KRALJEVINA JUGOSLAVIJA
UPRAVA ZA ZAŠTITU
Klasa 55 (3)
INDUSTRISKE SVOJINE
Izdan 1 maja 1935.
PATENTNI SPIS BR. 11568
Dr. chem. Palazzo Francesco Carlo i Dr. chem. Palazzo Fortunato,
Firenza, Italija.
Postupak za beljenje, oplemenjavanje i kotoniziranje sirove celuloze.
Prijava od 25 maja 1934.	Važi od 1 avgusta 1934.
Traženo pravo prvenstva od 12 februara 1934 (Italija).
Predmet ovog pronalaska jeste postupak za beljenje, oplemenjavanje i kotoniziranje sirove celuloze, naročito celuloze iz drveta.
U industriji celuloze je poznato, da se javljaju velike teškoče pri čiščenju sirove celulozne materije. Ovo je naročito slučaj, kad je u pitanju da se postigne snežna belina i srazmerno velika sadržina alfa-celuloze bez večeg gubitka materije i bez oštečenja vlakana. Što do sada proizvedene celuloze iz drveta sa visokom sadržinom alfa-celuloze nisu našle primenu u rejon-skoj industriji i u drugim srodnim granama, ima krajnji uzrok u torne, što one, čak i kad su slobodne od nedostataka, ne mogu da se izvode po pristojnim cenama, i to kako usled srazmerno skupnog radnog postupka tako i usled srazmerno male dobiti (iskoriščenja) u sravnjenju prema upo-trebljivoj širovoj celulozi.
Takodje je i jednostavno beljenje, čak i kad se se ne teži za večom od normalne sadržine alfa-celuloze, naime 87—89% kod suve mase, skopčano sa veoma visokim proizvodnim troškovima, ako beljeni ma-terijal treba da udovolji naročito visokim zahtevima izvodjenja viskoze.
Ovaj pronalazak teži sada za tim, da tehničke i ekonomske nezgode, koje postoje i kod najmodernijih postupaka za čiščenje, potpuno odstrani. Postiže se ne samo na najbolji način veliki stepen beline i više ili manje visoka sadržina alfa-celuloze u
vezi sa znatnom otpornošču vlakana, več se postiže i zadovoljavajuča dobit (iskori-ščenje) konačnog produkta, i to pri ume-renim proizvodnim troškovima, koji potiču ne samo od boljeg iskoriščenja, nego i od manje potrošnje reagencija i od srazmerno kratkog trajanja prerade.
Po pronalasku se prednje koristi, koje su do sada bar delom smatrane za neudru-žive, postižu time, što se s jedne Strane pojedini stupnji tretiranja predvidjaju na najpodesniji način i s druge strane, što se rad poslednjih prilagodjava vrsti željenog konačnog produkta. Ronačni produkat može pri torne, dok on uvek pokazuje izvrsnu belinu, ipak postizavati različite stupnje oplemenjavanja, prema torne, kako je to odredjeno za proizvodjenje hartije ili re-jonsko proizvodjenje, ili pak isti može takodje sa veoma dobrim uspehom služiti kao zamena za pamučni inter kod izvodjenja nitroceluloze, acetil-celuloze ili t. sl.
Kod oplemenjavanja celuloze iz drveta mora se naravno več usled načina kako je do sada izvodjeno — naime sa prilično intenzivnim radnim postupkom i hemiskim reagencijama — neminovno i u najboljem slučaju imati znatno smanjenje dobiti (iško-riščenje), koje nesumnjivo ne stoji ni u kakvom odnosu prema količinama lignina i hemiceluloze, koje se sadrže u sirovim celulozama. Tome nasuprot ovaj se pronalazak jasno i osobeno odlikuje od do sada
Din. 10.—'
upotrebljenih postupaka za beljenje i ople-menjavanje time, što bez ostataka uklanjanje lignina i njegovih derivata n i j e bezuslovno vezano za jednovremeno, radi postizanja snežne i trajne beline, neizostavno uklanjanje znatnog dela hemiceluloze.
S druge Strane mogu i naknadnim dejstvom izabranih reagencija pod izvesnim uslovima pri zadovoljavajučim dobitima biti postignute veoma visoke sadržine alface-iuloze.
Pored izvršno beljene oplemenjene celuloze sa sadržinom 90 — 92°/0 alfa cem-loze, koja može nači veliku potrošnju u industriji hartije i za spravljanje viskoznog reona u konkurenciji sa najboljim beljenim celulozama svetskog tržišta, omogučuje po-stupak po ovom pronalasku i druge vrste proizvoda, koje su isto tako potpuno slo-bodne od lignina, i čija sadržina hemiceluloze stalno opada. Najviše oplemenjavanje u ovom smislu predstavlja kotoniziranje, i to se dobija proizvod, koji ima visoku sadržinu alfa-celuloze (96 — 97%), veoma malu sadržinu hemi-celuloze zanemarajuču sadržinu pepela (0,16 — 0,12%) i u etru rastvorljivih materija (0,12 ~ 0,08%), mali bakarni broj (ispod 1) i najzad je takodje potpuno Slobodan od lignina. Ovaj pro-dukat može sa najboljim uspehom biti upotrebljen kao zamena za pamučni inter naročilo kod spravljanja nitroceluloze, ace-tilceluloze, bakarnoamonijačne svile i t. sl.
Iz prednjega se može lako videti, da dalekosežne mogučnosti primene pronalaska na veoma povoljan način uslovljuju i eko-nomnost postupka, jer se troškovi, koji se stupanjski povečavaju, od izvodjenja beljene oplemenjene celuloze do izvodjenja kolonizirane, celuloze, nalaze u odgovarajučem odnosu sa postignutim stepenem oplemenjavanja, tako, da su i viši proizvodni troškovi kolonizirane celuloze u odnosu prema onima beljene, opleme njene celuloze, odnosno oplemenjene celuloze za superviskozu obilno premašeni dalekosežnij m i korisnijim mogučnosbma primene novog proizvoda.
Ali u odnosu načina tretiranja i njego-vog rasporeda mora još naročito da se istakne, da ishodna materija, ma kakav stepen oplemenjavanja da se teži, ne biva izlagana nikakvom toplom niti hladnom prethodnom tretiranju alkalnim materijama. Prvi stupanj postupka sastoji se u svakom slučaju u tretiranju sirove celuloze hlornom vodom. Pod bliže navedenim uslovima deluje ova reagencija po izboru na lignin, i veča količina poslednjega može stoga lako biti otklonjena time, što se po tretiranju hlornom vodom vrši naročito alkalno i sulfitno tretiranje, koje, ne delu-
juči na samu celulozu, konačno dovodi u rastvor hlorne derivate lignina. Po ovom stupnju tretiranja na vlaknima zaostale, veoma male količine lignina bivaju najzad uklonjene stvarnim beljenjem kao trečim stupnjem tretiranja, pri čemu konačni proizvod dobija izvrstan snežno beli izgled.
Ali dok sad belina, ma da ona u pronalasku pokazuje naročito osobene odlike, ostaje u svakom slučaju ista, ma kakva bila vrsta oplemenjenog proizvoda, to se izmedju delovanja hlornom vodom i beljenja, umetnuto tretiranje alkalijem i sulfitom razlikuje trajnošču i intenzitetom uvek prema željenom stupnju oplemenjavanja. Tako na primer kod izvodjenja beljene oplemenjene celuloze lužina ne sadrži nikakakav Slobodan alkah, i tretiranje se izvodi ispod 100° C toplote. Kod kotoniziranja mora tretiranje m pored hlornih derivata lignina jednovremeno biti uklonjen največi deo hemiceluloze; tretiranje se u ovom slučaju sastoji u, pri preko 100° C toplote sprovedenom, kuvanju sa jednom drugom lužinom koja umesto natrijumkarbonata sadrži natrijum-bidrat.
Praktično izvodjenje ovog postupka ne pruža nikakvih teškoča i takodje mašinski ne pretstavlja nikakve naročite zahteve. Osi m toga pak postupak ima veliku prilagodljivost, koja omogučuje, da se osobine proizvoda i naročito i njihovi proizvodni troškovi prilagode više ili manje plemenitim ciljevima upotrebe. Takodje kao sirove materije mogu biti upotrebljene različite vrste celuloze, od dobrih koje se lako bele pa do srednjih, tvrdih, celuloza, koje sa-drže srazrr.erno veliku količinu lignina.
Hlorna voda za uvodno tretiranje upo-trebljava se sa prosečnom koncentrisanošču od 0,30 — 0,40 %, kako se ona bez teškoča može proizvesti iz tečnog ili gasovi-tog hlora bez zametnog ili skupog uredjaja. U ovoj koncentrisanosti se ona celaloznoj kaši, koja je več približno na 8 % suve mase zgusnuta, dodaje u takvoj količini, da na 100 delova vazdušno suvo računate sirove celuloze 2 — 3 dala hlora, pri čemu tako koncentrisanost celuloze spada na 5-6 %• Trajanje tretiranja radnog inaterijala pomoču reagence iznosi obično 3-4 časa. Naravno da se u suštini pronalaska ništa ne menja, kad se prema prirodi celuloze, koja sadrži više ili manje lignina ili prema načinu izvodjenja postupka se cirkulišučim ili mirnim kupatilom, trajanje ograniči na dva časa ili protegne na pet časova. Dalje mogu napred navedeni odnosi da se u izvesnoj meri menjaju, a da suština postupka ne bude promenjena, dok je u odnosu na količinu hlora utvrdjeno kao pravilo, da dejstvo ostaje strogo ograničeno
na stupanj hlorisanja lignina, bez nastajanja beljenja celuloze.
Po svršetku hlorisanja i uklanjanja je-dnog dela lužine prirodnim ocedjivanjem u kadama sa izbušenim dnom, oslobadja se posle dva pranja celulozna kaša dalje od jednog velikog dela pomoču kakve centrifugalne preše ili pomoču kakve podesne preše u vidu puža, i povrgava se tretiranju sa alkalnom i sulfitnom lužinom, čiji je sastav promenljiv prema željenom kona-čnom proizvodu.
Za postizavanje beljene oplemenjene celuloze koristi se lužina koja sadrži 0,4 °/o bezvodni natrijumsulfit i 0,4 °/0 bezvodni natrijumkarbonat, i to u odnosu (8 : 1) na sirovu celulozu, koja je računata kao va-zdušno suva. Tretiranje pomoču ove lužine vrši se u otvorenim, posredno grejanim sudovima pri 80—90° toplote i završava se približno za vreme od jednog časa.
Da bi se dobila plemenita celuloza za superviskozu sa 92 — 94 % alfa celuloze, koristi se lužina, koja sadrži 0.5 °/o bez-vodnog natrijumkarbonata i 0.1 °/0 natrijum-hidrata, i koja se isto tako primenjuje u odnosu 8 : 1 računalo na vahdušno suvu sirovu celulozu. Kuvunje se ipak vrši u kotlovima koji su snabdeveni crpkama za tečnost, pod pritiskom od 1 atm. a za vreme od 1 — 2 časa.
Za izvodjenje kolonizirane celuloze sa gore pomenutim osobinama upotrebljuje se pak lužina drugog sastava, koja pored 0,5 — 0 7% bezvodnog natrijumsulfita sadrži 0,75 do 1,25 natrijumhidrata. Odnos količina je opet 1:8. Uslovi kuvanja su pak malo drukčiji, pošto se kuvanje pri pritisku od 2 atm. izvodi za 2 — 3 časa. Ove srednje vrednosti mogu takodje i u ovom slučaju da se menjaju u zavisnosti od siro-vine ili od sudova za kuvanje, a da se ne izadje iz okvira ovog pronalaska.
Po završetku kuvanja se celulozni ma-terijal obilno ispira u kakvoj kadi ili kakvom kotlu, i zatiin se u kakvom jako razblaže-nom, jednoprocentnoin rastvoru kalijumhi-permanganata meša u slabo (2%) sumpor-nom zakišeljenom rastvoru. Ovaj rastvor deluje, čak i onda kad je razblažen znatnom količinom vode sa kojom je celuloza pomešana, veoma brzo, i to u izboru na malu količinu lignina koji se još nalazi na vlaknima.
Sama celuloza pak ostaje potpuno pošte-djena usled velike razblaženosti i kratkog trajanja dodira. Mali višak permanganata i na vlaknima nataloženi manganov oksid, bivaju lako razloženi pomoču sledečeg tretiranja, kratkog trajanja i pri običnoj temperaturi, kakvim vodenim rastvorom anhidrida sumpo-raste kiseline, pri čemu jednovremeno veliki deo pepela biva uklonjen iz celuloze.
Beljenje se, kao što je u industriji celuloze uobičajeno, izvodi pomoču kružečeg kupatila i zatim pomoču obilnog ispiranja vodom. Po torne se proizvod, da bi se doveo u oblik pahuljica, izlaze centrifugalnem dejstvu ili se na kakvoj beskonačnoj mašini preradjuje u tabake ili tanke listove.
Patentni zahtevi:
1.	Postupak za beljenje, oplemenjavanje i kotoniziranje sirove celuloze, naznačen time, što se sirova celuloza, koja treba da se obradjuje, hloriše u hlornoj vodi, pri čemu se količina reagencija treba da po-desi prema sadržini lignina u celulozi.
2.	Postupak po zahtevu 1, naznačen time, što se hlorirani materijal dalje izlaže tretiranju alkoholnom i sulfitnom lužinom, koja prema vrsti proizvoda, koji treba da se izvede, sadrži ili samo natrijumsulfit i natrijumkarbonat u 0,4 procentnoj koncen-trisanosti, ili pak obe ove soli u 0,5 proncentnoj koncentrisanosti u vezi sa na-trijumhidratom u 0,1 procentnoj koncentrisanosti ili još natrijumsulfit u 0,5 - 0,75 procentnoj koncentrisanosti, dok trajanje tretiranja varira izmedju 1 do 3 časa, i tretiranje se može izvoditi pri manjim temperaturama od 100° C (naime od 80° C — 90° C) ili pri višim temperaturama, koje odgovaraju pritiscima od 1-2 atmosfere.
3.	Postupak po zahtevu 2, naznačen time, što materijal, koji je tretiran alkalnom i sulfitnom lužinom biva beljen slabo za-kišeljenim sumpornom kiselinom rastvorom kalijumpermanganata, i, na kraju, tretira-njem rastvorom razblažene sumporaste kiseline biva oslobodjen od največeg dela mineralnih materija.


. .................................................................................................................................................................................;..................................................................................................................... .

.
-
.