Способ отбелки целлюлозы

СОЮЗ СОВЕТСНИХОНАННАННННРЕСОУБЛИН 3 Щ) 0 21 С 9/10 ГОСУДМфСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРнп АЕЛАА нннинннн н ннюнннОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСНОМУ ССНДСТВЪСТВУ(71) Всесоюзное ордена ТрудовогоКрасного Знамени научно-производст"венное объединение целлюлозно-румажной промышленности(54)(57) СПОСОБ ОТБЕЛКИ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ,включающий смешение суспензии цел"люлозы со щелочным раствором, подачу в полученную смесь кислородсодержащего газа и обработку смесиуказанным газом при повышенных температуре и давлении, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения выхода и улучшения качественныхпоказателей целевого продукта, передподачей кислородсодержащего газа изсмеси отбирают щелочной раствор вколичестве 25-50 об.% от его заданного объема и добавляют аликвотныйобъем воды.Изобретение относится к способам кислородно-щелочной отбелки целлюло- эы и найдет применение в целлюлознобумажной промышленности.Известен. способ отбелки целлюлозы, заключающийся в обработке исход ного целлюлозосодержащего материала молекулярным кислородом в щелочной среде при повышенных температуре и давлении в присутствии различных стабилизирующих добавок, например соединений магния ( 1 ).Недостатком способа является наличие окислительной деструкции, нежелательной для целлюлозы, в силу малой эффективности добавок. 15Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигае- мому эффекту является способ отбелки целлюлозы, включающий смешение суспензии целлюлозы со щелочным раствором, подачу в полученную смесь кислородсодержащего газа и обработку смеси указанным газом при повышенных температуре и давлении 2).Недостатком известного способа является незначительный выход целлюлозы и низкие качественные показатели последней,Цель изобретения - повышение выхода и улучшение качественных показателей целевого продукта 30Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включаю" щему смешение суспензии целлюлозы со щелочным раствором, подачу в по" лученную смесь кислородсодержащего 35 газа н обработку смеси укаэанным газом при повышенных температуре и давлении, перед подачей кислородсодержащего газа из смеси отбирают щелочной раствор в количестве 25- 4 50 об. от его заданного объема и добавляют аликвотнцй объеМ воды.Необходимость отбора указанного количества щелочного раствора иэ смеси и замена его аликвотнцм объемом 45 воды вызвана тем, что присутствие в смеси избыточного количества гидроксильных ионов после достижения сорбционного равновесия приводит к увеличению рН отбельного раствора, а следовательно, к ускорению нежелательного для целлюлдзы процесса деструкции.Способ осуществляют следующим образом.Суспенэию небеленой целлюлозы смешивают с заданным объемом щелоч-. ного раствора (едкий натр, белый щелок), повышают температуру реакционной смеси и отбирают иэ смеси щелоч" . ной раствор в количестве 25-50 об. бО а в смесь добавляют аликвотный объем воды. Затем в смесь подают под давлением кислородсодержащий гаэ.Отбор щелочного раствора иэ смес может быть осуществлен любым способом, например путем отжима массыили путем вытеснения его под давлением,Б р и м е р 1. Сульфатную небеленую целлюлозу иэ древесины сосны,жесткостью 122 перманганатных единицы (п.е,),отбеливают молекулярнымкислородом при давлении кислорода0,8 МЛа, концентрации массы 7, температуре 110 С в течение 60 мин, Вкачестве щелочного реагента используют едкий натр в количестве 3 0от массы а.с. волокна. В началепроцесса задают 33 от всего объемащелочного раствора, остальную частьщелочи вводят через 15 мин от начала обработки (опыт 1 - известныйспособ).Сульфатную небеленую целлюлозуиз древесины сосны, жесткостью122 п.е., отбеливают молекулярнымкислородом по указанному режиму. Вкачестве щелочного реагента использу"ют едкий натр в количестве 3,0 отмассы а.с. волокна.В начале процесса задают 100 отвсего объема щелочного раствора. Затем при 105 С перед подачей кислоро"ода отбирают 20 и 25 от заданногощелочного раствора и заменяют аликвотным объемом воды (опыт 2 и 3предлагаемый способ).Физико"химические показатели небеленой целлюлозы, жесткостью122 п.е., и целлюлозы, прошедшейкислородно-щелочную отбелку, поизвестному и предлагаемому способамприведены в табл, 1.Полученные результаты кислороднощелочной отбелки показывают, чтоприменение предлагаемого способапозволяет увеличить глубину делигнификации целлюлозы (жесткость целлюлозы 53 п.е против 60 п.е. по иэ"вестному способу). При этом наименьшая деструкция целлюлозы наблюдается в опыте 3 (25 об. отобранногощелочного раствора) .П р и м е р 2. Сульфатную небеленую целлюлозу из древесины сосны,жесткостью 111 п.е., отбеливают МОлекулярным кислородом при давлении0,8 МПа, концентрации массы 7 темоУпературе 110 С в течение 60 мин. Вкачестве щелочного реагента используют белый щелок (смесь .дкого натраи сульфида натрия) сульфидностью28 в количестве 3,0 от массы а.с.волокна (по эффективной НаОН). В начале процесса задают 50 от всегообъема щелочного раствора, осталььую щелочь вводят через 15 мин отначала обработки (опыт 1 - известныйспособ).Сульфатную небеленую целлюлозу иэдревесины сосны, жесткостью 111 п.е.,отбеливают молекулярным кислородом поуказанному режиму. В качестве ще1036820 Т а б л и ц а 1 Количест"во отобранной щело"чи, об. рН Способобработкицеллюлозы Опыт началь-, конечная ная Небеленая целлюлоза Известный 136 29,1 122 96 . 40,5 954 43,5 96,2 44,1 56 9,6 60 11,9 Предлагаемый 9,4 53 12,3 20,0 9,3 53 56 121 25,0 Таблица 2 Вязкость1 м,а.раствораИПас рН Способобрабткицеллюлозы Опыт Жесткостьп.е. Количество отобранной щелочи, об.ВЫход оуБелизна,началь- конечная ная Небеленая целлюлоза Известный 29,0 111 110 94,9 46,695,2 50,495,3 49,495,3 47,195,5 40,2 12,0 9,4 52 . 36 12,0 , 9,1 46 35 Предлагаемый 30,0 9,0 48 38 119 45,0 8,7 39 11,8 50,0 8,3 44 60 11,8 60,0 ВИИИПИ Заказ 5952/29 Тираж 384 Подписное филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4 лочного реагента используют белый щелок в количестве 3,0 от массы а.с. волокна (едкий натр). В начале процесса задают 100 от всего объема щелочного раствора, затем прн 105 ОС перед подачей кислорода отбирают 5 30,45, 50 и 60 от заданного объема щелочного раствора и заменяют аликвотным объемом воды (опыты 2-5- предлагаемый способ).физико-химические показатели не беленой целлюлозы, жесткостью 111 п.е., прошедшей кислородно-щелочную отбелку, представлены в табл. 2.Как следует из данных, приведенных в табл. 1 и 2, применение пред" лагаемого способа при использовании в качестве щелочного реагента как едкого натра, так и белого щелока, позволяет значительно увеличить из" бирательность процесса кислородно- щелочной отбелки. Жесткость целлюло" ф зы, получаемой по предлагаемому способу, на 6-7 п.е. меньше, чей по известному.Наилучшие качественные показатели целлюлозы достигаются при отборе 25- 50 от заданного объема щелочного раствора, При увеличении объема отбираемого раствора свыше 50 наблюдается замедление процесса делигнификации, и наоборот, при отборе менее 25 " усиление окислительной деструкции целлюлозы.Предлагаемый способ позволяет повысить выход и улучшить качественные показатели целлюлозыг увеличить глубину делигниФикации и уменьшить окислительиую деструкцию целлюлозы, Кроме того, появляется возможность повторного использования отбираемого щелочного раствора, что сократит расход щелочного реагента и стабилизиРующнх добавок. Жест- Вязкость Выход, Белиэ"кость, 1 м.а.на,п.е. раствораИПа с