Способ отбелки целлюлозы Советский патент 1980 года по МПК D21C9/10 

имеет невысокие показатели качества,

Известен способ отбелки целлнзлоэы, заключающийся в том, что небеленую целлюлозу хлорируют, обрабатывают щелочью с добавлением гипохлорита натрия и добеливают в две ступени дйуокисью хлора с промежуточной щелочной экстракцией, а затем проводят кисловку З. Гипохлорит натрия добавляют на ступень щелочной обработки кри 60°С в количестве 1,5% от массы абсолютно сухого волокна по активному хлору, концентрация массы 6%. Добавкагипохлорита при обработке целочью снижает степеньделигнификации целлюлозы и повышает белизну целевого продукта.

Однако такая обработка вызывает понижение механической прочности беленой целлюлозы. Кроме того, для получения белизны беленой целлюлозы в пределах б,1-88,4% необходим увеличенный расход двуокиси хлора (2,1-2,2% от массы абсолютно сухой целлюлозы), если степень делигнификации целлюлозы после хлорирования и щелочной обработки с гипохлоритом натрия равна 38-49 перманганатных единиц.

Цель изобретения - улучшение пока зателей качества целевого продукта.

Указанная цель достигается тем, что щелочную обработку в присутствии гипохлорита натрия проводят перед хлорированием. Расход гипохлорита натрия составляет 0,5-3,0% от массы абсолютно сухого волокна.

Щелочная обработка в присутствии ТйЛахЛОрита цатрия перед хлорированием позволяет снизить содержание лигнина в ней до тех же значений, ка и при хлорировании, поэтому при дальнейшей отбелке целесообразно прийёйЯТЪ одноступенчатое хлорирование, что позволяет сократить общее число, ступеней отбелки. Одновременно происходит снижение содержания общего сора в целлюлозе в результате окисления частиц костры и луба. При такой обработке происходит разрыв ненасьвденных связей смоляных и жирных кислот, содержащихся в целлюлозе, в результате чего они стабилизируются и, как следствие этого, снижается содержание вредной смолы в целлюлозе, уменьшается смоляная сорность целлюлозы.

При одинаковой степени удаления остаточного лигнина в небеленой целлюлозе при П эоведении щелочной обработки в присутствии гипохлорита, Гат:рИя Перед хлорированием уменьшается деструкция целлюлозы по срав нёний с известным способом и пред jfi6iiHHbTvi,4To позволяет по предлагаемому способу получить беленую целлюлозу с более высокимипоказателями качества.

Предлагаемый способ отбелки целт люлозы осуществляется следующим образом.

Небеленую целлюлозу подвергают обработке щелочью в присутствии гипохлорита натрия. Условия обработки следующие: расход щелочи(NaОН) 10-25 кг/т целлюлозы, температура 30-85 С, продолжительность 15150 мин, концентрация массы 6-16%, расход гипохлорита (по активному хлору) 5-30 кг/т целлюлозы.

После щелочной обработки с гипохлоритом и промывки целлюлозу подвергают хлорированию при концентрации массы 3, 0-4, 5% ,продолжительности 30-60 мин, температуре расходе хлора 5-25 кг/т целлюлозы. После хлорирования целлюлозу направляют на ступень щелочной экстракции при концентрации массы 8-12%, температуре 60-70°С, расходе NaOH 5Ю кг/т и продолжительности 120 мин

Далее проводят отбелку целлюлозы гипохлоритом натрия при следующих уловиях: температура 40-50 0, конценрация массы 8-12%, продолжительност 180 мин, расход гипохлорита (по активному хлору) 10-20 кг/т целлюлозы После отбелки гипохлоритом натрия целлюлозу подвергают добелке, например, двуокисью хлора с расходом СЕОо бт 2 до 10 кг/т при концентрации массы 8-12%, температуре 7085 0, продолжительности 240 мин. ® Беленую целлюлозу обрабатывают сернистой кислотой для нейтрализации остаточных отбеливающих реагентов и повышения стабильности белизны с расходом S02 до 10 кг/т целлюлозы. После каждой ступени отбелки произйодят промывку целлюлозы. Последовательность обработки целлюлзы гипо эторитом натрия и двуокисью хлора в предлагаемом способе может изменяться.

Предлагаемый способ получения беленой целлюлозы проверен в лабораторных, полузаводских и промышленных условиях.

ЛрИмерй осуществления предлагаемого способа получения беленой целллозы.

Пример 1. Исходную небеленую сульфитную хвойную целлюлозу со степенью делигнификации 76 перманганатных единиц, вязкостью 0,7%-го медноаммиачного раствора 70,7 мПа-с, сорностью 11600 сор/м2 и белизной 68% белого подвергают щелочной обработке з :присутствии гипохлорита натрия при температурах 65, 74 и с расходом NaOH 25 кг/т целлюлозы. РасходГипохлорита натрия (по активному хлору) составляет от 5 до 25 кг/т целлюлозы. Продолжительност обработки равна 120 мин. Полученные данные приведены в табл. 1.Из табл. 1 следует, что щелочная обработка

небеленой сульфитной «хвойной целлюлозы в присутствии гипохлорита позволяет существенно снизить содержание смол и жиров, уменьшить сорность целлюлозы в 2-3 раза, при этом содержание лигнина в .целлюлозе резко, снижается.

П р и м е р 2. Небеленую сульфитную целлюлозу со степенью делигнификации 84 перманганатных единиц отбеливают по следующей схеме: щелочение с гипохлоритом натрия (ЩГ)хлорирование (х) - отбелка гипохлоритом (г)-добелка двуокисью хлора (Д)-кисловка (К).Расход щелочи на ступени щелочной обработки с гипо- хлоритом натрия составляет 20 кг/т целлюлозы, расход гипохлорита натрия 10 кг/т. Температура на этой ступени 70°С. Параллельно, в аналогичных условиях, с целью сравнения, проводят отбелку данной целлюлозы по схемам Х-Щ-Х-Щ-Г-Д-К (известный способ) и Х-ЩГ-Д-Щ-Д-К (предложенный ). Расход хлора на первое хлорирование 30 кг/т целлюлозы, температура , продолжительность 60 мин. На первую ступень щелочения расход NaOH .составляет 20 кг/т, температура щелочения (известный способ). Для предложенного способа расход хлора на хлорирование 55 кг/т температура 20°С, продолжительность 60 ми.н. Расход щелочи на ступени щелочения с гипохлоритом 20 кг/т, расход гипохлорита 15 кг/т, -температура 65°С, продолжительность 120 мин Общий расход двуокиси хлора на добелку 15 кг/т. Прсзмежуточное щелочение между ступенями добелки двуокисью хлора проводят при расходе едкого натра 5 кг/т целлюлозы. Остальные условия обработки при отбелке по трем сравниваемым схемам аналогичны указанным ранее. Результаты срав-г нения указанных способов приведены в табл. 2.

Из данных табл. 2 следует, что отбелка по предлагаемому способу позволяет получить целевой продукт с более высокими показателями качества по разрывной длине, бeЛизнef/ содержанию смол и жиров.

П р и м е р 3. Небеленую сульфитную целлюлозу со степенью делигнификации 76 перманганатных единиц подвергают щелочной обработке с расходом NaOH 20 кг/т целлюлозы и добавкой гипохлорита натрия в количестве 20 кг/т при температуре в у течение 120 мин. Затем ее хлорируют при расходе хлора 3 кг/т целлюлозы, обрабатывают щелочью (расход NaOH 10 кг/т, температура ) . отбеливают гипохлоритом натрия (7,5 кг/т целлюлозы активного хлора ) добеливают двуокисью хлора (2,5 кг/т ClOg/T целлюлозы), проводят кисловку Другой образец небеленой целлюлозы отбеливают по известному способу:; .хлорирование (расход хлора 2 кг/т), щелочная экстракция (.Ю кг/т NaOH), отбелка гипохлоритом (8,3 кг активного хлора на тонну целлюлозы), добелка двуокисью хлора (2,5 кг С10/т) и кисловка. Третий образец небеленой целлюлозы отбеливают .по предложенному способу: хлорирование 55 кг/т хлора, обработка щелочью в присутствии гипохлорита натрия (расход щеoлочи 20 кг/т, расход гипохлорита 15 кг/т). Затем целлюлозу добеливают в две ступени двуокисью хлора (общий расход 010221 кг/т) с промежуточной щелочной экстракцией (расход NaOH 5 кг/т) .Остальные условия отбелг

5 ки были идентичны ранее описанным в примере 2. Для снижения содержания смол ижиров при отбелке образца по известному способу (схема Х-Щ-Х-Щ-Г-Д-К) на первую ступень ще0лочной экстракции добавляли 7 кг/т целлюлозы обессмоливаимдего вещества тринатрийфосфата. Результаты опытов приведены в табл. 3.

Из табл. 3 следует, что отбелка

5 целлюлозы по предлагаемому способу позволяет получить целевой продукт с более высокими показателями механической прочности, белизны с одновременным снижением сорности по

0 сравнению с известными способом и с предложенным способом.

Кроме того, отбелка целлюлозы по предлагаемому способу позволяет сократить числу ступеней отбелки

5 сульфитной целлюлозы.

Пример4. В производствен-, ных условиях проводят отбелку небеленой сульфатной целлюлозы из лиственной древесины со степенью делиг0нификации 94 перм. единицы. Щелочь вводят в целлюлозную массу до концентрации NaOH в массе - 0,40,6 г/л (рН 10-11). Затем добавляют гипохлорит натрия в количестве 13 кг/т в единицах активного хлора,

5 температура , продолжительность 50 мин, концентрация массы 10-12%. Далее отбелку проводят по схеме Х-Щ-Г-Д-Щ-Д-К.

Второй образец небеленой целлюлозы

0 .обрабатывают по известному способу. Условия отбелки для обоих образцов аналогичны.

Хлорирование проводят при расходе, хлора 43 кг/т целлюлозы по извест5ному способу и 30 кг/т - по предла-, гаемому, продолжительность 60 мин, щелочную экстракцию при расходе едкого натра 15 кг/т, продолжительность 120 мин, температура отбелку гипохлоритом; натрия при расходе

0 15 кг/т целлюлозы в единицах активного хлора; температура ,рН 11,2. Отбелка двуокисью хлора в две ступени с общим расходом 7,5 кг/т и температуре 70 С в течение 4-х ч. -

7 7812438

В табл. 4 приведены показателишить смоляные затруднения

целлюлозы при отбелке по известномуснижения содержания вредной смолы

и предлагаемым способгил.в целлюлозе.

Таким образом, предлагаемый спо-. Осуществление . предлагаемого способ позволяет получить беленую,суль-соба не требует дополнительных капифитную.и сульфатную целлюлозу с улуч- тальных вложений и расхода химикаыенными показателями качества, умень-тов.

(и

аS

с; ю

(О ЕН

г о

о oo о т

1Л VO

о о о

гН

н

fN

щ

о

о

о

00

1Л

го

о о

о

00 00

«э

1Л

о о

1Л

VO

а

in

о о

VO о

in VO

го

10

о о о

т-(

fN lO

о о

N

a in

in

о гм о

r in

VO

о

OJ

г- гVO

in

о

чо

VO

чч,н н

VO

о

JX

ел о in «-I

VO VO

о го Tl

о

in

VO

о in о

VO

(Г

CO

VO

in

rsl

о rg о гVO о

VD

in

о о

in

ОО

VO

тН

oo VO

Таблица

9600

8700 3125

1578

43,3

70,7

Месжаническая прочность:

раздирание, Н

разрывная длина, м

Белизна, %

Содержание общей смолы, %

Содержание вредной смолы,%

Таблица 3

7800

8000

1350

1495

42,8

43,2

Таблица 4

720

7900 85

0,46 0,039

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1977, с.72-74 (прототип).