CS231164B2

CS231164B2 - Method of bleaching of cellulose fibre material

Info

Publication number: CS231164B2
Application number: CS792099A
Authority: CS
Inventors: Douglas W Reeve; Willim H Rapson
Original assignee: Erco Ind Ltd
Priority date: 1978-03-30
Filing date: 1979-03-29
Publication date: 1984-10-15
Also published as: AR220185A1; CA1111607A; ATA239479A; JPS54134104A; NZ189914A; PT69361B; AT376249B; FI791065A; AU4557479A; ZA791174B; ES479062A1; AU535076B2; PL214517A1; PL116704B1; FR2421242B1; SE7902741L; FR2421242A1; PT69361A; DE2911334A1

Description

Způsob bělení celulózového materiálu se provádí s použitím oxidu chloričitého t chloru jtko bělicích činidel, přičemž oxid chloričitý tvoří 20 % tž 95 % celkově příoomného použitého chloru· Suspenze pulpy obsahuje 2 tž I0 % hmoonnstních rozpuštěného organického oattriálu, vyjádřeno jtko celkový orgtnický uhlík· Bělení se provádí tpliktcí prvního bělícího činidla, tj· vodného roztoku oxidu chloričitého nebo oxidu chlor^i-tého t chloru, obsathujcť tž 30 % celkově přítomného chloru ve formě chloru, t půtom před proutím pulpy se tplikuje druhé bělicí činidlo, kterým Je chlor· _w Postup podle vynálezu zntčně zhospodárňuje postup bělení, při součtsný vyěěím dosthovtném účinku bělení· Utonuje se při něm překonání nepříznivého vlivu rozpuštěného organického uhlíku·

OBR. 2

23II64

Vvnniez se týká způsobu bělení celulózového vláknitého materiálu, zejména bělení dřevné pulpy, ve vodné- suspenzi s použitím oxidu.chloričitého a chloru.

Při provádění vícestupňových postupů bělení a čištění dřevné pulpy, při kterých. , je dřevná pulpa podrobena několika krokům bělení a keustické.extrakce, podle dosavadního^ stavu techniky, se běžně pouužvvj v prvním bělicím stupni směsi oxidu chloričitéhoa chloru, v delších bělicích stupních oxid chloričitý a ve stupních keustické extrakce hydroxid sodný. Pulpa se mezi každým krokem , bělení a kaustické extrakce přomývá.

Objem odpadních kapalin z vícestupňového procesu bělení a celková spotřeba čerstvé. vody se snižují ' aplikací proti proudého prorve čího postupu a použitím odpadních .kapalin z 'bělicích zařízení k prorvání nebělené pulpy před jejím průchodem z vařáku do - bělícího zařízení. .S výhodou se , pouuije způsobu popsaného v patentu Spojených států amerických č. 4 039 372.

Pouužtí uvedených postupů vyvolává jeden předem neoddělitelný problém. Pro dosažení . stejné konečné bělosti pulpy se totiž zvyšuje spotřeba chemických činidel v prvnímstupni bělení v porovnání s postupem, ve kterém se bělení provádí bez -přítomnosti odpadních kapalin z bělícího zařízení. Bylo zjištěno, že příčinou zvýšené spotřeby chemických, činidel je přítomnost rozpuštěného organického maaeriálu ve vodné fázi zředěné suspenze pulpy. Vyěší spotřeba chemických činidel je tedy způsobována přítomnootí organického oateriálu, přičemž bělicí činidla se spotřebovávej na tento organický matθriál aniž by bylo dosahováno bělení.

Pouuitý termín rozpuštěný organický maaeriál se vztahuje ne organický oateriál rozpuštěný ve vodné fázi suspenze pulpy, který spotřebovává bělicí chemická činidla, přičemž tento organický mter^l^á]L je určován jako celkový organický uhlík (pod označením TOC C.

Poddtata způsobu bělení celulózového vláknitého materiált ve vodné suspenzi s. použitím oxidu chltričitéht a chloru jako bělicích činidel, přičemž oxid chloričitý tvoří 20 ež 95 % celkově přítomného použitého chloru, podle uvedeného vynálezu spočívá v tom, že, suspenze pulpy obsahuje 2 až 10 % hmo^o^ních rozpuštěného organického maaeeiálu pulpy, vyjádřeno jako celkový organický uhlík, a bělení se provádí alespoň v části tohoto postupu postupnou aplikací prvního bělícího činidle, kterým je vodný roztok oxidu,chloričitého nebo vodný roztok oxidu chloričitého e chloru, obsah^ící až 30 % celkově příoomného chloru ve formě chloru, a -potom před prom/tím pulpy se aplikuje druhé bělicí činidlo, kterým je chlor, přičemž teplota suspenze během aplikace prvního - -a druhého bělícího činidle je v rozmezí od 35 do 70 °C.

Ve výhodném provedení postupu podle vynálezu tvoří oxid chloričitý 40 ež 90 % celkově použitého přítomného chloru v bělicím stupni, přičemž první bělicí krok se provádí s použitím vodného roztoku oxidu chltričitéht.

Rovněž je výhodné jestliže se první bělící krok provádí s použitím vodného roztoku oxidu chltгičitéht г chloru obsahnuícího chlor v mnnožtví od 5 do 10 % celkově přítomného chloru v tomto roztoku.

Dále je výhodné jestliže se - první stupeň bělení provádí s použitím vodného roztoku oxidu ^ιίωτ^ϋό^ a chloru obsahujícím chlor v mnnožtví větším než asi 10 % až maximálně 30 % celkově příoonrného chloru v tů^to roztoku.

Obaeh rozpuštěného organického oateriálu v suspenzi je výhodně v rozmezí od -asi 3,5 do asi 6,5 % hrnoUnosních celkového ' organického uhlíku v pulpě. .

Výhodně se první a druhý bělicí stupeň provádí při teplotě v rozmezí od 50 -do 60 °C.

Ve výhodném provedení postupu podle vynálezu činí celková dobe bělení prvního β druhého bělícího stupně asi 30 až asi 60 minut, přičemž druhý bělicí stupen začíná od asi 5 sekund do asi 10 minut, ve výhodném provedení od asi 30 sekund do asi 5 minut, po zahájení prvního bělícího stupně. *

Nejméně 30 % z celkového možžtví bělicích chemických látek použitých v prvním bělicím stupni se spotřebuje před zahájením druhého bělícího stupně.

Podstatnou výhodou postupu podle uvedeného vynálezu je to, že při postupném bělení se snižuje a často i potlačuje vliv rozpuštěného organického mateeiálu ne spotřebu bělicích chemických činidel a dosahuje se tudíž větší účinnosti použitého bělícího činidla v porovnání s použitím směěi oxidu chloričitého a chloru v bělicím stupni. DaaSí výhoda postupu podle vynálezu spočívá v tom, že mezi oběma kroky není třeba zařazovat promý vární pulpy.

Podle uvedeného vynálezu bylo oeočekávvteloě zjištěno, že může být dosaženo zlepšeného účinku bělení v prvním stupni za přítomnou rozpuštěného organického maateiálu využitím postupných přídavků bělicích chemických činidel bez střddavého prorvání mezi jednotlivými přídavky bělicích chemických činidel. Tím se dosáhne snížení spotřeby chemických látek v porovnání s postupy, při kterých se bělicí chemická činidle přidávají najednou.

Způsob bělení podle uvedeného vynálezu je použitelný pro jakýkoliv celulózní vláknitý metteiáa, ale obzvláště výhodný je pro bělení dřevné pulpy, zejména dřevné pulpy vyráběné sulfáovvým způsobem, tj. vyluhováním dřevných odřezků ve varném louhu, který obsahuje hydroxid sodný a sirník sodný jeko aktivní rozvlákňovací chernikklie.

Postup, při kterém se používá postupných přídavků bělicích chemických činidel, se ve výhodném provedení podle vynálezu aplikuje v prvním bělicím stupni vícesuupňového postupu bělení a kaustické extrakce, ve kterém se ptιžžvetí shora uvedené promývací postupy, jelikož vliv rozpuštěného organického maaeeiálu se nejvíce projevuje v prvním bělicím stupni. Způsob podle vynálezu je nicméně použžtelný na bělení jakékoliv pulpy, ve které je přítomen rozpuštěný organický maaeerál. Postupný způsob bělení může být například uplatněn po kyslíko-alkalické delignifikaci.

Pro celkový bělicí postup, ve kterém se používá postupného bělení podle vynálezu, se používá značného mnnožtví oxidu chloričitého. Toto rninožtví tvoří od přibližně 20 do přibližně 95 %, a ve výhodném provedení podle vynálezu od přibližně 40 do přibližně 90 %, celkového mn>ožtví přítomného chloru použitého v tomto stupni.

Termín celkově příoomné moožtví chloru, který je použžt v tomto popisu, je zde použl-t ve svém obvyklém významu běžném v oboru bělení a vztahuje · se k celkové bělicí schopnooti roztoku. Oxid chloričitý má bělicí schopnost , která je 2,63 násobkem bělicí schopnooti chloru stejné hmotnost.

Termín bělicí stupeň, poožžtí v tomto poppsu,·,označuje část postupu bělení pulpy, která se uskutečňuje mezi ostatními stupni zpracovávání pulpy. Tyto stupně jsou představovány obyčejně promýváním. Termín bělicí krok se vztahuje k úpravě pulpy bělením, která se provádí v bělícím stupni.

První bělicí krok v postupu postupného pouužtí bělicím chemickým činidea, bez Vloženého proměnn, podle uvedeného vynálezu, může být proveden pomooí ' vodného roztoku oxidu chloričitého. Pod uvedeným termínem vodný roztok oxidu chloričitého se rozumí roztoky, mezi které patří roztok technického oxidu chltričitéht s obsahem malých množství rozpuštěného chloru. Podíl chloru však musí být méně než 5 % celkově příoomného chloru v roztoku.

23И64

Podle uvedeného vynálezu bylo zjištěno, že jestliže se první krok v postupu postupného použití bělicích činidel provede za použžtí vodného roztoku ' oxidu chloričitého a oxid chloričitý tvoří od přibližně 40 do přibližně 90 % celkově přítomného chloru, použitého v bělicím stupni, je dosažené zlepšení vlastností pulpy v porovnán s jednorázovou aplikací směsi oxidu chloričitého a chloru v bělicím stupni větší za organického maatriálu, nei zlepšení vlastností pulpy dosažené bez přítomnnoti rozpuštěného - organického maatriálu.

Tyto výsledky, které naznačují kladné působení synergického účinku při pouužtí vodného roztoku oxidu chltrlčitéht v prvním kroku postupu bělení, za přítomnnoti rozpuštěného organického matei^i^^Lu, jsou zcela neočekávvtelné.

Podle prvního výhodného provedení postupu podle uvedeného vynálezu se tedy' bělí celulozový vláknitý ve vodné suspenzi za pouužtí oxidu chltřičitéht a chloru, přičemž oxid chloričitý tvoří od přibližně 40 do přibližně 90 %-celkového příocmného chloru z chloru a oxidu chloričitého. Postup je charakteristický přítomnootí rozpuštěného organického materiálu ve vodné suspenzi a bělení se provádí ve ' dvou krocích bez- vloženého p^^vecího kroku. V prvním bělicím kroku se používá vodný roztok oxidu chlorid^ého, který má výše uvedené vlastnooti, tj. případně obsahuje chlor v mmnožtví menším - než 5 % celkově přítomného mnnožtví chloru ve vodném roztoku oxidu chloričitého. Ve druhém bělicím kroku se používá chlor.

První bělicí krok může - být též proveden - za pouěžtí vodného roztoku oxidu chloričitého a chloru. -Termín vodný roztok - oxidu chloričitého a . chloru se liší od termínu vodnýroztok oxidu -chltričitéht v tom, že první termín se vztahuje k roztokům, které obsaHuJí chlor v mnnožtví nejméně 5 % z celkového .ronn^^í přítomného chloru v roztoku, zatímco druhý termín se vztahuje na roztoky, jak již bylo uvedeno výSe, které mohou být zcela bez . - obsahu chloru, ale mohou též obsahovat chlor v mnnožtví menším než - 5 % celkově přítomného mořiví chloru.

.Podle dalšího výhodného provedení postupu podle uvedeného vynálezu se v prvním bělicím kroku ve stupni postupného bělení používá vodný roztok oxidu chltгičitéht a chloru, který obsahuje chlor v mmoožtví od přibližně 5 % do přibližně 10 % celkově přítomného chloru v roztoku, - přičemž oxid chloričitý tvoří přibližně 20 % . až přibližně 95 % celkově přítomného chloru v bělicím stupni a ve stupni je přítomen rovněž organický meaeerái.

Podle uvedeného vynálezu bylo zjištěno, že v porovnání s vlastnostmi pulpy, docíleiýtai při jednorázovém pouužtí směsi oxidu chloričitého a chloru v bělicím stupni, není zlepšení vlastností pulpy při položití vodného roztoku oxidu chloričitého a chloru tohoto typu a ze přítomnooti organického maatriálu výrazně odlišné od zlepšení vlastností dosaženého v případě, jestliže se první bělicí krok provede za pcoužtí vodného roztoku oxidu chloričitého.

Tento výsledek je důležitý jak z hlediska zlepšení vlastností pulpy . při aplikaci postupných přídavků chemických činidel . v porovnání s použitím jednorázových sm^£^^ chemických činidel,- tak i z toho hlediska, že se v prvním kroku postupného bělení mohou pouužt vodné roztoky oxidu chloričitého a chloru, - které se přímo získávají z výrobních zařízení oxidu chloričitého, pouužvaaících proces·, který je například popsán v patentu Spojených států amerických č. 3 864 456 (označovaný -jako postup ERGO R3.

Tento postup je ve světovém měřítku velmi rozšířen. Roztok oxidu chltričitéht a chloru se získává stykem plynné směsi oxidu chloričitého, chloru a páry z generátoru, pracují^c^z^k^o s - vodou, a obyčejně obsahuje přibližně 7 % celkového mnoatví chloru. Tento roztok může být - přímo pouuit v prvním kroku stupně postupného bělení podle uvedeného vynálezu, aniž by se výrazně negativně ovlivňoval dosažitelný kladný účinek v porovnání s výsledky získanými při pooužtí vodného roztoku oxidu ^Ιω^Ι^Ι^ v prvním kroku. Tím odpadá nutnost dalěí úpravy vodného roztoku oxidu chloričitého a chloru, která by snižovala obsah chloru v roztoku.

V jiném výhodném provedení poetupu podle vynálezu se bělí celulózový vláknitý materiál ve vodné suspenzi pomocí oxidu chloričitého a chloru, přičemž oxid chloričitý tvoří od přibližně 20 do přibližně 95 % celkově přítomného použitého chloru. Postup je charakterizován přítomností rozpuštěného organického materiálu ve vodné suspenzi a bělení se provádí ve dvou krocích bez vloženého promývacího kroku. V prvním bělícím kroku se používá vodný roztok oxidu chloričitého a chloru, ve kterém tvoří chlor přibližně 5 až přibližně 10 % celkově přítomného chloru ve vodném roztoku a ve druhém kroku se používá chlor.

Podle dalšího výhodného provedení postupu podle vynálezu se v prvním bělicím kroku stupně postupného bělení používá vodný roztok oxidu chloričitého a chloru, který obsahuje chlor v množství od přibližně 10 do přibližně 30 % celkově přítomného chloru v roztoku, přičemž podíl oxidu chloričitého v bělicím stupni je přibližně 20 ež asi 95 % celkově použitého chloru v bělícím stupni в ve stupni bělení je přítomen rozpuštěný organický materiál.

Podle uvedeného vynálezu bylo zjištěno, že jestliže se použije vodný roztok kysličníku chloričitého a chloru výše uvedeným způsobem, dosáhne se za přítomnosti rozpuštěného organického materiálu zlepšení bělení, v porovnání s vlastnostmi pulpy, získanými při použití jednorázové směsi oxidu chloričitého a chloru v bělicím stupni.

I když se druhý krok postupného způsobu bělení podle vynálezu provádí obyčejně za použití samotného chloru, mohou být v chloru obsaženy i melá množství oxidu chloričitého. Tímto způsobem se dosáhne známého účinku ochrany pulpy před předchlorováním účinkem chloru.

Jestliže se použije výše popsaný způsob protiproudého promývání, pracuje se za teplot vyšších než jsou obvyklé teploty v prvním bělicím stupni. Teploty se pohybují obvykle mnohem více nad teplotou 35 °C až do přibližně 70 °C, například je možné uvést, že teploty se pohybují v rozmezí od přibližně 50 °C do přibližně 60 °C. Z toho důvodu se postup podle vynálezu ve výhodném provedené realizuje za těchto teplot.

časová prodleva mezi použitím oxidu chloričitého nebo směsi oxidu chloričitého a chloru v prvním bělicím kroku a mezi použitím chloru v druhém kroku se může podstatně měnit v závislosti na celkovém čase bělení a ne teplotě, při které se bělení provádí. Druhé bělicí činidlo se nepřidává, dokud není první bělicí činidlo alespoň zčásti spotřebováno, obvykle nejméně ze 30 % a při běžném prováděné postupu nejméně z přibližně 50 %·

Například je možno uvést, Že při postupu, při kterém se používá v prvním bělicím stupni vysoká teplota, tj. přibližně 35 °C a vyšší, při celkovém češe bělení od přibližně 30 do přibližně 60 minut, se může druhé bělicí činidlo přidat po češe od přibližně 5 sekund do přibližně Ю minut, obvykle od přibližně 30 sekund do přibližně 5 minut po přídavku prvního bělicího činidla.

Postup bělení podle uvedeného vynálezu se může provádět za jakékoliv požadované hustoty, jako například při obvyklých hodnotách hustoty, používaných při bělení, obecně s obsahem pulpy od přibližně 3 do přibližně 6 % hmotnostních. Obdobně může být postup podle vynálezu použit i v tzv. zpracováních při střední hustotě s obsahem pulpy obvykle v rozmezí od přibližně 6 % do přibližně 16 % hmotnostních.

Způsob podle uvedeného vynálezu je možno účinným způsobem aplikovat pro široký rozsah koncentrací rozpuštěného organického materiálu, obvykle v rozmezí od přibližně 1 % do přibližně 10 % hmotnostních, v běžnějěích provedeních od přibližně 2 % do přibližně 8 % hmotnostních celkového organického uhlíku, vztaženo na pulpu.

^л- popsaném postupu protiproudého promývání vzniká rozpuštěný organický materiál, přičemž jeho koncentrace odpovídá pbsahu celkového organického uhlíku v rozmezí od přibližné 3,5 % do přibližné 6,5 % hmotnostních, vztaženo na pulpu. Hlavní oblast použití postupu podle uvedeného vynálezu bude tedy ležet v tomto rozmezí.

Jak již bylo výše uvedeno, využívá se stupeň postupného bělení ve výhodném provedení podle vynálezu jako první stupeň vícestupňového provozního postupu. Při tomto uspořádání a po dokončení postupného bělení se pulpa promývá a potom může být podrobena kaustické extrakci, opětnému promytí a potom může být podrobena jednomu nebo několika stupňům bělení a kaustické extrakci tak, aby bylo dosaženo požadované bělosti a čistoty pulpy. Uvedená kaustická extrakce se obyčejně provádí za použití vodného roztoku hydroxidu sodného a následné bělení se může provést za použití bělícího činidla vybraného ze skupiny zahrnující oxid chloričitý, chlor, chlornan, peroxid a jejich směsi.

Pulpa může být například po úvodním stupni postupného bělení podrobena řadě operací, označované EDED, kde E znamená stupeň kaustické extrakce e D znamená bělicí stupeň, ve kterém se použije vodný roztok oxidu chloričitého, přičemž po každém stupni chemické úpravy následuje vždy promývání. Operace v této řadě postupně prováděných stupňů se provádí za běžných podmínek.

Na přiložených obrázcích 1 až 7 jsou zobrazeny průběhy postupu podle uvedeného vynálezu v několika možných variantách, tedy postupu s postupným přidáváním bělicích činidel ze podmínek uvedeného vynálezu, ve srovnání s jednorázovým přídavkem bělicích činidel. Jednotlivé obrázky vztahující se к různým variantám provedení budou popsány podrobně v souvislosti s následujícími příklady provedení.

Na těchto grafických znázorněních značí u Jednotlivých křivek, resp. přímek, značka lomeno Jednorázový přídavek směsi bělicích činidel a Šipka znamená postupné přidávání bělicích Činidel za podmínek podle uvedeného vynálezu, bez vloženého promývání. Na osách x Jsou v uvedených grafech vyneseny procentuální obsahy celkového organického uhlíku, přičemž na osách у Jsou vyneseny vždy hodnoty čísla kappa.

V následujícím textu budou uvedeny praktické příklady postupu bělení podle uvedeného vynálezu, přičemž získané výsledky jsou zpracovány ve formě grafických závislostí, Jak Již bylo uvedeno. Provedení podle těchto příkladů nijak rozsah uvedeného vynálezu neomezují.

Příklad 1

V tomto příkladu budou uvedeny výsledky získané při postupném bělení za použití oxidu chloričitého a potom chloru, v porovnání s postupem, při kterém se používá jednorázového přídavku směsi těchto bělicích činidel.

Sulfátová buničina z měkkého dřeva o hodnotě čísla К 20,8, o stupni provaření kappa 39,9 a o vizkozitě 0,0311 Pa.s^ byla bělena při teplotě 60 °C a při hustotě pulpy 3,5 % po dobu 30 minut, při chlorovém čísle 6,9 %. Při tomto zpracování bylo 70 % celkově přítomného chloru ve formě oxidu chloričitého e 30 % celkově přítomného chloru bylo ve formě chloru Olg. V roztoku byl přítomen rozpuštěný organický materiál v různé procentuální koncentraci vzhledem к pulpě.

V Jedné řadě pokusů byly oxid chloričitý a chlor přidány Jako vodný roztok obsahující veěkérý oxid chloričitý a chlor, zatímco v druhé řqdě pokusů byl nejprve přidán oxid chloričitý ve formě vodného roztoku a po 30 sekundách, bez Jakéhokoliv vloženého promývání, byl přidán chlor, opět ve formě svého vodného roztoku·

23'164

Po prostí pulpy byla pro každou řadu pokusů zjištěné hodnota čísla kappa, pulpa byla •při teplotě 70 °C a 12% hustotě podrobena po dobu 30 minut kaustické extrakci ze použití účinku hydroxidu sodného o koncetraci 2,7 % NaOH na pulpu, a ppotom bylo provedeno opětné promytí. Zjištěné hodnoty čísel kappa byly vyneseny do grafu proti procentuálnímu obsahu celkového organického uhlíku v pulpě a teto grafická závislost je zachycena ne obr. 1.

Dále byle při koncentraci celkového organického uhlíku 6,8 % určena hodnota čísla K a pro ekvivalent 9,3 % dg v pulpě byly určeny hodnoty čísel kappa a K. Získané výsledky jsou uvedeny v následující tabulce δ. I.

Tabulka I

Celkový ekvivalent CI2 v % v pulpě	B. - číslo kappa	B, - číslo K postupné přidávání	přídavek síísí
postupné přidávání	přídavek smísi
6,9		6,07	7,79	4,60	5,74
9,3		4,22	5,76	3,40	4,65
Z výsledků	graficky znázorněných v grafu na obr. '	1 e uvedených v	tabulce I je zřejmé

ie deligniflkece pulpy byla při stenném dávkování mnnoitví chloru lepší v případě postupného přídavku chemických bělicích činidel. Dále z uvedených výsledků vyplývá, ie zatímco se hodnotě čísla kappa v obou případech zvyšovala se vzrůstajcí koncennrací celkového organického uhlíku, je vzrůst čísla kappa méně výrazný v případě postupného přidávání bělicích činidel. To znamená, ie účinnějšího způsobu bělení bylo dosaženo v případě postupného přidávání chemických bělicích činidel a rozdíl v činnooti stoupá s rostoucí koncennrací celkového organického uhlíku. Tento výsledek znamená tedy kladné působení synergického účinku. ’

Účinnější bělení při aplikaci postupných přídavků bělicích chemických činidel umooňuje snížit celkové .mňnžitví těchto bělicích chemických činidel, potřebné na dosaiené stejrých vlastností pulpy jako při pouuití jednorázové smíěi těchto chemických činidel.

F ' ř.. í k .. 1 .. a d 2 ‘

V tomto příkladu jsou uvedeny výsledky získané při postupu, v němi byl podíl oxidu chloričitého z celkově přítomného chloru odlišný do hodnoty uvedené v příkladu 1.

Dřevná pulpa s hodnotou čísla kappa 34,2, s hodnotou čísla K 23^4, a o vizkozitě 0,028 8 Pa.s, byla při teplotě 60 °C a o hustotě 3,5 % bělena po dobu 30 minut při chlorovém čísle 7,6 %. V tomto provedení bylo 90 % celkově příoomného chloru ve formě oxidu chloričitého a 10 % celkově přítomného chloru ve formě chloru Clg. Postup bělení probíhal v přítomnooti rozpuštěného organického materiálu o různé procentuální konccenraci, vztažené na uvedenou pulpu.

jedné řadě pokusů byly oxid chloričitý a chlor přidány ve formě vodného roztoku který obsahoval veškerý oxid chloričitý a chlor, zatímco v druhé řadě pokusů byl nejdříve pouuit oxid chloričitý ve formě svého vodného roztoku a po jedné minutě byl bez vloieného promývání přidán chlor jako vodný roztok.

Po provedeném bělení byla pulpa prosta, podrobena kaustické extrakci za pouuití účinku 3% hydroxidu sodného na pulpu, a při podrníinkách shodných jako byly podmínky uve231164 . 8 děné v příkladu 1, a potom byla pulpa opět promyta. Zjištěné hodnoty čísla kappa byly vyneseny do grafu proti procentuální koncentraci celkového organického uhlíku v .pulpě.

Grafická závislost je uvedena na obr. 2.

Jak vyplývá z obrázku 2, odpoovdají získané výsledky výsledkům dosaženým v postupu podle příkladu 1. Deeignifikace byla tedy aokontalnδí při použití postupu s aplikací postupných přídavků bělicích chemických látek v přítomnooti rozpuštěného organického met^i^iálu bylo dosaženo kladného synergického účinku.

Příklad- Ů

V tomto příkladu jsou popsány jevy, ke kterým dojde při dalším zpracovávání pulpy.

Při provádění postupu podle tohoto příkladu byl opakován postup podle příkladu 2 s tím rozdílem, ie oxid chloričitý tvořil 70 % celkově přítomného mnnžitví chloru a chlor tvořil 30 % celkově příoomného mrinoitví chloru v prvním bělicím stupni a po promytí a po provedení kaustické extrakce E, byly provedeny další zpracovávání e sice: další bělení (D,,), promMní, kaustické extrakce (Eg)» prorvání, bělení (Dg) a závěrečné prorvání, Podmínky při těchto dalších zpracováváních byly následující:

D: 1% oxid chloričitý, 0,4% hydroxid sodný, 6% hustota pulpy, 70 °C, doba zpracovávání 3 hodiny,

Eg! 0,4% hydroxid sodný, 12% hustota pulpy, teplota ' 70 °C, doba zpracovávání 2 hodiny,

Dg: 0,4% oxid chloričitý, 6% hustota pulpy, teplota 70 °C, doba zpracovávání 3 hodiny.

Dále byly zjištěny hodnoty čísel kappa extrakce E, a hodnoty bělosti bělicích operací D], Dg. Tyto zjištěné hodnoty byly vyneseny do grafu proti změnám koncentrace celkového organického uhlíku a výsledná závVslost je zachycena na obr. 3.

Z grafu na obr. 3 je zřejmé, ie vedle zlepšených vlastností pulpy po extrakci E, při poouití postupného způsobu přidávání bělicích činidel, tj. oxidu chloričitého a chloru, a kladného synergického účinku se vzrůstajícím procentuálním obsahem celkového organického uhlíku v porovnání s použitím jednorázových sm^í^:í oxidu chloričitého a chloru, což O^d^p^^^Vídá výsledkům dosaženým v postupech podle příkladů 1 a 2, jsou v obou bělicích stupních D₁ a Dg pozorovány zlepšené hodnoty bělosti u pulpy, do které byly oxid chloričitý a chlor v prvním bělícím stupni přidávány postupně v porovnání s jednoráoovým použitím směsi těchto bělících činidel v prvním bělícím stupni.

Příklad 4

Tento příklad ilustruje vliv postupných přídavků chemických bělících činidel, při kterém se pouuije vodného roztoku oxidu chloričitého a chloru a potom chloru, v porovnání se způsobem, ve kterém se pouui.je jednorázového přídavku oxidu chloričitého obsahuuícího veškerý přidávaný chlor.

V postupu podle tohoto příkladu byla provedena řada pokusů, při kterých se.používaly stejné vzorky pulpy jako v postupu podle příkladu 2 a 3, nevíc součesně s filtrteem celulózky. V tomto postupu byla použita bělící chemická látka o hodnotě ekvivalentu Clg 7,6 %, přičemž 70 % celkově příoomného chloru bylo tvořeno oxidem ch^lori^č^itý^m a 30 % celkově příoomného chloru bylo tvořeno chlorem.

V první řadě pokusů byl při dáván oxid chloričitý ve formě vodného roztoku a bez vloženého prorvání byl po jedné minutě přidáván chlor. Při poklusech bylo použito různých procentuálních koncennrací celkového organického uhlíku ve filtrátu.

V druhé ředě pokusů, které také probíhaly za proměnného procentuálního obsahu celkového organického uhlíku ve filtáitu, bylo v prvé fázi použito oxidu chloričitého v podobě vodného roztoku oxidu chloričitého, který obsahoval podíl chloru v mnnoství ekvivalentním 5 % celkově příoomného chloru, tekže chlor tvořil přibližně 7 % celkově příoomného chloru v roztoku. Jako druhé činidlo byl 1 minutu po přídavku vodného roztoku použit chlor (25 % z celkově příoomného chloru), aniž by byle pulpa mezi těmito dvěme kroky promývána.

V další řadě pokusů bylo opět použito vodného roztoku oxidu clhloiričitého a chloru. V tomto případě obsahoval vodný roztok chlor v mnoožtví ekvivalentním 10 % celkově přítomného chloru, takže chlor tvooil přibližně 13 % celkově příoomného chloru v roztoku. Jednu minutu po přídevku vodného roztoku byl použž^t zbytek chloru (20 % celkově příoomného chloru), enlž by byle pulpa mezitím promována.

Pro každou řadu pokusů byly určeny hodnoty čísla kappa e tyto hodnoty byly zakresleny do grafu jeko funkce procentuálního obsahu celkového organického uhlíku. Do grafu byly též zaneseny výsledky získané při použití smměí oxidu chloričitého a chloru při jednorázovém přídavku. Výsledky jsou graficky znázorněny na obr. 4.

Jak vyplývá z obr. 4, představují výsledky získané při pouužtí roztoku oxidu chloričitého a chloru se 7 % celkově přítomného chloru v roztoku ve formě chloru významné zlepSení oproti výsledkům získarým při aplikaci jednorázových směsí a nejdou výrezně odlišné od výsledků postupu, při kterém byl v prvé fázi pouuit roztok oxidu chloričitého bez obsahu chloru. Dále je z grafu patrné, že při nulové celkového organického uhlíku, tj. bez přítomnooti přídavného organického uhlíkatého mat^i':i.álu, jsou výsledky v případě 7% obsahu chloru nepatrně lepSí než v případě nulového obsahu chloru.

Tyto výše uvedené výsledky jsou důležité z toho hlediska, že potvrzují moonnot použžtí vodného roztoku oxidu chloričitého a chloru, který se získává v procesuoznačeném výše jako ERCO i<, a který zpravidla obsahuje přibližně 10 gramů oxidu chloričitého a 2 gramy chloru (to znamená, že chlor tvoří přibližně 7 % celkově příoomného chloru v roztoku) v prvním kroku postupu, používajícím postupných přídavků bělicích činidel, přičemž získané výsledky nejsou výrazně odlišné od výsledků získaných při pouužtí čistého roztoku oxidu chloričitého. Tento fakt znamená, že odpadá nutnost čištění roztoku odstraňováním chloru.

Výýledky získané při postupu, v němž je 13 % celkově ^^jtomného chloru v roztoku kysličníku chloričitého tvořeno chlorem, znammnnaí výsledkům postupu, při kterém se aplikují jednorázové těchto činidel, zlepšení bělení. Při nulové konceenraci celkového organického uhlíku jsou vlastnosti pulpy v poddtatě stejné jako v postupu s nulovou koncentací chloru v roztoku oxidu chloričitého, ale se vzrůstajícím procentuálním obsahem celkového organického uhlíku se zlepšení dosahované při nulové koncennraci chloru zvýrazňuje.

Příklad 5 '

V provedení podle tohoto příkladu byl opakován postup uvedený v příkladu 4. V prvním případě (odpoovídaící výsledky jsou uvedeny v grafu na obr. 5) bylo ve vodném roztoku oxidu chloričitého a chloru oří0omno 17,5 % celkově p^^omného chloru, takže vodný roztok obsahoval oxid cbloričitý· a celkově oříOomoS chlor v poměru 80/20· Jelikož byl tento krok prováděn v jiném časovém intervalu než v příkladu 4, byly pokusy po^vající jednorázového přídavku soOěi 70/30 a poL^vvaící postupný způsob 70—>30, opakovány. Symbol ---► označme, jak již bylo výše uvedeno, způsob postupné aplikace bělicích činidel bez vloženého pronývvní.

V dalěím případě (viz graf na obr.’ 6) byl celkově oříOomoý chlor tvořen ze 40 % oxidem c^lori^čiý^m a ze 60 % chlorem. Oxid chloričitý byl pouužt ve formě svého vodného roztoku, který též obsahoval chlor ' v množství 10 % celkově přítomného chloru, což odpovídá 20 % celkově příoomného chloru- v použitém roztoku· Dále byly provedeny srovnávací pokusy při nulovém procentuálním obsahu chloru a za použití soOěí těchto činidel·

V závěrečném postupu '(viz graf na o-br· 7) byl celkově příoomný chlor tvořen z 10 % oxidem chlori-čitým a z 90 % chlorem, které ' bylý v postupném způsobu využity následovně: 10 % oxidu chltriČitéht/2,5 % chloru—»87,5 % chloru· Chlor tedy tvořil 20 % celkově přítooného chloru v oxidu chlorid^ém·

Dále byly provedeny sorvnávací pokusy, přičemž bylo použito postupného přidávání 10 % oxidu chltričitéht —»90 % chloru a jednorázového přídavku soOsi těchto činidel v poměru oxid chlór ič^ý/chlor = 10/90.

Zjištěné hodnoty čísel kappa pro E^ a získané výsledky jsou graficky zachyceny na obr·. 5, '6 a' 7· Jek vyplývá z obr· 5 a z porovnání s výsledky dosaženými při pouuití 87 % oxidu chltгičitéht/13 % chloru v postupu podle příkladu a obr· 4, je pouužtí vodného roztoku obsahujícího oxid chlotričitt a chlor ve formě postupného přidávání bělicích chemických činidel ve srovnání s jednorázovým použitím směsi výhodné, ačkoliv se výhodnost tohoto pouužtí snižuje s tío, jak podíl celkově přítomného chloru v roztoku oxidu chlori-čitého, tvořený chlorem, vzrůstá·

Jek je vidět z grefů na obr· 6 a 7, v porovnání s grafem 5, se snižuje výhodnoot postupu, při kterém se používá postupných přídavků bělicích činidel se vzrůstajícím celkovým podílem chloru· - Jestliže je 10 % celkově přítomného chloru tvořeno oxidem chlori— čitým, jak je uvedeno grafu na obr· 7, neexistuje žádný výrazný rozdíl mezi postupem používajícím jednorázového přídavku chemických bělicích činidel a mezi postupem, při kterém se používá postupné aplikace oxidu chloričitého a chloru, e v případě postupu oxid сЬ1014ё1^/сЬ1ог—♦chlor jsou výsledky o málo horší než v případě postupu ' oxid с^огНё^^сЕ^г.

Příklad 6

Tento příklad ilustruje výsledky dosažené při jirých pooOrech oxidu chloričitého k chloru v bělicío stupni·

Sulfátová buničina z měkkého dřeva pouHtá v postupu podle příkladu 1 byla bělena při teplotě - 60 °C, hustotě 3,5 % a chlorovém čísle 6,9 % po dobu 30 oinut· V-tooto provedení bylo 60 - % celkově přítomného chloru tvořeno oxidem chltričitýo, 40 % celkově příto^^^ého chloru bylo ve formě chloru a běheo bělení byl příoooen rozpuštěný organický mteri.á;l v onnoství odpovvdajícíou celkovému organickému uhlíku o ^ηοοπΟ^^ 6,3 % v pulpě· .

Po tomto bělícío kroku byla pulpa prom^⁸, za teploty 70 °C podrobena kaustické extrakci při hustotě 12 % a po dobu 2 hodin za pouužtí hydroxidu sodného o koncennraci 2,8 %, a potom opět prosta· Potom byly zjišťovány vlastnosti pulpy·

V prvním pokusu byl do pulpy . nejprve přidán vodný roztok oxidu chloričitého a chloru, který obsahoval . veškerý oxid chloričitý, tj· 60 % celkově přítoomného chloru, a 4 % chloru, jako celkově pou^telný chlor (to znamená, roztok, ve kteréo byl celkově přítomný chlor tvořen přibližně z 93 % oxidem chltričitýo a ze 7 % chlorem)· Po 2,5 minutách byl bez vloženého . prorvání, pouužt vodný roztok zbylého chloru, t j· 36 % celkově přítomného chloru·

V diuihéo pokusu bylo pro první přídavek použito stejného vodného roztoku oxidu cbloriSitého a chloru, -ale. při druhém přídavku, který následoval 2,5 minuty po prvém, byl použit vodný roztok, -který obsahoval 36 % celkově př^om^^ chloru, - tvořený 4 % oxidu chltričitéht é - 32 .% chloru· Pulpa přitom nebyle nozi oběma operacemi prometat.

Ve třetím pokusu byl nejprve přidán oxid chloričitý ve formě svého vodného roztoku a bez prorvání byl po 2,5 minutách přidách chlor, opět ve formě vodného roztoku.

Ve čtvrtém pokusu byly přidány oxid chloričitý a chlor v podobě vodného roztoku, který obsahoval veěkerý oxid chloričitý a chlor·

Získané výsledky jsou shrnuty v následující tabulce í. II.

Tabulka II

Postupné bělení	číslo kappa	číslo K	Vizkoozta (Pa.s)
krok 1 c^/cig	krok 2 cio2/ci₂
60/4	0/36	5,23	4,05	0,0268
60/4	4/32	5,75	4,44	0,0267
60/0	0/40	5/68 .	4,44	0,0263
60/40	-	7,73	5,87	0,0263

Výýledky uvedené ve shora uvedené tabulce δ· II ukazují na zlepšení v číslech kappa a K, kterého bylo dosaženo při použití postupného způsobu bělení v prvním bělicím stupni.

Pro shrnutí je možno říci, ie uvedený vynález, týkající se postupu bělení, umooiíuje . překonání nepříznivého vlivu rozpuštěného organického uhlíku, a zhospodárnění provozu z hlediska spotřeby chemických činidel. V rozsahu vynálezu jsou možné různé mooifikace.

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

Claims

1. Způsob bělení celulózového vláknitého maaeriálu ve vodné suspenzi s použitím oxidu chloričitého a chloru jako bělicích činidel, přičemž oxid chloričitý tvoří 20 až 95 % celkově přítomného použitého chloru, v/zno^uící se tím, že suspenze pulpy obsahuje 2 až 10 % hmoonootních rozpuštěného organického mattriálu pulpy, vyjádřeno jako celkový organický uhlík, a bělení se provádí postupnou aplikací prvního bělicího činidla, kteýo je vodný roztok oxidu chloričitého nebo vodný roztok oxidu chloričitého a chloru,obsahující až 30 % celkově příoomného chloru ve formě chloru, a potom před probytím pulpy se aplikuje druhé bělicí činidlo, který je chlor, přičemž teplote suspenze během aplikace prvního a druhého bělícího činidla je v rozmezí od 35 do 70 °C.

2. Způsob bělení podle bodu 1, vyz^a^ící se tím, že použitý oxid chloričitý tvoří

40 až 90 % celkově použitého příooooého chloru v bělicích stupních, přičemž první bělicí stupeň se provádí s použitím vodného roztoku oxidu chloričitého.

3. Způsob bělení podle bodu 1 , vyz^a^ící se tím, že první bělící stupeň se provádí s použitím vodného roztoku oxidu chloričitého a chloru obsah^ícího Chlor v mnoožtví od 5 do 10 % celkově příoomného chloru v tooto roztoku.

4. Způsob bělení podle bodu1, vyznoauž!cí se tío, že první stupeň se provádí s použitím vodného roztoku oxidu chloričitého a chloru obsahujícím chlor v mnoožtví větším oež asi

10 % až maximálně 30 % celkově přítomného chloru v tooto roztoku.

5. Způsob bělení podle některého z bodů 2 až 4, vyzmCuJXd . se tím, že obsah rozpuštěného organického ' materiálu v suspenzi je asi 3,5 až as'i 6,5 % hmoonnotních celkového organického uhlíku v pulpě.

6. Způsob bělení podle.některého z bodů 1 nebo 5, vy znající se tím, že první a druhý bělící stupeň se provádí při teplotě v rozmezí od 50 do 60 °C.

7. Způsob podle bodu 6, vyznačující se tím, že celková doba bělení prvního a druhého bělícího stupně činí asi 30 až asi 60 minut, přičemž druhý bělicí stupeň začíná od asi

5 sekund do asi 10 minut, ve výhodném provedení od asi 30 sekund do asi 5 minut, po zahájení prvního bělícího stupně.

8. Způsob bělení podle některého z bodů 6 až 7, vyz^ač^ící se tím, že nejméně 30 % z celkového množství bělicích chemických látek použitých v prvním bělicím stupni se spotřebuje před zahájením druhého bělícího stupně.

3 výkresy