Способ отбелки целлюлозы

 

Союз Советских

Социалистических республик

П И С А Н И-Е

И3ОБРЕТЕН ИЯ (11) 603725

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (81) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.06.75 (21) 2145230/29-12 с присоединением заявки № (61) М. Кл. o21С 9/16

Государотееииый комитет

Сонета Миииотроо СССР оо делам изобретеиий и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.04.78. Бюллетень № 15 (53) УДК 676.1.023.1 (088.8) (45) Дата опубликования описания 2&03.78 (> 2) Авторы изобретения

Е. Д. Перминов,Ю. А. Кремлякови Г. В. Рачков

Всесоюзное научно-производственное объединение целлюлозно- бумажной промышленности

= (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОТБЕЛКИ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

Изобретение относится к способам отбелки целлюлозы и может быль использовано в целлюлозно- . бумажнойпромышленности при отбелке целлюлозы из древесины и других растительных материалов.

Используемые,в настоящее время для отбелки целлюлозы хлор и его производные не могут счи-: таться перспективными отбеливающими реагентами, поскольку их применение приводит к загрязнению воздушного бассейна и сточных вод отбельных цехов ядовитыми хлорсодержащими соединениями.

Для охраны окружающей среды перспектвиньтм является использование кислородсодержащях отбеливающих реагентов: кислород в щелочной среде, перекись водорода, озон, исключающих загрязнение ат-: мосферы ядовитыми газовыми выбросами и существенно снижающими токсичность и БПК сточных вод отбельных цехов цештюлозных заводов.

Известен способ отбелки древесной массы озонсодержащиМ газом с использованием в качестве 2Е

I добавкН перекисных соединений в количестве 0,0251,0% от массы абсолютно сухого волокна. Добавку перекисных соединений производят для обеспечения лучшей белизны и мехинической прочности целлюлозусодержащего материала. Ж!!, j !

1

I С" ..

«! !

;., .. I . v7!li:а ° ID. !

Я

Перекись водорода применяется также при отбелке некоторых видов небеленых целлюлоз. полуцеллюлоэы, древесной массы в одну ступень с целью получения полубеленых полуфабрикатов. .Известен способ отбелки целлюлозы тутем делигнификации небеленой целлюлозы, щелочной; зкстракцин, обработки гипохлоритом и последую. щей добелки. После обработки гипохлоритом целлюлоза,имеет белизну порядка 70-75% белого. Она может быль добелена далее двуокисью хлора или перекисью водорода в одну ступень до 82-86% бе-, лого, Добелку перекисью водорода прн данном атособе ведут при рН среды 10 — 10,5 температуре

50 —.70 С; продолжительности 2 — 5 час в присутствии стабилизатора — силиката натрия. Расход цере. киси водорода, составляет 1 — 5% от массы абсолютно сухой целлюлозы.

При известном способе первую ступень отбелки — делигнификацию небеленой целлюлозы — проводят путем хлорирования. Однако для того, чтобы эффективно провести обработку целлнлюзьт типохлоритом, а также последующую добелку необходимо после хлорирования из целлюлозы извлекать . хлорлигнин. Поэтому при известном способе после

603725

Таблица 1

Расход NaOH, % от массы абс. сух. волокна

Расход перекиси водорода,% от массы абс. рН среды, конечный

Растворимость лигнина, % от присутсгв ующего в небеленой

Израсходовано перекиси водо. рода, % от заданной

Жесткость целлюлозы, п. е. сух, волокна целлюлозе

3,0

4,5

5,5

6,5

7,5

9,0 и,а

11,5

1 1,9

12,0

12,1

12,0

99

64

56

51

47

37,0

57,0

58,4

60,5

64,3

69,2

Таблица 2

55 2 3 60

Хлориров ание

Щелочная экстракция

20 11О 12О 70

Гипохлоритная отбелка

2,2 9 — 10 150 40

3 хлор:4рования вводят дополнительную ступень щелочную экстракцию.

С целью повышения эффективности отбелки целлюлозы по предложенному способу делигнификацию небеленой целлюлозы проводят перекисью водорода при рН 11 — 14, температура 90 — 100 С, расходе перекиси водорода 2 — 6% от массы абсолютно сухого волокна, Делигнификацию ведут в присутствии ингибитора деструкции, например сульфата магнии. При проведении делигннфикации небеленой целлюлозы по указанному режиму наблюдается эффективное окиснениЕ и растворение в щелочной среде остаточного лигнина целлюлозы, что обеспечивает успешное проведение последующей отбелки гипохлоритом натрия.

Предлагаемый способ отбелки осуществляют следующим образом.

Небеленую целлюлозу обрабатывают перекисью водорода в щелочной среде при высокой температуре в присутствии ингибитора деструкции целлюлозы, например, сульфата. магния. Условия обработ. ки следующие: расход перекисного соединения 2—

6% к массе абсолютно сухой целлюлозы, расход щелочи 1 — 4% до создания рН среды 11 — 14, расход сульфата магния 0,1 — 1,0%, температура процесса

После делигнификации целлюлозу обрабаты . вают гипохлоритом натрия, расход реагента составляет 2,2% от массы абсолютно сухого волокна, тем- + пература обработки 40 С. Для сравнения целлюло4

90 — 100 С, продолжительность 0,5 — 2,0 час концентрация массы 10 — 20%.

Затем целлюлозу после промывки подвергают отбелке гипохлоритом натрия с температурой 40 С, расход активного хлора, 1,5 — 2,2% к массе абсолютно сухого волокна, концентрация массы 10 — 12%, рН 9-10. При этом достигается белизна целлюлозы

70-80%. Для достижения большей белизны целлюлозы производят дальнейшую добелку двуокисью хлора с температурой 70, расход С!0 — 1% к массе абсолютного сухого волокна, концентрация массы 10 — 12%.

Способ проверен в лабораторных и полузаводских условиях.

Пример 1. Небеленую сульфатную целлн лозу из древесины лиственницы жесткостью 114 пе. обрабатывают перекисью водорода в присутствии сульфата магния в количестве 0,1%. Расход перекиси водорода составляет 4% от массы абсолютно сухого волокна. Продолжительность обработки 2 час, 1емпература порядка 100 С. Такой режим об. работки позволяет удалить до 69,2% остаточного лигнина небеленой целлюлозы. Расходы реагентов ы полученные результаты представлены в табл, 1.f зу отбеливают по известному способу: хлорирование — щелочная экстракция — обработка гипохлоритом. Условия отбелки по известному способу представлены в табл. 2.

603725

2.2

Предлагаемый

7400

Известный

Таблица 4

36,7

28,2

100: 45

100 54

Сульфатная из лиственницы

38,3

46,2

23,7

100 16

100 28 е

114 53

69 36

32,9

Сульфатная из клена

Сульфитная из хвойной древесины

78,1

57,9

69,0

67

Формула изобретения

Z. Способ по п. 1, отличающийся

81 тем, что делигннфикацию ведут в присутствии инги.

72 битора деструкция, например, сульфата магния.

Составитель А. Яоносов

Техред, О.Андрейко Корректор Д. Мельниченко

Известный

Предлагаемый

86 0 7400 85.8 7900

Редактор Е. Скляревская

Заказ 2020/26

Тираж 497 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/S

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

Показатели к,"чества беленой целлюлозы, полученной по предлагаемому способу и известному, представлены в табл. 3.

Таблица 3

Данные, представленные в табл. 4, показывают, что делигнификация перекисью водорода наиболее эффективна в отношении снижения жесткости (содержания остаточного лигнина) для сульфитной хвойной целлюлозы. Одновременно с уменьшением жесткости сульфитной целлюлозы существенно увеличивается ее белизна (78,1% белого).

Сульфатная целлюлоза также подвергается делигнифнкация до жесткости, позволяющей успешно проводить дальнейшую отбелку. Сульфатную целлюлозу после указанной делигнификации перекисью водорода отбеливают по схеме: обработка гипохлоритом — добелка, включающая обработку двуокисью хпора, горячее щелочение, обработка двуокисью хлора.

Для сравнения эту целлюлозу отбеливают по известному способу: хлорирование — щелочная экстракция — обработка гипохлоритом — добелка по

45 приведенной схеме.

Показатели качества целлюлоз представлены в табл. 5. Таблица 5

Пример 2. Три образца небеленой сульфатной целлюлозы и один образец небеленой сульфитной целлюлозы подвергают обработке перекисью водорода при следующих условиях: расход — 5% (цпя сульфатной целлюлозы) и 3% пля сульфитной, расход щелочи во всех случаях — 3%, сулырата магния — 0,1%, концентрация массы 10%, температура

95" С, продолжительность 2 час. Полученные результаты представлены в табл. 4.

Таким образом, предлагаемый способ отбелки целлюлозы позволяет получать полубеленую и беленую целлюлозу, не применяя для отбелки такого токсичного вещества, как хлор. Показатели качества целлюлозы при этом находятся на одном уровне с аналогичными показателями целлюпозы, отбеленной по известному способу.

Отбелка небеленой целлюлозы по предпагао ьюму способу позволяет сократить число cryaeaei, отбелки, что повышает эффективность процесса, 1. Способ отбелки целлюлозы путем делигнификации небеленой целлюлозы, обработки гипохлоритом и последующей добелки, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса, денигнификацию проводят перекисью водорода при рН 11 — 14, темп ратуре 90100 С и расходе перекиси водорода 2 — 6% от массы абсолютна сухого волокна