DE1517219A1 - Verfahren zur Herstellung von Sulfitzellstoff sowie nach dem Verfahren hergestellter Zellstoff - Google Patents

Description

SVENSKA CELLULOSA AKTIEBOLAGET. SUNDSVALL,

VERFAHR3N ZUR HSRST^JILLUIIG VON SULFITZELLSTOFF SOWI' 'DIiM V3RFAHR;iJN HERffiäSTiilLLTSR ZELLSTOFF

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, durch Aufschluss lignozellulosehaltigen Matariales und Weiterbehandlung des aufgeschlossenen Materiales einen hochwertigen Sulfitzellstoff herzustellen, der sich als Ausgangsmaterial für die Herstellung verschiedener Produkte, vorzugsweisa für Verpackungsmaterial, z.B. Liner, Riffelpapier, Karton, Wellpappe usw. eignet.

!Sin Kennzeichen des Verfahrens na^h der .irfindung liegt darin, dass der im Prinzip nach einom Sulfitverfahren bewirkte Aufschluss des lignozellulosehaltigen Rohmateriales nur so weit getriabsn wird, dass dia Chlorzahl des fertigen Zellstoffes in den Bereich 15-32, zweckmässig 19-30 und vorzugsweiss 20-28 fällt, was Zellstoff ausbeut en von 65-95 i³ (absolut trockener Zeil st off/absolut trockenes Rohmaterial) ergibt, wobei die Chlorzahl und damit die ZeI1stoffausbeute mit Rücksicht auf Beschaffenheit und Ar: des Ausgangsmateriales gewählt worden, uin weiteres Kennzeichen des Verfahrens nach der Erfindung liegt in der Weiterbehandlung des aus der Aufschlussphase erhaltenen Produktes durch Defibrieren und/oder Itefibrieren-Raffinieren, in der Weise, dass eine auf das vorgesehene Jindergebnis abgestrimmte Mahlgraderhöhung bewirkt wird. Das Verfahren nach der Erfindung weist das weitsre Kennzeichen auf, dass das durch Defibrieran oder Befibriersn-Raffinieren erhaltene Material behandelt wird, ue aus ihm eine auf das vorgesehene Jlndergebnis abgostimmte Feinmaterialmenga zu entfernen, was sich im vorliagandan Fall sowohl auf feste, kolloidale, halbkolloidale als auch gelöste Substanz bezieht, die im Ausgangsmatörial enthalten war oder während der Aafschlieaeung und Behandlung gemäss oben gebildet wurde, insbesondere FaJFbrn, Partikeln, Aggregate, Aggl >:,_;;irat3 u.s.w, der niedrigsten Grossen oder Abmessungen do« suspendierten Materials.

•Es folgt nachstehend eina Bosct\x c-ubung ds^v vorscMedeaa?; :& Zellstoffhörstellungsvarfafcr-on nach dar Srfindung 3ingeschlos~ sanen Behandlungsstufen. Ma jsohlenmäs&igan Dtton, dia als \-orzugsweise für dia im Verfahren aingsschlossöiiaii I

geltend angegeben werdon, bsziohen sich auf solclis iällo in dcnon „,^ _k,₄i

909851/143* ' BAD OB.G.CAU

das Rohmaterial im Aufschliossprozoss im wesentlichen aus Pichtonhol ζ besteht. Dio Erfindung ist jedoch nicht auf Zolls-toffhorstollung ausschliasslich auf dor Basis von Pichtanholz beschränkt, da untor Anwondung dor in vorliegender Boschroibung angegebenen oder auf jedes einzelne Rohmaterial besonders abgestimmten Prozess- und Bohandlungsdaten auch anderes Nadelholz sowio Laubholz bzw. Mischungen aus Nadol- und Laubholz zur Anwondung kommon können. Mos gilt auch für ein- und/odur mohrjährigo Pflanzon.

AufschlJossen

Das Aufschliosson dos Holzrohstoffes orfolgt mit einer wässerigen Lösung, dio Sulfit- und/odor Bisulfitiono sowie Natrium-, Kalium-, Hagnosium-, Kalzium- oder AaBoniumiono odor Mischungen aus ihnon enthält. Aussordom können geringere Mengen froios SO₉ anwosond soin. Dar pH-¥art dar Lösung beträgt bei Beginn dos Aufschliossons 3,0-7,0, zweckmässig 3,5-6,0 und vorzugsweise 3,7~5»Ο· Für i^as Aufschliasson worden pro Tonne absolut trockenen lignozolluloschaltigon Materialos 30—200, zwockmassig 4Q-I5O void vorzugsweise 5O-IOO kg gobundondcs 80« vorwendet.

Dio Kochflüssigkoit kann beim Einpumpen in das Iteaktionsgofäss eine Temperatur von 40-17O⁰C, zwockmässig 70-150 C und vorzugsweise 8O-I3O C habon. Dia Kochflüseigkoit kann aus Wasser und den aktuellen Chemikalien frisch zuboroitot soin, kann aber auch vorteilhaft ganz odor toilw^iso aus oirar mit den aktuellen Chemikalien versehenen, unverdünnten oder vordünnten Ablauge bestehen, die entweder direkt von einem Boaktionsgofäss nach dem Kochen odor während las Kochens oder von einer späteron Phase dos BchandlungsprozasBCS, don der Zellstoff nach dem Kochen durchläuft, erhalten warden kann»

Das üänpumpen dor Kochflüssigkoit karji unter Gas- Was3cz-jr.tlassung und in der Voiso geechohsn, dass ler Ir-.^ck: im R^aktionsgefäss 1-12, zwcckiaäsaig 2-10 und vorzugsweise 4-3 kg/ca beträgt. inschliosBOnd an das Siapuapon der Kochflüssigkoit erfolgt die sog. Druckimprägnierung doe Schnitzo-lniaterialcs, vonach aus dem Koohox so viel Kochf jsigkoit abgezogen wird, das3 das HolziJliisaigkeitsvarhäl ais im Intervall 5i2,5-1*5»0

S098S1/1434 BAD ORIGINAL

liegt. Dio Anfangstomporatur im Roaktionsgofäss liogt je nach dor Temperatur dus Rohmatorialcs und dor oingopumpton Kochflüssigkoit im Intervall 40-130 C. Der Kochcrinhalt wird danach dirokt odor indirekt auf maximalo Hochtemperatur erhitzt, dio 140-190⁰C, zwockmässig 145-18O°C und vorzugsweise 15O-17O°C hotragen kann.

Des Aufschliosson wird nur so woit gotriobon, dass dio Chlorzahl das fortigon Zellstoffes 14-32, zwockmässig 19-30 und vorzugsweise 20-28 "beträgt, was Zollstoff ausbeuten von 65-95 $ (absolut trockonor Zollstoff/absolut trockenes Rohmaterial) ergibt. Der daboi orhaltone Zollstoff ergibt bei Formung zu Bogen, z.B. beim Vorschub in einer Papiermaschine, ein Produkt mit guten Eigenschaften, z.B. mit guter Porosität und Masshaitigkoit, bosondors wenn dor Zollstoff vorher auf die nachstehend angegebene Woise nach der .Erfindung boarbeitot und bohandclt wurde. Boi dor .Anwendung von Zollstoff, dor nach der Erfindung horgostellt und bohandolt wurde, kann man somit einen Liner mit oinor Luftdurehlässigkoit von unter 60, zwockmässig unter 40 und vorzugsweise* unter 30 Sok/iOO ml (Crurloy) erhalten. Nach ärroichon dos gewünschten Auf sohl iossungsgrados wird der Zollstoff aus dom Reaktionsgefäss zu oinom Blastank, einer Stoffbütte oder ähnlichen Anordnung nach oder ohne vorherige Auslaugung geblasen odor ausgostürzt.

Behandlung dos Zellstoffes nach dom Aufschliasson

Dor auf diese Weise aufgoschlossono und ausgeblasene oder ausgostürzte Zellstoff wird Defibrierung oder Defibriorung-Raffiniorung unterzogen, die in einem bekannten Apparat, z.B. in oinom Bauor-, Asplund-, Sprout-Waldron- oder Southorland-Rofiner erfolgen kann, woboi die Zellstoffkonzentration 3-45 $> zwockmässig IO-4O* $, vorzugsweise 15-30 ia betragen, und die Temperatur auf 0-100⁰C, zwockmässig 5-9O C und vorzugsweise IO-8O C gehalton werdon kann. Der Dofibriorungs- bzw. Defibriorungs-Raffiniorungsprozoss kann vorteilhaft so gelenkt werdon, dass dorjiahilgrad des ablaugahaltigen odor gewaschenen Zellstoffes 11-22⁰SR, zwockmässig 12-19°SR und vorzugsweise 13-18 SR beträgt.

909851/U34 badowqinal

Wann der Zollstoff einer zu loiohton Dofibriorung bzw. Dofibriorung-Raffiniorung untorzogon, wird der Mahlgrad dos Zellstoffes unterhalb dor unteren Gronzon vorstehend angogcbonor Mahlgradintorvallo liogon, was dio woitcro Bearbeitung dos Zellstoffes zwocks Jrziolung eines für dio vorgosohoncn Zwocko, z.B. als Ausgangsmatorial für dio Linorhorstollung, gooignoton Produktes arschworon odor unmöglich machon kann, iäin zu hohor Mahlgrad dos Zollstoffos kann andererseits in gewisser Hinsicht vorschlochtorto Üügonschafton dos aus dom betreffenden Zollstoff horzustollondon Jändproduktos, z.B. Linor, zur Folgo habon.

Der auf diese Woiso durch Djfibriorung bzw. Defibriorung-Raffiniorung behandelte Zallstoff wird anschliossond durch Behandlung in Sisb, Sortierer, Wirbolsichtcr (Contricloanor) und/odor in andorur geeigneter Apparatur boarboitot. Im Zusammenhang hiermit wird aus dom Zollstoff die zur Srziolung dos gowünschton Bndorgobnissos erforderliche Mongj Foinmatorial ontfornt, was mittels Schibbyosatoron, VaIlvik-Filtorn, Attis-Filtorn, Draht-Siobon vorschiodonon Typs odor andoror zwockdiinliohor Apparatur goschohon kann. Das Feinmatorial bostoht aus odor onthält Lignin, Lignindorivat, Zolluloso, Homizalluloso, Pektin, Harz, Ablaugorosto uaw. Dio Foinmatorialmongo, dio gom. der Erfindung zur Erzielung eines fiir die vorgosohonon Zwocko gooignoton Zollstoffos ontfornt worden muss, kann 0,2-7 %» zweckmässig 0,5-5 $ und vorzugswoiso 1-4 $ dos Zollstoffos, auf das Trockengewicht borochnot, betragen, jο nach Boschaffonhoit und Art dos ursprünglichen lignozollulosohaltigon Rohmaterialos, dom Aufsohliessungsgrad boim Zellstoffkochon und dor Intensität dor Dofibriorung bzw. Dofibriorung-Raffiniorung.

Das Jäntfernon von Foinmatorial aus dom Zollstoff diant dam Zweck, don Zollstoff besser für dessen Vorarboitbark-iit in don Maschinen gooignot zu machon, dio für dio Herstellung dos nach dor lärfindung vorgesehenen Sndproduktos, z.B. Liner, oingesotzt worden, sowie gewisse Eigenschaften dos ükidproduktes zu verbessern.

Nach der Entfernung dos Fsinmatorialos wird dor Zollstoff, vorzugsweise vor dom Pumpen zur Papierfabrik bzw. dor Aufnahmo auf dio

^909851/1434 BADOB.O.NAL

_ 5 —

Nassmaeobino einer Zollulosafabrik, mit fainvartailtem hydrophoben und olaofilon Matorial, z.B. Mistron Vapor, gemischt. 3a können aber auch andare Produkte in Betracht kommen, dio dio Fähigkeit haben, im Zollstoff befindliches Harz zu blockioron, das sonst box dam Verarbeiten (Konvartiarung) dos Zellstoffes und Anwendung das Endproduktes Anlass zu Schwierigkeiten gaben kann. Dio Mango zuzusotzondun harzblockiarondon Matarialos kann 1-20 kg pro Tonn3 absolut trockonon Zollstoffas betragen, ja nach dor Fähigkait dos Präparates, das Harz unschädlich zu machon.

Das Vorfahron nach dor Erfindung ormöglicht dia Herstellung oinos Zellstoffes, dar .,für oino grosso Anzahl verschiedener Zwacke verwendet wordon kann, insbaeondoro, abar nicht ausschliosslioh, für solcho Zwocka, bai danon bishor SuIfatzallstoff zur Anwondung kam, boispialswüiso für Linor, woboi dor Zollstoff nach dor Erfindung oin billigarus und in gewisser Hinsicht vorbjssortas i&idprodukt argaban kann. Im Fallo Linsr ergibt dar Sulfitzollstoff nach dor Erfindung ain Produkt, das u.a. staifor, wassarrosistantor, hollor Tind in gewisser Hinsicht stärkor ist als Salfatlinor.

Der nach dar Erfindung horgostcllto Zallstoff, dar oino Chlorzahl von 15-32, zwockmässig 19-30 und vorzugswoisa 20-28 aufwaist, und dar nach dam Dofibriaron bzw. Dofibriorcn-Raffiniaron auf arhöhtcn Mahlgrad gomäss obon woitgahond von Fainmatarial bofroit und dam gogabanonfalls harzblockiorondos, z.B. hydrophobes und oloofilos Matorial zugeführt wurdo, kann in dam Zustand, in dom ar sich bofindat, varwondat odor vor d3r woitaron Umwandlung in vorgosohana Ehdprodukta mit anderem Zallstoff, z.B. Sulfatzollstoff, gamischt worden.

Dio nächstahondo Zusammenstellung gibt Boiepiolo von Bedingungen bai fabriksmässigar Herstallung gamäss der Erfindung von für dia Harstöllung von Vtrpackungseatorial vorgosohonam Biaulficzollstoff hoher Auabautö.

90985 1/U3*

Botriobeprobo	I	II
Kochflüssigkait
Go samt SO. #	4,06	3,88
Gobundonoe S0„ $	2,03	1,90
pH	4,7	4,5
Anzahl kg gobundonoe 30_ pro Tonnο
absolut trockonas BoIs	85,3	80,0
Tonporatur baim Einpumpon in Kochor C	80	82
Kochung
Srhitzungszoit Stmndon	4,30	4,00
Druckzoit Stunden	0,30	2,40
Höchetdruck kg/cm	7,0	5,5
fiöohettomporatur C	157	145
Gasimtlaaeung Stunden	1,30	0,30
Chlorzahl doe Zollstoffoe	24,5	22,6
Zollstoffausbouta i»	71	68
Dafibriormng-Raffiniarruif?
Zollstoffkonzontration Ί»	25	25
Mahlonorgio kWh/t Zollstoff	400	350
Mahlgrad 0SR	16	15
Ent forming von Foinmatorial aus dom
Zollstoff

Vorlust durch Anwendung dos Schibbyo-

Vorfahrons # 1,8 2,2

Botr. Rohmaterialwahl und -behandlung war die Anwandung in obigon Fällen I und II folgende

Holz - wassorgolagorto, roinontrindoto Fichto Kochorfüllung - gons. Svoneson Bit 1 kg Packdampf Kochflüssigkoit füllung - Imprägniorung boi 5 kg Druck

Kochung - währond dos Srhitzone wurdo Abzug toi 105°C vorgonom^f«, Bas Kochgut wurda von 2 kg Brück zu den Schöpfkaston gablason.

Das Fasergut wurdo g3vaschan und dann in einem Bauor-Dofibrator bohandolt. Dar Zollstoff wuxdo anschliossond mittals Zontrifugalsiab und Wirbolroinigor goroinigt.

909851/1434 bad original

— τ —

Dio Prüfung dos Zollstoffas im Valloy-Holländer orgab folgando -Früfwortot

Botriotsproto	O	,485	I	26	0	,5	II	,575	23
Mahlzeit, Kin.	15	,3	11,5	45	14	,475	10	,9	45
Kahlgrad 0SR	O		25	0,680	0	,3	25		0,650
Volwnongowioht	6		o,59O	9,8	6		0		10,3
Roisslängo, km	48		8,4	70	47		8		75
Borstfaktor	104	,6	62	61	113		65	,6	67
Rsissfaktor	650	76	850	790	,8	86		1500
FalzBahl	Luftdurohläseigkait gosi. Gurloy Sok/iOO ml O	850	160	0	1300	190
		4,0			4

Mo Erfindung ist nicht auf dio vorstehenden Ausführungsboispiclo odor auf sämtliche otiigon Daton für dio im Verfahren oingoechlossonjn Toilprozosso beschränkt, da dioso jo nach dom zur Anwendung Itommandon Ausgangsmatorial und don horzustollondon !Endprodukten auf vorschiodono Woiso im Rahmon d^r Erfindung abgowandolt irordcn könnon.

909851/1434 bad ORiGiNAL

Claims (6)

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines für Paserprodukte, z.B. Verpakkungematerial, geeigneten Zelletoffee aus lignozellulosehaltigem

- Material, dadurch gekenneeichnet, dass das lignoeellulosehaltige Material durch ein Sulfitverfahren, vorzugsweise ein Bisulfitverfahren, aufgeschlossen wird, wobei das Aufsohlieasen so weit getrieben wird, dass die Chlorsahl des fertigen Zellstoffes im Bereich 13-32 liegt, dass das aufgeschlossene Material kontrollierter Defibrierung und/oder Defibrierung-Raffinierung untersogen wird, an die sich gegebenenfalls tut Er»ie lung eines Mahlgradeβ des Zellstoffes von 11-22⁰SR ein Mahlvorgang anschliesst, und dass danach aus den Zellstoff feimaterial in einer Menge von 0,2-7 ^t der Zellstoffeenge entfernt wird.

2. Verfahren nach Anspruoh 1, dadurch gekanntelohnet, dass da· Auf« sohlieesen in der Weit· erfolgt, das· sioh eine Zellstoffausbeute (absolut trookener Zellstoff/absolut trookenee Rohmaterial) von 65-95 # ergibt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenneeichnet, dass das Aufsohlieesen so weit getrieben wird, daee der fertige Zellstoff eine Chlorsahl von 19*10» vorsugaweiee 2O-2Ö, aufweist*

4. Verfahren nach einei dir vutfetgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlung de· Mfgejugfeloaseaen Materiales so weit getrieben wird, da«· der Mahlgrad dei Zelletoffe· 12* 19°3R, voraugsweise 13-ie^O8R beträgt.

5. Verfahren nach eine« der vorgergehenden Ans|irÜohe_f dadurch g·*· kennzeichnet, aase aus den Zellstoff yeinaattrial In einer Menge von 0,3-5 Ht voraugeweise 1-4 %_t ».B. 1,5—1 jt dee Zellstoffes, auf das Trockengewicht berechnet, entfernt wird.

6. Verfahren naoh einea der vorhergehenden Anapttiahe» daduroti gekennse iohne t, dass da· entfernen von feinatierül aus den feilet off durch Verwendung iron Sohlbbyesatoren» iriillvik^filtern, Attis-yiltern, Draht-Sielien oder anderer geeigneter Apparatur in der

90985 1/U34 bad original

bewirkt wird, daee gowieej in dor Zoll stoff expansion bo findlioho fjsto, kolloidal a, halTakolloidalo und golöata Substation» z.B. Lignin, Lignindorivat, Zolluloao, HaniisaIIuloss, foktin, Harz, Ablmugorosto us*, mit kloinon Fasor-, Partikolodor Aggrogatgrössim aus don Zellstoff bosoitigt

7· Vorfahron nach aina» dor vorhorgabondon Ansprüche d&durch g^~ kanneaichnot, dass dam Zollatoff ■ oin Material-mit eU-r Fähigfciti im 25ollstoff bcfindlioh^e Harz zu ftlocJciaran,, it JAnai Mangc? von 1-20 kg pro Tonne absolut ττοοίοηα« Zollstoir zugcsots';- wird.

6, Vorfahren nach Aneprtoh ?, daduroc gokonnaoichii.j-i; äasö d-;^ 3:·ΙΙ

. stoff ain hydropfcobas «nd oluofilas Mat or i al ί wl,^! M.stron V:>pco:_:

in oinor Kongo vor otwa 5-^5 ^g P^r<> Tonno aosclur ;r^ote:.::,: Zollstoff zugosotsit wird»

9* Aua lignozolliilosolialtigom M-stcrlai nach oincK dw. ir. αοπ λ.,--eprüchon 1-8 dofiniortan V^rfahi'an horggetollt^i Z-.'-liäfofi r-.". oinsr Cbloraahl. von 15*32, oin^e iiahlgrad "vor: ^Λ'-»;ιΓ"""?^:-. ^.r.-.¹. Oohalt an

δ» 2allstoff nacJi inspruoh 9_f dar - i n^ ■ Lu ft durobl Se."." "'ΐ ..:::* rj .. höchst ons 60_} zwaokmäseig höchstens 40 und verzug; vr.visc iv^v^^T-stone 30 Sok/iOO ml, gomossor. gjnu Ourloy an 3in,;c: -aiu-- aar;. Sallstoff gobildötOK BogaKJnatsrial mit oinjm Oraserf jvünt' ν.·,--. 200 g/m^, aufweist.

1».Faaarprodukt _f wio Vbrpactaüigsmatc-riel, z.B. Itxn-it_f?.Lf£o~~£&£i:-:.-Karton, Wellpappe» ustw.» das aus Zoll stoff nach Anspruch ;■ -:>C ..r 10 hdrg-Btollt ist.

ί ; liinor nach, inepruch 11, goko/mz^i chariot durcii ■^0R 8O»94 Ji, awockaässig 84-92 £,
vährönd dor Li^ j-*.·' .·. . ".

8AD ORIGINAL

s υ ä f ί b 7 / ' u 3 4