Способ отбелки древесной массы Советский патент 1992 года по МПК D21C9/16 

Изобретение относится к целлюлозно- бумажной промышленности, в частности от- белке волокнистых полуфабрикатов, и может найти применение при отбелке древесной массы, полученной любым из известных способов.

Известен способ отбелки древесной массы пероксидом водорода в присутствии гидроксида натрия и силиката натрия, при этом отбелку начинают при рН 10,2-10,6 и соотношении силиката натрия к гидроксиду натрия 7:1, а заканчивают отбелку при рН 6,8-7,2. Массу, не подвергающуюся кисловке, можно хранить до 30 сут. Этот способ позволяет получить беленый полуфабрикат, пригодный для изготовления бумаги.

Однако исключение кисловки массы по окончании процесса отбелки ограничивает область применения данного способа, поскольку он может быть использован только при выпуске товарной древесной массы. В других случаях, когда, например, древесная масса подвергается дополнительно гидросульфитной отбелке или используется без

предварительной сушки непосредственно при изготовлении бумаги, без кисловки обойтись невозможно. Кроме того, ведение пероксидной отбелки в отсутствии комплексообразователя обусловливает недолговечность бумаги по белизне.

Известен способ отбелки древесной массы, включающий предварительную обработку водной суспензии древесной массы комплексообразователем, сгущение предварительно обработанной суспензии и последующую обработку сгущенной суспензии пероксидом водорода, гидрокси- дом натрия и силикатом натрия, кисловку и промывку.

Сущность известного способа состоит в том, что водную волокнистую суспензию концентрацией около 2% обрабатывают щелочным раствором трилона Б с целью инактивации ионов металлов переменной валентности. После этого массу сгущают и смешивают с предварительно приготовленным отбеливающим раствором, содержащем в своем составе гидроксид натрия,

Ё

VI 00

К

ON CJ

пероксид водорода и силикат натрия. Расход указанных реагентов 0,8, 1,5 и 3,5% соответственно. После смешивания с отбеливающими химикатами масса при концентрации 10% и рН 9,5-11,0 выдерживается 2,5 ч при 65-75°С. По истечении времени отбелки массу кислуют и промывают.

Недостатки известного способа состоят в том, что при предварительном приготовлении отбеливающего раствора часть пер- гидроксильных ионов безвозвратно теряется за счет разложения, совместное введение в массу пероксида водорода, гид- роксида натрия и силиката натрия вызывает некоторое снижение механической прочно- сти беленой массы по сравнению с небеленой.

Целью изобретения является повышение белизны и механической прочности целевого продукта.

Согласно способу отбелки древесной массы, включающему предварительную обработку водной суспензии древесной массы комплексообразователем, сгущение предварительно обработанной суспензий и по- следующую обработку сгущенной суспензии пероксидом водорода, гидрокси- дом натрия и силикатом натрия, перед последующей обработкой в сгущенную суспензию сначала вводят гидроксид на- трия и силикат натрия при их соотношении (1,0:1,5)-(1:2) до рН 12,0-12,5. а затем пероксид водорода до рН 11,0-11,5.

Последующую обработку сгущенной суспензии пероксидом водорода,гидрокси- дом водорода и силикатом натрия проводят при 60-70°С до рН 9,0-9,5.

Пример 1. Способ отбелки древесной массы осуществляют следующим образом. Химико-термомеханическую массу, пол- ученную посредством размола химически обработанной еловой щепы в дисковой мельнице, разбавляют водой до получения суспензии концентрацией 1,5% и обрабатывают раствором трилона Б, взятого в коли- честве 0,2% от массы абсолютно сухого волокна, при 70°С в течение 30 мин. После этого суспензию сгущают до концентрации 15%, тем самым удаляя часть ионов металлов переменной валентности в виде комп- лексов. Готовят щелочной раствор, содержащий гидроксид натрия и силикат натрия при их соотношении 1,0:1,5 соответственно. Расход гидроксида натрия 1,5% от массы абсолютно сухого волокна. В сгущен- ную суспензию древесной массы вводят щелочной раствор и тщательно перемешивают до рН 12,0, затем в щелочную суспензию вводят пероксид водорода в количестве 1,5% от массы абсолютно сухого волокна,

что обеспечивает рН начала обработки 11,0. После интенсивного перемешивания суспензию концентрацией 12,0% подают в емкость, где ее выдерживают при 70°С в течение 1,5 ч или до рН 9,0. По завершении обработки массу при разбавлении кислуют бисульфитом натрия до рН 6,0, промывают водой и анализируют.

Данные эксперимента приведены в таблице.

Пример 2. Способ отбелки древесной массы осуществляют аналогично примеру 1, отличия состоят в следующем: соотношение гидроксида натрия к силикату натрия 1,0:1,75, рН суспензии после введения щелочных реагентов 12,3, а рН массы после введения пероксида водорода 11,2. Отбелку заканчивают при рН 9,2.

Данные эксперименты приведены в таблице.

Пример 3. Способ отбелки древесной массы осуществляют аналогично примеру 1, отличия состоят в следующем: соотношение гидроксида натрия к силикату натрия 1:2, рН суспензии после введения щелочного реагента 12,5, а рН массы после введения пероксида водорода 11,5. Отбелку заканчивают при рН 9,5.

Данные эксперимента приведены в таблице.

Пример 4 (контрольный). Способ отбелки древесной массы осуществляют аналогично примеру 1, отличия состоят в следующем: соотношение гидроксида натрия к силикату натрия 1:1, рН суспензии после введения щелочных реагентов 11,5, а рН массы после введения пероксида водорода 10,8.

Данные эксперимента приведены в таблице.

Пример 5 (контрольный). Способ отбелки древесной массы осуществляют аналогично примеру 1, отличия состоят в следующем: соотношение гидроксида натрия к силикату натрия 1:3, рН суспензии после введения щелочных реагентов 12,6, а рН массы после введения пероксида водорода 11,8.

Данные эксперимента приведены в таблице.

Пример 6 (известный). Способ отбелки древесной массы осуществляют следующим образом. Химико-термомеханическую древесную массу из еловой щепы разбавляют до концентрации 1,5% и обрабатывают раствором трилона Б, взятого в количестве 0,2% от массы абсолютно сухого волокна, при 70°С в течение 30 мин. После этого суспензию сгущают до концентрации 15%, тем самым удаляя часть ионов металлов переменной валентности в виде комплексов. Массу помещают в термостат и нагревают до 70°С. Параллельно готовят отбеливающий раствор, содержащий пероксид водорода, гидроксид натрия и силикат натрия соответственно в количестве 1,5,0,8 и 3,5%. Затем отбеливающий раствор смешивают с массой, рН которой после снижения 10,5 и выдерживают 2,5 ч до рН 8,0. По истечении времени отбелки массу кислуют и промывают.

Данные эксперимента приведены втаб- лице.

Из анализа приведенных в таблице данных видно, что предлагаемый способ (примеры 1-3) позволяет получить готовый полуфабрикат с высокой степенью белизны и механической прочности по сравнению с известным (пример 6). Выполнение эксперимента при значениях параметров, выходящих за рамки предлагаемых значений, приводит к снижению одного из показателей, характеризующих свойства готового полуфабриката (примеры 4 и 5).

0

5

0

5

Формула изобретения

1.Способ отбелки древесной массы, включающий предварительную обработку водной суспензии древесной массы раствором комплексообразователя, сгущение предварительно обработанной суспензии и последующую обработку сгущенной суспензии пероксидом водорода, гидроксидом натрия и силикатом натрия, кисловку и промывку водой, отличающийся тем, что, с целью повышения белизны и механической прочности целевого продукта, перед последующей обработкой в сгущенную суспензию сначала вводят гидроксид натрия и силикат натрия при их соотношении 1 :(1,5-2) до рН 12,0-12,5, а затем пероксид водорода до рН 11,0-11,5.

2.Способ по п,1,отличающийся тем,что последующую обработку сгущенной суспензии пероксидом водорода, гидроксидом натрия и силикатом натрия проводят при 60-70°С до рН 9,0-9,5.

Сущность изобретения: волокнистую суспензию обрабатывают щелочным раствором комплексообразователя, сгущают до концентрации 15-17% и вводят раствор гидроксида натрия и силиката натрия при их соотношении (1:1,5)-(1:2). После тщательного перемешивания в суспензию вводят пе- роксид водорода до рН 11,0-11,5 и выдерживают при 60-70°С в течение 1-2 ч рН массы в конце отбелки составляет 9,0-9,5. Затем массу кислуют и промывают водой. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.