Раствор для обработки целлюлозы в процессе ее отбелки Советский патент 1983 года по МПК D21C9/10 

() РАСТВОР ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ В ПРОЦЕССЕ ЕЕ ОТБЕЛКИ

1

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и касается отбелки целлюлозы, предназначенной для химической переработки (вискозной, кордной), и производства бумаги.

Известен классический способ отбелки сульфатной целлюлозы, в ключающий ступени хлорирования, щелочной обработки, гипрхлоритной отбелки, две ступени отбелки двуокисью хлора с промежуточной щелочной обработкой. При отбелке целлюлозы для химической переработки с целью регулирования вязкости целлюлозы вводят дополнительную последнюю ступень отбелки гипохлоритом натрив. Щелочные обработки и отбелку гипохлоритом проводят с использованием свежего раствора едкого натра 1.

Известен способ отбелки целлюлозы, заключающийся в ее обработке кислородом в щельчной среде при повышенных температуре и давлении в присутствии соединений магния и тринатрийфосфата, причем последний добавляют для уменьшения окислителъной деструкции целлюлозы в процессе отбелки, т.е. для усиления действия солей маг1«1я.

Наиболее близким к предлагаемо .му по технической сущности и достигаtoемому результату является способ отг белки целлюлозы для изготовления бумаги и картона Сз 3 использованием на стадиях щелочения и гипохлоритной отбелки раствора, содержащего ед15кий натр, гемицеллюлозы и воду. В качестве едкого натра и гемицеллюлоз используют отработанный щелок после мерсеризации целлюлозы производства фильтровального картона, содержа20щий гемицеллилозы 676,1,023.1(727. Компоненты известного раствора взяты в следующем соотношении, мас. Едкий натр3,0-,5 Гемицеллюлозы0,6-0,9 ВодаЭ,9-96,1 Данный состав позволяет экономит свежую щелочь при некотором увеличе нии выхода целлюлозы, К недостаткам указанного способа следует отнести лишь незначительное улучшение ({ 1зико-механических показателей целлюлозы для производства бумаги, а вязкость целлюлозы и содержание в ней оС-целлюлозы пра тически не изменяются. Цель изо6рет ения - повышение физико-механическ;их показателей, вязкости целлюлозы и содержания в ней целлюлозы. Для достижения поставленной цели раствор для обработки целлюлозы ив процессе ее отбелки, содержащий е кии натр, Гемицеллюлозы и воду, дополнительно содержит тринатрийфосфат при следующем соотношении компонентов, мае. %: Едкий натр,0-9,0 Гемицеллюлозы 0,2-2,0 Тринатрийфосфат 0,01-0,05 ВодаОстальные При использовании данного раство ра в процессе отбелки за счет добавок микроколичеств тринатрийфосфата улучшается сорбционная способность гемицеллюлоз, содержащихся в щелочном растворе, волокном и проникнове ние растворенных гемицеллюлоз. в стр туру целлюлозного волокна, что сниж ет деструкцию целлюлозы, увеличивает вязкость, а следовательно, и содержание альфа-целлюлозы в целлюлозе для химической переработки и зна чительно повышает физико-механические показатели целлюлозы для производства бумаги. Раствор для обработки целлюлозы в процессе ее Отбелки готовят путем смешения отработанного щелочного раствора после ;холодного облагораживания или мерсеризации, содержащего растворенные Гемицеллюлозы с 5-10%-ным раствором тринатрийфосфат таким образом, чтобы после смешения в нем содержалось t,0-9,0 NaOH, 0, 2,0 гемицеллюлоз и 0,01-0,05% тринатрийфосфата. В случае использования для приготовления раствора отработанного щ лочного pacTBOf a после мерсеризации беленой целлюлозы для химической пе 84 реработки при концентрации едкого натра 200-300 г/л и концентрации гемицеллюлоз г/л, перед использованием проводят его разбавление до указанного соотношения компонентов. При использовании данного раствора для щелочной обработки целлюлозы его добавляют к целлюлозной массе концентрацией 10-12, причем расход состава на каждую ступень должен составлять 1-3 от массы волокна в пересчете на 1001-ный едкий натр. При использовании на гипохлоритную отбелку раствор используют для приготовления гипохлорита натрия путем пропускания газообразного хлора через щелочной раствор указанного состава. Расход состава на каждую ступень гипохлоритной отбелки составляет 1-3 в пересчете на активный Раствор для обработки целлюлозы в процессе отбелки проверен в лабораторных условиях при различных схемах отбелки целлюлозы. Пример 1. Небеленую сульфатную целлюлозу для производства бумаги отбеливают по шестиступенчатой схеме отбелки: X-Щ-f-Г-Д-Щг-Д, где Xхлорирование, Щ - щелочная обработка, Т - отбелка гипохлоритом, Д - отбелка двуокисью хлора, К - кисловка, причем на Первой и второй ступенях щелочной обработки используют щелочной раствор при следующем соотношении компонентов, мас.: Едкий натрА,О Гемицеллюлозы2,0 Тринатрийфосфат0,01 Вода93,99 Расход состава составляет по 1,5 от массы абсолютно сухого волокна в пересчете на едкий натр. На ступени гипохлоритной отбелки используют раствор гипохлорита натрия, приготовленный путем пропускания хлора через щелочной раствор предлагаемого состава. Расход состава составляет 2% от массы абсолютно сухого волокна. Результаты экспериментов представлены в табл, 1 (опыт З). Для сравнения эту же целлюлозу отбеливают по той же схеме отбелки, используя для щелочных обработок известный состав, содержащий свежий раствор едкого натра при соотношении компонентов, мас.: Едкий натр4,0 Вода96,0

На ступени гипохлоритной отбелки используют раствор гипохлорита натрия , приготовленный пропусканием хлора через свежий раствор едкого натра (табл. 1 опыт 1),

Эту же целлюлозу также отбеливаю по указанной схеме отбелки, используя для щелочных обработок состав, выбранный нами в качестве прототипа и содержащий отработанный щелок с гамицеллюлозами при соотношении компонентов, мас,:

Едкий натр i,0

Темицеллюлоза 0,9

Вода95,1

Гипохлорит натрия приготавливают пропусканием газообразного хлора., через отработанный раствор едкого натра, указанного состава (табл. 1, опыт 2).

Условия проведения ступеней отбеЛки одинаковые для всех образцов. Расход едкого натра на щелочные обработки составляет 30 кг на тонну абсолютно сухой целлюлозы. Расход гипохлорита натрия составляет 2,0 активного хлора к массе абсолютно сухого волокна, что составляет в пересчете на едкий натр 23 кгNaOH на 1 т целлюлозы,

Основные физико-механические показатели беленой целлюлозы приведены в табл. 1,

П р и м е р 2, Небеленую сульфатную целлюлозу для производства бумаги отбеливают аналогично примеру 1 по шестиступенчатой схеме отбелки Х-1Д -Г-Д-1Ц2 -Д, используя на первой и второй ступенях щелочной обработки щелочной реагент при соотношении ком понентов, мас.:

Едкий натр4,0

Гемицеллюлозы 2,0

Тринатрийфосфат Q,05

Вода93,95

На ступени гипохлоритной отбелки используют раствор гипохлорита натри приготовленный путем пропускания хлора через щелочной раствор предлагаемого состава.

Условия проведения ступеней отбелки аналогичны опытам, приведенным в примере, 1.

Основные показатели качества а,еллюлозы указаны в табл. 1 (опыт)

Примерз. Небеленую сульфатную предгидролизную целлюлозу для производства вискозного волокна отбеливают по аосьмиступенчатой схеме отбелi: , используя ки; I первой и второй ступенях щелочна

ной обработки щелочной раствор при соотношении компонентов, мас.%: Едкий натр 6,0 Гемицеллюлозы 0,2 Тринатрийфосфат 0,01 Вода93,79

На первой и второй ступенях гипохлоритной отбелки используют раствор гипохлорита натрия, приготовленный путем пропускания хлора через щлочной раствор, предлагаемого состава. Результаты представлены (опыт 3). . .

Для сравнения эту же целлюлозу отбеливают по той же схеме отбелки, используя для щелочнцх обработок известный состав, содержащий свежий раствор едкого натра при соотношении компонентов, мас,:.

Едкий натр .6,0 Вода9,0

Гипохлорит натрия приготавливают пропусканием газообразного хлора через свежий раствор едкого натра, укзанного состава (табл. 2, опУт 1).

Эту же целлюлозу также отбеливаю по указанной схеме оТбелки, используя для щелочных обработок известный состав, выбранный нами в качестве прототипа и содержащий отработанный щелок с гемицеллюлоЗами при соотношении компонентов, мас.: Едкий натр Гемицеллюлозы О,6 Вода96,k

Гипохлорит натрия приготавливают пропусканием газообразного хлора через отработанной раствор едкого натра указанного состава.

Условия проведения ступеней отбелки одинаковые для всех образцов. Расход едкого натра на щелочные- обработки составляет 30 кг на тонну абсолютно сухой целлюлозы. Расход гипохлорита натрия составляет 1,8% активного хлора к массе абсолютно сухого волокна, что составляет в пересчете на едкий натр 21 кг/т целлюлозы.

Основные показатели беленой вискозной целлюлозы приведены в табл.2.

Пример. Небеленую сульфатную предгидролизную целлюлозу для производства вискозного волокна отбеливают аналогично примеру 3 по вс 9 миступенчатой схеме отбелки: Х-Щ; 1 -Д-Щд -Д Гз -К, используя на первой и второй ступенях щелочной обработки щелочной реагент при соотношении ком понентов, масД: Едкий натр6,0 Гемицеллюлозы0,2 Тринатрийфосфат0,05 Вода93,95 На первой и ангорой ступенях гипохлоритной используют раствор гипохлорита |натрия, приготовленный путем прфускания хлора через щелочной pacTBofi, предлагаемого состава. П р и м е р 5« Небеленую сульфатную предгидроли ную целлюлозу для производства вис|козного волокна отбеливают анало}гично примерам 3 и , используя на первой и второй ступенях щелочной Обработки щелочной реагент при соотношении компонентов, мас.|: Едкий натр Гемицеллюлозы Тринатрийфосфат Вода На первой и второй ступенях гипохлоритной отбелки используют гипохло рит натрия, приготовленный путем про пускания хлора через щелочной раствор предлагаемого состава. Условия проведения отбелки аналогичны примерам 3 и 4. Основные показатели качества приведены в табл. 3 (опыт 1). Для сравнения эту же целлюлозу от беливают по указанной схеме, исполь8зуя для щелочных обработок и приготовления гипохлорита состав прототипа и содержащий отработанный щелоч-г ной раствор с гемицеллюлозами при соотношении компонентов масД; Едкий натр 9,0 Гемицеллюлозы 0,2 Вода90,8 Результаты приведены в табл. 3 (опыт 2). Как следует из сравнения опытов 1 и 2 предлагаемый состав дает более высокие показатели качества целлюлозы по сравнению с составом прототипа. Дополнительно был проведен опыт, в котором на щелочные обработки целлюлозы и приготовление гипохлорита натрия используют раствор следующего состава, масД: Едкий натр 9,0 Тринатрийфосфат 0,05 Вода90,95 Результаты приведены в табл. 3 (опыт 3) и свидетельствуют, что в слу чае применения состава, содержащего едкий натр и Тринатрийфосфат, показатели качества целлюлозы остаются на уровне известного состава (табл. 2, опыт 1). Как следует из приведенных примеров, отбелка, целлюлозы с использованием предлагаемого состава даст возможность получать целлюлозу, как для бумаги, так и для химической переработки с показателями качества выше, чем при использовании известного состава.

U4 OO

lA

(О

S

s

л

vo

«s

04

r

чО

cv|

ГГЧ

о

СЭ

ap%

о

ол

v СГ

О

о

г

о

см

еэ

I

v

0

D

0)

с

S

а с:

н

--. CNI

о о%

о т%

л

со

и

см п

см о

irv

о

«ь

«

см

см

со

оч

ь р|

rf

т п

г

1Л

г 1

m п

ил тч

чО

о

t-LA

о о

см

см

о

о

сэ

vO

чС

с 1399 Формула изобретения Раствор для обработки целлюловы в процессе ее отбелки, содержащий Отработанный едкий натр, гемицеллюлозы и воду, отличающий с я тем, 4Toi целью повыше1 1я физикомеханических показателей, вязкости целлюлозы и содержания в ней о Цвллюлозы, он дополнительно содержит тринатрийфосфат при следующем соотношении компонентов, масД: Едкий натр .,0-9,0 ; Гимицеллюлозы0,2-2,0 091811 ТринатрИйфосфат0,01-0,05 . ВодаОстальное .Источники информации, $ iпринятые во внимание при экспертизе 1, toнoгpa( ТАРР Отбелка целлюлозы Под ред. У.Г.Рэпсона, М., Лесная промышленность, 1968, с, 172, 18. Ц 2, Авторское свидетельство СССР № , кл, О 21 С 9/10, 1972t 3. Авторское свидетельство СССР № 717196, кл. D 21 С.9ЛО, 1976 (прототип),