NO166098B - Hjoerneforbindelse. - Google Patents

Description

Fremgangsmåte til bleking av cellulose.

Foreliggende oppfinnelse vedrører forbedring av fremgangsmåten for bleking av oppløselig cellulose-masse til bruk ved fremstilling av tekstil-kunstsilke eller kunstsilke for bildekk-kord. Mer spesielt omfatter denne forbedringen en ny fremgangsmåte

for bleking av oppløselig cellulosemasse som forbedrer rayon-styrken og utmatningsegenskapene av disse cellulosemasser. Denne forbedrede blekebehandling medfører utelatelse av den vanlige direkte kloreringsbehandling, men gir cellulosemasser med høy hvithetsgrad og høy viskositet ved en kombinasjon av hypokloritt-behandling, ekstraksjon med natriumhydroksyd og klordioksyd-behandling.

Direkte klorering, som er behandling av cellulosen med elementær klorgass, har tidligere vært nødvendig som en fcrutgående blekebehandling for å oppnå cellulosemasser med høy hvithet og å unngå unødig spaltning av cellulosen. Ved direkte klorering reagerer kloret med ligninet i den ublekede cellulosemasse, hvilket gjør ligninet oppløselig i natriumhydroksyd, og derfor etterfølges kloreringen i alminnelighet av en ekstraksjon med natriumhydroksyd for å utløse de klorerte ligniner. Således er f.eks. lignin-innholdet i ubleket oppløselig cellulosemasse fremstilt av bartre-virke som f.eks. furu (Pinus rigida Miller) ("southern pine") omtrent 3 til 4% når den forhydroloserte kraft-metode anvendes og når oppløselige cellulosemasser oppsluttet på samme måte av løvtre-virke som f.eks. amerikansk mahogni (Liquidambar stay-raciflua Linnaceus) ("sweetgum") eller ek, såvel som gress-arter som f.eks. bambus eller utpressede sukker-rør (bagasse), har disse et lignin-innhold på omkring 1 til 2% før bleking, (kom-binasjonen av klorering og ekstraksjon med natriumhydroksyd fjerner i alminnelighet omtrent Q0% av ligninet i den ublekede cellulosemasse). Efter kloreringen og ekstraksjon med natriumhydroksyd er ytterligere bleking nødvendig for å fjerne rest-ligninet og farvestoffer i cellulosemassen for å gi en høy hvithetsgrad og renhet.

Så sent som i 1953 ville de blekingskjemikaliene som da var til-gjengelig for å fullføre blekingen og foredlingen av cellulose-massene nedbryte cellulosen temmelig inngående samtidig som disse kjemikaliene fjernet ligninet og farvestoffene fra cellulosemassen. Hypokloritt eller klordioksyd i alkalisk miljø ble i alminnelighet brukt. I senere år har imidlertid bruken av klordioksyd i surt miljø utviklet seg til en slik grad at cellulosefibrene kan blekes til høy hvithet og renhet med meget lite spaltning av cellulosen. Utviklingen av korrosjonsbestandige konstruksjons-materialer og fremgangsmåter for fremstilling av klordioksyd på en økonomisk måte har gjort bruken av dette kjemikalium i store mengder praktisk og økonomisk mulig.

Det har nu vist seg at celluloseholdige stoffer slik som f.eks. cellulosemasser fra løvtre-virke eller gressarter, som har et relativt lavt ligning-innhold før bleking, kan blekes relativt økonomisk ved en behandling som utelater kloreringsbehandlingen og isteden bruker klordioksyd eller mild hypokloritt-behandling som det første bleke-trinn.

Det vesentlige ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er for-løpet DED, dvs. to klrdioksyd-blekinger, og en behandling med alkali mellom de to klordioksyd-blekinger, idet den første behandling med klordioksyd utføres i et surt medium. I henhold til en utførelsesform for oppfinnelsen kan en annen bleking med natriumhypokloritt utføres før den første klordioksyd-bleking. Dette er vist i de data i tabellene hvor hypokloritt-behandlingen betegnes med symbolet H kommer foran den første klordioksyd-behandling. En slik behandling er ikke bare økonomisk mulig,

men den gir også cellulosemasser som har bedre rayon-styrke-stabilitet og utmatning enn cellulosemasser som er blitt bleket ved den normale behandling som omfatter et kloreringstrinn. Dette uventede fenomen er blitt bevist gjentatte ganger i laboratoriet og ved fabrikkforsøk.

Det har også vist seg at når kloreringsbehandlingen utelates, er det nødvendig å behandle cellulosemassen i et første trinn med en syre for å nedsette innholdet av mineraler som elfers ville innvirke på blekingen og resultere i en lavere hvithetsgrad i cellulosemassen. Formodentlig er de sure betingelser som fore-ligger ved en normal kloreringsbehandling tilstrekkelig til å fjerne disse mineraler som først og fremst er jern og mangan,

og derfor er ingen forbehandling med syre nødvendig ved en slik bleking.

Den kjensgjerning at oppløselig kraft-cellulosemasse fremstillet fra bartre-virke inneholder nesten dobbelt så meget lignin, eller krever dobbelt så meget bleke-kjemikalier, som tilsvarende cellulosemasser fremstillet fra løvtre-virke eller gressarter og det faktum at klordioksyd koster dobbelt så meget som den tilsvarende mengde klor medfører høye omkostninger ved bleking av kraft-masse fra bartre-virke uten klorering. Ikke desto mindre kan bartre-masse blekes på denne måten for å oppnå forbedret rayon-styrke-stabilitet og utmatningsegenskaper sammenlignet med tilsvarende cellulosemasser bleket ved den vanlige behandling som omfatter et kloreringstrinn.

Videre kan oppløselige cellulosemasser som er oppsluttet ved andre metoder, som f.eks. sulfitt-metoden, og som har et relativt lavt lignin-innhold før bleking, lett blekes uten klorerings-trinnet for å gi rayon med bedre styrke og utmatningsegenskaper sammenlignet med tilsvarende cellulosemasser bleket med klorering.

I henhold til oppfinnelsen tilveiebringes en fremgangsmåte til bleking av cellulosemasse omfattende to bleketrinn med klordioksyd og minst ett bleketrinn med hypokloritt, og hvor der mellom bleketrinnene foretas minst én ekstraksjon med alkali, og hvor der ikke fremkommer noe bleketrinn med fritt klor. Fremgangsmåten karakteriseres ved at den første klordioksydbleking foretas under sure betingelser frembragt ved tilsetning på kjent måte av en sterk syre før eller under klordioksydblekingen, eller at der foretas en syrebehandling av massen før blekingen etterfulgt av en alkalisk ekstraksjon.,

Ved passende valg av de i norsk patent 100.965 angitte muligheter kan man få en blekingsrekkefølge som kommer nær foreliggende oppfinnelse, men det er ikke angitt noe om at spesielle midler av de angitte er foretrukne, og det er derfor ikke.angitt noe som vil gjøre at en fagmann skulle finne en rekkefølge som ligner på rekkefølgen ifølge foreliggende oppfinnelse, særlig foretrukket. Selve kravet i patentet tar da heller ikke sikte på noen bestemt blekerekkefølge, men er rettet på en særlig fremgangsmåte for innføring av blekemidlene under spesielle trykkforhold. Det er ikke spesielt nevnt i patentet at reaksjonen utføres i et medium som opprinnelig er surt, hvilket tyder på at reaksjonen utføres i et medium som opprinnelig er alkalisk eller nøytralt.

I US patent 2.587.064 er det angitt at det foretrekkes å anvende klordioksyd i alkali for å hindre korrosjon og for. å redusere reaksjonstiden.

US patent 2.587.064 angår en fremgangsmåte som skal anvendes på masse som på forhånd har vært underkastet klorering, og alle eksemplene viser at massen først kloreres og ekstraheres med alkali før den underkastes behandlingen med klordioksyd.

For en klarere forståelse av den foreliggende oppfinnelse henvises det til de vedlagte tabeller 1 til 4 som sammenfatter arbeidet som ble utført for å gi den nødvendige illustrasjon for å sette en fagmann istand til å bruke denne oppfinnelsen og for å tilveie-bringe en sammenligning av resultatene av dette arbeidet med resultatene av andre arbeider basert på bruken av klorgass som blekemiddel. Tabell 2 viser f.eks. at tekstil-rayon fra bambus-masse bleket uten klorering hadde omtrent den samme strekkfasthet i lufttørret tilstand, men vesentlig bedre strekkfasthet efter ovnstørring ved 105°C i 16 timer sammenlignet med rayon fra samme type cellulosemasse som var bleket med klorering. Tabell 3 og 4 viser videre, innenfor deres område at bleking uten klorering i vesentlig grad forbedret strekkfastheten i lufttørret tilstand, såvel som strekkfastheten efter oppvarming og garn- og snor-utmatningsegenskapene av den resulterende kunstsilke for bil-gummi-kord.

^*CD - klorering med tilsetning av klordioksyd,

AD - svovelsyre med tilsetning av klordioksyd,

H - natriumhypokloritt, D - klordioksyd,

E - ekstraksjon med natriumhydroksyd

<2>Denne cellulosemasse ble vasket i sentrxfugal-vasker og gxtt 2 svoveldioksyd-behandlinger hver på 30 minutter ved en konsistens på 5,0%, pH 2,0 til 2,5 og 51,7°C til 54,4°C før fremstilling av viskoseprøveark.

Fremgangsmåten i henhold til foreliggende oppfinnelse er særlig egnet for anvendelse i forbindelse med oppløselige cellulosemasser som er fremstillet eller "eflerbehandlet" i henhold til

den i svensk patent nr. j54j5.6l9 angitte fremgangsmåte for fremstilling av cellulosemasse, rensning og forberedelse for bleking, ved hvilken celluloseholdige fibermaterialer kontinuerlig oppsluttes med en alkalisk lut for å fremstille cellulosemasse og brukt kokelut som er egnet for gjenvinning, - ved hvilken all den alkaliske luten bringes sammen med det celluloseholdige fibermateriale efter at den først er fortrengt med vann fra den tidligere fremstilte cellulosemasse som er klar for bleking, som for det annet er blitt brukt til utlutning av tidligere fremstillet cellulosemasse før denne cellulosemassen gjøres klar for bleking ved anvendelse av en slik fortrengning med vann, og som for det tredje er anvendt for å fortrenge for gjenvinning tidligere produsert, brukt kokelut fra tidligere fremstilte cellulose-masse .

Claims (3)

1. Fremgangsmåte til bleking av cellulosemasse omfattende to bleketrinn med klordioksyd og minst ett bleketrinn med hypokloritt, og hvor der mellom bleketrinnene foretas minst én ekstraksjon med alkali, og hvor der ikke fremkommer noe bleketrinn med fritt klor, karakterisert ved at den første klordioksydbleking foretas under sure betingelser frembragt ved tilsetning på kjent måte av en sterk syre før eller under klordioksydblekingen, eller at der foretas en syrebehandling av massen før blekingen etterfulgt av en alkalisk ekstraksjon.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1,karakterisert ved at før den første bleking av massen med klordioksyd, be-handles massen med en vannoppløselig syre, hvilken vannopp-løselig syre ikke gir elementært klor i vann, idet mediet holdes surt hvorved innholdet av mineraler i cellulosemassen vesentlig nedsettes.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at etter den første bleking av cellulosemassen med klordioksyd foretas minst én bleking med hypokloritt.