CZ132995A3

CZ132995A3 - Process of removing lignin from lignocellulose-containing cellulose

Info

Publication number: CZ132995A3
Application number: CZ951329A
Authority: CZ
Inventors: Magnus Linsten; Jiri Basta; Ann-Sofie Hallstrom
Original assignee: Eka Nobel Ab
Priority date: 1992-11-27
Filing date: 1993-11-25
Publication date: 1996-02-14
Also published as: AU5583294A; ES2096441T3; FI118571B; US5785812A; BR9307521A; NO307260B1; MX9307415A; EP0670928B1; EP0670928B2; EP0670928A1; DE69306974T2; ATE146833T1; WO1994012721A1; JPH08503750A; DE69306974T3; CZ282692B6; DE69306974D1; NO952076L; FI952552A7; PL309191A1

Description

Způsob de1 ignifikace buničiny obsahující 1 ignoce1ulozu

Oblast........techniky

Vynález se týká způsobu de1 ignifikace buničiny obsahující 1ignocelulozu, při němž se buničina de1 ignifi kuje peroxykyse1 inou nebo její solí, zpracovává se komp1 exot vorným činidlem a následně se bělí sloučeninou prostou chloru. De1 ignifikace se vhodně provádí silně oxidující kyselinou peroxyoctovou, dodávající významný nárůst jasu a podstatné snížení hodnoty kappa po vybělení bělicím činidlem prostým chloru ze souboru zahrnujícího peroxid obsahujcí sloučeninu, ozon a dithion ičitan sodný, používaných po sobě nebo ve směsi. Zjasňovací účinek je vysoce selektivní, to znamená, že viskozita buničiny zůstává zachována do poměrně značné míry.

Dosavadnístavtechniky jící měrou činidly prostými chloru.

Chloru prostých bělicích činidel se po dlouhou dobu používalo k bělení mechanických buničin. V posledních letech se vzrůstástává běžným bělení také chemických buničin bělícími jako je peroxid vodíku a ozon i v prvních stupních. Považovalo se za nutné předběžně zpracovat buničinu bezprostředně po várce a případném kyslíkovém delignifikačním stupni, aby se zabránilo zhoršení vlastností buničiny a nadměrné spotřebě bělícího činidla. Předběžné zpracování buničiny zahrnuje předně zpracování kyselinou s komp1exotvorným činidlem a/nebo solemi kovů alkalických zemin. Předběžné zpracování silnou kyselinou odstraňuje jak žádoucí, tak nežádoucí kovové ionty z původních míst v buničině. Zpracování komp1exotvornými činidly odstraňuje především nežádoucí kovové ionty, zatímco žádoucí ionty zůstávají do značné míry zachovány. Zpracování solemi kovů alkalických zemin uchovává nebo znovu zavádí žádoucí kovové ionty.

V patentovém spise číslo EP-A-0 402335 se uvádí předběžné zpracování chemické buničiny komp1 exot vorným činidlem přímo po várce nebo kyslíkové de1 ignifikaci, aby se zvýšila účinnost následného alkalického peroxidového bělení.

Patentový spis číslo EP-A-0 480469 se týká de1 ignifikace buničiny obsahující 1 ignoce1u1 o zu kyslíkem. Buničina může být de1 ignifikována nebo bělena před zpracováním kyslíkem nebo po něm sloučeninami obsahujícími peroxid, jako je peroxid vodíku nebo kyselina peroxyoctová, dioxid chloru a/nebo ozon. Použití sekvencí jak s kyselinou peroxyoctovou, tak s peroxidem vodíku, vede k významnému poklesu viskozity buničiny.

Při vzrůstající přísnosti norem na ochranu životního prostředí vzrůstá potřeba zcela chloru prostých procesů pro delignifikaci a bělení buničin obsahujících 1 ignoce1u1ozu. K výrobě plně vybělených buničin s nezměněnými pevnostními vlastnostmi v přijatelném počtu operací a s rozumnou spotřebou bělicích činidel, bylo nutno uvažovat o použití také účinných a tudíž obtížně kontrolovatelných bělicích činidlech majících vysokou de1 ignifikační a/nebo bělicí kapacitu.

.Pp.d s t. .a t a........vynálezu

Způsob de1 ignifikace a bělení buničiny obsahující lignocelulózu podle vynálezu je založen na tom, že se buničina delignifikuje peroxykyse1 i nou nebo jejími solemi, načež se zpracovává komplexotvorným činidlem a následně se bělí alespoň jedním chloru prostým činidlem ze souboru zahrnujícího peroxid obsahujcí sloučeninu, ozon a dithion ičitan sodný, používaných po sobě nebo ve s měsi .

Vynález poskytuje způsob, při němž je buničina obsahující 1 ignince1u1ozu de1 ignifikována a bělena za uvedených podmínek, přičemž se dobrého de1 ignifikačního a bělícího účinku dosahuje ještě před bělením sloučeninou prostou chloru.

Způsob podle vynálezu umožňuje de1 ignifikovat bunióinu před bělením sloučeninami prostými chloru, takže se může využít následného zpracování komplexotvorným činidlem pro optimalizaci podmínek k následnému bezchlorovému bělení, přičemž jsou brány

p ř i. b 1 i ž n ě	1 0	; 1.	a ž P ň h 1 i ž n o 1	; 6^	, výho	dně ji 7	; 1	a ž		£ „
P ř o d š í ;r	c	Q · Ί	1 : 2 .
Přidá	r- 6	množ	s t v i p e r o x y k y s	sliny	n o b o	jejích	solí	má	v V- f - ··· v r	ř i
b 1 i ž r. o 1 a		p řihl	i žně 100 k g na	tun u	s uch	é b u n i č	iny,	V “	t οι ž o n o	na
2 00% ρ 0 Γ O	v ’’	y s o ] i	nu nebo její s	ol i .	V h .o d u č	j e t o t.	o m n o		tví 2	a ?.
15 kg na t	uuu sne	bé buničiny a	v ý h o	dně 3	až 2 5	kg na	t u n a s u	7 h é

buničiny, vztaženo na 100% pe r cxyky sc1 i nu nebo její soli,

D e1 i gni fika c s perc xy ky s e 1 i n o u nebo jejími s o 1emi se s v ý h odc u p r o v á d í při hodnotě p H přibližně 2,5 až přibližně 12, V e · v ý h o cl něm provedení, kdy se de1ignifikace provádí kyselinou percxyoetcvou noto p c r ozysc n o s í r o v ou, jev ýh o dn á “ c i. .. .η T — x - .< .-i » ^{1 ;} - r ⁴ P ^: c !- · ·. o ‘ > V p ř - d u t o o b ě ¹ i c ' “ i o i d 1

J' 'Tanga no o ionty v buničině on ’ z í h - d n o i o H p r o boru dobře známo mají kromě jiného o b :: v i á š ť škod normálu livý vliv na bolení chloru prostými činidly, jako jsou alkalické p e r o x i cl o v é. s 1 o u č e n i n y n ? b o o zon . J a k o k o m p 1 e x o t v o r n ý c h o i n i d e I s o n on?í v á · + ,-.c

..,,.

k o m ρ 1 o x y .,, >.,,,, a y m z i d 1 y ·,··. k j s o i; o r g a n i o k é n s 'katě sloučeniny, především dusí k a t é p o 1 y k xyloé kyseliny, dusíkaté po 1yíosfo ne vé kysel iny a dusíkaté polyalkoholy. '.'hodnými dusíkatými polykarboxylovými kyselinami Jsou cl i e t h y 1 o n a m 1 n ρ o n t. a o c t o v á k y šalina (DPTA), e t h y 1 e n cl i a m i u t e t r a o c t o vá kys o 1 i na (EDTA) neb o ky s e1 i na a i tri 1 o tr i o cto vá (ΜT A ) , ρ ř i č e m ž zvlášť vhodnými jsou DTPA a EDTA. Kyselina diethy1entriaminnentálo slonová je -vhodnou dusíkatou pólyfosfonovou kyselinou. Lze ρ ·ο užít také jiný c h k o m ρ 1 e x o t v o r n ý c h č i n i d e 1 , j a k o j o k y s c 1 i n o p o • lykarboxylová, vhodně kyselina .šťavelová, oitřenová naho vinná nebo fosfonová kyselina. Jako kemp ’-^J χο t orných činidel se také může použít o r ga n i c k ý c h ní buničiny a k-omč jínil cd nota o K o ř i c p f v are.; ’ o h 1 c? r u prostý o b t Alicích “ i n i d o 1 .

á a í komplexe'; v o r r ý m hodující význam pro odstraňování nežádoucích iontů s^ropových kov ů z o s o u č a s n é h o z a c h o v á r; i ž á d o u c í c h i. o n f ů a 1 k a 1 i o k ý c h k o v ů ' toho • h o cl n á h o d o t a ρ H t a k é n a t y p u a m n o ž s t ví i o n t ň stopových prvků v zavážené buničině. Při způsobu podle vynálezu 58 však má zpracování komplexotvorným činidlem provádět při hodnotě pH 2,5 až přibližně 11, vhodněji 3,5 až 10 a především 4,5 až 9 .

Značný význam při zpracování komp1 exotvorným činidlem k odstranění iontů nežádoucích stopových kovů má teplota. Tak obsah iontů manganu klesá s rostoucí teplotou při zpracování kompl exotvorným činidlem, což zvyšuje jas a snižuje číslo kappa. Zvýší—1 i se například teplota ze 20 C na 90 ’C, zjišťuje se s překvapením, že se výrazně zvýší viskosita. Zpracování komp1exotvorným činidlem se provádí při teplotě 26 ’C až přibližně 120 ’C, vhodně 26 až přibližně 100 ’C, přednostně 40 až 95 °C a nejvýhodněji 55 až 90 ’C.

Přidané množství komplexotvorného činidla záleží na typu a množství iontů stopového prvku v zavážené buničině. Toto množství závisí také na typu použitého komplexotvorného činidla stejně jako na podmínkách zpracování komplexotvorným činidlem, jako je teplota, prodleva a hodnota pH. Avšak množství komplexotvorného činidla má být přibližně 0,1 až přibližně 10 kg na tunu suché buničiny, vztaženo na 100% komp1 exotvorné činidlo. Vhodně je toto rozmezí 0,3 až 5 kg na tunu suché buničiny a především 0,5 až 1,8 kg na tunu suché buničiny, vztaženo na 100% komp1 exot vor né činidPodle výhodného provedení, kdy de1 ignifikace peroxykyse1 inou stejně jako zpracování komp1exotvorným činidlem se provádí co nejblíže k neutrální hodnotě pH, je potřeba nastavování pH minimalizována. Výsledkem je, že také upotřebené roztoky z bělicích a ze zpracovacích operací lze interně použít k promývání. To dává malý celkový objem odpadních vod, což umožňuje značně uzavřenější systém v celulózce.

Bělení činidlem prostým chloru zahrnuje použití sloučeninoy obsahující peroxid nebo ozonu popřípadě po sobě nebo ve směsi.Jako chloru prostého bělícího činidla se také může použít dithioničitanuu sodného. Sloučeninou, obsahující peroxid, je anorganická peroxidová sloučenina, jako je peroxid vodíku nebo kyselina p e r o xo mo n o s í r o v á jící sloučeninou 1 í k u .

(Caroova p e r o x i d kyselina). S výhodou je peroxid obsahuvodíku nebo směs peroxidu vodíku a kysPoužije-li se jako bělícího činidla peroxidu vodíku, může být buničina zpracovávána při hodnotě pH přibližně 7 až přibližně 13, vhodně při hodnotě pH 8 až 12 a přednostně při hodnotě pH 9,5 až 11,5. Bělení ostatními shora uvedenými bělícími činidly se provádí při normálním rozmezí hodnot pH pro příslušná činidla, známých pracovníkům v oboru.

Způsob podle vynálezu se s výhodou provádí s propíráním po zpracování komplexotvorným činidlem. Propíráním se účinně odstraňují komplexně vázané ionty stopových prvků, které mají škodlivý vliv na následné bezchlorové bělení, především ionty manganu, ale také ionty například mědi a železa. K uchování v buničině iontů kovů alkalických zemin, které jsou výhodné pro následné bezchlorové bělení, zejména iontů hořčíku a vápníku, má být hodnota pH v propírací operaci nejméně přibližně 4. Hodnota pH v operaci propírání je s výhodou 5 až 11, zvláště 6 až 10.

Propírací tekutinou může být čerstvá voda, případně s přísadou chemikálie upravující hodnotu pH, nebo odpadní voda z jedné nebo z několika propíracích nebo extrakčních operací tak, aby byla získána vhodná hodnota pH v propírací operaci. Kromě toho mohou propírací tekutinu tvořit jiné typy případně čištěné odpadní vody za předpokladu, že má nízký obsah iontů nežádoucích kovů, jako manganu, železa a mědi.

Pojem propírání po zpracování komplexotvorným činidlem se vztahuje na způsoby více méně úplného vytěsňování spotřebované kapaliny v buničinové suspensí ke snížení jejího obsahu a kromě jiného i rozpuštěných iontů stopových prvků v této suspensí pírací způsoby mohou vést ke zvýšení koncentrace buničiny, například při odsátí nebo vylisování, avšak také ks snížení koncentrace buničiny, například rozředěním propírací tekutinou. Propírání se také týká kombinací a sekvencí, při nichž se koncentrace buničiny buď zvyšuje nebo snižuje jednou nebo několikrát. Při způsobu podle vynálezu se volí propírání, které odstraňuje nejenom rozpuštěné organické látky, ale také ionty stopových prvků, uvolňované při zpracování kompiexotvorným činidlem, přičemž se berou v úvahu technologická a ekonomická hlediska.

Účinnost propírání je možno udávat v množství vytěsněné tekuté fáze ve srovnání s tekutou fází přítomnou v buničinové suspensi před propíráním. Celková účinnost propírání se vypočte jako součet účinností každé propírací operace. Tudíž odvodnění buničinové suspense po zpracování například 10% na 25% koncentraci bu~ níčiny vykazuje účinnost propírání 66,7%. Po následné propírací operaci, kdy je buniěina napřed zředěna na 3 % a pak odvodněna na 25 %, je celková účinnost propírání 96,9% vzhledem k rozpustným nečistotám. Při způsobu podle vynálezu má být účinnost propírání nejméně přibližně 95%, vhodně 92% až 100%. Obzvlášť výhodná je účinnost propírání 96% až 100%.

Při použití způsobu podle vynálezu jsou podmínky bezchlorového bělení optimalizovány tak, že se dosahuje vysokého jasu, snížení čísla kapa a viskozity/ s minimální spotřebou chloru prostého bělícího činidla. Toho je možno dosáhnout bez použití vnějších chemikálií, jako stabilizátorů a ochranných činidel při bezchlorovém bělení. Zbývajících bělicích chemikálií, jako peroxidu vodíku a alkalií se s výhodou používá přímo v bělicí operaci, při zpracování peroxokyselinou nebo v některé jiné vhodné operaci tak, aby se dosáhlo optimální kombinace technologie a ekonomiky zpracování.

Buniěina, obsahující 1 ignoce1u1 osu, patří k buničinám obsahujícím vlákna, jež byla separována chemickým nebo mechanickým zpracováním nebo recyklovaná vlákna. Vlákna mohou pocházet z tvrdého nebo měkkého dřeva. Chemická buniěina patří k buničinám připravovaným sulfátovou, sulfitovou nebo natronovou nebo organosolvovou várkou. Mechanická buniěina patří k buničinám, které se vyrábějí rozvolňováním štěpků v kotoučovém rafineru (refiner mechanical pulp) nebo brušením těpků v obrušovači (groundwood pulp). Buniěina, obsahující 1 ignooe1u1 o zu, patří také k buničinám vyrobeným modifikacemi nebo kombinacemi uvedených metod nebo procesů. Mezi takové buničiny patří termomechanické, chemickomechanické

3 0' - 'P í	k 3·^ PfTC ^T; -'³ k 3 3 ’ '' h A b’1 Ti ’’ í TA '7 , V 1; <> <1 n <· ·> p k **, ;o v r. 1~ · J ' í ^Y ' Π A —
s - b u j í c	í 11 2>7 - ¹ ul ozu , z chemicky připravovaní .buničiny, _K vyko-
don 7. 0	sili f ,á t. o v é b u n i č i. n v . Je ob z v 1 á š ř. v b o d n ° , s ^ň s t á v ά - 1. i b u n i č i -

Π 3 j o b S 3 h u J í c í 1 í T; O C 3 1 ’1 1 O Z 11 , 7. 6 S 11 1 f 7, t 0 V p b Η Π i O ί Π V ~ ΤΠ ř k k 3 h

d ř e ·.- a ,
7 ť	’ · ^u p_;—’ ¹ - --náieza ho ani iko-a i na bnr.ičir.v s vvteňkm

6 5 % .
b ě 1 i c í h	Z p ů s o b pod] e v y η á 1 e z u je možno p r o v á d ě t v p ř í p a cl asm místě o sledu, například bezprostředně po výrob? buničiny. Je-li
.0 ... l	. .i i „ -- ? i _Λ .,,, .- . i ; i.-.< _n ., _r. i,,,.. i,-x i ,, _{r Ί} ,. v ,, „ : x ,· , ., >
J - ^tJ L-	hod on -¹ '¹ i. i F l· o. v á na - o- - dač ní operaci před d ¹ i - n i ^e i k a -
7 ,-· i , . ! X ’ ,..	xytyo - i ·non . ISscb p-d¹- vv.áh· lze aplikovat na cl.-mlok v c ř i v na v e n e .y mající počáteční číslo kappa přibližně 2 až přibližně
100, v a	0 d Π A 3 7 7. 7 7 3. 3 3 drOS t íi ? 10 3 7. 10. C í 3 .1 O k 3 7 '3 3 7 7 W C Γ a

s t z r ki r d n ’ n 7 p v s 7 b e m p r- d ] 7 A 0 \ d - 0 1:77.

•n A ... b, , . r, .-·. .·! 1 _{Q v} r. ' ¹ /3 -r - _?i ,_n 7 .4 ..-> 4 : _{r? p} í f j b ... „ _{ς5 <s v} 1 - -··

i _	... ' i y i _ x, ; , i κ 1 o - < ~ ~ V I ’ ,· X 1 ? O ’ c ., - a 1- ... ,1 _T, y 1 o “
p ř ^: h ^{1 :} Ž	0 5 1 ? O ’ C 0 ,. ai, j .. , „ _p i,_n ,· x : ,. „ j ,, i ; _r. : p ; i.,. : .. y, :. + ,, i ,. -
‘0 r> _r, ~	. x : V. i : s „ x o o ’ r· ,_Ί .- y .-, -i .. x j ; co m a η ’ (' . ¹ ' cn ί Γ i i ae o a a a - linea m má pimvádět po doba 1 až imibližně 020 minut,
v b c d n ě	10 3. 7 7 7 0 Í3 í 7 11 t, ί! ρ Γ ^ίΛ d 3 3 5 t Γ; 3 7 0 3 7 15 0 j] í 3 7; t , K O ΓΊ 7 -7 f; t 7 Cl· 7 <
banícin	y při d 7 1 1 g π i f i k a c i p 7 r o x y k y s 7 1 i n o r; m ů ž z být h m c t 7 ? s t 3 e
i-· ‘· ·' -- ¹	n ň 1 p v p p ' k 1 ^: - 0 ř 7 0% ^μ n H r 7? 7 y 50 % „ p ř ^Ί ; A r 7 7 7

35% 3 n3 i v dk o d n e j í 10 a 7 90%

0 X	: ., ,, ,0. -.1 .. . _r.. -] A _Λ 7 1 . , .. v. _{n r} t; r<. p f b p -r·. A (- _γ ,< _?η
x ; ; -i i .. v h a d a ž a n i - i r	on ά p o ’ 7 ^J 7 * -· d k. o o· r 1 b ”! : 7 7 ? 1 7 7 přibližní 960 min u t . 1 7 .-X 0 .1 0 3 ? r 1 i- -1 ’ v d v g f rt 7 5 _;n Jí 1 9 Q w [ _r· - ^J- , p - n r e n p f 3 7 , v- —, p 1 ··· -·, Ί . ť b -- ·γ\| 1 v- -. +- ' v, ,, 7- qj O ’ P -i b Cl 1 ec m ηζ Λ X .·- b -7 }- V b _
n o s t n ě	přibliznř 1 7- p.-^: bl.ižnř 6 0% > vhodné 2,5 cd ¹0% , př-dn-z¹:-
a ' ° ‘	až 25% a m.7 Zm lmjí 5, 5 až 25%.
T r ... ., .1 ' 1.	's 11 i ? a j ? p c a ž i i ý bělicím činidlem pros tým o h1 o na po n o a i d m á s h a a i č i n a car a c o v á v a t. ρ ř i i o p ¹ o t Č p 11 u ] i ž n o 30 a ž
o ř i 1 1 H	^íně 110 ’0 a vhodně přibližně 30 až při b 1 i žn 120 ”0. S vý-

h z 1 u s o b un i č i π a zp raco v í ví při t sη 1 o t o př i b 1 i ž ně 20 až o ř i b 1 i ž n š 100 * O a n s j v ý h o d r. ? j i 60 až 90 ’ C □- po dobu přibližně 5 a i př i b 1 i ž ně 9 60 m i πut , vho in? 60 a ž 4 20 m .i 11111 a předno s: t nč 19 0 a ; 3 6 0 minut. J e- 1 i b?licím č i n i d 1 e m pros tý m c h1o ru p e r o x i d vo d í k u může být hmotnostní kcncentrace buničiny přibližně 1 až přibližio 70%, vhodně 3 až 50%, výhodně 3 až 35% a 7.

n e j v ý h o dně,

Zpracování jinými, shora uvedenými běli čími činidly prostými chloru probíhá v normálním rozmezí teplot, času a koncentrace ba n i. č i ny pr o p ř í s 1 u š n á č i n i d 1 o , j a k j a p r a c o v n í kům v obor u známo .

Podle výhodného provedení při použití peroxidu vodíku jako l· <- 1 . ,-1 · 1-Ύ ,·% ,X « rj Ί r? 1 .) -p π V' V f ’1·> TV --· 70+· ’· f T> r> 7 n? Y) C' h O p v í · 7 ρ n r n c ’ p p· i b ] í 7. 1 3 7 ppi b_z liz n u 6 O k <;

uz ¹Q05! peroxid vodíku, Korní muz není rozhoduj

-Ί C? t Π n o v o o n z o k o n o rr i. o kd o h cl v^Ύ’ o d u.. V h ( přidaného peroxidu vodíku 6 až 50 kg na tunu suché buničiny • /-v -1 ,19 na ί o h> £ l· v 1 ' Z’ ' ''Τ’ '-L ·.. ι I rr ... \ u . 1 i; :

p o o x i. d v o d í k u

Ve výh-dných

Τ'¹ í U ,Q TJ »-» Q +- Λ 1-. .-1 l· _r S : k 1 ; x p η r ?.

don 1 až 15 kg r.a tunu suché hun nu suché buničiny a nejvýhodněj i' • π 1- - l· ? ί ·; - ' v -1

1. c my, 1 1 R • ]. [ji ... ««.!,. C :.

kuru •r·'¹·,'· ¹ r l· ,, _r1 · r? r> · i - ,5

Pd e 1 i g r.; f i. k. a ? i ρ e »· o χ y ’.· y s e 1. i n o u a r. ú s 1 e cl n ý m v y b 5 1. o n f m s 1 c u u je možno b uni č i n y použít p ří mo k v ý t - v r, X - - - - l· X, 9 c*i r n a p o ž a cl o v a n ý ¹ n c< i- -· /-· o U «, v- *» o 1’c> 1 í l· η ·”> ·»λ o ^v' ¹ u -......' · · ’ .:--1-.-- - ρ v o : á d í také za použití takových chloru prostých bol icUT;

. i ·. h o r a , pr i paíne s vlezenými e:: t r a s.r r. i ® o p a v· e τη i , k i o r 5 m o k .e¹; b v t ρ o s f 1 e r. ’’ o e r o x i d e m a / n e b o k v -⁷1 f k n » ^m í ’ úplně eliminováno vc re ni a vy ’e také ir

-A rj] l· pi ] p, í] ' p n ’ i 1 b u 1 [ <'^r' h u } u ί d v i n h 3 u h^: ί í · * c h b 11 k c h 1 -7 rdi o x i d n j u š t 9 d o s á h n <

u t r· e L m 1 cme :

t v o ř e n í a v ý s t u p A 0 X , ume: n;

o. ... V .p

Vynález a Jeho přednosti jsou podrobněji objasni jícími příklady, které vynález pouze ilustrují, aniž ho jakkoli omezují. Procenta a podíly jsou vždy míněny hmotnostně, pokud není uvedeno jinak. Kromě toho, pokud není uvedeno jinak, vztahují se hodnoty pH vždy k hodnotám pH na konci každého zpracování.

ích příkladech byla čísla kappa, visko stanovena podle SCAN Standard Methods C 1:77 R, 0 15-16:62 a C 11-75:R. Spotřeba peroxidu vodíku a kyseliny peroxyoctové byla s ta no v ena t i tra cí thi o s u 1 fátem s o dným a manganista n e m d r a selný m a

Γ'.“. 1. 1 „ 1 ... ... ,, .1 '

Příklad 1

Kylíkem delignifi kovaná sulfátová buničina z měkkého dřeva mající číslo kappa 12,4, jas 33,4 % ISO a -'iskositu ιιηη sft delignifikuje kyselinou peroxyoctovou (ΡΛΑ), zpracuje ~‘^a '-thy1 A ip 1 ί η ιη 1 yp ·Ά f· P '2 V C/ 11 k V 1 k^{* 1} ’ 1 ί o Ή ť ” V 1 i r« <· clk ic k k ί a s η k ; í v Jív?; k 7 <1 π c t • j- p, p p 5J »· ’ ly /— yp pj 1 ·' f\ i.· ’ ·-> f- ·

X ; ,, ; ,.i ] _n, _{n 0} x i. _v ' _r x ,· ., _v, ί μ _c. ... i g _r, _Ttunu suché buničiny, vztaženo na 100% kyselinu peroxyoctovou. Při .1 ... 1 _η ,-v -,-, Ί β 7 1- 7 - 1- O p 1 /> 4 -η Y 0 f] Q k 7 o* Tj V Λΐ ζ’ (j V /A p ’ p Q 7 ” * 1 1’ k Tft Π γ — n o s t n í. k o n c e n t r a c e b u n i č i r. y 10 % a hodnota p H 5 až 5,5. Po del i g ; P 4 v η .· ,,.· z : ...

ů 7. n ý c h h o d n o t á c h vá v á 2 k v FOTA na t u au su obé hu r. i ř i n' při t e ρ1 o tě 90 °0,

(.i _r, v., j po př i h τη o f p o s (· o ' k o n .··» e - t r e i h v o 1 ř 1 r v ¹ 0 % . Pa k s e hu v i č ^: '

...... „ _o: u θ _{ni 0} ,_;i y,, p p | | _g p j _c j., £ g q ° o _f p _{r 0} 4 levě 240 m i - ;11 h m o t n o s t n í k o n c o n t r a c i h ’: i 2 5 kg na tunu suohé bun 1 <

vztaženo na 100% peroxid vodíku h o d n o t a v P ’ ¹ 0 , 5 a ” ¹ 1 , v o k η “ 4 '> .v peroci ss r d e i o n i z o v c n ou vodou při hodnotě pH 6,0. Při tem se h-uri. čirá napře·'’ o cl v o d n í n a h m o i n o s t n í k. í

1.

v ·'· h mo t rio s t n í konc °n t r a c i huničí nv 3 % . Po n ?k o .1 i.k i m ί r u t ách. s a h : vy j X ·» r-ι ·^s í*l V ČD Η T*¹ Ί Ό fl k TO 0A ΤΊ ¹ k

Π1 o účinnost propírání je tudíž přibližně 97 %. Výsledky po vyběl oni peroxidem vodí k u jsou patrné z následující tabulky.

Ta bulka

U ,·, ,a n O 4- O „ U - S 4

i. I '.O \.í. i: u.· U ·Λ j.? Π p:t z p r a c ·-; v á n í k o ra p 1 e:: o t v o r n v m č 1 n i d 1 e m

V1 a stno sti b uni č i ny po bělení pero xi d em v číslo kapa viskosita jas (dm³/kg) (% ISO)

1,5

4,2 3,-1 3 , 0 o q c ς

L -'· j V

9 9

L - j ·.<

900 920 9 10 q λ e ¹

90 810

6

1 p o ¹

7 ,T a k z kemp]srot vornva činí d1e m pc ýsledke 1 P 7 1 1

Příkl

Kyslíkem delígnifikovaná sulfátová buničina z tvrdého dřeva mající číslo kappa 12,4, hodnotu jasu 49,8 % ISO a vi«kosi⁴:r 12 7 0 dm³/kg, se de 1 ign i f i ku je kyselinou p e r o v y o c t o v o u , zpracuj'¹ se c * kyselinou (ΕΠΤΑ) a vybělí ze per aylendlamintet odíl „!· k o b j a. s η o n í v ý z n a τ a. koap ] e v o t v o r n é h · o i n i d 1 vláč'.

-i ! ‘ ^: t o v o u a o e 1 e η i

-» n .._x -i _m / », 1.

asnění významu zpracování k om p 1 o o t v o r ný m činidlem né operac i . Pcdm í r.ky d e 1 i gn i f ikac e ky s e 1 i nou pe r o.

Θ F G ' 1 d. C :Ti V C H i ’ i * G O O j -Ϊ 7 1. y. O F * 9 zpracování ΕΠΤΑ jsou stejné jako podle příkladu !, s tcu výji

1' ·Τ : ! 7 < b G H O G O Τ' Tí ca ct η ¹ 9 Ώ ra *- p y r; -? y ' O b Ό P ' * 1* ^r’ c ’ »·>

i ' ·»*.·--·.·-«. i· · ‘ m - o <- 'Λ. . v · «> , ·. » ‘ - L ' ¹ ^A1 · - · · -¹ - . · · j . i ·«. -· _t · 'přítomnosti komp1exotvorného činidla při hodnotě pH í 9 0 * 0 a p ři prodlevě 60 minut (test 2) . P ro d a 1 s í p ' buničina d o 1 i g n i P i k o v á r. a kyselinou

9


tc-mr.osti EDTA	p ř i 1 0 d n e t 0	ρ H 5 i 1. e n á. s 1. e d n ý a běl o n íρ η n - - -[ ~
odíke (test 3)	. Po každé	operaci s 0· buničina propere stejně
podle příklade.	1 . Výsledky	po vybělení 0 - r 0 x i. d o m vodíku jsoe
c z nás 1ed uj í0	í tabulky li
k a 11
V 1 a s t n c s	ti buničiny	po bolení peroxidem vodíku

Test Číslo k a ppa Viskosit a J a s (dm^/kg) (% TSO)

1	3	Q 5 '··	1 033	87 , 2
«Ί	1	π	1 Ω1 3	7 7,-3
9	6	,6	0 a 1	Q O C
7	tabulky vy	? 1 ý v á ,	že zpracování buřiči	Uy	0 b e n podle v y-
p -1 i 1 ~ ’	k c m p 1 e x 01 v	orným	činid1em v oddělené	0 p e n a. c i	y - -¹ p> k v η -¹ - *·-.··- -· £.....-
s t a i. n é ai	e zvýšen í	jas u n	k podstatnému snížen	í čísle.	kapa při se e-
č a s n c m	S r ' T)		í ' i ske : i t y bu n i č i ny .

Příklad 3

Kyslíkem de1 i gni?i k o v an á sulfátová buničina z měkkého dřeva použitá podle příkladu 2 se zpracuj? způsobem podle vynáleze ; b j a s n ě n í ú č i n k u počato o r. í cl e lignit i k a c a k y s a 1 : η o e p o r o e y t o? u na i tnulo lny. Podmínky d e 1 i g o i f i k a · o x y„ j. _o0,, , vodí ke jsou minky bělení p « n c e i d o m : pracování EDTA, jakož o j n á jako p c d 1 a příklade ? , Pro p o n o v á n í j e b e n i šina zpracována EDTA a bolena peroxidem vodí ke bez jakékoli pře 1kěňné d e 1 i an i ^e i k a c v t---3-1:000 le-rczp četovou (test 2). ^pe ka~ do 0peraci je buničina proprána podle příklade 1. Výsledky po vyblbni 'peroxidem vodíke jsoe p a ” r n ó z násle^Jjíeí ^T1T,

T^f bělen ι 1.

V i s k o s i t a (dm ³/kg)

1063

1109

7 9 ^ ·' i —

9 ς v? - ,

Z t a b u 1 k y vy p 1 ý v á, že delignífikac a kyselí n o u p e r o x y o c t o v a u před zpracováním koir.pl exot varným činidlem a vybělením peroxidem vodíku p o s k y t. u

Y’ X ·♦* Q 7 I je bumčinu se značně větším jasem a nižším obsahem » “ -· - - a < i · -· r. - 4 * ··. π η z· -r·. o

P O JI 5 Γ R

Kyslíkem d e 1 i g n i f i k o v a n á sulfátová buničina z m ě k kA ke dřeva podle příkladu 1 se zpracuje způsobem podle lez v , si n a s 1 a d' ' m vodíku. Použit;⁷

i. -. _ .1 ; ,, , • v - '· ·· ^u · · - f i- v ,, .... 1 ;

, .-*> t · <n a 1' ·-' C v 1 o x.· .<*. A- · · /-\ »·* y-j Τ' rn X ·? ?-ι * 3 3 —.

J - · r> A \ β _ O _ ? D D p rl jp < r. X τ i v ’ r o x y o o t o u , zpracování E1?TA, stojně jako bělení peroxidem ’-cdíku jsou stejné jako podle příkladu 2. Pro porovnání huničina zpracuje bez delignífikac kyselinou to je Q — θ — Z — ρ ( i e s t 9 , Při o ⁷ o η o * o o n^{77 7} '^/Ί ' ^r- v. ~ ·. u - ¹ <

f ,, . 1 _Ω J- 3 o - · p _s ,-t 1, , 1. , „ 4- _Ί μ u ,, tunice na minuty a při hmotnostní bene e a tra;? i huničlny 3ⁿ * . 3 potřeb a ozonu je 2,6 kg na tunu suché huni činy □. hodnota y H j θ 2.1. ^v ? r! r 1.1 b č b* 1 ' _r X : U „ 1 ., μ v 7 Z> · r<

i · X x. £- 4 . .. _t.. , i . ·. . J J './ k o ft o 3 n t'? 3. i i b i íi iči ii y IQ tí , P r í s a H 3. p ř> ?· r, \ j /111 v o rl 3 V ' 1 j ·-. r- ·. · - 1- .< 1-. · · ·- : XI f ., )? 1 Γ\Γ\Ο/ ... . ,, . ·. .. 1 .. ... ,1 < V . .

h Ti t. '1 C t Γ¹ í

1- -3 o

.· X. ; μ i .> - *^Ti 11 n 1. _f3 y, ..1 ,<

b u n i o ? n 1 p r o p r a r

1—1 ty p;> druh op ⁷ raci ? y b ě ¹ v x í o ar o videm vodíku ·, 1 .0 ,J _:i 1 ' .·· ' 1 1 .. T v 'klad u 1 ,,, _ť ,, _n '

Μ-

1 1

T a. b a 1 k a IV
’ / ] a s t a c s t:	po bělaní par oxidem --7 ku

Test Číslo kappa Viskozita (dm^/kg) Jas (o ESO

1 0,4	750 90,3
9 Q 0	R 9 9 P - 9

Z tabulky vyplývá,	že zpracování buničiny podle vyná1e zu
nás! ed ován á b ě lením per ax	idem vodíku umožňuje úplné bezcblorové
vyb ělení na p ři b1 i žně 90	7„ ISO stejně jako odstranění p nk 34 y
veškerého ligninu pří zach	o v á a ' A τ s t a f e ' n J - <*' v!' s t b u ⁿ i -^x i n ” ,
Pří k I o. d 5
iOčsl· ík-T d 9 1 i < n i ^p i kc	váná sulfátová buničina z m ě k k. é h o dřeva
T Ί í k 3~ 1-, Vo m 1 β : -7 c-	O O 1 <V TCO 1 V i e 1- ·-'--!+· Ί 1 01 O -1 «. 3 /v < • . : , ... /O i. V O··. y - ·.< -x <4 /- -i. u «-i .1. - '- - U. / . - ό -C
z p r a c v, ,j e 7. p ů s o b e m p o d 1 o v y	' r d Ί ^/Λ τ ti y '3 d v 3 τ c d r li k v r oyr o v 4 z 3 o V 73 - -
1 ,,.. _n .·, „ _r ,,,. _n .-, +· , .- T - a - °	— V·, γ>5 γη γνν »·, γτ Λ 4- ·. · / τη ϊτ f ζ· Π 1 1 V0 ~~ 7 '*· “·. ’·' 7 ι~\ '» 4· ·~ .·.
f ^Ό \ '· k 3 k i i ' 3 ' d ^y· ^; r	_ν. ,· .4 ... ,. 4 ί ι..,, ,- _r, ,_τ χ : ι. < v. _Γ; i : ,_Ί χ ... ,.
•v τ.·\ ·~> +- r\ v >· <?. P/i ··) n? i η V ^ζ] ο j τ 7 o i -'· j > <. i, V/ v c . - '·... ,i .u Li. -·. _u -..v ·,.. _o ;; -	f Í k 9. 0 0 ]< V 3 4 1 i ]; ' 4 p f? 7 3 C C 7 O l·! , Z ρ Γ CL C 3 7 4 7 í

E D T Λ i balení peroxide m vodíku jsa a s t a j π é ,; a k a a a T^T ΐρ '] η íi rOVRT’Ž C k V 7 θ 1 i r v rj o c q ’ζ v q y γ '> v 40 (95^-1

p 0 m ě r mezi k y s e 1 i n o u p -= _r .·· _x	7 7 f' ’} r v ry 1 > 7 ya 0 p /7 ·; j r] c'· ψ r 4 4 C p 3 ; , 4 ’ V
druhé rovnovážné kyseliny	peroxyoctové (P A A- 2) je hmotnostní po-
ΓΠ C ^Ύ' Π» 3 7 i k ^v 3 '^Ί 1 ’* 7 1 7 3 7 3 C	.y 0 c 1 e -. '-o a perouidem '.'odíku 9,1 ' 1 ·
3 +- o η ?-> o »η n π 7 q f -.· -- b v c; n ] , p r	i e r ' ay oc t 0 v é se přidá při použití obou
r* i Ti 7 k 7 7 á n ρ p v y y 7 p 4	é , n a / á v i s ] a n a* 0 b s a b u ρ e r 0 x i d u v 0 d í k^:! .
Ρ 7 0 X 4 3 ,Λ p p y. O - 1· -i a, Ρ , , -J 3 i	-r ·, ΤΛ V Λ' ρ,» Π ·:» p. <7 rl 1 0 při 4' 1 4 ^r1 Y ¹ , V 7 1' 3 ’ í‘ Γ- • ‘ ' ·- i ‘ f ¹ - - · '·'· r' - ' - - i * -·---· -· - — · - — - · --·
‘ po d e ] i gn i f í k.; ' : k v s a 1 i n01:	, _n^_rnxvontf,vnu je 990 až 1000 dm³/kg u
,, <x ,, y. 1- ,τ 4- A y ,, : i.-,-. > ; z- ,, _r	, Ρ X 1 _o Z _r. _T, ; 4 r_f. -y - 4 ' 1,- τ, T 0 3 3 ρ x O 3 n
fl π- 3 / V i 1 v $ ρ p l· - .·' 3 * Cí V⁷ 3' c.	1 e d k y p a d e 1 i g n i f i k a c : a vybělení per a; -
4 a n ni vn-! ? I-!i n T *- - - < ;	r ρ η ] 0 J n y 1 r> í d π kyj 1 1- τ- V

Tabulka V

Test č .	Množství PAA kg/t	Druh kyseliny	Jas po PAA (% ISO)	Jas po H2O2 (% ISO)
1	3,4	PAA-1	45, 1	77,9
2	3,4	PAA-2	4 4,0	77,0
3	11,2	PAA-1	49,9	79,8
4	11,2	PAA-2	48,3	77,9
5	22, 4	PAA-1	54,9	8 1,5
8	22,4	PAA-2	52,7	79,6

Z tabulky vyplývá, že zpracování způsobem podle vynálezu rovnovážnou kyselinou peroxyoctovou s vyšším obsahem peroxidu vodíku (PAA-1) má kladnější vliv na jas po zpracování kyselinou peroxyoctovou i vybělení peroxidem vodíku, zatímco současně je rozdíl ve viskozitě velmi omezený.

Průmyslovávyužitelnost

De1 ignifikace a bělení buničiny obsahující 1 ignoce1u1 o zu zpracováním peroxykyse1 inou nebo její solí, zvláště peroxyoctovou kyselinou nebo její solí, komplexotvorným činidlem a následně chloru prostým bělicím činidlem dodává významný nárůst jasu a podstatné snížení čísla kappa po vybělení bělicím činidlem prostým chloru, ze souboru zahrnujícího peroxid vodíku, ozon a dithi oničitan sodný, použitých následně po sobě nebo ve směsi. Zjasňovací účinek je vysoce selektivní, to znamená, že viskozita buničiny zůstává zachována do poměrně značné míry.

Claims

NÁROKY s 6 . x .1 ε oiSQQ •f-o

Způsob de 1 i gn i f i kace a bělení buničiny o bs a hu j ί οχ.,^ί^η-©’—*~ celulózu, vyznačující se t í m, že se buničina de~ lígnifikuje peroxykyselinou nebo jejími solemi, načež se zpracovává komplexotvorným činidlem a následně se bělí alespoň jedním chloru prostým činidlem ze souboru zahrnujícího peroxid obsahujcí sloučeninu, ozon a dithioničitan sodný, používaných po sobě nebo ve směsi.

Způsob podle nároku 1 vyznačuj i
2 .

t í m , že b u n i č i n o u buničina.

obsahující lignocelulozu je chemicky vařená

3 , t í Způsob podle nároku 1 m , že peroxykyselinou je nebo 2, vyznaču kyselina peroxyoctové. j í c í s e 4 . Způsob podle nároku 3, v y z n a č u j í c í s e t í m , ž e s pH 3 e de1 ignifikace kyselinou až 10. peroxyoctovou provádí př i hodnotě 5 . Způsob podle nároku 1 až 4, vyznaču j í c í s e t í dí ku m , že peroxid obsahující sloučenina sestává z nebo ze směsi peroxidu vodíku a kyslíku. peroxi du vo - 8 . Způsob podle nároku 1 až 5, vyznaču j í c í s e

t í m , že se buničina po zpracování komplexotvorným činidlem propírá při hodnotě pH nejméně alespoň 4.

7. Způsob podle nároku 1 a ž 6, v y z n a č u j í c í se ti m , že komplexotvorným činidlem je dusíkatá organická sloučenina.
3. Způsob podle nároku 7, v y z n a č u j i c í se tím, že dusíkatou organickou sloučeninou je kyselina diethylentriamin~