Для химической переработки

С у л ь ф и т н а я о б л а г о р о ж е н н а я целлюлоза для хими-

ческой переработки, в особенности на искусственное вискозное

и ацетатное волокно, а также на другие химические продукты

(пленки, пластики и др.), продолжает сохранять свое превалирую-

щее положение. В нашей стране работают три крупных предприя-

тия такого профиля: два вырабатывают вискозную целлюлозу

и одно — ацетатную и вискозную.

Важнейшим требованием к сульфитной в и с к о з н о й целлю-

лозе является высокое содержание альфа-целлюлозы (92—93%),

поэтому в схему вводится горячее облагораживание. Чтобы лучше

подготовить целлюлозу к этому процессу, хлорирование иногда

делится на две ступени, между которыми производится щелочение

для удаления основного количества хлорлигнина и некоторого

количества легкогидролизуемых гемицеллюлоз. Второе требование

к вискозной целлюлозе — низкая и строго ограниченная узкими

пределами вязкость целлюлозы (например, 12,5—15 МПа-с для

марки Ш). Выполнение этого требования достигается на ступенях

гипохлоритной отбелки, которых, как правило, делается две для

того, чтобы легче было регулировать снижение вязкости. В первой

ступени отбелка ведется при средней или даже в повышенной кон-

центрации массы, во второй — чаще при низкой или в средней.

Для придания необходимой степени белизны (88—90%) нужна

добелка диоксидом хлора. Стабильность белизны и снижение

зольности достигается заключительной кисловкой массы. Сниже-

ние смолистости обеспечивает добавка ПАВ при горячем облаго-

раживании. Достаточно типичной схемой отбелки и облагоражи-

вания вискозной целлюлозы является в о с ь м и с т у п е н ч а т а я

схема X—Щ—X—ГО—Г—Г—Д—К. В табл. 37 приведены усло-

вия проведения отдельных ступеней при отбелке по такой схеме

и указаны примерные химические потери волокна. Наряду с вось-

миступенчатой схемой на практике применяется и семиступенча-

тая схема, с хлорированием в одну ступень.

Т а б л и ц а 37

л s

ss

H u- uS

0,5

0,5

• — •

После промывки целлюлозы по окончании горячего облагора-

живания ранее иногда предусматривали б а ш н ю д и ф ф у з и и,

в которой в течение 1—1,5 ч оставляли массу при низкой концент-

рации с целью обеспечить лучшую отмывку щелочи перед гипо-

хлоритной отбелкой. Однако в условиях, при которых происходит

диффузия (обычная температура, рН 7—8), наблюдается коагуля-

ция смолы и могут возникнуть смоляные затруднения.

На рис. 175 представлена схема отбельной установки для от-

белки вискозной целлюлозы, в которой предусмотрена ступень

диффузии после облагораживания (в течение 50 мин при кон-

Рис 175. Схема 9-ступенчатой установки для отбелки вискозной целлюлозы:

/ и S — башни хлорирования; 2 — башня щелочения; 4 — башни горячего облагоплжича-

ния, 5 — башня диффузии; 6 — башня гипочлоритной отбелки первой ступени;, 7- сдвоен-

ная башня гипохлоршной оселки пторон ступени; 8 — башня добелки диоксидом хло-

ра; 9 — башня Кисловки; 10 — промывные вакуум-филыры; // — регулятор количества мас-

сы; 12 — смесители; 13 — бак оборотных вод

центрации массы 3,5%). Производительность установки 300 т

целлюлозы в сутки. Объем отбельных башен по ступеням отбелки

соответственно составляет: Xi и Х2 — по 205 м3, Щ—175 м3,

ГО— две по 120 ма, диффузия —210 мл, FI — 220 м3, Г2 (сдвоен-

ная)—220/220 м3, Д —220 м3, К—175 м3. Башни для горячего

облагораживания работают параллельно. Режим обработки по

ступеням соответствует указанному выше.

Для характеристики требований к качеству вискозной суль-

фитной целлюлозы, вырабатываемой из еловой древесины, могут

служить показатели, соответствующие действующим ГОСТам

(в числителе — целлюлоза для выработки искусственного шелка,

в знаменателе— для штапельного волокна):

Содержание альфа-целлюлозы, %, не менее 93/92

Сои'ржгнпе бета-целлюлозы, %, не более (необязательное требование) 4/5

Содержание веществ, растворимых в 5 %-ном NaOH, %, не более. 2,5/2,0

Реакционная способность, % CS2/NaOH не более 90/11/90/11

Вязкость в медноаммиачном растворе, мПа-с 12,5—15,0/11,5—14,0

Содержание смол л жиров, %, не более 0,2/0,3

Содержание золы, %, не более 0,06/0,08

Содержание железа, мг/кг. не более 10/20

Содержание кремния, мг/кг, не более (необязательное требование) Г";50

Объемное набухание, % 440—500/400 -550

Белизна, %, не менее 40/89

Сорность, число соринок/м2, не более 100,150

Из отдельных показателей следует обратить внимание на ре-

акционную способность целлюлозы, которая определяет перераба-

тываемость целлюлозы в вискозном производстве. На реакцион-

ную способность оказывает первостепенное влияние молекулярная

однородность целлюлозы, которая зависит от качества исходного

сырья и очень многих производственных факторов, в частности от

режима варки целлюлозы. Исходная небеленая целлюлоза долж-

на иметь жесткость не выше 50 по перманганатному числу, вязчое~ь

в пределах 18—-22 мПа-с, содержание альфа-целлюлозы не ниже

88—89%, смолистость не выше 1%, сорность не более 500 сори-

нок/м2. В процессе отбелки и облагораживания не всегда удается

выправить недостатки, которые бывают заложены в качестве ис-

ходной небеленой целлюлозы, но возможности, предоставляемые

процессом отбелки, должны быть использованы. Например, для

снижения смолистости обязательно применяются ПАВ в стадии

горячего облагораживания: тринатрийфосфат в количестве 10—

12 кг/т целлюлозы и ОП-7 или ОП-8 в количестве 6—7 кг/т. Сни-

жению содержания смолы способствует добелка диоксидом.хло-

ра. Для снижения зольности целлюлозы прежде всего необходимо

пользоваться чистыми отбельными растворами: применять гипо-

хлорит натрия, а не кальция, для облагораживания использовать

•юлько ртутный каустик, для поглощения диоксида хлора пользо-

ваться химически очищенной водой. Для промывки целлюлозы

пользуются умягченной или обессоленной водой. Умягченная вода

имеет постоянную жесткость. Обессоленная вода имеет низкий

рН (3—1), поэтому необходимо устанавливать промывные фильт-

ры в кислотоупорном исполнении. Кислотная обработка снижает

зольность и содержание железа в целлюлозе, но мало влияет на

содержание кремния. Иногда ее проводят в две ступени, подавая

сс-рнистую кислоту в ванну фильтра и в бассейн беленой целлю-

лозы. Требуемая белизна вискозной целлюлозы (89—90%) может

быть получена путем гипохлоритной отбелки, но это приводит

к снижению содержания альфа-целлюлозы и вязкости. Поэтому

добелка диоксидом хлора наиболее желательна.

При получении о б ы ч н о й в и с к о з н о й ц е л л ю л о з ы для

штапеля и шелка исходной является предгидролизная целлюлоза

с меньшей степенью облагораживания, содержащая 93—94%

члгзфа-пс.'люлозы. Это достаточна для того, чтобы обойтись без

ступени горячего облагораживания. Хлорирование производится,

как правило, в одну ступень. Необходимое снижение вязкости

Рис. 176. Схема 8-ступенчатой установ-

ки для отбелки и облагораживания

предгидролизной целлюлозы для высе-

копрочного корда:

1 — бассейн небеленой целлюлозы; 2 — регу-

лятор концентрации; 3 — регулятор расхода

массы; 4 — смеситель массы с хлором; 5 —

башня хлорирования; 6 — башня щелочения;

7 и //—башни гипохлоритной отбелки; 8 —

башня холодного облагораживания; 9 — баш-

ня горячего облагораживания; 10 — башня

отбелки диоксидом хлора; 12 — башни кис-

ловки; 13 — вакуум-фильтры; 14 — смесители;

15 — ленточный конвейер; масса;

— — — —свежая вода; — —