DE1954924B

DE1954924B - Process for the production of easily bleachable wood pulp

Info

Publication number: DE1954924B
Authority: DE
Inventors: Robert Richard Pennington; Houg George William East Brunswick; N.J. Kindron (V.St.A.)
Original assignee: FMC Corp
Current assignee: FMC Corp

Description

Holzschliff wird lieber durch physikalische Zerteilung als durch chemische Methoden zur Holzbreibereitung hergestellt. Diese billigen, in hohen Ausbeuten erhältlichen Pulpen wurden im allgemeinen zur Fabrikation von Massengütern verwendet, bei denen keine sehr hohe Helligkeit erforderlich ist, wie Zeitungspapier, Stoff, Pappe und geformte Produkte. Ihr Wert ist in dem Maße gestiegen, wie sie gebleicht werden können, wobei diejenigen, die bis zu hohen Helligkeitsgraden gebleicht werden können, sogar Verwendung bei Druck- und anderen hochwertigen Erzeugnissen Verwendung finden, Zwecke, die normalerweise nur von den sogenannten Chemiepulpen erfüllt wurden.Wood pulp is preferred through physical fragmentation rather than chemical methods of pulping wood manufactured. These inexpensive, high-yield pulps have generally been used for Used in the manufacture of bulk goods that do not require very high brightness, such as newsprint, Cloth, cardboard and molded products. Their value has increased as they have been bleached can be, even those that can be bleached to high levels of brightness Use in print and other high quality products, uses that normally were only fulfilled by the so-called chemical pulps.

Obwohl viele Hölzer zur Herstellung von mechanisch bereiteten Pulpen verwendet werden können, die leicht bis zu hohen Helligkeitsgraden gebleicht werden können, gibt es eine Zahl von Hölzern, wie Douglasfichte, westamerikanische Schierlingstanne, westamerikanische Lärche, die Föhrenart »Jack pine«, Sitkafichte, Atlaszeder, Roterle und einige tropische Harthölzer, deren maschinell bereitete Pulpen nicht bis zu sehr hohen Helligkeitsgraden gebleicht werden konnten. Die Hölzer, die in dieser Beziehung Probleme verursachen, enthalten in der Größenordnung von 1,0% oder mehr Nichtzellulose, Nichtlignin-Verbindungen, die wesentliche Mengen farbstoffbildender Körper enthalten.Although many woods can be used to make mechanically prepared pulps that easily can be bleached to a high degree of brightness, there are a number of woods, such as Douglas fir, West American hemlock, West American larch, the »Jack pine« species, Sitka spruce, Atlas cedar, alder, and some tropical hardwoods whose machine-made pulps aren't up to much high degrees of brightness could be bleached. The woods that cause problems in this regard, contain in the order of 1.0% or more non-cellulose, non-lignin compounds, which contain substantial amounts of dye-forming bodies.

Das Unvermögen der von bestimmten Hölzern abgeleiteten Holzschliffe auf ein Bleichen anzusprechen hat die Verwendungszwecke, für die diese Pulpen eingesetzt werden können, eingeschränkt und dementsprechend ihren Handelswert vermindert. Bei diesen Pulpen war es nötig, auf teure, niedrige Ausbeuten liefernde chemische Verfahren für die Pulpenbereitung zurückzugreifen, um die Helligkeitswerte, auf die diese Pulpen gebleicht werden können, zu erhöhen. Wie bekannt, liegen die Pulpenausbeuten bei chemischen Verfahren im allgemeinen in der Größenordnung von nur 35 bis 55%, bezogen auf das ursprüngliche Holz, während bei mechanischen Verfahren zur Pulpenbereitung die Ausbeuten im allgemeinen in der Größenordnung von 93 bis 98% sind.The inability of the wood pulp derived from certain woods to address a bleaching has limited the uses for which these pulps can be used and accordingly their commercial value diminishes. With these pulps it was necessary to rely on expensive, low yields supplying chemical processes for pulp preparation resort to increasing the brightness levels to which these pulps can be bleached. As known, the pulp yields in chemical processes are generally of the order of magnitude from only 35 to 55%, based on the original wood, while mechanical processes are used for Pulp preparation yields are generally on the order of 93 to 98%.

Die geringe Bleichbarkeit mechanisch aus HölzernThe low mechanical bleachability of wood

ίο bereiteter Pulpen, die große Mengen farbstoffbildender Körper enthalten, ist daher ein bedeutender Nachteil für die volle Nutzbarmachung dieser Hölzer gewesen, und es wurden große Forschungsanstrengungen den Bemühungen gewidmet, dieses Problem zu lösen.ίο prepared pulps that contain large amounts of dye-forming Contain bodies, has therefore been a significant disadvantage for the full utilization of these woods, and a great deal of research has been devoted to efforts to solve this problem.

Bisher ist kein wirksames Verfahren entwickelt worden, welches nicht gleichzeitig zur Folge hatte, daß eine übermäßig große Menge an Holzbestandteilen entfernt wurde, wodurch die wirtschaftlichen Vorteile, die mit mechanisch bereiteten Pulpen verbunden sind, weitgehend zerstört werden.So far, no effective process has been developed which does not at the same time result in that an excessively large amount of wood constituents has been removed, thereby reducing the economic benefits, that are associated with mechanically prepared pulps are largely destroyed.

Es wurde nun gefunden, daß die Bleichreaktion von Holzpulpen, die durch mechanische Pulpenbereitungstechniken aus Hölzern hergestellt werden, die große Mengen farbstoff bildender Körper enthalten, verbessert werden kann, vorausgesetzt, das Holz wird vor der Pulpenbereitung, noch in der Form von Holzschnitzeln, in welchen die Holzfasern in orientierter Holzform vorliegen, mit einem inerten Lösungsmittel behandelt, um die Farbstoffbildenden Körper zu lösen und zu entfernen. In einer bevorzugten Ausführungsform wird ein chelatbildendes Mittel in Verbindung mit dem Lösungsmittel in einer Menge von 0,1 bis 1,0 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des trockenen Holzes, verwendet. Es wurde gefunden, daß die Verwendung des chelatbildenden Mittels eine wesentliche Zunahme der Helligkeit, auf die die Pulpe gebleicht werden kann, bewirkt. Unabhängig davon, ob ein chelatbildendes Mittel mit dem inerten Lösungsmittel verwendet wird, das zur Behandlung des Holzes angewendet wird, wird jedoch die Bleichbarkeit verbessert, und die Gesamtausbeute der mechanisch bereiteten Pulpe, die aus Holz erzeugt wird, das nach dieser Methode vorbehandelt wurde, ist hoch.It has now been found that the bleaching reaction of wood pulps produced by mechanical pulping techniques are made from woods that contain large amounts of dye-forming bodies, improved provided that the wood is still in the form of wood chips before pulp preparation, in which the wood fibers are in oriented wood form, with an inert solvent treated to dissolve and remove the dye-forming bodies. In a preferred embodiment becomes a chelating agent in combination with the solvent in an amount from 0.1 to 1.0 percent by weight based on the weight of the dry wood is used. It was found that the use of the chelating agent produced a substantial increase in brightness, on which the pulp can be bleached. Regardless of whether or not using a chelating agent however, the inert solvent used to treat the wood will be used the bleachability improves, and the overall yield of the mechanically prepared pulp made from wood that has been pretreated by this method is high.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung leicht bleichbarer mechanisch bereiteter Holzpulpen aus Hölzern, die farbstoffbildende Verbindungen enthalten, die normalerweise das Bleichen dieser Pulpen stören, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Holz in Form von Schnitzeln, in denen die Holzfasern in der orientierten Holzform vorliegen, mit einem Lösungsmittel, das zwar die farbstoffbildenden Verbindungen löst, nicht jedoch wesentliche Mengen an Holzzellulose oder Lignin löst oder weichmacht, behandelt wird, um die farbstoffbildenden Körper zu lösen und aus den Holzschnitzeln zu entfernen, und die erhaltenen Holzschnitzel mechanisch in eine Pulpe überführt werden.The present invention relates to a process for the production of easily bleachable mechanically prepared products Wood pulps made from woods that contain dye-forming compounds that normally bleach disturb this pulp, which is characterized in that the wood in the form of chips in which the Wood fibers are present in the oriented wood form, with a solvent that, although the dye-forming Dissolves compounds, but does not dissolve or soften significant amounts of wood cellulose or lignin, is treated to dissolve the dye-forming bodies and remove them from the wood chips, and the wood chips obtained are mechanically converted into a pulp.

Hölzer, die gemäß der vorliegenden Erfindung behandelt werden, sind die Hölzer, die ungewöhnlich viel farbstoffbildende Körper enthalten. Diese farbstoffbildenden Körper schwanken in der chemischen Zusammensetzung, wobei einige Polyphenolverbindungen sind, die verschiedene Flavonoide einschließen, oder andere Chemikalien, die als Ursache der Schwierigkeit beim Bleichen ausfindig gemacht werden konnten. Es wurde gefunden, daß farbstoffbildende Körper unter diesen Nichtzellulose-, Nichtlignin-Timbers that are treated in accordance with the present invention are the timbers that are uncommon contain a lot of dye-forming bodies. These dye-forming bodies vary in chemical Composition, some being polyphenolic compounds including various flavonoids, or other chemicals identified as causing the bleaching difficulty could. It has been found that dye-forming bodies among these non-cellulose, non-lignin

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bestandteilen des Holzes während der mechanischen tropische Harthölzer. Zweifellos gibt es andere Hölzer,constituents of wood during mechanical tropical hardwoods. No doubt there are other woods

Pulpenbereitung in einen Zustand übergehen, in die diese Eigenschaften besitzen, die BehandlungPulp preparation pass into a state in which these properties have the treatment

welchem sie fest in der Pulpe fixiert sind. Außerdem derartiger anderer Hölzer fällt selbstverständlich inwhich they are firmly fixed in the pulp. In addition, such other woods naturally fall into

sind diese Materialien gefärbt oder potentiell farbig den Rahmen der vorliegenden Erfindung,are these materials colored or potentially colored beyond the scope of the present invention,

und machen es daher schwierig oder in manchen 5 Jedes Lösungsmittel, das die farbstoffbildendenand therefore make it difficult or in some 5 any solvent that does the dye-forming

Fällen sogar unmöglich, die Pulpe bis zu hohen Körper löst, jedoch wesentliche Mengen an Holzzellu-Cases even impossible, the pulp dissolves up to high solids, but substantial amounts of wood cellulose

Helligkeitswerten zu bleichen. Wird das vorliegende lose oder Lignin nicht löst oder weichmacht, ist fürTo bleach brightness values. If the present loose or lignin does not dissolve or soften, it is for

Verfahren nicht angewendet, so werden demgemäß die Durchführung des vorliegenden Verfahrens brauch-Procedure is not used, the implementation of the present procedure is accordingly

die Körper oft im Laufe der Behandlung der Pulpe bar. Typische brauchbare Lösungsmittel sind Wasser,the body often in the course of treating the pulp bar. Typical solvents that can be used are water,

in einen gefärbten Zustand übergeführt, und der io die niedrigen Alkohole, z. B. Methanol, Äthanol,converted into a colored state, and the io the lower alcohols, e.g. B. methanol, ethanol,

Helligkeitsgrad der Pulpe ist ziemlich niedrig. Propanol und Butanol, Diäthyläther und Aceton.Pulp brightness is quite low. Propanol and butanol, diethyl ether and acetone.

Dieser Faktor, daß die farbstoffbildenden Körper Sie werden in einer Menge von wenigstens etwaThis factor that the dye-forming body they will be in an amount of at least about

bei der mechanischen Pulpenbereitung in der Pulpe 5 Gewichtsteilen pro Gewichtsteil trockenes Holzin mechanical pulp preparation in the pulp 5 parts by weight per part by weight of dry wood

fixiert werden, kann erklären, warum das Problem verwendet. Es gibt keine Höchstmenge, es sei denn,being fixed can explain why used the problem. There is no maximum amount unless

der Wirkung dieser Körper auf die Bleichbarkeit 15 eine aus praktischen Gründen sich ergebende,the effect of these bodies on bleachability is a result of practical reasons,

nicht gelöst worden war. Die Richtigkeit dieser Diese Lösungsmittel werden vorzugsweise eingeführt,had not been resolved. The correctness of these These solvents are preferably introduced

Erklärung ist besonders einleuchtend, wenn man sich indem man das Holz zusammenpreßt, um die darinExplanation is particularly plausible when one presses the wood together to get around the inside

.vergegenwärtigt, daß diejenigen, die mit der Ent- enthaltenen Flüssigkeiten und Luft zu vertreiben, und.realizes that those who deal with the ent- contained liquids and air to expel, and

wicklung mechanischer Methoden zur Pulpenbereitung ihm gestattet, im untergetauchten Zustand im Lö-development of mechanical methods for pulp preparation allows him, in the submerged state in the soldering

befaßt waren, eine chemische Behandlung des Holzes 20 sungsmittel zu expandieren. So wird Lösungsmittelwere concerned with a chemical treatment of the wood 20 solvents to expand. So becomes solvent

vor der Pulpenbereitung vermieden, um so viel Holz- in die Zellen des Holzes eingeführt, wo es in innigem,Avoided before pulp preparation, so much wood was introduced into the cells of the wood, where it was intimately,

material wie möglich in der Pulpe zu behalten. Dies lösendem, Kontakt mit den farbstoffbildenden Körpernkeep material in the pulp as much as possible. This dissolving, contact with the dye-forming bodies

hat im allgemeinen die Leute, die mit dem Farbproblem steht. Das Lösungsmittel und die gelösten Materialiengenerally has the people who stand with the color problem. The solvent and dissolved materials

beschäftigt waren, veranlaßt, die Pulpen Heber nach werden anschließend aus dem Holz ausgepreßt,were busy, caused the pulp lifter to be pressed out of the wood afterwards,

der Herstellung als vor der Herstellung zur Hellig- 25 wiederum vorzugsweise durch mechanisches Pressen,the production as before the production to Hellig - 25 again preferably by mechanical pressing,

keitsentwicklung und zur Entfernung von ein wenig Diese Prozedur kann ein- oder mehrmals wiederholtDevelopment and removal of a little This procedure can be repeated one or more times

Holzmaterial zu behandeln, wie es im vorliegenden werden, je nach dem ursprünglichen Gehalt anTreat wood material as it will be in the present, depending on the original content of

Verfahren der Fall ist. Jedenfalls hat niemand bisher farbstoffbildenden Körpern im Holz, zwei Behand-Procedure is the case. In any case, no one has yet had dye-forming bodies in wood, two treat-

das vorliegende Verfahren zur Überwindung des lungen sind im allgemeinen bevorzugt.the present method of overcoming the lungs are generally preferred.

Farbproblems bei gebleichten mechanisch bereiteten 30 An Stelle des mechanischen Pressens können auchColor problems with bleached mechanically prepared 30 Instead of mechanical pressing can also

Pulpen vorgeschlagen. andere entsprechende Maßnahmen ergriffen werden,Pulps suggested. other appropriate measures are taken,

Vorzugsweise wird bei der Durchführung des um das Lösungsmittel in innigen Kontakt mit demPreferably, when carrying out the to the solvent in intimate contact with the

vorliegenden Verfahrens das Holz in Form von Holz zu bringen, beispielsweise kann es längere Zeitpresent procedure to bring the wood in the form of wood, for example, it can take a long time

Schnitzeln behandelt, wobei aus naheliegenden wirt- im Lösungsmittel eingeweicht werden, z. B. ein oderSchnitzeln treated, with obvious host- are soaked in the solvent, z. B. an or

schaftlichen Gründen Schnitzel von technischem 35 mehrere Tage lang, oder die Holzschnitzel können inFor economic reasons, Schnitzel of technical 35 for several days, or the wood chips can be in

Format mit Dimensionen von etwa 6,35 bis 25,4 mm eine evakuierte Atmosphäre gebracht werden undFormat with dimensions of approximately 6.35 to 25.4 mm can be brought into an evacuated atmosphere and

in Richtung der Maserung oder Faserorientierung und dann in ein geeignetes Lösungsmittel eingetauchtin the direction of the grain or fiber orientation and then immersed in a suitable solvent

etwa 0,794 bis 3,97 mm in der einen Dimension quer werden.become about 0.794 to 3.97 mm across in one dimension.

zur Maserung und 15,87 bis 25,4 mm in der anderen Vorzugsweise verwendet man chelatbildende Mittel Dimension quer zur Maserung besonders bevorzugt 40 in Verbindung mit den Lösungsmitteln, die zum Lösen sind. Die Hölzer können jedoch auch in Form von und Entfernen der farbstoffbildenden Körper aus dem größeren Stücken oder von kleineren Stücken oder Holz gemäß dem vorliegenden Verfahren verwendet Schnitzeln behandelt werden, vorausgesetzt, sie sind werden. Es wird angenommen, daß diese Mittel nicht vollständig in unorientierte Fasern oder Faser- Metallionen entfernen, die unlösliche Chelate mit bündel zerteilt, sondern vielmehr in der faserorien- 45 einigen der farbstoffbildenden Körper, die im Holz tierten Form, die im Holz existiert, geblieben. Allge- vorhanden sind, bilden, und daß diese Mittel daher mein gesagt, werden Fasern nicht als in der orientierten deren Auflösung und Entfernung erleichtern. Zu Holzform angesehen, wenn das Maß der sogenannten typischen brauchbaren chelatbildenden Mitteln gehören Faserbündel kleiner als etwa 6,35 · 0,79 ■ 0,79 mm ist. das Pentanatriumsalz der Diäthylentriaminpentaessig-Wenn das Holz in kleinere Stücke als das angegebene 50 säure, Zitronensäure, Glukonsäure und andere Zucker-Mindestmaß mechanisch zerteilt worden ist, so rea- säuren oder ihre Salze, Polyphosphate, z. B. Natriumgiert es auf eine mechanische Pulpenbereitung auf tripolyphosphat und Hexametaphosphat. Offensichtähnliche Weise wie einzelne Fasern oder kleine Faser- lieh ist die Natur des chelatbildenden Mittels nicht bündel, d. h., die farbstoffbildenden Körper im Holz von Bedeutung, solange es im Lösungsmittel löslich sind unlöslich gemacht worden und ziemlich schwierig 55 ist und mit ihm in die Poren des Holzes eingeführt zu entfernen. Welches auch immer die Gründe sind, werden kann und solang es befähigt ist, Metallionen, es wurde gefunden, daß, wenn Holz ohne Vorbehand- die im Holz vorhanden sind, zu entfernen. Etwa lung der mechanischen Pulpenbereitung unterworfen 0,1 bis 1,0 Gewichtsprozent des chelatbildenden Mittels, wird, die erhaltene Pulpe Körper enthält, die einer bezogen auf das Trockengewicht des zu behandelnden wirksamen Entfernung mit Lösungsmitteln und chelat- 60 Holzes, werden verwendet, wobei die Verwendung bildenden Mitteln nicht zugänglich sind und die das von mehr unökonomisch ist und die Verwendung einer Bleichen der Pulpe stören. geringeren Menge in der Wirksamkeit nicht ausreicht.for the grain and 15.87 to 25.4 mm for the other. Preferably, chelating agents are used Dimension across the grain particularly preferred 40 in connection with the solvents that are used for dissolving are. However, the woods can also be in the form of and removing the dye-forming body from the larger pieces or from smaller pieces or wood used in accordance with the present method Schnitzels are treated provided they are will. It is believed that this means do not completely remove in unoriented fibers or fiber metal ions that are insoluble chelates with bundles divided, but rather in the fiber orien- 45 some of the dye-forming bodies that are in the wood The form that exists in wood has remained. Universally present, form, and that these means therefore My said, fibers will not facilitate their dissolution and removal as in the oriented one. to Wood form considered when the level of so-called typical useful chelating agents belong Fiber bundle is smaller than about 6.35 x 0.79 x 0.79 mm. the pentasodium salt of diethylenetriaminepentaessig-Wenn Cut the wood into pieces smaller than the specified 50 acid, citric, gluconic and other sugar minimums Has been mechanically broken down, so real acids or their salts, polyphosphates, z. B. Sodium greed it on a mechanical pulp preparation on tripolyphosphate and hexametaphosphate. Obviously similar As single fibers or small fibers borrowed, the nature of the chelating agent is not bundle, d. i.e., the dye-forming bodies in wood are important as long as it is soluble in the solvent are made insoluble and are quite difficult to get into the pores of the wood with it to remove. Whatever the reasons, it can be and as long as it is capable of metal ions, it has been found that if wood is not pretreated, remove those present in the wood. About subject to mechanical pulp preparation 0.1 to 1.0 percent by weight of the chelating agent, the pulp obtained contains bodies which are one based on the dry weight of the body to be treated Effective removal with solvents and chelating 60 wood, are used with the use educational resources are inaccessible and which is more uneconomical and the use of a Upset pulp bleaching. a smaller amount is insufficient in effectiveness.

Typische Holzarten, die aus der Behandlung des Die zur Entfernung der farbstoffbildenden KörperTypical types of wood that result from the treatment of the die to remove the dye-forming bodies

vorliegenden Verfahrens Nutzen ziehen und die ver- wie oben beschriebenen behandelten HolzschnitzelUse the present process and the wood chips treated as described above

schiedene Mengen farbstoff bildender Körper enthalten, 65 können dann mit beliebigen Mitteln mechanisch inContain different amounts of dye-forming bodies, 65 can then be mechanically inserted by any means

sind Douglasfichte, westamerikanische Schierlings- eine Pulpe übergeführt werden, wobei die Wahl derare Douglas fir, West American hemlock- a pulp to be transferred, being the choice of

tanne, westamerikanische Lärche, die Föhrenart »Jack Vorrichtung zur Herstellung der Pulpe gewöhnlichfir, West American larch, the type of pine »Jack Usually pulp-making apparatus

pine«, Sitkafichte, Atlaszeder, Roterle und einige von wirtschaftlichen Faktoren bestimmt wird. Typischepine «, sitka spruce, atlas cedar, red alder and some are determined by economic factors. Typical

brauchbare mechanische Hilfsmittel zur Bereitung der Pulpe sind Scheibenreibmaschinen, Hammermühlen und Stabmühlen.Useful mechanical aids for preparing the pulp are disc grinders, hammer mills and stick mills.

Desgleichen kann die so erhaltene Pulpe mit beliebigen Mitteln gebleicht werden. Sie kann mit Persauerstoff-Bleichmitteln gebleicht werden, z. B. mit Wasserstoffperoxyd, Natriumperoxyd, Persäuren, Perboraten, Persulfaten und Percarbonaten. Sie kann auch mit reduzierenden Bleichmitteln gebleicht werden, z. B. mit Hydrosulfiten, wie Natriumhydrosulfit, Zinkhydrosulfit und Calciumhydrosulfit, oder mit Thioharnstoffdioxyd oder nach dem Bisulfit-borhydrid-Verfahren. Die beiden letztgenannten Verfahren sind in den USA.-Patentschriften 3 384 534 und 3 284 283 beschrieben.Likewise, the pulp obtained in this way can be bleached by any means. She can go with Peroxygen bleaches, e.g. B. with hydrogen peroxide, sodium peroxide, peracids, Perborates, persulfates and percarbonates. It can also be bleached with reducing bleach, z. B. with hydrosulfites, such as sodium hydrosulfite, zinc hydrosulfite and calcium hydrosulfite, or with Thiourea dioxide or by the bisulfite borohydride process. The latter two methods are described in U.S. Patents 3,384,534 and 3,284,283 described.

Die folgenden Beispiele, welche die vorliegende Erfindung erläutern, aber nicht einschränken sollen, zeigen die Wirksamkeit des Verfahrens, wenn man es mit irgendeinem der verschiedenen Lösungsmittel anwendet, mit und ohne chelatbildende Mittel. Alle in diesen Beispielen und sonstwo hier angegebenen Prozentsätze stellen Gewichtsprozentsätze dar. Im Falle der Holzgewichte wird das Trockengewicht verwendet. Die Bleichhelligkeit wurde durch Reflexionsmessungen bestimmt, durchgeführt mit Pulpen-Handfolien, unter Verwendung eines Zeiss-Elrepho-fotoelektrischen Reflexionsfotometers.The following examples, which illustrate the present invention but are not intended to limit it, demonstrate the effectiveness of the process when used with any of the various solvents applies, with and without chelating agents. All given in these examples and elsewhere here Percentages represent percentages by weight. In the case of wood weights, the dry weight is used. The bleaching brightness was determined by reflection measurements, carried out with pulp hand foils, using a Zeiss-Elrepho photoelectric reflectance photometer.

Beispiel 1 bis 5 und Vergleichsbeispiel A Examples 1 to 5 and Comparative Example A.

Douglasfichtenklötze mit einem Zellulosegehalt von 68%, einem Ligningehalt von 28°/₀ und einem Gehalt an Nichtzellulose-, Nichtligninbestandteilen von 4% (letztere enthalten die Farbstoff bildenden Körper der Holzsorte) wurden in Stiftschnitzel geschnitten, mit durchschnittlichen Abmessungen von 15,87 mm in Richtung der Masern und 2,38 und 6,35 mm in den beiden Richtungen quer zur Maserung.Douglas fir blocks with a cellulose content of 68%, a lignin content of 28 ° / ₀ and a content of Nichtzellulose-, Nichtligninbestandteilen of 4% (the latter the dye include forming the body of the wood species) were cut into pin chips, with average dimensions of 15.87 mm in Direction of the measles and 2.38 and 6.35 mm in the two directions across the grain.

Die Stiftschnitzel wurden insgesamt 7 Tage lang in die Lösungsmittel eingetaucht, die in Tabelle I, die für die Beispiele 1 bis 5 folgt, angegeben sind. Im Falle des Vergleichsbeispieles A wurde dieses Eintauchen nicht vorgenommen. Die Eintauchbehandlungen wurden in zwei gleiche Teile aufgeteilt, wobei man während der ersten 3V2tägigen Eintauchzeit in einem Lösungsmittelansatz mit einem Gewichtsverhältnis von 7:1 Gewichtsteile Lösungsmittel zu trockenen Holzschnitzeln arbeitete und während der zweiten 3¹I₂, Tage in frisches Lösungsmittel eintauchte, das im gleichen Gewichtsverhältnis von 7 : 1 Lösungsmittel zu Holz verwendet wurde. Das Eintauschen erfolgte bei Raumtemperatur, 21⁰C.The pin chips were immersed in the solvents listed in Table I which follows for Examples 1-5 for a total of 7 days. In the case of Comparative Example A , this immersion was not carried out. The immersion treatments were divided into two equal parts, one during the first 3V2tägigen immersion time in a solvent mixture having a weight ratio of 7: working 1 parts by weight of solvent to dry wood chips and dipping during the second 3 ¹ I ₂ days in fresh solvent in the same 7: 1 weight ratio solvent to wood was used. The exchange took place at room temperature, 21 ^° C.

Die Schnitzel wurden dann vom freien Lösungsmittel befreit und in einer Labor-Scheibenreibmaschine zu Pulpe zerkleinert, die Pulpe wurde gesiebt, um grobe Fasern zu entfernen.The chips were then freed from the free solvent and placed in a laboratory disk grater Pulp chopped, the pulp was sieved to remove coarse fibers.

Die Pulpen wurden anschließend in einem zweistufigen Verfahren gebleicht, zuerst mit Wasserstoffperoxyd und in der zweiten Stufe mit Natriumhydrosulfit. Die Wasserstoffperoxydbleiche wurde in einem Tank bei 12°/_oiger Konsistenz (12 Gewichtsteile trokkene Pulpe zu 88 Gewichtsteile Flüssigkeit) bei 6O⁰C 2V₂ Stunden lang durchgeführt, wobei man die folgenden Materialkonzentrationen, bezogen auf trokkene Pulpe, verwendete:The pulps were then bleached in a two-stage process, first with hydrogen peroxide and in the second stage with sodium hydrosulfite. The Wasserstoffperoxydbleiche was carried out in a tank at 12 ° / _o sodium consistency (12 parts by weight dryness pulp to 88 parts by weight of liquid) at 6O ⁰ C 2V ₂ hours, by using the in the following concentrations of materials, based on dryness pulp:

1 % Wasserstoffperoxyd,
1% Natriumhydroxyd,
5°/₀ Natriumsilikat von 41° Be,
0,05 % Magnesiumsulfat.1% hydrogen peroxide,
1% sodium hydroxide,
5 ° / ₀ sodium silicate of 41 ° Be,
0.05% magnesium sulfate.

Nach der Wasserstoffperoxydbleiche wurde die Konsistenz der Pulpe auf 3% herabgesetzt und das pH unter Verwendung einer Schwefeldioxydlösung in Wasser auf 6 eingestellt. Eine Probe der Pulpe wurde getrocknet und auf ihre Helligkeit getestet, die Ergebnisse sind in Tabelle I angegeben.After hydrogen peroxide bleaching, the consistency of the pulp was reduced to 3% and the pH adjusted to 6 using a sulfur dioxide solution in water. A sample of the pulp was made dried and tested for brightness, the results are given in Table I.

Im Anschluß an die Wasserstoffperoxydbleiche wurden die Pulpen mit 3°/_oiger Konsistenz ein zweites Mal gebleicht. Die verwendete Hydrosulfitbleichlösung bestand aus l°/oigem Natriumhydrosulfit (Gewichtsprozent, bezogen auf trockene Pulpe). Das Bleichen wurde bei 3°/_oiger Konsistenz und bei 6O⁰C 1 Stunde lang vorgenommen. Im Anschluß an die Hydrosulfitbleiche wurde die Pulpe bei 22,2°C in einer Atmosphäre mit 50°/₀ relativer Feuchtigkeit getrocknet und ihre Helligkeit bestimmt, die Ergebnisse sind in Tabelle I angegeben.Following the Wasserstoffperoxydbleiche the pulps were bleached with 3 ° / _o sodium consistency for a second time. The hydrosulfite bleaching solution used consisted of 10% sodium hydrosulfite (percent by weight, based on dry pulp). The bleaching was carried out for 1 hour at 3 ° / _o strength consistency and at 6O ⁰ C. Following the hydrosulfite bleaching, the pulp was dried at 22.2 ° C. in an atmosphere with 50 ° / ₀ relative humidity and its brightness was determined. The results are given in Table I.

Tabelle I
Beispiele 1 bis 5 und Vergleichsbeispiel ATable I.
Examples 1 to 5 and Comparative Example A.

Lösungsmittelsolvent Helligkeitswerte der ersten undBrightness values of the first and zweiten Bleichstufesecond bleaching stage Beispielexample Stufe mitLevel with Stufe mitLevel with keinesnone 1 % Wasserstoffperoxyd1% hydrogen peroxide 1 % Hydrosulfit1% hydrosulfite AA. 52,052.0 57,057.0 (Vergleich)(Comparison) Wasserwater 11 MethanolMethanol 53,853.8 59,659.6 22 ÄthanolEthanol 55,455.4 61,461.4 33 Wasser/DTPA¹ pH 9,6Water / DTPA ¹ pH 9.6 54,654.6 61,061.0 44th Methanol/DTPA² Methanol / DTPA ² 57,257.2 63,763.7 55 Wasser/DTPA³ pH 2,5Water / DTPA ³ pH 2.5 60,060.0 67,267.2 66th 57,457.4 64,664.6

¹ Wasser mit 0,5 °/o des Pentanatriumsalzes der Diäthylentriaminpentaessigsäure, bezogen auf das Gewicht der trockenen Holzschnitzel. ¹ water with 0.5% of the pentasodium salt of diethylenetriaminepentaacetic acid, based on the weight of the dry wood chips.

⁸ Methanol mit 0,5 % des Pentanatriumsalzes der Diäthylentriaminpentaessigsäure, bezogen auf das Gewicht der trockenen Holzschnitzel. ⁸ Methanol with 0.5% of the pentasodium salt of diethylenetriaminepentaacetic acid, based on the weight of the dry wood chips.

³ Das gleiche wie im Beispiel 4, wobei jedoch das pH mit Schwefelsäure auf 2,5 eingestellt war. ³ The same as in Example 4, except that the pH was adjusted to 2.5 with sulfuric acid.

Beispiele 7 und B ^{6s a}^^S- g^eP^reßt· Der Druck wurde weggenommen, wähExamples 7 and B ^{6s a} ^ ^S- g ^e P ^re ß · The pressure was released while

rend die Schnitzel in eine 3gewichtsprozentige wäßrigerend the schnitzel in a 3 weight percent aqueous

Stiftschnitzel der in den Beispielen 1 bis 5 und A ver- Lösung des Pentanatriumsalzes der Diäthylentriaminwendeten Art wurden in einem Zylinder bei 324 kg/cm² pentaessigsäure eingetaucht war (bei Beispiel 7), diePin chips of the type used in Examples 1 to 5 and A solution of the pentasodium salt of diethylenetriamine were ^{immersed in a cylinder at 324 kg / cm 2 of} pentaacetic acid (in Example 7), which

in einem Gewichtsverhältnis von 6:1 = Lösung zu trockenen Schnitzeln verwendet wurde. Beim Vergleichsbeispiel B war kein chelatbildendes Mittel im Wasser vorhanden. Die Flüssigkeit wurde bei 324 kg/cm^a abs. wieder ausgepreßt und der Druck weggenommen, während die Schnitzel in Wasser eingetaucht waren, bei einem Gewichtsverhältnis von 5:1 = Wasser zu trockenen Schnitzeln. Die Schnitzel aus den Beispielen 7 und B wurden in einer Laboratoriums-Scheibenreibmaschine zu einer Pulpe zerkleinert, gesiebt und, wie oben im Beispiel 1 beschrieben, gebleicht. Die obigen Beispiele zeigen die Wirksamkeit des vorliegenden Verfahrens bei der Verbesserung der Helligkeit, bis zu der eine normalerweise schwierig zu bleichende mechanisch bereitete Pulpe gebleicht werden kann. Die zusätzlich erzielte Helligkeit als Ergebnis der Vorbehandlung ist äußerst signifikant, wenn man sich vergegenwärtigt, daß nur wenige Punkte Unterschied in der Helligkeit des gebleichten Produktes eine Pulpe brauchbar machen kann, um sie für die Herstellung einer Produktart zu verwenden, die mit einer gebleichten Pulpe, die nicht den erforderlichen Helligkeitsgrad besitzt, nicht hergestellt werden kann.
Die Ergebnisse sind in Tabelle II wiedergegeben:in a weight ratio of 6: 1 = solution to dry chips was used. In Comparative Example B, there was no chelating agent in the water. The liquid was at 324 kg / cm ^a abs. squeezed again and the pressure relieved while the chips were immersed in water, at a weight ratio of 5: 1 = water to dry chips. The chips from Examples 7 and B were comminuted to pulp in a laboratory disk grinder, sieved and, as described in Example 1 above, bleached. The above examples demonstrate the effectiveness of the present process in improving the brightness to which normally difficult to bleach mechanically prepared pulp can be bleached. The additional brightness achieved as a result of the pretreatment is extremely significant when one realizes that only a few points difference in the brightness of the bleached product can make a pulp useful to use it for the production of a type of product that is similar to a bleached pulp, which does not have the required degree of brightness cannot be produced.
The results are given in Table II:

Table II

Lösungsmittelsolvent Helligkeitswerte derBrightness values of the 1%1% ersten und zweitenfirst and second HydrosulfitHydrosulfite Beispielexample BleichstufeBleach level 59,859.8 Wasserwater 1%1% (bei pH 5,0)(at pH 5.0) H₂O₂ H ₂ O ₂ 61,661.6 BB. Wasser/DTPA¹ Water / DTPA ¹ 52,652.6 (Vergleich)(Comparison) (bei pH 5,0)(at pH 5.0) 77th 56,056.0

Wasser mit 0,5 °/o Pentanatriumsalz der Diäthylentriaminpentaessigsäure, bezogen auf das Gewicht trockener Holzschnitzel, pH eingestellt auf 5,0 mit Schwefelsäure.Water with 0.5% pentasodium salt of diethylenetriaminepentaacetic acid, based on the weight of dry wood chips, pH adjusted to 5.0 with sulfuric acid.

Claims

Patent claims:

1. Process for the production of easily bleachable mechanically prepared wood pulps from woods which contain dye-forming compounds which normally interfere with the bleaching of these pulps, characterized in that the wood in the form of chips in which the wood fibers are in the oriented wood form, with a solvent that does the dye-forming Dissolves compounds, but does not dissolve or soften significant amounts of wood cellulose or lignin, is treated in order to dissolve the dye-forming bodies and to remove them from the wood chips remove, and the wood chips obtained are mechanically converted into a pulp.

2. The method according to claim 1, characterized in that a chelating agent together with the inert solvent used, with the chelating agent in an amount from 0.1 to 1 percent by weight, based on the weight of the dry wood chips, is used will.

3. The method according to claim 1, characterized in that the solvent in an amount of at least 5 parts by weight based on the dry weight of the wood chips is used.