PL39469B1 - - Google Patents

Download PDF

Info

Publication number
PL39469B1
PL39469B1 PL39469A PL3946955A PL39469B1 PL 39469 B1 PL39469 B1 PL 39469B1 PL 39469 A PL39469 A PL 39469A PL 3946955 A PL3946955 A PL 3946955A PL 39469 B1 PL39469 B1 PL 39469B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
chlorate
cellulose
pulp
suspension
whiteness
Prior art date
Application number
PL39469A
Other languages
English (en)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Publication of PL39469B1 publication Critical patent/PL39469B1/pl

Links

Description

Wynalazek dotyczy sposobu usuwania ligniny za pomoca aktywowanych chloranów metali, to znaczy w tfbecnosci czynnika dzialajacego kata¬ litycznie, z wlókien celulozowych jako takich znajdujacych sie w substancjach roslinnych wszelkiego rodzaju lub z innych wlókien, z któ¬ rych juz uprzednio za pomoca innych srodków usunieto czesciowo lignine. Dalszym przedmio¬ tem wynalazku jest samo bielenie tych wlókien przy uzyciu wspomnianych srodków. Rezultaty otrzymuje sie jednoczesnie lub kolejno po so¬ bie, albo przy wprowadzeniu do sposobu innych obrpbek wlókien celulozowych.Przez usuwanie ligniny rozumie sie tu tez kazda zmiane w zawartosci ligniny, wywolana we wlóknach celulozowych substancji roslin¬ nych za pomoca chloranu aktywowanego w zwiazku z przejsciem jej w stan rozpuszczal¬ ny lub z powstaniem produktów utlenienia lig¬ niny, rozpuszczalnych w srodowisku alkalicz¬ nym, obojetnym lub kwasnym.. Przez bielenie rozumie sie tutaj kazda zmiane koloru wlókien celulozowych, dajaca sie osiag¬ nac bezposrednio lub posrednio za pomoca uprzednio wspomnianych srodków. Sposób we¬ dlug wynalazku mozna przeto zastosowac do oddzielenia wlókien celulozowych z substancji roslinnych wszelkiego rodzaju lub jako jedno ze stadiów w sposobie bielenia.Wedlug wynalazku mozna stosowac oprócz chloranu aktywowanego za pomoca katalizato¬ ra równiez substancje wzmacniajaca dzialanie katalizatora, która przyspiesza lub zapoczatko¬ wuje reakcje. Jako tego rodzaju substancje mozna stosowac kwas, roztwór wodny chloru- lub nawet mala ilosc podchlorynu.Mozna przypuscic, ze dzialanie aktywowane¬ go chloranu w sposobie wedlug wynalazku po¬ lega na tworzeniu dwutlenku chloru Cl Os in statu nascendi, który jest dobrze znanym srod¬ kiem do usuwania ligniny oraz srodkiem bie¬ lacym. Wyjasnienie to nie-powinno jednakie*przyjmuje sie je za fasade w. celu lepszego zro-3 zui^ma pS^mittu wynalazku. Tak dlugo jak 3 ograniczac zakresu wynalazku,' niemniej jednak pi skutecznie usilwa Me lignine, sposób ten jest przydatny przy otrzymaniu hemicelulozy, to znaczy wlókien celulozowych pochodzacych':; z wszelkiego rodzaju surowca roslinnego, z kto* rych czesciowo usunieto lignine, a n&stepnie je oddzielono srodkami mechanicznymi. Korzyst¬ nie jest uzywac do bielenia wlókien celulozo¬ wych, z których w znacznym stopniu usunieto lig¬ nine, takich jak hfcmicetuldze lub 'Jalr zwana ; „Kraft" celuloze oraz celuloze "o duzej wytrzy-' malosci na rozrywanie lub kazdy inny rodzaj wlókien celulozowych. Wsród; opisanych jspeso-,,' bów usuwania ligniny lub bielenia sposób ten mozna stosowac jako stadium posrednie lub koncowe procesu lub tez w polaczeniu z inny¬ mi zatofeganir; *tó^^ lozowe celem przemiany ich w bielona miazge.., Wspomniano juz wyzej o stosowaniu dwu¬ tlenku chloru jako srodka do usuwania ligniny lub bielenia. Dwutlenek chloru mozna wytwo¬ rzyc w; oddzielnych urzadzeniach,' or nie" * przy traktowaniu wlókna celulozowego i w zwiazku z tym sposobem nie in statu nascendi lub tez bezposrednio in statu . nascendi w . obecnosci wlókien celulozowych. W tym ostatnim przy¬ padku jednakze ClOa otrzymuje sie z chlorynu Jednak Odpowiednie sole, np. NaClOz otrzy¬ muje sie, jak przyjeto; w handlu, z uprzednio przygotowanego dwutlenku chlorku. W ten sam , sposób chloryn jest tylko praktycznym lecz dro¬ gim srodkiem do przenoszenia i stosowania ClOs, kt^ry w stanie gazowym jest srodkiem wysoce wybuchowym i uciazliwym w obchodzeniu.W sposobie wedlug wynalazku CIO2 wytwa¬ rza sie bezposrednio w obecnosci wlókien celu¬ lozowych z chloranu' alkalicznego lub metali zieni alkalicznych np. z NaGlpa, czyli z mniej kosztownych surowców niz chloryn.Otrzymanie CIO2 z, chloranu alkalicznego lub chloranu metali ziem alkalicznych, np. z NaClp3 nastepuje przez usuniecie kwasu chlorowego HClOa z NaGlOa za pomoca odpowiedniego kwasu,; po czym redukuje sie kwas chlorowy za pomoca srodka redukcyjnego, jak kwas szczawiowy, SO2 lut) podobny, TypcJwa reakcje mozna sformulowac nastepu¬ jaco : 2 Na ClOs + 2H2SO4 + {COOHa ^2C102 + 2GOa +, 2 NaH504¦..+ 2H2 O przy czym wy¬ magana jest.*obecnosc dowolnego czynnika re¬ dukcyjnego, na ogól takiego jak (GOOH)*, SO» allcoholta nawpt w niektórych przypadkach HGL t Sposób wedlug wynalazku rózni sie od zna- |J nych sposobów^ przede wszystkim tym, ze chlo- /. ran stosuje sie w bezposrednim kontakcie f z wlóknami poddawanymi obróbce. W wyniku tego otrzymuje sie stezenia reagentów calkowi- v cie JÓzne, niz stezenia wedlug znanych sposo* Sposób wedlug wynalazku wyróznia sie rów¬ niez tym, ze nie ma koniecznej potrzeby stoso¬ wania specjalnych srodków redukcyjnych, przy czym w czasie procesu dziala aktywowany . chloran w obecnosci wlókien' celulozowych, a wlókna te dzialaja jak srodek redukcyjny dla¬ tego, ze stanowia produkt utleniany.Oczywiscie V sposfobie wedlug wynalazku mozna zastosowac odpowiedni srodek , redukcyj¬ ny, lecz nie jest to konieczne.,^W^ugkJln.anyghv .sgosdbów* stosuje v -sie- ua ogól wysokie stezenia chloranu, kwasu i srod¬ ka redukcyjnego w celu uwolnienia CIO2. Ta¬ kie stezenie chloranu sodowego w litrze wyno¬ si np. 400—500g, a wymagane stezenie kwasu jest tego samego rzedu. Nie mozna bylo pogc* dzic stosowania tych stezen z bezposrednim uzyciem chloranów z powodów oszczednoscio¬ wych lub tez ze wzgledu na trwalosc obrabia¬ nych wlókien.Istotnie w spcisobach usuwania ligniny we¬ dlug wynalazku maksymalna ilosc CIO2 stoso¬ wana w praktyce wynosi 6—9*/e odpowiadaja¬ ca iO-^15*/* NaGlOa w stosunku tlo suchej sub¬ stancji obrabianego materialu; na przyklad je¬ zeli material znajduje sie w postaci wodnej za¬ wiesiny, nalezy zastosowac roztwory q 5V* ste¬ zeniu, zawierajace pod koniec 5—7,5 g chlora¬ nu w litrze.W przemysle przy przeróbce masy»celulozo¬ wej oznaczenia „gestosc" lub „konsystencja' odnosza sie do stosunku ciezaru suchych prze¬ rabianych materialów do calkowitego ciezaru zawiesiny. Poniewaz chloran zuzywa sie w cza¬ sie reakcji, przeto stezenie jego stopniowo ma¬ leje w czasie przeróbki. Jednak zasadnicza spra¬ wa dla uzyskania dobrej wydajnosci jest tof aby roztwory mogly jeszcze reagowac, gdy .stezenie chloranu obnizy sie np, dd okolo 6,5 g/litr.Osiagniecie tego. umozliwia wlasnie sposób we¬ dlug wynalazku.W przypadku stosowania sposobu ogranicza¬ jacego sie tylko do bielenia, wystarczy uzywac ilosc chloranu wynoszaca okolo V« ilosci wska¬ zanej, powyzej i w ten sposób obnizyc stezenie do okolo Ig/litr ha poczatku reakcji i do po¬ nizej 0,lg/litr przy koncu reakcji.Ponadto przy stosowaniu wynalazku do bie¬ lenia wlókien celulozowych trzeba reakcje pro¬ wadzic w takich warunkach kwasowosci, tem¬ peratury i czasu, aby nie nastapilo uszkodzenie wlókien. W wyniku praktycznych doswiadczen warunki te mozna okreslic nastepujaco: kwaso¬ wosc winna odpowiadac pH nie. mniejszemu niz 1,5, temperatura powinna . byc. nizsza, 150°C, a czas nie powinien przekraczac 12 godzin.Czas w granicach od 12 do 24 godzin dopusz¬ czalny jest tylko przy przeróbce materialu ro¬ slinnego, zawierajacego lignine.Powyzsze warunki kwasowosci odpowiadaja obecnosci maksymalnie 2-^-3 g kwasu (np. kwasu siarkowego) w litrze zawiesiny, w zawiesinach wlókien celulozowych o lOtyo zageszczeniu podczas gdy nizsze stezenia wystarczaja przy mniejszej gestosci zawiesiny. Wedlug wynalaz¬ ku zastosowanie pewnych katalizatorów umo¬ zliwia spelnienie tych warunków.Przy wykonywaniu sposobu wedlug wynalaz¬ ku potrzebna ilosc. chloranu np. NaClO* doda¬ je sie do zawiesiny wlókien celulozowych a ka¬ talizator lub katalizatory dodaje sie równiez do wodnej zawiesiny celulozowej. Przydatne kata¬ lizatory skladaja sie na ogól najkorzystniej z jonów metali tworzacych zwiazki o róznych stopniach utlenienia. Takimi skladnikami moga byc np. Mn, Fe, Sn, Co, Cr, Cef V, B, Cu, W, U, Mo, Ag, Ni i inne, to jest pierwiastki two¬ rzace tlenki z tlenem pochodzacym z chloranu.Tlenki te moga utleniac wlókna celulozowe, tworzac w ten sposób zwiazek mniej utleniony.Wedlug korzystnej postaci wykonania wyna¬ lazku stonuje sie katalizator zawierajacy wa¬ nad, jak równiez doskonale wyniki daje zasto¬ sowanie wanadu. i katalizatora, zawierajacego cyne. Reakcja postepuje tak, jak, gdyby byla prowadzona bezposrednio pomiedzy chloranem a skladnikami ligninyt zawartej we wlóknach celulozowych. „ Ilosc uzytego chloranu zalezy od zawartosci ligniny w przerabianym materiale i od uwzgled¬ nionych kolejnych obróbek wedlug danych do¬ swiadczalnych. W rzeczywistosci sposób, które¬ go celem koncowym jest bielenie, uzupelnia sie po chlorowaniu dzialaniem np. podchlorynem lub nadtlenkami. Mozna równiez rcfcpoczac bie¬ lenie stosujac zwykla obróbke i zakonczyc je wedlug wynalazku przy uzyciu chloranu. Sto¬ sujac wieksza ilosc chloranu mozna zmniejszyc ilosc uzytych reagentów w nastepnych zabie¬ gach procesu i wice wersa.-Sposób wedlug wynalazku umozliwia uzyska¬ nie przy tym samym stopniu bielenia wiekszej wydajnosci masy bielonej oraz nadanie Jej wiekszej lepkosci w porównaniu z otrzymanymi przy stosowaniu innych sposobów bielenia bez uzywania chloranu. Nizej przedstawiono przy¬ klady wykonania sposobu wedlug wynalazku, które jednak nie ograniczaja jego zakresu* Przyklad I. Ze 100 g normalnie pocietej slomy na kawalki dlugie 3—4 cm tworzy sie za¬ wiesine w 500 g wody, zawierajaca 12 g chlo*- ranu sodowego z dodatkiem 1 g H2SO4 i kata¬ lizatora skladajacego sie z mieszaniny wanadu i soli cynowych,, np. 0,06 g ViO* i 0,025 g SnCU. Zawiesine wstrzasajac utrzymuje sie w temperaturze ponad 100°C dopóki nie przere- aguje chloran, co moze nastapic po uplywie 8-^10 godzin w temperaturze 906C. Uzyskany produkt ekstrahuje sie za pomoca NaOH, prze¬ mywa i wytwarza sie z niego wlókna przy za¬ stosowaniu znanego urzadzenia. Otrzymana ma¬ sa posiada stopien bialosci = 6—8, (Tappi T 219—M—48) i moze byc pózniej bielona znany¬ mi sposobami.Przyklad II. Tworzy sie zawiesine ze 100 g w 2 litrach zimnej wody hemicelulozy pocho¬ dzacej z drzew iglastych o stopniu bialosci .12,5.Podczas ciaglego wstrzasania dodaje sie T g HCI i 5 g NaClO* z 0,02 g:NHtVO»- + - 0i01 g SnOs. Zawiesine powoli podgrzewa sie i utrzymuje w temperaturze 65°C (w ciagu 6 go* dzin, wstrzasajac caly czas). Nastepnie celuloze przemywa sta woda o temperaturze 40°C i lek¬ ko alkalizujeia pomoca NaOH, przy czym otrzy¬ muje sie miaBge ot stopniu bialosci 1,00. Miazge te mozna dale} bielic znanymi sposobami* Przyklad EI. 100 g celulozy „Kratr o stopniu bialosci 12,5 przerabia sie tak samo jak w przykladzie II. Otrzymuje sie miazge b* stopniu bialosci 1,50.Przyklad IV. 11 g celulozy siarczyno¬ wej pochodzacej z drzew lisciastych o stopniu bialcijci 7,00 przerabia sie jak w przykladzie li z tym, ze sto$uje sie 2,5 g NaClOs, 0,01 NH* VOs 0,005 g Sn Oa i 0,5 g HCI. Otrzymana miazga posiada stopien balosci 0,5.Przyklad V. 100 g celulozy siarczynowej pochodzacej z drzew iglastych o stopniu bia¬ losci S traktuje sie jak w przykladzie II, doda¬ jac 2,2 g NaCWi, 0,45 g HCI, 0,009 g NH* VQ* i 0,0045 g §nO», Otrzymuje sie miazge o stop¬ niu bialosci l..Przyklad VI. 100 g celulozy siarczynowej jak w przykladzie IV pochodzacej z drzew lis¬ ciastych, o stopniu bialosci 7 zawiesza sie w 1 litrze zimnej wody, Dodaje sie Ig HtSOi i 2 g Na Cl. Nastepnie do zawiesiny dodaje sie 0,03 g octanu kobaltu i 0,01 g tlenku srebra, po czym zawiesine ogrzewa sie do temperatury 70°C utrzymujac w tej temperaturze w ciagu 6 go¬ dzin wstrzasajac. Nastepnie celuloze przemywa sie woda lekko zalkalizowana NaOH. Otrzymu¬ je sie miazge o stopniu bialosci 2,00.• Przyklad VII. 100 g celulozy siarczyno¬ wej o stopniu bialosci 8 traktuje sie jak w. przy¬ kladzie II dodajac 2,2 g NaClO, 0,70 g H2SO4 i 0,09 g NIWOs. Otrzymuje sie miazge o stop¬ niu bialosci 1,00.' Przyklad VIII. 100 g celulozy siarczyno¬ wej bieli sie znanym sposobem bez uzycia chlo- rynów lub dwutlenku chlorku, az do uzyskania bieli 76 GE przy zachowaniu wystarczajacej lep¬ kosci. Miazge roztwarza sie w 1 litrze wody i dodaje do tego 1 g NaClO*, 0,01 g V20s i 0,5 g HjSOa. Calosc ogrzewa sie do tempera* tury 70°C utrzymujac w tej temperaturze w cia¬ gu 6 godzin lekko mieszajac. W ten sposób otrzymuje sie miazge, której biel wynotei 87 GE, a lepkosc — 90V» lepkosci poczatkowej.Przyklad , IX. Miazge celulozy „Kraft" o stopniu bialosci 15,5 bieli sie tylko przez trak¬ towanie 10%-ami czynnego chloru w postaci podchlorynu. Uzyskuje sie jedynie biel— 62 GE.Wieksza ilosc podchlorynu spowoduje zmniej¬ szenie sie lepkosci miazgi, co uwazane jest za niepozadane. 100 ej tej pasty traktuje sie jak w przykladzie VIlt i wówczas otrzymuje sie biel 78 GE, przy pzym otrzymana miazga po¬ siada lepkosc dochodzaca do 90e/o poczatkowej lepkosci miazgi.W powyzszych przykladach zawiesiny miazgi z dana iloscia chloranu w obecndsci katalizato¬ ra zakwasza sie przez dodanie kwasu. Jednakze wedlug wynalazku mozna zastosowac chlor w rozczynie wodnym jako substancje przyspie¬ szajaca reakcje.Przyklad X. 100 g celulozy „Kraft" o stopniu bialosci 12,75 rozprasza sie w postaci zawiesiny w 0,5 litra zimnej wddy, do której do¬ daje sie 3 g chloranu sodowego i 0,02 g Va06.Otrzymana zawiesine miesza sie nastepnie z 0,5 litra wody zawierajacej 3 g rozpuszczonego chloru. Mieszanine stale mieszajac ogrzewa sie do temperatury 70°C, utrzymujac w tej tempe¬ raturze do czasu rozlozenia sie uzytego chlora¬ nu, co wynctei okolo 3—5 godzin. Otrzymana miazge przemywa sie 2e/o-wym roztworem NaOH i suszy w temperaturze 60°C w ciagu 1 godziny.Jej stopien bialosci wynosi wówczas 0,3.Zamiast stosowania roztworu chloru w wo¬ dzie, jak podano powyzej, mozna wprowadzic gazowy chlor do zawiesiny wodnej.P r z y k l a d XI. Zawiesine 100 g celulozy siarczynowej (o stopniu bialosci = 15) w 0,5 litra wody ogrzewa sie w sposób podany w przy¬ kladzie X.Otrzymana miazga, po potraktowaniu jej czyn¬ nym chlorem w ilosci !•/# w postaci chlorynu sodowego uzyskuje stopien bieli wynoszacy 87 GE.Przyklad XII. 100 g celulozy siarczynowej uprzednio bielonej jak w przykladzie VIII trak¬ tuje sie wedlug przykladu X, z tym wyjatkiem, ze stosuje sie chloran w ilosci 0,75 g, 0,005 g ka¬ talizatora i 0,5 g chloru elementarnego. Otrzyma¬ na miazga posiada biel w granicach od 85—90 GE przy zachowaniu zadawalajacej lepkosci.Sposób wedlug wynalazku mozna przeprowa¬ dzic dodajac do chloranu i zawierajacej kataliza¬ tor zawiesiny miazgi mala ilosc podchlorynu, np. w postaci handlowego podchlorynu sodowego, jak podano w ponizej przytoczonym przykladzie XIII.Przyklad XIII. 100 g miazgi „Kraft" o stopniu bialosci 12,75 roztwarza sie w 1 litrze wo¬ dy zawierajacej 3 g chloranu sodowego i 0,02 g Va05. Nastepnie dodaje sie 3 g czynnego' chloru w postaci handlowego podchlorynu sodowego? zawiesine ogrzewa do temperatury 70°C ciagle mieszajac i utrzymujac w tej temperaturze wcia¬ gu 3—i godzin.Po przemyciu zimna woda otrzymuje sie miaz* ge o stopniu bialosci 2. Te same wlókna celulo¬ zowe mozna poddawac kilku traktowaniom sto¬ sujac przemywanie lub inne traktowanie.Oczywiscie warunki praktycznego stosowania sposiobu zaleza od materialu celulozowego pod¬ dawanego traktowaniu i równiez od traktowan jakim surowiec poddany byl uprzednio. Wsku¬ tek tego na podstawie doswiadczenia winno sie ustalic stosowanie specjalnego katalizatora lub specjalnego srodka redukcyjnego sposród wymie¬ nionych wyzej. Wszystkie reagenty stosowane w sposcbie wedlug wynalazku mozna dodawac oddzielnie i w chwli stosowania wodnej zawiesi¬ ny wlókien celulozowych, która ma sie ogrzewac.Jednakze chloran, i katalizatory mozna zmieszac uprzednio. — 4 — PL PL
PL39469A 1955-06-17 PL39469B1 (pl)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
PL39469B1 true PL39469B1 (pl) 1956-04-15

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5091166A (en) Process for the production of chlorine dioxide
Taylor et al. Sodium chlorite properties and reactions
US4465658A (en) Chlorine dioxide process
JPH0213069B2 (pl)
White et al. Chemistry of chlorites
US4076579A (en) Pulping of lignocellulosic material by sequential treatment thereof with nitric oxide and oxygen
US5770010A (en) Pulping process employing nascent oxygen
US3754081A (en) Process for the production of chlorine dioxide,chlorine and a mixtureof an alkali metal sulfate and bisulfate
US2166330A (en) Method of bleaching
US4075308A (en) Production of chlorine dioxide at high efficiency
AU655842B2 (en) Delignifying wood pulp
US4288286A (en) Kraft mill recycle process
EP0445142B1 (en) Procedure for production of chlorine dioxide
US3574052A (en) Chemical pulping and bleaching in an enclosed reaction zone,by reduction of chlorate
US4409066A (en) Bleaching procedure using chlorine dioxide and chlorine solutions
NZ245712A (en) Delignification of lignocellulosic material by treatment with a gaseous mixture of chlorine dioxide and ozone; delignified material thereof
JP3239125B2 (ja) 非木材植物のパルプ製造方法
US4299653A (en) Method of bleaching pulp with an aqueous solution of chlorine dioxide and chlorine followed by a chlorine solution
US5030324A (en) Sequential bleaching procedure using chlorine and chlorine dioxide in a first chlorination stage of a multistage bleaching process
US4421598A (en) Bleaching procedure using chlorine dioxide and chlorine solutions
US4406736A (en) Method of bleaching pulp with an aqueous solution of chlorine dioxide and chlorine followed by a chlorine solution
MALL et al. Chlorine Dioxide Bleaching
US5330620A (en) Bleaching pulp with chloric acid
JP2001192991A (ja) アルカリパルプの漂白方法
EP0131378A1 (en) Process for the production of chlorine dioxide