DE2040763C3 - Verfahren zum Bleichen und Delignifieren eines zellulosehaltlgen Stoffes - Google Patents
Verfahren zum Bleichen und Delignifieren eines zellulosehaltlgen StoffesInfo
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Description
verlauft und diese Bebandlungsstufe zum Beispiel in
den «nteren Teil des Sauerstoff-Behandlungsbehälters
Oder in eine einfache hieran angrenzende Hilfsvorrichtung verlegt werden kann.
Ein Durchführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem die Sauerstoff-Alkaü-Behandlung
und die Peroxid-Bleichung unmittelbar hintereinander und ia ein und demselben Behälter durchgeführt werden, wird nachfolgend beschrieben.
Gewöhnlich als Stabilisator verwendetes Wasserglas und Epsom-Salz sowie die gegebenenfalls Alkali enthaltende Peroxid-Lösung werden nach Abschluß der
normalen Sauerstoffbehandlung unter Druck direkt in den gleichen Reaktionsbehälter eingeleitet, in dem
die Sauerstöffbehandlung stattfand. Als Behälter wird
ein mit einer Mischvorrichtung ausgerösteter Druckbehälter verwendet Die zusammen mit dem Peroxid
zuzugebende Alkalimenge hängt davon ab, wieviel Alkali aus der Sauerstoffbehandlung im Behandlungsgut zurückgeblieben ist. Der lnitial-pH-Wert der
Peroxidstufe soll etwa 10,5 betragen. Hiernach erfolgt die Dosierung des Alkalis. Die Sauerstoff-Alkali-Behandlung wird unter den üblichen Verhältnissen im
Bereich folgender Werte durchgeführt: Stoff dichte 10 bis 30%, Temperatur 80 bis 1300C, NaOH 4 bis
10%, Sauerstoff-Partialdruck bei Höchsttemperatur 5 bis 10 kp/cm*. Behandlungsdauer Va bis 2Vg Stunden. Da sich die Peroxid-Behandlung unmittelbar an
die Sauerstoff-Alkali-Behandlung anschließt, wird die Temperatur in beiden Stufen auf etwa dem gleichen
Wert gehalten. Auch die Stoffdichte der Peroxid-Behandlung entspricht etwa der der Sauerstoff-Alkali-Behandlung, da durch die Zugabe der Peroxid-Lösung
nur eine sehr geringe Verdünnung des Stoffes hervorgerufen wird. Die Peroxid-Reaktion verläuft wegen
der hohen Temperatur sehr schnell, nämlich innerhalb von 1 bis 5 Minuten. Der Peroxid-Verbrauch
betragt je nach Dosis 80 bis 100% der zugesetzten HgOrMenge. Der Bedarf an Peroxid liegt verhältnismäßig niedrig. Er beträgt z. B. 0,5 bis 1 % H2O1. Wie
festgestellt wurde, bewirkt eine größere Peroxiddosis keine weitere Verbesserung des Weißgehaltes. Nach
der Peroxid-Bleichung wird das Behandlungsgut gewaschen. Erfolgt keine weitere Bleichung mehr, wird
der pH-Wert auf die gewünschte Größe von 4 bis 5 gebracht.
S Mit dem zweistufigen Sauerstoff-Alkali-Peroxid-Verfahren wurden bei den einzelnen Zellstoffen
folgende Weißgehalte erzielt: Kiefernsulfatzellstoff 70 bis 75% SCAN, Fichtensulfitzellstoff 80 bis 85%
SCAN und Birkensulfatzellstoff 76 bis 80 SCAN-Ein
heilen. Der durch die Peroxid-Behandlung bedingte
10 Einheiten, bei Birkensulfatzellstoff etwas weniger,
nämlich 4 bis 8 Einheiten.
Weißgehalt und beträchtlich reduziertem Ligningehalt erreichen, ohne daß die Festigkeitseigenschaften
nennenswert verschlechtert würden. In bestimmten Fällen kann es sogar zu einer Verbesserung einzelner
Festigkeitswerte kommen. Die auf den vorstehend
genannten Weißgehalt gebrachten Stoffe eignen sich
zum Teil bereits unmittelbar in der anfallenden Form zur Herstellung bestimmter Papiersorten, können
jedoch auch mittels herkömmlicher Bleichmittel einfach auf einen hoch höheren Weißgehalt gebracht
werden.
Die nachfolgend angegebenen Verfahrensbeispiele vermitteln ein Bild über die mit dem erfindungsgemäßen
Verfahren erzielbaren Ergebnisse und die Eignung des Verfahrens für die einzelnen Stoffsorten,
und zwar im Vergleich mit den Resultaten, die eine reine Sauerstoff-Alkali-Behandlung liefert. Dabei sind
die Alkali- und Peroxidmengen in Gewichtsprozent des Gewichtes des absolut trockenen Zellstoffes angegeben.
Der Betriebsdruck der Sauerstoff-Alkali-Behandlung ist gleich dem Gesamtdruck bei Betriebstemperatur.
Die angegebene Behandlungsdauer gilt für die Höchsttemperatur. In der Sauerstoff-Alkali-Behandlung
wurde als Schutzmittel 1 % MgCOs zugegeben.
Die Peroxidstufe wurde bei gleicher Temperatur und praktisch gleicher Stoffdichte wie die vorangegangene
Sauerstoff-Alkali-Behandlung durchgeführt. Die Peroxidbehandlung dauerte etwa 2 Minuten.
B | eispiel 1 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
I | ||||||
Kiefernsulfatzellstoff | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | |
Unge | 110 | 110 | 130 | 130 | 130 | |
bleichter | 110 | 110 | 100 | 100 | 100 | |
Stoff | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 | |
6 | 6 | 6 | 6 | 6 | ||
1,0 | 0,5 | 1,0 | ||||
61,0 | 68,5 | 66,5 | 68,0 | 73,5 | ||
5,1 | 4,3 | 3,9 | 3,7 | 3,8 | ||
93,0 | 92,0 | 85,5 | 85,5 | 86,0 | ||
20 | 20 | 20 | 20 | |||
26,0 | 7200 | 7500 | 6800 | 6700 | — | |
25,5 | 65,0 | 66,0 | 58,0 | 57,0 | — | |
2,80 | 2,60 | 2,20 | 2,60 | — | ||
20 | ||||||
8300 | ||||||
69,0 | ||||||
2,90 | ||||||
Sauerstoff-Alkali-Stufe:
Stoffdichte, %
Temperatur, 0C
Prh.indlungsdauer, min.
Druck, kp/cm*
NaOH, %
Peroxid-Stufe:
HaO,rDosis, %
Weißgehalt 4 SCAN ...
Kappa-Zahl (SCAN)..,
Kappa-Zahl (SCAN)..,
Bleichausbeute, %
Porösität, sec/100 ml
(nach TAPPIT 460)
(nach TAPPIT 460)
Reißlänge, m
Berstfestigkeit, ma
Reißfestigkeit, m2
Die Festigkeitswerte gehen, werden sie bei gleicher bleichten und Sauerstoff-Peroxid-gebleichten Stoffen
Porösität verglichen, während der Peroxidstufe nicht gegenüber ungebleichtem Stoff ist bei milder Sauerzurück. Der Festigkeitsrückgang bei Sauerstoff-ge- stoffbehandlung relativ gering.
Beispiel 2
Fichtensulfitzdlstoff
Unge | 1 | 2 | |
bleichter | |||
Stoff | |||
Sauerstoff-Alkali-Stufe: | 15 | 15 | |
Stoffdichte, % | 120 | 120 | |
Temperatur, 0C , | |||
Behandlungsdauer, | 120 | 120 | |
min , | 8 | 8 | |
Druck, kp/cm* | 6 | 6 | |
NaOH, % | |||
Peroxid-Stufe: | — | 1,0 | |
HsOrDosis, % | 78,0 | 83,5 | |
Weißgehalt, % SCAN | 58,5 | 3,5 | 3,5 |
Kappa-Zahl (SCAN) | 21,8 | 90,0 | 88,5 |
Bleichausbeute, %... | — | ||
Dichlormethan- | 0,25 | 0,10 | |
extrakt, % | 0,93 | ||
Porösität, sec/lOOml | |||
(nach TA.PPI | 20 | 20 | |
T 460) | 5700 | 5800 | |
Reißlänge, m | — | 46,0 | 45,0 |
Berstfestigkeit, m1... | — | 2,30 | 2,20 |
Reißfestigkeit, m!... | — | ||
Streu-Reflexions | 220 | 240 | |
koeffizient, cmVg.. | |||
Wie aus den Resultaten ersichtlich ist, sind die den sind. Bemerkenswert ist ferner der durch Peroxid-Reißfestigkeitswerte sowohl bei Sauerstoff-Alkali- behandlung bewirkte Rückgang des Exlraktgehalts.
gebleichten als auch bei Sauerstoff-Peroxid-gebleichten Es sei hier besonders auf den Rückgang der Extrakt-
Stoffen eindeutig höher als bei Stoffen, die lediglich 40 gehalte im Zusammenhang mit Sauerstoff-Peroxidmit den herkömmlichen Bleichmitteln behandelt wor- Bleichverfahren hingewiesen.
Beispiel 3
Birkensulfatzellstoff
Unge
bleichter Stoff |
1 | 2 | 3 | 4 | |
Sauerstoff-Alkali-Stufe:
Stoffdichte, % Temperatur 0C Behandlungsdauer, min Druck, kp/cm* NaOH, 0A |
30,5
16,1 0,56 |
15
130 100 8 6 74,5 5,9 90,5 0,33 20 5800 44,5 1,60 260 |
15
130 100 8 6 0,5 76,0 5,3 90,5 0,16 20 6200 .48,5 1,60 265 |
15
130 100 6 1,0 78,5 5,4 89,5 0,18 20 6200 51,0 1,60 250 |
15
130 100 8 6 1,5 78,0 3,5 88,0 0,0 20 5500 42,0 1,40 270 |
Peroxid-Stufe:
HA-Dosis, % Weißgehalt, % SCAN Kappa-Zahl (SCAN) Bleichausbeute, % Dichlormethanextrakt, % Porösität, sec/lOCtnl (nach TAPPI T 460) Reißlänge, m Berstfestigkeit, m* Reißfestigkeit, ma Streu-Reflexionskoeffizient, cmJ/g |
Claims (6)
1. Verfahren zum Lieichen und Delignifieren banden sind.
eines zellulosehaltigen Stoffes mit Sauerstoff oder 5 Der vorliegenden Erfindung Legt daher die Aufgabe
einem sauerstoffhaltigen Gas in alkalischem Me- zugrunde, ein Verfahren der gattungsgemaßen Art zu
dium bei erhöhtem Druck und einer Temperatur schaffen, das einfach, schnell und wirtschafthch zu
von 60 bis 130 C und nachfolgender Peroxid- guten Verfahrensergebnissen bezuglich des Weiß-Bleichung,
dadur ch gekennzeichnet, gehalles des Behandlungsgutes fuhrt,
daß die bekannte Sauerstoff-AIkali-Behandlung bei io Das erfindungsgemäße Verfahren besteht dann, einer Stoffdichte von 10 bis 30% und die Peroxid- daß die bekannte Sauerstoff-Alkah-Beharid^ng bei Bleichung ohne zwischenzeitliche Waschung oder einer Stoffdichte von 10 bis 30 4 und die Peroxid-Eindickung unter Beibehaltung der Stoffdichte, der Bleichung ohne zwischenzeitliche Waschung oder Temperatur und der Alkalität des Behandlungs- Eindickung unter Beibehaltung der btoffdichte, der gutes durchgeführt werden. 15 Temperatur und der Alkalität des Behandlungsgutes
daß die bekannte Sauerstoff-AIkali-Behandlung bei io Das erfindungsgemäße Verfahren besteht dann, einer Stoffdichte von 10 bis 30% und die Peroxid- daß die bekannte Sauerstoff-Alkah-Beharid^ng bei Bleichung ohne zwischenzeitliche Waschung oder einer Stoffdichte von 10 bis 30 4 und die Peroxid-Eindickung unter Beibehaltung der Stoffdichte, der Bleichung ohne zwischenzeitliche Waschung oder Temperatur und der Alkalität des Behandlungs- Eindickung unter Beibehaltung der btoffdichte, der gutes durchgeführt werden. 15 Temperatur und der Alkalität des Behandlungsgutes
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- durchgeführt wird.
zeichnet, daß die Sauerstoff-AIkali-Behandlung Der Erfindung hegt die wesentliche Erkenntnis
und die Peroxid-Bleichung unmittelbar hinter- zugrunde, daß sich bei Arbeiten mit entsprechenden
einander und in ein und demselben Reaktions- StofTdichten während der Sauerstoff-Alkah-Behand-
behälter durchgeführt werden. 20 lung sehr gute Arbeitsergebnisse auch ohne die üb-
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- liehen zwischenzeitlichen Waschungen und Eindickunzeichnet,
daß im Anschluß an die Sauerstoff- gen bei der zweitstufigen Peroxid-Bleichung erreichen
Alkali-Behandlung die Peroxid-Bleichung in einer lassen, wenn in dieser zweiten Stufe die Bedingungen
mit einem Mischer ausgerüsteten Zusatzvorrich- der ersten Stufe bezüglich Stoffdichte, Temperatur
tung durchgeführt wird, die mit dem Sauerstoff- 25 und Alkalität beibehalten werden. Sämtliche Behand-Alkali-Behandlungsbehälter
in offener Verbindung lunesschritte zwischen den beiden Verfahrensstufen
steht. können entfallen. Das Verfahren ist schnell durch-
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- führbar und führt zu einer erheblichen Einsparung von
zeichnet, daß die Peroxid-Bleichung im Anschluß Energiekosten.
an die Sauerstoff-AIkali-Behandlung in einer mit 30 Gemäß einer bevorzugten Durchführungsform wer-Mischer
ausgerüsteten Zusatzvorrichtung durch- den die Sauersioff-Alkali-Behandlung und die Pergeführt
wird, in welche der Stoff mit einer Dick- oxid-Bleichung unmittelbar hintereinander und in ein
stoffpumpe gefördert wird. und demseiben Reaktionsbehälter durchgsführt.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der In weiterer Abwandlung ist es auch möglich, die
Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß 35 Peroxid-Bleichung in einer mit einem Mischer ausdie
Dauer der Peroxidstufe 0,5 bis 10 Minuten gerüsteten Zusatzvorrichtung durchzuführen, die mit
beträgt. dem Sauerstoff-Alkali-Behandlungsbehälter in offener
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Verbindung steht.
Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Dem Verfahren kommen ferner die bekannt ge-
in der Peroxidstufe 0,1 bis 2,5% Chemikalien, 40 ringen Ausbeuteverluste der Peroxid-Bleichung zugute,
gerechnet als H2O8, zugegeben werden. Da ferner die erhöhte Temperatur der Sauerstoff-AIkali-Behandlung
beibehalten wird, verläuft die Reaktion in der Peroxid-Bleichung sehr schnell. Sie
erfordert höchster« einige Minuten. Der Bedarf an
45 Peroxid ist dabei gering. Die Festigkeitswerte bleiben durch diese kurze Peroxid-Behandlung im wesent-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bleichen liehen die gleichen, die sich nach der Sauerstoff-
und Delignifieren eines zellulosehaltigen Stoffes mit Alkali-Behandlung ergeben. Damit besteht die Mög-Sauerstoff
oder einem sauerstoffhaltigen Gas in lichkeit, die Sauerstoff-Alkali-Behandlung zur Eralkalischem
Medium bei erhöhtem Druck und einer 50 zielung günstiger Festigkeitseigenschaften wenig inten-Temperatur
von 60 bis 1300C und nachfolgender siv durchzuführen und trotzdem durch die nachPeroxid-Bleichung,
folgende kurze Peroxid-Behandlung in kurzer Zeit
Es ist durch die USA.-Patentschrift 3 384 533 bei einen hohen Wcißgehalt zu erzielen,
einem derartigen zweistufigen Behandlungsverfahren Der erreichbare Weißgehalt liegt so hoch, daß der bekanntgeworden, die Sauerstoff-AIkali-Behandlung 55 nach dem Verfahren behandelte Stoff in der anbei Stoffdichten von 6 bis 10% durchzuführen und vor fallenden Form bereits für viele Zwecke voll vorder nachfolgenden Peroxid-Bleichung zunächst das wendungsfähig ist. Um '/i gebleichten Stoff zu er-Behandlungsgut sorgfältig zu waschen. Zwar lassen halten, sind anschließend nur noch sehr wenige Bleichsich auf diese Weise brauchbare Arbeitsergebnisse stufen erforderlich. Es ergibt sich damit eine erheberzielen, die Verfahrensweise ist jedoch zeitaufwendig 60 liehe Verkürzung der Gesamtbleichdauer zur Her- und erfordert durch den Temperaturabfall des Gutes stellung eines vollweißen Stoffes, da dieser normalerbei der Waschung insgesamt einen hohen Energie- weise mit ein bis drei anschließenden Bleichstufen bedarf. erzielbar ist.
einem derartigen zweistufigen Behandlungsverfahren Der erreichbare Weißgehalt liegt so hoch, daß der bekanntgeworden, die Sauerstoff-AIkali-Behandlung 55 nach dem Verfahren behandelte Stoff in der anbei Stoffdichten von 6 bis 10% durchzuführen und vor fallenden Form bereits für viele Zwecke voll vorder nachfolgenden Peroxid-Bleichung zunächst das wendungsfähig ist. Um '/i gebleichten Stoff zu er-Behandlungsgut sorgfältig zu waschen. Zwar lassen halten, sind anschließend nur noch sehr wenige Bleichsich auf diese Weise brauchbare Arbeitsergebnisse stufen erforderlich. Es ergibt sich damit eine erheberzielen, die Verfahrensweise ist jedoch zeitaufwendig 60 liehe Verkürzung der Gesamtbleichdauer zur Her- und erfordert durch den Temperaturabfall des Gutes stellung eines vollweißen Stoffes, da dieser normalerbei der Waschung insgesamt einen hohen Energie- weise mit ein bis drei anschließenden Bleichstufen bedarf. erzielbar ist.
Auch durch die schwedische Patentschrift 335 053 Zur Wirtschaftlichkeit des Verfahrens trägt bei, daß
ist ein zweistufiges Verfahren der gattungsgemäßen 65 die Behandlungsanlage als solche durch den Wegfall
Art bekanntgeworden, bei dem die Sauerstoff-Alkali- der Waschvorrichtung stark vereinfacht werden kann.
Behandlung bei einer Stoffdichte von über 30% Auch der übliche Pero.id-Bleichturm ist nicht erfor-
durchgeführt wird, worauf dann vor Durchführung derlich, da die Reaktion in dieser Stufe sehr schnell
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI701311A FI45574C (fi) | 1970-05-11 | 1970-05-11 | Menetelmä selluloosapitoisten aineiden valkaisemiseksi. |
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DE2040763B2 DE2040763B2 (de) | 1975-02-20 |
DE2040763C3 true DE2040763C3 (de) | 1975-10-02 |
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ID=8505417
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE (1) | DE2040763C3 (de) |
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