Способ отбелки хлопковой целлюлозы
Союз Советсииз
Социалистические республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Дата опубликования описания 2 30282 (51)M. Кл. О 21 С 9/1О Вщумарстеевае комитет СССР ае йвлатт кзоврвтвикв н вткрытяй (53) УД К 676 .1. .023 ° 1 (088. 8} К. Г. Комкова, P. Б. Цокол аев, А. М. Гольцев, Л. Н. Малыше в, B. И; Еропов, В. И. Сидоров, Е. И. Никулина, С. 6. Ховряков, Н. В. Гор ькова и Т. М..:Ку61ючщо / (72) Авторы изобретения (2!) Заявитель Владимирский химический завод (54) СПОСОБ ОТБЕЛКИ ХЛОПКОВОЙ ЦЕЛЛ10ЛОЗЧ Изобретение относится к отбелке целлюлозы, в частности хлопковой целлюлозы для ацетилирования. Известен способ отбелки хлопковой целлюлозы гипохлоритом натрия в щелочной среде с последующей кисловкой (1). Однако этот способ предусматривает использование хлора, который взрывоопасен в обращении и оказывает вредное воздействие на окружающую среду. Для промывки целлюлозы после обработки ее гипохлоритом натрия и для кисловки требуется дополнительный расход умягченной воды ° Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ отбелки хлопковой целлюлозы, согласно которому целлюлозу смешивают с водой в соотношении 1: 2 О или 1: 1 0. В водную суспензию целлюлозы вводят 53 концентрированной 0-фосфорной кислоты и 0,34 перманганата калия от веса сухой целлюлозы. Процесс отбелки проводят при о 50 - 55 С и рН отбеливающей ванны 2,2. — 2,5 в течение 10 мин. Затем из.быток окислителя восстанавливают известным восстановителем (2 ). Однако известный способ в производственных условиях является неэффе кт и вны м, т а к как т ребует вы с оки х температур. В многотоннажном производстве проведение отбелки в течение 10 мин практически не представляется возможным, так как за такой короткий период нельзя достичь тщательного и равномерного перемешивания суспензионной массы. Раздельное введение в реакционную массу отбеливающих реагентов при высоких температурах (50 — 55 С) при водит к большим э нер гозатратам, а также к деструкции целлюлозы и получению ее с низким содержанием oL целлюлозы. Отбеленная по известному способу хлопковая целлюло эа не однородна по белизне, имеет низ3 90 кое содержание с" целлюлозы и высокое содержание гемицеллюлоз (пентозанов), вследствие чего обладает недостаточной пригодностью к ацетилированию, т.е. низкой реакционной способностью. Цел ью и зобрет ения является повышение эффективности способа отбелки хлопковой целлюлозы и повышение реакционной способности ее. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу отбелки хлопковую целлюлозу обрабатывают водным раствором, содержащим 0,1 - 0,2 г/л перманганата калия и 1- 3 г/л серной кислоты, при рН 1,4 — 2,0 и 20 — 30 С. Способ осуществляется следующим образом. Приготавливают водный раствор, годержащий 0,1 - 0,2 г/л перманганата калия и 1- 3 г/л серной кислоты при рН 1,4 - 2,0 и 20 — 30 С. Хлопковую целлюлозу обрабатывают приготовленным водным раствором путем перемешивания суспензионной массы в течение 10 - 60 мин при 20 - 30 С и модуле 1:10 - 1:20. Полученную суспензию обрабатывают восстановителем при перемешивании в течение 30 " 60 мин при той же температуре. Затем раствор сливают, отбеленную хлопковую целлюлозу промывают умягченной водой до нейтральной среды, отживают и сушат до содержания влаги 3 - 8i. Пример 1 а) При готовление отбели вающе ro водного раствора перманганата калия и серной кислоты. В аппарат емкостью 40 м заливают 35 м умягченной воды с температурой 20 - 30 С и при перемешивании загружают 20 - 60 л 931-ной технической серной кислоты для получения водного раствора, содержащего 1 — 3 г/л серной кислоты и достижения рИ 1,4 - 2,0. Затем в этот же аппарат при перемешивании добавляют 130 - 250 л 3/-ного водного раствора перманганата калия, обеспечивая содержание его в растворе 0,1-2,0 г/л б). Обработка хлопковой целлюлозы раствором перманганата калия и щавелевой кислоты. 26 м при гот о вленно го от бели вающего водного раствора, содержащего 0,15 г/л перманганата калия, 3,0 г/л серной кислоты, при рН 1,40 ь подают в аппарат емкост ью 33 м, в котором находится l300 кг хлопковой 7119 4 1Е 3S И М 49 43 5О 5S целлюлозы, сваренной из линта Забайкальского хлопкового завода (086) и промытой до нейтральной среды. Хлопковую целлюлозу обрабатывают указанным раствором путем перемешивания массы в течение 60 мин при 20 С, модуле 1:20. Затем в аппарат добавляют в качестве восстановителя 600 - 800 л 1i-ного водного раствора щавелевой кислоты. Суспензионную массу перемешивают в течение 60 мин о при 20 С, после чего раствор сливают, отбеленную хлопковую целлюлозу промывают умягченной водой до нейтральной среды, отжимают и сушат до содержания влаги 3-8 . Образцы полученной целлюлозы анализируют на фильтруемость и прозрачность "сиропа" первичного ацетата целлюлозы ПАЦ ) по ТУ 6-06-427-76, белизну - по ГОСТ 595-73 и содержание пентозанов - по ГОСТ 10820-64. Пример 2. Хлопковую целлюлозу обрабатываюг водным раствором, как в примере 1, но содержащем 0,2 г/л перманганата калия, 1,3 г/л серной кислоты, при рН 1,75, температуре 25 С и модуле 1:25. Пример 3, а) Приготовление водного раствора перманганата калия и серной кислоты. В эмалированный бак емкостью 20 л заливают 13,5 л умягченной воды с температурой 20 - 30 С и при перемешивании загружают 10 - 16,5 мл чистой для анализа 944-ной серной кислоты для получения водного раствора, содержащего 1,3 - 2,1 г/л серной кислоты, при рН раствора 1,60 - 1,93. Затем в бак при перемешивании заливают 20 - 35 мл 63-ного раствора перманганата калия, обеспечивая содержание его в растворе 0,1 - 0,2 г/л. б) Обработка хлопковой целлюлозы водным раствором перманганата калия и щавелевой кислоты. 10 л приготовленного отбеливающего водного раствора, содержащего 0,1 г/л перманганата калия, 1,23 r/ë серной кислоты, при рН раствора 1,93 подают в аппарат емкостью 30 л, в котором находится 500 r хлопковой целлюлозы, сваренной из линта Забайкальского хлопкового завода (086 ) и промытой до нейтральной среды. Хлопковую целлюлозу обрабатывают указанным раствором путем перемешивания массы в течение 30 мин при 30 С и модуле 1:20. Затем в ап90711 5 парат добавляют в качестве восстановителя 360 мл 1 -ного раствора щавелевой кислоты и содержимое в аппарате перемешивают в течение 30 мин о при 30 С. Затем раствор сливают, от- 5 беленную хлопковую целлюлозу промы-. вают умягченной водой до нейтральной среды, отжимают и сушат до содержания влаги 3 - 83. Образцы полученной целлюлозы анализируют, как в примере 1. Пример 4 Хлопковую целлюлозу обрабатывают как и в примере ts но в течение 15 мин отбеливаюшим 9 6 водным раствором, содержащим 0,2 ггл перманганата калия, 2,15 г/л серной кислоты при рН раствора 1,60, темпе-. ратуре 20 С и модуле l:20. Пример 5. Хлопковую целлюлозу обрабатывают как в примере 3, но в течение 15 мин отбеливаацим водным раствором, содержащим 0,2 r/л перманганата калия, 1,1 г/л серной кислоты при рН 1,9, температуре 30 С и модуле 1:20 Условия отбелки и качественйые показатели хлопковой целлюлозы, отбеленной по предлагаемому способу, приведены s таблице. 907119 ° Ф бЭ 0 б.В л С0 а л ф б0 е е аА Ф В» о р р р Ф о CO ° Ф о » о е о о Ф В o, o lA CaI о р сб .а ФбЪ бббб o o » Ф о а СО Ф ф Л,0 б0 » » о î о 1Ч Ф б lA » » о а м» о » Ж л о бч м 01 0а 0а Ю 61 М бб бч СО С0 бА - и Ф б0 Фюб 1Ч М о Мб а О С1 C 4 1Ч 1Ч 1Ч о » о 01 С0 Об ае бО » О\ 01 Об 01 л an ъа » » СП Об 0\ ОЪ Об о м м o o ббб О О 1Ч а î о Ф Щб В Ю о о о ln Фб цi Л 0l ln IA nI м 4 \ бб б N I Ф б 1 л ло м ° м Ф МбС0 Обо 0 В а» 1 a0tl Сбl V 1 о о 2 а 1Ч g 1 Ф 3 Ф ф ф а б"б В р » О Ф ° ч an .an б0 д ° ° 0» у у» о о о о р Ь«1 Вч:б ап»» Ф о caI бЧ СЧ 1Ч . 1Ч 1Ч а ь о ббб о а о б0 Я ббпр Ф» ° ° ln e an a о а б о О 1Ч ln а в а а о а о еч еч м еч па м м сч л о о бЧ М ФбЪ М 1 ) ! I I 1 1 1 б 1 1 б f 1 l l 1 ! I ! 1 ! б I 1 t б б б б 1 10 907119 Формула изобретения Составитель А. Моносов Техред 3. Фанта Корректор Н.Швыдкая Редактор О. Половка Заказ 530/3б Тираж 401 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, M-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Хлопковая целлюлоза, отбеленная по предлагаемому способу, имеет более однородную степень полимериэации, высокую белизну, большое содержание д(-целлюлозы и низкое содержание пентозанов по сравнению с целлюлозой, отбеленной по известным способам. Эти показатели обуславливают хорошую реакционную способность целлюлозы к ацетилированию, которая характеризуется фильтруемостью и прозрачностью "сиропа" первичного ацетата целлюлозы, получаемого в результате ацетилирования целлюлозы. Использование предлагаемого способа отбелки хлопковой целлюлозы обеспечивает возможность получения целлюлозы в крупнотоннажном производстве с высокой реакционной способностью, сокращение продолжительности отбелки хлопковой целлюлозы в производственных условиях на 1,5 ч и Ъ расхода умягченнои воды до 50 м на 1 т целлюлозы, не оказывает вредного воздействия на окружающую среду изза отсутствия хлора. Способ отбелки хлопковой целлюлозы путем ее обработки перманганатом калия в присутствии минеральной кислоты и последующего введения восстановителя, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности способа и реакционной способности целлюлозы к ацетилированию, в качестве минеральной кислоты используют серную кислоту и обработку хлопковой целлюлозы проводят водным раствором, содержащим 0 1 - 0,2 г/л 1 перманганата калия и 1 - 3 г/л серной кислоты, при рН 1,4 - 2,0 и тем" пературе 20 - 30 С. Источники информации, Zp принятые во внимание при экспертизе 1. Технологический регламент Владимирского xNHH GKot-o завода Ь" 127, 26.08 77. 2. Авторское свидетельство СССР 11 497373, кл. D 21 C 9/10, 1973 (прототип).
