Способ отбелки целлюлозы

(61) М, Кл.е 021 С 9/16 Государственный комитет Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий(45) Дата опубликования описания Е 8,03,78( 2) Авторы изобретения Е, Д, Перминов,Ю. А, Кремлякови Г. В. Рачков Всесоюзное научио-производственное объединение целлюлозно бумажной промышленности(54) СПОСОБ ОТБЕЛКИ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ 1Изобретение относится к способам отбелки целлюлозы и может быть использовано в целлюлозно-, бумажной промышленности 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 перспектвнным явмется использование кислородсодержащях отбеливаю. щих реагентов: кислород в щелочной среде, пере. кись водорода, озон, исключающих загрязнение ат-: мосферы ядовитыми газовыми выбросами и сущест венно снижающими токсичность и БПК сточных вод отбельных цехов цеапюлозных заводов. Известен способ отбелки древесной массы озонсодержащим газом с использованием в качестве ЕдобавкН перекисных соединений в количестве 0,0251,0% от массы абсолютно сухого волокна, Добавкуперекисных соединений производят для обеспечениялучшей белизны и мехинической прочности целлю.лозусодержащего материалаЖ 2Перекись водорода применяется также при отбелке некоторых видов жбеленых целлюлоз. полуцеллюлозы, древесной массы в одну ступень ь целью получения полубеленых полуфабрикатов..Известен способ отбелки целлюлозы тутем делигнификации небеленой целлюлозы, щелочной; экстракции, обработки гипохлоритом и последую щей добелки. После обработки гипохлоритом целлюлоза,имеет белизну порядка 70-75% белого. Она может быть 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 прнсутст вии стабилизатора - силиката натрия. Расход иере киси водорода, составляет 1 - 5% от массы абсолют. но сухой целлюлозы. При известном способе первую ступень отбелки - делигнификацию небеленой целлюлозы - проводят путем хлорирования. Однако для того чтобы эффективно провести обработку цеплнцюзьт гипохлоритом, а также последующую добелку необходимо после хлорирования из целлюлозы извлекать . хлорлигнин. Поэтому при известном способе после% от массыабс. сух, во.локна Расход перекиси водо.рода,% отмассы абс,рН среды,конечный Растворимость лигнина, % отприсутствующегоо в небеленой Израсходовано пере. киси водо. рода, % от заданной Жесткость целлюло.эы,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 12,0 100 100 100 100 99 99 75 64 56 51 47 43 37,0 57,0 58,4 60,5 64,3 69,2 Таблица 2 55 2 3 60 Хлориров ание Щелочная экстракция го 11,о 1 го 70 Гипохлоритнаяотбелка 2,2 9 - 10 150 40 10 3хлорирования вводят дополнительную ступень щелочную экстракцию.С целью повышения эффективности отбелки целлюлозы по предложенному способу делигнифи. кацню 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 присут. ствии ингибитора деструкции, например сульфата магнии. При проведении делигннфикацин небеленой целлюлозы по указанному режиму наблюдает. ся эффективное окислениЕ и растворение в щелоч. ной среде остаточного литвина целлюлозы, что обеспечивает успешное проведение последующей отбелки гнпохлоритом натрия.15Предлагаемый способ отбелки осуществляют следующим образом.Небеленую целлюлозу обрабатьвают перекисью водорода в щелочной среде при высокой темпера. туре 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 обрабатывают гипохлоритом натрия, расход реагента состав.ляет 2,2% от массы абсолютно сухого волокна, тем. 46пература обработки 40 С, Для сравнения целлюло. 490 - 100 С, продолжительность 0,5 - 2,0 час, концепт. рация массы 10 - 20%.Затем целлюлозу после промьвкн 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 СОг - 1% к массе абсолютного сухого волокна, концентрация массы 10 - 12%.Способ проверен в лабораторных и полуза. водских условиях. П р и м е р 1, Небеленую сульфатную целлнлозу нз древесины лиственницы жесткостью 114 пе.обрабатьвают перекисью водорода в присутствиисульфата магния в количестве 0,1%, Расход пере.кисы водорода составляет 4% от массы абсолютносухого волокна, Продолжительность обработки 2 час,1 емпература порядка 100 С. Такой режим об.работки позволяет удалить до 69,2% остаточноголигнина небеленой целлюлозы. Расходы реагентов ыполученные результаты представлены в табл, 1. зу отбеливают по известному способу: хлорирова.ние - щелочная экстракция - обработка гипохло.ритом. Условия отбелки по известному способупредставлены в табл. 2,.2 7 аемый 2 11 звестный лица 4 36,7 28,2 Сульфатная илиственницы 8,3 6,2 23,7 32,9 100 16 100 28 Сульфатная из клена Сульфитная из хвойнойдревесины 57 9,0 21 Таким образо ки целлюлозы позв беленую целлюлозу кого токсичного в чества целлюло ном уровне с анапдозы, отбеленной Для сравнения эту ц известному способу: хло ракция - обработка гипо приведенной схеме.Показатели качества ллюлоз представлены "Таблица 5 в табл, 5. Способ по п. 1, о т л делигнификацию ведутдеструкции, например,ни ИзвестныйПредлагаемыи 81 72 4 860 85,8 тем, чтобитораитель А. Яоносо, О.Андрейко при сутьфата ма ии инг ния Редактор Е. Скляревская ктор Д. Мельниченк Тираж 497дарственного ко мипо делам изобретений5, Москва, Ж - 35, Ра каз 2020 Подписноета Совета Министров СССРи открытийшская наб., д, 4/5 ЦНИИПИ Го или ал ППП "Патент д, ул. Проектная,Показатели к,"чества беленой целлюлозы, полученной по предлагаемому способу и известному, представлены в табл. 3.Таблица 3 Данные, представленные в табл, 4, показыва. ют, что делигнификзция перекисью водорода наибо. лее 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 делигнифнкации до жесткости, позволяющей успешно проводить дальнейшую отбелку. Сульфатную целлю. лозу после указанной делигнификации перекисью водорода отбеливают по схеме: обработка гипохло. ритом - добелка, включающая обработку двуокисью хлора, горячее шелочение, обработка двуокисью хлора. ллюлозу отбеливают по ирование - щелочная экстхлоритом - добелка по45 4П р и м е р 2. Три образца небеленой суль. фатной целлюлозы и один образец небеленой сульфитной целлюлозы подвергают обработке перекисью водорода при следующих условиях: расход - 5% (цля сульфатной целлюлозы) и 3% пля сульфитной, расход щелочи во всех случаях - 3%, сульфата магния - 0,1%, концентрация массы 10%, температура 95" С, продолжительность 2 час. Полученные резуль. таты представлены в табл. 4. м, предлагаемый способ отбелоляет получать полубеленую и , не применяя для отбелки тащества, как хлор. Показатели г при этом находятся на одогичными показателями целлюо известному способу,Отбелка небеленой целлюлозы по предпагаоьаму способу позволяет сократить число ступенеа тбелки, что повышает эффективность процесса,. Формула изобретен 1. Способ отбелки целлюлозы путем делигни. фикации небеленой целлюлозы, обработки гипохлоритом и последующей добелки, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения эффек. щвности процесса, денигнификацию проводят перекисью водорода при рН 11 - 14, температуре 5 г 0- 100 С и расходе перекиси водорода 2 - 6% от мас. сы абсолютно сухого волокна