способ отбелки сульфатной целлюлозы
Классы МПК: | D21C9/16 с применением пероксидных соединений D21C9/14 ClO2 или хлоритами |
Автор(ы): | Федорова Э.И., Захарова А.В., Смолева Л.Л. |
Патентообладатель(и): | Сыктывкарский лесной институт Санкт-Петербургской лесотехнической академии |
Приоритеты: |
подача заявки:
2002-07-01 публикация патента:
27.05.2003 |
Способ касается отбелки хвойной целлюлозы без применения молекулярного хлора и может быть использован в целлюлозно-бумажной промышленности. На первой стадии хвойную небеленую целлюлозу с концентрацией массы 10-20% обрабатывают пероксидом водорода с расходом его 2,5% от массы абсолютно сухой целлюлозы в щелочной среде при рН=9,0-10,9 в присутствии силиката натрия с расходом его 1,0% при температуре 80oС в течение 120 минут. На второй и четвертой стадиях целлюлозу обрабатывают диоксидом хлора с его расходом соответственно 1,2% и 0,4% при температуре 70oС. На третьей и пятой стадиях целлюлозу обрабатывают пероксидом водорода при концентрации массы, что и на первой стадии обработки, при температуре 80oС и расходом пероксида водорода 0,7% на третьей стадии и при 80-90oC с расходом пероксида водорода 1,0% на пятой стадии, в течение 120 минут на каждой стадии. Техническим результатом является повышение белизны хвойной целлюлозы без использования молекулярного хлора. 1 табл.
Рисунок 1
Формула изобретения
Способ отбелки целлюлозы, включающий пятистадийную обработку хвойной небеленой целлюлозы путем чередования щелочной и кислотной обработок, при этом на первой стадии целлюлозу с концентрацией массы 10-20% обрабатывают пероксидом водорода в щелочной среде при рН= 9,0-10,9 в присутствии силиката натрия при температуре 80oС в течение заданного времени, на третьей и пятой стадиях целлюлозу обрабатывают пероксидом водорода при той же концентрации массы, что и на первой стадии, в присутствии силиката натрия при температуре 80oС на третьей и 80-90oС на пятой стадии, в течение 120 мин, а на второй и четвертой стадиях целлюлозу обрабатывают диксидом хлора при температуре 70oС, отличающийся тем, что на первой стадии обработку целлюлозы ведут с расходом пероксида водорода 2,5% от массы абсолютно сухой целлюлозы и расходом силиката натрия 1% в течение 120 мин, на третьей и пятой стадиях обработку ведут с расходом пероксида водорода соответственно 0,7% и 1,0%, силиката натрия 0,5-1,0%, а на второй и четвертой стадиях целлюлозу обрабатывают с расходом диоксида хлора соответственно 1,2% и 0,4%.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области целлюлозного производства и может быть использовано для получения беленой целлюлозы без применения молекулярного хлора. Известен способ получения небеленой целлюлозы, включающий пятиступенчатую обработку небеленой целлюлозы путем чередования щелочной и кислотной обработок, при этом на первой стадии целлюлозу с концентрацией массы 10-20% обрабатывают пероксидом водорода при расходе 2% от массы абсолютно сухой целлюлозы в щелочной среде при температуре 75-85oС в течение заданного времени, а на третьей и пятой стадиях целлюлозу обрабатывают пероксидом водорода при той же концентрации массы в течение 120 мин и температуре 70-100oС, отличающийся тем, что на второй и четвертой стадиях целлюлозу обрабатывают при температуре 70oС диоксидом хлора с расходом 0,7-1,0% и 0,3% соответственно в зависимости от исходной жесткости целлюлозы, на первой стадии обработку пероксидом водорода ведут при рН 9,0-10,9 в течение 60 мин, а на третьей и пятой стадиях с расходом пероксида водорода 0,5% и 1,0% соответственно (RU патент 2164572 С1, 27.03.2001). Задачей настоящего исследования является разработка способа получения хвойной целлюлозы высокой жесткости с высоким показателем белизны при уменьшении расхода стабилизатора силиката натрия на пероксидных стадиях отбелки и увеличении расхода диоксида хлора. Результат достигается путем изменения продолжительности воздействия пероксида водорода на остаточный лигнин на первой стадии отбелки, увеличения расхода пероксида водорода на 0,2% на второй стадии отбелки и увеличения расхода диоксида хлора вследствие высокой жесткости исходной целлюлозы. Предлагаемый способ отличается от известного тем, что обработку пероксидом водорода (расход составляет 2,5%) проводят при расходе стабилизатора силиката натрия 0,5-1% в течение 120 минут, при температуре 80oС на первой стадии отбелки, не изменяя продолжительность обработки и температуру на III и V стадиях пероксидной обработки, увеличивая расход пероксида водорода на III стадии до 0,7%, при снижении расхода стабилизатора на II и IV стадиях отбелки целлюлозу обрабатывают диоксидом хлора при тех же условиях, увеличивая суммарный расход до 1,6% от абсолютно сухой массы целлюлозы. При суммарном расходе пероксида водорода 4,2% от массы абсолютно сухой целлюлозы (при отбелке по схеме П-Д-П-Д-П) и расходе диоксида хлора 1,6 белизна целлюлозы достигает 87,8%. Техническим результатом является получение белизны хвойной целлюлозы 86,0-87,8%, жесткости 105-112 перманганатных единиц без использования молекулярного хлора. Данный технический результат достигается тем, что в способе отбелки целлюлозы, включающем пятистадийную обработку хвойной небеленой целлюлозы путем чередования щелочной и кислотной обработок, при этом на первой стадии целлюлозу с концентрацией массы 10-20% обрабатывают пероксидом водорода в щелочной среде при рН=9,0-10,9 в присутствии силиката натрия при температуре 80oС в течение заданного времени, на третьей и пятой стадиях целлюлозу обрабатывают пероксидом водорода при той же концентрации массы, что и на первой стадии, в присутствии силиката натрия при температуре 80oС на третьей и 80-90oС на пятой стадии, в течение 120 минут, а на второй и четвертой стадиях целлюлозу обрабатывают диксидом хлора при температуре 70oС, согласно изобретению на первой стадии обработку целлюлозы ведут с расходом пероксида водорода 2,5% от массы абсолютно сухой целлюлозы и расходом силиката натрия -1% в течение 120 минут, на третьей и пятой стадиях обработку ведут с расходом пероксида водорода соответствено 0,7% и 1,0%, силиката натрия - 0,5-1,0%, а на второй и четвертой стадиях целлюлозу обрабатывают с расходом диоксида хлора соответственно 1,2% и 0,4%. Пример 1. Небеленую целлюлозу из хвойных пород жесткостью 112 перманганатных единиц, вязкостью 44,0 сП подвергают пероксидной обработке, включающей обработку целлюлозы с концентрацией массы 10% пероксидом водорода в щелочной среде (рН= 10,5) с расходом H2O2 2,5% в присутствии силиката натрия (1%) и гидроксида натрия (1,3%), при выдерживании целлюлозной суспензии при 80oС в течение 120 минут. Затем целлюлозу промывают и подвергают обработке диоксидом хлора при концентрации массы 10%, температуре 70oС, в течение 120 минут и расходе диоксида хлора 1,2% от массы абсолютно сухой целлюлозы (рН= 3,3), после чего повторяют обработку пероксидом водорода при той же концентрации массы и температуре и продолжительности, что и для первой стадии, с расходом H2O2, равным 0,7% (расход силиката натрия 1,0%, гидроксида натрия 1,0%, рН=10,6) и диоксидом хлора при тех же условиях, что и для второй стадии, с расходом диоксида хлора, равным 0,4% от массы абсолютно сухой целлюлозы (рН=4,6). После промывки целлюлозу высушивают. Белизна целлюлозы 83%, вязкость 24 сП, выход 98,5%. Пример 2. Небеленую целлюлозу жесткостью 112 перманганатных единиц обрабатывают по примеру 1 (стадии 1-4), затем проводят добелку пероксидом водорода при температуре 90oС, при концентрации массы 10%, в течение 120 минут при расходе пероксида водорода 1,0% от абсолютно сухой массы целлюлозы, расходе силиката натрия 0,5-1% и гидроксида натрия 1,0%. Отбеленную массу отделяют и промывают. Белизна целлюлозы 87,8%, вязкость 18 сП, выход 98,0%. Пример 3. Небеленую целлюлозу жесткостью 112 перманганатных единиц обрабатывают по примеру 1, проводя первую стадию пероксидной обработки, включающей обработку целлюлозы с концентрацией массы 10% пероксидом водорода в щелочной среде (рН= 10,5) с расходом Н2O2 2,5% в присутствии силиката натрия (1%) и гидроксида натрия (1,3%), при выдерживании целлюлозной суспензии при 80oС в течение 60 минут. Белизна целлюлозы 81%, вязкость 24,5 сП, выход 99,0%. Пример 4. Небеленую целлюлозу жесткостью 112 перманганатных единиц обрабатывают по примеру 1, проводя первую стадию пероксидной обработки, включающей обработку целлюлозы с концентрацией массы 10% пероксидом водорода в щелочной среде (рН= 10,6) с расходом Н2О2 2,0% в присутствии силиката натрия (1%) и гидроксида натрия (1,3%), при выдерживании целлюлозной суспензии при 80oС в течение 120 минут. Белизна целлюлозы 78,0%, вязкость 26,0 сП, выход 99,0%. Пример 5. Небеленую целлюлозу жесткостью 105 перманганатных единиц обрабатывают по примеру 1(1-4 стадии), затем проводят добелку пероксидом водорода при температуре 80oС, при концентрации массы 10%, в течение 120 минут при расходе пероксида водорода 1,0% от абсолютно сухой массы целлюлозы, расходе силиката натрия 0,7% и гидроксида натрия 1,0%. Отбеленную массу отделяют и промывают. Белизна целлюлозы 86,0%, вязкость 22,5 сП, выход 98,5%. Пример 6. Небеленую целлюлозу жесткостью 105 перманганатных единиц обрабатывают по примеру 1(1-4 стадии), затем проводят добелку пероксидом водорода при температуре 80oС, при концентрации массы 10%, в течение 120 минут при расходе пероксида водорода 1,0% от абсолютно сухой массы целлюлозы, расходе силиката натрия 0,5% и гидроксида натрия 1,0%. Отбеленную массу отделяют и промывают. Белизна целлюлозы 85,3%, вязкость 24,9 сП, выход 98,6%.Класс D21C9/16 с применением пероксидных соединений
Класс D21C9/14 ClO2 или хлоритами