Повышение эффективности использования пероксида водорода и диоксида хлора при отбелке лиственной сульфатной целлюлозы

• Автор: Королева, Татьяна Алексеевна
• Шифр специальности: 05.21.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Архангельск
• Количество страниц: 135 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1 Анализ современных схем отбелки сульфатной целлюлозы
1.2 Делигнифицирующие обработки целлюлозы перед отбелкой кислород
содержащими реагентами
1.3 Особенности теории делигнификации и отбелки диоксидом хлора и пероксидом водорода
1.4 Особенности отбелки лиственной целлюлозы
1.5 Выводы по обзору литературы и постановка задачи эксперимента
2. МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТА
2.1 Методики проведения отбелки
2.1.1 Проведение отбелки небеленой целлюлозы
2.1.2 Кислородно - щелочная обработка
2.1.3 Проведение промывки после отбелки
2.2 Методики анализа целлюлозы
2.2.1 Определение влажности целлюлозы
2.2.2 Определение степени делигнификации
2.2.3 Определение содержания лигнина
2.2.4 Определение вязкости целлюлозы
2.2.5 Определение средней степени полимеризации
2.2.6 Определение содержания карбоксильных групп
2.2.7 Определение карбонильного числа
2.2.8 Определение содержания смолы
2.2.9 Определение содержания легкогидролизуемых углеводов

Определение содержания групп гексенуроновой киелты
Определение содержания экстрактивных веществ
Измерение белизны целлюлозы
Методики анализа белящих реагентов
Методики физико-механических испытаний целлюлозы
Подготовка отливок к физико-механическим испытаниям
Определение собственной прочности волокна целлюлозы
Определение плотности отливки целлюлозы
Определение сопротивления раздираиню
Определене разырвной длины
Определение межволоконных сил связи
Определение характеристик деформативности
Экспериментальная часть
Общие положения
Влияние ступени КЩО на белимость лиственной сульфатной целлюлозы Исследование влияния предварительных обработок водным раствором диоксида серы и серной кислотой на характеристики небеленой лиственной целлюлозы
Влияние условий обработки водным раствором диоксида серы на характеристики целлюлозы
Сравнение эффективности предварительных обработок лиственной сульфатной целлюлозы серной кислотой и водным раствором диоксида серы.. Влияние предварительной обработки водным раствором диоксида серы
на характеристики беленой лиственной сульфатной целлюлозы
Изучение факторов процесса отбелки лиственной сульфатной целлюлозы
по схеме отбелки вОг-До-ЩПгДгЩПг-Дг
Влияние начального значения pH и температуры на эффективность де-лигнификации на ступени Д

3.5.2 Влияние расхода диоксида хлора на ступени До на эффективность
окислительного щелочения
3.5.3 Влияние распределения пероксида водорода на ступенях ЩПі и ЩП2 на
характеристики целлюлозы
3.5.4 Влияние условий проведения ступени отбелки ІДІЬ на характеристики
целлюлозы
3.5.5 Исследование влияния температуры и pH на ступенях добелки диоксидом 100 хлора на белизну лиственной сульфатной целлюлозы
3.6 Влияние оптимизации ступеней отбелки в схеме ВОг-До-ЩПрДрЩГЬ-Дг
на характеристики беленой лиственной сульфатной целлюлозы
3.7 ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

окисление альдегидных групп до карбоксильных при участии пяти окислительных эквивалентов. Окислению подвергаются как конечные полуацетальные группы, так и альдегидные, образовавшиеся за счет окисления целлюлозы каким-либо другим окислителем. На гидроксильные группы в кислой среде СКН не действует, что и объясняет высокую избирательность процесса делигнификации целлюлозы диоксидом хлора в кислой среде и стабильность белизны целлюлозы.
Более высокая белизна целлюлозы достигается при значениях pH 5-7, а наибольшая ее величина - при pH 6. В этих условиях в результате реакции диоксида хлора с волокном возникает хлорит, который наиболее эффективен для устранения желтизны. Повышение pH выше 7 приводит к деструкции целлюлозы и потере диоксида хлора, т.к. весь образовавшийся хлорит остается неактивированным, а в реакциях с волокном участвуют хлорат-ионы, реагирующие с гидроксильными ионами целлюлозы [143].
Таким образом, для отбелки диоксидом хлора рекомендуются следующие условия: pH 3-5, температура около 70-75 °С, продолжительность 3-3,5 часа, концентрация массы 10-12 %, расход ОСТ в ед. акт.хлора 10-15% от общего количества хлора, необходимого для всей отбелки. В то же время варьирование температуры, продолжительности и pH в конкретных условиях отбелки может быть использовано для повышения белизны целлюлозы.
Пероксид водорода в щелочной среде может образовывать такие же активные частицы, что и кислород. Однако в сильно щелочной среде и в отсутствие катализаторов разложения (ионы переходных металлов) реакции взаимодействия со структурами лигнина технической целлюлозы идут по двум направлениям. Первая группа реакций инициируется под воздействием гидроперекисного аниона (НОО‘), который в качестве нуклеофила присоединяется к существующим в щелочной среде хинометидным интермедиатам, сопряженным карбонильным и ранее образовавшимся хинонным структурам лигнина и их превращением в производные муконовой кислоты и оксираны (рис. 1.7) [144-145].
Вторая группа реакций, по всей вероятности, инициируется воздействием фено-лятного аниона на неиопизированный пероксид водорода (реакция вытеснения боковой цепи), играющего в данном случае роль электрофила.