Способ отбелки целлюлозы Советский патент 1983 года по МПК D21C9/10 

Изобретение относится к способам ислородно-щелочной отбелки целлюлоы и найдет применение в целлюлоз-но умажной промышленности.

Известен,способ отбелки целлюлоы, заключающийся в обрабочгке исходого целлюлозосодержащего материала олекулярным кислородом в щелочной среде при повышенных температуре и авлении в присутствии различных стабилизирующих добавок f например соеинений магния l },

Недостатком способа является наличие окислительной деструкции, нежелательной для целлюлозы, в силу малой эффективности добавок.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигае- мому эффекту является способ отбелки целлюлозы, включающий смешение суспензии целлюлозы со щелочным раствором, подачу в полученную смесь кислородсодержащего газа и обработку смеси указанным газом при повышенных температуре и давлении (2 . Недостатком известного способа является -незначительный выход целлюлозы и низкие качественные показатели последней.

Цель изобретения - повышение выхода и улучшение качественных показателей целевого продукта.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему смешение суспензии целлюлазы со щелочным раствором, подачу-в полученную смесь кислородсодержащего газа и обработку смеси указанным газом при повышенных температуре и давлении, перед подачей кислородсодержащего газа ИЗ смеси отбирают щелочной раствор в количестве 2550 об.% от его заданного объема и добавляют аликвотный объем воды.

Необходимость отбора указанного количества щелочного раствора из смеси и замена его аликвотным объемом воды вызвана тем, что присутствие в смеси избыточного количества гидрок сильных ионов после достижения сорбдионного равновесия приводит к увеличению рН отбельного раствора, а следовательно, к ускорению нежелательного для целлюлозы процесса деструкции.

Способ осуществляют следующим образом.

Суспензию небеленой целлюлозы смешивают с заданным объемом щелочного раствора (йдкий натр, белый щелок), повышают температуру реакционной смеси и отбирают из смеси щелоч. ной раствор в количестве 25-50 об.%., i а в смесь добавляют аликвотный объем воды. Затем в смесь подают под давлением кислородсодержащий газ.

Отбор щелочного раствора из смес может быть осуществлен любым способом, например путем отжима массы или путем вытеснения его под давлением.

Пример 1. Сульфатную небеленую целлюлозу из древесины сосны,

жесткостью 122 перманганатных единицы (п.е.), отбеливают молекулярным кислородом при давлении кислорода 0,8 МПа, концентрации массы 7%, температуре в течение 60 мин. В

Q качестве щелочного реагента используют едкий натр в количестве от массы а.с. волокна. В начале процесса задают 33% от всего объема щелочного раствора, остальную часть

C щелочи вводят через 15 мин от начала обработки {опыт 1 - известный способ).

Сульфатную небеленую целлюлозу из древесины сосны, жесткостью 122 п.е., отбеливают молекулярным

0 кислородом по указанному режиму. В качестве щелочного реагента используют едкий натр в количестве 3,0% от массы а.с. волокна.

В начале процесса задают 100% от

5 всего объема щелочного раствора. Затем при 105°С перед подачей кислорода отбирают 20 и 25% от заданного щелочного раствора и заменяют аликBOTHbHvi объемом воды (опыт 2 и 3 0 предлагаемый способ).

Физико-химические показатели небеленой целлюлозы, жесткостью 122 п.е., и целлюлозы, прошедшей кислородно-щелочную отбелку, по

5 известному и предлагаемому спосОбс1М приведены в табл. .1.

Полученные результаты кислороднощелочной отбелки показывают, что применение предлагаемого способа

0 позволяет увеличить глубину делигнификации целлюлозы (жесткость целлюлозы 53 п.е., против 60 п.е. по известному способу). При этом наименьшая деструкция целлюлозы наблюдается в опыте 3 (25 об.% отобранного щелочного раствора).

О р и м е р 2. Сульфатную небеленую целлюлозу из дреаесины сосны, жесткостью 111 п.е., отбеливают мо- лекулярным кислородом при давлении 0,8 МПа, концентрации массы 7%, температуре в течение 60 мин. В качестве щелочного реагента используют белый щелок (смесь -;дкого натра и сульфида натрия) сульфидностью

э 28% в количестве 3,0% от массы а.с. волокна (по эффективной NaOH). В начале процесса задают 50% от всего объема щелочного раствора, остальную щелочь вводят через 15 мин от

0 начала обработки (опыт 1 - известный способ).

Сульфатную небеленую целлюлозу из древесины сосны, жесткостью 111 п.е,, отбеливают молекулярным кислородом по указанному режиму, в качестве щелочного реагента используют белый щелок в количестве 3,0% от массы а.с волокна (едкий натр)« В начале процесса задают 100% от всего объема щелочного раствора, затем при 105°С перед подачей кислорода отбирают 30,45, 50 и 60% от заданного объема щелочного раствора и заменяют алнквотным объемом воды (опыты 2-5 предлагаемый способ).

Физико-химические показатели небеленой целлюлозы, жесткостью 111 п.е., прошедшей кислородно-щелочную отбелку, представлены в табл. 2.

Как следует из данных, приведенных в табл. 1 и 2, применение предлагаемого способа при использовании в качестве щелочного реагента как едкого натра, так и белого щелока, позволяет значительно увеличить избирательность процесса кислороднощелочной отбелки. Жесткость целлюлозы, получаемой по предлагаемому способу, на 6-7 п.е. меньше, чей по известному.

Наилучшие качественные показатели целлюлозы достигаются при отборе 255 50% от заданного объема щелочного раствора. При увеличении объема отбираемого раствора свыше 50% наблюдается замедление процесса делигнификации, и наоборот, при отборе менее 25% - усиление окислительной деструкции целлюлозы.

Предлагав«4ый способ позволяет повысить выход и улучшить качественные показатели целлюлозы: увеличить глус бину делигнификации и уменьшить окислительную деструкцию целлюлозы. Кроме того, появляется возможность повторного использования отбираемого щелочного раствора, что сократит расход щелочного реагента и стабилизи0

РУЮШИХ добавок.

Та. блица

СПОСОБ ОТВКЯКИ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ, включающий смешение суспензии целлюлозы со щелочным раствором, подачу в полученную смесь кислородсодержащего газа и обработку смеси указанным газом при повышенных температуре и давлении, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода и улучшения качественных показателей целевого проду1 та, перед подачей кислородсодержащего газа из смеси отбирают щелочной раствор в количестве 25-50 об.% от его заданного объема и добавляют аликвотный объем воды.

Таблиц а-2

лм«м.. м |Т1