Способ отбелки целлюлозы

 

Изобретение относится к целлюлоз нотбумажной промьшшенности и позволяет повысить качество целлюлозы. Небеленую целлюлозу подвергают делигнификации хлорсодержащим реагентом. Затем проводят щелочную обработку в присутствии азотсодержащей добавки веществом, выбранным из группы, содержащей амидоамин на основе карбоновых кислот и замещенных пропанди-. аминов и диметиламид насыщенных карбоновых кислот, общей формулы: R С где (для амидоамина) R ЩЕ, алкил С, -С или алкилен , R - H;-(CHi N(CH3 )i ; Rj -(CH ) N(CH, )., , -(CH ), NH(CH.i), N(CHi ; (для диметил- aMH«a):R - H, алкил , R, RI - CHj Указанные добавки используют в количестве 0,1-1,0% от массы абсолютно сухой целлюлозы в виде их водного раствора. После щелочной обработки проводят добелку хпорсодержащими реагентами или перекисью водорода и кисловку. 1 з.п. ф-лы, 5 табл. (Л со 00 50

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (504 Р 21 С9 10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

hO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3967294/29-12 (22) 21.10.85 (46) 23.08.87. Бюл. Р 31 (71) Всесоюзное научно-производственное объединение целлюлозно-бумажной промышленности и Ленинградское научно-производственное объединение по разработке и внедрению нефтехимических процессов "Леннефтехим" (72) С.Г.Хаджаева, Л.И.Макова, Н.А.Добрынин, А.И.Зорина, В.А.Солган, .М.И.Якушкин, Т.А.Федорова и И.А.Макаровский (53) 676.1.023.1 (088.8) (56) Материалы фирмы Buckman ЕаЪоratories Хпс. Перевод ГПНТБ

У 73/72106, 1971. (54) СПОСОБ ОТБЕЛКИ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ (57) Изобретение относится к целлю, лозно-.бумажной промипленности и позволяет повысить качество целлюлозы, Небеленую целлюпозу подвергают делигнификации хлорсодержащим реагентом, Затем проводят щелочную обработку в присутствии азотсодержащей добавки веществом, выбранным из группы, содержащей. амидоамин на основе карбоновых кислот и замещенных пропанди-, аминов и днметиламид насыщенных карбоновых кислот, общей формулы: Н—

О

С где (для амидоамина) RNR, R, алкил С, -С, или алкилен С, Н, Н1-(0H )g 1 1(СН) 4 R -(С 4 4 11«"4 ).

- (СН, ), gH (СН, ), М (CH )„(для диметиламида):R — Н, апкил С<-С, 8, R — СНу.

Указанные добавки используют в количестве 0,1-1,0Х от массы абсолютно сухой целлюлозы в виде их водного раствора. После щелочной обработки проводят добелку хпорсодержащими реагентами или перекисью водорода и кисловку. 1 з.п. ф-лы, 5 табл.

Небеленую целлюлозу подвергают делнгнификации хпорсодержащим реагентом, затем проводят щелочную обработку в присутствии азотсодержащей добавки веществом, выбранным из

25 группы, содержащей амидаамин на основе карбоновых кислот и эамещенных пропаидиаминов и диалкиламиды низКомолекуляриых кислот С, -С, общей формулы 30 о

8-с

13319

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промьппленности и касается процесса получения беленых целлюлозо-содержащих полуфабрикатов, предназначенных для химической переработки и изготовления различных видов бумаги.

Цель изобретения — повьппение качества целлклозы — реакционной спо- 1О собности и механической прочности

При сохранении вязкости растворов целлюлозы, снижение содержания химических потерь при отбелке, а также снижение содержания смолы, повышение 15 белизны и стабильности белизны целе- . аого продукта.

Способ осуществляют следующим образом. ! де (для амидоамина)

 — С, -C„-алкил или С, -алкилен;

R, — водород — (СН, ) N(CH>); и — СНЗ э — (4 4 "(С"3 ) >

-(СН ) NH(CHI ) N(СН ), (для диме тиламида) 40

R — водород, С, -С -алкил;

Rf RI — CH3

Указанные добавки вводят в целлюлозную суспензию в количестве 0,11,0Х от массы абсолютно сухой целлю- 45 лозы в виде их водного раствора, После щелочной обработки проводят добелку хлорсодержащими реагентами или перекисью водорода и кисловку.

Пример 1. Сульфитную небеленую целлюлозу жесткости 92 перманганатных единиц (п.е.), с содержанием смолы 1,83Х отбеливают по схеме

Х(Д/Х) - Щ - Г, - 1> - К или Х - ЩI — П вЂ” К, где Х вЂ” хлорирование хло- 55 ром> Д/Х - хлорирование смесью двуокиси хлора и хлором; Щ - щелочная обработка при повышенной температуре; Г -1!I — гипохлоритная отбелка

25 г первой и второй ступени; П вЂ” отбелка перекисью водорода; К вЂ” кисловка.

Добавку аминоамида, диалкиламида или басперс-47 (известная добавка) вводят в целлюлозную суспензию на ступени щелочной обработки.

Технологические параметры отбелки представлены в табл.!

Обработку щелочью проводят при

60 С, концентрации массы 10 в течение 150 мин.

Результаты опытов представлены в табл.2.

Данные табл,2 показывают, что обработка хлорированной целлюлозы по предлагаемому способу с использованием добавки амидоамина или диалкиламида в количестве 0,1 и 0,5Х от массы абсолютно сухого волокна позволяет получить целлюлозу после щелочной обработки с более высокой степенью делигнификации (т.е. с меньшей жесткостью! и низким содержанием смолы, чем при обработке по известному способу с добавкой басперс-47.

Hp и м е р 2. Небеленую сульфитную целлюлозу с жесткостью 44 п.е. и содержанием смолы 1,80Х после хлорирования обрабатывают щелочью с расходом 70 кг/т при 105 С по предлагаемоD му способу с применением добавок !.3(M,N-диметилпропандиамино) -пропил1капронамида, .3-(диметиламино)-пропиламида фракции кислот С -С,, диметилацетамида в количестве 0,05; 0,1;

0,3; 0,5; 1,0; 1,2Х от массы абсолютно сухой целлюлозы. Для сравнения в аналогичных условиях осуществляют обработку по известному способу с добавкой басперс-47.

Полученные результаты после щелочной обработки с применением указанных добавок представлены в табл.З

Данные табл.З показывают, что об1 работка хлорированной целлюлозы в процессе отбелки по предлагаемому способу с использованием добавки амидоамина или диалкиламида .на ступени щелочной обработки при повышенной температуре позволяет снизить не только содержание смолы (с 0,6 до 0,31X) и жесткость целлюлозы после этой ступени, но уменьшить химические потери волокна примерно на 0,6-2,0Х по сравнению с отбелкой по известному способу.

Увеличение расхода добавки с 1,0 до 1 2Х приводит к ухудшению качест31925

4 полученной по - предлагаемому способу отбелки, значительно лучше. Содержание смолы в ней примерно на 0,15Х ниже, содержание альфа-целлюлозы и белизна вьппе соответственно на 0,30,6 и 1,0-1,2Х. Реакционная способность для образцов целлюлозы, полученных по предлагаемому способу, 10 выше чем по известному: замедляемость фильтрации меньше даже при более низких расходах сероуглерода и едкого натра. По предлагаемому способу замедляемость вискозного раствора—

15 25-32 с при расходе XC /XNaOH равном

90/ll, по известному 106 с при расходе XCS /XNaOH равном 70/11, эамедляемость фильтрации по предлагаемому способу 123-175 с, по известному не

20 Фильтруется.

Кроме того, при отбелке по предлагаемому способу существенно вьппе белизна целлюлозы, вязкость ее растворов, а также выход готовой продук25 ции, 1, Способ отбелки целлюпозы, вклю30 чающий делигнификацию ее хлорсодержащим реагентом, щелочную обработку в присутствии азотсодержащей добавки, добелку и кисловку, о т л и ч а ю— шийся 1ем, что, с целью повьппеЗ5 ния качества целлюлозы, в качестве азотсодержащей добавки используют вещество, выбранное из группы, содержащей амидоамин на основе карбоновых кислот и замещенных пропанди40 аминов и диметкпамид насыщенных карбоновых кислот, общей формулы

«0

Ц вЂ” C Ю где (для амидамина)

R -С,-С „-алкил кпи С -алкилен,  — Водород -(CHi )> Н(СНу )g 1

"а — -(С 4 4 "(СНз )и, С 4 Ъ |1Н (С||Я 4 1 1(СНЗ )2 > (для диметиламида)

R - водород, С -С -алкил;

R1 ЪВА Снз °

2. Способ по и. I о т л и ч а юшийся тем, что азотсодержащую добавку берут в количестве 0,1-1,0Х от массы абсолютно сухой целлюлозы.

3 13 ва целлюлозы. Расход добавки менее

0,1Х не обеспечивает достижения поставленной цели.

Пример 3. Сульфитную небеленую целлюлозу с жесткостью 98 п.е. и содержанием смолы 2,24Х после хлорирования (делигнификация) подвергают щелочной обработке по предлагаемому способу при повышенной температуре, как в примере 1, с добавкой амидоамина или диалкиламида в количестве

0,2Х от массы абсолютно сухой целлюлозы и для сравнения по известному способу с добавкой басперс-47. Затем целлюлозу добеливают гипохлоритом кальция в две ступени (Ц -Г -К) или ги охлоритом капьция и далее перекисью водорода (Г-П-К).

Оценивают показатель стабильности белизны целлюлозы, выраженный числом

Рс °

Результаты исследований представлены в табл.4.

Из данных табл.4 следует, что по сравнению с известным способом использование в процессе отбелки предлагаемых добавок в количестве 0,2Х от массы абсолютно сухого волокна поз -. воляет получить беленую целлюлозу с меньшим содержанием смолы, с более высокими показателями механической прочности н белизны, кроме того повышается стабильность белизны.

Пример 4, Сульфитную небеленую целлюлозу с жесткостью 45 п.е. и содержанием смолы 1,90Х обрабатывают как в примере 2 с применением добавки f3-(N,N-диметилпропандиамино)пропил) -капронамид, 3-(диметиламино)пропил-амида фракции кислот С, -Сд, диметилацетамнда в количестве О,ЗХ от массы абсолютно сухого волокна, и для сравнения — по известному способу с добавкой басперс-47.

Далее обработанную целлюлозу добеливают гипохлоритом натрия в две ступени и кислуют водным раствором двуокиси. серы.

Пригодность беленой целлюлозы для химической переработки оценивают по ее реакционной способности, Показатели качества беленой целлюлозы, полученной в примере 4, представлены в табл.5.

Из данных табл.5 следует, что по сравнению с известным способом качество сульфитной беленой целлюлозы, Формула изобретения I

1331925

Температура, та кат

15-20

3-.. 3,5

Хлорирование

Хлор, Двуокись хлора

20-70

10-12

Щелочная обработка при повышенной температуре

10-12

0 5-12

0,5-12

8-10

38-40 120

11/9,5

Гипохлорит натрия или кальция

6 7

5,8

Отбелка гипохлоритом или п ерекисью водорода

Гипохлорит натрия или кальция, или пе60-70 90

8-10

ll 5/10,5 рекись водорода

Водный раствор двуокиси серы

2,5/3,5

10

1 . Ступень Концентотбелки . рация целлюлозы массы, Х

Отбелка 10-12 гипохло ритом

Кисловка 2, 5-3

Используе- Расход мый хими- химикаГидроокись натрия

Добавки: тринатрийфосФат амидоамин карбоновых кислот и замещенных пропандиаминов басперс"47

Таблица 1

Продол- рН среды, житель- начальный/ ность, /конечный

1 мин

20-30 40-60 2,5/3

60-1 05 100-1 80 1 2/1 3

38-40 120-150 11/9,5

1331925

Таблица 2

Добавка

Ступень отбелки

О, 1X

0 5Х

ЖестСодержание смолы

Содеркание кость п.е. смолы, Ж

Хлорирование

1,83

1,81

5l.

0,72

0,88

50

Басперс-47 ному предл ага0,61

0,78

48 емому

0,62

0,78

0,58

0,74

48

0,58

0,71

0,54

0,69

45

44

0,71

0,58

Диме тип ац ет амид

0,57

0 73

Щелочная обработка при повышенной температуре по способу известДи-3-(диметиламино)пропил-ацетамид

3- (Диметиламино ) -пропилдеканамид

Ди-3-(диметиламино )пропил-олео амид 3- (N, N-диме тип-пропандиамино1 -npoami)— капронамид

3-(Диметиламино)-пропиламиды фракции кислот

pro

Диметиламиды фракции кислот С,-С

I од добавки Расход добавки

1331925

Добавка

Ступень отбелки

%ест кост п.е. ие ри кна, Хлорирование

1,81

Басперс-47

17,7

0,73

9,2

0,05

17,7

0,73

9,2

Os!0 известному

0,66

17,5

0,30

17 3

0,49

0,50

9,0

17,0

0,52

10,4

I O0

0,05

17,7

8,5

0,73 предлагаемому

7,!

OslO

0,66

0,30

7,0

0 50

16,4

6,8

0,50

0,45

16,0

0,41

6,8

1,00

)5,8

1,20»

0,48

l5,8

Oi05a

8,0

0,73

17,8

17,2

6,9

0,62

0,10

0,30

6,8

0,45

16,4

0,40

6,4

0,50

15,8

6,4

1,00

0,37

15,4.

11,8

15,0

0,43

8 4

0,72

17,7

0,10

0,66

17,0

6,8

0 53

0,30

16,6

0,50

6,7

0,47!

6,1

1,00

6,7

0,42

15,8

1,20

12,1

0,48!

5,4

Фйонтролънаб! опыт, Щелочная обработка при поэыиеныой теипературе по способу

f3-(N, !1-Диметнлпропандиаиино )пропил! -капронамщ

3-(Дииетилаиино)пропил-амид фракции кислот Се -C»

Диметипацетамид

° 1,20

0,05»

Таблица 3 арактеристика целлюлозы одер" ание

ИОЛЫ, Х

1331925

Таблица 4

Добавка

СтабильМеханическая прочность

Содер- Белиз

Отбелка целлюлозы на, Ж

Разрывная длина, м регибов

2,24

58,1 9000

Небеленая

1580

По известному способу

Басперс-47 0,82 86,6 5200

2,4

400

По предлага.емому способу

Ди-3(диметиламино)-пропил-ацетамид 0,69

87,6 6300

500

1,2

0,70 87,4 6500

550

1,2

Ди-3-(диметиламино)-пропилолеоамид 0,70

88,0 6500

560

0,9

0,63 88,9 7200

0,7

575

0,65 88,2 7000

0,6

575

Диметилацетамид

0,63 88 ° 4 7200

0 ° 9

550

0,66 88,0 7200

575

3-(Диметиламино)-пропил-деканамид

СЗ-(N N-Диметил-пропандиамино) -пропил1 -капронамид

3-(Диметиламино ) -пропил-амиды кислот фракции С -С,6 амиды кис лот фракpf С4 жанне

: смолы ! Х

Излом, число двойных пеность белизны вРа

13!

1331925

Таблица 5

Добаик

Вяэкость, ИПа-с

Белиэиа, I

Вьаод, 2

Иэиестиьй Васлерс-47

0,47 92,5

Пред- P«(N ))-димелага- . тиллролаиewe диамиио)лроцил1 -калроиавяд 0,33

93 3

036 928

0 34 92,8

Динетилами дм, фракции кислот С<-С 0 33 92 ° 6

Составитель А.Ионосов

Техред М.Ходаннч Корректор А.Обручар

Редактор Н.Гунько

Заказ 3773/25

Тираж 340 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г,Ужгород, ул.Проектная,4

Слособ

Отбел» ки целлВ» лоам

3-(Диметиламиио)-лролиламидм фракции кислот с„-c„

"t

Диме тилак)етюа4д

Не

l 06 197 фильт- 23,8 90,6 78,3 рует25 39 123 3)э2 91 ° 8 80@4

30 45 -156 28,9 91 ° 6 . 79,8

28 4) «62 29эО 9)э8 80е0

32 52 175 30 8 91,8 ° 80у3