Отбеливание целлюлозы – процесс, представляющий собой важный этап цепочки технологических процессов по переработке целлюлозного сырья и/или производстве бумаги. В результате реализации этой технологии различными методами обрабатываемое сырье приобретает белый цвет, высоко ценимый в печатном деле, и повышает свою гидрофобность (способность волокон впитывать меньше влаги). Побочным эффектом воздействия также является снижение количества посторонних примесей и загрязняющих веществ. Таким образом, этот процесс определяет не только яркость и белизну бумаги, но и ее физико-химические свойства.
Выбирая тот или иной способ отбеливания целлюлозного волокна, исполнитель обращает внимание на два фактора:
Именно поэтому применяемые способы повышения степени белизны целлюлозного сырья все время оптимизируются в поиске новых методов влияния на целлюлозные волокна.
Чтобы понять цели и методы, необходимо понимать задачу отбеливания целлюлозы – удаление лигнина из структуры волокна. Лигнин является сложным полимерным связующим, осуществляющим связь целлюлозных волокон в цельной структуре древесины. Его темный цвет во многом определяет общий окрас древесины. Удаление лигнина осуществляется на стадиях варки и на стадии отбеливания. При работе со вторичным сырьем (макулатура и так далее) процедура отбелки целлюлозы направлена на удаление лигнина, который в любом случае в сырье присутствует в определенном процентном содержании.
Различают две разновидности этого процесса:
Восстановительное отбеливание применяется для удаления лигнина из целлюлозного сырья, полученного механическим либо полухимическим путем. Они являются довольно экономичными в отношении волокна, которое не меняет своей структуры, но только разрушается структура красящего материала.
Восстановителями белизны при таких методах воздействия являются следующие реагенты:
Стоит также отметить, что полученная в результате восстановления белизны бумага теряет изначальную яркость куда быстрее, чем полученная в результате окислительных процессов. Поэтому она не подлежит длительному хранению.
Окислительное отбеливание целлюлозы не просто удаляет цветные компоненты, содержащиеся в целлюлозном сырье, но также удаляют из массы остаточный лигнин и некоторые другие включения.
Окислителями при таком воздействии являются следующие реагенты:
Остановимся чуть детальнее на окислительной отбелке целлюлозы озоном как на весьма распространенной технологии. На сегодняшний день производственные предприятия реализуют два варианта такого процесса – с высокой консистенцией или со средней консистенцией целлюлозы.
Отбелка озоном при высокой консистенции целлюлозы совмещает стадию озонирования рабочей среды со стадией экстракции без задействования промежуточной промывки. Подкисленная и распушенная целлюлоза в озоновом реакторе подвергается воздействию встречного потока озона примерно на протяжении минуты. Окисленный материал затем разбавляется раствором щелочи, достигающего сердцевины волокон. Время воздействия определяется сортом древесины, которая послужила сырьем для целлюлозного содержимого. На последней стадии растворимый материал из волокон удаляется путем прессования.
Озоновая отбелка целлюлозы средней консистенции осуществляется следующим образом. Целлюлозная пульпа насосом закачивается в два последовательно смонтированных озоновых смесителя и реактор. Сжатый до избыточного давления озон подается под давлением 7-11 бар. Такое решение существенно ускоряет процедуру отбеливания волокон.
Отдельно стоит отметить, что озоновая отбелка целлюлозы средней консистенции может производиться как отдельная процедура либо как промежуточная промывка в сочетании с диоксидом хлора (Z/D).
Кислый диоксид хлора (ClO2) также является важным компонентом процессов отбелки.
Типовая последовательность отбеливания при помощи кислого диоксида хлора выглядит следующим образом: O-D-EOP-D.
О-стадия — кислородная делигнификация, обеспечивающая уменьшение содержания лигнина в массе на 20-70%.
Этап с воздействием ClO2 на целлюлозную массу консистенцией 10-12% называется D-стадией. Нередко для снижения рН в компоненты для удаления лигнина помимо диоксида хлора вносится также серная кислота.
После D-стадии наступает этап извлечения (E). Для растворения лигнина, не удаленного ранее, в условиях повышенной температуры и повышенного рН используется каустик. Высвобождаемый при этом объем лигнина обеспечивает потемнение массы на промежуточном этапе отбелки. Нередко на этом этапе обработки также добавляют кислород и перекись водорода. В таком случае этот эта называется не E-стадия, а EOP.
Очевидно, что для получения оптимального результата при отбеливании целлюлозы используются не один вариант реагентов, а различные комбинации химических веществ. Соответственно, этот процесс включает несколько этапов.
Каждая стадия включает химическое смешивание компонентов, которые затем направляются с пульпой в специализированное оборудование – установки башенного типа, где и на протяжении установленного времени осуществляется соответствующая стадия процесса.
Для расчетной эффективности химических реакций необходимо соблюсти некоторые условия и параметры подачи реагентов и сырья. К таковым относятся температура, концентрация целлюлозной массы, объем химиката и его концентрация.
Завершающей стадией каждого этапа является промывка.
Если вы хотите купить оборудование для отбеливания целлюлозы, которое отличается высокой эффективностью процесса, обратите внимание на каталог «АРОКСА». В нем представлены две версии башенных установок для отбелки волокна:
Детальнее ознакомиться с предлагаемым оборудование для линий переработки и производства бумаги можно перейдя на соответствующую страницу по ссылке. На все возникшие вопросы компетентно ответят менеджеры нашей компании. Они предоставят всю необходимую информацию и актуальные цены на поставку этой технологичной продукции по России и в страны СНГ.
