Способ отбелки целлюлозы

Способ отбелки целлюлозы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советсиик

Социаиистичесиик

Республик

О П

ИЗО

К АВТОР (6l) Дополнит (22)Заявлено с присоединен (23) Приоритет

Опублико

Дата опу

5Ьвуааретвивый квинтет

CCCP ае двяаи вэаврвтеаяа к вткрытвя (72) Авторы изобретения

В. А. Демин и В. H.,Павыдов (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОТБЕЛКИ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

Изобретение относится к способам отбел,ки целлюлозы н может найти применение в целлюлозно-бумажной промышленности.

Известен способ электрохимической отбелки целлюлозы (1).

Однако этот способ ограниченно пригоден из-за специфики электролита — морской воды.

Кроме того, в морской воде содержатся иодиды, которые замедляют электрохимическую отбелку, поскольку потенциал разряда

У" ниже, чем СГ.

Известен также способ.электролитической отбелки целлюлозы, заключающийся в том, что используют электролит с добавкой бихромата калия (2).

Недостатком способа является значительный расход энергии вследствие высокого напряжения, подаваемого иа электролизер (10—

15 В).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ отбелки целлюлозы путем электролиза успензии целлюлозы в водном растворе хлористого натрия (3).

Процесс ведут при анодной плотности тока более 0,1 А/см, изменяющемся значении рН от 2 до 12,температуре в конце процесса 60 С, Продолжительность процесса до

20 мин, удельный расход электроэнергии

810 А/кг.

Известный способ обладает рядом недостатков, не позволяющих получить целлюлозу, пригодную для бумажного производства: значительная деструкция целлюлозы, высокое содержание гипохлорита и хлората в массе в конце отбелки и большой расход электроэнергии.

Цель изобретения — уменьшение деструкции целлюлозы и снижение энергетических

15 затрат за счет проведения процесса в диффузионной области.

Указанная цель достнтается тем, что согласно способу отбелки целлюлозы путем элект. ролиза суспензии целлюлозы в водном растворе хлористого натрия электролиз проводят при удельном расходе электроэнергии 20 — 30 А/кг., температуре 30 — 40 С, напряжении 3-5 В и концентрации хлористого натрия 3 — 5%.

2803 4 хлорит появляется в массе лишь после 2 ч обработки, в конце процесса его содержание в массе 1,5% к абс. сухой целлюлозе, рНх

9,5.

Показатели целлюлозы после отбелки и кисловки: белизна 60,0%, жесткосп 25п.ед., вязкость 35,6 мПа с, разрывная длина 6800М, сопротивление, излому 2320 двойных перегибов.

1О Пример 4. Небеленую хвойную сульфатную целлюлозу (20 r абс. сухой целлюлозы) жесткостью. 106 п. ед., вязкостью

59,4 мПа с, белизной 32,3% дезинтегрируют в 500 мл водного 4 %-ного раствора хлорис15 того натрия (концентрация массы 4%). Электролиз ведут при плотности тока 0,10 А/см (S анода 11 см ), температуре 40 С, в тече ние 1,5 ч, рН в процессе отбелки изменяется от 6,5 (начальный) до 8,5 (сразу после начала электролиза) и 7,9 — в конце. Содержание остаточного гипохлорита в массе 0,7% к абс. сухой целлюлозе.

Показатели обработанной целлюлозы: белизна (после кисловки) 65,1%, жесткость

25 15 п.ед., вязкость 367 мПа с.

П р н м е р 5. Небеленую хвойную сульфатную целлюлозу, имеющую следующие показатели: жесткость 122 п, ед., белизна 32,2%, разрывная длина 9160 м и сопротивление из3 лому 5410 двойных перегибов, обрабатывают электрохимически в течение 2,5 ч при плотности ока 0,032 А/см, напряжении 4 В при

34 С в 5%-ном растворе NaCI.

Показатели целлюлозы после кисловки: жесткость 24 п. ед., белизна 52,5%, разрыв3% ная длина 9100 м, сопротивление излому

4130 двойных перегибов.

Предлагаемый способ позволяет получить целлюлозу с высокими физико-механическими

4Е показателями, незначительной деструкцией при относительно малых энергетических затратах.

3 91

Электролиэ проводят при концентрации массы 2 — 5% и плотности тока 0,01 — 0,5 А/смэ, Пример 1. Навеску (20 г абс, сухой целлюлозы) хвойной сульфатной целлюло\ эы, имеющей следующие показатели:жесткость 101 йерманганатных единиц (n.ед.), белизна 28,3%, вязкость 49,3 мПа с, разрывная длина 7300 м, сопротивление излому 2820 двойных перегибов, дезинтегрируют в 750 мл 5%-ного раствора хлористого натрия в воде (концентрация массы 2,6%}.

Полученную массу подвергают электролизу при анодной плотности тока 0,024 А/см (сила тока 0,45 А, напряжение 3,0 В, S анода

18,4 ем ), температуре 30,С в течение 2,5 ч при постоянном перемешивании. После 2 ч .обработки в массе появляется непоглощенный гипохлорит, концентрация которого определяется аналитически. Остаточное содержание гипохлорита в массе 0,4% к весу абс. сухой целлюлозы. Значение рН в процессе отбелки изменяется от 6,5 до 80 — 7,2, максимум на

ЗΠ— ой минуте. Целлюлозу отделяют от злект. ролита и промывают водой. Затем проводят кисловку с расходом соляной кислоты 1% к абс. сухой целлюлозе (в течение 1 ч) и снова промывают целлюлозу водой.

Показатели целлюлозы после обработки: белизна 57,0%, вязкость 26,7 мПа с, жесткость 16 п. ед., разрывная длина 7200 м, сопротивление излому 2790 двойных перегибов.

Пример 2. Ту же целлюлозу подвергают злектрохимической отбелке при концентрации массы 3,5%, анодной плотности тока 0,032 А/см (сила тока 045 А, напряжение 4,0 В, S анода 18,4 ем ), температуре

40 С в течение 2 ч. Остаточное содержание гипохлорита в массе 0,4% к абс, сухой целлюлозе. Значение рН в процессе отбелки изменяется от 6,5 — 8,5 (30 мин) до 7,3.

После обработки и кисловки (см. пример 1) целлюлоза имеет следующие показатели: белизна 60%, жесткость 14 п.ед.,вязкость 28 мйа с, разрывная длина 7510 м, сопротивление излому 1820 двойньи перегибов.

Пример 3. Небеленую хвойную сульфатную целлюлозу (20 г абс. сухой целлюлозы, имеющую следующие показатели: жесткость 106 и. ед., белизна 32,3%, вязкость

59,4мПа, с, разрывная длина 6810 м, сопротивление излому 2310 двойных перегибов, дезинтегрируют в 600 мл 5%-ного раствора хлористого натрия, содержащего 0,2% карбоната натрия, рН пч 10,3. В течение 2,5 ч про» водят электролиз суспензии при анодной плотности тока 0,032 А/см, температуре

40 С, напряжении 4 В. Непоглощенный гипоФормула изобретения

1. Способ отбелки целлюлозы путем электролиза суспензия целлюлозы в водном растворе хлористого натрия, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что„с целью уменьшения деструкции целлюлозы и снижения энергетических

5О затрат за счет проведения процесса в диффузионной области, электролиэ проводят при удельном расходе электроэнергии 20 — 30 А/кг, температуре 30 — 40 С, напряжении 3 — 5 В и концентрации хлористого натрия 3 — 5%.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю щ и й. с я тем, что злектролиз проводят при концентрации массы 2 — 5% и плотности тока

0,01 — 0,5 А/см .

912803

Составитель А. Моносов

Редактор Л. Веселовская Техред В. Харитонова Корректор С. Шомак

Заказ 1332/37 ., Тираж 401 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Акдептованная заявка Японии 1Р 48-38881, кл. О 21 С 9/10, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР У 408579, кл, 0 21 С 9/10, 1971".

3. "Химия древесины". 1978, 1Р 2, с. 69-73 . (прототип) .