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Verfahren zum Bleichen von Holzschliff mittels Peroxyden. Erst durch die Anwendung der Peroxydbleiche ist es gelungen, Holzschliff auf hohe \'4Teissgehalte zu bleichen.
Obgleich das Bedürfnis für derartig weiss gebleichte Faserstoffe in der Papier-, Pappen-, Kartonagen- und Faserplattenindustrie sehr gross ist, hat sich gezeigt, dass die Peroxydbleiche nicht immer wirtschaftlich durchführbar ist, weil der verhältnismässig hohe Preis des angewandten Peroxyds die genannten Massengüter in vielen Fällen trotz erheblicher qualitativer Verbesserung wirtschaftlich stark belastet.
Der Grund hierfür liegt vor allem darin, dass zur Erreichung hoher Weissgehalte bei der Peroxydbleiche von Holzschliff ein hoher Überschoss an Bleichmittel angewandt werden rnuss, der um so grösser ist, je höher dem Weissgehalt des Produktes liegen soll. Hinzu kommt, dass bis zum völligen Verbrauch de;s im Überschoss zugesetzten Bleichmittels lange Bleichzeiten erforderlich sind, innerhalb derer der Weissgehalt, der bei hohem Überschoss schon nach verhältnismässig kurzer Bleichdauer :sein Maximum erreicht hat., wieder abzusinken beginnt. Man ist. daher dazu übergegangen, nach Erreichung eines gewissen gewünschten Weissgehaltes den Überschoss an.
Bleichmittel weitgehend oder ganz durch Reduktionsmittel zu zerstören. Diese Bleichmethode führt zu ausserordentlich grossen Bleichmittelverlusten und bedingt ausserdem noch einen erheblichen Auf- wand an Chemikalien für die Reduktion des überschüssigen Bleichmittels. Es liegt auf der Hand, dass diese Umstände die wirtr schaftlichen Bedingungen für die Anwendung der Peroxydbleiche auf Holzschliff ausser- ordentlich nachteilig beeinflussen, so dass es bisher nicht möglich gewesen ist,
die Peroxyd: bleiche bei diesem Erzeugnis durchgehend einzuführen. Man hat sich vielmehr in. zahlreichen Fällen damit begnügen müssen, unter Verzicht auf die Erreichung eines hohen Weissgehaltes billigere Bleichmittel zu verwenden.
Die vorliegende Erfindung, die ein Verfahren zum Bleichen von Holzschliff betrifft, zeigt nun einen Weg zur Behebung dieser Nachteile, der es ermöglicht, die Peroxyd bleiche auch für Holzschliff in wirtschaftlicher Weise auf breiter Grundlage anzuwenden. Das Verfahren der Erfindung beruht darauf, dass im Gegensatz zu den bisher bekannten Arbeitsmethoden bei der Peroxyd bleiche der Bleichmittelüberachuss nach Erreichung des Maximums im Weissgehalt nicht durch Reduktion vernichtet, sondern durch Entzug eines Teils der Bleichflotte aus dem noch mehr als 301/o der gesamten verwendeten Peroxydmenge enthaltenden BleIehgut entfernt wird,
der danach wiederum zur weiteren Verwendung zur Verfügung steht. In dem Bleichgut hinterbleibt erfindungsgemäss nur noch ein geringer Teil der insgesamt an-
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gewandten Bleichmittelmenge, der weniger als 30% beträgt. Besonders wirksam gestaltet sich das Verfahrender Erfindung, wenn der Bleichvorgang nach dem Entzug eines Teils der Flotte mit Bleichmittelmengen von 2001o und weniger, berechnet auf die anfängliche Bleichmittelzugabe, zu Ende geführt wird.
Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass nach Erreichen des Maximums im -Weissgehalt am Ende der ersten Phase des Verfahrens gleichzeitig- mit der Herabsetzung der Peroxydmenge auf weniger als 30,% durch Entzug von Bleich- flotte die Stoffdichte um mehr als 10004, vorzugsweise sogar um mehr als 2000/0, erhöht wird, und dass der Bleichvorgang dann zu Ende geführt wird.
Dadurch wird erreicht, dass das noch in der Flotte sich befindende restliche Bleichmittel in kurzer Zeit verbraucht wird, ohne dass ein Abfall im Weissgehalt, sondern im Gegenteil sogar eine Verbesserung des Bleicheffektes eintritt. Da der während des Verfahrens dem Bleichgut entzogene Teil der Bleichflotte zum Bleichen von weiteren Mengen Holzschliff wieder eingesetzt werden kann, ist es in Ausübung der Erfindung nunmehr möglich,
ohne zusätzliche wirtschaftliche Belastung des Verfahrens zu Beginn der Bleiche mit sehr hohen über- schüssen an Bleichmittel zu arbeiten. So kann die Bleichmittelzugabe ain Anfang des Bleich- vorganges mindestens 5%, vorzugsweise 5 bis 10 % Peroxyd, bezogen auf das Gewicht des trockenen Bleichgutes, betragen,
ohne dass dadurch die Bleichmittelbilanz in nachteiliger iuid wirtschaftlich schädigender Weise beeinträchtigt wird.
Nach dem vorliegenden Verfahren wird der Holzschliff in einer ersten Phase zunächst bei einer Stoffdichte von höchstens 200/0, beispielsweise von 2 bis 6%, mit einem Überschuss an Peroxyd so lange gebleicht, bis ein Maximum .des -Weissgehaltes erreicht ist, welches sich im allgemeinen in kurzer Zeit einstellt. Durch Entzug eines Teils der Bleichflotte aus dem Bleichgut, das noch mehr als 300/ö der gesamten verwendeten Peroxyd- menge enthält, wird sodann die Peroxyd- menge auf weniger als 30%,
vorzugsweise weniger als 20% der gesamten verwendeten Menge herabgesetzt, die sich infolge der gleichzeitigen Erhöhung der Stoffdichte um mehr als 1001/o in sehr kurzen Zeiten unter Erzielung einer weiteren Steigerung des Bleicheffektes verbrauchen. Der Entzug des überschüssigen Bleichmittels kann mit den in der Faserstoffindustrie gebräuchlichen Eindickem, Schneckenpressen oder Pappmaschinen durch Abpressen, Absaugen oder Filtrieren vorgenommen werden.
Es sind also zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens keine besonderen apparativen Aufwendungen erforderlich, vielmehr kann dieses mit den in der Faserstoffindustrie vorhandenen Mitteln durchgeführt werden.
Die dem Bleichgut, wie oben angegeben, entzogene, Peroxyd enthaltende Bleichflotte kann jeweils zum Bleichen weiterer Ansätze wiederverwendet werden. Überraschenderweise hat es sich gezeigt, dass es möglich ist, solche abgepressten Lösungen trotz ihres Gehaltes an Faserstoffen und ungelösten organischen Substanzen, mehrfach zu ver- @venden, ohne dass eine nennenswerte Zersetzung des Peroxyds durch derartige Verunreinigungen erfolgt.
Es empfiehlt sich bei Anwendung des erfindungsmässigen Verfahrens die beispielsweise abgepresste Peroxydlösung sofort nach dein Abpressen mit bekannten Stabilisierungsmitteln zu versetzen. Clegebenenfalls kann diese Lösung vor der -Wiederverwendung durch Zugabe einer entsprechenden Peroxydinenge aufkonzentriert und dann wiederum zum Bleichen verwendet werden. Auf diese -NTeise ist es sogar möglich, einen Teil der beim Bleichen verwendeten Peröxydlösung, und zwar stets die aus der Flotte entfernten Übersehussmengen, im Kreislauf zu führen.
Es ist also in Ausübung des erfindungsgemässen Verfahrens möglich, einen hohen Weissegrad ohne Bleichmittelverlust und bei gleichem Bleiehmittelaufwand einen höheren Weissegrad zu erzielen. Die Arbeitsweise nach dem erfindungsgemässen Verfahren kann je nach den vorhandenen Anlagen kontinuierlich oder auch eha;rgenweise durchge-
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führt werden. Durch ihre Anwendung werden der Peroxydbleiche von Holzschliff weite Anwendungsgebiete eröffnet, die ihr bisher infolge des verhältnismässig hohen Preises des Bleichmittels verschlossen waren.
Beispiel: 100 kg Holzschliff werden in der ersten Phase des Verfahrens im Flottenverhältnis 1:20, dass heisst bei einer Stoffdichte von 5 %, mit 7 0,10 Natriumsuperoxyd (bezogen auf die Menge des lufttrockenen Bleichgutes) 2 Stunden lang- gebleicht. Während dieser Zeit steigert sieh der Weissgehalt des Bleichgutes zu Beginn ziemlich schnell, später immer langsamer, bis auf 72,5 0/0. Durch eine Verlängerung der Dauer dieses Bleichvorganges würde sich keine weitere Erhöhung des Weissegrades des Bleichgutes erzielen lassen.
Dieser würde sich im Gegenteil im weiteren Verlaufe der Zeit langsam wieder vermindern. Die erste Phase des Bleichverfahrens wird deshalb nach einer Behandlungsdauer von 2 Stunden, während der 3% Natriumsuperoxyd (auf den lufttrockenen Holzschliff berechnet) verbraucht werden, dadurch unterbrochen, dass dem Bleichgut 1333 Liter Bleichflotte (enthaltend 2,71/o Natriumsuperoxyd, auf Holzschliff bezogen) entzogen werden, wodurch dessen Stoffdichte von 5 auf 151/o gesteigert wird.
Im Bleichgrit verbleibt ein Rest von 667 Liter Bleichflotte, der 1,31/o Natriumsuperoxyd (auf Holzschliff ber ech- net) enthält. Mit dieser verringerten Menge Bleichflotte wird der Bleichvorgang innerhalb weiterer 2 Stunden unter praktisch völligem Verbrauch des Bleichmittels zü Ende geführt. Das Bleichgut zeigt sodann den sehr hohen Weissegrad von 74,0 0/0, der bei einem Verbrauch von nur 4,3 % Natiiumsuperoxyd erzielt wird.
Bleicht man demgegenüber nach vorbe- kannten Methoden 100 kg Holzschliff im Flottenverhältnis 1:5 mit, auf das Gewicht des lufttrockenen Holzschliffes bezogen, einer Bleiehmittelzugabe von 5% Natriumsuper- oxyd, so tritt nach einer Behandlungsdauer von 5 Stunden bei einem Weissgehalt des Bleichgutes von 71,01/o ein Maximum des Bleicheffektes ein, wobei der Verbrauch an Natriumsuperoxyd 3,31/o, wiederum auf das Stoffgewicht bezogen, beträgt.
Bleicht man das Bleichgut bis zum nahezu völligen Verbrauch des eingesetzten Peroxydes weiter, so ist hierzu eine Bleichzeit von mehr,' als 20 Stunden erforderlich, wobei sich der Weissgehalt auf Werte unter 701/o erniedrigt. Üm diesen Rückgang des Weissgehaltes zu vermeiden, ist man daher genötigt, nach Ver- brauch von 3,3% Natriimisuperoxyd den Bleichprozess durch Vernichtung des Peroxyd- überschusses von 1,71/o abzubrechen, wozu, abgesehen von dem Verlust an kostspieligem Peroxyd, ein weiterer Aufwand an teuren Chemikalien für die Reduktion erforderlich ist.
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Process for bleaching wood pulp using peroxides. It was only through the use of peroxide bleaching that wood pulp could be bleached to a high level of ice.
Although the need for such white-bleached fibers in the paper, cardboard, cardboard and fiberboard industry is very great, it has been shown that peroxide bleaching is not always economically feasible because the relatively high price of the peroxide used in many of the bulk goods mentioned Cases economically heavily burdened despite considerable qualitative improvement.
The main reason for this is that, in order to achieve high whiteness in the peroxide bleaching of ground wood, a large excess of bleach must be used, which is greater, the higher the whiteness of the product is supposed to be. In addition, long bleaching times are required until the bleaching agent added in excess has been completely consumed, within which the white content, which in the case of a high excess has already reached its maximum after a relatively short bleaching period, begins to decrease again. One is. therefore went over to the excess after reaching a certain desired white content.
To destroy bleach largely or entirely by reducing agents. This bleaching method leads to extraordinarily large losses of bleaching agent and also requires a considerable amount of chemicals to reduce the excess bleaching agent. It is obvious that these circumstances have an extremely detrimental effect on the economic conditions for the use of peroxide bleaching on wood pulp, so that it has not previously been possible
to introduce the peroxide: bleach in this product throughout. On the contrary, in numerous cases one had to be content with using cheaper bleaching agents without achieving a high white content.
The present invention, which relates to a method for bleaching wood pulp, now shows a way of eliminating these disadvantages, which makes it possible to use the peroxide bleaching for wood pulp in an economical manner on a broad basis. The method of the invention is based on the fact that, in contrast to the previously known working methods in peroxide bleaching, the excess bleaching agent is not destroyed by reduction after the maximum whiteness content has been reached, but rather by removing part of the bleaching liquor from the more than 301 / o of the total used Lead scrap containing peroxide is removed,
which is then available for further use. According to the invention, only a small part of the total remaining remains in the bleached material.
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used amount of bleach that is less than 30%. The method of the invention is particularly effective when the bleaching process is carried out to the end after a part of the liquor has been withdrawn with bleaching agent quantities of 20000 and less, calculated on the basis of the initial bleaching agent addition.
Another feature of the present invention is that after reaching the maximum in the -White content at the end of the first phase of the process simultaneously with the reduction of the amount of peroxide to less than 30.% by removing bleaching liquor, the consistency of the material is more than 10004, preferably even by more than 2000/0, and that the bleaching process is then brought to an end.
This ensures that the remaining bleaching agent still in the liquor is used up in a short time without a decrease in the white content, but on the contrary even an improvement in the bleaching effect. Since the part of the bleaching liquor withdrawn from the material to be bleached during the process can be reused for bleaching further quantities of ground wood, it is now possible in the practice of the invention
to work with very high excesses of bleaching agent at the beginning of the bleaching process without additional economic burden on the process. For example, the amount of bleach added at the start of the bleaching process can be at least 5%, preferably 5 to 10% peroxide, based on the weight of the dry bleached material,
without affecting the bleach balance in a disadvantageous and economically damaging manner.
According to the present process, the wood pulp is initially bleached in a first phase at a consistency of at most 200/0, for example from 2 to 6%, with an excess of peroxide until a maximum .des white content is reached, which is in the generally adjusts in a short time. By removing part of the bleaching liquor from the bleached material which still contains more than 300 / ö of the total amount of peroxide used, the amount of peroxide is then reduced to less than 30%,
preferably less than 20% of the total amount used, which is consumed as a result of the simultaneous increase in the stock density by more than 1001 / o in very short times while achieving a further increase in the bleaching effect. The excess bleaching agent can be removed using the thickeners, screw presses or cardboard machines customary in the fiber industry by pressing, suction or filtering.
No special expenditure on equipment is required to carry out the process according to the invention; rather, it can be carried out with the means available in the pulp industry.
The peroxide-containing bleaching liquor removed from the material to be bleached, as indicated above, can in each case be reused for bleaching further batches. Surprisingly, it has been shown that it is possible to use such pressed-out solutions several times, despite their content of fibrous materials and undissolved organic substances, without any significant decomposition of the peroxide due to such impurities.
When using the method according to the invention, it is advisable to add known stabilizing agents to the peroxide solution that has been pressed out, for example, immediately after it has been pressed. If necessary, this solution can be concentrated before reuse by adding an appropriate amount of peroxydine and then used again for bleaching. In this way, it is even possible to recycle part of the peroxide solution used in bleaching, namely always the excess quantities removed from the liquor.
It is therefore possible, when practicing the process according to the invention, to achieve a high degree of whiteness without loss of bleach and a higher degree of whiteness with the same amount of lead agent. The method of operation according to the process according to the invention can, depending on the existing systems, be continuous or even intermittent.
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leads to be. By using them, the peroxide bleaching of wood pulp opens up wide fields of application that were previously closed to it due to the relatively high price of the bleaching agent.
Example: 100 kg of ground wood are bleached in the first phase of the process in a liquor ratio of 1:20, i.e. with a consistency of 5%, with 7 0.10 sodium peroxide (based on the amount of air-dry bleached material) for 2 hours. During this time, the white content of the bleached goods increases quite quickly at the beginning, later more and more slowly, up to 72.5%. By extending the duration of this bleaching process, no further increase in the degree of whiteness of the items to be bleached would be achieved.
On the contrary, this would slowly decrease again in the course of time. The first phase of the bleaching process is therefore interrupted after a treatment time of 2 hours, during which 3% sodium superoxide (calculated on the air-dry wood pulp) is consumed by adding 1333 liters of bleaching liquor (containing 2.71 / o sodium peroxide, based on wood pulp) to the bleached material ) are withdrawn, whereby its consistency is increased from 5 to 151 / o.
A remainder of 667 liters of bleaching liquor remains in the bleaching grit, which contains 1.31 / o sodium peroxide (calculated on wood pulp). With this reduced amount of bleaching liquor, the bleaching process is completed within a further 2 hours with practically complete consumption of the bleaching agent. The bleached material then shows the very high degree of whiteness of 74.0%, which is achieved with a consumption of only 4.3% sodium superoxide.
On the other hand, if 100 kg of ground wood is bleached according to known methods in a liquor ratio of 1: 5 with an addition of 5% sodium superoxide as a lead agent based on the weight of the air-dry ground wood, then after a treatment time of 5 hours with a whiteness of the bleached goods of 71 .01 / o a maximum of the bleaching effect, the consumption of sodium superoxide being 3.31 / o, again based on the weight of the fabric.
If the material to be bleached is further bleached until the peroxide used has been almost completely used up, a bleaching time of more than 20 hours is required for this, the white content being reduced to values below 701 / o. In order to avoid this decrease in the white content, it is therefore necessary, after the consumption of 3.3% sodium superoxide, to stop the bleaching process by destroying the peroxide excess of 1.71%, which, apart from the loss of expensive peroxide, is necessary further expenditure on expensive chemicals is required for the reduction.