Гипохлоритная добелка происходила при концентрации массы 6% н температуре 37°С с расходом хлора от I до 2%. Белизна целлюлозы после отбелки равнялась 84—89%, разрывная длина 8140—8600 м, число двойных перегибов 280—500.
Сульфитная осиновая целлюлоза хорошо поддастся одноступенчатой КЩО. При отбелке жесткой целлюлозы (110—115 по перманганатному числу) наилучшие, результаты дал режим обработки при концентрации щелочи 0,75%, NaOH в течение 30 мин при температуре 95°С. Кислород подавался с началом подъема температуры под давлением 1 МПа. Полученная после КЩО целлюлоза имела белизну до 86%, разрывную длину до м, сопротивление излому до 300 л перегибов.
Лиственная бисульфитная целлюлоза, в отличие от хвойной, содержит в
1,5—2 раза больше экстрактивных веществ, которые оказывают неблагоприятное влияние на процесс и результаты отбелки. Хлорирование бисульфитиой лиственной целлюлозы сопровождается агломерацией жиров и нейтральных веществ, которые очень плохо растворяются при щелочении и, оставаясь в беленой целлюлозе, вызывают смоляные затруднения. Воспрепятствовать этому, однако, можно достаточно перед хлорированием производить обработку небеленой целлюлозы гипохлорйтом нлн диоксидом хлора, так же, как это делается при отбелке сульфитной лиственной целлюлозы. Иногда заменяют хлорирование обработкой диоксидом хлора, несмотря на удорожание процесса. Расход хлора на единицу числа Каппа на отбелку лиственной бисульфитной целлюлозы несколько выше, чем хвойной, а расход щелочи на щелочение (рис. 173) выше на 1 —1,5% NaOH от массы целлюлозы.
Расход хлора на отбелку б е р е з о в о й бисульфитной целлюлозы при одной и той же жесткости примерно на 1 % больше, чем осиновой. Выход беленой бисульфитной целлюлозы из лиственной древесины выше, чем из хвойной. Например, при жесткости небеленой целлюлозы 40 по перманганатному числу выход беленой целлюлозы из ели составил 46%, из осины — 50%, из березы — 51%. Выход беленой целлюлозы из древесины мало изменяется в зависимости от степени провара небеленой целлюлозы, поэтому нецелесообразно белить очень мягкую целлюлозу. Оптимальным содержанием лигнина в буковой целлюлозе, предназначенной для отбелки, является 1,8—2%. В этом случае при отбелке по схеме X—Щ—Г степень белизны достигала 92%, а при отбелке по схем£ X—Щ~Г—Д — даже 93,8%, при расходе 0,4—0,7% С1О2 от небеленой целлюлозы. Но целлюлоза имела сравнительно низкие показатели механической прочности. Максимальная прочность наблюдалась у беленой целлюлозы, полученной из буковой
Mg-бисульфитной небеленой целлюлозы с содержанием лигнина 4,5—5%.
В работе целлюлозно-бумажной лаборатории , в которой исследовалась отбелка Na-бисульфитиой целлюлозы из березы ло схеме X—Щ—X—Щ—Г—Д, было установлено, что оптимальные результаты в отношении белизны и прочности получаются при содержании лигнина в исходной небеленой целлюлозе 5,2%. Расход хлора на гипохлоритную отбелку при этом составлял 1—1,5%, на добелку С1О2 — 0,5%.
На основании своих работ А. И. Бобров [4, с. 126] рекомендует для Промышленного использования при отбелке березовой и осиновой
Mg-бисульфитной целлюлозы схему Г—X—Щ—Д— Щ—Д режим, указанный в табл. Режим гарантирует получение беленой целлюлозы с белизной до 93% при потере прочности не более 15% по сравнению с небеленой целлюлозой.
Т а б л и ц а
На отечественных предприятиях беленая бисульфитная целлюлоза, в частности из древесины лиственных пород, до сих пор не производится, хотя такие предположения были еще в 1970-х годах [24]. На зарубежных заводах при отбелке магнефитной лиственной целлюлозы для писчих и печатных бумаг часто ограничиваются трехступенчатой схемой X—Щ—Г. Примерный режим такой отбелки для американских условий показан ниже в сопоставлении с отбелкой еловой бисульфитной целлюлозы той же жесткости (15 единиц по числу Каппа).
При получении высокобеленой лиственной целлюлозы с белизной до 93% применяют пяти и шести ступенчатые с схемы: Х-Щ—Д—Щ—Д,
X—X—Щ—Д—Щ--Д, X—Щ—Х--Щ— Г—Д. Потребность в химикатах для отбелки лиственной бисульфитной целлюлозы выше по сравнению с сульфитной лиственной целлюлозой, по так как бисульфитная целлюлоза вырабатывается с высоким выходом из древесины, себестоимость бисульфитной беленой целлюлозы получается ниже .
Производство сульфатной беленой целлюлозы из лиственной древесины получило очень большое развитие за последние 20 лет, в том числе в нашей стране. Несмотря на то, что щелочная варка достаточно полно освобождает целлюлозу от экстрактивных веществ, содержащихся в древесине, в сульфатной лиственной целлюлозе все же сохраняются в некотором количестве вещества, вызывающие смоляные затруднения .
С целью уменьшения содержания экстрактивных веществ, иногда вводят предварительную обработку небеленой лиственной целлюлозы гипохлорнтом или диоксидом хлора так же, как это делается при отбелке бисульфитной и сульфитной целлюлоз. Сульфатная целлюлозл из древесины мягких лиственных пород — осины, тополя, ольхи и др.—отбеливается легче, чем хвойная сульфатная целлюлоза: расход хлора на ее отбелку меньше, и схемы отбелки проще. Целлюлоза из древесины твердых лиственных пород — березы, граба, дуба, бука и др. — требует применения практически таких же схем, как и сульфатная целлюлоза из древесины хвойных пород. Механическая прочность беленой целлюлозы также зависит от. породы древесины: березовая целлюлоза уступает хвойной лишь по показателям сопротивления изгибу и раздиранию, в то время как осиновая — по всем показателям.
Сложность схем отбелки лиственной сульфатной целлюлозы определяется назначением беленой целлюлозы и ее степенью белизны. По американским данным , при получении по-л у беленой лиственной целлюлозы с белизной до 75% достаточна простая трехступенчатая схема X—Щ—Г. Чтобы получить беленую целлюлозу с белизной 75—80%, применяют схемы X—Щ—Д, Г—X—Щ—Г, X—Щ—Г—Г—.
Для получения нормально отбеленной целлюлозы с белизной 80—85% пригодны трехступенчатая схема X—Щ—Д, четырехступенчатые X—Г—Щ—Д и X—Щ—Г—Д и более сложные пятиступенчатые X—Щ—Д—Щ—Д и X—Щ—Г—Д—П (последняя с пероксидной добелкой). Для достижения высокой белизны (порядка 85—90%) применяют четырех- и пятиступенчатые схемы X—Щ—Г—Д, Х-Г—Щ—Д, X—Щ—Д—Щ—Д, X—Щ-Г—Д—П. И, наконец, для производства супер-беленой целлюлозы с белизной выше 90% рекомендуется шестиступенчатая схема X—Щ—Г—Ш,— Д—П. Из этого перечня видно, насколько богаты современные технические возможности получения беленых целлюлоз из сульфатной лиственной целлюлозы.
В качестве простой схемы упомянем четырех ступенчатую:X—Щ—Г—Г для отбелки осиновой сульфатной целлюлозы, применяемую на двух отечественных заводах. Хлорирование ведут при концентрации массы 3,5%, с расходом хлора от 3 до 7,5% от целлюлозы (в зависимости от ее жесткости); жесткость после хлорирования составляет 25—29 перм. ед.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Непснин Ю. Н. Технология целлюлозы. Т. 2-3: Производство сульфатной целлюлозы.— М„ 1903.— С. 936.
2. Никитин В. М., Оболенская А. В. Карбоксильные группы в щелочно млигнине//Труды ЛТА им. С. М. Кирова.—1956.—Вып. 75.—С. 79—82.
3. Жудро С.Г. Проектирование целлюлозно-бумажных предприятий. - ' М., 1981. - 304 с.
4. Непенин Н.Н. Технология целлюлозы. Т. I. Производство сульфитной целлюлозы. - М., 1976. - 624 с.
5. Непенин Ю.Н. Технология целлюлозы, Т. 2. Производство сульфатной целлюлозы. - М., 1963. - 935 о.
6. Иванов С.Н. Технология бумаги. - М., 1970. - 696 с.
7. Бумагоделательное оборудование: Каталог-справочник. - М., 1969. - 216 с; 1973. - 32 с.
8. Чигаев и др. Оборудование целлюлозно-бумажного производства.
В 2-х томах. Т. I. Оборудование для производства волокнистых полуфабрикатов. - М., 1981. - 368 о.; Т. 2. Бумагоделательные машины. - М., 1981. - 264 с.