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

(54) СПОСОБ ОТБЕЛКИ ЦЕЛЛИОЛЮЗЫ

I

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и касается отбелки целлюлозы с использованием кислородно-щелочной обработки.

Известны способы отбелки целяволозы путем обработки небеленой цел/нолозы кислородсодержащим газом в щелочной среде при повышенной температуре до 130 С и давлении кислорода до 2 МПа 1 .

Известен также способ отбелки целлюлозы, в котором в качестве 1велочной среды Используют белый щелок смесь NaOH и , применяемай для варки сульфатной целлюлозы L 2 j.

Однако применение в качестве щелочной среды белого щелока усиливает окислительную деструкцию цeл шлoзы.

Цель изобретения - уменьшение окислительной деструкции цeл йoлoзы.

Цель достигается тем, что перед обработкой кислородсодержащим газом в среде белого щелока целлюлозу дополнительно обрабатывают белым щелоком при температуре 5-30 С в течение 5-60 мин.

Предварительная обработка целлюлозы белым щелоком приводит к инактивации карбонильных групп целлюлозы,

что уменьшает окислительную деструкцию целлолозы щм последующей обработке кислородсодержгццим газсял.

Способ осуществляют следупп м образе.

Целлюлозу смешивают с бельм щелоком, отжимают до концентрации мае сы 25-30% и выдерживают в течение 5-60 лшн при 5-3(ГС, после чего

fO обработанную целлюлозу ««еишвают с нагретым до 70-8(гС бетм щелоком, отобранным при отжиме, и вводят в реакционный аппарат. Обработку кислородсодержащим газом проводят по

15 известн 4у режиму.

Способ опробован в лабораторных условиях Ниже приведены примеры его реализации.

Пример 1. Сульфатную небе20леную сосновую целлюлозу со степенью делигни никации 112 перманганатных еди ниц (п. е.) обрабатывают ла рраторным щелоком суль(1 1дностью 20% при температуре . Расход белого

25 щелокгЛ По эффективной щелочности (NaOH + 1/2 NajS) составляет 2% от массы абсолютно сухого волокна. Обработку проводят следующим образом: целлюлозу смешивают с бельм щелоком при жидкостном модуле 1:14, оажимают

30

до концентрации массы 30%, после чего выдерживают в течение 20 мин при . Обработанную целлюлозу смешивают с нагретым до 70 С белым щелоком, отобранным при отжиме и отбеливают молекулярным кислородом при давлении 0,8 МПа, температуре в течение 60 мин. Кислороднощелочную обработку по известному способу и способу - прототипу осущест.вляют следующим образом: целлюлозу смешивают с едким натрем или белым щелоком и сразу же вводят в реакционный аппарат, где она отбеливается молекулярным кислородом при давлении 0,8 ИПа и температуре в течение 60 мин.

Показатели небеленой целлюлозы и целлюлозы, получен-ной после кислородно-щелочной отбелки по известному способу (в качестве щелочной среды используют едкий натр), по способу-прототипу, а также по предлагаемому способу приведены в табл.1

Данные, приведенные в табл.1, показывают, что применение предлагаемого способа позволяет уменьшить окислительную деструкцию целлюлозы. При одной и той же степени делигнификации 54-56 п.е. целлюлоза, отбеленная по предлагаемому способу имеет более высокую вязкость 56 мПа против 45 мПа с по сравнению со способом-прототипом и против 4В мПа с по сравнению с известным способом. Показатели белизны находятся на уровне способа-прототипа.

Пример 2. Сульфатную небеленую сосновую целлюлозу со степенью делигнификации 122 п.е. обрабатывают производственным белым щелоком сульфидностью 28% при . Расход белого щелока составляет 2% и 3% от массы абсолютно сухого волокна. Обработку производят следующим образом: целлюлозу смешивают с белым щелоком 1:7, отжимают до концентрацин массы 25%, после чего выдерживают в течение 35 мин при . Обработанную целлюлозу смешивают с нагретым до воС белым щелоком, отобранным при отжиме, и отбеливают молекулярным кислородом при давлении 0,8 МПа, температуре в течени1 f.O мин.Кислородно-щелочную отбелку по известному способу и способу-прототипу осуществляют так же, как в примере 1.

Показатели небеленой целлюлозы и целлюлозы, полученной после кислородно-щелочной отбелки по известному способу (в качестве щелочной среды используют едкий натр).способупрототипу, а также по предлагаемому способу, приведены в табл.2.

Как следует из данных, приведенных в табл.2, при использовании производственного белого щелока и неб.еленой целлюлозы с более высокой степенью делигнификации предлагаемый способ также позволяет уменьшить окислительную деструкцию целлюлозы (вязкостьб7 МПа с против 58 МПа с) причем при более высоком расходе белого щелока целлюлозы, отбеленная по предлагаемому способу, также име|ет более высокую вязкость (55 МПа с против 45 МПа с) по сравнению со способом-прототипом. Показатель белизны находится на уровне белизны целлюлозы, полученной по способупрототипу и известному способу.

Пример 3. Сульфатную небеленую целлюлозу из лиственницы со степенью делигнификации 109 п.е. обрабатывгиот производственным белым щелоком сульфидностью 28% при . Расход белого щелока составляет 2,2% от массы абсолютно сухого волокна. Обработку проводят следующим образом: целлюлозу смешивают с белым щелоком при жидкостном модуле 1:14, отжимают до концентрации массы 30%, после чего выдерживают в течение 30 мин при 20 С. Обработанную целлюлозу смешивают с нагретым до температуры 75 С белым щелоком, отобранным при отжиме и отбеливают молекулярным кислородом при давлении 0,8 МПа, температуре в течение 60 мин. Кислородно-щелочную отбелку по известному способу и способупрототипу осуществляют так же, как в примере 1.

Показатели небеленой целлюлозы и целлюлозы, полученной после кислородной щелочной отбелки по известному способу (в качестве щелочной среды используют едкий натр), способупрототипу, а также по предлагаемому способу, приведены в табл.3.

Данные табл. 3 показывают, что применение предлагаемого способа для отбелки лиственничной целлюлозы позволяет также уменьшить окислительную деструкцию целлюлозы. Целлюлоза, отбеленная по предлагаемому способу, :имеет более высокую вязкость (60 МПа против 52 МПа с) по сравнению со способом-прототипом и известным способом (60 мПа с против 56 мПа с). Белизна целлюлозы находится на требуемом уровне.

Пример 4. Сульфатную небеленую предгидролизную целлюлозу из лиственницы со степенью делигнификации 108 п.е. обрабатывают при 15 С производсвенным белым щелоком сульфиностью 28%. Расход белого щелока составляет 3% от массы абсолютно сухого волокна.

Обработку проводят следующим образом: целлюлозу смешивают с белым щелоком при жидкостном модуле 1:10, отжимают до концентрации массы 25%, после чего выдерживают в течение 50 мин при . Обработанную цел/полозу смешивают с нагретым до 80 С бе лым щелоком, отобранным при отжиме и отбеливают молекулярным кислородом при давлении 0,8 МПа при 110с в течение 60 мин. Кислородно-шелочную отбелку по известному.способу и способу-прототипу осуществляют так же, .как в поимере 1.. Показатели небеленой целлюлозы и иеллюлозы, полученной после кисло,родно-щелочной отбелки по известному способу (в качестве щелочной среды :используют едкий натр/ , способу-прототипу, а . также по пред- лагаемому способу, приведены в табл. 4.

Небеленая целлюлоза

Целлюлоза, отбе ленная па известному способу

Целлюза, отбеленная по способу-прототипу

Целлюлоза, отбеленная по предлагаемсмху спо.собу

122 134 - 29,0

. . ... 63 60 96,0 39,6 66 58 96,0 39,2

104

29,1

48 95,744,0

4595,742,3

5695,943,9

Таблица Данные, приведенные в табл.4,показывают, что применение предлагаемого способа для отбелки лиственичной предгидролизнойг целлюлозы позволяет при сохранении вязкости целлюлозы значительно повысить содер- жание с;6 Целлюлозы (95,9 против 95,0) по сравнению со способом-прототипом и известные .способом. Белизна целлюлозы находится на уровне способа-прототипа и известного способа. Из данных табл. 1-4 следует, что предлагаемый способ позволяет повысить качество целлюлозы, полученной при кислородно-щелочной обработке повысить вязкость целлюлозы и содержание оС-целлюлозы. Таблица 1

2) с расходом белого щелока 3% от массы абсолютно сухого волокна

Целлюлоза, отбеленная по предлагаемому способу

1)с расходом белого щелока 2% от массы абсолютно

сухого волокна

2)с расходом белого щелока 3%

от массы абсолютно сухого волокна

Целлюлоза небеленая109 128

Продолжение табл. 2

45

95,5

43,5

96,1

67

39,5

95,8

55

43,4

Таблица 3

30,0

Т а б лиц а 4

Формула изобретения

Способ отбелки целлюлозы путем ее обработки кислородсодержащим газом в среде белого щелока при повышенной температуре и давлении, отличающийся тем, что, с целью уменьшения окислительной деструкции целевого продукта, перед обработкой кислородсодержащим газом в среде белого целока целлюлозу дсяюлнительно обрабапшают бельм щелоком пря S- ЗОс в течение 5-60 мин.

Источники ибфсфмации, принятые во внимание пои экспер1мзе

1465001, кл. О21 С 9710, опублик. 1977 (прототип).