Способ отбелки целлюлозы

.ког СС80. видетельство СССР21 С 5/00, 1981 ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ АВТОРСКОМУ :ВИДЕТС(54) (57) СПОСОБ ОУБЕЛКИ ЦЕЛЛЮЛОЗЫпутем последовательной обработкицеллюлозной массы хлорсодержащимреагентом, азотной кислотой, щелочью,добелки и кисловки, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения выхода, вязкости и белизны целлюлозы и снижения ее смолистости,в качестве хлорсодержащего реагентаиспользуют двуокись хлора или хлоритнатрия в количестве 1-2 Е от массыабсолютно сухого волокна, обработкуазотной кислотой ведут при 40-55 СОи концентрации ее в целлюлозной массе 5-10 Х, а обработку щелочью осуществляют при 50-60 С,о1 11411Изобретение относится к способам отбелки целлюлозы и может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности при производстве волокнистых полуфабрикатов для изготовления писчих и печатных видов бумаги.Известен способ отбелки сульфатной целлюлозы путем хлорирования в две ступени, щелочения, отбелки гипохло ритом, добелки целлюлозы двуокисью хлора в две ступени с промежуточным щелочением и кисловки 1.Однако при отбелке указанным способом расходуется большое количество 15 отбеливающих реагентов (до 153 активного хлора от массы. абсолютно сухого волокна), из которых 65-75 . составляет газообразный хлор, теряется много волокна (8-15%), высок уровень 20 загрязнения окружающей среды хлором и сточными водами от ступеней хлори- . рования, возникают смоляные затруднения в потоке отбелки.Известен также способ отбелки 25 бисульфитной целлюлозы по схеме: горячее щелочение-хлорирование-щелочение-хлорирование"добелка-кисловка. Известный способ позволяет сократить на 13-20 Х расход хлора и потери З 0 волокна, снизить содержание смолы в целлюлозе 2.Однако при такой отбелке сохраняются ступени хлорирования, поэтому уровень загрязнения окружающей 35 среды высок, а выход и качество беленой целлюлозы недостаточно высоки. Расход отбеливающих реагентов повышен.Известна отбелка нейтрально-суль- ф фитной лиственной полуцеллюлозы по схеме: азотная кислота-щелочениедобелка гипохлоритом, где обработка азотной кислотой проводная при ее концентрации в массе 20%, температу" "5 ре 30 С, продолжительности 4 ч. Щеолочную экстракцию осуществляют при 90 С с расходом щелочи 3% к абсолютно сухому волокну 31.Однако отбеленная по этому спосо бу полуцеллюлоэа имеет пониженные белизну, вязкость и выход.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ отбелки целлюлозы путем по следовательной обработки целлюлозной массы хлорсодержащим реагентом, азотной кислотой, щелочью, добелки и кис 28 2ловки. В качестве хлорсодержащегореагента используют гипохлорит натрия. Обработку азотной кислотой концентрацией 0,5-2,5(концентрацияв массе 0,47-2,36 ) осуществляютпри 60-90 С в течение 0,5-1,5 ч. Обработку щелочью осуществляют прио70-75 С в течение 45-50 мин с последующей промывкой и кисловкой азот.ной кислотой в течение 25 мин0,2 -ным раствором при комнатнойтемпературе 4,Однако полученная по известномуспособу беленая целлюлоза имеет недостаточно высокий выход, вязкостьи белизну.Целью изобретения является повышение выхода, вязкости и белизныцеллюлозы и снижение ее смолистости.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу отбелкицеллюлозы путем последовательнойобработки целлюлозной массы хлорсодержащим реагентом, азотной кислотой, щелочью, добелки и кисловки,в качестве хлорсодержащего реагентаиспользуют двуокись хлора или хлоритнатрия в количестве 1-2% от массыабсолютно сухого волокна, обработкуазотной кислотой ведут при 40-55 Сои концентрации ее в целлюлозной массе 5-10%, а обработку щелочью осуществляют при 50-60 С,Применение последовательной обработки целлюлозы двуокисью хлора или хлоритом натрия при рН 4,5-6,5, азотной кислотой.при повышенной концентрации (5-10 Е) и пониженной температуре (40-55 С) и щелочью при 50-60 С обеспечивает в отличие от известного способа повышение избирательности делигнификации и уменьшение деградации целлюлозного комплекса. Вследствие этого уменьшаются потери волокна, повьппается выход беленой целлюлозы и ее вязкость. Кроме того, при сочетаний обработки двуокисью хлора или хлоритом натрия с азотной кислотой более эффективно удаляется смола из целлюлозы и повышается ее белизна, чем при сочетании обработки гипохлоритом и азотной кислотой.Имеются также технологические преимущества использования вместо гипохлорита, отбелка которым проводится при рН 8-11, т.е. в щелочной среде, двуокиси хлора или хлорита натрия, отбелка которыми проводится при3 1141 рН 4,5-6,5. Они заключаются в уменьшении расхода воды на промывку целлюлозы перед ступенью обработки азотной кислотой.Предлагаемый способ отбелки целлюлозы осуществляют следующим образом.Небеленую целлюлозу подвергают обработке двуокисью хлора или хлоритом натрия при рН 4,5-6,5, взятых 10 в количестве 1-27 от массы абсолютно сухого волокна, при концентрации массы 77, температуре 65-70 С в течение 2 ч. После промывки массу подвергают обработке азотной кислотой 15 при концентрации ее в массе 5-107ои температуре 40-55 С в течение 20- 90 мин.После обработки азотную кислоту отжимают от массы и используют для обработки новой порции целлюлозы.Расход свежей азотной кислоты составляет 4,5-307 от массы абсолютно сухого волокна. Затем целлюлозу промывают водой, Промывные воды, содержащие азотную кислоту, используют на ступени обработки массы азотной кислотой. Промытую целлюлозу подвергают щелочению при 50-60 С, расо ходе щелочи 1,5-3,0% к абсолютно су хому волокну, концентрации массы 5- 10% в течение 30-60 мин. Далее проводят добелку целлюлозы по обычной схеме, например Г-Д-К, полностью исключая хлорирование. 35П р и м е р 1. Небеленую сульфатную целлюлозу иэ лиственной древесины с числом Каппа 23 обрабатывают двуокисью хлора в течение 2 ч в количестве 17. от массы абсолютно сухо го волокна при рН 6,5, температуре 65 С, концентрации массы 77 Послеопромывки массу подвергают обработке азотной кислотой при концентрации ее в целлюлозной массе 57, темпера тура 55 С в течение 20 мин, конценторация массы составляет 57 После обработки азотную кислоту отжимают от массы и используют для обработки свежей порции целлюлозы. Массу промывают водой и подвергают щелочению в течение 60 мин при 50 С, конценторации массы 107 с расходомщелочи 1,5% к абсолютно сухому волокну, затем целлюлозу отбеливают без применения 55 хлорирования по схеме Г-Д-К (Г - отбелка гипохлоритом, Д - отбелка двуокисью хлора, К - кисловка) при 128 4обычных условиях. Общий расход хлора на отбелку составляет 5,57.П р и м е р 2. Небеленую сульфатную целлюлозу из древесины сосны с числом Каппа 54,5 обрабатывают хлоритом натрия в количестве 2 Х от массы абсолютно сухого волокна при рН 4,5, температуре 70 С, концентрации массы 7% в течение 2 ч. После промывки массу подвергают обработке азотной кислотой при концентрации ее в целлюлозной массе 10% темпераоФ р туре 40.С в течение 90 мин, концентрация. массы составляет 53. Дальнейшие операции, как в примере Щелочную обработку осуществляют прио60 С в течение 30 мин, концентрации массы 5% и расходе щелочи З,ОХ к абсолютно сухому волокну. Затем целлюлозу отбеливают, как в примере 1, с расходом хлора 6,57ЮП р и м е р 3, Небеленую бисульфитную целлюлозу из ели с числом Каппа 50 обрабатывают хлоритом натрия, как в примере 2. Обработку азотной кислотой проводят при 50 С в течео ние 30 мин при концентрации ее в целлюлозной массе 7%, концентрация массы составляет 77., Щелочную обработкуоосуществляют при 60 С в течение 45 мин с расходом щелочи 27 к абсолютно сухому волокну, концентрация массы 107 Добелку проводят, как в примере 1 с расходом хлора 4,57 к абсолютно сухому волокну.П р и м е р 4. Небеленую сульфат" ную целлюлозу из всей биомассы осины с числом Каппа 23,5 обрабатывают двуокисью хлора в количестве 1,5 Х от массы абсолютно сухого волокна при условиях примера 1, Отбелку азотной кислотой проводят, как в примере 2, в течение 60 мин. Добелку осуществляют по схеме Г"Д-Ю-Л-К при обычных условиях, Общий расход хлора на отбелку составляет 7,5 Х.П р и м е р 5 (по известному спо- собу). Образец целлюлозы, как в примере 1, отбеливают по известному способу с расходом гипохлорита 5,53 к абсолютно сухому волокну. Концентрация азотной кислоты в массе составляет 2,53, температура обработки 90 С, продолжительность 1 ч.оП р и м е р 6 (по известному способу) . Образец целлюлозы, как в при-, мере 1, обрабатывают по известному способу при условиях примера 5 и11411с раходом гипохлорита 1,53 к абсолютно сухому волокну., проводят добелку, как в примере 1, с расходом активного хлора 4,0 Х к,абсолютно сухому волокну, 5П р и м е р 7 (контрольный).Образец целлюлозы, как в примере. 1, отбеливают, как в примере 2. Обработку хлоритом натрия проводят при рН 4,0., обработку азотной кислотой проводят 1 ц при 55 С и концентрации азотной кислоты 113, а обработку щелочью осуществляют при 60 С.П р и м е р 8 (контрольный).Образец целлюлозы, как в примере 1, 15 отбеливают, как в примере 1, Обработку двуокисью хлора проводят при рН 7, Обработку азотной кислотой проводят при 35 С и концентрации азотной кислоты в целлюлозной массе 57, а обра ботку щельчью осуществляют при 55 С.о 28 бП р и м е р 9 (контрольный) .Образец целлюлозы, как в примере 39 Ъ отбеливают, как в примере 3. Обработку хлоритом натрия проводят при рН 4,5, обработку азотной кислотой проводят при 65 С и концентрацииоазотной кислоты в массе 107, а обработку щелочью осуществляют при 65 С. П р и м е р 10 (контрольный) .Образец целлюлозы, как в примере 1, отбеливают, как в примере 1. Обработку двуокисью хлора проводят при рН 6,5. Обработку азотной кислотой проводят при 50 С и концентрацииоазотной кислоты в массе 4,57, а обо работку щелочью осуществляют при 45 СРезультаты отбелки и показатели качества целлюлозы по примерам 1 - 10 приведены в тдблице.и л Вко о о о и сФ щ О 1141128 3 Г 3 а Ъ Ю й й Ое Оъ ФОффЪ л О СЧ ЖГВЛ ОЮО о о о Ф со9 1141128 10Как вндно из таблицы, предлагае- на 2 - 3 . абс. Х, повысить вяз- мый способ отбелки целлюлозы позво- кость целлюлозы и показатели ляет на 1,4-3,93 повысить выход цел" механической прочности, снизить люлозы по сравнению с известным сло- содержание смол и жиров в собом, повысить белизну целлюлозы 3 1,5 - 2,0 раза.Составитель Н.ПодколзинаРедактор Н.Егорова Техред А.Кнкемезей Корректор Г.РешетникЗаказ 454/22 Тираж 361 " Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035,Москва, Ж, Раущская наб , д. 4/5 филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4