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; — —