Вы вошли как ГостьПриветствую Вас, Гость
Главная » 2013 » Октябрь » 3 » Технология отбелки целлюлозы
17:13
Технология отбелки целлюлозы

Для каждого вида волокнистых полуфабрикатов применяются свои технологические схемы отбелки и облагораживания целлюлозы. Условия и последовательность процессов диктуются конечными свойствами продуктов и характеристиками сырья. Как правило, число стадий отбелки варьирует от 3 до 10. Для сульфитной целлюлозы применяется меньшее число стадий и менее жесткие условия проведения процессов.

Например, для сульфитной целлюлозы, имеющей после варки белизну около 50-65% реализуют 3-5 ступеней отбелки. При этом получают целлюлозу с белизной 85-95%. Сульфатная целлюлоза имеет после варки белизну порядка 20-28% и подвергается 5-10 стадийной обработке. В любом случае, повышение белизны сульфатной целлюлозы выше 75% (листы 12-18 листовых тетрадок низкого качества) без значительного повреждения волокна крайне затруднительно. При достижении белизны целлюлозы около 85-90% происходит снижение прочности волокна на 5-8%. Это допустимо для бумаги низкого и среднего качества. В случае необходимости получения высококачественной бумаги с белизной 90-97% из сульфатной целлюлозы используют технологические ухищрения на стадии приготовления бумажной пульпы (введение минеральных пигментов белого цвета, наполнение бумаги полимерами и клеями и пр.). Эти методики широко применяются сегодня во всем мире для изготовления принтерной, плакатной, глянцевой и прочих сортов мелованной бумаги широкого спектра назначения.

Для изготовления волокнистых композитных материалов и наполнения полимеров применяют отбеленную древесную массу. При этом достигают белизны не выше 80%, что является достаточным для, например, бумаги среднего качества и большинства картонов. Отбелку в этом случае производят гидросульфитом натрия и перекисью водорода, их последовательное применение позволяет повысить белизну древесной массы на 17-23%. Для хвойной древесины таким образом удается достичь белизны не выше 73%.

Основными методиками отбелки являются процессы в водной среде, газовая отбелка и динамическая отбелка. В первом случае, производится смешение водного раствора реагентов с целлюлозой в специальных реакторах. Между фазами производится отжим целлюлозного волокна на барабанных центробежных или вакуумных фильтрах.

По этому методу производится отбелка основной массы целлюлозы. В таблице 1 представлена последовательность процессов отбелки сульфатной целлюлозы до 88-89% белизны.

Таблица 1.

В таблице 2 приведены показатели беленной сульфатной и сульфитной целлюлоз, в зависимости от последовательности стадий отбелки. Как видно из таблицы, с повышением белизны продукта, снижаются его прочностные свойства. В этой таблице: Х - отбелка хлором, Щ - щелочение, Г - обработка раствором гидросульфита натрия, Д - обработка диоксидом хлора. 

Таблица 2

Для экономии водных ресурсов и ограничения расхода токсичных реагентов, вроде хлора, в 1970 году был разработан процесс отбелки целлюлозы атмосферным кислородом в присутствии раствора щелочи. Эта технология разработана профессором В.М. Никитиным, и получила название "кислородно-щелочная отбелка”. В ходе данного процесса удается удалить практически весь лигнин и достичь белизны в 95%. Основным недостатком процесса является сильное снижение прочностных свойств продукта. Некоторое снижение деструктивного воздействия щелочи и кислорода на целлюлозу удается достичь введением в реакционную среду комплексных соединений магния. Поэтому, на практике, этот процесс используют только для отбелки целлюлозы низкого качества до белизны 70-75%. Или применяют на первых стадиях отбелки вместо отбелки газообразным хлором. Повышение белизны в этом случае составляет 15-20%. Это позволяет снизить расход газообразного хлора и других хлорсодержащих реагентов на 50-80% при той же конечной белизне продукта.

Также, для уменьшения объема сточных вод применяется отбелка целлюлозы газообразными реагентами. Для этого, сквозь целлюлозную пульпу с содержанием целлюлозы 30-40% (густая манная каша) последовательно борботируют газообразные реагенты. Это позволяет также повысить скорость процесса и снизить металлоемкость производства. При этом, ухудшаются условия вымывания продуктов реакций из волокна. Это приемлемо только для целлюлоз, идущих на изготовление бумаги, в которых производят в основном отбелку примесей, а не их удаление.

Динамическая отбелка производится в реакторах вытеснения при непрерывной фильтрации растворов реагентов через практически неподвижную массу целлюлозы. При этом, смешение различных реагентов можно почти полностью исключить. За счет интенсификации диффузионных процессов на границе жидкость-твердое, весь процесс отбелки завершается в течение 10-15 минут. Как и в прошлом случае, здесь возникают проблемы с удалением примесей из глубинных слоев волокна. Это не имеет значения для производства бумаги и других волокнистых материалов, но неприемлемо для химической переработки волокна в сложные эфиры целлюлозы.

Категория: Древесина и деревопереработка | Просмотров: 2090 | Добавил: Chemadm | Теги: отбеливание волокнистых материалов, Переработка древесины, ЦБП, ЦБК | Рейтинг: 4.8/22
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]