Облагораживание целлюлозы

Техническая небеленая целлюлоза содержит макромолекулы различной длины, то есть имеет молекулярную неоднородность, которую определяют фракционированием – разделением е на ряд фракций, в каждую из которых входят макромолекулы с СП в определенных узких пределах. Основную массу целлюлозы (86-88%) составляет альфа-целлюлоза – это наиболее длинная волокнистая фракция. Остальные две фракции бета- и гамма-целлюлозы низкомолекулярные и при нагревании со щелочью растворяются, что приводит к выравниванию молекулярной неоднородности целлюлозы. Этот принцип фракционирования целлюлозы положен в основу процесса облагораживания технических целлюлоз, используемых для химической переработки.

На практике применяются два метода облагораживания – холодное и горячее.

Холодное облагораживание проводят обработкой целлюлозы 9-12%-ным раствором едкого натра при температуре 18-20⁰С в течении 30-60 мин и концентрации массы 15%.

Горячее облагораживание проводят обработкой целлюлозы 0,5-2%-ным раствором едкого натра при температуре 95-130⁰С в течении 2-3 ч и концентрации массы 8-10%.

Наиболее широко в практике применяют горячий метод, который совмещают с многоступенчатой отбелкой.(1)

Технико-экономическая оценка различных технологических схем

Увеличение степени белизны и делигнификации при однократном применении каждого из химикатов имеют некоторый предел. Многоступенча­тое применение отбеливающих химикатов может привести к гораздо боль­шим выгодам. Промывка между ступенями, удаляющая растворимые загряз­нения, частично приводит к повышению степени и эффективности отбел­ки. Дополнительно, различное действие каждого из химикатов дает пре­имущество многоступенчатым схемам, приводящим к синергизму при от­белке и делигнификации. Например, рассмотрим результаты отбелки цел­люлозы:

а) Д;

б) Д-Д;

в) Д-Щ-Д.

Это означает:

а) - одна ступень отбелки диоксидом хлора;

б) - две ступени отбелки диоксидом хлора с промежуточной промывкой

в) - две ступени отбелки диоксидом хлора с промежуточной ступенью щелочной обработки гидроксидом натрия, при­чем каждая ступень сопровождается последующей промывкой.

Отбелка по схеме Д-Д дает больщуюконечную степень белизны и большую эффектив­ность использования химиката, чем это делает одна Д ступень. Отбел­ка Д-Щ-Д дает большие эффективность и конечную степень белизны, чем отбелка Д-Д.

Классическим примером синергизма между ступенями является непол­ная схема Х-Щ, хлорирование с последующей щелочной обработкой (гид­роксидом натрия). Хлорирование окисляет и фрагментирует лигнин, но так как оно выполняется в кислой среде, растворяется только часть деструктированного лигнина. Последующая ступень щелочной обработки исключительно эффективно удаляет лигнин, деструктированный на преды­дущей ступени хлорирования. Неполная схема отбелки Х-Щ обеспечивает эффективное удаление лигнина вследствие комбинированного действия каждого из этих химикатов в надлежащей последовательности; если же изменить порядок действия химикатов на обратный - Щ-Х, то результа­том будет относительно небольшая делигнификация.

Стоимость и селективность - два очень важных соображения для вы­бора необходимой схемы действия отбеливающих химикатов.(4)

Литература: 1. Л.Н. Герке, В.Н. Б.ашкиров, А.В. Князева «Производство целлюлозы».

2. Л.А. Миловидова, Г.В. Комарова, Т.А. Королева Учебное пособие «Отбелка целлюлозы».

3. Справочник «Технология целлюлозно-бумажного производства» Том I (Часть 2).

4. Технология целлюлозно-бумажного производства

http://www.ppmand.ru/

Не нашла ответа на вопросы: Кислородно-щелочное облагораживание целлюлозы. Использование воды в отбельном отделе.