Способ отбелки целлюлозусодержащего полуфабриката

 

Союз Советсиик

Социалистических

Республик

Оп КСАйй

ИЗОБРЕТЕН ИЯ (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 28.05.73(21) 1925441/12 (23) Приоритет — (32) 29.05.72 (ÇI) (ЗЗ) Канада (51) N. Кл.е

U 21 С 9/10

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делом изооретений и открытий (43) Опубликовано 25.10.77,ь1оллетепь к, 39 (53) УДК б /á 1 023, (0ae,Е) (45) Дата опублиновачия опнсаиия 31.10, 77

Иностранцы

Н0рМаН Либерготт (Канада) >,) Зэвид з,Клейтон (Великобрита1..11:i);

Томас йжоахимидес и,джозеф Мерка (Канада) {72) Автори изобретения

I1н0стр анная,ризома

"Палл Знд Пайпер Рисерч институт Оф Канада" (Канада) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОТБЕЛКИ ЦЕ./Ш10ЛО3ОСОДЕ1-"КА111Е1 О

ПОЛУФАБ10ИКйТА

Изобретение относится к способам ОТиеаьи волокнистых полуфабрикатов, древесной, брассы, целлюлозы или полуцеллюлозы для асушествлепия по крайней мере одной из ста= дий удаления лигнина и отоелкц.

Г

Существующие спосооы отбелки Ведутся с испОльзОВанием таких реаГOHToB как атомар» ный хлор, двуокись хлора,гипохлориты,хлориты, хлОратBI, бихроматы, перманганаты, перок- сиды, озона,. аммиак. Приме1итошиеся в нас- 111 тояшее время Газообразные отоеливатощие реаГенты B сравнении с Водными pacTBopaMlи позволяют сократить времч отбелки, уменьшить расходы химических веществ и повысить выход отбеленной массьi. 15

Однако реагенты, применяемые в настсяшее время для отбеливания lierliao;!озы, не одинаково эффективны для отбелки древесной массы как по технологичности процесса, так и по обеспечению высоких физико-механ11чес ких свойств обрабатываемых полуфабрика-ов бумажного и картонного производств.

11елью изОбрете1шя является повышешlе эффективности отбелки. нелл10лозы, полу Неа- д

1тюло ы и древесной массы,1 iI.iaè . -рте .;:.1.и !ecKHx показателеЙ этих пол фабрикатОВ

Для э ОГО в качестве ГазОООразнОГО oi белива10111его реагента использу1ОТ Г,-;з в элек"трОн110 возоу»кденной фОр1,:е. EBI6paiH I;. Из

l pl пньl,, co, Iep:+;зше:»1 азот- Гелий неон; ар го, кр-ктон, ксе — н, си гг11етны11 и триплетliB1й кислород, а Обработ11у aeoi i Beg т при давле1".1-и 01 1 до 517,5 мм рт.ст„,. темперагуре не более 1 00 С, актнВ1вям ГВЗОМ1„ взятым B количестве не менее 0,1 . к весу,, " ХО 0 BPEleCTBa

Цел ттзобретения достигается благодаря контактированию целлюлозного вещества

B виде некОмпактной TQ шистой cTp) кту ры с малой плотно тью и консистентностью (ÎKo

0/

1 5,o li li 0oi1ee) с co0TBe гствую1цим колтечеством ="-ктивного пли злектр01п10 возбужд и; Ого —, гза, TepMIiH активный или элек poliIIО Возб)ж деннь111 газ или сочета1п е газов относится к любой атомной фор..ie и/или любой ионной фор-ме, и, или люоому Возбужденному состоя1цпо аз а„- liòili сочетali!Iю Газов (сООтветствуюшвми газами могут быть азот, гелий, неон. ар578015 гтег гоп, криптон, ксенон или кислород или сочетание йтих газов), которые обладают достаточным временем жизни для того, чтобы их можно было перенести от места образования, или в случае статической системы, осгаютl ся в возбужденном состоянии дос" àòî÷íî дол- го по окончании возбуждающего действия и могут реагировать с целлюлозным веществом.

Активный, или электронно возбужденпый азот, гелий, неон-, аргон, криптон или ксенон мо- }(( жет быть получен пропусканием соответстВУ!Оlцегс ГЯЗЯ ЧЕРЕД ДУГОI: .т;, тпетопи(й )!(тп коронный разряд, «0((т}()(т ...: .:.(K(i! б!лть полу--

ЧЕП B а(Е!)((рстту}?8 (?Я.>i .ij i 1 Х Т(((((тгт, }".0)(((с(1)СТ«

/}

ВО П:тЛУ ЕПНОГО ЯК(Па):.:.г?(О Гаса ЗЯГП(спт От

Типа ЯППЯ}ЗЯ ГУРИI,- Дг.!В.)8НИЯ„Э()ОК (}З)! i . CKO? .?

ПОЛЯ И |И(01 НОСТИ Тскя, Атг(с(к т(ЬIП IПШ -J! B!iT})oH1io 1:,Озбv?кц8 ) 0::й B-)ОТ- Г - |(т ": -юст(, арГОПт 1(}»K11101! (IЛИ :СЕНг. Е? Я)1)ке, KB!i (i ЯКтlfb№(и ипи =,ë B!(TJ!ÎH110 LсзУу?к„ !8(t)!е(Й c!Ik(l J(8 j

E)bI(} Kll!»J(ÎpoJ! или г}зипле Гь(Й кис (От)од с т)ы«»0К т!. - ттт- Г)-.l 1(! i .I«v с., !?Гт- ii(ò ", » -)fbi 1тт)0!» «Г--» ра.:.:.)1:ГО;".1.1(()та(та. ОСЛИ .1?П(2:(B»1 б-. ТЬ ПОГГ(ЕП

Йк - ИЬ| - . (-1 BÃ )T„ li:j) -з Ое «- !(81?Т(л? \H! 0! p.-"Bp (д

;-гн(".С!.С:-, .Л:.: Р:. г:: Н; Ой Ра;.} q!, j- .8Р.:»

КОI!Деьсиро(тапт?Ь! и (Г) .1(от ili)сг !0(1ij!} }?с|Я}ЗИД !IПИ посред. -, Пом 1()(аз),(аппо!1 с! })ó}t,.

, }}?,г! И:- " а»?аi Т:!K?KB,iо:(,г(бт),((«B B)<»() L)I()M тт, ИЛИ;Элт= 1(тpoill;O ? 0(iстуг?кде, (Нгтт»(СOCТОИ!?ИП, }ЛЯПГ

I рИМЕр, ВОдОрОП:-т(0?кет 0«?((Ь ЯКТИВирОВBH пропусканием Bj 0 через корон!Гый разряд„ОдпаКО ТЯКОЦ ЯКТЦВНЬтй BOД:1)ОД O IЕН?- В")PHIHOO(! а сен, Подобно в виде активного газа могут ,, 35 быть потгучены бром, пор и иод, Однако они

ВН?ОСЯТ НежвпатЕЧЬНЫЕ ГЯЛОИДт|ЫЕ ИОНН(В ДРЕв(сну?о массу, РЛтс?1;(«Т бу ТЬ ИC i! 0!IbBг)В а НО т О Кр ай ивй i с" ре 1 1. НВО, г - активнс)и t((((81(6((TpQkHнс воз=(40 буждепР«зй (го)) м . тз!»1 б}? Я) .IОГО 7 Bза (1:ли Га=

30В) (С?1:.СЦ(«(а )Ы 08 Кгсипт! BCТВО Не ЯВЛ((ЕТСС(KpIf TИт 8СК1(f TB!i KBт(ра(«ГЯ |то.(МОЗ (тгB 1!ри

JHÎ0OM КОЛ!(«(??-Ве. 1}ÐBKTH×ÅÑÊH КОЛИЧЕСтВС

ЕГО -0("ТЯВЧяЕ:Р г - 1 0 ВЕГ гтг}«як Отмечагтсс(-. Быгц(«. с|алия Об}зябстки

ПРО)|ЗВОДИ j ..- (? НЯ ВЫСОКОКОПСИС !. 81!THO t П«тг iiHC

УОй 1«(асс(«»,,«от((с .тстенг) !cTb мс?кс"» бы Tt От

Г«, г„г ,"ЗГ ТЯН»ДВЛт(Г)ЯЭ)(»СЯ НЕКО т 0 )bi 8 (таРBK(BTÐb), H

ЧЯСТНОСТИ» 1?ИЗКСЕ (ГВЛЕ(ГИЕ (ОКО(!С }. ММ

p! .CT ) т ВЫСОКО Даапети((:; pTÃTk(OI 0 Стспба (0,68 атм.(, температура HB более 1 )0?С; г» время пе более 60 мин„тз!Г} пе более 1

Ol!-18)«BJ(8! &1 Спедут()тцие О-Г? !!(81(?!Ii Парат«ЛЕ«(»

55 (ЗОВ(г(ЯВЛЕ«тттэ IJBBKgi«?i. С?С«;-«1(ПНЕТ;-т«- 1, -т > (ГЗ К(1»(Р 1- т,т 8;,,:ПЕР ГУ()с Околт?,т (Р .—

" 00 C» время ябсс рб?1))п или че. :." т«1)и!:=.6::. Мин; в } 0 5«» l 3»,«тм ДтеГтт?(«г«J!B nj»,..«г(:;," т«

«(6kHfB 45 МИН Пря ТЕ(«1|т81)атут)„-, 250С II КС, IeHE

45 мин при температуре 26 С и конечном о рН 2,6, Рсе перечислеппыо параметры относятся ак11!H(кзму а)зОц. (".(явление 1 мм рт,ст„время обработки

1- -:

4 мин прп темперагуре 26 С и конечном о т?} } Зт(? — ОТНОСИ ГСЯ К ЯКТИВНОМУ ЯРГОНУ ° (азо(збоа(пь(п об}забать(ваюши!} агент пре!

,т ; ùBC TDB(!i C ттрн!«(6ИИЕТСя В CMBCE(С НЕЯКтпв!(ь)((илп не элект})0?п!о возбужден|?ым газом, так кяк процесс образова|?ия активного

И IИ гт)|ЕКТ})(ЗННО ВОЗОУ2кдеПНОГО ГЯЗЯ Н6 ЯВЛЯ

-;Т fj CTOX110MB p(f !BC 111 (» Гаким Об})азсм, BKilHl!ib!}i ЯЗОЗ- «:О;Ке. ?b!ТЬ З CMBCH С ЯЗОТОМ (!/ !Hlf Я(«П«()(ЯКОМ BKTIIBHb(J(! ЕЛИЙ вЂ” B CMBCH с ГBJ(((Bx." активный неон — в смеси с нео-!

tot; активный аргон - в смеси с аргонсм; акт((в)?в(11 криптон - в смеси с ксеноном; сингпетт?ый кислород и/илп триплетный кислорзд -- () смеси с .кислородом, Могут при}ме)п!Ться, например, смесь инертных газов

ГЕЛИЯ, Н8ОН3, BPFOHB, KPHIITGE?B II KOBE?OEIB, Ниже даны срявнителып!е примеры, показь!ваю?цие преимущества изобретения 110 сравнени(с с сушествующей пракгикой.

Неотбеле?птую крафl-пульпу (целлюлозу) хвойных пород дерева с числом Каппа 24 вы?кима(от до копсистептносгп 304, Пульпу

ИЗ..ЛЕЛЬчаЮТ В ВОЛОКНО П 1(ЯПОЛIП(ТЕЛЬ.

Г1 р и м е р 1, Часть цел;голозьт обра(?JtT(,I1?BIoI газообразным хлором (2,8% хлора

HB «ь((тушсп)укз в j(Bt!)(Пулы!у), рГ(хлорировашюй пу)п пы 1,2. Затем целлюлозу развоJ1BT до 1%-пой KÎ!ic(lcTBHI(HI(дено)п(зцрсва??НОй ВОдОй. т}0(сщий ПО|ОК ОтдЕЛяЮт От ПЕЛлюлозы и при по 0!(((f соответсгвующих тестов измеряют цвет BOD и C00

Полученп(.!8 результаты приведены в табл. 1..

Г(р и м е р 2, Получе?ггую пульпу затем эксграгнру!От разбавленным едким натром (2% Ц ЯОН целлюлозу печной сушки

1)0 гс=)(сй КОНСИСТЕПТПОСТИ 1«TBHBIH(6 1 IBc при 60 С), Затем IIBJIHIOJ?oay разводят

ao L%-ной консистенции деионизпрованной водо)(„(""(оющ!(1! поток отделяют от целлюлозы и чри помоши Соответствующих тестов измеряют цвет„Г)0(2 и СОЗ. Затем из целлеэЛОЗЫ ДЕ(1 Я!ОТ ОТЛI(ВКу H Eio »«чяют fipKOCTb J чи?01 О Ка|(пя и CE,ст ВязкО ть (с я, табл 1 } °

Пример 3, Часть неотбел.-.иной цел? ОПОзь! помещают вс врашяюгцийся сосуд В .

578015 ванной водой до 170-ной консистенции. Мо- Пример 14. Часть неотбеленной юший поток отдепяют от пульпы и с помошьк целлюлозы по примеру 13 помешают в неподсоответствующих тестов определяют цвет, вижную реакционную копонну и откачивают

B0D и СОЗЕ (см, табп. 1}, из нее воздух до давления 1 мм рт.ст. ГаПоповину Обработанной активным азотол 5 зообразный аргон со скоростью 3 и/мин прои промытой пульпы превращают в отливку пускают через коронный разряд, где он поди измеряют яркость, число Каппа и СЕР вяз вергается воздействию начального потенцикость (см. в табл, 1). апа 55 В. Газообразную смесь Напученного

П- Р и и е Р 11. ОставшуюсЯ часть абра- активного аргона и несущего газа пропускаботанной активным азотом цеппюпозы из при 0 ют через реакционную копонну, содержащу ю мера 10 экстрагируют разведенным едким пульпу, в течение 4 мин; рН пульпы в кон-, натром (2% Я аОН на»упьпу печной сушки) це реакции 3,6, температура пупьпы 26о . прп 10%- ой коисистентности в течение . Затем пульпу промывают водой, превращают

1 час прптемпературе 60ОСИ затем промы- в отпивку и измеряют число Каппа. Число вают деиопизироваьной водой npII 1%-ной д Каппа обработанной активным аргоном пулькопсистентности. Моющий поток отдепяют oT пы 10,8. пупьпы:I с помощью соответствующих тес- Результаты прил ера 13 показывают потов определяют цвет, l3033 и СОХ3(см.табл, .). пезность применения изобретения »р» очень

П р и и е р 12, Азот, который приме- низких давлениях, Резупьтаты примера 1 тыпся EI прин де IIEIx -IIIbITax дпя попучения g0 {14) показывают, что могут быть испопьзоо акт»Иного азота„оып тспько на 9 l% чис ваны активные инертные газы, Eiaiip»Mep артым;, оставшиеся О> 3 0 мог составпять киЯ-, гон,, гелий, криптон и ксенон. пород, Это значит, что при пропускании га- Преимуществом отбеливания целлюлозы активным азотом является то, что пиквидипичеств киспорода мог образовываться oàîí, Q5 pyeTCEI стадия щелочной экстракции. Обычная

)Jnv. того, чтобы проверить это предпопожение обработка (хпорирование, промывка, шепочй убедиться в том, что уменьшение числа ная экстракция) снизипа число Каппа на

Каппа обработанной активным азотом цеппю- 18,9. Отбепивание активным азотом с попозы происходило топько по этой причине,не- спедуюшей топько промывкой водой снизипо отбеленную крафт-цепшопозу с 30%-ной 30 чиспо Каппа на 15,5, а поспедуюшая щепочкопсистептностыо помещают во вращающий- ная экстракция снизила его еще только на ся сосуд. Кислород под цавпением 424 мм 2,5, рт,ст, пропускают через короннь|й разряд, Результаты сравнительного примера 12 где он подвергается воздействию первично- показывают малое снижение числа Каппа го потенциала 120 В..ГазообразнаЯ смесь 5 (до 22 6 от первоначального значения 24}, попученного озойа и несущего киспорода по- В каждомф из приведенныхпримеров число во Р щи Я e yII цод атмосфеР Каппа снижалось из-за действия активного ным давлением в ечении 45 мин," рН влажной азота, а не из-за небольших копичеств озопьгпевидной цеппюпозы в конце реакции 7, тем- на, который мог образоваться при коронном о пература 75 C. Пупьпу затем промывают дено- 40 аз я низированной водой. Обработанную озоном цеп- Спедуюшие примеры иллюстрируют обраи спозу превращают в отливку и измеряют яркость, ботку древесной массы согпасно изобретению, чиспо Каппа и СЕВ вязкость (.см. табл. 1 ) . Промышпенную хвойную древесную массу, П р и и е Р 13, Неотбепенную крафт- цмеющую первоначальную яркость 56,2%, цеплопозу из хвойных порОд дерева (Iiiciio 45 выжимают до 35%-ной консистентности и

Каппа 32,0) выжрпчают до. консистентности измепьчают в вопокне.

30%, Пульпу измепьчают, Часть неотбепен-: П Р и м е р 15, Часть измельченной ной пыпевидной пупьпы помешают B непод- древесной массы помещают в находящийся вижную реакционную копон . Газообраз -"ый в ванне вращающийся сосуд, температура азот пропускают через коронный разряде I Ae 50 ванны 25ОС. Газообразный азот под атмосон подвергается воздействию первичного Iio- ферным давлением подают во вращающийся тенциапа 85 В. Газообразную смесь, сойеР- сск:Уд в течение 45 мин со скоростью жащую напученный активный азот и несущий, 3п/мин. Конечный рН массы 5,8. Часть обрагаз, пропускают через Реакционную крпонну, ботанной массы промывают, сушат на возсодержащую пульпу, в течение 45 мине РН 55 духе ч измеряют яркость. Образцы помещают пульпы в конце реакции 2,6 при температу. в печь с круговой цнркупяцией горячего возр 26ОС. Затем,пупьпу промывают водой, духа при температуре 105ОС в течение. превращают в отливку и измеряют»»c» K«" 1 час,затемонинаходятсявпостояннойга па. Поспе обработки активным азотом число завой среде с относитепьной влажностью

® 50%. После выдержки измерялась яркость.

578015

Яркость после выдержки и механические свойства массы испытывались на стандартных отливиах.

Результаты испытаний приведены в табл. 2.

Пример 16. Часть необработанной измельченной массы помещают в находящий« ся в ванне вращающийся сосуд, температура ь ванны . 25 С. Газообразный азот под давле.А- I вием проходит через коронный разряд со скоростью 3 л/мин, где подвергается воэдейтвию первоначального потенциала 60 В.

Газообразная смесь полученного активно.

:ro азота и несущего азота подается во вращающийся сосуд под атмосферным давлением в течение 30 мин; рН влажной измельяенной пульпы после обработки 4,6. Часть обработанной массы промывают, сушат на воздухе и измеряют яркость. Образцы помещают в печь с кру овой циружцией горячего вбду- 20 ха при температуре 10РС в течение J. час„ затем они находятся-- в постоянной газовой, среде с относительной влажностью 50%, После выдержки измеряют яркость, Яркость пос10 ле выдержки и механические свойства массы, испытанные на стандартных отливках, приведены в табл. 2.

Пример 17..Часть необработанной измельченной массы помешают в находящийся в ванне вращающийся сосуд, температура ванны 50 С. Газообразный азот под давлео нием со cKopoctbI0 1 JE/MEH проходит через коронный разряд, где подвергается воздействию первоначального потенциала 120 В. Га зообраэная смесь полученного активного азота и несущего азота подается во вращающийся сосуд под атмосферным давлением в течение 30 мин; рН влажной измельченной массы после обработки 4,2, Часть обработанной массы промывают, сушат на воздухе и измеряют яркость. Образцы помешают в печь с Kpyroaofi циркуляцией горячего воздуха при мпературе 105оС в течение 1 час с отно, ительной влажностью 50%. После выдержки измеряют яркость, Яркость, после выдержки .,и механические свойства массы, испытанные. на стандартных отливках, приведены в табл. 2. с0, с0 G0 Я со" а

Я С 4 с>" ч Я Cg

Л Ж

6) t С

СЧ Г4 а

Ю 4 Я

cG A CD ю-1 еЧ \

Ь )

1 о о (И

g Д

"О а

В о

g ups о @

3 Ем + >

< + N2

<ц Ц й

Q* э о ф

Л и щ д д

) +

mK+ @ р + О, g, Я

Я

ы

Ф + C СО р, Я

CO (б 4 о м о

И

Э о i(5 6

1() !

4 у

U (. л Ж ф

Л

8 а, о

М о

К р ь в оц

С3 мо g

v м

:Г 2!

cj

Р

О о,у

И о

Ш а,>

578015

578015

Формула изобретения

1, Способ отбелки целлюлозосодержащего полуфабриката путем его обработки отбеливающим гмюобразным реагентом, о т л и ч а 5 ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности способа и улучшения физикомеханических свойств обработанного полуфаб- риката, в качестве отбеливающего реагента используют электронно возбужденную форму газа, выбранного из группы, содержащей азот гелий, неон, аргон, криптон, ксенон, синглет

16 ный и триплетный кислород, или сочетание указанных газов, обработку газом ведут при давлении от 1 мм рт.ст. до 517,15 мм рт.ст., температура 20-100OÑ.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что отбеливающнй реагент берут в количестве 0,1-10% к весу абсолютно сухого волокна.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент СЦ1А М 3074842, 162-66, 1963, Составитель А. Моносов

Редактор А. Бер Техред И.Гоксич Корректор С. Шекмар

Заказ 3255/55 Тираж 496 Подписное

ЦНИИПИ Государстзенного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва,.Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4