BRPI0619765B1

BRPI0619765B1 - process for preparing a high yield pulp

Info

Publication number: BRPI0619765B1
Application number: BRPI0619765A
Authority: BR
Inventors: Eva Linnea Elisabeth Wackerberg; Karin Susanne Maria Walter; Magnus Lars Paulsson
Original assignee: Akzo Nobel Nv
Priority date: 2005-12-02
Filing date: 2006-11-08
Publication date: 2016-12-13
Also published as: AU2006321020A1; CN101321908B; RU2380466C1; ATE514813T1; CA2631545C; EP1954871B1; EP1954871A1; NO20082435L; WO2007064287A1; AR057948A1; NZ568622A; ZA200805755B; CN101321908A; BRPI0619765A2; AU2006321020B2; JP5091154B2; NO339754B1; JP2009529609A; CA2631545A1

Abstract

processo de produzir polpa de alto rendimento. a presente invenção refere-se a um processo para preparar uma polpa de alto rendimento compreendendo a) tratar um material contendolignocelulose quimicamente por meio de um sistema de oxidação compreendendo pelo menos um oxidante não enzimático substancialmente isento de ozônio e diáxido de cloro e um ativador em um ph de cerca de 2 a cerca de 6,5; e b) tratar o material contendo lignocelulose mecanicamente durante um tempo suficientepara produzir uma polpa de alto rendimento, em que o material contendo lignocelulose é quimicamente tratado antes e/ou durante qualquer estágio de tratamento mecânico, e em que o material contendo lignocelulose não é quimicamente tratado em um ph de cerca de 11,5 a cerca de 14 entre os estágios a) e b).process of producing high yield pulp. The present invention relates to a process for preparing a high yield pulp comprising (a) treating a chemically cellulose-containing material by means of an oxidation system comprising at least one substantially non-enzymatic oxidant free of chlorine dioxide and an activator in a ph of about 2 to about 6.5; and b) treating the lignocellulose-containing material mechanically for a time sufficient to produce a high yield pulp, wherein the lignocellulose-containing material is chemically treated before and / or during any stage of mechanical treatment, and wherein the lignocellulose-containing material is not chemically treated. at a ph of from about 11.5 to about 14 between stages a) and b).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PROCESSO PARA PREPARAR UMA POLPA DE ALTO RENDIMENTO". A presente invenção refere-se a um processo para produzir uma polpa de alto rendimento a partir de um material contendo lignocelulose.Invention Patent Descriptive Report for "Process for Preparing a High Yield Pulp". The present invention relates to a process for producing a high yield pulp from a lignocellulose-containing material.

Antecedentes da Invenção Produção realçada e utilização eficiente de produtos lignoceiuiósicos são questões de alta importância tanto para a indústria de polpa e papel quanto para a sociedade. A produção de polpas mecânicas e quimimecânicas é um modo eficiente de usar os recursos naturais mundiais visto que o rendimento destes processos de fabricação é alto e o impacto ambiental é relativamente baixo. A extração de polpa mecânica e quimimecânica constitui cerca de 25 % da produção de fibra virgem total no mundo. Uma desvantagem com os processos de extração de polpa mecânica é o alto consumo de energia que representa cerca de 20 % da demanda de energia da fabricação de papel no mundo, A energia sozinha representa 25 a 50 % do custo de fabricação total de uma polpa termomecâníca (TMP) dependendo de onde no mundo o moinho de polpa mecânica está localizado. Em um moinho de TMP, cerca de 80 % da energia é consumida durante a refinação de linha principal (primária, secundária etc.), refinação de refugo e baixa consistência. O restante da energia é consumida em bombas, agitadores, telas, sopradores, ventiladores e actonadores mecânicos. Isto significa que a maioria da energia é usada para a separação da fibra e para o desenvolvimento das fibras para torná-las adequadas para o uso final definido. Portanto é extremamente importante encontrar modos adequados de reduzir o consumo de energia. Entretanto, um processo que reduz o consumo de energia durante a produção de polpa mecânica é de interesse limitado para produtos convencionais se a resistência da polpa ou papel é, ao mesmo tempo, substancialmente reduzida ou se o efeito ambientai é substancialmente prejudicado. A EP 494 519 A1 refere-se a um processo compreendendo impregnar fragmentos com uma solução de peróxido alcalina contendo estabilizadores para peróxido seguido por desfibração mecânica, em que os fragmentos de madeira são pré-tratados antes da impregnação com peróxido. Entretanto, o processo da EP 494 519 A1 envolve investimento extensivo e não resulta em economia de energia suficiente com propriedades de rendimento de polpa e polpa mantidas.BACKGROUND OF THE INVENTION Enhanced production and efficient use of lignochoic products are issues of high importance to both the pulp and paper industry and society. Mechanical and chemimechanical pulp production is an efficient way to use the world's natural resources as the yield of these manufacturing processes is high and the environmental impact is relatively low. Mechanical and chemimechanical pulp extraction constitutes about 25% of total virgin fiber production in the world. A disadvantage with mechanical pulp extraction processes is the high energy consumption which accounts for about 20% of the world's papermaking energy demand. Energy alone accounts for 25 to 50% of the total cost of manufacturing a thermomechanical pulp (TMP) depending on where in the world the mechanical pulp mill is located. In a TMP mill, about 80% of the energy is consumed during mainline refining (primary, secondary etc.), refuse refining and low consistency. The rest of the energy is consumed in pumps, agitators, screens, blowers, fans and mechanical activators. This means that most of the energy is used for fiber separation and fiber development to make it suitable for the defined end use. Therefore it is extremely important to find suitable ways to reduce energy consumption. However, a process that reduces energy consumption during mechanical pulp production is of limited interest for conventional products if the strength of the pulp or paper is at the same time substantially reduced or if the environmental effect is substantially impaired. EP 494 519 A1 relates to a process comprising impregnating fragments with an alkaline peroxide solution containing peroxide stabilizers followed by mechanical defibration, wherein the wood fragments are pretreated prior to peroxide impregnation. However, the process of EP 494 519 A1 involves extensive investment and does not result in sufficient energy savings with maintained pulp and pulp yield properties.

Um objetivo da invenção é reduzir o consumo de energia em um processo que é simples para instalar em um processo de extração de polpa de alto rendimento e sem reduzir substancialmente o comprimento da fibra ou propriedades de resistência da polpa produzida. Um outro objetivo da presente invenção é fornecer um tal processo enquanto mantendo o rendimento da polpa em um nível aceitável. Uma outra intenção da presente invenção é fornecer um processo facilitado sem necessidade de investimentos consideráveis. Uma outra intenção é fornecer um processo na ausência de estágios de tratamento alcalino enquanto melhorando ou pelo menos não substancialmente afetando as propriedades da polpa de alto rendimento obtida, por exemplo, propriedades de resistência. A invenção A presente invenção refere-se a um processo para preparar uma polpa de alto rendimento compreendendo a) tratar um material contendo lignocelulose quimicamente por meio de um sistema de oxidação compreendendo pelo menos um oxidante não enzimático substancialmente isento de ozônio e dióxido de cloro e um ativador em um pH de cerca de 2 a cerca de 6,5; e b) tratar o material contendo lignocelulose mecanicamente durante um tempo suficiente para produzir uma polpa de alto rendimento, em que o material contendo lignocelulose é quimicamente tratado antes e/ou durante qualquer estágio de tratamento mecânico, e em que o material contendo lignocelulose não é quimicamente tratado em um pH de cerca de 11,5 a cerca de 14 entre os estágios a) e b).An object of the invention is to reduce energy consumption in a process that is simple to install in a high yield pulp extraction process and without substantially reducing the fiber length or strength properties of the pulp produced. Another object of the present invention is to provide such a process while maintaining pulp yield at an acceptable level. Another intention of the present invention is to provide a facilitated process without the need for considerable investment. Another intention is to provide a process in the absence of alkaline treatment stages while improving or at least not substantially affecting the properties of the high yield pulp obtained, for example, strength properties. The invention The present invention relates to a process for preparing a high yield pulp comprising a) treating a lignocellulose-containing material chemically by means of an oxidation system comprising at least one non-enzymatic oxidant substantially free of chlorine dioxide and an activator at a pH of from about 2 to about 6.5; and b) treating the lignocellulose-containing material mechanically for a time sufficient to produce a high yield pulp, wherein the lignocellulose-containing material is chemically treated before and / or during any stage of mechanical treatment, and wherein the lignocellulose-containing material is not chemically treated. treated at a pH of from about 11.5 to about 14 between stages a) and b).

De acordo com uma modalidade, o pH é de cerca de 2,5 a cerca de 6, por exemplo de cerca de 2,5 a cerca de 5,5 ou de cerca de 3 a cerca de 5,5 tal como de cerca de 3 a cerca de 4. De acordo com uma modalidade, o pH é de cerca de 3,5 a cerca de 5.According to one embodiment, the pH is from about 2.5 to about 6, for example from about 2.5 to about 5.5 or from about 3 to about 5.5 such as about 3 to about 4. According to one embodiment, the pH is from about 3.5 to about 5.

De acordo com uma modalidade, o material contendo lignocelulose não é quimicamente tratado entre os estágios a) e b) em um pH de cerca de 7 a cerca de 14, por exemplo de cerca de 8 a cerca de 14 ou de cerca de 9 a cerca de 14, por exemplo, de cerca de 10 a cerca de 14 ou de cerca de 10,5 a cerca de 14 ou de cerca de 11 a cerca de 14.According to one embodiment, the lignocellulose-containing material is not chemically treated between stages a) and b) at a pH of from about 7 to about 14, for example from about 8 to about 14 or from about 9 to about. from 14, for example, from about 10 to about 14 or from about 10.5 to about 14 or from about 11 to about 14.

De acordo com uma modalidade, o material contendo lignocelulose não é quimicamente tratado antes do estágio a) em um pH de cerca de 7 a cerca de 14, por exemplo de cerca de 8 a cerca de 14 ou de cerca de 9 a cerca de 14, por exemplo, de cerca de 10 a cerca de 14 ou de cerca de 10,5 a cerca de 14 ou de cerca de 11 a cerca de 14 ou de cerca de 11,5 a cerca de 14. O termo polpa de alto rendimento pode compreender por exemplo, polpa mecânica (MP), polpa mecânica de refinador (RMP), polpa mecânica de refinador pressurizado (PRMP), polpa termomecânica (TMP), polpa química termomecânica (TMCP), TMP de alta temperatura (HT-TMP) RTS-TMP, Termopolpa, polpa mecânica (GW), polpa mecânica dè desfibrador (SGW), polpa mecânica de desfibriladores sob pressão (PGW), polpa mecânica sob superpressão (PGW-S), polpa termomecânica (TGW), polpa termomecânica de desfibrador (TSGW), polpa quimimecânica (CMP), polpa quimimecânica de refinador (CRMP), polpa quimitermomecânica (CTMP), CTMP de alta temperatura (HT-CTMP), polpa termomecânica modificada com sulfito (SMTMP), CTMP de refugo (CTMPr), CTMP de polpa de madeira (G-CTMP), polpa semlquímica (SC), polpa semiquímica de sulfito neutro (NSSC), polpa de sulfito de alto rendimento (HYS), polpa biomecânica (BRMP), polpas produzidas de acordo com o processo OPCO, processo de extração de polpa por explosão, processo Bi-Vis, processo de sulfonação com água de diluição (DWS), processo de fibras longas sulfonadas (SLF), processo de fibras longas quimicamente tratadas (CTLF), processo CMP de fibras longas (LFCMP) ou quaisquer modificações e combinações destes. De acordo com uma modalidade, a polpa de alto rendimento tem um rendimento de pelo menos cerca de 60 %, por exemplo pelo menos cerca de 70 %, ou pelo menos cerca de 80 %, ou pelo menos cerca de 85 %. De acordo com uma modalidade, a polpa de alto rendimento tem um rendimento de pelo menos cerca de 90 % tal como pelo menos cerca de 95 %. A polpa pode ser uma poipa branqueada ou não branqueada.According to one embodiment, the lignocellulose-containing material is not chemically treated prior to stage a) at a pH of from about 7 to about 14, for example from about 8 to about 14 or from about 9 to about 14. e.g. from about 10 to about 14 or from about 10.5 to about 14 or from about 11 to about 14 or from about 11.5 to about 14. The term high yield pulp may comprise for example mechanical pulp (MP), refiner mechanical pulp (RMP), pressurized refiner mechanical pulp (PRMP), thermomechanical pulp (TMP), thermomechanical chemical pulp (TMCP), high temperature TMP (HT-TMP) RTS-TMP, Thermopoly, Mechanical Pulp (GW), Defibrillator Mechanical Pulp (SGW), Pressure Defibrillator Mechanical Pulp (PGW), Overpressure Mechanical Pulp (PGW-S), Thermomechanical Pulp (TGW), Thermechanical Pulp Pulp (TSGW), chemimechanical pulp (CMP), refiner chemimechanical pulp (CRMP), chemitermomechanical pulp (CTMP) High Temperature (HT-CTMP), Sulphite Modified Thermechanical Pulp (SMTMP), Waste CTMP (CTMPr), Wood Pulp CTMP (G-CTMP), Semi-Chemical Pulp (SC), Neutral Sulfite Semi-Chemical Pulp (NSSC), high yield sulfite pulp (HYS), biomechanical pulp (BRMP), pulps produced according to OPCO process, blast pulp extraction process, Bi-Vis process, dilution water sulfonation process (DWS), process sulfonated long fiber (SLF), chemically treated long fiber process (CTLF), long fiber CMP process (LFCMP) or any modifications and combinations thereof. According to one embodiment, the high yield pulp has a yield of at least about 60%, for example at least about 70%, or at least about 80%, or at least about 85%. According to one embodiment, the high yield pulp has a yield of at least about 90% such as at least about 95%. The pulp may be a bleached or unbleached poipa.

De acordo com uma modalidade, o material contendo lignocelulose compreende madeira não desfibrada. De acordo com uma modalidade, o material contendo lignocelulose compreende material contendo lignocelulose mecanicamente tratado. De acordo com uma modalidade, o sistema de oxidação é aplicado entre dois estágios de tratamento mecânico. O .material contendo lignocelulose pode compreender por exemplo, toras de madeira, matérias-primas finamente divididas, incluindo materiais de madeira, tais como partículas de madeira {por exemplo, na forma de fragmentos de madeira, raspas de madeira, fibras de madeira e serragem) e fibras de plantas anuais ou perenes incluindo não madeira. A matéria-prima de madeira pode ser derivada de espécies de madeira dura ou madeira mole, tais como vidoeiro, faia, álamo tremedor tal como álamo tremedor europeu, amieiro, eucalipto, bordo, acácia, madeira dura tropical mista, pinheiro tal como pinheiro da América do Norte, abeto, cicuta, lariço, abeto vermelho tal como Espruce negro ou abeto da Noruega, e misturas destes. A matéria-prima vegetal que não madeira pode ser fornecida por exemplo, de palhas de safras de grão, capim-amarelo, canas, linho, cânhamo, kenaf, juta, rami, sisal, abacá, fibra de coco, bambu, bagaço ou combinações destes.According to one embodiment, the lignocellulose-containing material comprises non-shredded wood. According to one embodiment, the lignocellulose-containing material comprises mechanically treated lignocellulose-containing material. According to one embodiment, the oxidation system is applied between two stages of mechanical treatment. Lignocellulose-containing material may comprise for example wood logs, finely divided raw materials, including wood materials such as wood particles (e.g., in the form of wood fragments, wood chips, wood fibers and sawdust). ) and annual or perennial plant fibers including non-wood. The wood raw material may be derived from hardwood or softwood species such as birch, beech, aspen such as European aspen, alder, eucalyptus, maple, acacia, mixed tropical hardwood, pine such as North America, spruce, hemlock, larch, spruce such as Black Spruce or Norwegian Spruce, and mixtures thereof. Non-wood vegetable raw materials may be supplied for example from crop straws, yellow grass, reeds, flax, hemp, kenaf, jute, ramie, sisal, abaca, coconut fiber, bamboo, bagasse or combinations. of these.

De acordo com uma modalidade, o oxidante é selecionado de compostos de peróxi, oxidantes contendo hologênio, oxigênio, óxidos de nitrogênio ou combinações destes. O sistema de oxidação, incluindo o oxidante não enzimático, sendo substancialmente isento de ozônio pode ser vantajoso devido ao fato de que o ozônio não fornece um rendimento de polpa suficiente devido à seletividade baixa e é usualmente uma alternativa mais onerosa. Pelo termo "substancialmente isento de ozônio" é significado que o sistema de oxidação compreende menos do que 5 % em peso, por exemplo menos do que 2 % em peso ou menos do que 1 % em peso de ozônio (calculado como 100 %) com base no peso total do sistema de oxidação. Pelo termo “substancialmente isento de dióxido de cloro” é significado que o sistema de oxidação compreende menos do que 5 % em peso, ou menos do que 2 % em peso ou menos do que 1 % em peso de dióxido de cloro (calculado como 100 %) com base no peso total do sistema de oxidação.According to one embodiment, the oxidizer is selected from peroxy compounds, oxidizers containing hydrogen, oxygen, nitrogen oxides or combinations thereof. The oxidation system, including non-enzymatic oxidant, being substantially ozone-free may be advantageous due to the fact that ozone does not provide sufficient pulp yield due to low selectivity and is usually a more costly alternative. By the term "substantially ozone free" is meant that the oxidation system comprises less than 5 wt%, for example less than 2 wt% or less than 1 wt% ozone (calculated as 100%) with based on the total weight of the oxidation system. By the term "substantially free of chlorine dioxide" is meant that the oxidation system comprises less than 5 wt%, or less than 2 wt% or less than 1 wt% chlorine dioxide (calculated as 100 %) based on the total weight of the oxidation system.

De acordo com uma modalidade, o oxidante não enzimático e o ativador podem ser adicionados em qualquer posição antes ou durante qualquer estágio de tratamento mecânico. De acordo com uma modalidade, o sistema de oxidação é aplicado ao. material contendo lignocelulose em um ou vários estágios antes ou durante o tratamento mecânico. De acordo com uma modalidade, o sistema de oxidação é aplicado como um tratamento interestágio entre dois estágios de tratamento mecânico. De acordo com uma modalidade, o processo usa dois ou três estágios de tratamento mecânico tais como estágios de refinação entre os quais o tratamento do material contendo lignocelulose pode ser realizado com o sistema de oxidação. Entretanto, qualquer outro número de estágios também pode ser usado incluindo um ou vários estágios de refinação de refugo. De acordo com uma modalidade, o sistema de oxidação é aplicado a um estágio de refinação de refugo. O ativador pode ser qualquer substância adequada capaz de acelerar a oxidação na presença de um oxidante não enzimático. De acordo com uma modalidade, o ativador é selecionado de íons de metal, TAED, cianamida, sulfato de cobre, sulfato de ferro, e misturas destes. De acordo com uma modalidade, o ativador é um metal de transição.According to one embodiment, the non-enzymatic oxidant and activator may be added at any position before or during any stage of mechanical treatment. According to one embodiment, the oxidation system is applied to the. lignocellulose-containing material in one or more stages before or during mechanical treatment. According to one embodiment, the oxidation system is applied as an interstage treatment between two stages of mechanical treatment. According to one embodiment, the process uses two or three mechanical treatment stages such as refining stages between which treatment of the lignocellulose-containing material may be carried out with the oxidation system. However, any other number of stages can also be used including one or more stages of refining refuse. According to one embodiment, the oxidation system is applied to a refinery refining stage. The activator may be any suitable substance capable of accelerating oxidation in the presence of a non-enzymatic oxidant. According to one embodiment, the activator is selected from metal ions, TAED, cyanamide, copper sulfate, iron sulfate, and mixtures thereof. According to one embodiment, the activator is a transition metal.

De acordo com uma modalidade, o sistema de oxidação compreende um realçador que facilita/controla a oxidação. De acordo com uma modalidade, o realçador é selecionado de ácidos policarboxílicos contendo nitrogênio, ácidos polifosfônicos contendo nitrogênio, poliálcoois contendo nitrogênio, ácido oxálico, oxalato, glicolato, ácido ascórbico, ácido cítrico, acetato de nitrilo, ácido gálico, ácido fúlvico, ácido itacônico, hemoglobina, hidroxibenzenos, catecolatos, quinolinas, ácidos dimetoxibenzóicos, ácidos diidroxibenzóicos, álcoois dimetoxibenzílicos, piridina, histidilglicina, ftalocianina, acetonitrila, éter 18-coroa-6, ácido mercaptossuccínico, cicloexadienos, polioxometalatos, e combinações destes.According to one embodiment, the oxidation system comprises an enhancer that facilitates / controls oxidation. According to one embodiment, the enhancer is selected from nitrogen containing polycarboxylic acids, nitrogen containing polyphosphonic acids, nitrogen containing polyalcohols, oxalic acid, oxalate, glycolate, ascorbic acid, citric acid, nitrile acetate, gallic acid, fulvic acid, itaconic acid , hemoglobin, hydroxybenzenes, catecholates, quinolines, dimethoxybenzoic acids, dihydroxybenzoic acids, dimethoxybenzoic alcohols, pyridine, histidylglycine, phthalocyanine, 18-crown-6 ether, mercaptosuccinic acid, cyclohexadienates, and combinations of these.

De acordo com uma modalidade, o realçador é selecionado de compostos orgânicos contendo nitrogênio, principalmente ácidos policarboxílicos contendo nitrogênio, ácidos polifosfônicos contendo nitrogênio, poiiálcoois contendo nitrogênio, e misturas destes. De acordo com uma modalidade, o realçador é selecionado de ácido dietilenotriaminape.ntaacético (DTPA), ácido etilenodiaminatetraacético (EDTA), ácido nitrilotriacético (NTA), e combinações destes. De acordo com uma modalidade, o realçador é selecionado de compostos com base em outros aminoácidos policarboxílicos, polifosfatos ou ácidos polifosfônicos, hidroxicarboxilatos, ácidos hidrocarboxílicos, ditiocarbamato, ácido oxálico, ácido iminodissuccínico, ácido [S,S']-etilenodiaminadissuccínico, glicolato, ácido ascórbico, ácido cítrico, acetato de nitrilo, ácido gálico, ácido fúlvico, ácido itacônico. De acordo com uma modalidade, o realçador é selecionado de oxalato, hemoglobina, diidroxibenzeno (por exemplo, hidroquinona), triidroxibenzeno, catecolatos (por exemplo, 4,5-dimetoxicatecol, 2,3 diidróxi-benzeno, 4-metil catecol), quinolina, hidroxiquinolina (por exemplo, 8-hidroxiquinolina), ácido diidroxibenzóico (por exemplo, ácido 3,4-diidroxibenzóico, ácido 2,3-diidroxibenzóico), álcool 3,4-dimetoxibenzílico, ácido 3,4-dimetoxibenzóico, 3,4-dimetóxi tolueno, piridina, histidilglicina, ftalocianina, acetonitrila, 18-coroa-6 éter, ácido mercaptossuccínico, 1,3-cicloexadieno, polioxometalatos. De acordo com uma modalidade, o sistema de oxidação compreende como um realçador também pelo menos uma enzima.According to one embodiment, the enhancer is selected from nitrogen-containing organic compounds, primarily nitrogen-containing polycarboxylic acids, nitrogen-containing polyphosphonic acids, nitrogen-containing polyalcohols, and mixtures thereof. According to one embodiment, the enhancer is selected from diethylenetriaminetetraacetic acid (DTPA), ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), nitrilotriacetic acid (NTA), and combinations thereof. According to one embodiment, the enhancer is selected from compounds based on other polycarboxylic amino acids, polyphosphates or polyphosphonic acids, hydroxycarboxylates, hydrocarboxylic acids, dithiocarbamate, oxalic acid, iminodisuccinic acid, [S, S '] - ethylenediaminadissuccinic acid, ascorbic acid, citric acid, nitrile acetate, gallic acid, fulvic acid, itaconic acid. According to one embodiment, the enhancer is selected from oxalate, hemoglobin, dihydroxybenzene (e.g., hydroquinone), trihydroxybenzene, catecholates (e.g. 4,5-dimethoxycatechol, 2,3 dihydroxybenzene, 4-methyl catechol), quinoline hydroxyquinoline (e.g. 8-hydroxyquinoline), dihydroxybenzoic acid (e.g. 3,4-dihydroxybenzoic acid, 2,3-dihydroxybenzoic acid), 3,4-dimethoxybenzoic alcohol, 3,4-dimethoxybenzoic acid, 3,4-dihydroxybenzoic acid, dimethoxy toluene, pyridine, histidylglycine, phthalocyanine, acetonitrile, 18-crown-6 ether, mercaptosuccinic acid, 1,3-cyclohexadiene, polyoxometalates. According to one embodiment, the oxidation system comprises as an enhancer also at least one enzyme.

De acordo com uma modalidade, o material contendo lignocelulose é tratado com o sistema de oxidação durante cerca de um segundo a cerca de dez horas. De acordo com uma modalidade, o material contendo lignocelulose é tratado com o sistema de oxidação durante cerca de cinco segundos a cerca de cinco horas. De acordo com uma modalidade, o material contendo lignoceEulose é tratado com o sistema de oxidação durante cerca de dez segundos a cerca de três horas.According to one embodiment, the lignocellulose-containing material is treated with the oxidation system for about one second to about ten hours. According to one embodiment, the lignocellulose-containing material is treated with the oxidation system for about five seconds to about five hours. According to one embodiment, the lignocellulose-containing material is treated with the oxidation system for about ten seconds to about three hours.

De acordo com uma modalidade, o material contendo lignocelulose é tratado em uma temperatura de cerca de 30 a cerca de 200° C. De acordo com uma modalidade, o material contendo lignocelulose é tratado em uma temperatura de cerca de 50 a cerca de 180° C. De acordo com uma modalidade, o material contendo lignocelulose é tratado em uma temperatura de cerca de 80 a cerca de 180° C.According to one embodiment, the lignocellulose-containing material is treated at a temperature of about 30 to about 200 ° C. According to one embodiment, the lignocellulose-containing material is treated at a temperature of about 50 to about 180 °. According to one embodiment, the lignocellulose-containing material is treated at a temperature of from about 80 to about 180 ° C.

De acordo com uma modalidade, o oxidante não enzimático (calculado como 100 %) é adicionado em uma quantidade de cerca de 0,1 a cerca de 5 % em peso com base no peso do material contendo lignocelulose. De acordo com uma modalidade, o oxidante não enzimático (calculado como 100 %) é adicionado em uma quantidade de cerca de 0,2 a cerca de 3 % em peso com base no peso do material contendo lignocelulose. De acordo com uma modalidade, o oxidante não enzimático (calculado como 100 %) é adicionado em uma quantidade de cerca de 0,3 % a cerca de 2 % em peso com base no peso do material contendo lignocelulose.According to one embodiment, the non-enzymatic oxidant (calculated as 100%) is added in an amount from about 0.1 to about 5% by weight based on the weight of the lignocellulose-containing material. According to one embodiment, the non-enzymatic oxidant (calculated as 100%) is added in an amount from about 0.2 to about 3% by weight based on the weight of the lignocellulose-containing material. According to one embodiment, the non-enzymatic oxidant (calculated as 100%) is added in an amount from about 0.3% to about 2% by weight based on the weight of the lignocellulose-containing material.

De acordo com uma modalidade, um ativador (calculado como 100 %) é adicionado em uma quantidade de cerca de 0,0001 a cerca de 1 % em peso com base no peso do material contendo lignocelulose. De acordo com uma modalidade, um ativador (calculado como 100 %) é adicionado em uma quantidade de cerca de 0,001 a cerca de 0,5 % em peso com base no peso do material contendo lignocelulose. De acordo com uma modalidade, um ativador (calculado como 100 %) é adicionado em uma quantidade de cerca de 0,0025 a cerca de 0,1 % em peso com base no peso do material contendo lignocelulose. De acordo com uma modalidade, um ativador é adicionado antes ou durante qualquer estágio de tratamento mecânico, separada ou simultaneamente com um oxidante não enzimático. O ativador assim pode ser adicionado antes, simultaneamente ou depois da adição de um oxidante não enzimático. Isto pode ser exatamente antes da adição de um oxidante não enzimático antes de um estágio de tratamento mecânico tal como um refinador, mas também pode ser antes por exemplo, de um refinador primário ao passo que o oxidante não enzimático é adicionado depois do refinador primário mas antes de um refinador secundário.According to one embodiment, an activator (calculated as 100%) is added in an amount from about 0.0001 to about 1% by weight based on the weight of the lignocellulose-containing material. According to one embodiment, an activator (calculated as 100%) is added in an amount from about 0.001 to about 0.5% by weight based on the weight of the lignocellulose-containing material. According to one embodiment, an activator (calculated as 100%) is added in an amount from about 0.0025 to about 0.1% by weight based on the weight of the lignocellulose-containing material. According to one embodiment, an activator is added before or during any stage of mechanical treatment, separately or simultaneously with a non-enzymatic oxidant. The activator thus can be added before, simultaneously or after the addition of a non-enzymatic oxidant. This may be just prior to the addition of a non-enzymatic oxidizer prior to a mechanical treatment stage such as a refiner, but it may also be prior to for example a primary refiner whereas the non-enzymatic oxidant is added after the primary refiner. before a secondary refiner.

De acordo com uma modalidade, um realçador (calculado como 100 %) é adicionado em uma quantidade de cerca de 0,001 a cerca de 1 % em peso com base no peso do material contendo lignocelulose. De acordo com uma modalidade, um realçador (calculado como 100 % de composto puro) é adicionado em uma quantidade de cerca de 0,01 a cerca de 0,5 % em peso com base no peso do material contendo lignocelulose. De acordo com uma modalidade, um realçador (calculado como 100 %) é adicionado em uma quantidade de cerca de 0,05 a cerca de 0,3 % em peso com base no peso do material contendo lignocelulose. De acordo com uma modalidade, um realçador é adicionado antes ou durante qualquer estágio de tratamento mecânico, separada ou simultaneamente com um oxidante não enzimático e opcionalmente um ativador. O realçador assim pode ser adicionado antes, simultaneamente ou depois da adição de um oxidante não enzimático. Isto pode ser exatamente antes da adição do oxidante não enzimático antes de um estágio de tratamento mecânico tal como um refinador, mas também pode ser antes por exemplo, de um refinador primário ao passo que o oxidante não enzimático é adicionado depois do refinador primário mas antes de um refinador secundário. O tratamento mecânico pode ser realizado em um ou vários estágios. Tipicamente, o tratamento mecânico pode ser realizado em dois estágios ou mais incluindo um estágio de tratamento mecânico de refugo onde até 60 % em peso do material contendo lignocelulose podem ser experimentados. Os estágios de tratamento mecânico usualmente são realizados passando-se o material contendo lignocelulose através de moedores e/ou refinadores. Entretanto, outros tratamentos mecânicos também podem ser realizados em equipamentos como, por exemplo, parafusos de bujão (por exemplo, impressafiner), moinhos a cilindros (por exemplo, moinho Szego), extrusoras de eixo duplo (extrusora de rosca Bi-Vis), o aparelho recíproco, RT Fiberizer®, dispersadores ou em qualquer combinações destes.According to one embodiment, a enhancer (calculated as 100%) is added in an amount from about 0.001 to about 1% by weight based on the weight of the lignocellulose-containing material. According to one embodiment, a enhancer (calculated as 100% pure compound) is added in an amount from about 0.01 to about 0.5% by weight based on the weight of the lignocellulose-containing material. According to one embodiment, a enhancer (calculated as 100%) is added in an amount from about 0.05 to about 0.3% by weight based on the weight of the lignocellulose-containing material. According to one embodiment, a enhancer is added before or during any stage of mechanical treatment, separately or simultaneously with a non-enzymatic oxidant and optionally an activator. The enhancer may thus be added before, simultaneously or after the addition of a non-enzymatic oxidant. This may be just prior to the addition of the non-enzymatic oxidant prior to a mechanical treatment stage such as a refiner, but may also be before for example a primary refiner whereas the non-enzymatic oxidant is added after the primary refiner but before. of a secondary refiner. Mechanical treatment can be performed in one or several stages. Typically, mechanical treatment may be performed in two or more stages including a mechanical waste treatment stage where up to 60% by weight of lignocellulose-containing material may be experienced. The mechanical treatment stages are usually performed by passing the lignocellulose-containing material through grinders and / or refiners. However, other mechanical treatments can also be performed on equipment such as plug screws (eg impressafiner), roller mills (eg Szego mill), twin shaft extruders (Bi-Vis screw extruder), reciprocal apparatus, RT Fiberizer®, dispersers or any combination thereof.

De acordo com uma modalidade, o oxidante não enzimático é selecionado de compostos inorgânicos de peróxi tais como peróxido de hidrogênio ou compostos geradores de peróxido de hidrogênio tais como sais de percarbonato, perborato, peroxissulfato, peroxifosfato, peroxissilicato ou ácidos fracos correspondentes.According to one embodiment, the non-enzymatic oxidant is selected from inorganic peroxy compounds such as hydrogen peroxide or hydrogen peroxide generating compounds such as percarbonate, perborate, peroxysulfate, peroxyphosphate, peroxysilicate salts or corresponding weak acids.

De acordo com uma modalidade, o oxidante não enzimático é selecionado de compostos orgânicos de peróxi tais como ácidos peróxi carboxílicos, por exemplo, ácido peracético e ácido perbenzóico.According to one embodiment, the non-enzymatic oxidant is selected from organic peroxy compounds such as peroxy carboxylic acids, for example peracetic acid and perbenzoic acid.

De -acordo com uma modalidade, o sistema de oxidação compreende oxidantes contendo hologênio tais como clorita, hipoclorita, sal de sódio clorado de ácido cianúrico. De acordo com uma modalidade, o sistema de oxidação compreende oxigênio e/ou óxidos de nitrogênio tais como NO ou N02. De acordo com uma modalidade, o sistema de oxidação compreende combinações de oxidantes diferentes, que podem ser adicionados ou re-utilizados a partir das etapas do processo que geram os oxidantes não enzimáticos.According to one embodiment, the oxidation system comprises hologen-containing oxidants such as chlorite, hypochlorite, chlorinated sodium salt of cyanuric acid. According to one embodiment, the oxidation system comprises oxygen and / or nitrogen oxides such as NO or NO 2. According to one embodiment, the oxidation system comprises combinations of different oxidants which may be added or reused from the process steps that generate the non-enzymatic oxidants.

De acordo com uma modalidade, o sistema de oxidação compreende ainda ativadores tais como íons de metal, por exemplo, Fe, Mn, Co, Cu, W ou Mo, ou TAED, cianamida ou combinações destes. De acordo com uma modalidade, íons de metal tais como íons de metal de transição podem ser usados na forma de ácidos ou sais ou complexos com compostos orgânicos ou inorgânicos comuns.According to one embodiment, the oxidation system further comprises activators such as metal ions, for example Fe, Mn, Co, Cu, W or Mo, or TAED, cyanamide or combinations thereof. According to one embodiment, metal ions such as transition metal ions may be used in the form of acids or salts or complexes with common organic or inorganic compounds.

De acordo com uma modalidade, a radiação ultravioleta ou outra radiação é aplicada ao oxidante não enzimático ou ao material contendo lignocelulose que é tratado com o oxidante não enzimático, opcionalmente em combinação com um realçador.According to one embodiment, ultraviolet radiation or other radiation is applied to the non-enzymatic oxidant or lignocellulose-containing material that is treated with the non-enzymatic oxidant, optionally in combination with an enhancer.

De acordo com uma modalidade, realçadores, por exemplo, agentes complexantes, agentes quelantes ou ligandos estão compreendidos no sistema de oxidação. Estes realçadores podem facilitar/controlar o efeito de oxidação dependendo da quantidade destes que é adicionada.According to one embodiment, enhancers, for example complexing agents, chelating agents or ligands are comprised in the oxidation system. These enhancers may facilitate / control the oxidation effect depending on the amount of these added.

De acordo com uma modalidade, tanto um realçador quanto um atívador estão compreendidos no sistema de oxidação.According to one embodiment, both an enhancer and an activator are comprised in the oxidation system.

Os exemplos seguintes ilustrarão como a invenção descrita pode ser realizada sem limitar o escopo dela.The following examples will illustrate how the described invention may be realized without limiting the scope thereof.

Todas as partes e porcentagens referem-se à parte e porcentagem em peso ultra-seco, se não de outro modo estabelecido. Os produtos químicos são calculados como 100 %.All parts and percentages refer to the part and percentage by ultra-dry weight, if not otherwise stated. The chemicals are calculated as 100%.

Exemplo 1 A madeira de espruce negro (Picea maríana) foi usada para a produção de polpa termomecânlca (TMP). As toras de madeira foram _ desembarcadas e lascadas e. lavadas antes de preaquecimento (pressão de vapor de 414 KPa (4,14 bar), tempo de retenção de 40 s) e operações de refinação. Um projeto de refinação de três estágios foi usado e a entrada de energia foi variada no último estágio de refinação para obter polpas com níveis de liberdade (refinação) diferentes. Um refinador pressurizado de 96,52 cm (36") de disco único (modelo 36-1 CP conduzido a 1800 rpm) foi usado no primeiro estágio de refinação e um refinador atmosférico de 96,52 cm (36") de disco duplo (modelo 401, 1200 rpm) no segundo e terceiro estágios. A entrada de energia no refinador primário foi de cerca de 500 kWh/tonelada métrica ultra-seca (bdmt) e no segundo estágio de refinação aproximadamente 1000 kWh/bdmt. Na maioria dos casos, três estágios de refinação terciários com uma entrada de energia alvejada de 400, 800 e 1200 kWh/bdmt foram realizados. Todas as experiências foram conduzidas em condições constantes que significam que a variação no consumo de energia específico e propriedades de polpa e papel é um resultado dos produtos químicos adicionados durante as experiências. O consumo de energia medido na planta piloto para as referências (TMPRefi e TMPRef2, vide tabelas e figuras abaixo) é comparável à operação comercial.Example 1 Black spruce wood (Picea maríana) was used for the production of thermomechanical pulp (TMP). The logs were landed and chipped and. washed before preheating (414 KPa (4.14 bar) vapor pressure, 40 sec retention time) and refining operations. A three stage refining project was used and the energy input was varied at the last refining stage to obtain pulps with different levels of freedom (refining). A 96.52 cm (36 ") single disc pressurized refiner (model 36-1 CP driven at 1800 rpm) was used in the first refining stage and a 96.52 cm (36") double disc atmospheric refiner ( 401, 1200 rpm) in the second and third stages. The energy input to the primary refiner was about 500 kWh / ultra dry metric ton (bdmt) and in the second refining stage approximately 1000 kWh / bdmt. In most cases, three tertiary refining stages with a target power input of 400, 800 and 1200 kWh / bdmt were performed. All experiments were conducted under constant conditions meaning that the variation in specific energy consumption and pulp and paper properties is a result of the chemicals added during the experiments. Power consumption measured at the pilot plant for the references (TMPRefi and TMPRef2, see tables and figures below) is comparable to commercial operation.

Cada série de refinação descrita nos exemplos seguintes foi produzida de acordo com o procedimento descrito acima.Each refining series described in the following examples was produced according to the procedure described above.

Uma referência de TMP (TMPR0fi nas figuras e tabelas abaixo) foi produzida sem adição de produtos químicos. O grau de refinação (liberdade) como uma função do consumo de energia específico (SEC) pode ser observado na Figura 1 e a resistência da polpa resultante nas Tabelas 1 e 2. A Figura 2 mostra a distribuição do comprimento da fibra e a Figura 3 a distribuição da largura da fibra da polpa resultante (liberdade de aproximadamente 100 ml de CSF).A TMP reference (TMPR0fi in the figures and tables below) was produced without addition of chemicals. The degree of refining (freedom) as a function of specific energy consumption (SEC) can be seen in Figure 1 and the resulting pulp strength in Tables 1 and 2. Figure 2 shows the fiber length distribution and Figure 3. the fiber width distribution of the resulting pulp (freedom of approximately 100 ml of CSF).

Uma referência de TMP produzida sob condições mais ácidas (denotada TMPR6f2) também foi fornecida para certificar-se que a redução de energia obtida é uma conseqüência do método descrito na presente invenção e não um efeito de diminuir o pH durante a refinação. O pH foi diminuído adicionando-se 0,19 % em peso de ácido sulfúrico (H2S04) com base no peso de madeira ultra-seca ao olho do refinador-(entrada) do refinador primário. O pH da polpa resultante foi de 3,8. As propriedades de TMP da polpa produzida podem ser encontradas nas Figuras 1 a 3 e Tabelas 1 a 2 abaixo.A reference to TMP produced under more acidic conditions (denoted TMPR6f2) was also provided to make sure that the energy reduction obtained is a consequence of the method described in the present invention and not a pH lowering effect during refining. The pH was decreased by adding 0.19 wt% sulfuric acid (H2SO4) based on the weight of ultra-dry wood to the primary refiner's (inlet) eye. The pH of the resulting pulp was 3.8. The TMP properties of the pulp produced can be found in Figures 1 to 3 and Tables 1 to 2 below.

Uma TMP fabricada de acordo com a presente invenção usando peróxido de hidrogênio ácido (H2O2) foi produzida adicionando-se 0,08 % em peso de sulfato de ferro (FeS04 x 7 H20) com base no peso de madeira ultra-seca ao olho do refinador do refinador primário e 1,0 % em peso de peróxido de hidrogênio (H2O2) com base no peso de madeira ultra-seca à linha de sopro do refinador primário. O pH da polpa resultante foi de 3,6. A polpa é denotada TMPHpiFe nas figuras e tabelas abaixo.A TMP fabricated according to the present invention using acid hydrogen peroxide (H2O2) was produced by adding 0.08 wt% iron sulphate (FeSO4 x 7H20) based on the weight of ultra dry wood to the eye of the man. primary refiner refiner and 1.0% by weight hydrogen peroxide (H2O2) based on the weight of ultra-dry wood to the primary refiner blow line. The pH of the resulting pulp was 3.6. The pulp is denoted TMPHpiFe in the figures and tables below.

Uma segunda TMP fabricada de acordo com a presente invenção usando peróxido de hidrogênio ácido (H202) foi produzida adicionando-se 0,15 % em peso (de madeira ultra-seca) de sulfato de ferro (FeSC>4 x 7 Η20) ao olho do refinador do refinador primário e 1,1 % em peso (de madeira ultra-seca) de peróxido de hidrogênio (Η2θ2) à linha de sopro do refinador primário. O pH da polpa resultante foi de 3,4. A polpa é denotada TMPhp2F8 nas Figuras 1 a 3 e Tabelas 1 a 2 abaixo. O grau de refinação, medido como o valor de liberdade de uma polpa, é o parâmetro mais importante que influencia propriedades de polpa e papel tais como resistência e capacidade de dispersão da luz. Portanto é necessário comparar polpas em um valor de liberdade constante. Tanto valores medidos quanto interpolados (para liberdade de 100 ml de CSF) assim são fornecidos no texto abaixo. A Figura 1 ilustra a liberdade como uma função do consumo de energia específico (SEC) para as referências (TMPRef1 e TMPRef2) e as polpas produzidas de acordo com a invenção (TMPHpiFe e TMPhp2Fe)· É evidente a partir da Figura 1 que uma economia de energia substancial é obtida para as polpas produzidas de acordo com a invenção ao passo que não houve nenhuma diferença significante entre a TMPRef1 e TMPr0«2 quando ela aproxima-se do consumo de energia. As polpas produzidas de acordo com a invenção consumem 20 % (TMPHpiFe) e 25 % (ΤΜΡηρ2Ρθ) menos energia a um nível de liberdade constante (100 ml de CSF) quando comparado ao consumo de energia das referências (TMPRefi e TMPRef2, vide Tabela 2). A economia de energia para TMPHpiFe © TMPHp2Fe foi obtida com 1,0 e 1,1 % em peso (em madeira ultra-seca) de H202, respectivamente.A second TMP made according to the present invention using acid hydrogen peroxide (H202) was produced by adding 0.15 wt.% (From ultra-dry wood) iron sulfate (FeSC> 4 x 7 Η20) to the eye. primary refiner refiner and 1.1% by weight (of ultra-dry wood) hydrogen peroxide (Η2θ2) to the primary refiner blow line. The pH of the resulting pulp was 3.4. The pulp is denoted TMPhp2F8 in Figures 1 to 3 and Tables 1 to 2 below. The degree of refining, measured as the freedom value of a pulp, is the most important parameter that influences pulp and paper properties such as strength and light scattering ability. Therefore it is necessary to compare pulps at a constant freedom value. Both measured and interpolated values (for 100 ml CSF freedom) are thus provided in the text below. Figure 1 illustrates freedom as a function of specific energy consumption (SEC) for references (TMPRef1 and TMPRef2) and pulps produced according to the invention (TMPHpiFe and TMPhp2Fe) · It is evident from Figure 1 that an economy Substantial energy is obtained for the pulps produced according to the invention whereas there was no significant difference between TMPRef1 and TMPr0.2 as it approaches energy consumption. The pulps produced according to the invention consume 20% (TMPHpiFe) and 25% (ΤΜΡηρ2Ρθ) less energy at a constant freedom level (100 ml CSF) when compared to the reference energy consumption (TMPRefi and TMPRef2, see Table 2 ). Energy savings for TMPHpiFe © TMPHp2Fe were obtained with 1.0 and 1.1 wt% (in ultra-dry wood) of H202, respectively.

Além disso, também é evidente que as propriedades de resistência (índice de tração e ruptura, TEA) das polpas preparadas de acordo com a invenção (TMPHPiFe e ΤΜΡηρ2Ρθ) são similares às propriedades de resistência das referências de TMP (vide Tabelas 1 e 2). Tabela 1: as características da polpa e consumo de energia das polpas produzidas Ϊ i 10 comprimento da fibra médio (comprimento ponderado) foi medido com o analisador de tamanho da fibra Kajaani FS-100. 2Produzida de acordo com a invenção.Moreover, it is also evident that the strength properties (tensile and rupture index, TEA) of the pulps prepared according to the invention (TMPHPiFe and ΤΜΡηρ2Ρθ) are similar to the strength properties of TMP references (see Tables 1 and 2). . Table 1: Pulp characteristics and energy consumption of pulps produced Ϊ i 10 average fiber length (weighted length) was measured with the Kajaani FS-100 fiber size analyzer. 2Produced according to the invention.

Tabela 2: as características da polpa e economias de energia das polpas produzidas interpoladas a um valor de liberdade constante (100 ml de CSF) 1A economia de energia é fornecida em relação ao consumo de energia das referências de TMP (TMPRen e TMPRef2). 20 comprimento da fibra médio (comprimento ponderado) foi medido com o analisador de tamanho da fibra Kajaani FS-100. 3Produzida de acordo com a invenção.Table 2: Pulp characteristics and energy savings of pulps produced interpolated at constant freedom value (100 ml CSF) 1 Energy savings are provided relative to the energy consumption of TMP references (TMPRen and TMPRef2). The mean fiber length (weighted length) was measured with the Kajaani FS-100 fiber size analyzer. 3Produced according to the invention.

Um modo de reduzir o consumo de energia é cortar as fibras durante a refinação. Entretanto, uma das características mais importantes durante a produção de polpas quimimecânicas ou mecânicas como por exemplo, TMP é reter o comprimento da fibra até a maior extensão possível. Normalmente, um comprimento de fibra médio elevado fornece uma polpa com bom potencial para produzir papéis fortes. Como observado nas Tabelas 1 e 2, o comprimento da fibra médio das referências (TMPRen e TMPRet2) e das polpas produzidas de acordo com a invenção (ΤΜΡηριρθ θ TMPHp2Fe) foi mantido. Isto é explicado ainda na Figura 2 que mostra a distribuição do comprimento da fibra de TMPrsm, TMPR0f2 e polpas selecionadas dos Exemplos 1 a 3 produzidas de acordo com a invenção e na Figura 3 que mostra a distribuição da largura da fibra para as mesmas polpas medidas com o instrumento FibreMaster. Os valores de liberdade das polpas são fornecidos nas Tabelas 1, 3 e 5. Assim, o método de acordo com a invenção torna possível produzir uma polpa de alto rendimento com consumo de energia muito mais baixo sem destruir as propriedades de resistência da polpa.One way to reduce energy consumption is to cut the fibers during refining. However, one of the most important characteristics during the production of chemimechanical or mechanical pulps such as TMP is to retain the fiber length to the greatest extent possible. Typically, a high medium fiber length provides a pulp with good potential to produce strong papers. As observed in Tables 1 and 2, the mean fiber length of the references (TMPRen and TMPRet2) and the pulps produced according to the invention (ΤΜΡηριρθ θ TMPHp2Fe) was maintained. This is further explained in Figure 2 showing the fiber length distribution of TMPrsm, TMPR0f2 and selected pulps from Examples 1 to 3 produced according to the invention and in Figure 3 showing the fiber width distribution for the same measured pulps. with the FibreMaster instrument. Pulp freedom values are given in Tables 1, 3 and 5. Thus, the method according to the invention makes it possible to produce a much lower energy consuming pulp without destroying the pulp strength properties.

Exemolo 2 Polpa termomecânica de espruce negro (Picea mariana) (TMP) foi desembarcada, lascada, preaquecida, e refinada de acordo com o procedimento descrito no Exemplo 1 acima.Example 2 Black Spruce (Picea mariana) thermomechanical pulp (TMP) was landed, chipped, preheated, and refined according to the procedure described in Example 1 above.

Uma referência de TMP (denotada TMPRefi) foi produzida sem adição de produtos químicos na mesma maneira como foi descrito no Exemplo 1.A TMP reference (denoted TMPRefi) was produced without addition of chemicals in the same manner as described in Example 1.

Uma TMP de referência produzida sob condições mais ácidas (denotada TMPRef2) foi produzida adicionando-se 0,19 % em peso de ácido sulfúrico (H2SO4) com base no peso de madeira ultra-seca ao olho do refinador (entrada) do refinador primário na mesma maneira como foi descrito no Exemplo 1.A reference TMP produced under more acidic conditions (denoted TMPRef2) was produced by adding 0.19 wt% sulfuric acid (H2SO4) based on the weight of ultra-dry wood to the primary refiner's (inlet) eye in the same way as described in Example 1.

Uma TMP produzida de acordo com a presente invenção usando peróxido de hidrogênio ácido (H2O2) foi produzida misturando-se 0,12 % em peso de Na4EDTA com base no peso de madeira ultra-seca e 0,08 % em peso de sulfato de ferro (FeS04 x 7 H20) com base no peso de madeira ultra-seca e depois adicionando a mistura ao olho do refinador do refinador primário. Peróxido de hidrogênio (H202, 1,1 % em peso com base no peso de madeira ultra-seca) foi adicionado à linha de sopro do refinador primário. O pH da polpa resultante foi de 3,7. A polpa é denotada ΤΜΡηριρθεοτα nas Figuras 2 a 4 e Tabelas 3 a 4. O grau de refinação, medido como 0 valor de liberdade da polpa, é 0 parâmetro mais importante que influencia propriedades de polpa e papel tais como resistência e capacidade de dispersão da luz. Portanto é necessário comparar as polpas em um valor de liberdade constante. Tanto valores medidos quanto interpolados (para liberdade de 100 ml de CSF) assim são fornecidos nas figuras e tabelas. A Figura 4 ilustra liberdade como uma função do consumo de energia específico (SEC) para as referências de TMP (TMPReu e TMPRef2) e ΤΜΡηριρθεοτα produzidas de acordo com a invenção. ΤΜΡηριρθεοτα consume 19 % menos energia para um valor de liberdade constante (100 ml de CSF) comparado ao consumo de energia das referências TMPs (TMPRefi e TMPRef2» vide Tabela 4).A TMP produced according to the present invention using acid hydrogen peroxide (H2O2) was produced by mixing 0.12 wt% Na4EDTA based on the weight of ultra dry wood and 0.08 wt% iron sulfate. (FeS04 x 7H20) based on the weight of ultra-dry wood and then adding the mixture to the primary refiner's refiner's eye. Hydrogen peroxide (H202, 1.1 wt.% Based on the weight of ultra-dry wood) was added to the primary refiner blowing line. The pH of the resulting pulp was 3.7. Pulp is denoted ΤΜΡηριρθεοτα in Figures 2 to 4 and Tables 3 to 4. The degree of refining, measured as the value of pulp freedom, is the most important parameter that influences pulp and paper properties such as strength and dispersibility of the pulp. light. Therefore it is necessary to compare the pulps at a constant freedom value. Both measured and interpolated values (for 100 ml CSF freedom) are thus provided in the figures and tables. Figure 4 illustrates freedom as a function of specific energy consumption (SEC) for the TMP references (TMPReu and TMPRef2) and ΤΜΡηριρθεοτα produced according to the invention. ΤΜΡηριρθεοτα consumes 19% less energy for a constant freedom value (100 ml CSF) compared to the energy consumption of the TMPs references (TMPRefi and TMPRef2 »see Table 4).

Tabela 3: as características da polpa e consumo de energia das polpas produzidas 10 comprimento da fibra médio (comprimento ponderado) foi medido com o analisador de tamanho da fibra Kajaani FS-100. 2Produzida de acordo com a invenção. 3Dados tomados da Tabela 1.Table 3: Pulp characteristics and energy consumption of the produced pulps 10 average fiber length (weighted length) was measured with the Kajaani FS-100 fiber size analyzer. 2Produced according to the invention. 3Dados taken from Table 1.

Tabela 4; as características da polpa e economias de energia das polpas produzidas interpoladas a um valor de liberdade constante (100 ml de CSF) 1A economia de energia é fornecida em relação ao consumo de energia das referências de TMP (TMPRefi e TMPRef2)· 20 comprimento da fibra médio (comprimento ponderado) foi medido com o analisador de tamanho da fibra Kajaani FS-100. 3Produzida de acordo com a invenção. 4Dados tomados da Tabela 2. O nível de economia de energia para TMPHpiFeEDTA é o mesmo como para ΤΜΡηριρθ, isto ét cerca de 20 % quando comparado ao consumo de energia das referências (TMPR0fi e TMPRef2). Nos experimentos de TMPhpifsedta as propriedades de resistência (isto é, índice de ruptura e TEA) são, entretanto, melhoradas ou fortemente melhoradas comparadas à TMPRefi e melhoradas comparadas à TMPHpiFe (conforme as Tabelas 3 e 4). A capacidade de dispersão da luz, um parâmetro importante para papéis de impressão, é mantida no mesmo nível como para as referências (TMPRef1 e TMPRef2). As distribuições do comprimento e largura da fibra foram similares àquelas das referências de TMP (TMPRefi e TMPRef2, V8r as Figuras 2 a 3). Isto significa que a presente invenção melhora fortemente a eficiência de energia e propriedades de resistência da polpa resultante com capacidade de dispersão da luz mantida da polpa.Table 4; pulp characteristics and energy savings of interpolated pulps produced at constant freedom value (100 ml CSF) 1Energy saving is provided relative to the power consumption of TMP references (TMPRefi and TMPRef2) · 20 fiber length (weighted length) was measured with the Kajaani FS-100 fiber size analyzer. 3Produced according to the invention. 4Data taken from Table 2. The energy saving level for TMPHpiFeEDTA is the same as for ΤΜΡηριρθ, ie about 20% compared to the reference energy consumption (TMPR0fi and TMPRef2). In the TMPhpifsedta experiments the strength properties (ie rupture index and TEA) are, however, improved or strongly improved compared to TMPRefi and improved compared to TMPHpiFe (according to Tables 3 and 4). Light scatterability, an important parameter for print papers, is kept at the same level as for references (TMPRef1 and TMPRef2). Fiber length and width distributions were similar to those of TMP references (TMPRefi and TMPRef2, V8r in Figures 2 to 3). This means that the present invention strongly improves the energy efficiency and strength properties of the resulting pulp with sustained light scattering capability of the pulp.

Exemplo 3 Polpa termomecânica (TMP) de espruce negro (Picea maríana) foi desembarcada, lascada, preaquecida, e refinada de acordo com o procedimento descrito no Exemplo 1.Black spruce (Picea maríana) thermomechanical pulp (TMP) was landed, chipped, preheated, and refined according to the procedure described in Example 1.

Uma TMP de referência (denotada TMPRefi) foi produzida sem adição de produtos químicos na mesma maneira como descrito no Exemplo 1. j, ■.A reference TMP (denoted TMPRefi) was produced without addition of chemicals in the same manner as described in Example 1. j, ■.

Uma referência de TMP produzida sob condições mais ácidas (denotada TMPRef2) foi produzida adicionando-se 0,19 % em peso (de madeira ultra-seca) de ácido sulfúrico (H2S04) ao olho do refinador (entrada) do refinador primário na mesma maneira como descrito no Exemplo 1.A TMP reference produced under more acidic conditions (denoted TMPRef2) was produced by adding 0.19 wt.% (Ultra dry wood) sulfuric acid (H2SO4) to the refiner's (inlet) eye of the primary refiner in the same manner. as described in Example 1.

Uma TMP produzida de acordo com a presente invenção usando peróxido de hidrogênio ácido (H2O2) foi produzida adicionando-se 0,08 % em peso de sulfato de ferro (FeS04 x 7 H20) com base no peso de madeira ultra-seca ao olho do refinador do refinador primário e 2,2 % em peso de peróxido de hidrogênio (H202) com base no peso de madeira ultra-seca à linha de sopro do refinador primário. O pH da polpa resultante foi de 3,3. A polpa é denotada TMPRp3Fe na Figura 5 e Tabelas 5 a 6.A TMP produced in accordance with the present invention using acid hydrogen peroxide (H2O2) was produced by adding 0.08 wt.% Iron sulphate (FeSO4 x 7H20) based on the weight of ultra-dry wood to the eye. primary refiner refiner and 2.2% by weight hydrogen peroxide (H202) based on the weight of ultra-dry wood to the primary refiner blow line. The pH of the resulting pulp was 3.3. The pulp is denoted TMPRp3Fe in Figure 5 and Tables 5 to 6.

Uma TMP produzida de acordo com a presente invenção usando peróxido de hidrogênio ácido (H202) foi produzida adicionando-se 0,14 % em peso de sulfato de ferro (FeS04 x 7 H20) com base no peso de madeira ultra-seca ao olho do refinador do refinador primário e 2,1 % em peso de peróxido de hidrogênio (H202) com base no peso de madeira ultra-seca à linha de sopro do refinador primário. O pH da polpa resultante foi de 3,2. A polpa é denotada TMPHP4Fe nas Figuras 2 a 3 e 5 e Tabelas 5 a 6. O grau de refinação, medido como o valor de liberdade de uma polpa, é o parâmetro mais importante que influencia propriedades de polpa e papel tais como resistência e capacidade de dispersão da luz. Portanto é necessário comparar as polpas em jum valor de liberdade constante. Tanto valores medidos quanto interpolados (para liberdade de 100 ml de CSF) assim são fornecidos nas tabelas abaixo. A Figura 5 ilustra liberdade como uma função do consumo de energia específico (SEC) para TMPRefi, ΤΜΡ^2 e as polpas produzidas de acordo com a invenção (TMPHP3Fe e TMPhP4Fe)· As polpas produzidas de acordo com o método descrito consumem 33 % (TMPHP3Fe) e 37 % (TMPHP4Fe) menos energia para um valor de liberdade constante (100 ml de CSF) quando comparado ao consumo de energia das referências (TMPRefi, TMPR0f2).A TMP produced according to the present invention using acid hydrogen peroxide (H2 O2) was produced by adding 0.14 wt.% Iron sulphate (FeSO4 x 7 H2 O) based on the weight of ultra-dry wood to the eye. primary refiner refiner and 2.1% by weight hydrogen peroxide (H202) based on the weight of ultra-dry wood to the primary refiner blow line. The pH of the resulting pulp was 3.2. Pulp is denoted TMPHP4Fe in Figures 2 to 3 and 5 and Tables 5 to 6. The degree of refining, measured as the freedom value of a pulp, is the most important parameter influencing pulp and paper properties such as strength and capacity. light scattering. Therefore it is necessary to compare the pulps at a constant freedom value. Both measured and interpolated values (for 100 ml CSF freedom) are thus given in the tables below. Figure 5 illustrates freedom as a function of the specific energy consumption (SEC) for TMPRefi, ΤΜΡ ^ 2 and pulps produced according to the invention (TMPHP3Fe and TMPhP4Fe). · Pulps produced according to the described method consume 33% ( TMPHP3Fe) and 37% (TMPHP4Fe) less energy for a constant freedom value (100 ml CSF) compared to the reference energy consumption (TMPRefi, TMPR0f2).

Tabela 5: as características da polpa e consumo de energia das polpas produzidas to comprimento da fibra médio (comprimento ponderado) foi medido com o analisador de tamanho da fibra Kajaani FS-100. 2Produzida de acordo com a invenção.Table 5: Pulp characteristics and energy consumption of pulps produced The average fiber length (weighted length) was measured with the Kajaani FS-100 fiber size analyzer. 2Produced according to the invention.

Tabela 6: as características da polpa e economias de energia das polpas produzidas interpoladas a um valor de liberdade constante (100 ml de CSF) 1A economia de energia é fornecida em relação às referências de TMP (TMPReii e TMPRef2)· 20 comprimento da fibra médio (comprimento ponderado) foi medido com o analisador de tamanho da fibra Kajaani FS-100. 3Produzida de acordo com a invenção. É evidente a partir da Figura 5 que uma economia de energia extensiva de até 37 % (em um nível de liberdade de 100 ml de CSF) é possível para obter com exatamente mais de 2 % em peso de peróxido de hidrogênio de acordo com o procedimento descrito na invenção. As propriedades de resistência (índice de ruptura, TEA) das polpas resultantes são melhores do que ou iguais às propriedades de resistência da TMPRefi (conforme as Tabelas 5 a 6), e nenhuma deterioração das características de comprimento da fibra e largura da fibra foi obtida (conforme as Figuras 2 a 3). A possibilidade para preservar esta quantidade de energia elétrica sem perder as propriedades de resistência da polpa resultante é notável.Table 6: Pulp Characteristics and Energy Savings of Produced Pulps Interpolated at Constant Freedom Value (100 ml CSF) 1Energy saving is provided relative to TMP references (TMPReii and TMPRef2) · 20 average fiber length (weighted length) was measured with the Kajaani FS-100 fiber size analyzer. 3Produced according to the invention. It is apparent from Figure 5 that extensive energy savings of up to 37% (at a freedom level of 100 ml CSF) is possible to obtain with exactly more than 2% by weight hydrogen peroxide according to the procedure. described in the invention. The strength properties (rupture index, TEA) of the resulting pulps are better than or equal to the strength properties of TMPRefi (per Tables 5 to 6), and no deterioration of fiber length and fiber width characteristics was obtained. (according to Figures 2 to 3). The possibility to preserve this amount of electricity without losing the resistance properties of the resulting pulp is remarkable.

Exemplo 4 Madeira de abeto da Noruega (Picea abies) foi usada para a produção de polpa termomecânica (TMP). As toras de madeira foram desembarcadas e lascadas e lavadas antes de preaquecimento e operações de refinação. Um refinador pressurizado de 50,8 cm (20 polegadas) (modelo OVP-MEC conduzido a 1500 rpm) foi usado para produzir uma polpa de liberdade alta (cerca de 540 ml de CSF). A entrada de energia no refinador foi de cerca de 1150 kWh/tonelada métrica ultra-seca (bdmt). O ativador e oxidante depois foram adicionados à polpa desfibrada em um misturador (Electrolux BM 10S) imediatamente antes de outra refinação em um refinador Wing. 0 ativador foi primeiro adicionado à polpa seguido pela adição do oxidante. O tempo de mistura foi de 30 segundos tanto para o ativador quanto para o oxidante. A polpa de referência (ΤΜΡηθί3) foi tratada do mesmo modo com a exceção de que água desionizada foi adicionada ao misturador para fornecer a mesma consistência de polpa como para a polpa tratada de acordo com a invenção. Isto foi feito visto que é bem-conhecido que a consistência da polpa influencia as propriedades da polpa resultante e consumo de energia da refinação. As polpas depois foram transferidas ao refinador Wing para outro tratamento. O refinador Wing é um equipamento de laboratório que fornece um consumo de energia mais alto a um nível de liberdade fixo devido a seu tamanho menor comparado a um refinador comercial.Example 4 Norwegian spruce wood (Picea abies) was used for the production of thermomechanical pulp (TMP). The logs were landed and chipped and washed before preheating and refining operations. A 50.8 cm (20 inch) pressurized refiner (OVP-MEC model driven at 1500 rpm) was used to produce a high freedom pulp (about 540 ml CSF). The energy input to the refiner was about 1150 kWh / ultra dry metric ton (bdmt). The activator and oxidant were then added to the defibrated pulp in a blender (Electrolux BM 10S) immediately before further refining in a Wing refiner. The activator was first added to the pulp followed by the addition of oxidant. Mixing time was 30 seconds for both activator and oxidant. Reference pulp (ΤΜΡηθί3) was treated the same except that deionized water was added to the mixer to provide the same pulp consistency as for the pulp treated according to the invention. This was done since it is well known that pulp consistency influences the resulting pulp properties and refining energy consumption. The pulps were then transferred to the Wing refiner for another treatment. The Wing refiner is laboratory equipment that delivers higher power consumption at a fixed level of freedom due to its smaller size compared to a commercial refiner.

Uma referência de TMP (TMPRef3) foi produzida sem adição de produtos químicos como descrito acima. O grau de refinação (liberdade) como uma função do consumo de energia específico (SEC) pode ser observado na Figura 6.A TMP reference (TMPRef3) was produced without addition of chemicals as described above. The degree of refining (freedom) as a function of specific energy consumption (SEC) can be seen in Figure 6.

Uma TMP fabricada de acordo com a presente invenção usando peróxido de hidrogênio ácido (H2O2) foi produzida adicionando-se 0,13 % em peso de sulfato de cobre (CUSO4 x 5 H20) com base no peso de madeira ultra-seca e 2,0 % em peso de peróxido de hidrogênio (H2O2) com base no peso de madeira ultra-seca à polpa de liberdade alta. O pH da polpa resultante foi de 3,5. A polpa é denotada TMPhpscu na Figura 6. A Figura 6 ilustra a liberdade como uma função do consumo de energia específico (SEC) para a referência (TMPRef3) e a polpa produzida de acordo com a invenção (TMPhpscu). É evidente a partir da Figura 6 que uma economia de energia substancial é obtida para a polpa produzida de acordo com a invenção. TMPhpscu consume 37 % menos energia a um nível de liberdade constante (175 ml de CSF) quando comparado ao consumo de energia da polpa de referência (TMPRef3). A economia de energia para TMPhpscu foi obtida com 2,0 % em peso (em madeira ultra-seca) de H2O2 e 0,13 % em peso (em madeira ultra-seca) de CuS04 x 5 H20. O comprimento da fibra médio (em 175 ml de CSF, medido com 0 instrumento Pulp Quality Monitor PQM 1000) foi de 1,7 mm para a referência (TMPRef3) e 1,8 mm para a polpa produzida de acordo com a invenção (TMPhpscu). isto é, nenhuma redução no comprimento da fibra ocorreu. O Exemplo 4 mostra que substancialmente as economias de energia são obtidas usando-se sulfato de cobre como o ativador e peróxido de hidrogênio como o oxidante de acordo com 0 método descrito na invenção. 1 Exemplo 5 Madeira de espruce negro (Picea maríana) foi usada para a produção de polpa termomecânica (TMP). As toras de madeira foram desembarcadas e lascadas e lavadas antes de preaquecimento (pressão de vapor de 414 KPa (4,14 bar), tempo de retenção de 40 s) e operações de refinação. Um refinador pressurizado de 96,52 cm (36”) de disco único (modelo 36-1 CP conduzido a 1800 rpm) foi usado para produzir uma polpa de liberdade alta (cerca de 750 ml de CSF). A entrada de energia no refinador foi de cerca de 500 kWh/tonelada métrica ultra-seca (bdmt). O ativador e o oxidante depois foram adicionados à polpa desfibrada em um misturador (Electrolux BM 10S) imediatamente antes de outra refinação em um refinador Wing. O ativador foi primeiro adicionado à polpa seguido pela adição do oxidante. O tempo de mistura foi de 30 segundos tanto para 0 ativador quanto para 0 oxidante. A polpa de referência (TMPRef4) foi tratada do mesmo modo com a exceção de que água desíonizada foi adicionada ao misturador para fornecer a mesma consistência da polpa como para a polpa tratada de acordo com a invenção. Isto foi feito visto que é bem-conhecido que a consistência da polpa influencia as propriedades da polpa resultante e 0 consumo de energia da refinação. As polpas depois foram transferidas ao refinador Wing para outro tratamento. O refinador Wing é um equipamento de laboratório que fornece um consumo de energia mais alto a um nível de liberdade fixo devido a seu tamanho menor comparado a um refinador comercial. É bem-conhecido que um refinador menor tem um consumo de energia mais alto comparado a uma unidade maior.A TMP manufactured in accordance with the present invention using acid hydrogen peroxide (H2O2) was produced by adding 0.13 wt.% Copper sulfate (CUSO4 x 5H20) based on the weight of ultra-dry wood and 2, 0% by weight of hydrogen peroxide (H2O2) based on the weight of ultra dry wood to high freedom pulp. The pH of the resulting pulp was 3.5. The pulp is denoted TMPhpscu in Figure 6. Figure 6 illustrates freedom as a function of reference specific energy consumption (SEC) (TMPRef3) and the pulp produced according to the invention (TMPhpscu). It is apparent from Figure 6 that substantial energy savings are obtained for the pulp produced according to the invention. TMPhpscu consumes 37% less energy at a constant level of freedom (175 ml CSF) compared to the reference pulp energy consumption (TMPRef3). Energy savings for TMPhpscu were obtained with 2.0 wt% (in ultra dry wood) H2O2 and 0.13 wt% (in ultra dry wood) CuS04 x 5 H20. The average fiber length (in 175 ml CSF, measured with the Pulp Quality Monitor PQM 1000 instrument) was 1.7 mm for reference (TMPRef3) and 1.8 mm for pulp produced according to the invention (TMPhpscu). ). that is, no reduction in fiber length has occurred. Example 4 shows that substantially energy savings are achieved by using copper sulfate as the activator and hydrogen peroxide as the oxidant according to the method described in the invention. 1 Example 5 Black spruce wood (Picea maríana) was used for the production of thermomechanical pulp (TMP). The wood logs were landed and chipped and washed prior to preheating (414 KPa (4.14 bar) vapor pressure, 40 sec retention time) and refining operations. A single-disc 96.52 cm (36 ”) pressurized refiner (model 36-1 CP driven at 1800 rpm) was used to produce a high freedom pulp (about 750 ml CSF). The energy input to the refiner was about 500 kWh / ultra dry metric ton (bdmt). The activator and oxidant were then added to the defibrated pulp in a blender (Electrolux BM 10S) just before further refining in a Wing refiner. The activator was first added to the pulp followed by the addition of oxidant. Mixing time was 30 seconds for both activator and oxidant. Reference pulp (TMPRef4) was treated the same except that deionized water was added to the mixer to provide the same pulp consistency as for the pulp treated according to the invention. This has been done since it is well known that pulp consistency influences the properties of the resulting pulp and refining energy consumption. The pulps were then transferred to the Wing refiner for another treatment. The Wing refiner is laboratory equipment that provides higher energy consumption at a fixed level of freedom due to its smaller size compared to a commercial refiner. It is well known that a smaller refiner has a higher power consumption compared to a larger unit.

Uma referência de TMP (TMPR6f4) foi produzida sem adição de produtos químicos como descrito acima. O grau de refinação (liberdade) como uma função do consumo de energia específico (SEC) pode ser observado na Figura 7.A TMP reference (TMPR6f4) was produced without addition of chemicals as described above. The degree of refining (freedom) as a function of specific energy consumption (SEC) can be seen in Figure 7.

Uma TMP produzida adicionando-se apenas um oxidante (H2O2) e nenhum ativador ou realçador foi produzida adicionando-se 1,0 % em peso de peróxido de hidrogênio (H2O2) com base no peso de madeira ultra-seca à polpa de liberdade alta. O pH da polpa resultante foi de 4,0. A polpa é denotada TMPHPref na Figura 7.A TMP produced by adding only one oxidant (H2O2) and no activator or enhancer was produced by adding 1.0 wt% hydrogen peroxide (H2O2) based on the weight of ultra-dry wood to the high freedom pulp. The pH of the resulting pulp was 4.0. The pulp is denoted TMPHPref in Figure 7.

Uma TMP fabricada de acordo com a presente invenção usando peróxido de hidrogênio ácido (H2O2) foi produzida adicionando-se 0,02 % em peso de sulfato de ferro (FeS04 x 7 H20) com base no peso de madeira ultra-seca e 1,0 % em peso de peróxido de hidrogênio {H202) com base no peso de madeira ultra-seca à polpa de liberdade alta. O pM da polpa resultante foi de 3,9. A polpa é denotada TMPHpeFe na Figura 7.A TMP made in accordance with the present invention using acid hydrogen peroxide (H2O2) was produced by adding 0.02 wt% iron sulphate (FeSO4 x 7H20) based on the weight of ultra-dry wood and 1.0%. 0% by weight of hydrogen peroxide (H202) based on the weight of ultra dry wood to high freedom pulp. The pM of the resulting pulp was 3.9. The pulp is denoted TMPHpeFe in Figure 7.

Uma TMP fabricada de acordo com a presente invenção usando peróxido de hidrogênio ácido (Η202) foi produzida adicionando-se 0,08 % em peso de sulfato de ferro (FeSCu x 7 H20) com base no peso de madeira ultra-seca e 1,0 % em peso de peróxido de hidrogênio (H202) com base no peso de madeira ultra-seca à polpa de liberdade alta. O pH da polpa resultante foi de 3,8. A polpa é denotada TMPHP7Fe na Figura 7.A TMP made in accordance with the present invention using acid hydrogen peroxide (Η202) was produced by adding 0.08 wt% iron sulphate (FeSCu x 7H20) based on the weight of ultra-dry wood and 1, 0% by weight of hydrogen peroxide (H202) based on the weight of ultra dry wood to high freedom pulp. The pH of the resulting pulp was 3.8. The pulp is denoted TMPHP7Fe in Figure 7.

Uma TMP fabricada de acordo com a presente invenção usando peróxido de hidrogênio ácido (H202) foi produzida adicionando-se 0,14 % em peso de sulfato de ferro (FeS04 x 7 H20) com base no peso de madeira ultra-seca e 1,0 % em peso de peróxido de hidrogênio (H202) com base no peso de madeira ultra-seca à polpa de liberdade alta. O pH da polpa resultante foi de 3,7. A polpa é denotada TMPHP8Fe na Figura 7. A Figura 7 ilustra a liberdade como uma função do consumo de energia específico (SEC) para as polpas de referência (TMPRef4 e TMPHpref) e as polpas produzidas de acordo com a invenção (TMPHpeFe, TMPhp7F6 e TMPHpeFe)· É evidente a partir da Figura 7 que uma economia de energia substancial é obtida para as polpas produzidas de acordo com a invenção ao passo que nenhuma economia de energia é obtida quando apenas peróxido de hidrogênio (oxidante) está presente (TMPHpref)· A polpa produzida de acordo com a invenção consume 10 % (TMPHp6Fe), 15 % (TMPHP7Fe) e 33 % (TMPHpeFe) menos energia a um nível de liberdade constante (175 ml de CSF) quando comparado ao consumo de energia das polpas de referência (TMPRef4 e TMPHPref). A economia de energia para TMPHpeFe foi obtida com 1,0 % em peso (em madeira ultra-seca) de H2O2 e 0,02 % em peso (em madeira ultra-seca) de FeS04 x 7 H20. Para TMPHp7Fe e TMPHp8Fei as adições químicas correspondentes foram de 1,0 % em peso de H202/0,08 % em peso de FeSC>4 x 7 H20 e 1,0 % em peso de H2Ò2/0,14 % em peso de FeS04 x 7 H20, respectivamente. O comprimento da fibra médio (em 175 ml de CSF, medido com 0 analisador de tamanho da fibra Kajaani FS-100) foi de 1,7 mm para a polpa de referência TMPRef4 e 1,7 mm (TMPHp6Fe)> 1,7 mm (TMPHp7Fe) e 1,6 mm (TMPHp8Fe) para as polpas produzidas de acordo com a invenção. O comprimento da fibra médio para TMPHpref foi de 1,8 mm. É evidente que nenhum encurtamento de fibra extensivo ocorre como um resultado do tratamento químico descrito nesta invenção.A TMP made in accordance with the present invention using acid hydrogen peroxide (H2 O2) was produced by adding 0.14 wt% iron sulphate (FeSO4 x 7 H2 O) based on the weight of ultra-dry wood and 1.0%. 0% by weight of hydrogen peroxide (H202) based on the weight of ultra dry wood to high freedom pulp. The pH of the resulting pulp was 3.7. Pulp is denoted TMPHP8Fe in Figure 7. Figure 7 illustrates freedom as a function of specific energy consumption (SEC) for reference pulps (TMPRef4 and TMPHpref) and pulps produced according to the invention (TMPHpeFe, TMPhp7F6 and It is evident from Figure 7 that substantial energy savings are obtained for the pulps produced according to the invention whereas no energy savings are obtained when only hydrogen peroxide (oxidant) is present (TMPHpref). The pulp produced according to the invention consumes 10% (TMPHp6Fe), 15% (TMPHp7Fe) and 33% (TMPHpeFe) less energy at a constant freedom level (175 ml CSF) when compared to the energy consumption of the reference pulps. (TMPRef4 and TMPHPref). Energy savings for TMPHpeFe were obtained with 1.0 wt% (in ultra dry wood) H2O2 and 0.02 wt% (in ultra dry wood) FeS04 x 7H20. For TMPHp7Fe and TMPHp8Fei the corresponding chemical additions were 1.0 wt% H 2 O 2 / 0.08 wt% FeSC> 4 x 7 H 2 O and 1.0 wt% H 2 O / 0.14 wt% FeSO 4 x 7 H2 O, respectively. The average fiber length (in 175 ml CSF, measured with the Kajaani FS-100 fiber size analyzer) was 1.7 mm for the TMPRef4 reference pulp and 1.7 mm (TMPHp6Fe)> 1.7 mm. (TMPHp7Fe) and 1.6 mm (TMPHp8Fe) for the pulps produced according to the invention. The average fiber length for TMPHpref was 1.8 mm. It is evident that no extensive fiber shortening occurs as a result of the chemical treatment described in this invention.

Está claro a partir dos dados apresentados na Figura 7 e no texto acima que a adição de um oxidante sozinho, tal como H202, não é 0 bastante para gerar redução no consumo de energia da refinação. Um ativador assim deve ser adicionado, até certo ponto que o método descrito nesta invenção estipula.It is clear from the data presented in Figure 7 and the text above that the addition of an oxidant alone, such as H202, is not sufficient to generate reduction in refining energy consumption. Such an activator should be added to some extent that the method described in this invention stipulates.

Exemplo 6 Madeira de álamo tremedor (Populus tremula) foi usada para a produção de polpa quimitermomecânica (CTMP). As toras de madeira foram desembarcadas e lascadas e lavadas antes de preaquecimento e operações de refinação. Um refinador pressurizado de 50,8 cm (20 polegadas) (modelo OVP-MEC conduzido a 1500 rpm) foi usado para produzir uma polpa de liberdade alta (cerca de 420 ml de CSF). A entrada de energia no refinador foi de cerca de 1450 kWh/tonelada métrica ultra-seca (bdmt). O ativador e oxidante depois foram adicionados à polpa desfibrada em um misturador (Electrolux BM 10S) imediatamente antes de outra refinação em um refinador Wing. O ativador foi primeiro adicionado à polpa seguido pela adição do oxidante. O tempo de mistura foi de 30 segundos tanto para o ativador quanto para o oxidante. A polpa de referência (CTMPRef) foi tratada do mesmo modo com a exceção de que água desionizada foi adicionada ao misturador para fornecer a mesma consistência da polpa como para a polpa tratada de acordo com a invenção. Isto foi feito visto que é bem-conhecido que a consistência da polpa influencia as propriedades da polpa resultante e consumo de energia da refinação. As polpas depois foram transferidas ao refinador Wing para outro tratamento. O refinador Wing é um equipamento de laboratório que fornece um consumo de energia mais alto a um nível de liberdade fixo devido a seu tamanho menor comparado a um refinador comercial. É bem-conhecido que um refinador menor tem um consumo de energia mais alto comparado a uma unidade maior.Example 6 Aspen wood (Populus tremula) was used for the production of chemothermomechanical pulp (CTMP). The logs were landed and chipped and washed before preheating and refining operations. A 50.8 cm (20 inch) pressurized refiner (OVP-MEC model driven at 1500 rpm) was used to produce a high freedom pulp (about 420 ml CSF). Energy input to the refiner was about 1450 kWh / ultra dry metric ton (bdmt). The activator and oxidant were then added to the defibrated pulp in a blender (Electrolux BM 10S) immediately before further refining in a Wing refiner. The activator was first added to the pulp followed by the addition of oxidant. Mixing time was 30 seconds for both activator and oxidant. The reference pulp (CTMPRef) was treated in the same manner except that deionized water was added to the mixer to provide the same pulp consistency as for the treated pulp according to the invention. This was done since it is well known that pulp consistency influences the resulting pulp properties and refining energy consumption. The pulps were then transferred to the Wing refiner for another treatment. The Wing refiner is laboratory equipment that provides higher energy consumption at a fixed level of freedom due to its smaller size compared to a commercial refiner. It is well known that a smaller refiner has a higher power consumption compared to a larger unit.

Uma referência de TMP (CTMPRef) foi produzida sem adição de produtos químicos como descrito acima. O grau de refinação (liberdade) como uma função do consumo de energia específico (SEC) pode ser observado na Figura 8.A TMP reference (CTMPRef) was produced without addition of chemicals as described above. The degree of refining (freedom) as a function of specific energy consumption (SEC) can be seen in Figure 8.

Uma CTMP fabricada de acordo com a presente invenção usando peróxido de hidrogênio ácido (H202) foi produzida adicionando-se 0,14 % em peso de sulfato de ferro (FeS04 x 7 H20) com base no peso de madeira ultra-seca e 2,0 % em peso de peróxido de hidrogênio (H202) com base no peso de madeira ultra-seca à polpa de liberdade alta. O pH da polpa resultante foi de 3,8. A polpa é denotada CTMPHPFe na Figura 8. A Figura 8 ilustra a liberdade como uma função do consumo de energia específico (SEC) para a polpa de referência (CTMPRef) e a polpa produzida de acordo com a invenção (CTMPHPFe). É evidente a partir da Figura 8 que uma economia de energia substancial é obtida para a polpa produzida de acordo com a invenção. CTMPhpfô consume 32 % menos energia a um nível de liberdade constante (175 ml de CSF) quando comparado ao consumo de energia da polpa de referência (CTMPRef). A economia de energia para CTMPHpFe foi obtida com 2,0 % em peso (em madeira ultra-seca) de H2O2 e 0,14 % em peso (em madeira ultra-seca) FeS04 x 7 H20. O comprimento da fibra médio (em 175 ml de CSF, medido com 0 instrumento Pulp Quality Monitor PQM 1000) foi de 0,95 mm para a polpa de referência (CTMPrsO e 0,94 mm para a polpa produzida de acordo com a invenção (CTMPHPFe). É evidente que nenhum encurtamento da fibra ocorre como um resultado do tratamento químico descrito nesta invenção. É evidente a partir dos resultados apresentados no Exemplo 6 que 0 método de acordo com a invenção também gera economias de energia substanciais para uma polpa quimitermomecânica de álamo tremedor sem cortar as fibras durante a refinação.A CTMP manufactured in accordance with the present invention using acid hydrogen peroxide (H2 O2) was produced by adding 0.14 wt.% Iron sulphate (FeSO4 x 7 H2 O) based on the weight of ultra-dry wood and 2.0%. 0% by weight of hydrogen peroxide (H202) based on the weight of ultra dry wood to high freedom pulp. The pH of the resulting pulp was 3.8. The pulp is denoted CTMPHPFe in Figure 8. Figure 8 illustrates freedom as a function of specific energy consumption (SEC) for the reference pulp (CTMPRef) and the pulp produced according to the invention (CTMPHPFe). It is apparent from Figure 8 that substantial energy savings are obtained for the pulp produced according to the invention. CTMPhpfô consumes 32% less energy at a constant level of freedom (175 ml CSF) when compared to the reference pulp energy consumption (CTMPRef). Energy savings for CTMPHpFe were obtained with 2.0 wt% (in ultra-dry wood) H2O2 and 0.14 wt% (in ultra-dry wood) FeS04 x 7H20. The average fiber length (in 175 ml CSF, measured with the Pulp Quality Monitor PQM 1000 instrument) was 0.95 mm for the reference pulp (CTMPrsO and 0.94 mm for the pulp produced according to the invention ( It is evident that no fiber shortening occurs as a result of the chemical treatment described in this invention It is evident from the results presented in Example 6 that the method according to the invention also generates substantial energy savings for a chemothermomechanical pulp. aspen without cutting the fibers during refining.

Designações da Fiaura Nas figuras anexas, as unidades e termos seguintes estão sendo usados: Figuras 1, 4 a 8: liberdade fornecida em ml de CSF (Liberdade-padrão Canadense) no eixo Y vertical, SEC (Consumo de energia específico) no eixo X horizontal medido como kWh/bdt.Fiaura Designations In the accompanying figures, the following units and terms are being used: Figures 1, 4 through 8: Freedom provided in ml of CSF (Canadian Standard Freedom) on vertical Y axis, SEC (Specific Energy Consumption) on X axis horizontal measured as kWh / bdt.

Figuras 2 e 3: proporção do comprimento total, 1/1000 no eixo Y vertical, comprimento da fibra em mm (figura 2); largura da fibra em pm (figura 3) respectivamente no eixo X horizontal.Figures 2 and 3: total length ratio, 1/1000 on the vertical Y axis, fiber length in mm (figure 2); fiber width in pm (Figure 3) respectively on the horizontal X axis.

REIVINDICAÇÕES

Claims

A process for preparing a high yield pulp, comprising: (a) treating a lignocellulose-containing material chemically by an oxidation system comprising at least one non-enzymatic oxidant comprising less than 5% by weight of ozone and comprising less than 5% by weight of chlorine dioxide selected from peroxy compounds, oxidizers containing hydrogen, oxygen, nitrogen oxides, or combinations thereof and a selected metal ion activator, TAED, cyanamide, or combinations thereof at a pH of 2 at 6,5 for a period of time between 5 s and 5 h at a temperature between 30 and 200 ° C; and b) treating the lignocellulose-containing material mechanically for a time sufficient to produce a high yield pulp, wherein the lignocellulose-containing material is chemically treated before and / or during any stage of mechanical treatment, and wherein the lignocellulose-containing material is not chemically treated. treated at a pH of 11.5 to 14 between stages a) and b).

Process according to Claim 1, characterized in that the pH is from 2.5 to 6.

Process according to Claim 1 or 2, characterized in that the pH is from 3 to 5.5.

Process according to any one of Claims 1 to 3, characterized in that the high-performance pulp is mechanical pulp, refiner mechanical pulp, mechanical pulp, chemimechanical pulp, semi-chemical pulp, thermomechanical pulp and / or chemitermomechanical pulp.

Process according to any one of claims 1 to 4, characterized in that said lignocellulose-containing material comprises non-shredded wood.

Process according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the lignocellulose-containing material comprises mechanically treated lignocellulose-containing material.

Process according to any one of Claims 1 to 6, characterized in that the oxidation system is applied between two stages of mechanical treatment.

Process according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the lignocellulose-containing material comprises softwood and / or hardwood.

Process according to any one of Claims 1 to 8, characterized in that the lignocellulose-containing material comprises softwood.

Process according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the non-enzymatic oxidant is selected from peroxy compounds.

Process according to any one of the preceding claims, characterized in that the non-enzymatic oxidant is hydrogen peroxide.

Process according to any one of Claims 1 to 11, characterized in that the metal ions are selected from transition metal ions.

Process according to any one of claims 1 to 12, characterized in that the oxidation system further comprises a selected enhancer of nitrogen-containing polycarboxylic acids, nitrogen-containing polyphosphonic acids, nitrogen-containing polyols, oxalic acid, oxalate, glycolate, ascorbic acid, citric acid, nitrile acetate, gallic acid, fulvic acid, itaconic acid, hemoglobin, hydroxybenzenes, catecholates, quinolines, dimethoxybenzoic acids, dihydroxybenzoic acids, pyridine, histidylglycine, phthalocyanine, acetonitrile, acetonitrile, acetonitrile 6-acetonitrile, acetonitrile , cyclohexadienes, polyoxymethylates, and combinations thereof.

Process according to any one of claims 1 to 13, characterized in that the oxidation system further comprises an enhancer selected from EDTA, DTPA, NTA or combinations thereof.