Ebook Kỹ thuật xenlulô và giấy: Phần 2

[r]

Chương 8

TẨY TRẮNG BỘT GIẤY

8.1 TỔNG QUAN QUÁ TRÌNH TẨY TRẮNG b ộ t g iấ y

8.1.1 V a i trò

T ẩy trắ n g là quá tr ìn h xử lý n h ằ m là m tá n g độ tr ắ n g cho b ộ t giấy

Q uá tr ìn h tẩ y tr ắ n g cần được thực h iệ n tro n g những điều k iệ n th íc h hợp

đ ể bảo đ ảm được những yêu cầu về:

- T ín h k in h tế: liê n quan trực tiế p đ ến hiệu quả quá tr ìn h tẩ y

- T ín h kỹ th u ậ t: b ột sau tẩ y có độ tr ắ n g tă n g như ng p h ả i bảo đảm

n h ữ n g yêu cầu về tín h n ă n g cơ lý (độ chịu lực) Đồng th ờ i độ tr ắ n g của

b ộ t đ ạ t được p h ải đủ b ền theo thời gian (có độ hồi m àu th ấ p )

- Có độ ô n h iễm th ấ p

N ội dung chủ yếu của chương này sẽ đề cập đến quy tr ìn h tẩ y trắ n g

b ộ t h ó a vì p h ả n ứng h ò a ta n lignin phức tạ p , đòi hỏi sự k ế t hợp của

n h iề u tá c n h ấ t, hơn là p h ả n ứng làm tr ắ n g lig n in cua bột cơ

8-1.2 C ơ sở lý th u y ế t c ủ a q u á trin h tẩ y tr ắ n g b ộ t g iấ y

X ét về ý nghĩa kỹ th u ậ t, tẩy trắ n g được xem là quá tr ìn h tin h c h ế - bao gồm sự p h â n hủy, sự th a y đổi, hoặc sự hò a ta n của lig n in , của nhữ ng

p h ầ n v ậ t châ١ hữu cơ có m àu, cũng nh ư cua những th à n h p h ầ n không

m ong m uôn k h ác n ằm tro n g th à n h p h ầ n bột K ết quả là tạ o ra b ộ t giây

tr ắ n g với nhữ ng tín h n á n g đ ạ t yêu cầu Các phương p h á p tẩ y tr ắ n g được chọn sao cho phù hợp với từng loại bột giây, như bột cơ và b ộ t hóa do có

h à m lượng, cấu true của lig n in khác n h au nên sẽ được tẩ y tr ắ n g bằng

h a i phương pháp hoàn to à n khác nhau

Mục đích của quá tr ìn h tẩ y tr ắ n g bột cư (còn gọi là b ộ t h iệ u su ấ t cao), m à ỏ đó lignin n ằ m tro n g bột như m ột th à n h p h ầ n sử dụng, là biến tín h cấu trúc lignin n à y sao cho chúng tr ở n ên sá n g m àu hơn ơ đây

k h ô n g có p h ản ứng hòa ta n của lignin, m à chỉ có p h ả n ứng là m trắ n g lignin

Còn quá trìn h tẩ y trắ n g bột hóa, có th ể nói rằ n g đó là sự nôì tiế p quá tr ìn h nấu n h ằm hòa ta n p h ần lig n in cồn n ằ m só t lại tro n g b ộ t giây sau k h i nấu Vì th à n h phần và cấu trú c của lig n in Tất phức tạ p , m à mỗi

tá c chã٠t h ó a học chỉ có k h ả n ă n g p h ả n ứng với m ột sô' cấu trú c đặc trư n g nào đó, n ê n để hòa ta n hiệu quả p h ầ n lig n in n à y người ta p h ả i k ế t hợp

sử d ụ n g n h iề u tá c c h â t khác nhau tro n g m ột quy tr ìn h tẩ y trắ n g

Từ đây ta th ấ y rằn g hóa học của quá tr ìn h tẩ y tr á n g chủ yếu liê n quan đ ến sự hòa ta n các cáu trú c lig n in tro n g th à n h p h ầ n bột h ó a học và đây c h ín h là nội dung của chương này T hông sô' được xem là đơn g iả n

và đ ịn h lượng để có th ể kiểm tr a quá tr ìn h tẩ y trắ n g bột hó a là chỉ sô' kappa

8.2 TÁC CHẤT TẨY TRẮNG BỘT GIÂY

8.2.1 P h ạ m vi sử d ụ n g

Trước đây (trước nàm 1980), các tá c châ't tẩ y trắ n g bột hóa được sử dụng ph ổ biến là clo, hypoclorit n a tri (hay canxi),'đioxytclo và xiit N gày nay, do n h ữ n g vâ'n đề ô n hiễm môi trường (có liên quan đ ến các d ẫ n

x u ất clorolignin), clo đã dần dần được th ay t h ế bởi nhữ ng tá c châ't k h á c

nh ư đioxyt clo, ozon, oxy và peroxyt hydrogen

T ác châ'y tẩ y tr á n g sử dụng chủ yếu cho bột cơ là peroxyt hydrogen Tuy n h iê n , k h i cần độ trắ n g cao, có th ể sử dụng th ê m tá c c h ấ t khử là

h y d ro su líĩt n a tri

8.2.2 T ê n g ọ i q u y ước

Đ ể đơn giản h ó a và có được sự tho'ng n h ấ t tro n g cách tr ìn h bày, các giai đ o ạn tẩ y trắ n g với một sô' hóa c h â t khác n h au được gọi tê n theo quy ước n h ư sau: '

- T ẩy tr ắ n g b ằn g dung dịch clo, được gọi là giai đoạn c

- T ẩy tr ắ n g b ằn g dung dịch đioxyt clo, được gọi là giai đoạn D

- T ẩy tr ắ n g b ằn g dung dịch hipoclorit (n a tri hoặc canxi), được gọi là giai đ o ạn H

- T ẩy tr ắ n g b ằn g ozôn, được gọi là giai đoạn z

- T ẩy trắ n g b án g oxy, được gọi là giai đoạn 0

٠ Tẩy trắ n g bằng dung dịch hydrogen peroxyt, được gọi là giai đoạn p

- Tẩy trắn g bằng h3^rosuirit n atri (N328204), được gọi là giai đoạn Y

- T hủy p h ân với xút (NaOH), gọi là giai đoạn E

TẨY TRẮNG BỘT GIẤY 2 7 3

K hi tẩ y tr ắ n g bột hóa, thường pỉhả؛ sử dụng n h ؛ều hOa c h ấ t ở n h iều

giai đ o ạn k h ác n hau, sự tổ hợp của các gia؛ đoạn này lậ p th ầ n h quy

trin h tẩ y trắng Các quy tr in h tẩy trá n g truyền thOng thư ờng b ắ t dầu

b ằn g h a i đoạn la c và E Sau CE có khoảng 80% lignln tro n g b ộ t dược

hòa ta n P h ầ n lig n in cOn lạ i tuy ít nhưng khó hòa ta n và có th ể dược giải q u y ết b ằn g các giai đoạn tẩ y với CIO2, H 2O2 hay hypoclorit Các quy

tr in h p h ổ b iế n có th ể là CEDED, CEHP, ODEDED, OZP

8.2.3 P h â n lo ạ i tá c châ't tẩ y trắn g

D ã từ r ấ t lâu, các tá c c h ấ t dược sử dụng dể tẩ y tr á n g b ộ t giấy là CI2, CIO2 và NaOCl Dây dược xem là những tác c h ấ t lý tưởng vì rẻ và có tin h chọn lọc cao tro n g p h ả n ứng với xenlulo và l i ^ i n N hưng k h o ả n g từ nhữ ng n ãm 1970 trở lại dây, vấn dề ô nhiễm môi trường gây r a do sự có

m ặ t của nhữ ng d ẫ n x u ất clo hữu cơ dã buộc ngườ؛ ta p h ả i th a y t h ế clo

b ằn g n hữ ng tá c c h ấ t mới ít ô nhiễm hơn K ết quả n ghiên c ư của n hữ ng

n âm g ần dây cho th ấ y là O2, О3 hay H 2O2 cO k h ả n ã n g là n h ữ n g tấ c ch ấ t

tẩ y tr ắ n g th a y t h ế n h iều hứa hẹn Dựa vào khả n ấ n g p h ẳ n ứng của chUng dối với lignin, người ta có th ể chia các tác c h ấ t tẩ y tr ắ n g ra làm

ba nhOm như dược tr in h bày tro n g bảng 8 1

٠

\

٠

ة P hán loại các tác chat tầy trắng bột g iầ y

nhOm

Cấu l٢úc được phẩn

Mọi cấu t٢ủc của lignin:

- vòng thơm

- nốỉ đôỉ

Cấu trúc phênolic với nhóm OH Cấu trUc carbonyl

MÔI trương axit

Gốc tự do Môi trưởng axit, trung tính hay kiểm

Aínhãn

VAÔ٠\ txuònq Ч\4п\

8.2.4 Đ iề u c h ế tá c c h ấ t tẩ y trắ n g

1· Điều chế oxy

Oxy được điều ch ế từ không khí bằng phương p h áp làm lạ n h và phương pháp h ấp phụ Phương pháp làm lạ n h được sử dụng rộ n g rã i hơn Oxy được cung cấp ở d ạn g lỏng trong các bình nén áp lực cao, hoặc

có th ể được cung cấp ngay tạ i chỗ nếu như nhà máy sử dụng lượng lớn

(>80 tâ n /n g à y ) và nitư cũng là một sản phẩm phụ dược tậ n dụng Oxy diều chê' th eo phương pháp hấp phụ sẽ cung cấp oxy dạng k h i và nO chỉ

th íc h hợp cho nhữ ng công nghệ sử dụng tại chỗ

T rong phương p h áp làm lạ n h ١ dầu tiên khOng k h i dược n é n , làm

lạ n h , tá c h nước, c o ^ và những tạp chất khắc KhOng k h i khô k ế do dược làm lạ n h và h ó a lỏng trong những thiê't bị làm lạn h Cuối cUng, không

k h i lỏng dược ch اm g cất dể thu Ο2, N 2 Điều ch ế Ο2 b ằn g phương pháp

h ấp phụ thực h iện tạ i n h iệ t độ phOng với ch ấ t h ấ p phụ rây p h â n tử Châ١ h ấp phụ n ày có khả nảng b ắ t giữ N 2 và nhữ ng tạ p chất khác

2- Điều chế clo và hydroxyt natri

CI2 và N aO H dược sản xuất r ấ t phổ biê'n b ằn g phương p h á p diện

p h â n N aC l, n hư

2NaCl ١ N ang tượng dtện 2Να ■¥ СІ2

Khi CI2 tạ o tạ i anod sẽ dược làm lạ n h ١ sục vào H 2SO4 dặc dể làm

k h a n nước và thường dược hóa lOng bằng quá tr in h nẻn tro n g buồng

lạn h N aO H thương dược cung cấp ở dạng dung dịch 50%% M ột số n h ầ

m áy gỉấy sử dụng hàm lượng ch ấ t tẩy cao, có th ể sả n xuất CI2 vầ NaOH

tạ i chỗ T rong n h to g n âm gần dây do vấn dề 0 n h iễ m môi trường gây ra

từ giai đoạn tẩ y bột giấy VỚI Clo, raà nền công nghiệp sả n x u ất hó a ch ấ t

có m ột sự m ấ t cân bằng vl sự tiêu thụ CI2 giảm m ạn h tro n g khi nhu cầu NaOH v ẫn tiế p tục gia táng Do vậy cần phải cố n hữ ng công nghệ sả n

x u ất N aO H mới, ví dụ phương phap kiềĩn hóa МйігСОз■

3~ Điều chế dung dịch hypoclorit

NaOCl dược sản xuất tạ i cấc nhà máy bằng p h ả n ứng của CI2 với NaOH 5% hay vơi sữa vôi

2ΝαΟΗ ﻪﻣ СІ2 ﻝ > NaOCl ﺩ ٢ NaCt ٢ НгО 2Са(ОН) ة ب 201 ة ц CalOCl ) ة ﺪﻣ CaCl.2.2ب Η2Ο ٠ ى ١١

D ây la p h ả n ứng th u ận nghịch nên cần phải cơ m ột lượng N aOH đủ

dư dể ưu tiê n p h ản ứng theo chiều bên phải vầ dồng thơi cũng n g ãn chận p h ả n ứng phân hủy hypoclorlt, th à n h clorat Tuy n h iên , p h ản ứng

p h ân hủy n ầy vẫn có th ể xảy ra tạj n h iệt độ cao ngay k hi có dư kiềm Vì nhữ ng p h ả n ứng nêu trê n lầ p h ản LÌng tơa n h iệ t n ê n cần p h ải làm lạ n h hỗn hợp p h ả n ứng dến 50.C

TẨY ĨRẦNG BỘT ﻡ ٦ ﺍﺓ ٧ 275

4- Đièu chế clorat natri

NaClOs là nguyên liệu cơ bản để sản xuất C10j, m ột tác ch ấ t tẩy

tr ắ n g r ấ t G٧nn trọ n g CUng di từ phản itng diện phân N aC l nhưng khOng

có m àn g ngàn dể tạo NaOCl Và để cO NaClO,؟ th i p h ải khống ch ế đế' dừng có kiềm dư P h ả n ứng phân hủy NaOCl tạo NaClOa la

Cho bay hơi dung dịch, NaCl kết tin h và ta sẽ th u dược dung dịch NaClO

Dung dịch n à y củng có th ể cho kết tin h dể thu tin h thế' NaClO,؟ Với nhữ ng n h s m áy có hệ th ố n g diều chế ClOs tạ i chỗ, có th ể sử dụng NaClOs ở d ạn g dung dịch mà khOng cần k ế t tin h Phương trin h tổng

qu át diều chê' NaClOa là

NaCl ﺩ ٢ ЗН2О 4 N a n g lượng diện 4 NaClOs ب ЗН2 5- Đ i b c h ế dioxyt clo

a )N g i ٠ y e n l y

CIO2 la c h ấ t k h í ở n h iệ t độ và áp suất khi quyển H óa lỏng ở l l٥c

Tuy n h iên , h ó a c h ấ t này không bền và cO khuynh hướng gây nổ khi ở

d ạng tin h k h iế t T rong hỗn hợp khi, nO dề dầng bị p h â n hUy bỏl tác dụng nhiệt, á n h sáng, thủy ngân và một số ch ấ t hữu cơ khác Hỗn hợp

có nồng độ ClOs cao (>20%) cO th ể gầy nổ CIO2 ta n tro n g nước tố t hơn CI2 ( 1 0 - l l ^ d ở 4٥C) Vì nó không th ể dược vận chuyển ở d ạn g tin h k h iế t hay ở dạng dung dịch nồng độ cao, CIO2 luôn luOn dược sả n xuất tạ i chỗ, phục vụ n ،a y cho công đoạn tẩy trán g bột của n h a máy Tổng quát, phương phẮp tạo CIO2 dựa vàọ hai phản ứng - hoặc la p h ả n ứng khử ion

CIO3 tro n g m ôi trư ơ ng axit, hoặc là phẳn ứng oxy hỏa ion CIO2'

CIO3' + 2H^ + e- ^ CIO2 + H 2O (7)

Phương p h ắp dựa vào p hản dng (7) phổ biến hơn nhiều so với

phương p h ip từ (s) vì cấc muối chlorit kha dất Phương p h ấp dựa vầo

p h ản ứng эху h ó a CIO2 cho hiệu suất cao, dược áp dụng, nhiều ở cấc phOng th i ạghiệm Việc chọn lựa các tác n h â n khử cho p h ẩ n ứng (7) sẽ

dược dựa vào mối tương quan gịữa diều kiện p h ản ầ g , sà n p h ẩm phụ,

hiệu quả kin h tế Các tác n h â n khử phổ biến là SO2 СН3ОН, Cl' vầ H2O2 A xit h a y dùng tạo môi trường la H 2SO4 hoặc H Cl vầ muối tạo

th ầ n h tương ^ g sẽ là НагЗО^ hoặc NaCl Cấc muối n ày có th ể dược thu

hồi ở d ạn g dung dịch hay tin h thể Ngoài ra, còn có các sả n p h ẩ m phụ

kh ác là H CO O H , CI2 và O2 Trong t ấ t cả các phương p h áp có t h ể tồ n tạ i

p h ả n ứng phụ là p h ả n ứng khử CIO3' th à n h c r

C ỈO 3 + 6H^ + 6e Cl' + 3 H 2 O (9)

C ần k hông c h ế điều kiện sao cho h ạ n ch ế được p h ả n ứng này

Khi khảo s á t cơ chế, n h ậ n th ấ y rằ n g tro n g các phương p h á p ion C1

giữ m ột vai trò quan trọ n g (vì nó luôn tồ n tạ i tro n g mọi hệ p h ả n ứng của

h ìn h th à n h của CIO2 nếu không có sự h iệ n điện của Cl tro n g h ỗ n hợp

p h ả n ứng lo n c r có th ể có m ặ t tro n g h ệ th ô n g p h ả n ứng b ằ n g sự kh ử

nhập liệu Rapson đã đề nghị cơ chế sau, xem Cl như m ột tác n h â n khử:

H C I O 3 + H C l H C IO 2 + H C Ỉ O (1 0)

H C I O 3 + H C IO 2 2 C I O 2

H C I O + H C l CI2

b) Hệ thống sản xuất:

M ột quy tr ìn h sản xuất CIO9 đơn giản tro n g điều k iện áp su ấ t k h í quyển được m inh h ọ a ô h ìn h 8.1

+ +

H2O H2O

(11)

(12)

H ìn h 8J : S ơ đồ tổng hợp CIO2 theo phương p h á p M althieson

TẨY TRẮNG BỘT GIẤY 277

Các quy tr ìn h phổ biến hay gặp là M althieson, Solvay và R2 Đó là nhữ ng quy tr ìn h lầ n lượt sử dụng các ch ấ t khử là SO2, CH 3O H và NaCl

Các công nghệ này thực h iệ n ở áp suất khí quyển, sử dụng không k h í để

tạo áp lực đẩy và để ph a loãng CIO2 Vào năm 1950, quy trìn h

M althieson giữ vai trò chủ lực, k ế đến là sự xuât h iệ n của quy trìn h Solvay và phương p h áp này đã gây được sự chú y đặc biệt

Phương trìn h đ iề u ch ế CIO2 theo phương pháp M althieson

Có m ột p h ả n ứng phụ có th ể xảy ra dưới điều k iệ n ax it k h ông cao làm giảm hiệu su â t là:

NữClOs + 3SO2 + 3ỈỈ2^ —^ NơCl + NŨ2S G4 (14)

Để tr á n h p h ản ứng này, cần bổ sung H2SO4, tuy n h iê n hiệu su ấ t của phương p h áp này chỉ đ ạ t được 87%

Phương trìn h đ iề u ch é CIO2 theo phương pháp Solvay

ềNaCỈOs 4 H2SO4 + CH3OH ^ 4CÌO2 + 2N a2 04 + HCOOH + 3H2O (15)

(H2SO4 có nồng độ 450٠500gr/l)

Phương p h áp M athieson và Solvay có ưu điểm là điều ch ế được CIO2 với h àm lượng CI2 th ấ p Vào những năm 1960, quy tr ìn h R2 - sử dụng tác

c h ấ t khử là N aCl, cũng là quy trìn h râ't phổ biến

Phương trin h tổng quát của quy trinh R ỉ

NaClO.ĩ + N aC l + H2S O4 CIO2 + 0,5 CI2 + N a2 04 + H2O (16) Quy trìn h R2 sả n x u ất 0;6 tâ n Cl2/tâh CIO2, điều n ày là m ột h ạ n chế lớn cho sả n xuất k h i muôh h ạ n ch ế vâh đề môi trường gây ra bởi clo

Quy trìn h bôc hơi ch ân không: Trong các quy tr ìn h nêu trê n , một vấn đề đ ặ t ra là tìm cách giảm lượng axit th ả i ra sau p h ả n ứng, k ế t tin h

để thu hồi N a 2S04٠ Phương pháp được đề nghị là cho bay hơi và làm

lạ n h dịch th ả i axit Dung dịch có chứa sả n phẩm phụ là CI2 dược sử dụng

để sả n xuất nước clo hay hypoclorit Thay th ế m ột p h ần H 2SO4 b ằn g HCl

đ ã làm xuất h iệ n quy tr ìn h R3 hay quy tr ìn h SVP HCl n ày được sin h ra

từ dung dịch có chứa CI2 cho p h ản ứng với H 2 hay với dung dịch SO2 tro n g nước

Phương trìn h tổng quát của quy trĩnh R3

NaClOs + H C l 4■ Ồ,5H2 04 CIO2 4■ Ồ,5N a2 04 + 0,5Cl2 (17)

Phương pháp sử d ụ n g chất k h ử là H2O2

2 N aClO :ị + H2O2 + H jS O i 2CỈO2 + O2 + N a-jSO j + 2H2O (18)

P h ả n ứng có ưu điểm là không sinh sản phẩm phụ CI2 Tuy n h iêu , điểm h ạ n c h ế cơ b ản là giá H 2O2 cao hơn so với các chât, khử khác

N hiều cô" g ắn g đã được thực hiện đế p h át triể n kỹ th u ậ t đ iện ph ân , chuyển muôi N a2SO^ hay N aC103 th à n h NaOH và axit

6- Đ iều c h ế p e ro x y t hydrogen

Phương p h áp được sử dụng rộng rãi n h á t để sả n x u ât H 2O2 là dựa vào p h ả n ứng tự oxy hóa khử của aiitraquinon (AQ) AQ được hydro hóa (với xúc tác) để tạ o hydroquinon, k ế đó sẽ cho sục k h í O2 sin h ra H 2O2

H 2O9 n ày sẽ được chiết bằng nước và làm dậm đặc, AQ sè được thú hồi Quy trìn h tổng hợp H 2O2 được m inh họa qua h ìn h 8.2

Không khí

R Hydrogenated R-Anthraquỉnone (RQA) R.Anthraqulnone

Tinh chế

Tháp trích ly.

Nước mém HRAQ = O 2 - H 2 O 2 + RAQ

Khí

Bơm nén

T ạ p c h ấ t.

H 2 O 2 thô (nống độ thấp)

H ìn h 8.2: S ơ đồ p h ả n ứng điều chế H2O2 từ antraquinon

Tồn trừ H 2O.2: H 2O2 cần được tồn trử ở điều k iệ n sao cho h ạn ch ế được sự tiế p xúc với các tạ p c h ấ t khác và sự sin h áp tro n g bể chứa (do

H 2O2 p h â n hủy sin h ra O2), do vậy bế chứa H 2O2 cần có hệ th ô n g van điều tiế t

TẨY TRẮNG BỘT GIẤY 27 9

7- Điều chế ozôn

Ozòn được sả n x u ất tạ i chỗ vì nó không bền N guyên liệu đế điều

c h ế ozôn là oxy Cần có một buồng phóm g điện cao áp để ozôn sin h ra nằni tro n g hỗ n hợp với khí oxy (có nồng độ k h o ản g 60-120gr/lit) Quy

tr ìn h sả n xu ấ t được tóm tắ t tro n g sơ đồ hình 8.3.

Đ iệ n c ự c n g o à i N ư ớ c lạnh

X

N ư ớ c lạnh

g a s

؟ 0

N ư ớ c lạnh Đ iệ n cự c tro n g

Hình 8.3: Sơ đồ tổng q u á t điều ch ế O3 từ O2

8.3 HÓA HỌC CỬA QUÁ TRÌNH TẨY TRẮNG bột GIẤY

P h ần này trìn h bày những p h ản ứng chính có th ể có giữa tác c h â t

tẩy trá n g và h a i th à n h phần cơ bản của bột giắy là lignin và h y d ra t

cacbon Đỏi với th à n h phần h y d rat cacbon, các p h ả n ứng oxy hóa cắ t

m ạch trong m ột số giai đoạn tá y tr ắ n g có cùng cơ chế, nèn đê cho việc

tr ìn h bày được n g ấn gọn, các phân ứng này sè được trìn h bày độc lập (rnột p h án các p h á n ứng này đã được trìn h bày tro n g chương 2 )

8.3.1 P h ả n ứ n g củ a h y d r a t ca c b o n với tá c c h ấ t tẩ y trắ n g

ĩ- Phản ứng cắt mạch hydrat cachon bằng sự tấn công trực tiếp lên liên kết glucoxit

Đây là trư ờ n g hợp của Cly và 0;؛ Trong giai đoạn c , phan ứng cát

m ạch hydrat cacbon hoàn to àn có th ể không chẽ ở m ột mức dộ th ích hợp nêu thực h iện p h án ứng tro n g điều kiện tối ưu Tuy nhiỏn luôn có sự

h ìn h th à n h gò'c tự do CP và nếu như không khống chế tót điều kiện

p h á n ứng (n h â t là n h iệ t độ), gôc cr^ sinh ra với nồng độ đu lớn, có th ề cắt mạch h y d ra t cacbon bằng sự tâ h công lên liên k ế t ête glucoxit Với ozôn là một p h â n tử lưỡng cực, đóng vai trò của tá c n h â n ái điện tử tâ h công vào ỉiẽn k ế t glucoxit hoặc liên k ết C-H ở Ci (H.8.4)

CH,OH CH20H

CH20H

R

CHgOH J— OH

C O O H

H ìn h 8Aa: T ấn công của gốc cư và p h â n tử lưỡng cực O3 vào Cj

CH.OH

H ìn h 8.46; T ấ n công của p h â n tử lưỡng cực O3 vào lien kết glucoxyt

2 P hản ứng oxy hỏa và cắt mạch hydrat cacbon trong cảc g ia i đoạn

tẩy trắ n g

Vì các tá c c h ấ t tẩ y trắ n g đa phần là những c h ấ t oxy hóa, n ên các nhóm OH bậc 1 và bậc 2 của phân tử xenlulô (hay hêm ixenlulô) sẽ bị oxy h ó a bởi các tá c n h â n này Đặc b iệt trong m ột sô' giai đoạn tẩ y trắ n g

có sự tạ o th à n h của gốc tự do OH٥ (như giai đoạn 0 ,z , P), p h ả n ứng oxy

h ó a của xenlulô sẽ càng xảy ra dễ dàng hơn và tạ o th à n h các câu trú c p

carbonyl glocoxy (cấu trú c B tro n g h ìn h 8.5) Khi p h ản ứng được thực

h iệ n tro n g môi trường kiềm (hoặc khi các xenlulô oxy h ó a này được chuyển qua m ột giai đoạn xử lý k ế tiếp thực h iệ n tro n g môi trư ờng kiềm ), th ì sẽ có p h ả n ứng thủy phân cắt m ạch các câu trúc p carbonyl glocoxy này Đồng thời với phản ứng thủy p hân, còn có p h ả n ứng oxy

hó a các cấu trú c keton (H.8.5)

N goài ra , còn có p h ả n ứng oxy hóa qua nhóm k h ử đầu m ạch h y d ra t cacbon (H 8 6 )

* P h ả n ứng oxy hóa xenlulô của gô'c O H CH2OH

\

R

OH

0

CHjOH

( B )