СПОСОБ ОТБЕЛКИ СУЛЬФАТНОЙ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ Российский патент 2003 года по МПК D21C9/16 D21C9/14 

Изобретение относится к области целлюлозного производства и может быть использовано для получения беленой целлюлозы без применения молекулярного хлора.

Известен способ получения небеленой целлюлозы, включающий пятиступенчатую обработку небеленой целлюлозы путем чередования щелочной и кислотной обработок, при этом на первой стадии целлюлозу с концентрацией массы 10-20% обрабатывают пероксидом водорода при расходе 2% от массы абсолютно сухой целлюлозы в щелочной среде при температуре 75-85^oС в течение заданного времени, а на третьей и пятой стадиях целлюлозу обрабатывают пероксидом водорода при той же концентрации массы в течение 120 мин и температуре 70-100^oС, отличающийся тем, что на второй и четвертой стадиях целлюлозу обрабатывают при температуре 70^oС диоксидом хлора с расходом 0,7-1,0% и 0,3% соответственно в зависимости от исходной жесткости целлюлозы, на первой стадии обработку пероксидом водорода ведут при рН 9,0-10,9 в течение 60 мин, а на третьей и пятой стадиях с расходом пероксида водорода 0,5% и 1,0% соответственно (RU патент 2164572 С1, 27.03.2001).

Задачей настоящего исследования является разработка способа получения хвойной целлюлозы высокой жесткости с высоким показателем белизны при уменьшении расхода стабилизатора силиката натрия на пероксидных стадиях отбелки и увеличении расхода диоксида хлора.

Результат достигается путем изменения продолжительности воздействия пероксида водорода на остаточный лигнин на первой стадии отбелки, увеличения расхода пероксида водорода на 0,2% на второй стадии отбелки и увеличения расхода диоксида хлора вследствие высокой жесткости исходной целлюлозы.

Предлагаемый способ отличается от известного тем, что обработку пероксидом водорода (расход составляет 2,5%) проводят при расходе стабилизатора силиката натрия 0,5-1% в течение 120 минут, при температуре 80^oС на первой стадии отбелки, не изменяя продолжительность обработки и температуру на III и V стадиях пероксидной обработки, увеличивая расход пероксида водорода на III стадии до 0,7%, при снижении расхода стабилизатора на II и IV стадиях отбелки целлюлозу обрабатывают диоксидом хлора при тех же условиях, увеличивая суммарный расход до 1,6% от абсолютно сухой массы целлюлозы. При суммарном расходе пероксида водорода 4,2% от массы абсолютно сухой целлюлозы (при отбелке по схеме П-Д-П-Д-П) и расходе диоксида хлора 1,6 белизна целлюлозы достигает 87,8%.

Техническим результатом является получение белизны хвойной целлюлозы 86,0-87,8%, жесткости 105-112 перманганатных единиц без использования молекулярного хлора.

Данный технический результат достигается тем, что в способе отбелки целлюлозы, включающем пятистадийную обработку хвойной небеленой целлюлозы путем чередования щелочной и кислотной обработок, при этом на первой стадии целлюлозу с концентрацией массы 10-20% обрабатывают пероксидом водорода в щелочной среде при рН=9,0-10,9 в присутствии силиката натрия при температуре 80^oС в течение заданного времени, на третьей и пятой стадиях целлюлозу обрабатывают пероксидом водорода при той же концентрации массы, что и на первой стадии, в присутствии силиката натрия при температуре 80^oС на третьей и 80-90^oС на пятой стадии, в течение 120 минут, а на второй и четвертой стадиях целлюлозу обрабатывают диксидом хлора при температуре 70^oС, согласно изобретению на первой стадии обработку целлюлозы ведут с расходом пероксида водорода 2,5% от массы абсолютно сухой целлюлозы и расходом силиката натрия -1% в течение 120 минут, на третьей и пятой стадиях обработку ведут с расходом пероксида водорода соответствено 0,7% и 1,0%, силиката натрия - 0,5-1,0%, а на второй и четвертой стадиях целлюлозу обрабатывают с расходом диоксида хлора соответственно 1,2% и 0,4%.

Пример 1.

Небеленую целлюлозу из хвойных пород жесткостью 112 перманганатных единиц, вязкостью 44,0 сП подвергают пероксидной обработке, включающей обработку целлюлозы с концентрацией массы 10% пероксидом водорода в щелочной среде (рН= 10,5) с расходом H₂O₂ 2,5% в присутствии силиката натрия (1%) и гидроксида натрия (1,3%), при выдерживании целлюлозной суспензии при 80^oС в течение 120 минут. Затем целлюлозу промывают и подвергают обработке диоксидом хлора при концентрации массы 10%, температуре 70^oС, в течение 120 минут и расходе диоксида хлора 1,2% от массы абсолютно сухой целлюлозы (рН= 3,3), после чего повторяют обработку пероксидом водорода при той же концентрации массы и температуре и продолжительности, что и для первой стадии, с расходом H₂O₂, равным 0,7% (расход силиката натрия 1,0%, гидроксида натрия 1,0%, рН=10,6) и диоксидом хлора при тех же условиях, что и для второй стадии, с расходом диоксида хлора, равным 0,4% от массы абсолютно сухой целлюлозы (рН=4,6). После промывки целлюлозу высушивают.

Белизна целлюлозы 83%, вязкость 24 сП, выход 98,5%.

Пример 2.

Небеленую целлюлозу жесткостью 112 перманганатных единиц обрабатывают по примеру 1 (стадии 1-4), затем проводят добелку пероксидом водорода при температуре 90^oС, при концентрации массы 10%, в течение 120 минут при расходе пероксида водорода 1,0% от абсолютно сухой массы целлюлозы, расходе силиката натрия 0,5-1% и гидроксида натрия 1,0%. Отбеленную массу отделяют и промывают.

Белизна целлюлозы 87,8%, вязкость 18 сП, выход 98,0%.

Пример 3.

Небеленую целлюлозу жесткостью 112 перманганатных единиц обрабатывают по примеру 1, проводя первую стадию пероксидной обработки, включающей обработку целлюлозы с концентрацией массы 10% пероксидом водорода в щелочной среде (рН= 10,5) с расходом Н₂O₂ 2,5% в присутствии силиката натрия (1%) и гидроксида натрия (1,3%), при выдерживании целлюлозной суспензии при 80^oС в течение 60 минут.

Белизна целлюлозы 81%, вязкость 24,5 сП, выход 99,0%.

Пример 4.

Небеленую целлюлозу жесткостью 112 перманганатных единиц обрабатывают по примеру 1, проводя первую стадию пероксидной обработки, включающей обработку целлюлозы с концентрацией массы 10% пероксидом водорода в щелочной среде (рН= 10,6) с расходом Н₂О₂ 2,0% в присутствии силиката натрия (1%) и гидроксида натрия (1,3%), при выдерживании целлюлозной суспензии при 80^oС в течение 120 минут. Белизна целлюлозы 78,0%, вязкость 26,0 сП, выход 99,0%.

Пример 5.

Небеленую целлюлозу жесткостью 105 перманганатных единиц обрабатывают по примеру 1(1-4 стадии), затем проводят добелку пероксидом водорода при температуре 80^oС, при концентрации массы 10%, в течение 120 минут при расходе пероксида водорода 1,0% от абсолютно сухой массы целлюлозы, расходе силиката натрия 0,7% и гидроксида натрия 1,0%. Отбеленную массу отделяют и промывают.

Белизна целлюлозы 86,0%, вязкость 22,5 сП, выход 98,5%.

Пример 6.

Небеленую целлюлозу жесткостью 105 перманганатных единиц обрабатывают по примеру 1(1-4 стадии), затем проводят добелку пероксидом водорода при температуре 80^oС, при концентрации массы 10%, в течение 120 минут при расходе пероксида водорода 1,0% от абсолютно сухой массы целлюлозы, расходе силиката натрия 0,5% и гидроксида натрия 1,0%. Отбеленную массу отделяют и промывают.

Белизна целлюлозы 85,3%, вязкость 24,9 сП, выход 98,6%.

Способ касается отбелки хвойной целлюлозы без применения молекулярного хлора и может быть использован в целлюлозно-бумажной промышленности. На первой стадии хвойную небеленую целлюлозу с концентрацией массы 10-20% обрабатывают пероксидом водорода с расходом его 2,5% от массы абсолютно сухой целлюлозы в щелочной среде при рН=9,0-10,9 в присутствии силиката натрия с расходом его 1,0% при температуре 80^oС в течение 120 минут. На второй и четвертой стадиях целлюлозу обрабатывают диоксидом хлора с его расходом соответственно 1,2% и 0,4% при температуре 70^oС. На третьей и пятой стадиях целлюлозу обрабатывают пероксидом водорода при концентрации массы, что и на первой стадии обработки, при температуре 80^oС и расходом пероксида водорода 0,7% на третьей стадии и при 80-90^oC с расходом пероксида водорода 1,0% на пятой стадии, в течение 120 минут на каждой стадии. Техническим результатом является повышение белизны хвойной целлюлозы без использования молекулярного хлора. 1 табл.

Способ отбелки целлюлозы, включающий пятистадийную обработку хвойной небеленой целлюлозы путем чередования щелочной и кислотной обработок, при этом на первой стадии целлюлозу с концентрацией массы 10-20% обрабатывают пероксидом водорода в щелочной среде при рН= 9,0-10,9 в присутствии силиката натрия при температуре 80^oС в течение заданного времени, на третьей и пятой стадиях целлюлозу обрабатывают пероксидом водорода при той же концентрации массы, что и на первой стадии, в присутствии силиката натрия при температуре 80^oС на третьей и 80-90^oС на пятой стадии, в течение 120 мин, а на второй и четвертой стадиях целлюлозу обрабатывают диксидом хлора при температуре 70^oС, отличающийся тем, что на первой стадии обработку целлюлозы ведут с расходом пероксида водорода 2,5% от массы абсолютно сухой целлюлозы и расходом силиката натрия 1% в течение 120 мин, на третьей и пятой стадиях обработку ведут с расходом пероксида водорода соответственно 0,7% и 1,0%, силиката натрия 0,5-1,0%, а на второй и четвертой стадиях целлюлозу обрабатывают с расходом диоксида хлора соответственно 1,2% и 0,4%.