Непенин Н.Н., Непенин Ю.Н. Технология целлюлозы. В 3-х т. Том 3. Очистка, сушка и отбелка целлюлозы. Прочие способы получения целлюлозы

Подождите немного. Документ загружается.

целлюлозы).

При

отбелке

нейтральной

среде

потери несколько

возрастают,

щелочной

—

сокращаются.

При

одноступенчатой

ги-

похлорнтной

отбелке сульфитной целлюлозы

1 %

активного хлора

удаляет

0,5—0,55%

лигнина.

Для

сульфатной хвойной

целлюлозы

соответствующая цифра немного меньше

и в

среднем равна

0,4—0,45%".

Общий

ход

процессов

изменения свойств целлюлозы

при

одноступенчатой

незабуференной гипохлоритной

отбелке

показан

на

рис.

111.

Диаграмма относится

отбелке сульфитной целлюло-

зы

жесткостью

перм.

ед. при

расходе

хлора

4,6%

от

массы

1 г з 4 5 в

Продолж

ите/1йнос>'

Уне.

III.

Изменение

основных показателей целлюлозы

отбельного

раствора

процессе незабуференной гипохлоритной отбелки сульфитной целлюлозы:

- рН

раствора;

2 —

расход

активного хлора;

3 —

лигнин

целлюлозе;

4 —

пентозаны

целлюлозе;

5 —

смола

целлюлозе:

6 —

зола

целлюлозе;

7—

вязкость целлюлозы;

—

содержание

а-целлюлозы;

а —

разрывная длина

целлюлозы; концентрация массы составляла

8%,

температура

35°С,

начальное значение

рН

около

12.

Ясно

бросается

глаза,

что

процесс

отбелки

можно

разделить

на два

периода. Первый

пе-

риод,

охватывающий

примерно

3 ч,

характеризуется быстрым

па-

дением

рН

примерно

до

значения

9 и

дальнейшим

его

постепенным

снижением

до

7,5.

течение

этого

периода

была

израсходована

основная

часть

активного

хлора

—

около

85% от

заданного коли-

чества.

Второй период отбелки протекал

зоне значений

рН

7,5—7,

т. е. в

нейтральной

среде.

Буферность отбельной ванны

этой

об-

ласти объясняется образованием большого количества углекисло-

ты и

слабых органических кислот

как

конечных продуктов окисле-

99)

ния

лигнина

гемицеллюлоз.

Следует

также

напомнить,

что в об-

ласти

рН от 6 до 8

гипохлоритный

раствор

обладает

наибольшей

буферностью.

Растворение

лигнина

(см. рис.

111)

начинается

первого момента отбелки,

течение 3-часового периода протекает

относительно

быстро

и в

основном завершается. Содержание пен-

тозанов

уменьшается

за

время отбелки всего

на

—1,5%,

главным

образом

во

втором периоде, когда создается нейтральная

среда.

Показатели

смолистости

зольности целлюлозы также изменяют-

ся

мало; содержание золы

смолы

беленой целлюлозе

боль-

шеи

стзпенл

зависит

от

зольности

смолистости исходной

небеле-

ной

целлюлозы,

чем от

условий гипохлоритной ступени отбелки.

Вязкость

целлюлозы, напротив, падает значительно:

более

медлен-

но

начальном

периоде

более

быстро

конечном. Аналогично

изменяется

средняя

СП

целлюлозы. Содержание альфа-целлюлозы

начальный

период показывает небольшое повышение,

которое,

очевидно,

является результатом удаления некоторой части геми-

целлюлоз

продуктов распада низкомолекулярных фракций цел-

люлозы;

во

втором

же

периоде отбелки

нейтральной

среде

про-

исходит

сильное снижение

содержания

альфа-целлюлозы.

Разрыв-

ная

длина целлюлозы (см. рис.

111)

начальном периоде отбелки,

как

содержание альфа-целлюлозы, несколько

возрастает,

но за-

тем

начинает снижаться, оставаясь, однако,

на

достаточно высо-

ком

уровне, если чрезмерно

не

затягивать процесс.

Как

видно

из

этого рассмотрения, процесс незабуференной гипохлоритной отбел-

ки

характеризуется довольно значительным ухудшением показате-

лей

целлюлозы

во

время второго периода, который проходит

при

рН

около

когда

концентрация хлорноватистой кислоты

раство-

ре

делается максимальной.

Поэтому

гипохлоритную отбелку

ведут

обязательно

забуфериванием раствора щелочью.

числу факторов, влияющих

на

скорость гипохлоритной

от-

белки,

белизну, прочность

другие

свойства

целлюлозы, относят-

ся: рН

отбельного раствора,

температура,

концентрация массы,

вид

катиона

(Na

или

Са

+).

Как

ясно

из

предыдущего изложе-

ния,

значение

рН

раствора

вовремя

гипохлоритной отбелки

njji^cicn

определяющим

фактором.(Изменение

рН

влечет

за

собой

изменение

сое

шва

гипохлоритного

раствора

по

активному

хлору"

(см.

рис.

91)

изменение

окислительного

потенциалаЛНизкий'окис-

mreii'iL"

спц'-ал,

imc,

u.'"\

ai,

(HCIO)

высокая

концентрация

слабого окислителя

(С1О~)

в ще-

лочной

среде

чпедопределяют

возможность

получения

после

.^абу-

ференной

гипохлоритной

отбелки

при рН

10—11

целлюлозы

до-

статочно

высокой

белизны

относительно хорошими

физико-хими-

ческими

свойс'вами.

Однако

при

О1белке

щелочной

среде

про-

должительность

отбелки

возрастает.

кислой

среде

при рН

3—4

гипохлори'ная

01б^лка

ускоряется,

но

цвет отбеленной целлюлозы

заметно

ухудшае!ся

вследствие

развития

реакций хлорирования

лигнина

ухудшения

его

растворения. Наиболее опасна отбелка

222

нейтральной

среде

при рН

5—7

вследствие максималь-

ной

концентрации НС1О.

Вопросу

наивыгоднейшем значении

рН при

гипохлоритной

отбелке посвящено много работ, результаты которых

подтверж-

дают,

что для

качества

как

хлопкового,

так и

древесно-целлюлоз-

ного волокна наиболее опасной является

среда

близкая

нейт-

ральной.

Кауфман

[по 31, с.

671] полагал,

что

наиболее сильное

окислительное

действие гипохлорита должно проявляться

при оп-

тимальном

соотношении между концентрациями гипохлорит-иона

хлогноватистой

кислоты,

способствующей

образованию радика-

лов.

По

вычислениям Кауфмана,

такое

соотношение

соответствует

значению

рН

около

8, чем и

объясняется повреждение целлюлозы

при

отбелке

среде

близкой

нейтральной.

производственной

практике,

как

указывалось, гипохлоритную

отбелку

ведут

при

рН

10—11,

применяя

для

щелочного забуферивания добавку гид-

роксида натрия.

Расход

NaOH,

зависимости

от

расхода хло-

ра,

составляет

1—2%

от

массы волокна.

Температуру

при

гипохлоритной отбелке,

как

правило,

поддерживают

на

уровне

30—35°С.

Повышение

температуры

до

40—45°С,

т. е. на

10°С,

сокращает продолжительность процесса

2,5—2,8

раза, однако

при

этом ухудшается белизна целлюлозы,

падают

се СП,

вязкость

механическая

прочность.

На

практике

повышение

температуры

до

45°С

применяют

при

отбелке вискоз-

ной

целлюлозы

целью снижения

ее

вязкости

до

необходимых

по

стандарту пределов. Более высокие температуры

при

гипохлорит-

ной

отбелке

не

используют

из-за

разложения гипохлорита

силь-

ного ухудшения качества целлюлозы.

Концентрация

массы определяет концентрацию актив-

ного

хлора

растворе,

так как

расход хлора дозируется

по

отно-

шению

абсолютно сухому волокну,

количество сопровождаю-

щей его

воды зависит

от

концентрации

массы. Например, если рас-

ход

активного хлора

по

отношению

сухому

волокну

составляет

4%, то при

концентрации массы

концентрация хлора

раство-

ре

составит

IUJ

,.-„,,,

а при

концентрации массы

18%

концентрация

хлора

увеличится

до

18 — ,о,

т. е.

возрастет

в 10

раз.

результате,

по

закону действующих

масс,

при

отбелке

высокой концентрации массы возрастает преж-

де

всего скорость реакции. Однако

сторону замедления реакции

должны действовать уменьшение степени гидролиза гипохлорита

ухудшение условий диффузии органических продуктов

из

волок-

на

раствор.

При

опытном изучении влияния концентрации мас-

223

сы

[31,

с.

673] было установлено,

что

ускорение отбелки наблю-

дается

до

концентрации массы 18%. Дальнейшее повышение кон-

центрации

не

оправдывает себя,

так как

возрастают

трудности

равномерного смешения массы

реагентом

увеличивается расход

энергии

на

сгущение

перемешивание массы,

что

перекрывает

экономию

от

сокращения расхода пара.

При

отбелке

при

высокой

концентрации массы замет-

но

снижается

расход

хлора,

так как в

меньшей степени

развива-

ются побочные реакции разложения гипохлорита. Возможная эко-

оми'-

nacxojc

то^а

IIIMI

повышении

концентрации

массы

о~

о—7

до

18—20%

может составить

10—12%.

Преимущества гипохлорит-

ноч

отбелки

при

высокой концентрации массы

полной

мере

'про-

являются

при

отбелке

до

невысокой степени белизны

(70—75%),

когда

такая

отбелка используется например,

первой ступени.

Если

же

добиваться

высокой белизны

(80—85%),

тогда

неизбежны

увеличение

расхода хлора, повышение химических потерь волокна

ухудшение

механической

прочности целлюлозы,

как

показывает

следующий пример отбелки сульфитной целлюлозы жесткостью

перм.

ед.

(табл. 13).

Т а б л и

Конечная степень

белизны,

Концентрация

массы,

5,0

17,0

5,0

17,0

Проюлжитель-

ность

огбелки,

/мин.

4—00

2-10

10—4)

Расхо

активно!

хлора,

% от во-

локна

3,7

3,5

5,3

Химические

по-

тери

волокна,

5„

1,6

2,0

2,5

Показатели механической прочности

при

&0°

ШР

Число двой-

ных

перегибов

2200

215)

855

Фак:ор

сопро-

п'вленмя

про-

ЯПЛ4В£Н

'Ю

111

!()(>

с я

_i re

и'

102

СО

Причиной

такого ухудшения, вероятнее всего, являются небла-

гоприятные

условия диффузии продуктов реакции

конечном

пе-

риоде отбелки, когда цвет целлюлозы доводится

до

высокой

бе-

лизны.

преимуществам отбелки

высокой концентрации,

помимо

упомянутых,

надо отнести возможность снижения температуры

до

20—25°С,

так как

процесс происходит достаточно быстро,

а во

время отбелки температура поднимается

на

7—9°С

за

счет экзо-

термического

тепла реакции.

результате достигается значитель-

ная

экономия

расходе пара. Наконец,

увеличением концентра-

ции

массы

сокращением продолжительности процесса, естествен-

но,

уменьшаются размеры отбельных башен

достигается

эконо-

мия

производственной площади.

221

Среди

применяемых

для

отбелки

гипохлоритов

—

кальция

а т р ч я —

предпочтение

надо

отдать

гипохлориту натрия,

обладающему

лучшей

раство-

римостью.

Это

способствует

уменьшению

зольности

целлюлозы

благоприятно

сказывается

на

переводе

раствор

продуктов

окисления.

Практические

дан-

ные

[31,

с.

675]

подтверждают,

что

отбелка

гипохлоритом натрия

при не-

сколько

меньшем

расходе

хлора

дает

целлюлозу

более

высокой

беч1мт>и,

значительно

меньшей

зольностью

смолистостью.

Гипохлорит

натрнг

обя-

зательно

используют

при

отбелке

целлюлоз,

предназначенных

для

\"миче-

(.кой

переработки.

Нередко

гипохлоритную отбелку осуществляют

две

сту-

пени

обязательной промежуточной промывкой целлюлозы.

При

двухступенчатой

отбелке

заметно снижается общий

расход'актив-

ного

хлора. Получаемая экономия

расходе хлора составляет

15—20%.

Кроме того,

при

двухступенчатой отбелке достигается

улучшение

белизны

химических

физико-механических

свойств

целлюлозы,

а при

отбелке

целлюлозы

для

химической

переработки,

облегчаемся

регулирование этих

свойств,

особенно

вязкости

СП.

Общий расход активного хлора между первой

второй ступенями

распределяется примерно таким образом:

ОС--65%

хлора

задают

на

первую

35—40%

на

вторую ступень.

По

отношению

волок-

ну

расход хлора

во

второй ступени

не

должен превышать прибли-

зительно

во

избежание ухудшения

физико-механических

свойств

целлюлозы.

Это

правило

равной степени справедливо

как для

сульфитной,

так и

сульфатной целлюлозы

Чтобы

избежать

пере-

белки целлюлозы

во

второй ступени, иногда

тля

разрушения

нз-

быгка

активного хлора

перед

концом

отбелки

дают

антихлор

—

небольшое

количество водного раствора

5О

3.3.5.

Отбелка

целлюлозы диоксидом хлора

Диоксид

хлора

С1О

получил широкое применение

для

добелки

целюлозы,

особенности сульфатной,

целью получения

беленой целлюлозы высокой белизны

(87—90%).

Кроме добелки

после

хлорно-щелочной

или

кислородно-щелочной обработки,

диок-

сид

применяют

смеси

хлором

для

первичной

обработки небе-

леной

целлюлозы

и в

редких

случаях—-как

самостоятельный реа-

гент

вместо

хлора.

Диоксид хлора

как

оксилитель

отличается высокой

избира-

тельностью

реагирует главным образом

лигнином.

Как

пока-

зано

выше (см. рис.

93),

окислительный

потенциал

диоксида хлора

мало изменяется

широкой зоне значений

ЬН и

остается

более

низким,

чем

окислительный потенциал гипохлорита,

зоне наи-

большей

буферное™

последнего.

Это

позволяет вести

отбелку

диоксидом хлора

не

только

щелочной,

но и в

кислой области

рН

(обычно

3—5),

что

отвечает естественному

рН

растворов

диоксида.

Без

вреда

для

свойств целлюлозы может применяться повышение

температуры

до

60—80°С,

что

благоприятно

влияет

на

белизну

Заказ

97 225

сокращает продолжительность отбелки, которая, однако, остает-

ся

значительной

(3—5

ч). В

щелочной

среде

водном раство-

ре

диоксида

хлора

возникает окислительно-восстановительное

рав-

новесие

2СЮ,

20Н-

СЮ

+ СЮ- +

присутствии целлюлозного волокна гидролиз диоксида

не

доходит

до

образования иона хлората,

так как

соответствующий

окислительный эквивалент воспринимается лигнином. Кроме

того,

часть

С1О

принимает

непосредственное

участие

реакциях окис-

ления,

отдавая

все

пять электронов

превращаясь

в ион

хло-

рида

С1~:

СЮ,

7-v

СЮГ

СЮ

ЗН

2е~->

НСЮ

+ Н+ +

2ё

С1~

СЮ

+ 5ё +

4Н+

-»-

С1~ +

2Н

О.

При

понижений

рН до 4 в

реакциях окисления активное учас-

тие

принимает

ион

хлорита

С10Г

который, отдавая четыре

элект-

рона, также превращается

хлорид

(две

последние реакции).

производственных

условиях

раствор

C1O

всегда

содержит

боль-

шее или

меньшее количество молекулярного хлора, который, конеч-

но,

принимает участие

процессах отбелки. Экспериментально

по-

казано,

что

присутствие молекулярного хлора

количестве

до

25% от

С10

не

оказывает

заметного влияния

на

результат

отбел-

ки,

а в

количестве

до 15%

способствует улучшению белизны

цел-

люлозы.

кислом

растворе

СЮ

HC1O

НС1О

нахо-

дятся

подвижном равновесии

молекулярным хлором,

и все они

участвуют

реакциях,

которых

С1О

или

С1

могут

проявить

себя

как

окислители

[75,

с.

125].

Хлористая кислота

возникает

при

более

высоком окислительном потенциале,

чем

НСЮ,

может

окислять

НСЮ до

С1О

по

реакции:

HClO-f

2HClO

-v2ClO

+Н

О-}-Н

-|-Сг-.

Активирующим

агентом

по

отношению

С1О

кислой

среде

является

скорее

НСЮ,

чем

хлорит.

нейтральной

щелочной

среде

хлорит стабилен

требуется

подкисление, чтобы

он

проявил окислительное

действие.

Окислительные

реакции,

происходящие

между

С1О

лигнином,

остаются

до

конца

не

выясненными

[75,

с.

123].

По-

казано,

что

диоксид хлора трудно реагирует

насыщенными

али-

фатическими

соединениями

—

спиртами, карбоксикислотами,

ами-

нами

амидами. Однако ненасыщенные алифатические

вещества

сравнительно

легко

окисляются диоксидом

хлора.

Ароматические

гидрокарбоновые

соединения

нереакционноспособны,

в то

время

как

фенольные производные охотно реагируют

С1О

Джианола

Мейбек

[по 75, с.

126]

показали,

что

С1О

может

окислять

фе-

226

нольные

эфиры

и их

производные,

не

содержащие фенольных

или

формильных

групп,

NaClO

реагирует

со

сложными

фенольными

эфирами,

содержащими

формильные

группы

(например,

верат-

ровым

альдегидом). Анализ продуктов реакции

С1О2

NaClO

модельными соединениями лигнина показал,

что при их

окисле-

нии

происходит деметилирование, разрыв бензольных колец,

хло-

рирование

образование

пара-

ортохинонов.

Хлориг

реагирует

лигнином

относительно медленно

только

фенилпропановыми

мономерами,

имеющими

неэтер_ифицированные

фенольные группы.

Наоборот, диоксид хлора реагирует быстро

мономерами, имею-

щими

как

свободные,

так и

этерифицированные фенольные группы.

Линдгрен

[по 75, с.

130]

утверждает,

что

окисление фенольных

групп

хлоритом

или

диоксидом происходит

по

цепному механизму:

фенол+2С1О

->-продукты

окисления+ClOj

Ч-С1~-г-ОН-.

Эта

точка

зрения

подтверждена

на

примере окисления

гваяцильных

соеди-

нений.

„

Применение

диоксида хлора

на

стадиях добелки после

хлорно-щелочной

обработки возможно

одну

или две

ступени;

последнем случае между ступенями отбелки диоксидом произво-

дится

обязательная щелочная обработка

(Д—Щ—Д)

для

более

полного

удаления

из

целлюлозы образовавшихся

на

первой ступе-

ни

продуктов окисления

частичного

хлорирования

лигнина?

От-

белка сульфитной целлюлозы

по

схеме

X—Щ—Д;

(с

однЬступен-

чатой

добелкой С1О2) обеспечивает получение прочной беленой

целлюлозы

белизной порядка

87—90%.

При

отбелке

сульфатной

целлюлозы,

однако,

эта

схема гарантирует белизну

лишь

преде-

лах

80—85%

[75,

с.

115].

Лучшие

результаты

получаются,

если

целлюлоза после хлорно-щелочной обработки сначала подвергает-

ся

гипохлоритной отбелке,

затем

добеливается

ОСЬ,

т е. при

4-ступенчатой

общей схеме отбелки

X—Щ—Г—Д.

Эта

схема

ши-

роко

используется

американской

практике,

обеспечивая

для

суль-

фатной

целлюлозы белизну порядка

86—87%,

а для

сульфитной

или

бисульфитной целлюлозы

даже

90—92%.

Относительно лучшие

результаты обеспечивает 5-ступенчатая схема

X—Щ—Г—Щ—Д,

но

наиболее распространенной

достаточно дешевой

при

произ-

водстве

товарной беленой целлюлозы является 5-ступенчатая

схе-

ма'X—Щ—Д—Щ—Д,

при

которой отбелка ведется

в две

ступени

промежуточной щелочной обработкой. Добелка

по

схеме

Д—

Щ—Д

обеспечивает достижение белизны

88—92%

при

почти

не-

заметной

потере

прочности

целлюлозы. Наиболее целесообразно

первой ступени добелки

(Д^

расходовать

столько

С1О

(напри-

мер,

1,3%

от

волокна),

чтобы получить белизну

80—85%,

а во

второй

ступени

доводить белизну

до

требуемой нормы.

На

рис.

112

показано,

как

идет

процесс добелки

С1О

сульфит-

ной

целлюлозы

при

одноступенчатой добелке

С1О

течение

пер-

вого

часа белизна быстро возрастает,

затем отбелка происходит

медленно.

производственных

условиях чаще всего продолжитель-

227

100

дО

го

- го

во

Л)

«3

«I

-I*

ч»

0.5

Рнс.

112. Изменение расхода

С1О

показателей целлюлозы

ходе добелки

хлорированной

сульфитной целлюлозы:

;

—

Оелизиа

целлюлозы;

У—вязкость;

3 —

растворимость

горячем

%-ном

растворе

NaOH;

—

расход

СЮц

(относительный)

1-"ис.

113. Влияние

рН на

результаты

отбелки

сульфитной

целлюлозы диокси-

дом

хлора

(концентрация

массы

6%>:

;—относительный

расход

С1О

;

—

белизна

целлюлозы;

3 —

растворимость

в 7

%-ном

NaOH;

—вязкость

целлюлозы

228

ность

добелки

завершающей стадии составляет

3 ч;

температуру

обеих

ступенях поддерживают

на

уровне

70°С,

концентрация

массы

составляет

11—12%.

Величина

рН

играет большую роль

при

добелке диоксидом хлора.

табл.

показано,

как

влияет

рН,

температура

продолжительность добелки полубеленой

сульфат-

ной

целлюлозы

(начальная

белизна 72%)

на

белизну беленой

целлюлозы

при

одноступенчатой

добелке

расходом 0,6%

С1С>2

от

массы

волокна

[75,

с.

140].

Как

видно

из

таблицы, наиболее высокая степень белизны

этом

примере

достигалась

при рН

6,2. Рис.

113

[32,

с.

32],

на

котором изображены результаты

отбелки

сульфитной целлюлозы

при

расходе 0,6%

С1О

волокну

температуре

60°С

течение

3 ч,

также подтверждает,

что

максимальная

белизна достигается

при

рН

около

Очевидно,

при

таком значении

рН

раствор диок-

сида

хлота

оказывает

максимальное

окислительное действие

на

хромофорные

группы

лигнина,

поэтому

рН

около

целесообразно

поддерживать

на

конечной

ступени добелки

(Д

при

двухступен-

чатой

схеме).

Для

первой

ступени

отбелки сульфатной целлюлозы

Таблица

Температура.

"С

—

8»

Продолжи

ельность

аобелкн

СЮ.;,

Г,

Cienenb

белизны

беленой

целлюлозы,

при

величине

рН

4,2

83,4

84,1

83,9

86,9

86,!

8,07

86,0

85,9

6,2

85,9

85,5

86,0

87,3

87.4

87,9

87,8

88,1

88.0

8.0

84,2

8\2

84,2

85,1

83,8

84,6

84,3

81,3

(ДО

оптимальной

величиной

рН

является 3,8,

так как при

этом наблюдается

минимум

разложения

С1О

€

образованием

хлората

хлорита

обеспечивается

минимальная

реверсия белиз-

ны

целлюлозы. Поскольку

при

отбелке

СЮг

происходит образова-

ние

многочисленных

кислых продуктов,

также

НСЮ

HCIC^,

для

забуферивания

следует добавлять

массе небольшое количе-

ство NaOH. Однако расход более 0,75% NaOH

на

второй ступени

добелки

(Дг)

снижает конечную белизну целлюлозы.

При

отбелке

кислой

среде

(рН

4—6)

диоксид хлора оказы-

вает очень слабое окислительное действие

на

гемицеллюлозы

229

целлюлозу, переводя спиртовые группы

карбонильные,

альде-

гидные—

карбоксильные. Разрыва

гликозидных

связей

почти

не

происходит,

вязкость

средняя

СП

целлюлозы уменьшаются

очень

небольшой степени,

механическая

прочность

беленой целлюлозы

сохраняется

на

уровне небеленой.

щелочной

среде

(рН

10—11)

агрессивность диоксида хлора

по

отношению

полисахаридам

за-

метно возрастает

снижение вязкости целлюлозы может дости-

гать

50%

(см. рис. 113).

Отбелка

кислой

среде

пред-

почтительнее

и с

точки зрения уменьшения расхода диоксида хлора

на

побочные реакции

его

разложения.

При рН 4

реакция

гидроли-

за

С1О2 происходит настолько медленно,

что за 3 ч

вызывает

по-

терю

не

более

10%

CiOo,

но при

рН7уже

90%

С1О2 успевает раз-

ложиться

на

хлорат

хлорит

(в

отсутствии целлюлозы).

при-

сутствии

целлюлозы идет процесс:

С1О

Н-целлюлоза->НСЮ

-{-окис-

ленная

целлюлоза.

повышением

рН эта

реакция усиливается

диоксид хлора атакует

целлюлозу,

лигнин,

смолы. Хлорис-

тая

кислота находится

подвижном

равновесии

НСЮз^СЮ;.

+Н+,

которое сдвигается вправо

щелочной

среде,

что

также

способствует развитию окисления целлюлозы.

Повышение

температуры

до

70—80°С

сокращает продол-

жительность отбелки диоксидом хлора

способствует улучшению

степени

белизны

целлюлозы,

но

если отбелка

кислой

среде

при

этом

не

вызывает ухудшения показателей беленой целлюлозы,

то

при

отбелке

щелочной

среде

повышение температуры

до

80°С

существенно

снижает

ее

вязкость

СП.

Повышение

концентра-

ции

массы

отличие

от

гипохлоритной

отбелки

не

дает

су-

щественного

ускорения процесса,

но

вполне

целесообразно

точки

зрения

экономии

тепла.

Наиболее

обычными

условиями отбелки диоксидом хлора

яв-

ляются: концентрации массы

12—14%,

температура

70°С,

рН

4—6,

продолжительность

2,5—3,5

ч для

сульфитной

3—4

ч для

суль-

фатной

целлюлозы.

Расход

С1(>2

зависит

от

содержания лигнина

белизны целлюлозы после хлорно-щелочной обработки

колеб-

лется

примерно

пределах

0,6—1,4%

массе

целлюлозы

для

сульфитной

0,9—1,6%

Для

сульфатной целлюлозы.

При

двухсту-

пенчатой

отбелке расход

С1О

между ступенями распределяется

соотношении

70:30

или

80:20%.

Во

второй ступени

при

отбелке

до

высокой степени белизны обязательно должен присутствовать

достаточно большой избыток

СЮг.

Как

упоминалось ранее,

добавки

С1О

хлору

широко

практикуются

при

хлорировании целлюлозы

как в

малых

дозах,

так и в

больших количествах

вплоть

до

смесей

50:50%

по

актив-

ному

хлору.

1960

г. в

университете

Торонто [75,

с.

135] впер-

вые

исследовалась

возможность частичной замены хлора

на

диок-

сид

хлора

при

хлорировании, причем

был

открыт

синергический

эффект:

при

применении

смеси

С1

+С1О

достигалась

более

высо-

кая

белизна целлюлозы после отбелки

по

схемам

Х/Д—Щ—Д

Х/Д--Щ—Д—Щ—Д,

чем при

использовании одного хлора

или

230