CZ297357B6 - Zpusob zpracování celulózy a/nebo materiálu, obsahujících lignin a celulózu - Google Patents

Zpusob zpracování celulózy a/nebo materiálu, obsahujících lignin a celulózu Download PDF

Info

Publication number
CZ297357B6
CZ297357B6 CZ20050513A CZ2005513A CZ297357B6 CZ 297357 B6 CZ297357 B6 CZ 297357B6 CZ 20050513 A CZ20050513 A CZ 20050513A CZ 2005513 A CZ2005513 A CZ 2005513A CZ 297357 B6 CZ297357 B6 CZ 297357B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
cellulose
weight
amount
hydrogen peroxide
dry
Prior art date
Application number
CZ20050513A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ2005513A3 (cs
Inventor
Marakov@Vladimir
Original Assignee
Marakov@Vladimir
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Marakov@Vladimir filed Critical Marakov@Vladimir
Priority to CZ20050513A priority Critical patent/CZ297357B6/cs
Publication of CZ2005513A3 publication Critical patent/CZ2005513A3/cs
Publication of CZ297357B6 publication Critical patent/CZ297357B6/cs

Links

Landscapes

  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
  • Paper (AREA)

Abstract

Celulóza se zpracovává peroxohydrátem fluoridu draselného obecného vzorce KF . nH.sub.2.n.O.sub.2.n., kde n je 1, 2 nebo 3, v mnozství 0,1 az 2 % hmotn. na hmotnost suché celulózy, s peroxidem vodíkuv mnozství 1 az 3,5 % hmotn. na hmotnost suché celulózy, a to v zásaditém prostredí s hodnotou pH vrozsahu od 9 do 10,9, pri teplote 70 az 90 .degree.C po dobu 1 az 5 hodin. Celulóza se tak belí, zvysuje svou mechanickou pevnost a hydrofobní vlastnosti a soucasne se zbavuje zbytkového ligninu. Peroxohydrát fluoridu draselného obecného vzorce KF .nH.sub.2.n.O.sub.2.n. se muze pouzít v mnozství 0,5 az 1,5 % hmotn. na hmotnost suché celulózy. Celulóza se dále propírá a susí. Alternativne se celulóza propírá a dále se na ni pusobí dioxidem chloru ClO.sub.2.n. v mnozství 1 az 1,5 % hmotn. na hmotnost suché celulózy po dobu 90 az 120 minut pri teplote 65 az 75 .degree.C, nacez se celulóza opet zpracovává peroxidem vodíku, stabilizovaným peroxohydrátem fluoridu draselného obecného vzorce KF . nH.sub.2.n.O.sub.2.n., kde n je 1, 2 nebo 3, a znovu se propírá.

Description

Způsob zpracování celulózy a/nebo materiálů, obsahujících lignin a celulózu
Oblast techniky
Předmětem vynálezu je způsob zpracování celulózy, sulfítové i sulfátové celulózy, a/nebo materiálů, obsahujících lignin a celulózu. Je určen zejména k bělení materiálů obsahujících celulózu, například lnu, lněných látek, bavlněných látek a makulatur. Může být použit k získání bílé celulózy a materiálů obsahujících celulózu bez molekulárního chlóru (ECF), případně zcela bezchlórových (TCF).
Dosavadní stav techniky
Při získávání celulózy z přírodních surovin, například z jehličnatých dřevin, je základním fyzikálně-chemickým procesem destrukce ligninu okysličováním. Po převaření celulóza obsahuje hodně zbytkového ligninu. Protože lignin je těžko odstranitelný polymer s obsahem chromoforu, chemicky vázaný s celulózou, který ji zbarvuje do tmava, používají se pro jeho destrukci silné oxidanty, například Cl2, NaClO, C1O2, O2, H2O2, ROOH, O3 a jejich kombinace.
Z ekologického hlediska je žádoucí používat k bělení celulózy a materiálů obsahujících celulózu co nejméně chloru a využívat přijatelné technologie, založené na způsobech oxidační delignifikace kyslíkem v zásaditém prostředí. Zvláště perspektivní je použití peroxidu vodíku. Dělení procesu bělení s použitím peroxidu vodíku na stadia delignifíkace a bělení je pouze podmíněné, oba probíhají současně. Přítomnost nestabilních kovů v surovině s celulózou katalyzuje proces rozpadu peroxidu vodíku, při kterém se uvolňuje volný kyslík, což vede k neproduktivním ztrátám okysličovadla a snížení viskozity pulpy.
Existují způsoby bělení sulfátové celulózy peroxidem vodíku v zásaditém prostředí s použitím silikátu sodného jako stabilizátoru H2O2, který deaktivuje katalytické účinky solí těžkých a nestabilních kovů (viz ruský patent č. 2112822). Nevýhodou této metody je vlastnost Na2SiO3 vytvářet nerozpustné usazeniny na technologickém zařízení. Je známý způsob výroby celulózy (ruský patent 2234564), zahrnující vaření surovin na bází jehličnatého dřeva v sulfitovém varném roztoku na bázi vodíku a hořčíku, s dalším zpracováním ve směru fluoridu draselného, peroxidu vodíku a kyseliny šťavelové. Takto vyrobená celulóza má však omezené použití z důvodu nižší kvality. Nejbližším postupem k tomuto předloženému vynálezu je bělení sulfátové celulózy (viz ruský patent 2164572), kdy se celulóza bělí peroxidem vodíku za přítomnosti stabilizátoru - křemičitanu sodného, a to ve třech krocích, při teplotách 70 až 100 °C, při celkové spotřebě peroxidu vodíku 3,5 % hmotn., se střídáním dvou stupňů zpracovávání s dioxidem chloru při teplotě 70 °C a spotřebě C1O2 v množství 1 až 1,3 % hmotn. na hmotnost suché celulózy. Nevýhodou tohoto způsobu je použití křemičitanů sodného, který působí na vznik nerozpustných usazenin na technologickém zařízení a zvyšuje množství škodlivých látek v odpadních vodách.
Podstata vynálezu
Cílem předloženého vynálezu je takový způsob zpracování celulózy a/nebo materiálů, obsahujících lignin a celulózu, spočívající v jejím bělení, kdy se celulóza zpracovává peroxihydrátem fluoridu draselného obecného vzorce KF . nH2O2, kde n je 1, 2 nebo 3, v množství 0,1 až 2 % hmotn. na hmotnost suché celulózy, s peroxidem vodíku v množství 1 až 3,5 % hmotn. na hmotnost suché celulózy, a to v zásaditém prostředí s hodnotou pH v rozsahu od 9 do 10,9, při teplotě 70 až 90 °C po dobu 1 až 5 hodin, čímž celulóza zvyšuje svou mechanickou pevnost a hydrofobní vlastnosti a současně se zbavuje zbytkového ligninu. Celulóza se dále propírá a suší. Výhodou je efektivní využití peroxidu vodíku a zvýšení mechanické pevnosti výrobku, který rovněž získává hydrofobní vlastnosti.
-1 CZ 297357 B6
Peroxohydrát fluoridu draselného obecného vzorce KF . nH2O2, kde n je 1,2 nebo 3, se s výhodou může použít v množství 0,5 až 1,5 % hmotn. na hmotnost suché celulózy.
Alternativně se celulóza může zpracovávat výše uvedeným postupem, propírá se a dále se na ni působí dioxidem chloru C1O2 v množství 1 až 1,5 % hmotn. na hmotnost suché celulózy po dobu 90 až 120 minut při teplotě 65 až 75 °C, načež se celulóza opět zpracovává peroxidem vodíku, stabilizovaným peroxohydrátem fluoridu draselného obecného vzorce KF . nH2O2, kde n je 1,2 nebo 3, a znovu se propírá.
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1
Sulfítová celulóza z jehličnatých dřevin s tvrdostí 30 permanganových jednotek, s bělostí 61 %, mechanickou pevností na roztržení 11 500 m a pevností na přehyb (počet dvojitých přehybů) 1800 byla zpracována způsobem podle tohoto vynálezu s peroxohydrátem fluoridu draselného obecného vzorce KF . nH2O2, kde η = 1 (dále je PFD) v jednom výrobním stupni. Koncentrace hmotnosti celulózy 10 % hmotn., pH 10,8, teplota 80 °C, doba zpracování 180 minut; spotřeba peroxidu vodíku 2 % hmotn., PFD 1,5 % hmotn., NaOH 1,3 % hmotn. na hmotnost suché celulózy. Po tomto zpracování se celulóza propírá a vysuší. Vyrobená celulóza měla následující vlastnosti:
- bělost 79 %,
-tvrdost 15 manganistanových jednotek,
- mechanická pevnost na roztržení 11 800 m,
- pevnost na přehyb (počet dvojitých přehybů) 2900.
Příklad 2
Nabělená sulfítová celulóza se zpracovává jako v příkladu 1, s dodatečným působením dioxidu chloru a opakovaným zpracováním peroxidem vodíku s přidáním PFD. Zpracování peroxidem vodíku probíhá v zásaditém prostředí pH 10,8, při teplotě 80 °C, doba zpracování je 90 minut. Koncentrace celulózy je 10 % hmotn. spotřeba peroxidu vodíku 2 % hmotn., PFD 1 % hmotn. NaOH 1,3 % hmotn. na hmotnost absolutně suché celulózy. Potom se celulóza propírá a zpracovává dioxinem chloru při koncentraci celulózy 7 % hmotn., teplotě 70 °C, po dobu 120 minut a se spotřebou C1O2 1 % hmotn. na hmotnost absolutně suché celulózy. Následuje další zpracování celulózy peroxidem vodíku jako při prvém kroku, ale se spotřebou peroxidu vodíku 0,5 % hmotn., NaOH 1 % hmotn. a PFD 0,5 % hmotn. Doba zpracování ve třetím kroku je 120 minut. Následuje vyprání a vysušení celulózy. Vyrobená celulóza měla tyto vlastnosti:
- bělost 86 %,
-tvrdost 5,4 manganistanových jednotek,
- mechanická pevnost na roztržení 11 200 m,
- pevnost na přehyb (počet dvojitých přehybů) 3800.
-2CZ 297357 B6
Příklad 3
Sulfitová celulóza se zpracovává podle příkladu 2, pak následují další dva výrobní kroky, a to zpracování dioxidem chloru a následně peroxidem vodíku. Čtvrtý krok zpracování probíhá za stejných podmínek jako druhý krok, ale se spotřebou dioxidu chloru 0,5 % hmotn., pátý krok obdobně jako třetí, ale se spotřebou peroxidu vodíku 1 % hmotn., a PFD 0,5 % hmotn.
Vyrobená celulóza měla tyto vlastnosti:
- bělost 89 %,
- mechanická pevnost na roztržení 11 800 m,
- pevnost na přehyb (počet dvojitých přehybů) 4800.
Příklad 4
Sulfátová nebělená celulóza š tvrdostí 91 manganistanových jednotek a s bělostí 23 %, byla zpracována způsobem podle tohoto vynálezu peroxidem vodíku v zásaditém prostředí a s PFD. Koncentrace celulózy byla 10 % hmotn., pH 10,8, teplota 80 °C, doba zpracování 90 minut, spotřeba peroxidu vodíku 2 % hmotn., PFD 1,5 % hmotn., NaOH 1,3 % hmotn. na hmotnost suché celulózy. V druhém výrobním kroku se celulóza vyprala a pak se zpracovala v dioxidu chloru při koncentraci celulózy 7 % hmotn., teplotě 70 °C, po dobu 120 minut a se spotřebou C1O2 1 % hmotn. na hmotnost absolutně suché celulózy. Ve třetím výrobním kroku se celulóza zpracovala peroxidem vodíku jako v prvém kroku, ale se spotřebou vodíku 0,5 % hmotn., NaOH 1 % hmotn. a PF 0,5 % hmotn. Doba zpracování ve třetím kroku byla 120 minut. Po tomto zpracování se celulóza vyprala a vysušila. Vyrobená celulóza vykazovala tyto vlastnosti:
- bělost 80,5 %,
- mechanická pevnost na roztržení 12 100 m,
- pevnost na přehyb (počet dvojitých přehybů) 7200.
Příklad 5
Sulfátová celulóza byla zpracována podle příkladu 4, s přidáním dalších dvou výrobních kroků. Jednak zpracováním dioxidem chloru, stejně jako ve druhém kroku, ale se spotřebou dioxidu chloru 0,5 % hmotn., a jednak zpracováním peroxidem vodíku se spotřebou peroxidu vodíku 1 % hmotn. a PFD 0,5 % hmotn. Vyrobená celulóza vykazovala tyto vlastnosti:
- bělost 86,3 %
- mechanická pevnost na roztržení 12 800 m,
- pevnost na přehyb (počet dvojitých přehybů) 9500.
Ve všech těchto konkrétních příkladech byl peroxohydrát fluoridu draselného (PFD) obecného vzorce KF . nH2O2, kde η = 1. Příklady však platí i pro peroxohydrát fluoridu draselného (PFD) obecného vzorce KF . nH2O2, kde n = 2 nebo 3. Tyto příklady potvrzují dosažení cílů předloženého vynálezu, získání celulózy o vysoké bělosti a vysoké mechanické pevnosti. Peroxohydrát fluoridu draselného, kterým se stabilizuje peroxid vodíku, je v případě sulfitové celulózy zpravidla v množství od 0,5 do 1,5 % hmotn., u sulfátové celulózy od 0,1 do 2 % hmotn. Čím se jeho množství zvyšuje, tím se zvyšuje i pevnost a bělost celulózy, od 0,5 % hmotn. se pevnost výrazně zvyšuje, bělost méně.
-3 CZ 297357 B6
Průmyslová využitelnost
Vynález je určen zejména k bělení materiálů obsahujících celulózu, například lnu, lněných látek, bavlněných látek a makulatur. Může být použit k získání bílé celulózy a materiálů obsahujících celulózu bez molekulárního chlóru (ECF), případně zcela bezchlórových (TCF).

Claims (4)

PATENTOVÉ NÁROKY
1. Způsob zpracování celulózy a/nebo materiálů, obsahujících lignin a celulózu, spočívající v jejím bělení, dále zvýšení její mechanické pevnosti a hydrofobních vlastností a zbavení zbytkového ligninu, vyznačující se tím, že se celulóza zpracovává peroxohydrátem fluoridu draselného obecného vzorce KF . nH2O2, kde n je 1,2 nebo 3, v množství 0,1 až 2 % hmotn. na hmotnost suché celulózy, s peroxidem vodíku v množství 1 až 3,5 % hmotn. na hmotnost suché celulózy, a to v zásaditém prostředí s hodnotou pH v rozsahu od 9 do 10,9, při teplotě 70 až 90 °C po dobu 1 až 5 hodin.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že peroxohydrát fluoridu draselného obecného vzorce KF . nH2O2 se použije v množství 0,5 až 1,5 % hmotn. na hmotnost suché celulózy.
3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že celulóza se dále propírá a suší.
4. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že celulóza se pak propírá a dále se na ni působí dioxidem chloru C1O2 v množství 1 až 1,5 % hmotn. na hmotnost suché celulózy po dobu 90 až 120 minut při teplotě 65 až 75 °C, načež se celulóza opět zpracovává peroxidem vodíku, stabilizovaným peroxohydrátem fluoridu draselného obecného vzorce KF . nH2O2, kde n je větší nebo rovno 1, a z novu propírá.
CZ20050513A 2005-08-12 2005-08-12 Zpusob zpracování celulózy a/nebo materiálu, obsahujících lignin a celulózu CZ297357B6 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20050513A CZ297357B6 (cs) 2005-08-12 2005-08-12 Zpusob zpracování celulózy a/nebo materiálu, obsahujících lignin a celulózu

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20050513A CZ297357B6 (cs) 2005-08-12 2005-08-12 Zpusob zpracování celulózy a/nebo materiálu, obsahujících lignin a celulózu

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2005513A3 CZ2005513A3 (cs) 2006-11-15
CZ297357B6 true CZ297357B6 (cs) 2006-11-15

Family

ID=37435186

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20050513A CZ297357B6 (cs) 2005-08-12 2005-08-12 Zpusob zpracování celulózy a/nebo materiálu, obsahujících lignin a celulózu

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ297357B6 (cs)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB758611A (en) * 1953-09-24 1956-10-03 Pennsylvania Salt Mfg Co Stabilization of solutions containing peroxygen compounds
US3572987A (en) * 1967-05-24 1971-03-30 Azote Office Nat Ind Process for bleaching unbleached cellulose
RU2112822C1 (ru) * 1997-03-26 1998-06-10 Институт химии Коми научного центра Уральского отделения РАН Способ отбелки сульфатной целлюлозы

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB758611A (en) * 1953-09-24 1956-10-03 Pennsylvania Salt Mfg Co Stabilization of solutions containing peroxygen compounds
US3572987A (en) * 1967-05-24 1971-03-30 Azote Office Nat Ind Process for bleaching unbleached cellulose
RU2112822C1 (ru) * 1997-03-26 1998-06-10 Институт химии Коми научного центра Уральского отделения РАН Способ отбелки сульфатной целлюлозы

Also Published As

Publication number Publication date
CZ2005513A3 (cs) 2006-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2021020251A1 (ja) 漂白パルプの製造方法
CA1206704A (fr) Procede pour le traitement de pates papetieres chimiques
JPH06166981A (ja) 製紙用化学パルプの漂白方法
BE1004630A3 (fr) Procede pour la preservation des caracteristiques de resistance mecanique des pates a papier chimiques.
WO2003083208A1 (en) Process for bleaching lignocellulose-containing non-wood pulp
JP2008013859A (ja) 非木材パルプの無塩素漂白方法
JP6401252B2 (ja) マグネシウムイオンの存在下におけるオゾンでの処理により化学パルプを処理するための方法
CN101589192A (zh) 在Mg(OH)2存在下的硬木纸浆的(D)阶段漂白方法
JP5285896B2 (ja) 漂白アルカリ化学パルプの製造方法
CZ297357B6 (cs) Zpusob zpracování celulózy a/nebo materiálu, obsahujících lignin a celulózu
CZ15808U1 (cs) Prostředek pro zpracování celulózy a/ nebo materiálů, obsahujících lignin a celulózu
CZ15804U1 (cs) Prostředek pro zpracování celulózy a/nebo materiálů obsahujících lignin a celulózu
JP5471050B2 (ja) Tcf漂白方法
US20120031575A1 (en) Pulp Bleaching and Alkaline Extraction Method
JP5526604B2 (ja) Ecf漂白方法
CN104611964B (zh) 一种相思木亚硫酸盐法高白度半化学浆的制浆方法
BE1004974A3 (fr) Procede pour le blanchiment et la delignification de pates a papier chimiques et application de ce procede au blanchiment et a la delignification des pates kraft et des pates asam.
JP2011001637A (ja) 漂白パルプの製造方法
US8980051B2 (en) Sulfonation of pulp produced by alkali pulping process
JP2011001636A (ja) 漂白パルプの製造方法
RU2205257C1 (ru) Способ отбелки сульфатной целлюлозы
JP2001192991A (ja) アルカリパルプの漂白方法
Isaza Ferro Catalyzed and non-catalyzed hypochlorous acid bleaching of kraft pulps
BE1007700A3 (fr) Procede pour le blanchiment d'une pate a papier chimique.
JP5492682B2 (ja) パルプ漂白助剤及びこれを用いたパルプ漂白方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20100812