Способ отбелки сульфатной целлюлозы
Способ касается отбелки сульфатной целлюлозы и может быть использован в целлюлозно-бумажной промышленности. Целлюлозу после кислородно-щелочной обработки с концентрацией массы 5-10% на 1 ступени обрабатывают серной кислотой с расходом 5% от массы абсолютно сухой целлюлозы, рН 2,6-3,0, на II ступени осуществляют пероксидную обработку с расходом щелочи 1,0-1,3% от массы абсолютно сухой целлюлозы и III ступень проводят путем обработки целлюлозы диоксидом хлора при его расходе 1,0-1,6% от массы абсолютно сухой целлюлозы при температуре 70°С. Техническим результатом является повышение степени белизны целлюлозы. 1 табл.
Изобретение относится к области целлюлозного производства и может быть использовано для получения беленой целлюлозы (из целлюлозной массы после кислородно-щелочной обработки) без применения молекулярного хлора.
Известен трехступенчатый способ отбелки целлюлозы, включающий обработку целлюлозной массы на 1 ступени азотсодержащей поликарбоновой кислотой при температуре 70-90°С, на 2 ступени - пероксидом водорода с расходом 1,3-2,0% от массы абс. сух. целлюлозы в щелочной среде при концентрации массы 10%, температуре 90°С в течение 120 мин и на 3 ступени - диоксидом хлора с расходом 1,3-2,4% от массы абс. сух. целлюлозы при концентрации массы 10%, времени обработки 120 мин при температуре 50-60°С (RU 2044808, кл. D 21 С 9/10, оп.1995).
Предложенный способ отличается от известного тем, что вместо поликарбоновой кислоты используют серную кислоту и обработке данной кислотой подвергают целлюлозу после кислородно-щелочной обработки, на второй ступени пероксидную обработку ведут с расходом щелочи 1,0-1,3% от массы абс. сух. целлюлозы и на 3 ступени используют диоксид хлора при его расходе 1,0-1,6% и температуре 70°С.
Данное отличие улучшает качество целлюлозы за счет повышения ее белизны.
Технический результат, находящийся в причинно-следственной связи с существенными признаками изобретения, состоит в получении белизны лиственной целлюлозы 88,5% при исходной жесткости 10,2 единиц Каппа за счет процесса автоокисления, инициатором которого является кислород, оставшийся в волокне после кислородно-щелочной обработки в остаточной щелочности и протекание которого зависит от значения рН среды на 1 ступени обработки кислотой и соответственно расхода кислоты.
Существенные признаки изобретения: способ отбелки небеленой целлюлозы, включающий чередование кислотной и щелочной обработок, отличающийся тем, что целлюлозу после кислородно-щелочной обработки на 1 ступени обрабатывают серной кислотой с концентрацией массы 5-10%, расходом серной кислоты 5% от массы абс. сух. целлюлозы, рН 2,6-3,0, на 2 ступени пероксидную обработку осуществляют с расходом щелочи 1,0-1,3% от массы абс. сухой целлюлозы и 3 ступень проводят путем обработки целлюлозы диоксидом хлора при его расходе 1,0-1,6% от массы абс. сух. целлюлозы при температуре 70°С.
Пример 1.
Небеленую целлюлозу из лиственных пород жесткостью 10,2 Каппа, вязкостью 48,0 мПа·с, белизной 48% после КЩО обрабатывают серной кислотой с расходом 4% от массы в.с.ц., с концентрацией массы 10% и при выдерживании целлюлозной суспензии при 90°С в течение 30 минут. Затем целлюлозу отделяли и высушивали. Белизна целлюлозы 52,0%, выход 98,2.
Пример 2.
Небеленую целлюлозу из лиственных пород жесткостью 10,2 Каппа, вязкостью 48,0 мПа·с, белизной 48% после КЩО подвергают обработке серной кислотой с расходом 5% от массы в.c.ц., с концентрацией массы 2,5% при выдерживании целлюлозной суспензии при 90°С в течение 30 минут. Затем целлюлозу отделяли и высушивали. Белизна целлюлозы 54,2%, вязкость 46,6 мПа с, выход 98,2.
Пример 3.
Небеленую целлюлозу из лиственных пород жесткостью 10,2 Каппа, вязкостью 48,0 мПа·с, белизной 48% после КЩО обрабатывают серной кислотой с расходом 5% от массы в.с.ц., с концентрацией массы 2,5% и выдерживании целлюлозной суспензии при 90°С в течение 60 минут. Затем целлюлозу отделяли и высушивали. Белизна целлюлозы 57,0%, выход 98,0.
Пример 4.
Небеленую целлюлозу из лиственных пород жесткостью 10,2 Каппа, вязкостью 48,0 мПа·с, белизной 48% после КЩО подвергают обработке серной кислотой с расходом 3% от массы в.с.ц., с концентрацией массы 10% при выдерживании целлюлозной суспензии при 80°С в течение 30 минут, затем целлюлозную массу отделяют, промывают и обрабатывают пероксидом водорода при той же концентрации массы (с расходами Н2О2 2,0% и гидроксида натрия 1,3%, рН 10,9) при 90°С и продолжительности 120 мин, затем целлюлозу отделяют, промывают и высушивают. Белизна целлюлозы 66,4%, выход 96,5.
Пример 5.
Небеленую целлюлозу из лиственных пород жесткостью 10,2 Каппа, вязкостью 48,0 мПа·с, белизной 48% после КЩО подвергают обработке серной кислотой с расходом 5% от массы в.с.ц., с концентрацией массы 7% при выдерживании целлюлозной суспензии при 80°С в течение 30 минут, затем целлюлозную массу отделяют, промывают и обрабатывают пероксидом водорода при той же концентрации массы (с расходами Н2О2 2,0% и гидроксида натрия 1,3%, рН 10,9) при 90°С и продолжительности 120 мин, затем целлюлозу отделяют, промывают и высушивают. Белизна целлюлозы 74,0%, вязкость 45,3 мПа·с, выход 96,0.
Пример 6.
Небеленую целлюлозу из лиственных пород жесткостью 10,2 Каппа, вязкостью 48,0 мПа·с, белизной 48% после КЩО подвергают обработке серной кислотой с расходом 2,5% от массы в.с.ц., с концентрацией массы 2,5% при выдерживании целлюлозной суспензии при 90°С в течение 30 минут, затем целлюлозную массу отделяют, промывают и обрабатывают пероксидом водорода при той же концентрации массы (с расходами Н2О2 2,0% и гидроксида натрия 1,3%, рН 10,9) при 90°С и продолжительности 120 мин, затем целлюлозу отделяют, промывают и обрабатывают диоксидом хлора при температуре 70°С с расходом 1,0% при концентрации массы, продолжительности обработки аналогичной второй ступени, затем целлюлозу промывают и высушивают. Белизна целлюлозы 85,8%, вязкость 45,7 мПа·с, выход 95,0%.
Пример 7.
Небеленую целлюлозу из лиственных пород жесткостью 10,2 Каппа, вязкостью 48,0 мПа·с, белизной 48% после КЩО подвергают обработке при условиях примера 6, увеличивая на первой ступени продолжительность обработки до 60 мин, затем целлюлозу промывают и высушивают. Белизна целлюлозы 86,1%, вязкость 46,58 мПа·с, выход 95,0%.
Пример 8.
Небеленую целлюлозу из лиственных пород жесткостью 10,2 Каппа, вязкостью 48,0 мПа·с, белизной 48% после КЩО подвергают обработке при условиях примера 6 при концентрации массы на первой ступени 5%, затем целлюлозу промывают и высушивают. Белизна целлюлозы 85,6%, вязкость 29,93 мПа·с, выход 95,0%.
Пример 9.
Небеленую целлюлозу из лиственных пород жесткостью 10,2 Каппа, вязкостью 48,0 мПа·с, белизной 48% после КЩО подвергают обработке при условиях примера 6 при концентрации массы на первой ступени 5%, увеличивая время обработки до 60 мин, затем целлюлозу промывают и высушивают. Белизна целлюлозы 86,5%, вязкость 30,20 мПа·с, выход 95,0%.
Пример 10.
Небеленую целлюлозу из лиственных пород жесткостью 10,2 Каппа, вязкостью 48,0 мПа·с, белизной 48% после КЩО подвергают обработке при условиях примера 6 при концентрации массы на первой ступени 7% и расходе кислоты 7% от массы в.с.ц., затем целлюлозу промывают и высушивают. Белизна целлюлозы 85,8%, вязкость 22,82 мПа·с, выход 95,0%.
Пример 11.
Небеленую целлюлозу из лиственных пород жесткостью 10,2 Каппа, вязкостью 48,0 3 мПа·с, белизной 48% после КЩО подвергают обработке при условиях примера 6 при концентрации массы на первой ступени 7% и расходе кислоты 7% от массы в.c.ц., увеличивая время обработки до 60 мин, затем целлюлозу промывают и высушивают. Белизна целлюлозы 86,3%, вязкость 37,69 мПа·с, выход 95,0%.
Пример 12.
Небеленую целлюлозу из лиственных пород жесткостью 10,2 Каппа, вязкостью 48,0 мПа·с, белизной 48% после КЩО подвергают обработке при условиях примера 6 при концентрации массы на первой ступени 10%, расходе кислоты 10% от массы в.c.ц., затем целлюлозу промывают и высушивают. Белизна целлюлозы 85,4%, вязкость 22,69 мПа·с, выход 95,0%.
Пример 13.
Небеленую целлюлозу из лиственных пород жесткостью 10,2 Каппа, вязкостью 48,0 мПа·с, белизной 48% после КЩО подвергают обработке при условиях примера 6 при концентрации массы на первой ступени 10%, расходе кислоты 10% от массы в.c.ц., увеличивая время обработки до 60 мин, затем целлюлозу промывают и высушивают. Белизна целлюлозы 85,1%, вязкость 27,35 мПа·с, выход 95,0%.
Пример 14.
Небеленую целлюлозу из лиственных пород жесткостью 10,2 Каппа, вязкостью 48,0 мПа·с, белизной 48% после КЩО подвергают обработке при условиях примера 6 при концентрации массы на первой ступени 10%, увеличивая время обработки до 60 мин, с расходом пероксидом водорода на второй ступени 1,5% от массы в.c.ц., промывают и высушивают. Белизна целлюлозы 82,2%, выход 95,0%.
Пример 15.
Небеленую целлюлозу из лиственных пород жесткостью 10,2 Каппа, вязкостью 48,0 мПа·с, белизной 48% после КЩО подвергают обработке при условиях примера 6 при концентрации массы на первой ступени 10%, увеличивая время обработки до 60 мин, с расходом пероксидом водорода на второй ступени 1,0% от массы в.с.ц., промывают и высушивают. Белизна целлюлозы 80,9%, выход 95,0%.
Пример 16.
Небеленую целлюлозу из лиственных пород жесткостью 10,2 Каппа, вязкостью 48,0 мПа·с, белизной 48% после КЩО подвергают обработке при условиях примера 6 при концентрации массы на первой ступени 10% с расходом кислот 5% и времени обработки 60 мин, а на третьей ступени обрабатывали диоксидом хлора с расходом 1,5% от массы в.с.ц., затем целлюлозу промывают и высушивают. Белизна целлюлозы 88,1%, вязкость 22,1 мПа·с, выход 94,5%.
Пример 17.
Небеленую целлюлозу из лиственных пород жесткостью 10,2 Каппа, вязкостью 48,0 мПа·с, белизной 48% после КЩО подвергают обработке при условиях примера 16, а на третьей ступени обрабатывали диоксидом хлора с расходом 1,6% от массы в.с.ц., затем целлюлозу промывают и высушивают. Белизна целлюлозы 88,5%, вязкость 22,0 мПа·с, выход 94,5%.
СПОСОБ ОТБЕЛКИ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ
| Таблица | |||||||||
| № п/п | 1 ступень | Расход Н2О2, % | Расход ClO2, % | Показатели целлюлозы | |||||
| Расход кислоты, % | τ, мин | См,% конц. массы | Т°С | Белизна, % | Вязкость, мПа·с | Выход, % | |||
| 1. | 4 | 30 | 10 | 90 | - | - | 52,0 | - | 98,2 |
| 2. | 5 | 30 | 2,5 | 90 | - | - | 54,2 | 46,6 | 98,2 |
| 3. | 5 | 60 | 2,5 | 90 | - | - | 57,0 | - | 98,0 |
| 4. | 3 | 30 | 10 | 80 | 2,0 | - | 66,4 | - | 96,5 |
| 5. | 5 | 30 | 7 | 80 | 2,0 | - | 74,0 | 45,30 | 96,0 |
| 6. | 2,5 | 30 | 2,5 | 90 | 2,0 | 1,0 | 85,8 | 45,73 | 95,0 |
| 7. | 2,5 | 60 | 2,5 | 90 | 2,0 | 1,0 | 86,1 | 46,58 | 95,0 |
| 8. | 5 | 30 | 5 | 90 | 2,0 | 1,0 | 85,6 | 29,93 | 95,0 |
| 9. | 5 | 60 | 5 | 90 | 2,0 | 1,0 | 86,5 | 30,20 | 95,0 |
| 10. | 7 | 30 | 7 | 90 | 2,0 | 1,0 | 85,8 | 22,82 | 95,0 |
| 11. | 7 | 60 | 7 | 90 | 2,0 | 1,0 | 86,3 | 37,69 | 95,0 |
| 12. | 10 | 30 | 10 | 90 | 2,0 | 1,0 | 85,4 | 22,65 | 95,0 |
| 13. | 10 | 60 | 10 | 90 | 2,0 | 1,0 | 85,1 | 27,35 | 95,0 |
| 14. | 5 | 60 | 10 | 90 | 1,5 | 1,0 | 82,2 | - | 95,5 |
| 15. | 5 | 60 | 10 | 90 | 1,0 | 1,0 | 80,9 | - | 95,5 |
| 16. | 5 | 60 | 10 | 90 | 2,0 | 1,5 | 88,1 | 22,1 | 94,5 |
| 17. | 5 | 60 | 10 | 90 | 2,0 | 1,6 | 88,5 | 22,0 | 94,5 |
Способ отбелки небеленой целлюлозы, включающий чередование кислотной и щелочной обработок, отличающийся тем, что целлюлозу после кислородно-щелочной обработки на 1 ступени обрабатывают серной кислотой с концентрацией массы 5-10%, расходом серной кислоты 5% от массы абсолютно сухой целлюлозы, рН 2,6-3,0, на 2 ступени пероксидную обработку осуществляют с расходом щелочи 1,0-1,3% от массы абсолютно сухой целлюлозы и 3 ступень проводят путем обработки целлюлозы диоксидом хлора при его расходе 1,0-1,6% от массы абсолютно сухой целлюлозы при температуре 70°С.
