RU2128261C1 - Method of cellulose bleaching - Google Patents
Method of cellulose bleaching Download PDFInfo
- Publication number
- RU2128261C1 RU2128261C1 RU98109731A RU98109731A RU2128261C1 RU 2128261 C1 RU2128261 C1 RU 2128261C1 RU 98109731 A RU98109731 A RU 98109731A RU 98109731 A RU98109731 A RU 98109731A RU 2128261 C1 RU2128261 C1 RU 2128261C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cellulose
- solution
- pulp
- potassium permanganate
- chlorine dioxide
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Paper (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области целлюлозного производства и может быть использовано для получения беленой целлюлозы без молекулярного хлора (ECF-целлюлоза). The invention relates to the field of pulp production and can be used to produce bleached cellulose without molecular chlorine (ECF-cellulose).
Известен способ отбелки с применением перманганата калия, озона диоксида хлора [1]. При этом сульфатную целлюлозу из эвкалипта подвергают воздействию перманганатом калия после предварительной кислородной делигнификации при жесткости целлюлозы 7-8 единиц Каппа по схеме: перманганат калия-озон-диоксид хлора. Расход химикатов (в % от массы абсолютно сухой целлюлозы): озона- 1,2; диоксида хлора-1,0; перманганата калия-2-4. A known method of bleaching using potassium permanganate, ozone of chlorine dioxide [1]. In this case, sulfate cellulose from eucalyptus is exposed to potassium permanganate after preliminary oxygen delignification with a cellulose hardness of 7-8 Kappa units according to the scheme: potassium permanganate-ozone-chlorine dioxide. Consumption of chemicals (in% by weight of absolutely dry cellulose): ozone - 1.2; chlorine dioxide-1.0; potassium permanganate-2-4.
Недостатком способа является большой расход окислителей (более 9% активного хлора на 8 единиц Каппа). Кроме того, высокие расходы окислителей вызывают значительную деструкцию целлюлозного волокна и снижение таких механических показателей как сопротивление раздиранию, что скажется на качестве бумаги. The disadvantage of this method is the high consumption of oxidizing agents (more than 9% active chlorine per 8 Kappa units). In addition, the high consumption of oxidizing agents causes a significant destruction of cellulose fiber and a decrease in such mechanical indicators as tear resistance, which will affect the quality of the paper.
Известен способ отбелки сульфатной целлюлозы, взятый в качестве прототипа, включающий двухступенчатую обработку целлюлозы. На первой ступени обработку проводят диоксидом хлора при концентрации массы 2-10% до полного поглощения ClO2 целлюлозной массой при температуре 50-100oC в течение 30-120 минут, при этом расход 0,07-0,12% ClO2 на единицу Каппа, а на второй ступени беленую целлюлозу концентрацией массы 10-12% обрабатывают пероксидом водорода при pH 9,5-10,5 в присутствии стабилизатора при температуре 70-100oC в течение 60-240 минут, при его расходе 0,5-3,0% от массы абсолютно сухой целлюлозы. После каждой ступени беленую целлюлозу отделяют от раствора и нейтрализуют [2].A known method of bleaching sulphate pulp, taken as a prototype, including a two-stage treatment of pulp. In the first stage, the treatment is carried out with chlorine dioxide at a mass concentration of 2-10% until the ClO 2 is completely absorbed by the pulp at a temperature of 50-100 o C for 30-120 minutes, while the flow rate is 0.07-0.12% ClO 2 per unit Kappa, and in the second stage, bleached cellulose with a mass concentration of 10-12% is treated with hydrogen peroxide at a pH of 9.5-10.5 in the presence of a stabilizer at a temperature of 70-100 o C for 60-240 minutes, at a flow rate of 0.5- 3.0% by weight of absolutely dry cellulose. After each step, bleached cellulose is separated from the solution and neutralized [2].
Недостатком этого способа является недостаточно высокая белизна в пределах 80,0-85,9% при концентрации целлюлозной массы 12-20% (при температуре 70-80oC при обработке пероксидом водорода белизна составляет 75-80%), при этом расход реагентов выше, чем в предлагаемом способе.The disadvantage of this method is not high enough whiteness in the range of 80.0-85.9% at a concentration of pulp 12-20% (at a temperature of 70-80 o C when treated with hydrogen peroxide, whiteness is 75-80%), while the consumption of reagents is higher than in the proposed method.
Задачей настоящего исследования является разработка более эффективного способа отбелки целлюлозы. The objective of this study is to develop a more efficient method of bleaching pulp.
Результат достигается за счет введения стадии обработки перманганатом калия в кислой среде, перераспределении расходов пероксида водорода и диоксида хлора и отбелки каждым из этих реагентов в две стадии. The result is achieved by introducing the stage of treatment with potassium permanganate in an acidic medium, redistributing the costs of hydrogen peroxide and chlorine dioxide, and bleaching each of these reagents in two stages.
Предлагаемый способ отличается от известного тем, что перед отбелкой целлюлозную массу обрабатывают раствором перманганата калия (KMnO4) в кислой среде при pH 1,2-2,1, причем вместо раствора минеральной кислоты [1] предлагается использовать кислотные реакторные остатки (КРО), образующихся как отходы при производстве диоксидов хлора, что приводит к существенной экономии по себестоимости и улучшает экологические характеристики производства в целом, так как эти остатки (КРО) попадают в сточные воды, и это позволяет увеличить степень белизны целлюлозы до 85-88% при меньшей температуре и концентрации целлюлозной массы, кроме того, чередование кислотных и щелочных ступеней отбелки обеспечивает лучшую диффузию отбельных реагентов, а осуществление отбелки в четыре ступени при последовательном воздействии нуклеофильных и электрофильных реагентов более эффективно, чем ступень щелочения между отбелкой диоксидом хлора.The proposed method differs from the known one in that before bleaching the pulp is treated with a solution of potassium permanganate (KMnO 4 ) in an acidic medium at a pH of 1.2-2.1, and instead of a solution of mineral acid [1] it is proposed to use acid reactor residues (KRO), generated as waste in the production of chlorine dioxide, which leads to significant cost savings and improves the environmental performance of the production as a whole, since these residues (KRO) fall into wastewater, and this allows to increase the brightness of the cellulose vines up to 85-88% at a lower temperature and pulp concentration, in addition, the alternation of acid and alkaline stages of bleaching provides better diffusion of bleaching reagents, and the implementation of bleaching in four steps with sequential exposure to nucleophilic and electrophilic reagents is more effective than the level of alkalization between bleaching chlorine dioxide.
В этом состоит технический результат, находящийся в причинно-следственной связи с существенными признаками изобретения. This is the technical result, which is in a causal relationship with the essential features of the invention.
Существенные признаки изобретения: способ отбелки целлюлозы, включающий предварительную обработку небеленой целлюлозы при концентрации массы 2-7% раствором перманганата калия в кислой среде (pH 1,2-2,1) с расходом KMnO4 не более 1% от массы абсолютно сухой целлюлозы при мольном отношении кислота: перманганат калия (12,5-100):1, верхний предел (100:1) ограничен величиной деструкции целлюлозы (снижением степени полимеризации целлюлозы), а нижний (12,5: 1)-областью образования диоксида марганца (IV), в качестве кислоты использована серная кислота или кислотные реакторные остатки производства диоксида хлора (KPO), выдержку в растворе при температуре 15-25oC до полного поглощения KMnO4 целлюлозной массой в течение 30-90 минут, отделение массы от раствора, ее нейтрализации и последующую отбелку целлюлозы в четыре ступени, причем первую и третью ступени отбелки проводят путем обработки целлюлозы (концентрация массы 10-20%) раствором пероксида водорода в щелочной среде (pH 9,5-10,5) в присутствии стабилизатора, обработку ведут до полного поглощения пероксида водорода при температуре 70-100oC в течение 120-240 минут, при этом расход H2O2 составляет 0,5-2,0% от массы абсолютно сухой целлюлозы, а в качестве стабилизатора используют силикат натрия в количестве 2,0-3,7% от массы абсолютно сухой целлюлозы, отбеленную массу отделяют от раствора и нейтрализуют, вторую и четвертую ступени отбелки проводят обработкой беленой целлюлозы (концентрация массы 5-8%) раствором диоксида хлора (ClO2) до полного поглощения ClO2 целлюлозой при температуре 50-70oC в течение 60-120 минут, при этом расход ClO2 составляет 1,1-1,3% от массы абсолютно сухой целлюлозы, затем отбеленную массу отделяют от раствора и нейтрализуют.Salient features of the invention: a method for bleaching cellulose, comprising pretreatment of unbleached pulp with a mass concentration of 2-7% potassium permanganate solution in an acidic medium (pH 1.2-2.1) with a consumption of KMnO 4 of not more than 1% by weight of absolutely dry cellulose the molar ratio of acid: potassium permanganate (12.5-100): 1, the upper limit (100: 1) is limited by the amount of cellulose degradation (a decrease in the degree of polymerization of cellulose), and the lower (12.5: 1) region is formed by the formation of manganese dioxide (IV ), sulfuric acid or acid used as the acid eaktornye residues of chlorine dioxide production (KPO), extract the solution at a temperature of 15-25 o C until complete absorption KMnO 4 pulp for 30-90 minutes, separating the mass from the solution to neutralize it, and the subsequent bleaching of pulp in four stages, with the first and the third stage of bleaching is carried out by treating cellulose (mass concentration of 10-20%) with a solution of hydrogen peroxide in an alkaline medium (pH 9.5-10.5) in the presence of a stabilizer, processing is carried out until complete absorption of hydrogen peroxide at a temperature of 70-100 o C for 120-240 minutes, with Consumption is H 2 O 2 constitutes 0.5-2.0% of the weight of bone dry pulp, and as a stabilizer is sodium silicate in an amount of 2,0-3,7% by weight of absolutely dry pulp, bleached mass separated from the solution and neutralize, the second and fourth stages of bleaching is carried out by treating bleached cellulose (mass concentration 5-8%) with a solution of chlorine dioxide (ClO 2 ) until the ClO 2 is completely absorbed by cellulose at a temperature of 50-70 o C for 60-120 minutes, while the consumption of ClO 2 is 1.1-1.3% by weight of absolutely dry cellulose, then the bleached mass is separated from solution and neutralize.
Пример 1 (по прототипу)
Небеленую сульфатную целлюлозу из лиственных пород древесины жесткостью 75 перманганатных единиц, белизной 35%, степенью полимеризации 1080 обрабатывают диоксидом хлора с расходом 1,3% (от массы абсолютно сухой целлюлозы) при концентрации массы 7% и температуре 70oC. После 2 ч обработки целлюлозу тщательно промывают до нейтральной реакции и проводят вторую ступень, обрабатывая пероксидом водорода с расходом 1,5% (от массы абсолютно сухой целлюлозы), в присутствии силиката натрия 3,7% и гидроксида натрия 1%, при значении pH 10,5 (в конце процесса). Концентрация суспензии целлюлозы 10%, продолжительность 3 ч, температура 80oC. После обработки целлюлозу промывают водой и высушивают. Белизна целлюлозы 73,0%, СП = 890, выход 98,5% (табл., п.1).Example 1 (prototype)
Unbleached sulfate pulp from hardwood with a hardness of 75 permanganate units, 35% whiteness, 1080 polymerization degree is treated with chlorine dioxide at a rate of 1.3% (by weight of absolutely dry cellulose) at a concentration of 7% and a temperature of 70 o C. After 2 hours of treatment cellulose is thoroughly washed until neutral and the second stage is carried out, treated with hydrogen peroxide at a rate of 1.5% (by weight of absolutely dry cellulose), in the presence of sodium silicate 3.7% and
Пример 2 (по прототипу)
Небеленую сульфатную целлюлозу обрабатывают по примеру 1 диоксидом хлора с расходом 1,6% ClO2 от массы абсолютно сухой целлюлозы. Вторую ступень обработки проводят пероксидом водорода с расходом 2,5%. Другие условия те же, что и в примере 1. Белизна целлюлозы 75,9%, СП = 880, выход 98,5% (табл., п. 2).Example 2 (prototype)
Unbleached sulfate cellulose is treated in example 1 with chlorine dioxide at a rate of 1.6% ClO 2 by weight of absolutely dry cellulose. The second stage of treatment is carried out with hydrogen peroxide with a flow rate of 2.5%. Other conditions are the same as in example 1. Cellulose whiteness is 75.9%, SP = 880, yield 98.5% (table, p. 2).
Пример 3
Небеленую сульфатную целлюлозу из лиственных пород древесины жесткостью 95 перманганатных единиц, вязкостью 28 сПз подвергают предварительной обработке перманганатом калия в сернокислой среде с расходом 0,8% от массы абсолютно сухой целлюлозы (мольном соотношении серная кислота/перманганат калия 100:1), концентрации суспензии целлюлозы 5%, комнатной температуре в течение 45 минут (pHk= 1,4). Затем целлюлозу тщательно промывают и последовательно подвергают обработке пероксидом водорода и диоксидом хлора при условиях, указанных в примере 1. Перераспределение расхода пероксида водорода и диоксида хлора обеспечивает лучшую диффузию отбельных реагентов, отбелка осуществляется в четыре ступени, при следующих расходах реагентов: на второй ступени 1,5% H2O2, 1% NaOH, 3,5% Na2SiO3, на четвертой ступени 0,5% H2O2, 0,8% NaOH, 2% Na2SiO3, на третьей и пятой ступени 0,6 и 0,7% ClO2 соответственно. После каждой ступени целлюлозу промывают, после последней - высушивают. Белизна целлюлозы составляет 85,1%, СП = 780, выход 93% (табл., п.3).Example 3
Unbleached sulfate cellulose from hardwood with a hardness of 95 permanganate units, a viscosity of 28 cPs is subjected to preliminary treatment with potassium permanganate in a sulfuric acid medium with a flow rate of 0.8% by weight of absolutely dry cellulose (molar ratio of sulfuric acid / potassium permanganate 100: 1),
Пример 4
Небеленую сульфатную целлюлозу подвергают предварительной обработке перманганатом калия в сернокислой среде с расходом 0,8% KMnO4 от массы абсолютно сухой целлюлозы при мольном соотношении серная кислота/перманганат калия 50: 1, режим и расходы реагентов аналогичны примеру 2 (pHк = 1,8). Белизна целлюлозы составляет 86,0%, СП = 815, выход 93% (табл., п.4).Example 4
Unbleached sulfate cellulose is subjected to preliminary treatment with potassium permanganate in a sulfuric acid medium with a flow rate of 0.8% KMnO 4 by weight of absolutely dry cellulose at a molar ratio of sulfuric acid / potassium permanganate of 50: 1, the regimen and consumption of reagents are similar to example 2 (pHк = 1.8) . The whiteness of cellulose is 86.0%, SP = 815, yield 93% (table, p. 4).
Пример 5
Небеленую сульфатную целлюлозу подвергают предварительной обработке перманганатом калия по примеру 2, pHk = 1,2 (используется серная кислота, содержащаяся в кислотных реакторных остатках производства диоксида хлора-KPO). Мольное отношение серная кислота/перманганат калия 100:1. Затем целлюлозу отделяют от раствора и промывают водой до нейтральной реакции и подвергают четырехступенчатой обработке реагентами по примеру 2. Белизна целлюлозы 88,3%, СП = 770, выход 93,5% (табл., п.5).Example 5
Unbleached sulfate cellulose is pretreated with potassium permanganate according to Example 2, pHk = 1.2 (sulfuric acid used in acidic reactor residues of chlorine dioxide-KPO production is used). The molar ratio of sulfuric acid / potassium permanganate is 100: 1. Then the cellulose is separated from the solution and washed with water until neutral and subjected to a four-step treatment with the reagents of Example 2. White pulp 88.3%, SP = 770, yield 93.5% (table, p. 5).
Пример 6
Небеленую сульфатную целлюлозу подвергают обработке реагентами по примеру 4 при мольном соотношении серная кислота (содержащаяся в KPO)/перманганат калия 50:1, затем целлюлозу отделяют от раствора и промывают водой до нейтральной реакции. Последующая обработка отбельными реагентами осуществляется по примеру 2. Белизна целлюлозы 86,0%, СП = 780, выход 92,5% (табл., п.6).Example 6
Unbleached sulfate cellulose was treated with the reagents of Example 4 at a molar ratio of sulfuric acid (contained in KPO) / potassium permanganate of 50: 1, then the cellulose was separated from the solution and washed with water until neutral. Subsequent treatment with bleaching reagents is carried out according to example 2. White pulp 86.0%, SP = 780, yield 92.5% (table, p. 6).
Пример 7
Небеленую сульфатную целлюлозу жесткостью 95 перманганатных единиц подвергают предварительной обработке перманганатом калия с расходом 0,4% от массы абсолютно сухой целлюлозы при мольном соотношении серная кислота/перманганат калия, равном 12: 1. Затем целлюлозу тщательно промывают и подвергают обработке отбельными реагентами по примеру 2. Белизна целлюлозы 83%, СП = 800, выход 97% (табл., п.7).Example 7
Unbleached sulfate cellulose with a hardness of 95 permanganate units is subjected to preliminary treatment with potassium permanganate with a consumption of 0.4% by weight of absolutely dry cellulose at a molar ratio of sulfuric acid / potassium permanganate equal to 12: 1. Then, the cellulose is thoroughly washed and subjected to treatment with bleaching reagents according to example 2.
Пример 8
Небеленую сульфатную целлюлозу жесткостью 95 перманганатных единиц подвергают предварительной обработке перманганатом калия в сернокислой среде с расходом 2% KMnO4 от массы абсолютно сухой целлюлозы (отношение серная кислота/перманганат калия 100:1) по примеру 1, pHk = 1,3. Затем целлюлозу отделяют от раствора и промывают водой до нейтральной реакции. Промытую целлюлозу подвергают обработке пероксидом водорода с расходом 1,5% от массы абсолютно сухой целлюлозы и обработке диоксидом хлора (общий расход составляет 1,1%) с промежуточной ступенью щелочения. Режимы проводимых отбелок соответствуют примеру 1. После обработки целлюлозу промывают водой и высушивают. Белизна составляет 86,1%, СП = 700, выход 96% (табл., п.8).Example 8
Unbleached sulfate cellulose with a hardness of 95 permanganate units is pretreated with potassium permanganate in a sulfuric acid medium at a rate of 2% KMnO 4 by weight of absolutely dry cellulose (sulfuric acid / potassium permanganate ratio 100: 1) according to Example 1, pHk = 1.3. Then the cellulose is separated from the solution and washed with water until neutral. The washed cellulose is subjected to treatment with hydrogen peroxide with a consumption of 1.5% by weight of absolutely dry cellulose and treatment with chlorine dioxide (total consumption is 1.1%) with an intermediate alkalization stage. Modes of bleaching carried out correspond to example 1. After processing, the pulp is washed with water and dried. The whiteness is 86.1%, SP = 700, the yield is 96% (table, p. 8).
Источники информации. Sources of information.
1. Igt. Pulp Bleach. Conf., Vancouver, June 15, 1994: Pousters.-Monreal, 1994. -C. 141-145.- Kojim Yasuo. Cjorine free bleaching of KR wich permanganatea. 1. Igt. Pulp Bleach. Conf., Vancouver, June 15, 1994: Pousters.-Monreal, 1994. -C. 141-145.- Kojim Yasuo. Cjorine free bleaching of KR wich permanganatea.
2. Патент РФ N 2075566. Способ отбелки сульфатной целлюлозы. Опубл. БИ N 8. 2. RF patent N 2075566. Method for bleaching sulphate pulp. Publ.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98109731A RU2128261C1 (en) | 1998-05-26 | 1998-05-26 | Method of cellulose bleaching |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98109731A RU2128261C1 (en) | 1998-05-26 | 1998-05-26 | Method of cellulose bleaching |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2128261C1 true RU2128261C1 (en) | 1999-03-27 |
Family
ID=20206325
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98109731A RU2128261C1 (en) | 1998-05-26 | 1998-05-26 | Method of cellulose bleaching |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2128261C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115652682A (en) * | 2022-08-23 | 2023-01-31 | 广东中晨电子科技有限公司 | Cotton pulp kraft paper for IC carrier plate and manufacturing method thereof |
-
1998
- 1998-05-26 RU RU98109731A patent/RU2128261C1/en active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115652682A (en) * | 2022-08-23 | 2023-01-31 | 广东中晨电子科技有限公司 | Cotton pulp kraft paper for IC carrier plate and manufacturing method thereof |
CN115652682B (en) * | 2022-08-23 | 2023-11-21 | 广东中晨电子科技有限公司 | Cotton pulp kraft paper for IC carrier plate and manufacturing method thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4283251A (en) | Ozone effluent bleaching | |
CA1119360A (en) | Method for bleaching oxygen delignified cellulose-containing pulp with ozone | |
JP2864167B2 (en) | Delignification method of pulp containing lignocellulose. | |
US3865685A (en) | Multiple step bleaching of cellulose with a per compound and chloride dioxide | |
RU2071519C1 (en) | Method of delignification and bleaching of cellulose | |
JPS6320953B2 (en) | ||
RU97107353A (en) | METHOD FOR REMOVING HEXENURONIC ACID GROUPS FROM CELLULOSE BY HEAT TREATMENT | |
JPH02293486A (en) | Pulp bleaching | |
US8257550B2 (en) | Method of bleaching a pulp | |
JPH02221482A (en) | Bleaching of pulp | |
RU2445413C1 (en) | Method of producing paper pulp | |
CA2057231A1 (en) | Method of pretreating lignocellulosic materials prior to alkaline peroxide high yield pulping | |
RU2128261C1 (en) | Method of cellulose bleaching | |
RU2439232C2 (en) | Method of bleaching paper pulp by final ozone treatment at high temperature | |
EP0513140B2 (en) | A process for the bleaching of chemical pulp | |
NZ237098A (en) | Process for producing dissolving pulp (high alpha-cellulose pulp) | |
RU2142529C1 (en) | Method of bleaching cellulose | |
CZ132895A3 (en) | Bleaching process of pulp containing ligno-cellulose | |
RU2075566C1 (en) | Method of whitening sulfate cellulose | |
RU2072014C1 (en) | Method for bleaching lignocellulose-containing wood pulp | |
RU2129179C1 (en) | Method of bleaching sulfate cellulose | |
JP2001192991A (en) | Method of bleaching alkali pulp | |
RU2164572C1 (en) | Sulfate cellulose bleaching process | |
RU2164571C1 (en) | Method for production of magnesium-based bleached sulfite cellulose | |
SU1449605A1 (en) | Method of bleaching sulfate pulp |