Способ отбелки целлюлозы

 

Изобретение относится к технологии отбелки целлюлозы и позволяет снизить потери выхода и улучшить качественные показатели целлюлозы при одновременном сокращении расхода диоксида хлора. Целлюлозу обрабатывают в четыре ступени, первую и третью из которых проводят циклоалифатическим гидропероксидом, а вторую и четвертую - диоксидом хлора. В качестве циклоалифатического гидропероксида используют соединение, выбранное из группы, содержащей ди-

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 О 21 С 9/16, 9/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ . (21) 4773648/12 (22) 25.12.89 (46) 30.01.92. Бюл. ¹ 4 (71) Всесоюзное научно-производственное объединение целлюлозно-бумажной промышленности (72) Л.П.Трофимук, Т.А, Быстрова, Е.А.Чижикова и Т.П.Ласкеева (53) 676.1.023.1 (088.8) (56) Патент CLUA ¹ 4222819, кл. О 21 С 9/16, 1980.

Патент США ¹ 3865685, кл, 0 21 С 9/14, 1975, (54) СПОСОБ ОТБЕЛКИ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ (57) Изобретение относится к технологии отбелки целлюлозы и позволяет снизить потеИзобретение. относится к способам отбелки целлюлозы и может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности в производстве целлюлозы.

Известны способы отбелки целлюлозы путем обработки отбеливающими реагентами такими, как газообразный хлор, гипохлориты, хлорамины, диоксид хлора, Известен способ отбелки целлюлозы из хвойных и лиственных пород древесины путем использования одновременно с соединениями хлора различных неорганических и органических отбеливающих веществ. В качестве отбеливающих веществ используют пероксиды водорода, натрия, бария, перборат натрия, надуксусную, надмуравьиную. надпропионовую кислоты, а также гидро,, Ы,, 1708977 А1 ри выхода и улучшить качественные показатели целлюлозы при одновременном сокращении расхода диоксида хлора. Целлюлозу обрабатывают в четыре ступени, первую и третью из которых проводят циклоалифатическим гидропероксидом, а вторую и четвертую — диоксидом хлора. В качестве циклоалифатического гидропероксида используют соединение, выбранное из группы, содержащей ди-(1-гидропероксициклогексил)-пероксид, ди-(1-гидропероксициклопентил)-пероксид, 1-гидрокси- t-гидропероксициклогексан, гидрокси-1-гидропероксициклопентан 1гидропероксициклогексилэмин и

1-гидроксипероксициклопентиламин. 1 табл. кси- и аминокарбоновые кислоты. Используются органические кислоты, имеющие две и более карбоксильные группы и от одной до десяти гидроксильных групп. Количество добавляемых органических отбеливающих веществ составляет от 0 1 до 4 ь.

Недостатками укаэанного способа являются разрушение структуры целлюлозы во время отбелки и резкое снижение ее вязкости. С целью уменьшения деструкции целлюлозы добавляют комплексные соединения магния, например карбонат, сульфат, гидроксид и оксид магния.

Наиболее близким является способ отбелки целлюлозы в четыре ступени с использованием органических перекисных соединений, таких как производные циклических спиртов: циклопентилгидроперок7

Формула изобретения

Способ отбелки целлюлозы путем обработки ее в четыре ступени, первую и третью из которых проводят циклоалифатическим гидропероксидом, а вторую и четвертую— диоксидом хлора, о т л и ч а ю щ и и с 5(тем, что, с целью снижения потерь выхода и улучшения качественных показателей целлюлозы при одновременном сокращении расхода диоксида хлора. в качестве цикло17089

88 113 58

2 Пероксид водорода Небе

53 40 87 63 69 83 6500 6,5

Применение пероксидов,полученных на основе циклических спиртов (по прототипу) 3 ЦиклогексипгидроQ-OOH

4 цмклопентипгидро56 36 84 64 70 81

6000 7,0 пероксид

58 34 85 60 72 81 5500 7,0

Приненение пероксидов, содермаиих активный кислород в цикле (по прототипу) ооон

5 Дикумилпероксид

65 26 69 50

57 35 62 48

Применение пероксидов, полученных на основе циклических кетонов (согласно изобретению) Эб 60 100 66 95

86 7200 5,0

41 53 103 64 87

87 7000 4,8

87 7500 5,0

45 49 112 61 110

10 1-Гидрокси-I-гидро" пероксициклопемтан

Q-ООН

ОН

1-Гидроперокси" циклогексиламин

; г- ООН

47 47 112 60 109

7500 5,0

46 48 105 63 87

7200 5,2

12 1-Гидроксипероксициклспентил ООН

7300 5,0

40 54 102 65

100 т

Составитель Л.Трофимук

Техред M.Ìîðãåíòàë

Корректор M.Äåì÷èê

Редактор А.Долинич

Заказ 410 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ. СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Ir HH3 СНН1

©- -o-o- --©

СН, ОН, 1,2-Диоксабенз (4) циклогексан-3 ° 6-дион 0 1

Klo о

Ди- (1- гндропероксициклогексил)-пе"""Ч; 9.

1-Гидрокси-1"гидропероксициклогексан

Я-оон

Ди- (1-гидропчроцси0Н циклопентил)-перекись

Ч

-О-Π— )

О Н ООН

77 8 алифатического гидропероксида используют соединение, выбранное из группы, содержащей ди-(1-гидропероксициклогексил)-пероксид, ди-(1-гидропероксициклопентил)-пероксид

1-гидрокси-1-гидропероксициклогексан, 1гидрокси-1-гидропероксициклопентан, 1гидропероксициклогексиламин и

1-гидроксипероксициклопентиламин.

1708977 пература обработки 70" С; продолжительность 60 мин, степень делигнификации после 1-й ступени 37%.

Вторая.ступень; отбелка диоксидом хлора, расход ООг 1,0%, температура 70 С, продолжительность 180 мин, Третья ступень: отбелка пероксидами на основе циклических спиртов, расход пероксида 0 8%, расход стабилизатора 0 8%, расход NaGH 1%, температура 70 С, продолжительность 180 мин, Четвертая ступень: отбелка диоксидом хлора, расход CION 0,6%, температура обработки 70 С, продолжительность 180 мин.

После отбелки целлюлоза имела белизну 81, разрывную длину 5500 — 6000 м, химические потери при отбелке составили 7%.

Пример 3 (в табл. № 5 и 6). Для сравнения образец целлюлозы по примеру

1 отбеливали пероксидом на основе ангидридов в одну ступень (II), согласно одному иэ вариантов прототипа, В качестве отбеливателя использовали пероксид, содержащий в цикле активный кислород-.дикумилперокСН СН

QQ -С- О-О-С-Q

CCHH H

15

25

30 и 1,2-диоксабенз Id) циклогексан

-3,6-дион. (О

После 1-й ступени целлюлоза имела высокую жесткость и низкую вязкость. 35

Степень делигнификации составила всего 23%, Дальнейшая добелка по схеме

Д-П-Д нецелесообразна.

В последующих примерах использовали предлагаемые отбеливатели на основе 40 циклических кетонов, Пример 4 (в табл. ¹¹ 7и 8). Образец целлюлозы по примеру 1 отбеливали по полной схеме П вЂ” Д-П вЂ” Д с использованием двух пероксидов на основе циклогексана — 45

Q p+ лип 1гидропероксициклоООН ООИ гексил) и (- OOII — 1-гидрокси-1-гидропероксицикло-гексан. 50

Первая ступень: отбелка пероксидом, расход 3%, температура обработки 70 С, продолжительность 60 мин, Вторая ступень: отбелка диоксидом 55 хлора, расход CION 0,6%, температура 70 С, продолжительность 180 мин.

Третья ступень: отбелка пероксидом, расход пероксида 0,8%, продолжитель- . ность 180 мин.

Четвертая ступень: отбелка диоксидам хлора, условия по примеру 2.

В этом и последующих примерах стабилизатор не применяли.

В результате отбелки получена целлюлоза с белизной 86-87%, разрывной длиной

7000 — 7200 м, вязкость 87,95 мПас. Химические потери составили 4,8 — 5,0 .

Пример 5 (в табл.

¹ 9 и 10). Образец целлюлозы по примеру 1 отбеливали по полной схеме П вЂ” Д вЂ” П—

Д с использованием пероксидов на основе циклопентана—

Q OH 1-гидрокси-1-гидропероксициклоOOH пентан и к

p p+ — ди-(1-гидропероксицикло-пенгил)OOH ООН пеРоксиД

Условия отбелки по примеру 4, В результате отбелки получена целлюлоза с белизной 87%, разрывной длиной

7500 м, вязкостью 109 — 110 мПас.

Химические потери составили 5%, Пример 6 (в табл. ¹ 11 и 12), Образец целлюлозы по примеру 1 отбеливали по схеме П-Д-П вЂ” Д. В качестве отбеливателя использовали аминопероксиды— (Г-ООН вЂ” 1-гидроперокси цикл опентиламин г и Н1

-iI

Q — OOH — гидропероксициклогексиламин.

Условия отбелки по примеру 4.

В результате отбелки с использованием аминопероксидов качественные показатели целлюлозы находятся на том же уровне, что и при использовании других пероксидов на основе циклических кетонов.

Использование органических пероксидов на основе циклических кетонов обеспечивает: снижение потерь выхода целлюлозы на 1,0 — 1,5% по сравнению с известными способами отбелки; повышение белизны целлюлозы по сравнению с известными способами отбелки другими пероксидами на 3—

5%; достижение высокой степени делигнификации (55 — 60%) при сохранении вязкости почти на исходном уровне; повышение разрывной длины на 1000-1500 м; сокращение расхода диоксида хлора на 2-4 кг/т.

Способ может быть осуществлен на предприятиях по производству целлюлозы с использованием предлагаемых отбели телей. получение которых не требует cno;,; — ного оборудования, расхода тепла и больших энергозатрат.