Способ отбелки целлюлозусодержащего полуфабриката Советский патент 1977 года по МПК D21C9/10 

(54) СПОСОБ ОТБЕЛКИ ЦЕЛЛЮЛОЗОСОДЕРЖАЩЕГО ПОЛУФАБРИКАТА гон, криптон, ксенон или кислород ипи соче . танне этих газов), которьш обпадают доста точным временем жкзтг для того, чтобы их можно было перенести от места образования. ипи в случае статической системь осгаются в возбужденном состоянии достаточно долго по окончании возбуждающего действия и могут реагировать с целпюлоз -1Ь м веществом Активный ипи электронно возбужденный азот, гелий, HeoHs аргон, кринтон или ксенон может быть подучен пропусканием соответсч вующего таза через дугог-ой, тпеюи1.11Й или KopOHH i i1 разряд, KOiOpbJii IVJIJKOT быть получен в аппаратуре раз шгных т-аюп, яоличество пояучепного активного гаап зависит от типа aifnaparypbi; цаБпеяия, aneivTpii-iecKoro поля и плотности тока. ЛтаиБЗЫн ипи злект|зон1ю B036y}i ueAiHJ; i{ езот, г-ели, юон, арГОН} ;ркпа-он или ксенон гак:ке, как к активияй кпи электро} возбужмеп}.ый спнглетный киснород или трипнепмй киспород с вы сокоЁ г иергией, могут б.лтг% пс г ученьт пропус каипеТч cocirBGTcy-wyvouii;nT г-пап или газооб-ряоп:;го пыЬИака; если попкен быть иопуген aKTK3j bJi аэот, через б&зэпектродшмй разряд lihii MiiKpoEonHGEoii p)3rm,Us ИЛИ червз KoimsiiCiipOijaHiibiii 1Г,льсарую1Щ1Й разряд ипи посрейсткоьл плазменно струц, ДрУ1--ио гааы также могут. в активном -илк эпектрошго возбужденном состояшпи Нап pHMsps водород может быть активирован пропусканием его через короюый разряд. Однако такой активный водород очень взрывоопасен, По.цобно а виде активного газа могут быть получень бром, 4)тор и Kvon. Однако они ВКОСЯ1 нежедатепьные галоидшле ионы в дре всхную массу. Молтат быть ис 1опьзова.1:.1О по крайней ма- ре 0,1 вес„% активной ипи электро}шо возбу 1сде1П-гой LjyopMhi выбра1 ного гйза (ипи газов)., MaKCUfvxanbiioe когИ.1ество не является критическиМб так как. работа при июбом хопичестве Практически количество , его составляет 7-10 нес.о, Как отмечалось выше, ста.дия обработки производится на высокококснсгег1гной пушис той массе Коискстентиость может быть от 15 до 95%„ Устанавпи.оакугся некоторые параметры,, в ч ас т кос-Л}:- низкое цсжпе вге (около 1 мм рт.стЛ высокое даБ-пенн(5 ртутного столба (о,(38 атмЛв темперагура не более время не 6ons& 6 О мки; рН не бопее 13, Оцрэделей. спеодющие откс;ие;тив параме ров г йезпе;ШЭ р8екшзк5зсос;тйвпяет от 1 до Й17з5 мм рлчст Т8д-;керагура около 20 ™ i аремя абсорбцви кли реахянк . рН О,5™13; атмосферное давпакйе в те чение 45 мин нрЕ темперагуре к ко нечноь рН 2,,7| атмосфер юе .аавпешге в- теенпе 45 мин при температуре 80°С и ко „ ечлом рН 2,0| атмосферное давление в теение 45 мин и темнературй 26°С при коечном рН 10,2j давление 7ОО мм рт.ст. в ечение 45 мин при температуре 22°С и онечном рН 2,2; атмосферное давление в ечение 3(3 мин при конечном рН 4,61 атмосерное давпение в течение 30 мин при конечом рИ 4,2; давпение 1 мм рт.ст. в течение 5 мин при температуре 26°С и конечном Н 2,6. F3ce поречиспегные параметры относя1х;я к а1-ачшном 03017 Даьление 1 мм рт,ст., время обработки 4 мин при температуре 26°С и конечном jjll 3j6 относится к актив1юму аргог Газообразный обрабатьшаюти.нй агент преилоуществешю примегшется в смеси с неакгиБНЬтм ипи электронно возбужденным газом, так как процесс образования активного или эпектронно возбужденного газа не является cтexиo. eтpпчecкI u Таким образом, активный азот .1о:-ке.г в смеси с азотом и/ипи аымиаком| активный гелий в смеси с гелиекц актив1Ш1й неон - в смеси с неоHOMJ актив№1й аргон - в смеси с aproHOMj активный криптон - в смеси с ксеноном; сингпетный кислород и/или триппетный кислород ц смеси с,...кислородом. Могут при|мего1ться, например, смесь ииертнь1х газов гелия неона, аргона, криптона и ксенона. Ниже даны сравнительные примеры, показывающие преим щества изобретения но сравнению с существующей практикой. Неотбеленщю краф1 -пульпу (целлюлозу) хвойных пород дерева с числом Каппа 24 выжимают до консистентноети ЗО%. Пульпу . ттзмепьчают в волокно и наполгштель, П р и м е р 1, Часть цепгполозы обрабатывают газообразным хлором {2,8% хлора па йысутонкую в печи пульпу), рП хлорированной пульпы. 1,2. Затем целлюлозу разволяг до 1%--ной консистенции деиошгаирован7юй водой. Моющий поток отделяют от целшопозы и при помощ соответсгвующих тестов измеряют цвет BOD и COD . Полученгшш результаты ирюзеделы Е табл. 1,, 1 р и м ер 2, Г1о)тученную пупьпу затем экстрагируют разбавленным едким натром (2% К аОН целлюлозу печной сушки пр1г 1О. консисте}1тности в течею1е 1 час при 60°С) Затем целлюлозу разводят до консистеш1ии деионизированной водой. Моющий поток отделяют от цеплюпозы и при помощи Соответствующих тестов изме- .ряют цвет, ВОБ и COD. Затем из цепгаопсзы делают отливку и иг1-;;.|..яют яркость, 4HGRC- Каппа и вязкость (см. табл.1). П р и м е р 3, Часть неотбеагнной цеттгаолозы помещают во вращающийся сосуд, в который в течение 45 мин подают азот со скоростью 3 л/мин, рИ влажной пульпы составпял 5,0. Затем пульпу промывают и из нее приготавливают отливку, измеряют число Каппа, яркость и CED вязкость (см. табл. 1), Пример 4. Часть неотбеленной цел люлозы помещают во вращающийся сосуд Га зообразный азот ПОД давлением 424 мм рт.ст. со скоростью 3 л/мин пропускают через корошй1й разряд, где он подвергается воздействию первоначального потенциала 12О В. Газообразная смесь из образовашгого таким способом активного азота и несущего азота подается под атмосфер1а м павпением во вращающийся сосуд в тече1гае 45 мин. рН влажной пь певидной целлюлозы в конец реакции 2,7з температура 25С, Затем целлюлозу разводят до Х о-ной консистенцни де ионизированной водой, Л оющий поток отделя- ют от целлюлозы м с помощью соответствующих тестов измеряют пвеТэ ВОТ) и СОХ). Из поповинь обработашюй активш гм аз том и отмытой пульпы делают отгатку и измеряют яркость, число Каппа и CED вязкость (см. табл. 1), П р и м е р 5. рстав1яуюсч часть обработа}шой целлюлозы из прнмера 4 экстрагируют разведенз-ым едким натром (2% М аОН на пулыгу печной сушки при 1О%-ной KOHcnc тентности в тече1ше 1 час при 6О°С) изатем промывают деио1шзнрованной водой до 1%-ной консистентности. Моющий поток отделяют от целгаолозы и при помощи соответствующих тестов измеряют цвет, ВОТЗ и COD. Пульпу затем превращают в отлш-чсу и измеряют яркость, число Каппа и вязкость ( см. табл. 1), При м ер 6, Часть наотбепенной целгаолозы помещают во вращающиГюя сосуД; ко торый находится Б водяной бане, и нагревают до 80°С. Газообразный азот под дапле-- шем со скоростью 3 п/мин пропускают через коронный разряд, где он поавергаегся воздействию первоначального 1 оте}ш.иала 120 В. Газообразная смес:ь активного азота и несущего азота подается во вращающийся сосуд под атмосфер 1ГЫК1 давлением в течение 45 мпн.рИ влажной пылевидной целлюлозы в конце реакции составтшет 2,0, температура целлюлозы 80°С. Затем цепггкзпо-зу разводят до 1%-ной консистенции денонизкфованной водой., Моюгйий поток отделяют от целлюлозы н с по.{ощью соответствующих те-с iMSB изк1еряют цвет, BOD и CODj Поповигзу обработашюй активным азотом и отмытой целлюлозы превращэтот в отшзвку, измеряют яркость, июпо Каппа ц СЕР вязкость (см табл. 1).I Пример 7. Остав11Г)юся целлюлозу, обработанную активным азотом из примера 6, экстрагируют разведетым едким натром {2% К аОИ на целлюлозу печной сушкн)прк 1О/0-НОЙ KOiicncTGHUKM в течезше .1 чес при 6О С и затем промывают деиошшировагагой водой до 1%-ной ко юистенции. А оющий поток отделяют от п лыты н npii помощи соответствующих тестов измеряют цвет, BOiD н COD. Затем целлюлозу превращают в отлквку и измер51ют яркость, число ICanna и CED вязкость (см. табл 1). Пример 8. Образец иеотбелезпюй целпюпозь по прпьтеру в, Бьгж1 мают во 35%кой конс гстенг1гости т зате. разрывают прибором. Часть этой пульпы обрабатывают вод™ 5ым раствором карбоната натрия (2% кар6о }гага натрия на пульпу) is затем повторно разрьпеэют и бпагоктгруют, как в 1, npjf 3O%-HoiJ копспстентк(.)Сти. Затем щпьпу тгомещают во в 1ашающийся Сосуд. Газообразными азот со скоргк;-П1Ю 3 Ji/MHii под aafi.neaiieM 424 м.м рт.ст, npoiiyc« кают через коропиый разряд, где на него аоздействуот пачапыый поте1щипл 120 F3, Газообразная смесь nony jennoro таким способом активного азота и несущего азота подается во вращающийся сосуд под атмос(| ерiibiM давлением в течение 45 MUHj впаж- ой пылевия-ной в конце реакции сое тавляп 10,2 .температура пульпы . Цепшолозу затем разводят до 1%-)юй копсистепusiii депош зирова}п ой водоГг. Моющий поток отделяют от пульгты и с помощью соответствующих -тест эв определяют цвет, ВО D и COfi. Г опучен ые результйты приведе)Ь в табл., Половчпу обработа)Г1Гой актиЕКЬ1М азотогч и . пульта превращают в отпипку и nз epяют яркость, чпсло Каппа и CEZ вязкость (см, табгь 1). Половизг обработанной ;;кгивнь) азотом и пpo {ЫГDЙ пупьпы йз примеро 3 экстрагируют разведенньгм едким натром 12% МаОН тю пулыгу печной сушкн при . 10%-ч;ой конс;кгго гаит в течение 1 час при бО-С) и Tipor.UxUiaioT, Зата. пульпу правращпют в отлиаку н измеряют яркостЬг число Капла i; СЕ1Э вязкос-ть (см. т-абп.. 1),. П р и м е р 1О. Часть неотбеленной пылевидной целпюлос.ы помещокзг во вричщшоний ся сосуд, Газообра-ззий азог со скорсх:тыо под цацлетшем 700 мм рт.ст, пропускают че- рез коронн.ый разряд, гае он подвергается воздейстйшо первоначального потенцяапа 120 В. Газообразная смесь пол; чанного образом, активного азота п несущего азота нодается во вращающийся сосуд под дйвпснтгем 70О uw. рт.сг, в течение 45 ttnii, рН в;тд:-кой i&tjieeHSioS щ/гьш в когада ре шсдии 22, Целпюпоау разводят денонизйрованной водой до 1%-ной консистенции. Моющий поток отделяют от пульпы и с помощь соответствующих тестов определяют цвет, BOD и СОГ) (см. табл. 1), Половину обработанной активным азоток и промытой пульпы превращают в отливку и измеряют яркость, число Каппа и СЕВ вяз кость (см. в табл, 1). Пример 11. Оставшуюся часть о ботанной активным-азотом целлюлозы из при мера 10 экстрагируют разведенным едким нагром (2% Ы аОН на пульпу печной сушки прп Ю о-ной коксистентности в течение . 1 час при температуре и затем промы- вают деионизирова:-шой водой при 1%--ной коисистентносгн. Моющий потсгк отделяют от пульпы и с помощью соответствующих тестов определяют цвет, BOjD и СОВ(см. Пример 12. Азот, который примашпся Б приведенных опытах для получения активного азота, был только на чисть М| оставшиеся 0,3% мог составлять кио,-т пород. -Это значит, что при пропускании гаэа через коронкшй разряд из небольщих количеств кислорода мог обргйзовываться озон, , чтобы проверить это предположение и убедиться в том, что уменьше ше числа Каппа обработанной активным азотом целлюлозы происходило только по этой причине,не отбеленную крас уг-целлюлозу с 30%-ной копсистептностью помещают во вращающийся сосуд. Кислород под давлением 424 мм pT,cTi гфопускают через коронный разряд, где он подвергается воздействию первичного потенциала 120 В.:Газообразная смесь поггученного озона, и несущего, кислорода подается во вращающийся-сосуд под атмосферным давлением в течении 45 мин; рН влажной , пылевидной целлюлозы в конце реакции 7, температура 75 С. Пульпу затем промывают деио« низированной водой. Обработанную озоном целлюлозу превращают в отливку и измеряют яркост число Каппа иСЕЬ вязкость (.см.табл, 1 ) „ Пример 13. Неотбеленкую крафгцелгаолозу из хвойнь х пород дерева (число Каппа 32,0) выжимают доконскстентйости 30%, Пульпу измельчают. Часть неотбеленной пылевидной пульпы помещают в неподвижную реакционную колонну. Газообразный азот Пропускают через коронный разряд, где он подвергается воздействие первичного потенциала 85 В. Газообразную смесь, содер-, жащую полученный активный азот и -несущий газ, пропускают через реакционцую кдпонну, содержащую купьпу, в течение 45 мин| рН пульпы в ко1ще реакции 2,6 при температуре 26°С. Затем .пульпу промывают водой превращают в отнивку и измеряют число Кап па После обработки aK-ftiBiaiM азотом 4Hcnd . Катша 4,7. Пример 14. Часть неотбеленной целлюлозы по примеру 13 помещают в неподвижную реакционную колонну и откачивают из нее воздух до давления 1 мм рт.ст. Газообразный аргон со скоростью 3 л/мин пропускают через коронный разряд, где он подвергается воздействию начального потенциала 55 В. Газообразную смесь полученного активного аргона и несущего газа пропускают через реакционную колонну, содержаигуУо пульпу, в течение 4 мин; рН пульпы в конце реакции 3,6, температура пульпы 26°f, Затем пульпу промывают водой, превращают в отливку и измеряют число Каппа Число Каппа обработанной активным аргоном пульпы 10,8. Результаты примера 13 показывают полезнрсть применения изобретения при очень изких давлениях. Результаты примера 1 (14) показываюТг что быть использованы активные инертные газы, например аргон,, гелий, криптон и ксенон. Преимуществом отбеливания целлюлозы активным азотом является то, что ликвидируётся стадия щелочной экстракции. Обычная обработка (хлорирование, промывка, щелочная экстракция) снизила число Каппа на 18,9. Отбеливание активным азотом с последующей только прок-гывкой водой снизило число Каппа на 15j-S, а последующая щелочная экстракция снизила его еще только на 2,5.: . :. Результаты сравнительного примера 12 показывают малое снижаете числа Каппа (до 22,6 от первоначального значения 24), В каждом из пртшеденных примеров число Каппа снижалось из-за действия активного азота, а не из-за небольщих количеств озона, который мог образоваться при коронном разряде. Следующие примеры иллюстрируют обработку древесной массы согласно изобретезшю, Промыщленную хвой1гуюдревесную массу, имеющую первоначальную яркость 56,2%, выжимают до 35%-ной консистентноети и измельчают в волокне. Пример 15, Часть измельченной древесной массы помещают в находящийся в ванне вращающийся сосуд; температура ванны Газообразный азот под атмос- (|)ерным давлением подают во вращающийся сосуд в течение 45 мин со скоростью 3 л/Miffl Конечный рН массы 5,8. Часть обработанной массы промывают, сущат на воздухе и намеряют яркость. помещают в печь с круговой циркуляцией горячего воздуха при температуре 105°С в течение- 1 чаСс затем они находятся в постоянной ; зоной среде с относительной влажностью 5О%. После выдержки измерялась ярксють. 9 Яркость после выдержки и механические свой-ства массы испытывались на стандартных отпивнах. Результаты испытаний приведены в табл. 2 результаты nVillDiianK i.f...-, - ---- -«f Поимер 16. Часть необработанной g llJJnivt jLj---, измельченной массы помещают в находящийся в ванне вращающийся сосуд, температура анны : 25 С. Газообразный азот под давпе нием проходит через коронный разряд со скоростью 3 л/мин, где подвергается воздейтвию первоначального потенциала -60 В.. Газообразная смесь полученного активно . шающийся . влажной нзмельяенной пу после об ботки 4.6. Часть обрабс танной мессы промывают, сущат на воздухе и измеьяют яркость. Образцы помещают печь с круговой циркуляцией орячего возду-20 ха при температуре 1.05°С Б течение час, затем они находятся-в постоянной азовоя, . среде с относительной «пажностью 5О% выдержки измеряют яркость. Яркость пос 578 «J f tJ 10 15 - JL --/ 10 пе выдержки имеханические свойства массы испытанные на стандартных отливках, приве1шт,1тянньт(а нйстанпвогных отпивках. приве- дены в табл. 2. Пример 17, Часть необработанной -- I- --. измельченной массы помешают внаходящийся в ванне вращающийся сосуд, температура ванны 5О С, Газообразный азот под давлением со скоростью 1 п/миЕ проходит через коронный разряд где подвергается войдейстВИЮ первоначального потенциала J120 В. Газообразная смесь полученного активного азота и несущего азота подается во вращающийся сосуд под Iатмосферным давлением в течение 30 мин; рН влажной измельченной -- - массы гфомывают, сушат на воздухе и из.меряют яркость. Образцы помещают в пе.ь с 1сруговой циркуляцией горячего воздуха при температуре 1О5°С в течение 1 час с отно й влажностью 50%, После выдержки яркость ЯркостЬ;.Ъосле выдержки механические свойства массы, испыташаые. | стандартных отливках, приведены в табл. 2.

со О

iO

Ok

со

0

J

ю

ю

to

СМ

со

н

CD со

о

оГ

Г-)

ч

сГ

OJ

00

о

to

d

со

00

to

ю

CD

со

«

CM

со

CO

rOJ

01

Г o

со

CD

г

«ч

o

to

со С|,

о

CO

H

rt

cT

rfс

ч

Tf

о

ю w

CD

о

ю

CO

. 1516

Формула изобретенияный и триплетный кислород, или сочетание

1, Способ отбелки целлюлозосодержащего давлении от 1 мм рт.ст. до 517,15 мм полуфа иката путем его обработки отбеттнва- рт.ст., температура 2О-1ОО-С, юшим гаэоо азным реагентом, отлича-. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и йю ш и и с я тем, что, с целью повышения с я тем, что отбеливающий реагент берут дф(} активности способа и улучшения физико- в количестве О,1-1О% к весу абсолютно механических свойств о(аботанного ;полуфаб- сухого волокна.

рвката, в качестве отбеливающего реагентаИсточники информации, принятые во внииспользуют электронно возбужденную форму JQ мание при экспертизе: газа, выбранного из группы, содержащей . Патент CJjUA № 3074842, 162-66,

гелий, неон, аргон, криптон, ксенон, синглет 1963.

578О15

указанных газов, обработку газом ведут при