Способ получения отбеленной древесной массы Советский патент 1982 года по МПК D21C9/16 D21B1/02 

3 Размягчение на первой стадии ПОМОЩИ щелочи дает прочную волокнистую массу, но без стадии размягчения волокна разрываются и волокнистая мас са становится непрочной. Если в щелочь добавить небольшое количество перекиси водорода, потемнение волокнистой массы можно предотвратить, чем облегчается последующая стадия отбеливания при низких значениях рН. Определяющим при этом является не тот факт, что поступающая перекис лучше используется, если общий ее ра ход разделить на несколько стадий, а то, что на предварительной стадии обработки можно использовать относи,тельно небольшое количество перекиси Наилучшие результаты имеют место при расходе перекиси, составляющем 10 30% от общего ее количества, причем найдено, что нет необходимости расхо довать на этой стадии 75% общего количества перекиси, как в известном способе.. Предварительная обработка перекиСЬЮ (на первой стадии )проводится в момент, когда несколько снижается значение рН, что дает возможность осуществить нормальную реакцию отбеливания и, следовательно, целесообразно расположить колонну дл5§ отбеливания непосредственно после рафинера для окончательного отбеливания волокнистой массы. Необходимое снижение значения рН от значения, необходимого на стадии размягчения, до рН, необходимого для отбеливания, можно достичь, контролируя время и температуру первой стадии обработки с тем, что бы на стации отбеливания получить искомое значение для величины рН. Можно уменьшить величину рН, если это необходимо, добавляя в массу кислоту например, сульфитный раствор, серную кислоту или кислую белую воду, образующуюся на стадии роспуска на волокна.Для того,чтобы достичь эффективного пер ;мещивания отбеливающих агентов их можТно вводить перед рафинером, так как последний в этом случае действует как эффективный смеситель. Ввиду того, что расход перекиси на стадии предварительной обработки срав нительно небольшой, очень часто остаточная перекись от стадии отбеливания направляется на стадию предвари тельной обработки и этого количества вполне достаточно для ведения послед ней. Причина, в результате котдрой 93 9134 прина стадию предварительной обработки i требуется такое небольшое количество перекиси водорода, видимо, связана с тем, что выделяющиеся в результате первой стадии обработки карбогидратные кислоты, а если имеется рецикл, то в результате отбеливания действуют как агенты комплексного или хелатного соединения для тяжелых металлов, имеющихся в древесине, и тем самым стабилизируют перекись. Рециркуляция отработанного щелока на стадии отбеливания на первую стадию обработки также значительно снижает общее количество выделяющегося кислорода, что в конечном счете приводит к экономии сырья. В процессе первой стадии обработки дополнительно могут быть введены в перекись водорода нитролотриуксусная кислота, этилендиаминтетрауксусная кислота, диэтилентриаминопентауксусная кислота или триполифосфаты. Вторую стадию обработки осуществляют при помощи известных установок, например, рафинера и/или колонны для отбеливания. Возможность отдельно проводить контроль расходов щелочи и перекиси водорода позволяет поддерживать все условия реакций на оптимальном уровне. В таблице представлены результаты опытов по осуществлению предлагаемого способа проведенных с использованием одинакового исходного сырья при других переменных факторах. В опытах 1-10 импользуют древесину ели, а в опытах 11 - 1 древесину : твердых пород. Опыты 1,2,5,7,13 и k представляют собой сравнительные, иллострирующие известные способы (опыт 7 прототип), а остальные опыты осуществляют предлагаемый способ. Во всех опытах , имеющую размеры 25 3 3 мм, помещают в стальной сосуд, из которого предварительно откачивают воздух. Химикаты вместе с водай впрыскивают в древесину, после чего в сосуде создается избыточное давление величиной 6 бар. Время пропитывания равно 1 ч, а температура пропитывания 45°С. Во всех случаях при загрузке щелочи вводится жидкое стекло с плотностью k1° Be ( градус Бомэ ) в количестве, составляющем ,5% от массы абсолютно сухой древесины. После проведения первой стадии щепу подают на роспуск волокон до степени помола, равного 100, согласно стандарту Канады, который проводят в лабораторном дефибраторе. Стадию отбеливания проводят таким Образом, что дополнительные химические вещества частично добавляются вдефибр тор в течение стадии роспуска на волокна, и частично отдельно после ста дии распуска на волокна. Концентрация волокнистой массы на стадии отбеливания составляет 15 как при отбеливании в дефибраторе, так и в слу чае проведения отдельной стадии отбеливания. На отдельной стадии отбеливания после стадии роспуска на во-локна время пребывания составляет 2 ч температура . Когда проводится отбеливание как в дефибраторе, так и в рафинере волокнистая масса сохра няется при после стадии роспусKS на волокна, так что общее время составляет 2ч. Помимо условий проведения сравнительных опытов, в таблице представле ны показатели прочности и белизны бу 6 маги, изготовленной с использованием древесной массы, полученной по предлагаемому способу. В зависимости от типа древесины и необходимого типа волокнистой массы расход химических веществ может меняться в широких пределах. Кроме того, в таблице показано изменение белизны при различных расходах отбеливающих агентов. Величинь прочности приведены для юбразцов, полученных в лабораторных условиях, VI характеризуют значительное улучшение свойств прочности. Полученные данные указывают на существенное увеличение белизны. Из результатов примеров 8 и 9 следует, что все потребности в перекиси водорода на стадии размягчения полностью покрываются за счет остаточной перекиси в отработанном щелоке, образующемся на стадии отбеливания. Как видно из таблицы, (опыт П) предлагаемый способ распространяется.также на древесную массу с использованием термической обработки (на первой стадии). - используется для получения требуемого отбеливания. рециркулироаанная остаточная перекись - предварительная обработка при и время около 5 мин. . Индекс разрыва представляет собой выражение 100 X сопротивление раздиранма масса бумаги Формула изобретения Способ получения отбеленной древес ной массы, включающий даухстадийную обработку .лигноцеллюлозного материала, на первой стадии которой осуществ ляют : размягчение материала раствором едкого натра и/перекисью водо)ода; а на второй - отбеливанием перекисью водорода, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности и белизны древесной массь), обработ значения для величины рН на стадии из примера б. расходе S0l, состаалякЯцем. 0,5%; . « . ., ку на первой стадии приводят при рН 11,Q - 13,5 и расходе перекиси водорода 10-30 масД от общего ее количества, а на второй стадии - при рН 8,5 - 11,0 остальным количеством перекиси водорода. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Pulpand Paper Magazine of Canada, vol. 73, 1972, № 7, P. 80 85.