Способ получения отбеленной древесной массы

Союз СоветскихСоциалистическихзвсп облик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИяК ПАУЕНУУ 1 ц 93493(5) М. Кл. 3) 21 С 9/16 221 В 1/02 Гооударстюай каеитвт СССР во делам изобретений и открытий(ЭЗ) Опубликовано 07,06,82 Бюллетень 21 Дата опубликования описания 09.06,82(72) Автор изобретения Иностранн Эрик Хе (Швеция) ИностраннЭлектрокемис 1) Заявител(Шв 5 М) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОТБЕЛЕННОЙ ДРЕВЕСНО МАССЬ 1 ысокими и очностным древе дийну матер О цеств 1Изобретение относится к способам получения древесной массы, имеющей высокую прочность и степень белизны, и предназначено для использования при изготовлении полуфабрикатов,Известен способ получения отбелен" ной древесной массы, включающий двухстадийную обработку лигноцеллюлозного материала, первую стадию которой осуществляют размягчением раствором едкого натрия и перекисью водорода, а вторую отбеливанием перекисью водо- рода На первои стадии перекись водоро-да используют при ее расходе 754 от общего количества, а на второй берут остальное количество перекиси водо" рода, при этом рН на каждой стадии специально не устанавливался Г 13. 20Однако такой способ не обеспечивает получаемой древесной массе. достаточно высокой белизны и прочности. Последнее в свою очередь не позволяет изготовить из древесной массы бу."т М магу и картон с в р ипоказателями.Цель изобретения - повышение прочности и белизны древесной массы,Поставленная цель достигается тем, что в способе получения отбеленнойсной массы, включающем двухста",ю обработку лигноцеллюлозногоиала, первую стадию которой осуляют размягчением материала раствором едкого натра и перекисью водорода, а вторую отбеливанием перекисью водорода, обработку на первой стадии проводят при рН 11,0 - 13,5 и расходе перекиси водорода 10-30 мас.Ф от общего ее количества, а вторую стадию осуществляют при рН 8 5- 11,0 остальным количеством перекиси водорода.При этом найдено, что даже неболь" шого количества перекиси водородадостаточно для того, чтобы воспрепятствовать или, во всяком случае, рез" ко уменьшить потемнение волокнистой массы при указанных значениях рН.3 93 ИРазмягчение на первой стадии при помощи щелочи дает прочную волокнистую массу, но без стадии размягчения волокна разрываются и волокнистая масса становится непрочной. Если в щелочь добавить небольшое количествоГперекиси водорода, потемнение волокнистой массы можно предотвратить, цем облегчается последующая стадия отбеливания при низких знацениях рН, 0Определяющим при этом является не тот факт, что поступающая перекись лучше используется, если общий ее расход разделить на несколько стадий,а то, что на предварительной стадии 15обработки можно использовать относи.тельно небольшое количество перекиси,Наилучшие результаты имеют место прирасходе перекиси, составляющем 10301 от общего ее количества, причем щнайдено, цто нет необходимости расходовать на этой стадии 753 общего количества перекиси, как в известномспособеПредварительная обработка перекисью на первой стадии ) проводится вмомент, когда несколько снижаетсязначение рН, что дает возможностьосуществить нормальную реакцию отбеливания и, следовательно, целесообразно расположить колонну для отбеливания непосредственно после рафинера для окончательного отбеливания волокнистой массы. Необходимое снижениезначения рН от значения, необходимого35 на стадии размягчения, до рН, необходимого для отбеливания, можно достичь, контролируя время и температуру первой стадии обработки с тем, чтобы на стадии отбеливания получить ис комое значение для величины рН. Можно уменьшить величину рН, если это необходимо, добавляя в массу кислоту, например, сульфитный раствор, сернуюкислоту или кислую белую воду, абра45 зующуюся на стадии роспуска на волокна,Для того, цтобы достичь эффективного перемешивания отбеливающих агентов, их можно вводить перед рафинером, так как последний в этом случае действует как эффективный смеситель.50Ввиду того, что расход перекиси на стадии предварительной обработки сравнительно небольшой, очень часто остаточная перекись от стадии отбелива.ния направляется на стадию предварительной обработки и этого количества вполне достаточно для ведения последней. Причина, в результате которой 13 фна стадию предварительной обработки,требуется такое небольшое количествоперекиси водорода, видимо, связанас тем, что выделяющиеся в результатепервой стадии обработки карбогидратные кислоты, а если имеется рецикл,то в результате отбеливания действуют как агенты комплексного или хелатного соединения для тяжелых металлов,имеющихся в древесине, и тем самымстабилизируют перекись. Рециркуляцияотработанного щелока на стадии отбеливания на первую стадию обработкитакже значительно снижает общее количество выделяющегося кислорода, чтов конечном счете приводит к экономиисырья,В процессе первой стадии обработкидополнительно могут быть введены вперекись водорода нитролотриуксуснаякислота, этилендиаминтетрауксуснаякислота, диэтилентриаминопентауксусная кислота или триполифосфаты,Вторую стадию обработки осуществляют при помощи известных установок, например, рафинера и/или колонны дляотбеливания.Возможность отдельно проводитьконтроль расходов щелоци и перекисиводорода позволяет поддерживать всеусловия реакций на оптимальном уровне.В таблице представлены результатыопытов по осуществлению предлагаемогоспособа проведенных с использованиемодинакового исходного сырья при других переменных факторах,В опытах 1-10 импользуют древесину ели, а в опытах 11 - 1 древесинутвердых пород, Опыты 1,2,5,7,13 ипредставляют собой сравнительные,иллюстрирующие известные способы(опыт 7 - прототип), а остальные опыты осуществляют предлагаемый способ,Во всех опытах щепу, имеющую размеры 25 х 3 х 3 мм, помещают в стальной сосуд, из которого предварительно откачивают воздух. Химикаты вместес водой впрыскивают в древесину, после чего в сосуде создается избыточноедавление величиной 6 бар. Время пропитывания равно 1 ч, а температурапропитывания 15 с, Во всех случаяхпри загрузке щелочи вводится жидкоестекло с плотностью 41 Ве ( градусБомэ ) в количестве, составляющем ч,53от массы абсолютно сухой древесинь 1.После проведения первой стадии щепу подают на роспуск волокон до стеРоспуск на волокна, в Ф КаСЙ ИОй ЮПредварительная обработка,в Ф Количество бумаги Отбеливанне, в Ъ Опыт 34 1,57 35 1,56 35 1,61 7574,3 1,0 43 О,+ф 4,Э 2 1,О 0,2+ З,З 76,2 1,0 1,0 4 4,5 4,581,5 8 Э 1С пени помола, равного 100, согласно стандарту Канады, который проводят в лабораторном дефибраторе.Стадию отбеливания проводят таким образом, что дополнительные химические ю вещества частично добавляются в дефибратор в течение стадии роспуска на волокна, и частично отдельно после стадии распуска на волокна. Концентрация волокнистой массы на стадии от- О беливания составляет 153 как при отбеливании в дефибраторе, так и в случае проведения отдельной стадии отбеливания. На отдельной стадии отбеливания после стадии роспуска на во . Б локна время пребывания составляет 2 ч, температура 70 оС. Когда проводится отбеливание как в дефибраторе, так и в рафинере волокнистая масса сохраняется при 70 оС после стадии роспус о ка на волокна,так что общее время составляет 2 ч.Помимо условий проведения сравнительных опытов, в таблице представлены показатели прочности и белизны бу Р 13 6маги, изготовленной с использованием древесной массы, полученной по предлагаемому способу. В зависимости от типа древесины и необходимого типа волокнистой массы расход химических веществ может меняться в широких пределах. Кроме того, в таблице показано изменение белизны при различных расходах отбеливающих агентов.Величины прочности приведены для образцов, полученных в лабораторных условиях, и характеризуют значительное улучшение свойств прочности.Полученные данные указывают на существенное увеличение белизны. Из результатов примеров 8 и 9 следует, что все потребности в перекиси водорода на стадии размягчения полйостью покрываются за счет остаточной перекиси в отработанном щелоке, образующемся на стадии отбеливания. Как видно из таблицы, (опыт 11) предлагаемый способ распространяется. также на дре-. весную массу с использованием термической обработки ( на первой стадии). Белизна, Индекс Обрыв,разры- длина, ЯСАХ ва кмОбрыв,длина,км 3 2,01 ф 2,0 4,5 478,0 78,0 ф - используется для получения требуемогоотбеливания.Фф - рециркулированная остаточная перекись" предварительная обработка при 110 оС ивремя около 3 мин.Индекс разрыва представляет собой выражение00 соп тивление э ираниомасса бумаги значения для величины рН на стадии иэ примера 6.расходе Ю, составлябМем,.ОЬЪ;ч формула изобретения Составитель А. Моносов РевакторЕ.Лушникова Техред Ж. Кастелевич Корректор,М, Пожо Заказ 3968/51 Тираж 398 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035 Москва ЖРаушская наб. д. 4/52 эСпособ получения отбеленной древесной массы, включающий двухстадийную обработку лигноцеллюлозного материала, на первой стадии которой осуществляют"размягчение материала раствором едкого натра и перекисью водоода; а на второй - отбеливанием перекисью водорода, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения прочности и белизны древесной массы, обработ-" ку на первой стадии приводят при рН11,0 - 13,5 и расходе перекиси водорода 1 О - 30 мас 4 от общего ее количества, а на второй стадии - при,рН 8,5 - 11,0 остальным количествомперекиси водорода. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. "Рц 1 рапй Рарег Мадаг 1 ле оЕ Сапата", чо 1. 73, 1972, У 7, р. 8085