1.3.4 Отбелка целлюлозы гипохлоритом

Цель гипохлоритной отбелки – удаление последних остатков лигнина и придание целлюлозе достаточно высокой белизны (80-85 %). При производстве целлюлозы для химической переработки на гипохлоритную отбелку в значительной мере возлагается также задача придания беленой целлюлозе необходимых физико-химических свойств (в частности, регулирование вязкости) [7].

Большое значение для предгидролизной целлюлозы имеет нестойкость показателя содержания альфа-целлюлозы к действию гипохлоритной отбелки. Повышение белизны целлюлозы и улучшение ее фильтруемости всегда угрожает резким ухудшением такого важного показателя, как содержание альфа-целлюлозы.

Уменьшение падение показателя альфа-целлюлозы и в то же время получить целлюлозу высокой белизны можно, если разделить гипохлоритную добелку на две ступени и применить щелочной буфер.

Двухступенчатая добелка повышает белизну сульфатной предгидролизной целлюлозы до уровня современных требований. Известно, кроме того, что гипохлоритная добелка вносит большие изменения в характер распределения цепей целлюлозы по молекулярному весу.

Отбелка гипохлоритом снижает содержание железа в целлюлозе.

В производстве сульфатной целлюлозы из еловой древесины с применением водного предгидролиза наибольшие изменения содержания золы в целлюлозе происходят во время отбелки, что объясняется частым переходом среды от кислой до щелочной, а также использованием большого количества воды при отбелке[1].

Значение рН раствора во время гипохлоритной отбелки является определяющим фактором.

Низкий окислительный потенциал, низкая концентрация сильного окислителя и высокая концентрация слабого окислителя в щелочной среде предопределяют возможность получения после забуференной гипохлоритной отбелки при рН 10-11 целлюлозы достаточно высокой белизны с относительно хорошими физико-химическими свойствами.

На практике повышения температуры до 45 °С применяют при отбелке вискозной целлюлозы с целью снижения ее вязкости до необходимых пределов, установленных стандартом. Более высокие температуры при гипохлоритной отбелке не используют из-за разложения гипохлорита и сильного ухудшения качества целлюлозы.

Для отбелки целлюлозы применяют гипохлориты кальция и натрия. Гипохлорит кальция дешевле гипохлорита натрия, однако, он имеет ряд недостатков, ограничивающих область его применения. При отбелке гипохлоритом кальция и использования каустика для забуферивания среды происходит осаждение нерастворимых соединений кальция на волокне и оборудовании, в результате чего нередко наблюдаются гипсация промывных фильтров.

Более высокая растворимость солей натрия по сравнению с солями кальция способствует лучшему переводу в раствор продуктов окисления и уменьшению зольности целлюлозы. Отбелка гипохлоритом натрия при меньшем расходе хлора дает целлюлозу стабильной белизны и лучшего качества.

Если отбелка гипохлоритом является завершающей ступенью, то целлюлоза обязательно подвергается операции кисловки. Эта обработка преследует при цели (при выработке целлюлозы для бумаги) нейтрализация остатков щелочи: нейтрализация остатков гипохлорита (антихлор) повышение стабильности белизны целлюлозы[3].