-, víz- és vegyszer-megtakarítással jár, és egyszerű berendezést igényel, meglepő módon az oxigén parciális nyomása is lényegesen csökkenthető az eddig ismert, oxigén jelenlétében lefolytatásra kerülő fel- 20 tárási eljárásokhoz viszonyítva, ami ugyancsak igen lényeges gazdasági előnyökkel jár. További előny, hogy a találmány szerinti eljárásban nincsen szükség a tiszta oxigénnel lefolytatásra kerülő ismert eljárások esetében szükséges különleges biztonsági intézkedésekre sem. 25 A találmány szerinti eljárás kisebb hidro-modulusza következtében a képződő szennylúg-mennyiség is csökken. A találmány szerinti eljárás gyakorlati kiviteli módjait közelebbről az alábbi példák szemléltetik. A találmány 30 szerinti eljárást szemléltető példák mellett a technika ismert állása szerinti eljárásokra vonatkozó összehasonlító példákat is megadunk az alábbiakban, a találmány szerinti eljárás előnyeinek világosabb szemléltetése céljából. Az egyes eljárásokkal kapott cellulóz-termékek 35 tulajdonságaira vonatkozólag mért értékeket a csatolt táblázatban foglaltuk össze. I. táblázat Példa Kappaszám Átlagos polimerizációs fok (glukóz egységek) Hozam (%) Szakadási hossz (m) Nyúlás (%) Kettőshajtogatás Repesztőnyomás (MPa) KOI (kémiai oxigénfogyás) (g02/l) 1. 35,7 1173 45,8 7276 3,60 715 0,262 126,6 2. 26,9 1171 46,5 7329 3,80 1399 0,279 134,6 3. 17,9 929 42,1 6390 3,10 298 0,249 152,2 4. 28,3 985 50,9 6585 3,20 624 0,260 181,5 5. 26,9- 930 37,7 6740 2,63 282 0,262 167,0 6. 34,5 973 51,9 6910 3,13 593 0,282 118,0 7. 26,4 868 42,3 6320 2,76 177 0,263 162,6 8. 42,7 1042 46,0 6500 3,03 540 0,270 136,2 összehasonlító példa 1. 23,5 662 37,8 4815 2,30 10 0,145 135,7 2. 22,7 969 49,0 6370 3,60 795 0,258 106,3 3. 29,2 911 47,5 5880 4,41 738 0,216 116,7 4. 17,1 923 45,6 6200 3,51 540 0,252 104,5 2
