SU796281A1 - Способ отбелки древесной массы - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к целлюлоз но-гбумажной промышленности, в частности к.отбелке волокнистых полуфабрикатов , и может найти применение при отбелке древецной массы, полученной дефибрерным, рафинерным, термомеханическим и химико-термомеханическим способами. Известен способ отбелки древесной массы перекисью водорода в щелочной среде, при котором благодар  окислению или гидролизу окрашивающих веществ древесины происходит их обес цвечивание и повышение белизны древесной массы. При перекисной отбелке древесной массы необходимы следующие химикаты: перекись водорода, силикат натри , едкий натр. Перекись водорода  вл етс  источником .пероксидных ионов отбеливающих материалов; едкий натр служит дл  создани  щелочной среды; основным назначением силиката натри   вл етс  стабилизаци  отбелив ющего раствора, в котором он в качестве буффера поддерживает рН в необходимых пределах. Начальную величину рН при отбелке перекисью водорода поддерживают в пределах 10-12, температуру - пор дка 50°С, концентрацию волокнистой массы - 4-10%.Этот процесс примен етс  в основном в практике перекисной отбелки 1. Недостатком известного способа отбелки древесной массы  вл етс  эначитальный расход перекиси водорода в св зи с повышенной чувствительностью ее ко вс кого рода веществам, окрашивающим древесную массу, в том числе к ионам т желых металлов, бактери м , ферментам, способствующим разложению перекиси водорода. Например , ионы т желых металлов с древесной массой образуют окрашенные комплексы , вследствие чего снижаетс  эффективность отбелки и увеличиваетс  расход отбеливающего реагента.Кром того, перекись водорода каталитически разлагаетс . Известен также способ отбелки древесной массы, в котором отрицательное действие веществ,способствующих разложению перекиси водорода  , как следствие, ухудшающих эффект отбелки , устран етс  в какой-то степени за счет применени  пассиваторов 2. Недостатками этого способа  вл ютс  использование в качестве пассиваторов хлорсодержащих соединений и их невысока  эффективность. Наиболее близка к предлагаемой перекисна  отбелка в присутствии щелочных солей этилендиаминтетрауксусной кислоты. В этом способе отрицательное действие веществ, разлагающих перекись, устран ют за счет применени  комплексообразующих агентов, в качестве которых используют водорастворимую соль этилендиамин тетрауксусной кислоты. Обработка массы перекисью водорода в присутствии водорастворимой соли органической кислоты наиболее эффективна и обеспечивает лучшую стабильность белизны 3. Недостатками известного способа  вл ютс  высока  щелочность среды (рН 11,0-11,5),а следовательно,неоправданный расход гидроокиси натри использование в качестве пассиватор водорастворимой соли органической кислоты дорогосто щего дефицитного комплексообразующего агента - двунатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты (трилон Б) и значите на  длительность процесса (1-2 ч). Ц-ель изобретени  - интенсификаци процесса отбелки древесной массы. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе отбелки древесной массы путем обработки ее перекисью водорода в щелочной среде при температуре 60-70 С в присутствии водорастворимой соли органической кислоты в качестве водорастворимой соли органической кислоты использую оксалат натри , ,ксити , или алюмини  или смесь указанн1 1х солей в количестве 0,1-1,0% от массы абс. сухого волокна и процесс ведут при среды 9,5-10,5. Предлагаемый способ отбелки древ ной массы осуществл ют следующим об разом. Древесную массу, полученную одни из известных способов - дефибрернь1 рафинернйм, термомеханическим или химико-механическим, загружают в от бельную установку, нагревают до 60Ю С , а затем подают в массу химиче кие реагенты, необходимые дл  отбел ки: перекись водорода, силикат натр и водорастворимую соль щавелевой кислоты. Дл  регулировани  щелочнос ти среды до желаемого рН используют едкий натр. Однако едкий натр быстро потребл етс  древесной массой, что приводит к резкому падению рН; кроме тог едкий натр вызывает потемнение массы , что ведет к потере отбеливающег эффекта. Поэтому предпочтительно дл  поддержани  необходимого рН сре ды во врем  процесса перекисной отбелки употребл ть силикат натри  как источник щелочи, котора  постепенно высвобождаетс  во врем  проце са отбелки, поддержива  рН на желае мом уровне. Соль щавелевой кислоты или смесь солей щавелевой кислоты подают на отбелку совместно с отбеливёиощёй смесью либо перед подачей отбеливающей смеси (перекиси водорода и силиката натри )в древесную массу. Концентрацию древесной массы при заданных режимах отбелки поддерживают в пределах 7-10%. Древесную массу в течение 30-40 мин перемешивают. По истечение времени отбелки массу выгружают, жидкость отжимают и затем массу анализируют с целью определени  изменений ее химических и физико- механических свойств. -Пример 1.В емкость объемом 1 л, снабженную мешалкой, загружают 100 г древесной массы влажностью 50%. Емкость помещают в термостат, предварительно нагретый до 60°С, и HarpesajoT содержимое до заданной температуры. В массу добавл ют водную смесь отбеливающих реагейтов: перекись водорода 1 г (2% в пересчете на 100%-ную концентрацию), силикат натри  2,-5 г (5% в пересчете на 100%-ную концентрацию) и 0,05 г (0,1% от массы абс. сухого волокна) щавелевокислого натри . Концентраци  древесной массы 10%, рН 10,0. Массу непрерывно перемешивают и отбелку ведут в течение 40 мин. По окончание времени отбелки массу выгружс1ют на фильтр, отбельную жидкость отдел ют, рН раствора 7,5. Часть массы анализируют дл  определени  выхода и изменени  химического состава, а другую часть используют дл  изготовлени  отливок на лабораторном листоотливном аппарате. Отливки испытывают на физико-механические свойства. П р и м е р 2. Процесс отбелки древесной массы ведут аналогично процессу, описанному в примера 1. Изменени  касаютс  следующих параметров: температура отбелки 70°С, перекись водорода берут в количестве 0,75 г (1,5% в пересчете на 100%-ную концентрацию), щавелевокислого аммони  0,25 г (0,5% от веса абс.сухого волокна). Концентраци  массы 7%, рН 9,6. Отбелку ведут в течение 30 мин. В конце отбелки рН раствора 7. Пример 3. Процесс отбелки древесной массы ведут аналогично процессу, описанному в примере 1. Изменени  касаютс  следующих параметров: температура отбелки 65°С, перекись водорода берут в количестве 0,75 г (1,5% в пересчете на 100%-ную концентрацию), щавелевокислого кали  0,5 г (1,0% от веса абс,сухого волокна). Концентраци  массы 9%, рН 10,5. Отбелку ведут в течение 35 мин. в концеотбелки рН раствора 3. П р. и м е р 4. Процесс ведут аналогично процессу, описанному в

примере 1. Изменени  касаютс  следующих параметров: температура отбелки 65°С, щавелевокислого алюмини  берут 0-, 3 г (0,6% от веса абс.сухого волокна). Концентраци  массы 10%, рН 9,5, Отбелку ведут в течение

35 мин. В конце отбелки рН раствора 7.

Пример 5. Процесс отбелки ведут аналогично примеру 1. Изменени  .касаютс  следующих параметров; температура отбелки , перекись водорода берут в количестве 1 г (2% в пересчете на 100%-ную концентрацию а водорастворимую соль берут в количестве 0,3 г (0,6% от веса абс. су хого волокна), при этом используют

смесь 0,15 г щавелевокислого аммони  и 0,15 г щавелевокислого кали . Концентраци  массы 9%, рН 9,7. Отбелку ведут в течение 35 мин. В конце отбелки рН раствора 7,1.

Пример 6. Процесс отбелки древесной массы ведут аналогично примеру 1. Изменени  касаютс  следу ющих параметров: температуре отбелки 70с, перекись водорода берут в коли честве 1 г (2% в пересчете на 100%-н концентрацию), а водорастворимую соль берут в количестве 0,3 г (0,6% от веса абс. сухого волокна), состо щую из смеси щавелевокислого кали  и алюмини  по 0,15 г,Концентраци  массы 10%, рН 9,8. Отбелку ведут в течение 35 мин. В конце отбелки рН рас твора 7,1.

П р и м е р 7 (известный 3). 100 г древесной массы влажностью 50% загружают в емкость, которую помещают в термостат, нагретый до , и выдерживают до тех пор,пока содержимое емкости нагреетс  до заданной температуры. В массу добавл ют отбеливающую смесь: ГИДРООКИСЬ

натри  0,6 г (1,2%), перекись водорода 1 г (2%), силикат натри  2,5 г (5%), двунатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты 0,2 г (0,4 от веса абс.сухого волокна). Все реагенты вз ты в пересчете на 100%ную концентрацию. Koi дентраци  древесной масса 10%, рН 11,5. Отбелку ведут в течение 1,5 ч. В конце отбелки рН раствора 8.

В примерах дл  сравнени  даны варианты, когда древесна  масса отбеливаетс  перекисью водорода без добавлени  в отбеливающий раствор соли щавелевой кислоты (пр|Имер 8) и отбелка древесной массы солью щавелевой кислоты без введени  в раствор перекиси водорода (пример 9).

Пример 8. Процесс отбелки древесной массы ведут аналогично процессу, описанному в примере 1. Изменени  касаютс  следующих параметров; температура отбелки , перекись водорода берут в количестве 1 г (2% в пересчете на 100%-ную концентрацию ) . Водорастворимую соль щавелевой кислоты не добавл ют. Концентраци  массы 10%, рН 9,5. Отбелку ведуь в течение 30 мин. В конце отбелки , рН раствора 7.

Пример 9. Процесс отбелки древесной массы ведут аналогично процессу, описанному в примере 1. Изменени  касаютс  следующих параметров: температура отбелки , перекись водорода не добавл етс , щавелевокислого аммони  берут в количестве 0,5 (1,0% от веса абс.сухого волокна). Концентраци  массы 10%, рН 10,5. Отбелку ведут в течение 30 мин. В конце отбелки рН раствора 8.

В таблице приведены данные экспериментов отбелки древесной массы.

Из анализа данных таблицы видно, что предлагаемый способ отбелки древесной массы  вл етс  более интенсивным , так как позвол ет сократить врем  ведени  процесса в 2 раза. Повышение интенсификации процесса вытекает из того, что на отбелку не требуетс  гидроокиси натри  и отпадает необходимость в применении дорогосто щего и дефицитного реагента , каким  вл етс  соль этилендиаминтетрауксусной кислоты.

Интенсификаци  процесса обеспечиваетс  при сохранении основных качественных показателей отбеленной древесной массы при некотором их улучшении в сравнении с известными способакш.

Из сравнени  опытов 8-9 видно, что только совместное присутствие в отбеливающем растворе перекиси водорода и водорастворимой соли щавелевой кислоты или смеси солей обеспечивает интенсификацию процесса отбелки. Веро тно, что силикат натри  и соль щавелевой- кислоты образую устойчивую коллоидную систему, котора  способствует -стабилизации перекиси водорода, дезактивиру  катализаторы ее распада.

Использование предлагаемого -спороба дл  отбелки древесной массы при

более высокой концентрации ее {пор дка 15-50%) позвол ет еще в больиэй степени интенсифировать процесс отбелки и получить древесную массу белизной 74-78 %.

Claims (3)

1.Патент США W 2199376,

кл . 162-48, 1940.

2.Патент ФРГ 932762, кл. 55 С 1, 1955.

3.Патент США № 2740689, кл. 8-111, 1956 (прототип).