Введение к работе
Актуальность темы. При отбелке целлюлозы хлором образуются хлорированные органические соединения- диоксины, которые попадают в сточные воды и частично сохраняются в готовой продукции. Некоторые из них показывают наличие мутоген-ной активности. Сильное негативное воздействие хлорированных органических соединений на экосистемы водных бассейнов и в связи с этим жесткие требования к сбрасываемым сточным водам, а также необходимость полностью исключить присутствие диоксинов в готовой продукции заставляют искать методы отбелки целлюлозы без использования хлора.
Более мягкий в химическом плане и щадящий окружающую среду подход к делигнификации целлюлозы и приданию ей белизны обеспечат кислородсодержащие органические соединения такие, как перуксусная кислота, пероксид водорода, кислород и некоторые биологические агенты.
Цель и задачи исследования. Целью данной работы являлась разработка и научное обоснование технологииртбелки сульфатной лиственной целлюлозы с применением перуксусной кислоты, пероксида водорода, кислорода и культуральных фильтратов ксилотрофных базидиомицетов.
Основные задачи исследований сводились к следующим:
Изучить процесс делигнификации сульфатной целлюлозы перуксусной кислотой на ранних стадиях отбелки;
исследовать влияние щелочения гидроксидом калия в отсутствии или присутствии пероксида водорода сульфатной лиственной целлюлозы после воздействия на нее перуксусной кислотой на делигнификацию и белизну получаемой целлюлозы;
изучить возможность применения культуральных фильтратов ксилотрофных базидиомицетов на ранних стадиях отбелки сульфатной лиственной целлюлозы;
разработать схемы отбелки сульфатной лиственной целлюлозы с применением кислородсодержащих реагентов и культуральных фильтратов ксилотрофных базидиомицетов;
выявить особенности процесса делигнификации , поведения и свойств сульфатной лиственной целлюлозы в процессе отбелки изученными реагентами;
установить закономерности изменения состояния поверхности, объема и субмикроскопической структуры оболочек волокон в процессе отбелки сульфатной лиственной целлюлозы по разработанным схемам;
произвести технико-экономическую оценку отбелки сульфатной лиственной целлюлозы по разработанным схемам.
Научная новизна. Показана возможность применения перук-сусной кислоты в качестве делигнифицирующего и отбеливающего реагента при отбелке сульфатной целлюлозы с последующей обработкой её пероксидом водорода в присутствии гидроксида калия. Установлено, что делигнификация целлюлозы и рост ее белизны происходят постепенно по мере перехода от одной стадии отбелки к последующей, доказано, что в процессе отбелки целлюлозы кислородсодержащими реагентами имеют место по-разному развитые физические процессы набухания и контракции (отбухания) оболочек волокон целлюлозы. Одновременно изменяется степень экспозиции слоя 5 2> общий объем субмикроскопических капилляров и объем оболочек волокон. Выявлены основные закономерности этих явлений. Установлено влияние схемы отбелки на потери и показатели качества целлюлозы.
Практическая ценность. Разработаны три экологически и экономически целесообразные технологические схемы отбелки сульфатной лиственной целлюлозы без применения хлора с использованием кислородсодержащих реагентов (перуксусная кислота, пероксид водорода и кислород) и ксилотрофных базиди-омицетов, обеспечивающие получение целлюлозы с белизной 82-88$ и хорошими показателями механической прочности при низких расходах реагентов и небольших потерях целлюлозы. Определены.технологические режимы отдельных стадий отбелки.
Апробация работы. Результаты работы доложены и обсуждены на научно-практической конференции "Использование лист-
венной древесины в производстве полуфабрикатов бумаги и
картона": г. G.-Петербург на международном симпозиуме "
Inteznational envizomen.tac. symposium pucp and pa
per Technologies foz a - wozd " (pa-
zis, Frame 1993).
Публикация работы. По материалам диссертации опубликована I сяатья.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, методической и экспериментальной частей, выводов и списка использованной литературы. Работа изложена на 202 страницах машинописного текста, содержит 35 рисунков, 43 таблицы и библиографию из 130 наименований.