Способ отбелки целлюлозы Советский патент 1981 года по МПК D21C9/14 

(54) СПОСОБ ОТБЕЛКИ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

Изобретение относится к способу отбелки целлюлозы и может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности.

Известен способ отбелки целлюлозы путем обработки ее двуокисью хлора и хлором с последующей промывкой водой и щелочью и последующими однократными или многократными обработками двуокисью хлора и/или гипохлорнтом 1.

Однако такой способ, обеспечивая целевому продукту высокую белизну, приводит к значительному загрязнению сточных вод.

Известен также способ отбелки целлюлозы, включающий обработку ее хлором, щелочью, гипохлоритом. Хлорирование целлюлозьт в зтом способе ведут в присутствии сульфаминовой кислоты или мочевины 2.

Однако при хлорировании с добавлением сульфаминовой кислоты или мочевины происходит незначительное повышение белизны целлюлозы и практически не обезвреживаются сточные воды после ступени хлорирования.

Наиболее близким к предлагаемому является способ отбелки, включающий трехступенчатую обработку ее хлорсодержащими соединениями, первую из которых проводят смесью двуокиси хлора с хлором, вторую - хлором и третью - двуокисью хлора или гипохлоритом с проведением последовательных, операций промывки и обработки щелочью между ступенями и последующую кисловку. Способ позволяет пблучить целлюлозу с высокой белизной и сохранить физико-механические показатели 3,

Однако данный способ не позволяет в достаточной степени снизить загрязненность сточных вод, Обезвредить хлорсодержащие химичес сие и биологические продукты распада лигнина.

Цель изобретения - снижение загрязненности сточных вод при одновременном повышении физико-механических показателей и выхода целевого продукта.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу отбелки целлюлозы, включающему трехступенчатую обработку ее хлорсодержащими , соединениями, первую из которых проводят смесью двуокиси хлора с хлором, вторую - хлором и третью .- двуокисью хлора или гипохлоритом с проведением последо- . J вательных операций промывки и обработки щелочью между ступен;|ми и последующую кисловку, обработку целлюлозы хлором на второй. ступени проводят в присутствии мочевины в количестве 0,05-0,5% от массы абсолютно сухого волокна. При этом обработку хлором на второй ступени проводят при 20-50С и концентрацин массы 3-5% 30-60 мин. Пример. Берут сульфатную небеленую целлюлозу степенью делигнификации 90 п. ед. с содержанием лиственной древесины 87% и хвойной - 13%, показателем вязкости 276 Мп медно-аммиачного раствора, разрывно длиной 7600 м, числом двойных перегибов 1270. Обрабатывают смесью дэуокиси хлора и хлора с общим расходом активного хлора 5,1 к сухому волокну при концентрации массы 3,5%, при 25С 45 мин, промывают водой и подвергают щелочной экстракции с расходом

Вязкость 0,7%

медно-аммиачного

раствора, Мп223241

Разрывная длина, м 7160 7370

1050 1170

144,0 234,13 432.17 -324,12

93,7 -94,9 . -.

Как видно из табл. 1, в полученной беленой целшолозе при добавлении мочевины 0,10-0,20% (опыты II-JV) имеют место увеличение вязкости на 9-11%, разрывиой длины на 10%, числа двойных перегибов на 13-20% по сравнению с опытом 1, отбеленным по изBecTHOw способу.

276

242246264 7600

744075407580

13001390

79,2

82,08 157,57 163,89

332,77 : 95,2

Окисляемость и ХПК фильтрата, полученного от образцов целлюлозы с добавлением мочевины в количестве 0,15 и 0,5% к волокну, 5 уменьшается соответственно иа 43-45%, 30-32%, ХПК фильтратов этих же образцов после второго щелочения после обработки хлором уменьшается на 25% по сравнению с фильтратом. едкого натра 2,5/,. при 70°С, кч)ицентрацпи массы 10%, 120 lyiHH. После промывки водой массу делят на пять частей, каждую из которых обрабатывают хлором в количестве 2% к сухому волокну с добавлением различных количеств мочевины (опыты 1-0; 11-0,10% ; 111-0,15%; IV-0,20%; V-0,50% к сухому волокну) при 30°С, концентрации массы 5% ,45 мин. Затем после промывки водой массу обрабатывают едким натром с расходом 0,5% к волокну при 70° С, концентрации массы 10%, 120 мин. Добелку двуокисью хлора проводят после промывки водой с расходом СЮг 0,8% к волокну при 75°С, концентрации 10%, 210 мин. Кисловку проводят без предварительной промывки водой с расходом COj 1% к волокну 30 мин. при концентрации массы 5%. В табл. 1 приведены результаты испытаний (по примеру I). Таблица 1

5

отобранным от образна, обработанного по известному способу. Выход цел.чюлозы полученной с добавлением мочевины 0; 15-0,5%, увеличивается на 1,4--1,6/г по сравнению с обработкой хлором по известному способу.

Причем добавление мочевины к образцам II-IV в количестве 0,1-0,2%. к сухому волокну практически не приводит к уменьшению белизны по отношению к образцу I, обработанному по известному способу. .

При взаимодействиии хлора с целлюлозой и очевина, очевидно, выполняет функции активатора окисления продуктов распада, образовав.шихся при взаимодействии спутников целлюлозы с хлором содержащих хромоформные группы лигнина.

Таким образом, при отбелке целлюлозы по схеме смес( двуокиси хлора + хлор - хлордвуокись хлора, обработка хлором во второй ступени с добавлением мочевИны увеличивает быход целлюлозы, вязкость, физико-механические показатели, практически не снижая белизну. При

91,59i;591,391,3-89,4

274 290302314327 .

71207360760175907670

13201420158415741690

х

124- 57,1 52,4 37,9

Данные, приведенные в табл. 2, подтверждают результаты опытов, приведенных в табл. 1.

Формула изобретения

JTOM происходит значительное обезвреживание сточных вод после отбелки целлюлозы, что позволяет с&кратить расход свежей воды на отбелку.

Пример 2. Сульфитную небеленую цел/полозу степенью делигнификации 94. п. ед., по казателем вязкости 336 Мп медно-щелочного раствора, разрывной длиной 7744 м и числом двойных перегибов 1970 обрабатывают смесью двуокиси хлора и хлора, а, затем едким натром при параметрах, приведенных в примере 1о

Обработка хлоромсовместно с мочевиной во второй ступени проводится с расходом последней в опытах -0; 11-0,05%; 111-0,10%; IV-0,15%; V-0,50% к массе сухого волокна при 25°С, концентрации массы 5%, 50 мин. Затем проводят обработку едким натром при 50°С. После промывки водой массу добеливают двуокисью хлора 210 мин. Кисловку сернистой кислотой проводят без промежуточной водной промывки..

В табл. 2 приведены результаты испытаний (по примеру 2). , .

Т а б л и ц а 2

7744

1970

ду ступенями; указанной трехступенчатой обработки и последующую кисловку, отличающийся тем, что, с целью снижения загрязненности сточных вод при одновременном повыщении физике-механических цоказателей и выхода целевого продукта, обработку целлюлозы хлором на второй ступени проводят в присутствии мочевины в количестве 0,05-0,5% от массы абсолютно сухого волокна.

7821618,8 .

Источники информации,2. Гудивак М. Р., Амирапу В. Р. Ингибитопринятые во внимание при экспертизеры при отбелке целлюлозы. - Индиан палп

1965,5 кл. D 21 С 9/14, 1976 (прототип).

энд папер, J973. 27,9.