Способ отбелки целлюлозы Советский патент 1981 года по МПК D21C9/10 

(54) СПОСОБ ОТБЕЛКИ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

Изобретение относится к цеппюпознобумажной промышпенности и касается отбепки цеппю.позы с испопьзованием киспородно- цепочной обработки. Известны способы отбелки цеппюпозы путем обработки небепеной цеплюпозы кис гюродом в щелочной среде при повышен-, ной температуре до 13О°С и давпении кислорода до 2 МПа /Д.Дпя предотвращения окиспитепьной деструкции целлюлозы и интенсификации про цесса отбелки используют катализатор соединения металла переменной валентно сти - никеля, марганца, кобальта, ванадия, которые добавляют в количестве О,271,1% в пересчете на катиой от массы абсолютно сухого волокна 2. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому по технической Сущности и достигаемому результату является способ, в котором обработку цеплюло-; зы кислородсодержащим газом в щелочной среде проводят в присутствии катализатора - соединения магния, и комппексообразователя рЗ Однако известные cnoco&i не позволяют повысить белизну целлюлоет и улучшить селективность прсялесса. Оель изобретения - повышение белизны целевого продукта и улучшение селективности процесса. Поставленная цель достигается тем, что в качестве катализатора используют соединение металла, выделенное из группы, содержащей молибден, вольфрам, хром в количестве О,ООО1-О,ОО5% в пересче- . те на катион от массы абсолютно сухого волокна. В качестве комплексообразователя.используют триэтаноламин, тринатрийфосфат иш уротрохган в количестве 0,1-2,5% от массы абсолютно сухого волокна. Проведение кислородно-щелочной отбелки в присутствии перечисленных соединений способствует протеканию ионных реакций, в результате чего происходит разрушение двойных связей лигно-углеводного ,383 комплекса без распада углеродного скелета. При ётом благодаря растворимости ис«пользуемых соединений молибдена, вольфрама, хрома в щелочных растворах упрощается также технология их ввода в цеплюлозную массу. Способ проведен в лабораторных усповиях. Пример. Сульфатную небеленую целлюлозу со степенью делигнификадни 112 перманганатньгх единиц (п.е.) отбеливают молекулярным кислородом при 7 давлении О,8 МПа, температуре , в течение 6О мин по предлагаемому способу. Расход едкого натра и катализатора составляют соответственно 3,0% и 0,0001-0,005% (по иону металла) от массы абсолютно сухого волокна.;. Показатели небеленой целлюлозы и бепеной целлюлозы, полученной после огбел-г ки, проведенной в присутствии соединений молибдена, хрома, вольфрама приведены а табл. 1. Та б л и ц а 1

известный (способ)

Данные, приведенные в табп. 1 показывают, что наиболее эффективно действи этих металлов в диапазоне расходов от О,0001 до 0,О05% от массы абсолютно сухого волокна.

Пример 2. Сульфатную небеленую целлюлозу со степенью цепигнификации 112 п.е. отбеливают молекулярным кислородом при давлении О,8 МП а, температуре 11О°С в течение 6О мин. Расход едкого натра составляет 3,О% от массы абсолютно сухого волокна при следующих условиях: с добавкой одновремен-

0,2 0,1 0,5

Продолжение табп. 1

но триэтаноламина (1,О% от массы абсо30лютно сухого волокна) и соединений магния (О,2% по массы абсолютно сухого волокна) - известнь1й способ; j с добавкой одновременно три этанола мина (О,1 и 0,5% от массы абсолютно сухого

35 волокна) и соединений молибдена (0,ОО1% по иону молибдена от массы. абсолютно , сухого волокна) - предлагаемый способ и без добавок.

Показатели небеленой целлюлозы и uenF40люлозы после отбелки по предлагаемому и известному способам приведены в табп. 2.

Таблица 2

1О4

29,1 97,О 43,6

78342878

Полученные данные показывают, чторатуре в течение 6О мин. Расход

применение соединений молибдена совмест- едкого натра, тринатрийфосфата, триэтанолно с триэтаноламином позволяет снизить степень делигнификации (44-46 п.е. против 51), т.е. улучшить селективность про-5 иону молибдена) от массы абсолютно суцесса и повысить белизну целлюлозы, сохранив при этом вязкость целлюлозы на уровне известного способа.

Пример 3. Сульфатную небеленую целлюлозу со степенью делигнифика.ции 112 п.е. отбеливают молекулярным кислородом при давлении 0,8 МПа, темиеНебеленая

1,0

0,5

0,5

без добавок

Данные, приведенные в табл. 3, показывают, что и при меньшем расходе щелочи введение соединений молибдена совместно с тринатрийфосфатом или триэта ноламнном позволяет получить после от белки целлюлозу с меньшей степенью депигнификации при сохранении вязкости на уровне известного способа.

амина и соединений молибдена составляет соответственно 2,3; 0,5 и 0,О01% (по

хсяо волокна.

Показатели небеленой целлюлозы и целлюлозы после отбелки по известному способу и по предлагаемому способу - с до- 10 бавкой соединений молибдена и тринатрийфосфата, молибдена и триэтаноламина, приведены в табл. 3.

Таблица 3

112

1О4

29,1

57 97,3 42,3

56

4855 97,0 46,7

5057 97,2 43,5

5147 96,7 44,2

Пример 4. Небеленую сульфатную целлюлозу со. степенью делигнификации 112 п.е. отбеливают молекулярным кислородом при Давлении 0,8 МПа, температуре 1 в течение 60 мин. Расход едкого натра 3,0% от массы абсолютно сухого волокна при следующих условиях: с добавкой одновременно уротропина (1,0% от массы волокна) и соединений молибдена (0,ОО1% по иону молибдена от массы абсолютно сухого волокна); с добавкой уротропина (0,5% от массы абсолютно сухого волокна) и соепинений молибдена (0,001% по иону молибдена от массы абсолютно сухого волокна). Показатели небеленой целлюлозы и целлюлозы после отбелки по известному спо-

Небеленая

Отбеленная По известному спосо ( o,G%

от массы абсолютно сухого волокна) + + триэтаноламин -1,О% от массы абсолютно сухого волокна применение соединений молибдена, вольфрама и хрома совместно с триэтаноламином, с тринатрийфосфатом или с уротропином позволяет повысить белизну целлюлозы и улучшить селективность процесса отбепки целлюлозы по сравнению с извест- ным способом. При этом расход указанных соединений значительно меньше, чем в известном способе, что положительно сказывается на экономике процесса. S3

112

29,1

1О4

54 97,0 43,6

51 7 собу, а также с добавкой соединений мо либдена и уротрсяина приведены в табл. 4. Приведенные данные показывают, что при введении уротропина совместно с соединениями молибдена подучают целшопозу с более низкой степенью делигнвфикааии (43 против 51 п.е.), причем с увеличением количества введенного уротропина селективность прсщесса отбелки увеличивается. Таблица 4 1. Способ отбелки целлюлозы nyretJi обработки ее кислородсодержащим газбм в щелочной среде при повышенной температуре и давлении в присутствии катализатора-соединения металла, и комплек- сообразователя, отличающийся тем, что, с целью повышения белизны целевого продукта и у1 чшения селективное ти процесса, в качестве катализатЬра ио-

11 834287/ 12

пользуют соединение металла, выдепенноеИсточники информации,

из группй, содержащей молибден, вопьф-принятые во внимание при экспертизе рам и хром в количестве 0,0001-0,005%

в пересчете на катион от массы абсопюг-1. Патент США № 3657068,

но сухого волокна. 5кл. 162-62, 1972.

сообразователя используют триэтанола;иин кл. 13 21 с 9/1О, 1977.

тринатрийфосфат или уротропин в количест-3, Авторское свидетельство СССР

ве р,1-2,5% от массы абсолютно сухого о№ 414338, кл. 17 21 С 9/10, 1972

волокна.(прототип).