СПОСОБ МНОГОСТУПЕНЧАТОЙ ОТБЕЛКИ СУЛЬФИТНОЙ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ Российский патент 2006 года по МПК D21C9/12 

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и может быть использовано при производстве беленой целлюлозы с пониженным содержанием смол и жиров для изготовления бумаги и картона в процессах многоступенчатой отбелки.

Известен способ многоступенчатой отбелки сульфитной целлюлозы, включающий ступень щелочения в присутствии оксиэтилированного паранонилфенола с разветвленным нонильным радикалом и степенью оксиэтилирования 10-12 (см. SU 1527350, A1, D 21 C 9/12, 07/12/89).

При этом химическую добавку вводят в количестве 0,2-0,5% от массы абсолютно сухой целлюлозы.

Беленая целлюлоза, полученная известным способом, характеризуется пониженным содержанием смолы и жиров (0,39-0,51%) и повышенной механической прочностью (разрывная длина - 7800 м, сопротивление излому - 1200 ч.д.п.).

Известен способ снижения смолистости сульфитной целлюлозы путем облагораживания ее с использованием ПАВ в щелочной среде (см. Ожичанова В.Р. и др. Снижение смолистости сульфитной вискозной целлюлозы с помощью поверхностно-активных веществ. Реферативная информация "Целлюлоза, бумага и картон" - М.: 1970, №18, с.7-8).

При этом в качестве ПАВ в известном способе используют моющее средство шкопау марки W-OF, представляющее собой продукт оксиэтилирования смеси технических жирных спиртов.

Целлюлоза, облагороженная известным способом, характеризуется следующим содержанием смолы при использовании добавки в количестве 0,5% от веса волокна: содержание смолы в целлюлозе - 0,23%; при использовании добавки - 1,0% от веса волокна содержание смолы в целлюлозе - 0,17%; при использовании добавки - 1,5% от веса волокна содержание смолы в целлюлозе - 0,07%.

Однако известный способ не позволяет получать беленую сульфитную целлюлозу с требуемым уровнем качества.

Ближайшим аналогом заявленного изобретения по технической сущности является способ многоступенчатой отбелки целлюлозы, включающий обработку целлюлозной массы раствором гипохлорита натрия в присутствии химической добавки, щелочение целлюлозной массы и ее кисловку (см. SU 1618802 A1, D 21 С 9/08, 11.04.1984). При этом в качестве добавки в известном способе используют гипофосфит натрия или отход его производства в количестве 0,005-0,060% от массы абсолютно сухой целлюлозы.

Известный способ обеспечивает повышение показателей механической прочности целлюлозы и белизны, а также низкую массовую долю смолы в целлюлозе.

При отбелке целлюлозы по схеме Г-Г-К массовая доля смолы у отбеленной сульфитной целлюлозы составляет 0,33-1,05%, при отбелке целлюлозы по схеме Х-Щ-Х-Г-Д-Г-К массовая доля смолы у отбеленной сульфитной целлюлозы составляет 0,20-0,52%, при отбелке целлюлозы по схеме Г-Х-(Д-Щ)-Г-Г-Д-Щ-Д-К массовая доля смолы у отбеленной сульфитной целлюлозы составляет 0,17-0,40%, где Г - обработка гипохлоритом натрия; К - кисловка; Х - хлорирование; Щ - щелочение; Д - диоксид хлора.

Однако известный способ не позволяет получать беленую сульфитную целлюлозу с требуемым уровнем качества из пород древесины повышенной смолистости, таких как сосна, смесь осины и березы.

Новым техническим результатом от использования предложенного технического решения является снижение смолистости беленой сульфитной целлюлозы при одновременном повышении белизны при сохранении ее низкой себестоимости.

Этот новый технический результат достигается тем, что в способе многоступенчатой отбелки сульфитной целлюлозы, включающем обработку целлюлозной массы раствором гипохлорита натрия в присутствии химической добавки, щелочение целлюлозной массы и ее кисловку, в качестве химической добавки на стадии обработки целлюлозной массы раствором гипохлорита натрия используют водную смесь этоксилированных жирных спиртов с плотностью 0,99-1,1 г/см³ в количестве 0,04-0,08% от массы абсолютно сухой целлюлозы, щелочение целлюлозной массы проводят в присутствии моющего средства ВИК-1 в количестве 0,1-0,3% от массы абсолютно сухой целлюлозы, а кисловку ведут в присутствии водного раствора четвертичного полиаммониевого соединения БЗК-2 в количестве 0,04-0,08% от массы абсолютно сухой целлюлозы.

При этом используемые химические добавки на стадиях гипохлоритной обработки, щелочения и кисловки получают промышленным способом по следующим нормативным документам:

- водная смесь этоксилированных жирных спиртов с плотностью 0,99-1,1 г/см³ (УМС-1) по ТУ 2484-114-05800142-2002;

- моющее средство ВИК-1 по ТУ 2381-002-24063040-2002;

- водный раствор четвертичного полиаммониевого соединения БЗК-2 по ТУ 2484-073-05800142-2001.

Совокупность используемых в предлагаемом способе химических добавок в заявленном количественном диапазоне позволяет получить беленую сульфитную целлюлозу высокой белизны с пониженным содержанием смол и жиров.

При этом необходимо отметить, что использование указанных химических добавок изменяет себестоимость беленой целлюлозы всего на 2%, при значительном повышении качества целлюлозы, что исключает материальные затраты при дальнейшем использовании целлюлозы за счет отсутствия проблем с вредной смолой. При предлагаемой многоступенчатой отбелке можно использовать сульфитную целлюлозу, полученную варкой древесины высокосмолистых пород: осины, березы и сосны.

Настоящее изобретение иллюстрируется следующими примерами:

Пример 1. Способ многоступенчатой отбелки сульфитной целлюлозы осуществляют следующим образом:

- массу сульфитной целлюлозы, характеризующуюся следующими качественными показателями:

число Каппа- 27содержание смол и жиров- 1,5%разрывная длина, м- 9100сопротивление: - излому, ч.д.п.- 1500- раздиранию, мН- 480- продавливанию, кПа- 420

отбеливают по схеме: Х-Щ-Г-Г-К;

- стадию щелочения проводят в присутствии моющего средства ВИК-1 в количестве 0,3% от массы абсолютно сухой целлюлозы;

- на стадии гипохлоритной отбелки в массу вводят УМС-1 - водную смесь этоксилированных жирных спиртов с плотностью 0,98-1,1 г/см³ в количестве 0,04% от массы абсолютно сухой целлюлозы;

- на стадии кисловки в массу вводят водный раствор четвертичного полиаммониевого соединения БЗК-2 в количестве 0,04% от массы абсолютно сухой целлюлозы.

Полученную массу промывают и определяют качество полученной беленой сульфитной целлюлозы стандартными методами.

Показатели качества беленой сульфитной целлюлозы приведены в таблице.

Используемую при отбелке сульфитную целлюлозу получают варкой древесных высокосмолистых пород (осина, береза и сосна) при рН варочного раствора 2,3-2,8, концентрации SO₂ 4,5-5,5% и температуре варки 153-156°С.

Пример 2. Способ многоступенчатой отбелки сульфитной целлюлозы осуществляют по схеме: Г-Щ-Г-К. При этом используют сульфитную целлюлозу с показателями качества, как в примере 1:

- на стадии гипохлоритной отбелки в массу вводят водную смесь этоксилированных жирных спиртов, как в примере 1, в количестве 0,08% от массы абсолютно сухой целлюлозы;

- на стадии щелочения вводят моющее средство ВИК-1 в количестве 0,1% от массы абсолютно сухой целлюлозы;

- на стадии кисловки вводят БЗК-2, как в примере 1, в количестве 0,08% от массы абсолютно сухой целлюлозы.

Полученную массу промывают и определяют показатели качества беленой целлюлозы, которые приведены в таблице.

Используемую при отбелке сульфитную целлюлозу получают, как в примере 1.

Пример 3 (по прототипу).

Сульфитную целлюлозу из смеси ели, сосны и березы, полученную, как в примере 1, отбеливают по схеме Г-Г-К. На второй ступени Г в массу вводят отход производства гипохлорита натрия КСЦ-1 в количестве 0,005% от массы абсолютно сухой целлюлозы при рН 7,3 в течение 60 мин. После кисловки массу промывают. Показатели качества беленой целлюлозы приведены в таблице.

Как видно из таблицы, предлагаемый способ по сравнению с известным обеспечивает повышение белизны и механической прочности беленой целлюлозы и снижение содержания смол и жиров в целлюлозе.

ТаблицаПоказатели качества беленой целлюлозыПримеры12По прототипуБелизна, %88,087,586,6Содержание смол и жиров, %0,170,100,38Механическая прочность:   - разрывная длина, м820085006800- сопротивление:   излому, ч.д.п.12001250700продавливанию, кПа370390290

Изобретение предназначено для использования в целлюлозно-бумажной промышленности при производстве беленой сульфитной целлюлозы с пониженным содержанием смолы и жиров для изготовления бумаги и картона в процессах многоступенчатой отбелки. Способ многоступенчатой отбелки сульфитной целлюлозы включает обработку целлюлозной массы раствором гипохлорита натрия в присутствии химической добавки, щелочение целлюлозной массы и ее кисловку. В качестве химической добавки на стадии обработки целлюлозной массы раствором гипохлорита натрия используют водную смесь этоксилированных жирных спиртов с плотностью 0,99-1,1 г/см³ в количестве 0,04-0,08% от массы абсолютно сухой целлюлозы. Щелочение целлюлозной массы проводят в присутствии моющего средства ВИК-1 в количестве 0,1-0,3% от массы абсолютно сухой целлюлозы. Кисловку ведут в присутствии водного раствора четвертичного полиаммониевого соединения БЗК-2 в количестве 0,04-0,08% от массы абсолютно сухой целлюлозы. Обеспечивается снижение смолистости беленой сульфитной целлюлозы при одновременном повышении белизны при сохранении ее низкой себестоимости. 1 табл.

Способ многоступенчатой отбелки сульфитной целлюлозы, включающий обработку целлюлозной массы раствором гипохлорита натрия в присутствии химической добавки, щелочение целлюлозной массы и ее кисловку, отличающийся тем, что в качестве химической добавки на стадии обработки целлюлозной массы раствором гипохлорита натрия используют водную смесь этоксилированных жирных спиртов с плотностью 0,99-1,1 г/см³ в количестве 0,04-0,08% от массы абсолютно сухой целлюлозы, щелочение целлюлозной массы проводят в присутствии моющего средства ВИК-1 в количестве 0,1-0,3% от массы абсолютно сухой целлюлозы, а кисловку ведут в присутствии водного раствора четвертичного полиаммониевого соединения БЗК-2 в количестве 0,04-0,08% от массы абсолютно сухой целлюлозы.