С технологией ученых Пермского Политеха производство древесной целлюлозы станет экологичнее

Древесная целлюлоза для химической переработки по своим свойствам существенно отличается от бумажной, из нее невозможно получить бумагу и картон. Целлюлозу для химической переработки используют в производстве пороха, вискозного и ацетатного шелка, кино- и фотопленки, пластмассы. Возрастающие требования к качеству сырья и экологичности всех производственных процессов вызывают необходимость постоянного совершенствования технологий отбелки целлюлозы. Именно этот этап производства связан с образованием высокозагрязненных сточных вод. Ученые Пермского Политеха предложили оригинальную технологию с использованием более экологичных реагентов для отбелки целлюлозы. Она позволит предотвратить образование и попадание токсичных соединений – диоксинов и дибензофуранов – в готовую продукцию и окружающую среду. Эти вещества не только токсичны, но и обладают канцерогенными и мутагенными свойствами. В этом их основная опасность.

Внедрение современной технологии ученых Пермского Политеха поможет решить вопрос импортозамещения. Разработка позволит заменить хлопковое сырье на более экологичную и экономичную отечественную древесину.

Исследование опубликовано в научном журнале «Химия растительного сырья», 2022.

Для отбелки целлюлозы очень часто применяют диоксид хлора. Его получают на специальном производстве из взрывоопасного хлората натрия. Такое производство может располагаться только на территории целлюлозно-бумажных предприятий, так как диоксид хлора не транспортабелен. Мы же заменили весь этот сложный участок с получением диоксида хлора одним реагентом – хлоритом натрия. Он растворим в воде, транспортабелен, и поэтому на предприятиях целлюлозно-бумажной отрасли нет необходимости в строительстве цеха пожаро- и взрывоопасного производства диоксида хлора. Это значительно облегчает все производство беленой целлюлозы. Аналогов такой отбелки целлюлозы в мировой практике нет, – рассказывает доктор технических наук, профессор кафедры технологии полимерных материалов и порохов Фирдавес Хакимова.

Делигнификация целлюлозы – удаление остаточного лигнина из волокон целлюлозы после варки – также является важным этапом. За рубежом он осуществляется с помощью кислорода и озона на оборудовании из сложных комплексов аппаратов, которые работают под давлением. Эту стадию производства пермские ученые заменили обработкой пероксидом водорода в кислой среде при атмосферном давлении.

При оптимальном подборе технологических параметров на различных ступенях обработки сырья можно получить хорошо очищенную от посторонних примесей целлюлозу с высокой белизной и показателями качества, которые соответствуют нормам. Применение пероксида водорода позволяет качественно изменить состав сточных вод и значительно сократить общий сброс загрязнений после отбелки, – рассказывает кандидат технических наук, доцент кафедры химических технологий Ольга Носкова.

Другими достоинствами этого метода является его относительно невысокая стоимость, а также более низкая коррозийная активность отбельного раствора, что увеличивает срок службы оборудования.

Внедрение предложенной учеными Пермского Политеха технологии не требует больших затрат. Разработкой заинтересованы предприятия оборонной, химической и целлюлозно-бумажной отраслей.