Способ облагораживания кордной целлюлозы

 

СПОСОБ ОБЛАГОРАЖИВАНИЯ КОРДНОЙ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ, включающий обработку ее в две ступени, первую из которых проводят оборотным щелоком от первой ступени проьшвки до концентрации щелочи в целлюлозной массе 30-50 г/л в ед. NaOH при концент-,рации волокнистой массы 11-13%, а вторую - смесью белого и оборотного щелоков, и выдерживание массы в башне облагораживания при концентрации щелочи 70-90 г/л в ед. NaOH, отличающийся тем что, с целью Снижениянабухания целлншозы при одновременном сокращении расхода химикатов, вторую ступень обработки осуществляют при концентрации волокнистой массы 1,0-1,5% в течение 0,5-2 мин, а перед выдерживанием массу подвергают сгущению до концентрации 8-10% с последунмдим 8 отделением отработанного раствора, а последний подают на вторую схуСП пень обработки и используют его в качестве отработанного щелока.

СО03 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) -3(51) а 21С 90Г (21) 3244688/29-12 (22) 06.02.81 (46) 30.03.83 ° Бюл. 9 12 (72) В.Г. Молодцов, Н.А.. Добрынин, Д.Л. Мирлас, В.М. Кондфатюк,и Ю.Н. Белоусов (71) Всесоюзное научно-производственное объединение целяполоэно-бумажной промышленности (53) 676.1.023 ° 1(088.8) (56) 1. Непенин Ю.Н. Технология цел, люлозы. т.,Н, М., 1963, с. 698-701.

2. Авторское свидетельство СССР ,)) 787521, кл. а 21 С 9/00, 1978.. (54) (57) СПОСОБ ОБЛАГОРАЖИВАН1(Я

КОРДНОЙ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ, включающий обработку ее в две ступени, первую из которых проводят оборотным щелоком от первой ступени проьеавки до концентрации щелочи в целлюлозной массе 30-50 г/л в ед. МаОН при концент-" рации волокнистой массы 11-13%, а вторую — смесью белого и оборотного. щелоков, и выдерживание массы в башне облагораживания при концентрации щелочи 70-90 г/л в ед. йаОЙ, отличающийся тем что, с целью снижения-набухания целлюлозы при рдновременнск сокращении расхода химикатов, вторую ступень обработки осуществляют при концентрации волокнистой массы 1,0-1,5% в течение 0,5-2 мин, а перед выдерживанием массу подвергают сгущению до концентрации 8-10В с последующим отделением отработанного раствора, Я а последний подают на вторую ступень обработки и используют его в качестве отработанного щелока.

1008319

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и касается способа получения холоднооблагороженной кордной целлюлозы, пред-. назначенной для производства высокопрочного кордного волокна.

Известен способ холодного облагораживания предгидролизной сульфатной целлюлозы, заключающийся в том, что небеленую целлюлозу, прошедшую стадии хлорирования, щелочения и гипохлоритной отбелки, подвергают

- обработке раствором едкого натра или белым щелоком в башне при концентрации НаОН 70-100 г/л, температуре 10-20 С в течение 20-90 мин.

Для достижения концентрации щелочи в массе 70-100 г NaOH/л концентрированный щелочной раствор 200-250 r

ЯаОН/л вводят во влажную целлюлозную массу, сходящую с вакуум-фильтра перед реактором f1 $

К недостаткам этого способа следует отнести явление частичного перехода целлюлозы иэ структурной модификации. 1 в структурную модификацию XI при контакте целлюлозной массы со щелочью высокой концентра-. ции и значительное вследствие этого повышение набухания целлюлозы, снижение ее вязкости и устойчивости к окислительной.деструкции.

Наиболее близким к предлагаемому по достигаемому результату является способ облагораживания кордной целлюлозы, заключающийся в двухступенчатом насыщении целлюлозы щелочным раствором при котором первую ступень проводят на вакуум-фильтре оборотным щелоком от первой ступени промывки облагороженной целлюлозы до содержания едкого натра в целлюлозной массе 30=50 г/л и концентрации массы 11-13%, а вторую ступень смесью свежего и оборотного щелочного раствора от ступени промывки облагороженной целлюлозы при концентрации активной щелочи в смеси 110140 г/л, общем расходе едкого натра

900-1400 кг на тонну абсолютной су.— хой целлюлозы, температуре .25-40 С и последующем выдерживании насыщенной целлюлозы в башне облагораживания при концентрации едкого натра .в целлюлозной массе 65-90 г/л, температуре 22-35 С в течение 30-60 мин, Концентрация целлюлозной массы при выдерживании составляет 3,5-5,5% (2

Однако данный способ обладает недостаточным снижением набухания готовой целлюлозы и высоким расходом щелочного реагента.

Цель изобретения — снижение набухания целлюлозы при -одновременном сокращении, расхода химикатов.

Поставленная цель достигается тем, что в способе облагораживания кордной целлюлозы, включающем ее об работку в две ступени, первую иэ которых проводят оборотным щелоком от первой ступени промывки до концентрации щелочи в целлюлозной мас5 се 30-50 г/л в ед. NaOH при концентрации волокнистой массы 11-13%, а вторую ступень — смесью белого и оборотного щелоков, и выдерживание массы в башне облагораживания при

10 концентрации щелочи 70-90 г/л в " ед. МаОН, вторую ступень обработки осуществляют при концентрации волокнистой массы 1-1,5Ъ в течение 0,52 мин, а перед выдерживанием массу подвергают сгущению до концентрации

8-10% с последующим отделением отработанного раствора, а последний подают на вторую ступень обработки и используют его в качестве отрабо20 танного щелока».

Процесс облагораживания осуществляют следующим образом.

Целлюлозу, предварительно насы-, щают щелочью до концентрации 3050 г/л в ед. NaOH при концентрации волокнистой массы 11-13%, а затем массу обрабатывают щелочным раствором при концентрации 70-90 г/л в ед. NaOH, концентрации волокна 11,5Ъ, температуре 20- 39aC в течение

30 0,5-2 мин в отдельной емкости, например в промежуточной ванне сдвоенного вакуум-фильтра. Целочной раст.вор, используемый для обработки . целлюлозы на этой ступени, приготав35 ливают смешением оборотного щелокафильтрата последующего вакуум-фильтра концентрацией 70-90 г/л в ед. ,НаОН и свежего щелока концентрацией

200 250 г/л в ед. NaOH причем объем

4п свежего щелока в смеси составляет

5-103. Концентрация рабочего щелочного раствора после смешения составляет 80-100 г/л в ед. МаОН.

Смешение оборотного и свежего щелока может быть осуществлено в баке фильтрата последующего вакуумфильтра или в трубопроводе подачи щелочного раствора в промежуточную в нну вакуум-фильтров. После двухступенчатой обработки целлюлозу сгущают до концентрации 8-103 с отделением отработанного раствора и направляют на выдерживание, которое осуществляют в башне-.реакторе при той

:же концентрации щелочи и температу55 ре, что и на предыдущей ступени в течение 20-30 мин. Ц|елочной раствор дополнительно на этой ступени в целлюлозу не вводят, облагороженную целлюлозу подвергают промывке в две

60 ступени.

При таком способе проведения хомодного облагораживания целлюлоэное волокно ни на одном этапе обработки не вступает в контакт со щелочным раствором, концентрация которого

1008319 гораживанию и определяют ее показатели качества. Друг в пробу целлюлозы облагораживают r.о известному способу (13, т.е. насыщают щелоком до 35 г/л в ед. йаОН, и вводят на папку крепкий щелок концентрацией

220 г/л в ед. йаОН, в количестве, обеспечивающем концентрацию йаОН при облагораживании 75 г/л.

Третью пробу целлюлозы облагораживают rio известному способу (2 ). целлюлозу .обрабатывают (насыщают) оборотным щелоком до содержания едкого натра в массе 35 г/л (первая ступень ), затем вводят в массу смесь свежего крепкого и оборотного щелоков при концентрации активной щелочи в смеси 110-140 .г/л в ед. йаОН в количестве, обеспечивающем концентрацию щелочи 75 г/л в ед. йаОН (вторая ступень ). Концентрация целлюлозной-массы составляет 5%.

;После насыщения целлюлозу выдержи .вают 30 мин при 30 С.

Облагороженную целлюлозу промывают и подвергают горячему облагораживанию аналогично первой и второй пробам и определяют показатели качества целлюлозы.

Общий расход свежей щеяочй ho известному (1)a предлагаемому способам составляет 550-600 г на килограмм абсолютно сухой целлюлозы, и по известному способу (2 j он составляет 1100 г на килограмм абсолютно сухой целлюлозы.

Результаты опытов представлены в табл. 1.

Таблица 1 г

Ю

Параметры второй ступени обработки

Концен траци я

,золбк- на,В

Набухание

Концент рация щелочи . при обработке г/л

Содержание целлюлозы

Й, Вязкость

Способ

Концентрация щелочи, вводйюй в массу, г/л

Продолжительность мин

Содержание альФацеллю лозы,В

30 75.

Известныйй (1) 220

280

25 820

97,3

Извест, ный 523 130

295

15 730

30 75

97,2

Предлагаемый 80

0 630 305.

1,0 75

1,5 97,3

»»

- превышала бы требуемую по режиму бо» лее, чем на 12 г/л в ед. йаСН.

При этом не происходит структурных изменений целлюлозы, резко снижается набухание целлюлозы, улучшается равномерность обработки и устой- чивость целлюлозы к окислительной деструкции и значительно снижается расход щелочи.

Как показали исследования, процесс облагораживания (растворения 10 гемицеллюлоэ и повышения содержания альфа-целлюлозы )ïðîèñõîäèò в основном за 0,5-2 мин, т.е. за время первоначальной обработки, а при выдерживании целлюлозной массы происходит 15 лишь незначительное увеличение содержания альфа-целлюлозы и повышается равномерность обработки.

Пример 1. Сульфатную пред- гидролизную целлюлозу, обработанную хлором, раствором едкого натра и. гипохлоритом и:имеющую вязкость

400 мП и содержание альфа-целлюлозы

95,0%, подвергают предварительной обработке и насыщению беЛым щелоком до содержания едкого натра в массе

:,(первая ступень )35 г/л в ед. NaOH, за тем целлюлозу смешивают со щелочным раствором концентрацией 80 г/л в ед. йаОН, чтобы после смешения в суспенэии содержалось 75 г/л йаОН, 1,5% волок..на и выдерживают 1 мин (вторая ступень). Затем целлюлозу обезвоживают

4 до концентрации волокна 8% и выдерживают без дополнительного введения щелОчи при 30 С 30 мин. Целлюлозу .,промывают, подвергают горячему облаПоказатели беленой целлюлозы

1008319

Таблица 2

Способ

Известный Е1) 220

960 265

10 97, 1.

86

Известный (2) 1М

280

760

5 97,5

85

Предлагаемый 92

310

670

1,0; 97 7

0 5 у

Составитель A Моносов

Техред M.Kîøòóðà

Редактор П. Макаревич

Корректор А.Ференц

Тираж 382 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 2284/38

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Пример 2. Обработку целлюлозы проводят аналогично примеру 1 за исключением того, что на второй ступени обработки целлюлозу смешивают со щелочным раствором 92 г/л в ед. МаОй для создания концентрации

Как следует из данных табл. 1 и 2. примейение предлагаемого способа холодного облагораживания кордной целлюлозы позволяет получить целлюлозу, не содержащую целлюлозы в модиедкого натра на второй ступени облагораживания 80 г/л при концентрации волокнистой массы 1,0%. Время выдержки составляет 0,5 мин.

Результаты опытов представлены в табл. 2. фикации TZ, с набуханием на 90. 100 абс.Ъ меньшим, чем по известному i способу, с более высокой„ вязкостью с содержанием альфа-целлюлозы при нйзком расходе щелочи.