PL181248B1 - Sposób delignifikacji pulpy celulozowej - Google Patents
Sposób delignifikacji pulpy celulozowejInfo
- Publication number
- PL181248B1 PL181248B1 PL93297562A PL29756293A PL181248B1 PL 181248 B1 PL181248 B1 PL 181248B1 PL 93297562 A PL93297562 A PL 93297562A PL 29756293 A PL29756293 A PL 29756293A PL 181248 B1 PL181248 B1 PL 181248B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- acid
- cellulose
- pulp
- weight
- treatment
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims abstract description 63
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims abstract description 62
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 50
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims abstract description 31
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 12
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 10
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 60
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract description 14
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 abstract description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 abstract 2
- 230000008719 thickening Effects 0.000 abstract 1
- 235000010980 cellulose Nutrition 0.000 description 47
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 18
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 12
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 9
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 5
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 5
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 description 4
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N hypochlorite Chemical compound Cl[O-] WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002488 Hemicellulose Polymers 0.000 description 1
- 230000010718 Oxidation Activity Effects 0.000 description 1
- 241000218657 Picea Species 0.000 description 1
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 1
- DWAQJAXMDSEUJJ-UHFFFAOYSA-M Sodium bisulfite Chemical compound [Na+].OS([O-])=O DWAQJAXMDSEUJJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229920002522 Wood fibre Polymers 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009172 bursting Effects 0.000 description 1
- LVGQIQHJMRUCRM-UHFFFAOYSA-L calcium bisulfite Chemical compound [Ca+2].OS([O-])=O.OS([O-])=O LVGQIQHJMRUCRM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000010260 calcium hydrogen sulphite Nutrition 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000013043 chemical agent Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000036461 convulsion Effects 0.000 description 1
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- 239000004289 sodium hydrogen sulphite Substances 0.000 description 1
- 235000010267 sodium hydrogen sulphite Nutrition 0.000 description 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002025 wood fiber Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C9/00—After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
- D21C9/10—Bleaching ; Apparatus therefor
- D21C9/16—Bleaching ; Apparatus therefor with per compounds
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C9/00—After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
- D21C9/10—Bleaching ; Apparatus therefor
- D21C9/1005—Pretreatment of the pulp, e.g. degassing the pulp
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Paper (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Bakery Products And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- External Artificial Organs (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Compounds Of Unknown Constitution (AREA)
Abstract
1. Sposób delignifikacji pulpy celulozowej przez obróbke tej pulpy celulozowej roztworem zawierajacym kwas mononadtlenodwusiarkowy albo jego sole i kwas siar- kowy, znamienny tym, ze w pierwszej fazie obróbki impregnuje sie pulpe celulozowa roztworem zawierajacym kwas mononadtlenodwusiarkowy, albo jego sole, w zakresie od 0,3 do 14% wagowych suchej celulozy przy temperaturze nizszej niz 20°C i w czasie od 5 do 90 minut, nastepnie zageszcza sie impregnowana pulpe celulozowa do momentu otrzymania zageszczonej pulpy celulozowej zawierajacej od 5 do 30% suchej masy, po czym zawraca sie co najmniej czesc kwasnego roztworu otrzymanego w procesie za- geszczania do fazy kwasowej, zas w drugiej fazie obróbki, która nastepuje bezposrednio po fazie kwasowej, traktuje sie zageszczona impregnowana pulpe celulozowa czynni- kiem alkalicznym o pH wyzszym niz 9, w temperaturze nizszej niz 40°C i w czasie od 5 do 180 minut. PL PL PL PL
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób delignifikacji pulpy celulozowej. Przez pulpę celulozową rozumie się produkt, który pochodzi z tzw. „warzenia” drewna miażdżonego, w zawiesinie wodnej, w autoklawie przy wysokiej temperaturze od 160°C do 170°C i obecności różnych czynników chemicznych, np. siarczanu sodowego (proces „siarczanowy”), wodorosiarczynu sodowego, wodorotlenku sodowego.
Podczas obróbki chemicznej częściowo usuwa się ligninę z włókien drzewnych, przy czym zwykle osiąga się zmniejszenie zawartości od 80% do 90% wagowych, lecz surowiec celulozowy nadal zawiera od 2% do 10% wagowo ligniny zależnie od początkowych różnych typów drewna i różnych odmian warzenia. Wobec tego są potrzebne dodatkowe obróbki chemiczne, takie jak delignifikacja i bielenie, aby usuwać pozostałą ligninę z pulpy celulozowej i poprawiać stopień białości.
Konwencjonalna delignifikacja i bielenie obejmują, zastosowanie chloru gazowego, po czym następuje zobojętnianie i ekstrahowanie sodą kaustyczną, potem dodatkowe bielenie nadtlenkiem wodoru, sodą kaustyczną i krzemianami, wreszcie końcowe bielenie roztworem podchlorynu. Obecnie ze względu na ochronę środowiska występuje tendencja zastępowania chloru przez inne utleniacze.
Zwłaszcza przedmiotem wynalazku jest delignifikacja pulpy celulozowej za pomocą kwasu mononadtlenodwusiarkowego, lub jego soli.
Procesy wykorzystujące kwas mononadtlenodwusiarkowy lub jego pochodne w obróbce materiałów ligninowo-celulozowych są przedstawione w opisach patentowych Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 404 061 i nr 5 004 523 oraz w zgłoszeniu o patent europejski EP-A-415 149.
181 248
Opis patentowy Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 404 061 przedstawia sposób bielenia masy celulozowej drzewnej, przy czym masa celulozowa drzewna jest kontaktowana KHSO5, przy czym od 0,5% do 5% odnosi się do celulozy suchej, natomiast pH wynosi od 2 do 12 i temperatura wyższa niż 40°C. Proces taki, mimo że daje dobre wyniki co do białości, powoduje pogorszenie właściwości celulozy, szkodliwie działające na jej cechy mechaniczne.
Opis patentowy Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 5 004 523 przedstawia sposób delignifikacji drewna kruszonego lub podobnych materiałów celulozowych o dużej zawartości ligniny, przy czym obróbkę za pomocą kwasu mononadtlenodwusiarkowego wykonuje się w zakresie kwasowości, gdy pH ma wartość od 0 do 1,8 oraz przy blisko 50°C. Proces ten zasadniczo obejmuje „warzenie”, jako alternatywa do procesów klasycznych, umożliwiających otrzymywanie surowca celulozowego o małej zawartości ligniny. Zużycie kwasu mononadtlenodwusiarkowego jest dosyć duże i zawiera się od 33% do 71% wagowych pierwotnej ilości kwasu mononadtlenodwusiarkowego. Tak duże zużycie kwasu mononadtlenodwusiarkowego można prawdopodobnie przypisywać występowaniu w drewnie surowym „katalizatorów” rozkładu kwasu mononadtlenodwusiarkowego.
Zgłoszenie patentowe EP-A-415 149 przedstawia sposób bielenia i delignifikacji materiałów celulozowych, obejmujący dwie kolejne czynności, w tym zmywanie, a mianowicie pierwsza czynność dotyczy obrabiania materiału celulozowego za pomocą kwasu mononadtlenodwusiarkowego o pH od 1,9 do 9,3 oraz druga czynność obejmuje obróbkę przy 100°C gazowym tlenem i/lub nadtlenkami. Wstępna obróbka za pomocą kwasu mononadtlenodwusiarkowego lub jego soli umożliwia znaczne zwiększenie selektywności tlenowej w czynności utleniania.
Przedmiotem wynalazku jest sposób delignifikacji materiałów ligninowo-celulozowych, który opiera się na obróbce kwasem mononadtlenodwusiarkowym, a ponadto wymaga się wtedy mniejszego zużycia odczynników w porównaniu do znanych sposobów, zwłaszcza mniejszego zużycia kwasu mononadtlenodwusiarkowego, jak również otrzymuje się doskonałe właściwości mechaniczne celulozy po deligmifikacji, szczególnie do jej właściwości przy rozdzieraniu.
Sposób delignifikacji pulpy celulozowej według wynalazku przez obróbkę tej pulpy celulozowej roztworem zawierającym kwas mononadtlenodwusiarkowy albo jego sole i kwas siarkowy, charakteryzuje się tym, że w pierwszej fazie obróbki impregnuje się pulpę celulozową roztworem zawierającym kwas mononadtlenodwusiarkowy, albo jego sole, w zakresie od 0,3 do 14% wagowych suchej celulozy przy temperaturze niższej niż 20°C i w zakresie czasu od 5 do 90 minut, następnie zagęszcza się impregnowaną pulpę celulozową do momentu otrzymania zagęszczonej pulpy celulozowej zawierającej od 5 do 30% suchej masy, po czym zawraca się co najmniej część kwaśnego roztworu otrzymanego w procesie zagęszczania, zaś w drugiej fazie obróbki, która następuje bezpośrednio po fazie kwasowej, traktuje się zagęszczoną impregnowaną pulpę celulozową czynnikiem alkalicznym o pH wyższym niż 9 w temperaturze niższej niż 40°C i w czasie od 5 do 180 minut.
Korzystnym jest, że zawartość kwasu mononadtlenodwusiarkowego albo jego soli w roztworze mieści się w zakresie od 1,3 do 4% wagowych suchej masy celulozowej a ilość kwasu siarkowego w tym roztworze wynosi od 1,7 do 5% wagowych suchej masy celulozowej.
Korzystnym jest także, że pH czynnika alkalicznego podczas obróbki zagęszczonej i zaimpregnowanej pulpy celulozowej jest zawarta w zakresie od 9 do 12,5.
Korzystnym jest również, że czynnikiem alkalicznym jest roztwór NaOH w stężeniu od
1,5 do 26% wagowych suchej masy celulozowej.
Wreszcie korzystnym jest to, że stężenie roztworu NaOH podczas obróbki zagęszczonej i zaimpregnowanej pulpy celulozowej wynosi od 3 do 8% wagowych suchej masy celulozowej.
Dzięki wspomnianym cechom można otrzymać masę celulozową, która po ewentualnym mieleniu umożliwia wytworzenie produktu o bardzo dobrych właściwościach mechanicznych i wartości przy przedarciu, mierzonej zgodnie z normą UNI/ISO, wynoszącej ponad 110 dla masy niemielonej i ponad 65 dla masy mielonej. Te świetne wyniki osiąga się dzięki szczególnym wartościom pH w tych dwóch kolejnych czynnościach obróbki kwasowej i obróbki alkalicznej, gdy ta ostatnia jest korzystnie wykonywana za pomocą NaOH, oraz dzięki
181 248 niskiej temperaturze podczas tych obydwu czynności. Stwierdzono, że inaczej niż dotychczas zalecano, zwłaszcza w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 5 004 523, najlepsze warunki rozpuszczania chemicznego ligniny za pomocą kwasu mononadtlenodwusiarkowego obejmują wartości pH większe niż 9, a korzystnie od 9,5 do 12,5. Wstępna faza dotyczy obróbki kwaśnej, w której dodaje się roztworu kwasu mononadtlenodwusiarkowego (korzystnie około 34% wagowo) i kwasu siarkowego (korzystnie około 43% wagowo), oraz nadtlenku wodoru (korzystnie około 4,5% wagowo) do zawiesiny celulozowej. Przez dozowanie kwasu mononadtlenodwusiarkowego impregnuje się włókna, oraz przygotowuje się ligninę do następującego potem rozpuszczania celulozy kwasem mononadtlenodwusiarkowym bez degradowania celulozy i hemicelulozy, zawartych w masie, jak również bez konieczności dużego zużywania ilości kwasu mononadtlenodwusiarkowego.
Dodatkowe korzyści i cechy sposobu według wynalazku będą widoczne na podstawie następujących przykładów.
Przykład 1. Chemiczna masa celulozowa, otrzymana z drewna świerkowego za pomocą obróbki wodorosiarczynem wapniowym, przy 2% wagowo masy suchej i zawierająca 100 g celulozy suchej, uzupełniona została przez dodanie 65,32 g roztworu będącego wynikiem mieszania kwasu siarkowego o stężeniu 96% wagowych oraz nadtlenku wodoru o stężeniu 60% wagowych (stosunek molowy wynosi 1,75:1). Przez 45 minut zawiesina była homogenizowana, a zmierzona wartość pH wyniosła 1,2.
Celulozową masę filtrowano aż do 10% wagowych masy suchej, natomiast zawartość kwasu mononadtlenodwusiarkowego w zagęszczonej masie celulozowej wyniosła 4,08% wagowych na celulozie suchej. Roztwór z filtracji był zawracany ponownie do obiegu i doprowadzany do fazy mieszania wstępnego, przy czym właściwa ilość kwasu mononadtlenowego jest uzupełniana o odpowiednią ilość dodatkową.
Zagęszczona masa celulozowa była obrabiana za pomocą NaOH w ilości równej 8,3% wagowo na celulozę suchą o wartości pH blisko 10,5 do 11,5. Reakcja była egzotermiczna, a temperatura masy zwiększała się od początkowej 16°C do 23°C. Przy końcu obróbki NaOH, trwającej blisko 90 minut, pH było bliskie 9,5 do 10.
Dla tak obrabianej masy celulozowej ustalono cechy, które wyszczególniono w tabeli 1.
Dla porównania, oceniono cechy surowca celulozowego, bez delignifikacji i bielenia, i celulozy obrabianej zgodnie z konwencjonalną delignifikacją opartą na następujących czynnościach: obróbka chlorem gazowym w ilości 3% wagowych i zobojętnianie NaOH w ilości 1% wagowo.
W tabeli 1 podano wartości porównawcze pomiędzy różnymi celulozami niemielonymi.
Tabela 1
| Surowiec celulozowy | Konwencjonalnie obrobiona celuloza Cl2 + NaOH | Obróbka według wynalazku AMP + NaOH | |
| Nieprzezroczystość | 90 | 85 | 83,1 |
| Białość | 55 | 50 | 67,2 |
| K | 14,7 | 0 | 5,8 |
| Lignina % | 2,2 | 0,9 | 0,88 |
Na podstawie tabeli 1 widać, że obróbka według wynalazku, kwas mononadtlenodwusiarkowy + NaOH umożliwia stopień delignifikacji równy temu, jaki można uzyskiwać za pomocą konwencjonalnej obróbki, opartej na Cl2 + NaOH.
Ponadto, oceniano celulozę po delignifikacji i bieleniu za pomocą H2O2. Po fazie kwasowej, w której oddziaływuje się kwasem mononadtlenodwusiarkowym + NaOH, celulozę zmywano wodą i zagęszczano do blisko 11% wagowych masy suchej, a następnie poddano bieleniu za pomocą 1,5% wagowych H2O2, a ponadto dodano 1,6% wagowych NaOH i 0,6% wagowych krzemianu sodowego, przy czym wartości procentowe odnosi się do celulozy
181 248 suchej. W tej fazie temperatura była bliska 70°C do 75°C, a czas reakcji był 75 minut. Otrzymaną celulozę poddano następnie mieleniu, przy czym mierzono stopień mielenia zgodnie z metodologią S.R. według norm UNI 7621. Wyniki podano w tabeli 2.
Tabela 2
| Sposób konwencjonalny | Sposób według wynalazku | |
| Stopień mielenia (S.R.) | 27 | 20 |
| Samozerwalność m | 6784 | 6457 |
| Rozdzieranie | 46 | 69 |
| Wskaźnik Mullena | 33 | 38 |
| Nieprzezroczystość | 68 | 80 |
| Białość | 85 | 84,8 |
Na podstawie tabeli 2 widać, że wartość dotycząca rozdzierania wzrosła o 50%; wzrosła też wartość dotycząca nieprzezroczystości.
Odnośnie do tabeli 1, tabeli 2 i następnych tabel obowiązują następujące definicje: samozerwalność, wyrażana w metrach, zgodnie z normami UNI 6438; zryw, wyrażany w [MN/m2]/g, mierzony zgodnie z normami UNI 6444; wskaźnik przepuklenia (lub Mullena): wytrzymałość na przepuklenie odnoszona do ciężaru, mierzonego w [kg/cm2]/[g/m2] zgodnie z normami UNI 6443; nieprzezroczystość, w procentach, mierzona zgodnie z normami UNI 7624; stopień białości lub krótko „białość”, wyrażona w procentach, mierzona zgodnie z normami UNI 7623;
K: liczba nadmanganianowa, wyznaczana zgodnie z normami T236m/60 wskazująca ilość ligniny w celulozie.
Przykłady od 2 do 6. Po fazach obróbki stosowanych zgodnie z przykładem 1, ten sam typ chemicznej masy celulozowej obrabiano różnymi stężeniami kwasu mononadtlenodwusiarkowego w zagęszczonej masie celulozowej (na celulozie suchej), oraz odpowiednio różnymi ilościami NaOH, zawsze w przeliczeniu na celulozę suchą W tabeli 3 podano wyniki zgodnie z przykładami od 2 do 5 według wynalazku i zgodnie z cechami celulozy, a ponadto porównawczy przykład 6, odnoszący się do obróbki, kiedy celuloza była poddawana wstępnej obróbce za pomocą kwasu mononadtlenodwusiarkowego, zmywaniu i następnie obróbce sodą kaustyczną. Na podstawie tabeli 3 widać, że także przy małych stężeniach kwasu mononadtlenodwusiarkowego można otrzymywać delignifikację w dużym stopniu dla ligniny surowej.
Przykłady od 7 do 10. Ponieważ na sposób delignifikacji, według wynalazku, decydujący wpływ mają parametry dobierane w tej operacji wykonano kilka prób; z których pierwsza przeprowadzona była z surowcem celulozowym stosowanym w przykładzie 1. Dla ustalenia końcowych cech celulozy jednorazowo dokonywano zmiany tylko jednego parametru. W tabeli 4 przedstawiono wyniki otrzymane przy delignifikacji celulozy bez bielenia za pomocą H2O2 i bez recyrkulacji roztworu kwasowego. Dla tabeli 4 są ważne następujące definicje:
| A: | procent celulozy w zawiesinie (stężenie) |
| AMP: | procent kwasu mononadtlenodwusiarkowego (na celulozę suchą) |
| T: | czas obróbki, minuty |
| °b: | stopień białości |
| °P: | nieprzezroczystość |
| LR: | samozerwalność, metry |
| LZ: | rozdzieranie |
| M: | wskaźnik Mullena (przepuklenie) |
181 248
Na podstawie porównania przykładów 7 i 8, wykonanych przy zmianie pH w fazie alkalicznej widać, że pH zmienia się od 10 do 11, przy czym można wtedy uzyskać poprawę wyników co do odporności celulozy na rozdzieranie oraz nieco zwiększyć stopień białości i samozerwalność względem wartości stwierdzonych w celulozie, jakie otrzymano z obróbki przy większych wartościach pH. Z badania porównawczego przykładów 9 i 10 wynika, że zmiana stężenia od 5,6% do 9,4% kwasu mononadtlenodwusiarkowego w fazach kwasowej i alkalicznej nie modyfikuje w sposób istotny cech celulozy. Zwiększenie czasu obróbki celulozy w fazie alkalicznej, gdy porównuje się między przykładem 9 a przykładem 8, poprawia cechy mechaniczne celulozy i jej białość; zachodzi to z powodu bardziej kompletnej reakcji między kwasem mononadtlenodwusiarkowym i ligniną.
Przykłady od 11 do 14. Przeprowadzono próby na filtrację celulozy między fazą kwasową a fazą alkaliczną z recyrkulacją osobnego roztworu kwasowego. Wyniki są podane w tabeli 5, w której A pokazuje stężenie zawiesiny w fazie kwasowej (procent na suchej podstawie zawiesiny), a B podaje stężenie po zagęszczeniu (filtracji). Inne symbole mają to samo znaczenie, jak dla tabeli 4.
Na podstawie badania wyników z przykładów 11 i 12 widać, że przyrost temperatury w fazie alkalicznej odpowiada pogorszeniu mechanicznych właściwości celulozy, któremu towarzyszy mała poprawa stopnia białości. Jednym z najbardziej oryginalnych aspektów sposobu według wynalazku jest obróbka przy niskiej temperaturze i w roztworze alkalicznym dla celulozy, która uprzednio była impregnowana przez kwas mononadtlenodwusiarkowy.
Na podstawie porównania przykładów 13 i 14 widać, że podczas fazy kwasowej zwiększa się efekt oddziaływania kwasu mononadtlenodwusiarkowego wraz ze wzrostem jego stężenia; temu przyrostowi w niskiej temperaturze odpowiada wyższy stopień białości i lepsze cechy odporności na rozdzieranie.
Na podstawie porównania przykładu 8 w tabeli 4 z przykładem 13 w tabeli 3 widać, że przy jednakowych innych warunkach obróbki, sposób obróbki w fazie alkalicznej zagęszczona masa celulozowa po filtracji ma lepszy stopień białości i cechy rozdzierania.
Wykonano próby delignifikacji w fabryce przemysłowej o wydajności 120 ton dziennie papieru. Wyniki zostały potwierdzone co do wartości, jakie uzyskiwano w laboratorium.
Tabela 3
| Przykład | AMP %(1) | H2SO4 (1) | NaOH %(1) | Nieprzezro- czystość | Białość | K | % ligniny |
| 2 | 0,34 | 0,43 | 1,80 | 89,0 | 58,0 | 7,3 | 1,095 |
| 3 | 1,02 | 1,29 | 2,60 | 87,0 | 61,4 | 6,9 | 1,035 |
| 4 | 1,70 | 2,15 | 4,00 | 86,0 | 64,1 | 6,5 | 0,975 |
| 5 | 2,72 | 3,44 | 6,10 | 85,0 | 66,1 | 6,1 | 0,915 |
| 6 | 1,70 | 2,15 | 0,50 | brak danych | 56 | 11,4 | 1,71 |
(1): na celulozie suchej
Tabela 4
| Faza kwasowa | Faza alkaliczna | Właściwości celulozy | ||||||||||||||
| Przy kład | A f | AMP | PH | °t °C | T | AMP | PH począt- kowe | pH koń- cowe | °t °C | T | K | °b | Op. | LR | LZ | M |
| 7 | 3% | 9,11 | 1,25 | 18 | 45 | 9,11 | 13,3 | 13,2 | 30 | 80 | 6,3 | 71,5 | 79,5 | 4038 | 68,3 | 22,7 |
| 8 | 3% | 9,11 | 1,25 | 18 | 45 | 9,11 | 11,3 | 10,3 | 30 | 80 | 6,3 | 73 | 80,6 | 4531 | 84,2 | 24,7 |
| 9 | 3% | 9,11 | 1,25 | 18 | 45 | 9,11 | 11,3 | 10,5 | 30 | 25 | 9,0 | 62,0 | 89,8 | 6191 | 74,8 | 35,9 |
| 10 | 3% | 5,43 | 1,4 | 18 | 45 | 5,43 | 11,3 | 10,6 | 30 | 25 | 9,9 | 61,5 | 83,6 | 6337 | 75 | 37,3 |
181 248
Tabela 5
| Faza kwasowa | Faza alkaliczna | Właściwości celulozy | |||||||||||||||
| Przy- kład | A | AMP | pH | °t °C | T | B | AMP | pH począt- kowe | PH koń- cowe | t° °C | T | K | °b | Op. | LR | LZ | M |
| 11 | 3 % | 18,8 | 0,85 | 18 | 45 | 6% | 9,11 | 11,5 | 10,8 | 24 | 45 | 6,5 | 70 | 80 | 4.400 | 90 | 24 |
| 12 | 3 % | 18,8 | 0,85 | 18 | 45 | 6% | 9,11 | 11,5 | 10,8 | 43 | 45 | 4,2 | 74 | 80 | 3.800 X | 75 | 19 |
| 13 | 3 % | 37,6 | 0,6 | 18 | 45 | 12% | 9,11 | 11,5 | 9,6 | 27 | 80 | 6,3 | 75 | 80,9 | 4.009 | 98,6 | 21 |
| 14 | 6 % | 18,8 | 0,8 | 18 | 45 | 12% | 9,11 | 11,5 | 9,6 | 27 | 80 | 6,4 | 71 | 83,1 | 4.100 | 92 | 23 |
181 248
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz. Cena 2,00 zł.
Claims (5)
- Zastrzeżenia patentowe1. Sposób delignifikacji pulpy celulozowej przez obróbkę tej pulpy celulozowej roztworem zawierającym kwas mononadtlenodwusiarkowy albo jego sole i kwas siarkowy, znamienny tym, że w pierwszej fazie obróbki impregnuje się pulpę celulozową roztworem zawierającym kwas mononadtlenodwusiarkowy, albo jego sole, w zakresie od 0,3 do 14% wagowych suchej celulozy przy temperaturze niższej niż 20°C i w czasie od 5 do 90 minut, następnie zagęszcza się impregnowaną pulpę celulozową do momentu otrzymania zagęszczonej pulpy celulozowej zawierającej od 5 do 30% suchej masy, po czym zawraca się co najmniej część kwaśnego roztworu otrzymanego w procesie zagęszczania do fazy kwasowej, zaś w drugiej fazie obróbki, która następuje bezpośrednio po fazie kwasowej, traktuje się zagęszczoną impregnowaną pulpę celulozową czynnikiem alkalicznym o pH wyższym niż 9, w temperaturze niższej niż 40°C i w czasie od 5 do 180 minut.
- 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że zawartość kwasu mononadtlenodwusiarkowego, albo jego soli, w roztworze wynosi od 1,3 do 4% wagowych suchej masy celulozowej a ilość kwasu siarkowego w tym roztworze zawarta jest w zakresie od 1,7 do 5% wagowych suchej masy celulozowej.
- 3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że pH czynnika alkalicznego podczas obróbki zagęszczonej i zaimpregnowanej pulpy celulozowej zawarta jest w zakresie od 9 do 12,5.
- 4. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że czynnikiem alkalicznym podczas obróbki zagęszczonej i zaimpregnowanej pulpy celulozowej jest roztwór NaOH o stężeniu od1,5 do 26% wagowych suchej masy celulozowej.
- 5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że stężenie roztworu NaOH podczas obróbki zagęszczonej i zaimpregnowanej pulpy celulozowej wynosi od 3 do 8% wagowych suchej masy celulozowej.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ITMI920192A IT1258844B (it) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | Procedimento per la delignificazione di cellulosa grezza |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL297562A1 PL297562A1 (en) | 1993-08-23 |
| PL181248B1 true PL181248B1 (pl) | 2001-06-29 |
Family
ID=11361763
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL93297562A PL181248B1 (pl) | 1992-01-31 | 1993-01-28 | Sposób delignifikacji pulpy celulozowej |
Country Status (15)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5587049A (pl) |
| EP (1) | EP0553649B1 (pl) |
| JP (1) | JP3325324B2 (pl) |
| AT (1) | ATE143073T1 (pl) |
| CA (1) | CA2088281A1 (pl) |
| CZ (1) | CZ282570B6 (pl) |
| DE (1) | DE69304723T2 (pl) |
| FI (1) | FI111386B (pl) |
| HR (1) | HRP930060B1 (pl) |
| HU (1) | HU216143B (pl) |
| IT (1) | IT1258844B (pl) |
| NO (1) | NO300511B1 (pl) |
| PL (1) | PL181248B1 (pl) |
| SI (1) | SI9300044B (pl) |
| SK (1) | SK281308B6 (pl) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19704054C2 (de) * | 1997-02-04 | 2000-08-10 | Stockhausen Chem Fab Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Faserstoffen mit verbesserten Eigenschaften |
| TR200201034T2 (tr) * | 1999-10-15 | 2002-08-21 | Cargill Incorporated | Bitki tohumlarından yapılan fiberler ve kullanımları |
| SE525064C2 (sv) * | 2003-04-17 | 2004-11-23 | Kvaerner Pulping Tech | Metod för impregnering av flis med sur behandlingsvätska i samband med sulfatkokning av cellulosamassa |
| JP4967451B2 (ja) | 2006-05-17 | 2012-07-04 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 漂白パルプの製造方法 |
| JP4997905B2 (ja) * | 2006-10-10 | 2012-08-15 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 印刷用塗被紙の製造方法 |
| CN115044178B (zh) * | 2022-05-05 | 2023-05-26 | 保定盖尔医疗科技有限公司 | 一种香蒲草长纤维/聚乳酸复合材料及其制备方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4404061A (en) * | 1981-08-17 | 1983-09-13 | International Paper Company | Bleaching of lignocellulosic materials with monopersulfuric acid or its salts |
| US4552616A (en) * | 1982-10-20 | 1985-11-12 | New Fibers International Inc. | Pulping process pretreatment using a lower alkanolamine in the presence of ammonium hydroxide |
| US5004523A (en) * | 1989-03-30 | 1991-04-02 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture | Delignification of lignocellulosic materials with monoperoxysulfuric acid |
| FI82079C (fi) * | 1989-04-27 | 1993-05-11 | Poeyry Jaakko & Co Oy | Foerfarande och anordning foer kontinuerlig kokning av cellulosa |
| US5091054A (en) * | 1989-08-18 | 1992-02-25 | Degussa Corporation | Process for bleaching and delignification of lignocellulosic |
| US5118389A (en) * | 1990-07-06 | 1992-06-02 | Ici Canada Inc. | Two-stage peroxide bleaching process using different amounts of peroxide on different portions of mechanical pulp |
-
1992
- 1992-01-31 IT ITMI920192A patent/IT1258844B/it active IP Right Grant
-
1993
- 1993-01-14 AT AT93100468T patent/ATE143073T1/de not_active IP Right Cessation
- 1993-01-14 EP EP93100468A patent/EP0553649B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-01-14 DE DE69304723T patent/DE69304723T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1993-01-28 JP JP01281093A patent/JP3325324B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1993-01-28 SI SI9300044A patent/SI9300044B/sl not_active IP Right Cessation
- 1993-01-28 PL PL93297562A patent/PL181248B1/pl unknown
- 1993-01-28 CA CA002088281A patent/CA2088281A1/en not_active Abandoned
- 1993-01-29 NO NO930307A patent/NO300511B1/no not_active IP Right Cessation
- 1993-01-29 CZ CZ93108A patent/CZ282570B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1993-01-29 HR HRMI92A000192A patent/HRP930060B1/xx not_active IP Right Cessation
- 1993-01-29 FI FI930412A patent/FI111386B/fi not_active IP Right Cessation
- 1993-01-29 SK SK47-93A patent/SK281308B6/sk unknown
- 1993-01-29 HU HUP9300246A patent/HU216143B/hu not_active IP Right Cessation
-
1994
- 1994-04-08 US US08/225,353 patent/US5587049A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ITMI920192A1 (it) | 1993-07-31 |
| JPH05247866A (ja) | 1993-09-24 |
| PL297562A1 (en) | 1993-08-23 |
| HU9300246D0 (en) | 1993-09-28 |
| CZ10893A3 (en) | 1994-02-16 |
| SK281308B6 (sk) | 2001-02-12 |
| CZ282570B6 (cs) | 1997-08-13 |
| IT1258844B (it) | 1996-02-29 |
| NO930307D0 (no) | 1993-01-29 |
| DE69304723T2 (de) | 1997-01-30 |
| JP3325324B2 (ja) | 2002-09-17 |
| SK4793A3 (en) | 1993-09-09 |
| HU216143B (hu) | 1999-04-28 |
| EP0553649A1 (en) | 1993-08-04 |
| EP0553649B1 (en) | 1996-09-18 |
| DE69304723D1 (de) | 1996-10-24 |
| ITMI920192A0 (it) | 1992-01-31 |
| FI930412L (fi) | 1993-08-01 |
| NO930307L (no) | 1993-08-02 |
| HUT67451A (en) | 1995-04-28 |
| HRP930060B1 (en) | 1999-06-30 |
| CA2088281A1 (en) | 1993-08-01 |
| FI111386B (fi) | 2003-07-15 |
| FI930412A0 (fi) | 1993-01-29 |
| US5587049A (en) | 1996-12-24 |
| ATE143073T1 (de) | 1996-10-15 |
| SI9300044B (en) | 2001-02-28 |
| HRP930060A2 (en) | 1994-08-31 |
| NO300511B1 (no) | 1997-06-09 |
| SI9300044A (en) | 1993-09-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2039141C1 (ru) | Способ делигнификации и отбелки химически сваренной лигноцеллюлозосодержащей пульпы | |
| RU2126862C1 (ru) | Способ удаления групп гексенуроновых кислот из целлюлозы путем термообработки | |
| CA2067295C (en) | Process for bleaching of lignocellulose-containing material | |
| CA2328991A1 (en) | Method of producing lignocellulosic pulp from non-woody species | |
| JPH05500836A (ja) | 二酸化塩素／塩素の塩素化パルプのオゾン処理 | |
| US5770010A (en) | Pulping process employing nascent oxygen | |
| US5639348A (en) | Bleaching compositions comprising sulfamates and borates or gluconates and processes | |
| JPS62191588A (ja) | セルロ−ス含有製品を漂白およびリグニン除去する方法 | |
| US3020197A (en) | Method for production of high brightness high strength wood pulps | |
| PL181248B1 (pl) | Sposób delignifikacji pulpy celulozowej | |
| JPH0726351B2 (ja) | 過酸化水素を用いる高収率紙用パルプの漂白方法 | |
| US2962413A (en) | Method of producing cellulosic pulp | |
| JPH0737720B2 (ja) | リグノセルロ−ス系原料から漂白パルプを製造する方法 | |
| US2527563A (en) | Method of bleaching semichemical pulps | |
| NZ227748A (en) | Process for producing semibleached kraft pulp | |
| US1768819A (en) | Bleaching | |
| CA2036173C (en) | Process for the chlorine-free bleaching and delignification of cellulose | |
| RU2071518C1 (ru) | Способ кислородной делигнификации небеленой целлюлозной массы | |
| JP2001192991A (ja) | アルカリパルプの漂白方法 | |
| US6153051A (en) | Method of bleaching kraft pulp employing chlorine dioxide/chlorine-ozone bleach sequence | |
| JPH06501290A (ja) | 高コンシステンシー酸素脱リグニンのためのパルプアルカリ添加法 | |
| US5645688A (en) | Bleaching compositions and processes employing sulfamates and polyaminocarboxylic acids | |
| JP3534412B6 (ja) | セルロースパルプ中のヘキセンウロン酸基を熱処理により除去する方法 | |
| JPH04222286A (ja) | リグノセルロース物質の漂白方法 | |
| US1831436A (en) | Method for the preparation of strong, bleached sulphate pulp |