The influence of bleaching scheme technology on the content of total and bound chlorine in cellulose
Authors: Софронова Е.Д. , Липин В.А. , Орлова А.В. , Добош А.Ю. 
Published: September 2020

Наблюдается ужесточение требований по содержанию хлора в целлюлозе для санитарно-гигиенических изделий и ряда других целей. Содержание хлора в целлюлозе зависит от применяемой схемы отбелки. В процессе отбелки с применением молекулярного хлора, диоксида хлора или гипохлорита натрия небольшая часть соединений хлора присутствует в целлюлозном волокне. На большинстве современных предприятий применяется технология ECF, где в качестве альтернативы молекулярному хлору на одной или нескольких ступенях используются диоксид хлора (ClO2) или гипохлорит натрия (NaClO). Также существует технология отбелки TCF, которая позволяет полностью отказаться от применения хлорсодержащих агентов путем использования только кислородсодержащих реагентов, таких как кислород, пероксид водорода, озон. Применение полностью бесхлорных технологий ограничено в виду высокой себестоимости продукции при сравнительных качественных характеристиках продукции. Проведен анализ образцов целлюлозы различных производителей. Определение содержания общего хлора и органически связанного хлора осуществлялось путем сжигания пробы целлюлозы при температуре от 950 до 1000 С. Анализ образцов целлюлозы российских заводов показал, что в целлюлозе, полученной с использованием схем отбелки КЩОД0ЩП1Д1ЩП2Д2К и Д0ЩОПД1ЩПД2К, содержание хлора в готовой продукции меньше всего. Это может объясняться тем, что кислородно-щелочная обработка позволяет эффективно снизить содержание лигнина. Низкое содержание последнего позволяет сократить количество используемого диоксида хлора на стадиях Д. По совокупности предъявляемых к целлюлозе свойств и экономических показателей наиболее приемлемыми являются схемы отбелки с оптимизированными расходами диоксида хлора и пероксида водорода, озона без использования молекулярного хлора (ECF-light). Они позволяют достичь низкого содержания соединений хлора в целлюлозе, близкого к технологии TCF.

There is a tightening of requirements for the content of chlorine in cellulose for sanitary products and a number of other purposes. The chlorine content in cellulose depends on the bleaching scheme used. In the bleaching process using molecular chlorine, chlorine dioxide or sodium hypochlorite, a small part of the chlorine compounds is replaced on cellulose fiber. Most modern plants use ECF technology, where, as an alternative to molecular chlorine, chlorine dioxide (ClO2) or sodium hypochlorite (NaClO) is used at one or several stages. There is also TCF bleaching technology, which allows you to completely abandon the use of chlorine-containing agents by using only oxygen-containing reagents such as oxygen, hydrogen peroxide, ozone. The use of completely chlorine-free technologies is limited in view of the high cost of production with comparative qualitative characteristics of the products. Pulp samples from various manufacturers were analyzed. The determination of total chlorine and organically bound chlorine was carried out by burning a cellulose sample at a temperature of from 950 to 1000 C. Analysis of cellulose samples from Russian plants showed that in the pulp obtained using the bleaching scheme O1D0EP1D1EP2D2A and D0EOPD1EPD2A bleaching schemes, the chlorine content in the finished product is the least. This can be explained by the fact that oxygen-alkaline delignification can effectively reduce the lignin content. The low content of the latter makes it possible to reduce the amount of chlorine dioxide used in stages D. According to the combination of properties and economic indicators presented to cellulose, bleaching schemes with optimized consumption of chlorine dioxide and hydrogen peroxide, ozone without the use of molecular chlorine (ECF-light) are most acceptable. It allows to achieve a low content of chlorine compounds in cellulose, close to TCF technology.