Комплексная химическая переработка древесины - Ковернинский И.Н.
ISBN 5-261-00054-3
Скачать (прямая ссылка):
Отбелку перекисью.проводят при температуре 50.. .90 0G, расходе перекиси 0,3...2 % массы волокна, продолжительности 1...2ч, концентрации массы 10...12%. При расходе перекиси 2...4 % массы волокна одноступенчатой отбелкой можно повысить белизну целлюлозы на 10.. .25 единиц.
Кисловка (К) - обработка целлюлозы сернистой или соляной кислотой - является конечной ступенью отбелки. Ее проводят в башнях или на барабанных фильтрах при концентрации массы 4...6 % в течение 30...60 мин. Кисловка стабилизирует (закрепляет) достигнутую белизну, снижает зольность и нейтрализует остаточный хлор. Она позволяет прервать отбелку в любой момент, что важно для регулирования процесса. Если на последней ступени отбелку целлюлозы проводят диоксидом хлора, то кисловку исключают, так как диоксид обеспечивает высокую стабильность белизны. Расход сернистого ангидрида на кисловку составляет 0,2... 1 % массы волокна, pH среды 3...4,5.
Облагораживание целлюлозы. Техническая небеленая целлюлоза содержит макромолекулы различной длины, т. е. имеет молекулярную неоднородность, которую определяют фракционированием — • разделением ее на ряд фракций (частей), в каждую из которых входят макромолекулы с СП в определенных узких пределах. Основную массу целлюлозы (86...88 %) составляет ос-целлюлоза. Это наиболее длинноволокнистая фракция, нерастворимая в 17,5%-ном растворе едкого натра. Остальные две фракции ?- и у-целлюлозы низкомолекулярные и при нагревании со щелочью растворяются, что приводит к выравниванию молекулярной однородности целлюлозы. Этот принцип фракционирования целлюлозы положен в основу процесса облагораживания технических целлюлоз, используемых для химической переработки.
Беленая техническая целлюлоза с содержанием а-целлюлозы 86.. .88 %, успешно применяемая для производства бумаги, малопригодна для химической переработки. В целлюлозе для производства вискозного и штапельного волокна содержание а-целлюлозы должно быть не менее 92 %, а.для корда и ацетатного шелка ?— не менее 95,5...96,7 %. Такое высокое содержание а-целлюлозы достигается в процессе облагораживания целлюлозы за счет растворения низкомолекулярных фракций (СП < 250) целлюлозы и вместе с ними еще содержащихся в ней значительных количеств геми
82
целлюлоз (2,7...6 %), лигнина (0,6...1,3 %), смол и жиров (0,6...1,0 %). Обычно потери волокна при получении целлюлозы, пригодной для химической переработки, составляют 28...3O %, из которых около 22 % приходится на облагораживание.
На практике применяют два метода облагораживания - холодное и горячее. Холодное облагораживание проводят обработкой целлюлозы 9...12 %-ным раствором едкого натра при температуре 18...20 0C в течение 30...60 мин и концентрации массы 15 %, а горячее - обработкой 0,5...2 %-ным раствором едкого натра при температуре 95...130 0C в течение 2...3 ч и концентрации массы 8...10 %. Наиболее широко применяют горячий метод, который совмещают с многоступенчатой отбелкой. Облагораживание выполняют между определенными ступенями отбелки.
Современные схемы отбелки волокнистых полуфабрикатов. Для каждого вида полуфабриката, исходя из требований к конечному продукту, подбирают наиболее рациональную схему отбелки. На практике число ступеней отбелки целлюлозы колеблется от 3 до 11. Для отбелки сульфитной целлюлозы для бумаг, имеющей белизну после варки 55...65 %, применяют от 3 до 7 ступеней по схемам: Х-Щ-Г; Х-Щ-Г-Д; Х-Щ- Г-Д-К; Х-Х-Щ-Г-Г-Д-К. В зависимости от выбранной схемы и исходной белизны целлюлозы конечная белизна достигает 85...95 %. Приведенные схемы отбелки сульфитной целлюлозы применимы для отбелки бисульфитной и нейтрально-сульфитной целлюлозы.
Сульфатная целлюлоза, имеющая после варки белизну 18... 28 %, поддается отбелке гораздо труднее сульфитной. При сохранении высокой прочности волокна ее не удается отбелить более чем на 75 %. Применяемые в настоящее время схемы отбелки позволяют обеспечить получение белизны сульфатной целлюлозы до 85...90 %, но с потерей прочности волокна на 5...7 %. Схемы отбелки сульфатной целлюлозы: Х-Щ-Х-Щ-Г-Щ-Г-К; Х-Щ-Г-Щ-Г-Д; Х-Щ-Д-Щ-Д и Х-Щ-Г-Д-Щ-Д.
Отбелку древесной массы осуществляют белящими реагентами, не приводящими к заметному снижению ее выхода. Так, повышение белизны на 4...6 % достигается гидросульфидом (ГС), а на 19...12 % - перекисью(П). При отбелке древесной массы применяются схемы: П-ГС; ГС- П. По указанным схемам без промывки между ступенями отбелки можно достичь белизны древесной массы 80 %. Аналогичные схемы применяют для отбелки термомеханической массы (TMM). Белизна TMM из хвойной древесины после отбелки достигает 72 %.
83
Техника отбелки. Отбелка волокнистых полуфабрикатов осуществляется в основном непрерывно в отбельных установках, конструкции которых значительно отличаются в зависимости от метода отбелки. К настоящему времени наряду с широко распространенным методом отбелки полуфабрикатов в водных растворах химических реагентов нашли применение новые перспективные методы: газовая отбелка и динамическая отбелка, или отбелка вытеснением.
Рассмотрим отбелку полуфабрикатов в водных растворах химических реагентов. В табл. 1.7 приведен режим отбелки целлюлозы с выходом 48 % по схеме Х-Щ-Д-Щ-Д-К, предназначенной для производства бумаги-основы для мелования и бумаги для печати № 2. Конечная белизна целлюлозы при такой схеме достигает 88...89 %.
