Патент на изобретение №2186071
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКООБРАЗНОЙ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ
(57) Реферат: Изобретение относится к области химической промышленности, в частности к способам получения порошкообразной целлюлозы, которая может быть использована для переработки отходов льняного производства. Способ осуществляют с помощью кислотного гидролиза при 110-120oС в 0,9-1,5 моль/л азотной кислоты в течение 50-60 мин и ультразвуковом поле с частотой 20-21 кГц, причем в качестве сырья используют короткие непрядомые отходы льняного производства. Изобретением обеспечивается упрощение процесса за счет использования ультразвука при сохранении качества. 1 табл. Предлагаемое техническое решение относится к области химической технологии, в частности к способам получения порошкообразной целлюлозы (ПКЦ) из целлюлозосодержащего сырья, а именно из отходов льняного производства (короткое волокно, непрядомое). ПКЦ используется, например, в строительной индустрии. Известен способ получения микрокристаллической целлюлозы (МКЦ) при обработке 2,5 н. раствором НСl (температура 105  1) в течение 15 минут, а затем подвергают размолу в 5%-ном растворе в измельчителе на индивидуальные микрокристаллы [В кн.: Целлюлоза и ее производные /Под редакцией Н. Байклза и Л. Сегала – Изд. Мир, М., 1974 – С. 416].
Однако предложенный способ труден в технологическом плане вследствие использования сложного и дорогого оборудования для измельчения целлюлозы в растворе. В результате получают МКЦ с фракциями от 1 мкм до 200 мкм.
Известен так же способ получения порошкообразной ПКЦ путем пропитки целлюлозосодержащего сырья растворами минеральной кислоты или соли и высокотемпературного гидролиза [Заявка Японии 57-195101, С 08 В 1/00, 1982].
Однако в этом способе концентрация используемой кислоты высока (2,5 н.), что при высокой температуре приведет к коррозионной усталости оборудования.
Прототипом предлагаемого решения является способ получения ПКЦ, по которому целлюлозосодержащее сырье (хлопковая целлюлоза, резаная бумага, льняная костра, стебли кукурузы) пропитывают при жидком модуле 1(0,2-0,1), при перемешивании со скоростью сдвига слоев сырья 10-1000-1 в течение 1-10 минут. При этом используют 0,5-5%-ный раствор NaHSO4
Недостатком прототипа является использование сложного оборудования для придания скорости сдвига слоев 10-1000 см-1.
Технический результат – упрощение процесса за счет использования ультразвука при сохранении качества.
Технический результат достигается путем гидролиза коротких непрядомых отходов льняного производства в ультразвуковом поле с частотой 20-21 кГц в течение 50-60 минут.
Существенными отличиями заявляемого способа является: использование азотной кислоты 0,9-1,5 моль/л и обработка в процессе кислотного гидролиза ультразвуком определенной частоты.
В уровне техники (прототип) не известно использование 0,9-1,5 моль/л HNO3.
Второй признак неизвестен.
Только в совокупности признаки дают эффект – получаем ПКЦ.
Далее приводим конкретные примеры использования:3 при t=110oС в течение 50 минут (волокно короткое 42% по весу и менее 5 мм длинной) при частоте ультразвука 21 кГц. Последующие примеры сведены в таблицу (см. в конце описания). Фракционный состав ПКЦ меняется незначительно и в среднем близок к величинам 1-50 мкм – 5%; 50-100 мкм – 10%; 100-150 мкм – 50%; 150-250 мкм – 35%. Однако, анализируя данные, заметим, что при выходе за пределы концентрации НNО3 процент высокодисперсной ПКЦ увеличивается; аналогично по температуре. Температуру и время нельзя повышать по технологическим причинам. Частота ультразвукового поля выбрана исходя из наименьшего воздействия на человека (не выше 21 кГц). Концентрацию НNО3 повышать нельзя из-за коррозионной усталости оборудования. Ниже 0,9 моль/л ПКЦ не образуется. При частоте УЗ ниже 20 кГц порошкообразной целлюлозы не образуется. Формула изобретения
РИСУНКИ
MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 31.05.2006
Извещение опубликовано: 10.05.2007 БИ: 13/2007
|
||||||||||||||||||||||||||
