DE1546246C3 - Verfahren zum Bleichen von faserigem Material - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bleichen von faserigem Material und ist hauptsächlich auf für die Papierherstellung geeignete Cellulosepulpe anwendbar.

Es ist bekannt, das Bleichen von Cellulosepulpen entweder absatzweise durch Aufspritzen des Bleichmittels auf die stationär angeordnete Pulpe (DT-PS 29 892) oder durch Behandeln einer Schicht von Pulpe auf einem Langsieb mit den erforderlichen Bädern (DT-PS 5 41518) durchzuführen. Das Bleichen erfordert bei jedem dieser Verfahren mindestens eine halbe Stunde und im allgemeinen 1 bis 4 Stunden.

Die Bleichdauer kann auch nicht durch Rühren der Mischung herabgesetzt werden, weil die Zähigkeit der Mischung so groß ist, daß eine außerordentliche Kraft zum Rühren erforderlich wäre und weil das Rühren eine ungünstige Zerkleinerungswirkung auf die Pulpe haben würde. Es wurde auch vorgeschlagen, die Fasern und die Bleichlauge im Gegenstrom durch einen mit Rührer ausgestatteten Turm zu führen. Hierzu wäre aber eine viel geringere Zähigkeit der Pulpe notwendig, als erwünscht ist. Da das Verfahren nicht angewendet worden ist, ist nicht bekannt, welche Bleichzeiten bei diesem Verfahren in Frage kommen.

Es wurde nun festgestellt, daß die Bleichdauer außerordentlich auf die Größenordnung von einigen Minuten verringert werden kann, wenn man sicherstellt, daß zwischen den Fasern und der Lauge während des Bleichens eine relative Bewegung derart abläuft, daß jede Behandlungsflüssigkeit von der nachfolgenden verdrängt wird, ohne daß die auf einem fortlaufenden Sieb ausgebreitete Cellulosepulpe ihre Lage ändert.

Zwar ist aus der GB-PS 3 16 151 ein Verfahren zum Behandeln von Baumwollfasern bekannt, wobei die Fasern auf einem fortlaufenden Sieb ausgebreitet und mit diesem zueinander stationär bleibend unter den Austrittsötfnungen für die nacheinander einwirkenden Behandlungsflüssigkeiten fortbewegt werden und die nach der Behandlung unterhalb des Siebes austretenden Flüssigkeiten getrennt gesammelt werden. Die erfindungsgemäß als Ausgangsmaterial eingesetzte Cellulosepulpe hat jedoch eine völlig andersartige Konsistenz und Verhaltensweise gegenüber üblichen Behandlungsmitteln, da es sich um Holzfasern handelt, in die Lignin und Hemicellulose eingebettet sind, was ihren hydrophilen Charakter verstärkt. Zwar beträgt die Zeit, die eine wäßrige Flüssigkeit braucht, um eine Pulpeschicht üblicher Dicke zu durchlaufen, nur wenige Minuten, jedoch ist es notwendig, die Pulpe mit einer Aufeinanderfolge von Lösungen zu behandeln, die verschiedene Bleichmittel und Extrahiermittel enthalten, sowie mit Waschwasser. Da bisher angenommen wurde, daß die Reaktionsdauer von der Zeit bestimmt wird, die das Reagenz zum Diffundieren durch die Wasserschicht, die jede Cellulosefaser umgibt, benötigt, wurde das für Baumwollfasern bekannte Verfahren für das Bleichen von Pulpe nie in Betracht gezogen, zumal bisher erforderliche Zeiten mindestens '/2 Stunde betrugen.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Bleichen von faserigem Material, wobei die Fasern auf einem fortlaufenden Sieb ausgebreitet und mit diesem zueinander stationär bleibend unter den Austrittsöffnungen für die nacheinander einwirkenden Behandlungsflüssigkeiten fortbewegt werden und die nach der Behandlung unterhalb des Siebes austretenden Flüssigkeiten getrennt gesammelt werden, ist dadurch gekennzeichnet, daß als faseriges Material für die Papierherstellung geeignete feuchte Cellulosepulpe eingesetzt wird und daß die jeweilige Behandlungsflüssigkeit so auf die Pulpenschicht aufgebracht wird, daß die vorher vorhandene Flüssigkeit durch das Sieb verdrängt wird.

Das Verfahren läuft ebenso im Sinne der Erfindung ab, wenn die Cellulosepulpe auf einem stationären Sieb ausgebreitet und die Behandlungsflüssigkeiten nacheinander aufgegeben und hindurchgeführt werden.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bildet sich eine ziemlich scharfe Grenze zwischen den aufeinanderfolgenden Flüssigkeiten aus, wodurch die Wirtschaftlichkeit und Geschwindigkeit des Verfahrens als Ganzes verbessert wird. Wenn die Schicht stationär ist, so liegt die Grenze senkrecht zur Strömungsrichtung der Flüssigkeit. Wenn die Schicht seitlich bewegt wird, so liegt die Grenze in einem spitzen Winkel zu der Richtung dieser Bewegung.

Das Verfahren ist bei Cellulosepulpen aller Arten zur Herstellung von Papier anwendbar, wie z. B. Kraftpulpen, Sulfitpulpen und Pulpen aus gemahlenem Holz. Wäßrige Lösungen von Chlor, Chlordioxyd, Hapochloriten, Wasserstoffperoxyd, Hydrosulfiten, Borhydriden, Peressigsäure usw. können als Bleichmittel angewendet werden, je nach der besonderen Art der zu bleichenden Fasern.

Die Dicke und Konsistenz der Masse der Pulpefasern und der Mahlungsgrad der Pulpe sind die Hauptfaktoren, welche die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit durch die Pulpenschicht bestimmen. Für ein bestimmtes Verhältnis von Chemikalien zu Pulpe bestimmt dann die Konzentration der Lösung die Kontaktzeit bei einer gegebenen Strömungsgeschwindigkeit.

Die Eigenschaften (pH, Zusammensetzung, Farbe, usw.) der kontinuierlich aus der Cellulosepulpeschicht austretenden Lösung ändern sich eher plötzlich als graduell, wenn eine andere Lösung hindurchgeführt wird, was die verhältnismäßig geringe Mischung an der vorrückenden Grenze aufzeigt. Dies ist einer der Vorteile des Verfahrens gemäß der Erfindung.

Gründliches Waschen kann mit sehr wenig Wasser, wenn gewünscht, durchgeführt werden. Dies bedeutet, daß das Wasser mit sehr geringen Kosten auf die gleiche Temperatur wie die Bleichlösung erwärmt werden kann, so daß eine konstante Temperatur im Reaktionsgefäß

aufrechterhalten wird. Wenn es erwünscht oder wirtschaftlich ist, können die austretenden Flüssigkeitsströme im Gegenstrom zu den eintretenden Strömen durch Wärmeaustauscher geführt werden, um die Wärme noch weiter auszunützen, da die in Frage kommenden Volumina verhältnismäßig klein sind im Vergleich mit den zur Zeit durchgeführten Bleichmethoden. Auf diese Art geht sehr wenig Wasser und sehr wenig Wärme durch die Entfernung der Reaktionsprodukte aus der Pulpe verloren.

Da die Bleichlösung nur eine kurze Zeit mit den Pulpenfasern in Berührung ist, im Vergleich mit der Verweilzeit bei den bisherigen statischen Bleichverfahren, können verhältnismäßig stark konzentrierte Bleichlösungen angewendet werden.

Da jede Lösung durch eine verhältnismäßig dicke Pulpenschicht geführt wird und da die Schicht nicht durch Verdünnung für das Waschen zerteilt werden braucht, sind die mechanischen Verluste an Fasern (gewöhnlich in einer Suspension, die »Weißwasser« genannt wird) wesentlich verringert.

Es ist möglich, das Waschen überhaupt zu vermeiden, wenn dies erwünscht ist, da in der vorrückenden Front so wenig Mischung eintritt, daß ohne wesentlichen Verlust an Chemikalien durch Neutralisation sogar eine alkalische Lösung einer sauren folgen kann, was nach bekannten statischen Bleichverfahren nicht möglich ist. In diesem Fall ändert sich der pH-Wert in der austretenden Lösung innerhalb eines sehr kleinen Zeitintervalls, was zeigt, daß eine Lösung von der anderen vorwärtsgeschoben wird. Wenn eine Lösung aus einer anderen einen Niederschlag ausfällt, so kann selbstverständlich das Waschen nicht weggelassen werden.

Wenn alle Behandlungen bei der gleichen Temperatur durchgeführt werden können, z. B. in einer DEDED-Folge bei 70⁰C, ist das erfindungsgemäße Verfahren sehr bequem. (DEDED bezeichnet eine Folge von Bleichoperationen, wobei D die Behandlung mit Chlordioxyd und E die alkalische Extraktion bezeichnen). Dies ist jedoch für das Verfahren nicht wesentlich, da aufeinanderfolgende Behandlungen, wenn notwendig, bei verschiedenen Temperaturen mit etwas komplizierteren Anordnungen und verhältnismäßig geringem Wärmeverlust durchgeführt werden können. Beispielsweise wird die Chlorierung am besten bei einer niedrigeren Temperatur (unter 40⁰C) durchgeführt wegen der geringen Löslichkeit des Chlors in Wasser und seiner hohen Reaktionsfähigkeit mit der Pulpe.

Die Erfindung wird im folgenden in einem Beispiel anhand der Zeichnung erläutert. Die Zeichnung stellt schematisch eine Seitenansicht der Vorrichtung zum Bleichen von Holzpulpe dar.

Gemäß der Zeichnung dreht sich ein endloses Drahtsieb 1 in Richtung des Pfeiles und trägt eine Schicht 2 der zu bleichenden Holzpulpe. Die verschiedenen Behandlungs- und Waschflüssigkeiten werden aus einer Reihe von Düsen 3 auf die Oberfläche der Pulpe gesprüht. Die Düsen sind in Gruppen angeordnet (in der Zeichnung sind pro Gruppe 4 Düsen sichtbar) und jeder dieser Gruppen wird eine Flüssigkeit durch ein Rohr wie folgt zugeführt: Bleichlösung durch die Rohre 4 und 8, Waschwasser durch die Rohre 5, 7 und 9 und Alkalilösung durch das Rohr 6. Die Flüssigkeiten werden getrennt in den Behältern 10 gesammelt, die Auslässe 11 haben, durch welche die Flüssigkeiten abgezogen werden und verworfen oder wieder ins Verfahren zurückgeführt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Bleichen von faserigem Material, wobei die Fasern auf einem fortlaufenden Sieb ausgebreitet und mit diesem zueinander stationär bleibend unter den Austrittsöffnungen für die nacheinander einwirkenden Behandlungsflüssigkeiten fortbewegt werden und die nach der Behandlung unterhalb des Siebes austretenden Flüssigkeiten getrennt gesammelt werden, d a durch gekennzeichnet, daß als faseriges Material für die Papierherstellung geeignete feuchte Cellulosepulpe eingesetzt wird und daß die jeweilige Behandlungsflüssigkeit so auf die Pulpenschicht aufgebracht wird, daß die vorher vorhandene Flüssigkeit durch das Sieb verdrängt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Bleichlauge und Alkalilösung nacheinander ohne zwischengeschaltetes Waschen durch die Cellulosepulpeschicht geleitet werden.