Целлюлоза деградация при отбелке

Отбелка в щелочной среде происходит на стадиях обработки гипохлоритом и окисления кислородом и пероксидами (см. 16.7.2 и 16.7.3). В с.хемах отбелки гипохлорит обычно применяют на более поздних стадиях удаления лигнина (например, X—Щ—Г), но иногда и на ступени щелочной обработки для увеличения белизны целлюлозы. В отличие от хлора и диоксида хлора анионы гипо.хлорита (СЮ") действуют как сильные нуклеофилы, которые легко присоединяются к положениям в хиноидных и других ено-новых структурах лигнина, имеющих положительный заряд и образовавшихся в предшествовавших реакциях окисления (см. схему 10.9). В результате этих реакций присоединения данные структуры превращаются через оксирановые интермедиаты в карбонилсодержащие кислоты или другие щелочерастворимые продукты деградации (схема 11.14). Частичное разложение гипохлорита может также привести к образованию электрофильных радикалов С1- и СЮ- [25. [c.250]

Для производства целлюлозы и бумаги знание состава сточных вод после отбелки является весьма важным, так как проблема загрязнения водоемов сточными водами становится все острее Дао и сотр [5] нашли, что одной из составных частей, содержащихся в отбельных сточных водах деградации лигнина, является тетрахлор-о-бензохинон [c.85]

В Советском Союзе приняты два метода определения растворимости целлюлозы в щелочи метод ГОСТ 9597—61 —для определения веществ, растворимых в 10%-ном растворе едкого натра, и метод ГОСТ 9002—59 — для определения веществ, растворимых в 5%-ном растворе едкого натра (древесных камедей). Содержание древесных камедей определяют также и весовым методом [6]. Кроме указанных методов определения устойчивости целлюлозы к действию холодных растворов щелочей, значительный интерес представляет определение растворимости целлюлозы в 1%-ном горячем растворе едкого натра, особенно для целлюлоз, подвергнутых окислительной деструкции [20]. При обработке целлюлозы в таких условиях растворяются гемицеллюлозы, а также частично целлюлоза. Частичное растворение целлюлозы особенно заметно у тех технических целлюлоз, которые получены в жестких условиях варки и отбелки, вызывающих сильную деградацию волокна [21]. Хотя условия выполнения этого анализа выбраны произвольно, получаемые данные дают определенную качественную характеристику целлюлозы для химической переработки в дополнение к показателям растворимости целлюлозы в холодных растворах едкого натра. Однако следует заметить, что существует некоторое различие в действий на целлюлозу холодных и горячих растворов щелочей. Если в первом случае практически не наблюдается изменения химического состава щелочного экстракта, то обработка целлюлозы разбавленным горячим раствором щелочи сопровождается деградацией фракций целлюлозы, перешедших в раствор. [c.198]

При отбелке кислородом и пероксидами в реакциях участвуют активные свободные радикалы, образующиеся при разложении пероксида водорода гидроксильный ОН", гидропероксильный НОО-и пероксидный анион-радикал О2 [89]. Сравнивая эффект воздействия на лигнин кислорода и пероксида водорода в целом, можно заключить, что деградация лигнина молекулярным кислородом сопровождается образованием хромофорных структур, тогда как преимущество пероксида заключается в разрушении таких структур. При отбелке целлюлозы пероксидом водорода лигнин не удаляется, а обесцвечивается [56, 1031. [c.252]

Эти равновесия осложняются медленным превращением гипохлорита в хлорид и хлорат, с происходящим в результате этого уменьшением активного хлора для отбелки. Эти побочные реакции происходят быстро для гипобро-мидных и еще быстрее для гипоиодидных систем. Знание того [344], что константа гидролиза хлора в воде равна 4,5ХЮ , а константа диссоциации хлорноватистой кислоты [345, 346, 347] около 4ХЮ , создает возможность путем вычисления определить, что составы разбавленных растворов, употребляемых на практике (содержащих больше или меньше 0,8 % активного хлора) меняются в зависимости от pH, как указано ранее. Свыше 95% активного хлора существует в виде недиссоциированной хлорноватистой кислоты в пределах рНотЗ до 6 при pH 9 около 97% присутствует в качестве иона гипохлорита, а в кислом растворе при pH 2 гидролиз дает около 32% активного хлора [82]. То, что скорость, при которой целлюлоза восстанавливает 0,04 и. гипохлорит натрия больше примерно в 10 раз при pH 7, чем при pH 4,6 или pH 9, говорит о том, что недиссоциированная хлорноватистая кислота легче окисляет целлюлозу, чем ион гипохлорита или активный хлор [66, 84, 348]. Более медленная реакция в кислом растворе сильно катализируется ярким дневным светом [79], реакция при pH 7—ультрафио-летовылш линиями в ртутном спектре [341], а окисление в каустической соде мерсеризующей концентрации, также является быстрым [66]. В результате этих окислений из отбеливаемых примесей образуются слабые органические кислоты, а из слабой хлорноватистой кислоты — сильная соляная кислота. Следовательно, щелочная белильная жидкость во время использования имеет тенденцию приблизиться к опасным пределам pH от 6 до 8, где переокисление, ведущее к деградации целлюлозы, происходит быстро [345]. Вследствие этого было тщательно изучено [345] как с теоретической [82], так и с практической [83] точек зрения, буферное действие присутствующего натриевого или кальциевого основания вместе с эффективностью добавления карбоната натрия или кальция, бората натрия, фосфатов, ацетата, цинкового и алюминиевого буферов. Однако отбелка может быть безопасно и быстро выполнена вблизи нейтральной точки при соблюдении некоторых определенных условий [83]. [c.186]