SU1113444A1

SU1113444A1 - Method of cellulose bleaching

Info

Publication number: SU1113444A1
Application number: SU833612704A
Authority: SU
Inventors: Миля Григорьевна Мутовина; Тамара Александровна Бондарева; Юрий Васильевич Гранкин; Александр Иванович Бобров; Николай Ефимович Самсонов; Валентина Николаевна Захаренко
Original assignee: Центральный научно-исследовательский институт бумаги
Priority date: 1983-06-30
Filing date: 1983-06-30
Publication date: 1984-09-15

Abstract

1. СПОСОБ ОТБЕЛЮ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ путем обработки целлюлозной суспензии двуокисью хлора в две ступени с проведением между ступен ми экстракции щелочным реагентом в присутствии перекиси водорода, отличающийс тем, что, с целью повышени выхода, . стабильности, белизны целлюлозы, снижени в ней содержани смол и жиров и уменьшени расхода двуокиси хлора, в качестве щелочного реагента используют окись или гидроокись магни в количестве 0,5-4,0% от массы абсолютно сухого волокна. 2.Способ ПОП.1, отличающийс тем, что обработку целлюлозной суспензии провод т раствором двуокиси хлора, причем на первой сту§ пени с добавлением хлора в количестве 40-60% От общего расхода активного хлора. 3.Способ по п.1, отличающийс тем, что экстракцию целлюлозной суспензии провод т при 5070&deg;С и концентрации массы 7-10%.1. METHOD FOR BLEACHING CELLULOSE by treating the cellulosic suspension with chlorine dioxide in two steps with conducting between extraction steps with an alkaline reagent in the presence of hydrogen peroxide, characterized in that, in order to increase the yield,. stability, whiteness of cellulose, reduction of resin and fat content in it, and reduction of chlorine dioxide consumption; oxide or magnesium hydroxide is used as alkaline reagent in the amount of 0.5-4.0% of the mass of absolutely dry fiber. 2. Method POP1, characterized in that the treatment of the cellulosic suspension is carried out with a solution of chlorine dioxide, and in the first stage of the stage with the addition of chlorine in an amount of 40-60% of the total consumption of active chlorine. 3. A method according to claim 1, characterized in that the extraction of the cellulosic suspension is carried out at 5070 ° C and a mass concentration of 7-10%.

Description

00 4i 4 4 Изобретение относитс к способам отбелки целлншозы и может быть испол зовано в целлюлозно-бумажной промышленности при производстве волокнисты пблуфабрикатов дл изготовлени писчих и печатных видов бумаги. Известны способы отбелки целлюлоз по укороченной схеме Х/Д-Щ-Д - спосо Репсона Щи Д-Щ-Д 2j позвол ющие снизить энергозатраты на эксплуатаци оборудовани и сократить потери воло на. Недостатком этих способов отбелки вл ютс пониженна белизна сульфатной целлюлозы (77-82%) при довольно высоком расходе двуокиси хлора 6-7,2%,повышенные потери белизны при старении -4,5-6,0%, пониженный выход беленой целлюлозы. Наиболее близким к изобретению вл етс -способ отбелки Либерготта по схеме (Щ+П)-Д з. Отбелку провод т газообразной двуокисьдо хлора в две ступени, щелоч ную экстракцию осуществл ют в присут ствии перекиси водорода с общим расх дом NaOH 1,5-4,0%, что позвол ет несколько сократить расход двуокиси хл ра и повысить белизну целлюлозы по сравнению со способами и 2 . Однако выход беленой целлюлозы и стабиль ность белизны при известном способе недостаточно высокие. К недостаткам отбелки перекисью водорода относитс необходимость под держани оптимального рН (10,2-10,5) путем добавлени Т-3% NaOH к массе волокна в течение всего процесса. Цель изобретени - повышение выхо да, стабильности белизны целлюлозы, снижение в ней содержани смол и жиров и уменьшение расхода двуокиси хлора. Поставленна цель достигаетс тем что согласно способу отбелки целлюло зы путем обработки целлюлозной суспензии двуокисью хлора в две ступени с проведением между ступен ми экстракции щелочным реагентом в присутствии перекиси водорода в количестне 1,5-4,0% к массе абсолютно сухого волокна в качестве щелочного реагента используют окись или гидроокись магни в количестве 0,5-4,0% от массы абсолютно сухого волокна. Экстракцию.целлюлозной суспензии провод т при 50-70 0 и концентрации массы 7-10%. Обработку целлюлозной суспензии про.вод т раствором двуокиси хлора, причем на первой ступени с добавлением хлора в кодичестве 40-60% от общего расхода активного хлора. Использование окиси или гидроокиси магни вместо едкого натра обеспечивает поддержание рЕ среды на оптимальном уровне (10,5) в течение всего процесса отбелки перекисью. В присутствии окиси или гидроокиси магни повышаетс эффективность отбелки перекисью водорода, что позвол ет снизить расход хлорсодержащих продуктов на отбелку, уменьшить деструкцию волокна и следовательно, химические потери при отбелке. Преимуществом использовани MgO взамен NqOH вл етс также возможность его эффективной регенерации. Пример 1. Небеленую лиственную сульфатную целлюлозу с числом Каппа 24 отбеливают двуокисью хлора в две ступени с расходом двуокиси хлора на первой ступени 5% в единицах активного хлора, на второй ступени Oj5% в единицах активного хлора к масс.е абсолютно сухого волокна. Концентраци массы на обеих ступен х отбелки 7%, температура 70-С, продолжительность отбелки 4 ч.После, первой ступени отбелки двуокисью хлора массу промывают водой и подвергают обработке смесью окиси магни и перекиси водорода в количестве 2% к мае-се абсолютно-сухого волокна. Темпера тура обработки 70 С, продолжительность 2 ч, концентраци массы 7%, рН среды 10,4.После обработки массу промывают водой и провод т вторую ступень отбелки двуокисью хлора и кисловку. П р И м е р 2. Небеленую лиственную сульфатную цеогшюлозу с числом Каппа 20 отбеливают аналогично примеру 1 с расходом двуокиси хлора на первой ступени 3,5% в единицах активного хлора, на второй ступени 1,5% в единицах активного хлора к массе абсолютно Сухого волокна. Обработку смесью гидроОкиси магни и перекиси водорода провод т при 50 С, концентрации-массы 10% с расходом гидроокиси магни 0,5% в единицах MgO к массе абсолютно сухого волокна, перекиси водорода 1,5%. Последующую обработку провод т аналогично примеру 1. П р и м е р 3. Небеленую сульфатную целлюлозу из сосны с числом Капп 24 отбеливают аналогично примеру 1 с расходом двуокиси хлора на первой ступени 3,5% в единицах активного хлора, на второй ступени 2% в единицах активного хлора к массе абсолютного сухого волокна. Обработку смесь окиси магни и перекиси водорода прово д т при 60 С с расходом окиси магни 2%, перекиси водорода 4% к массе абсолютно сухого волокна, концентрации массы 7% в течение 2 ч, рН среды 10,3. П р и м е р 4. Небеленую лиственну целлюлозу от двухступенчатой варки, полученную с применением на первой ступени обработки водной суспензией MgO, на второй ступени окиси магни и кислорода, имеющую число Каппа 11,4, отбеливают аналогично примеру 1 с расходом двуокиси хлора 2% - на первой ступени и 2% - на второй ступени к массе абсолютно сухого волокна. Обработку смесью окиси магни и перекисью водорода провод т аналогично примеру 2 при . Расход окиси магни составл ет 4% к массе абсолют но сухого волокна. П р и м е р 5. Небеленую лиственную целлюлозу с числом Каппа 8, полученную от двухступенчатой варки: перва ступень - бисульфитно-щелочна варка в течение 1,5 ч при 170 С использованием магнийбисульфитного раствора с добавлением аммиака до рН 8,5, втора ступень - как в примере 4, отбеливают аналогично примеру 2. П р и м е р 6 . Небеленую лиственну сульфатную целлюлозу с числом Каппа 25 отбеливают аналогично примеру с заменой 40% (в единицах активного хлора) двуокиси хлора на первой ступени хлором так, что расход составл ет 3% к массе абсолютно сухо го волокна, расход хлора составл ет 2%. Концентраци массы на первой сту пени отбелки 3%, температура 40-с, :продолжительность отбелки 1 ч. П р и -м е р 7. Небеленую сульфатную лиственную целлюлозу с числом Каппа 25 отбеливают аналогично примеру 6 с заменой 60% двуокиси хлора на первой ступени хлором. Примере (по прототипу). Образец целлюлозы, как в примере 1, отбеливают по прототипу с расходом двуокиси хлора 4,7% в единицах активного хлора на первой ступени и 1,5% в единицах активного хлора на второй ступени с расходом щелочи 1,5% и перекиси водорода 1,5% к массе абсолютно сухого волокна. Услови отбелки аналогичны примеру 1. П р и м е р 9 (по прототипу). Образец целлюлозы, как в примере 3, отбеливают по прототипу с расходом двуокиси хлора, как в примере 3. Ус ,лови отбелки аналогичны примеру 1, расход щелочи и перекиси водорода, как в примере 8. Пример 10 (контрольный). Небеленую лиственную сульфатную целлюлозу с числом Каппа 25 отбеливают, как в примере 1, с заменой 65% двуокиси хлора на первой ступени хлором . Щелочную экстракцию провод т смесью окиси магни и перекиси водорода в количестве: окиси магни 0,4%, перекиси водорода 1,5% к массе абсолютно сухого волокна при 45 С и концентрации массы 6%. Пример 11 (контрольный). Небеленую лиственную сульфатную целлюлозу отбеливают аналогично примеру 10 с заменой 35% двуокиси хлора на первой ступени хлором. Щелочную экстракцию провод т смесью окиси магни и перекиси водорода в количестве: окиси магни 4,5%, перекиси водорода 1,5% к массе абсолютно сухого волокна. Услови отбелки следующие: температура 75с, концентраци массы 11%. Результаты отбелки и показатели качества беленой целлюлозы по примерам 1-11 приведены в таблице. Как видно из таблицы, предлагаемый способ отбелки целлюлозы позвол ет на 0,8-3% повысить выход целлюлозы по сравнению с прототипом. 00 4i 4 4 The invention relates to methods for the bleaching of cellulose and can be used in the pulp and paper industry in the production of fiber fibrous products for the manufacture of writing and printing papers. The methods of cellulose bleaching according to the shortened X / D-SCH-D scheme - Repson Shchi D-SCH-D 2j are known that make it possible to reduce the energy consumption for operating the equipment and reduce the loss of fiber. The disadvantage of these bleaching methods is the reduced whiteness of sulphate pulp (77-82%) with a rather high consumption of chlorine dioxide 6-7.2%, increased whiteness loss during aging -4.5-6.0%, reduced bleached pulp yield. Closest to the invention is the Libergott bleaching method according to the (S + P) -D scheme. The bleaching is carried out with gaseous dioxide-chlorine in two steps, alkaline extraction is carried out in the presence of hydrogen peroxide with a total consumption of NaOH of 1.5-4.0%, which allows to slightly reduce the consumption of chlorine dioxide and improve the whiteness of cellulose compared to ways and 2. However, the yield of bleached pulp and the stability of whiteness with the known method are not high enough. The disadvantages of bleaching with hydrogen peroxide include the need to maintain an optimum pH (10.2-10.5) by adding T-3% NaOH to the mass of fiber throughout the process. The purpose of the invention is to increase the yield, the stability of the whiteness of the pulp, the decrease in its content of resins and fats and the reduction of the consumption of chlorine dioxide. This goal is achieved by the fact that according to the method of bleaching cellulose by treating the cellulosic suspension with chlorine dioxide in two stages with conducting between extraction steps with an alkaline reagent in the presence of hydrogen peroxide in the amount of 1.5-4.0% by weight of absolutely dry fiber as an alkaline reagent use oxide or magnesium hydroxide in the amount of 0.5-4.0% by weight of absolutely dry fiber. The extraction of the cellulosic suspension is carried out at 50-70 ° C and a mass concentration of 7-10%. The treatment of the cellulosic suspension is carried out with a solution of chlorine dioxide, and in the first stage with the addition of chlorine in a quantity of 40-60% of the total consumption of active chlorine. The use of oxide or magnesium hydroxide instead of caustic soda ensures that the pE medium is maintained at an optimal level (10.5) during the entire peroxide bleaching process. In the presence of oxide or magnesium hydroxide, the efficiency of bleaching with hydrogen peroxide increases, which makes it possible to reduce the consumption of chlorine-containing products for bleaching, reduce fiber degradation and, consequently, chemical losses during bleaching. The advantage of using MgO instead of NqOH is also the possibility of its efficient regeneration. Example 1. Unbleached hardwood sulphate pulp with a Kappa number of 24 is bleached with chlorine dioxide in two stages with a consumption of chlorine dioxide in the first stage of 5% in units of active chlorine, in the second stage in Oj5% in units of active chlorine by mass of absolutely dry fiber. The mass concentration in both stages of bleaching is 7%, temperature 70 ° C, bleaching time 4 hours. After the first stage bleaching with chlorine dioxide, the mass is washed with water and subjected to treatment with a mixture of magnesium oxide and hydrogen peroxide in an amount of 2% by May-all absolutely dry. the fibers. The treatment temperature is 70 ° C, the duration is 2 hours, the concentration of the mass is 7%, the pH of the medium is 10.4. After the treatment, the mass is washed with water and the second bleaching stage is carried out with chlorine dioxide and a kislovka. EXAMPLE 2 Unbleached foliar sulphate ceoxychlose with Kappa number 20 is bleached as in Example 1 with a consumption of chlorine dioxide at the first stage of 3.5% in units of active chlorine, at the second stage to 1.5% in units of active chlorine to the mass absolutely Dry fiber. The treatment with a mixture of magnesium hydroxide and hydrogen peroxide is carried out at 50 ° C, a concentration-mass of 10% with a consumption of magnesium hydroxide 0.5% in units of MgO by weight of absolutely dry fiber, hydrogen peroxide 1.5%. Subsequent processing is carried out analogously to example 1. PRI me R 3. Unbleached sulphate pulp from pine with Kapp number 24 is bleached as in example 1 with chlorine dioxide consumption in the first stage of 3.5% in units of active chlorine, in the second stage in 2% in units of active chlorine to the mass of absolute dry fiber. Processing the mixture of magnesium oxide and hydrogen peroxide is carried out at 60 ° C with a consumption of magnesium oxide 2%, hydrogen peroxide 4% by weight of absolutely dry fiber, a mass concentration of 7% for 2 hours, and a pH of 10.3. PRI me R 4. Unbleached larch cellulose from two-stage cooking, obtained using the first stage of treatment with an aqueous suspension of MgO, in the second stage of magnesium oxide and oxygen, having a Kappa number of 11.4, is bleached as in Example 1 with a consumption of chlorine dioxide 2 % - at the first stage and 2% - at the second stage to the mass of absolutely dry fiber. Treatment with a mixture of magnesium oxide and hydrogen peroxide is carried out as in Example 2 at. The consumption of magnesium oxide is 4% by weight of absolutely dry fiber. PRI me R 5. Unbleached hardwood pulp with a Kappa number of 8, obtained from two-stage cooking: the first stage - bisulfite-alkaline cooking for 1.5 hours at 170 With the use of magnesium bisulfite solution with the addition of ammonia to pH 8.5, the second step - as in example 4, is bleached as in example 2. EXAMPLE 6. Unbleached sulphate pulp with a kappa number of 25 is bleached similarly to the example with the replacement of 40% (in units of active chlorine) chlorine dioxide in the first stage with chlorine so that the consumption is 3% by weight of absolutely dry fiber, the consumption of chlorine is 2%. Mass concentration at the first stage of bleaching is 3%, temperature 40 s,: duration of bleaching is 1 hour. P e r m 7. 7. Unbleached sulphate hardwood pulp with a Kappa number of 25 is bleached as in Example 6, replacing 60% chlorine dioxide on the first chlorine steps. Example (prototype). A sample of cellulose, as in example 1, bleached the prototype with a consumption of chlorine dioxide of 4.7% in terms of active chlorine in the first stage and 1.5% in terms of active chlorine in the second stage with the consumption of alkali 1.5% and hydrogen peroxide 1, 5% by weight of absolutely dry fiber. The conditions for bleaching are similar to Example 1. PRI me R 9 (according to the prototype). A sample of cellulose, as in example 3, bleached the prototype with the consumption of chlorine dioxide, as in example 3. Us, catching bleaching analogous to example 1, the consumption of alkali and hydrogen peroxide, as in example 8. Example 10 (control). Unbleached hardwood sulphate pulp with a kappa number of 25 is bleached as in Example 1, replacing 65% chlorine dioxide in the first stage with chlorine. Alkaline extraction is carried out with a mixture of magnesium oxide and hydrogen peroxide in an amount of: magnesium oxide 0.4%, hydrogen peroxide 1.5% by weight of absolutely dry fiber at 45 ° C and a mass concentration of 6%. Example 11 (control). Unbleached hardwood sulphate pulp is bleached as in Example 10, replacing 35% chlorine dioxide in the first stage with chlorine. Alkaline extraction is carried out with a mixture of magnesium oxide and hydrogen peroxide in an amount of: magnesium oxide 4.5%, hydrogen peroxide 1.5% by weight of absolutely dry fiber. The bleaching conditions are as follows: temperature 75s, mass concentration 11%. The results of bleaching and quality indicators of bleached pulp in examples 1-11 are shown in the table. As can be seen from the table, the proposed method of pulp bleaching makes it possible to increase the cellulose yield by 0.8-3% compared with the prototype.

94,5 9t,5 94,3 95,094.5 9t, 5 94.3 95.0

5 ,5 5,5 5,5 5,05, 5 5,5 5,5 5,0

85,0 84,0 87,4 87,085.0 84.0 87.4 87.0

83,5 81,0- 86,3 85,783.5 81.0- 86.3 85.7

1,8 4,0 1,3 1,51.8 4.0 1.3 1.5

0,40 0,56 0,36 0,350.40 0.56 0.36 0.35

7800 7800 7100 70007800 7800 7100 7000

2800 2800 2660 20002800 2800 2660 2000

92,892.8

4,04.0

87,087.0

85,885,8

1Н1H

70007,000

19501950

Лиственна целлюлоза по примерамDeciduous cellulose according to examples

ПоказателиIndicators

riZ EZirL l ZIriZ EZirL l ZI

Выход беленой целлюлозы , % к небеленому волокнуThe output of bleached pulp,% of unbleached fiber

Общий расход хлоропродуктов ..% к массе абсолютно сухого волокна в единицах активного хлораTotal consumption of chloroproducts ..% by weight of absolutely dry fiber in units of active chlorine

Белизна, % после отбелки Белизна, % после термического старени в те86 ,0 87,0 чение 6ч Потери белизны при термическом старении 1,7 1,2 в течение 6 ч, % Содержание смол и жиров, % Разрывна длина, м Сопротивление излому , число двойных 1900 2100 перегибовWhiteness,% after bleaching Whiteness,% after thermal aging in te86, 0 87.0, 6 hours Loss of whiteness during thermal aging, 1.7-1.2 for 6 hours,% Content of resins and fats,% Breaking length, m Break resistance, the number of double 1900 2100 kinks

11eleven

93,2 92,0 92,0 95,093.2 92.0 92.0 95.0

5,5 6,2 5,5 5,5 88,0 87,0 87,0 88,0 7,0 83,2 85,0 87,0 1.24,42,51,2 0,280,590,380,26 7100700070007000 20001900195020005.5 6.2 5.5 5.5 88.0 87.0 87.0 88.0 7.0 83.2 85.0 87.0 1.24.42.51.2 0.280.590.380.26 7100700070007000 2000190019502000

Claims

1. METHOD FOR BLEACHING CELLULOSE by treating a cellulose suspension with chlorine dioxide in two steps with an alkaline reagent between the steps of extraction in the presence of hydrogen peroxide, characterized in that, in order to increase the yield,. stability, whiteness of cellulose, a decrease in the content of resins and fats in it, and a decrease in the consumption of chlorine dioxide, magnesium oxide or magnesium hydroxide is used as an alkaline reagent in an amount of 0.5-4.0 / by weight of absolutely dry fiber.

2. The method according to claim 1, characterized in that the processing of the cellulosic suspension is carried out with a solution of chlorine dioxide, and in the first stage with the addition of chlorine in an amount of 40-60 / of the total consumption of active chlorine.

3. The method according to claim 1, characterized in that the extraction of the cellulosic suspension is carried out at 5070 ° C and a mass concentration of 7-10 /.

q

S8

4 ^

4*

4 ^

1 1113444 1