DE2047807B2

DE2047807B2 - Process for the production of a paper pulp from a fibrous non-wood lignocellulosic plant material

Info

Publication number: DE2047807B2
Application number: DE19702047807
Authority: DE
Inventors: Henrik Jarl Pittsfield Mass.; Seaquist Alfred Joseph Beloit Wis.;(V.St.A.) Eklund
Original assignee: Beloit Corp
Current assignee: Beloit Corp
Priority date: 1970-08-07
Filing date: 1970-09-29
Publication date: 1977-03-31
Also published as: GB1324395A; DE2047807A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Papierzellstoffbreies aus einem faserigen Nichtholz-ügnozellulose-Pflanzenmaterial, das folgende Stufen umfaßt: Benetzung der Fasern des Pflanzenmaterials mit Schwarzlauge aus dem Verfahren und Bildung eines wäßrigen Breies daraus, nasse Entmarkung des Pflanzenmaterials durch Zerreißen, wodurch das Mark von der Faser abgelöst wird, weiteres Verdünnen des aus befreitem Mark und Faser bestehenden Breies, Trennung von Mark und Faser durch Siebung, teilweise Entwässerung des sich ergebenden Faserbreies, Durchtränkung der Fasern durch Hinzufügung einer Flüssigkeit, die eine alkalische Hydroxydlösung enthält und chemische Auslaugung von Faser und Flüssigkeit durch Kochen bei hoher Temperatur und unter Druck.The invention relates to a method for the production of a paper pulp from a fibrous non-wood-gnocellulosic plant material, which comprises the following steps: wetting the fibers of the plant material with black liquor from the process and formation an aqueous pulp from it, wet demolishing the plant material by tearing it, causing the pulp is detached from the fiber, further dilution of the pulp consisting of freed pulp and fiber, Separation of pulp and fiber by sieving, partial dewatering of the resulting pulp, soaking of the fibers by adding a liquid containing an alkaline hydroxide solution and chemical leaching of fiber and liquid by boiling at high temperature and under pressure.

Die Hauptmasse der Papierartikel wird gegenwärtig aus Holzmaterialien hergestellt. So wird z. B. Druckpapier, wie Zeitungspapier und Buchpapier, gewöhnlich aus einer Kombination von gemahlenem Holz und einem chemischen Holzbrei hergestellt. Der gemahlene Holzbrei gibt dem Papier die erforderliche Undurchsichtigkeit, Glätte, Nachgiebigkeit und Masse, während der chemische Holzbrei für die notwendige Stärke sorgt Der hohe Verbrauch von Zeitungspapier und anderen Papierarten, die nach den jetzigen Verfahren hergestellt werden, erfordert jedoch gewaltige Mengen von Holzbrei und hat eine Ausholzung der Wälder zur Folge, besonders in bezug auf jene weichen Holzarten, die bei der Herstellung des Holzbreies verwendet werden.The bulk of paper items are currently made from wood materials. So z. B. printing paper, such as newsprint and book paper, usually made from a combination of ground wood and a chemical wood pulp. The ground wood pulp gives the paper the necessary opacity, Smoothness, compliance and bulk, while the chemical wood pulp for the necessary strength The high consumption of newsprint and other types of paper ensures that according to the current process However, it requires massive amounts of wood pulp and has led to the deforestation of forests Consequence, especially with regard to those soft woods that are used in the manufacture of the wood pulp will.

Es sind ständig Versuche unternommen worden, um einen Papierbrei herzustellen, der gänzlich oder zum Teil aus einem faserhaltigen Nichtholz-Lignozellulose-Pflanzenmaterial besteht Ein typisches Material dieser Art ist Zuckerrohrbagasse. Dieses Material ist in sehr vielen Ländern der Welt leicht erhältlich und leicht zugänglich und ist besonders reichlich in einigen der holzarmen Länder vorhanden. Was die Qualität anbelangt, so ist Bagassenbrei besonders tauglich für gebleichte Papiere wie Schreib- und Druckpapiere verschiedener Art, gebleichte Gewebe, Handtücher, Glassin- und fettabstoßende Papiere. Andere faserhaltige Nichtholz-Pflanzenmaterialien, die als Papierbreiquelle nützlich sind, schließen Abaca, Manila-Hanf, Sisal. Kenaf, Ramie, Stroh, Esparto usw. ein.There have been constant attempts to produce a paper pulp that is wholly or for Part made from a fibrous non-wood lignocellulosic plant material A typical material of this type is sugar cane bagasse. This material is in a lot Easily available and easily accessible in many countries of the world and is particularly abundant in some of the world wood-poor countries exist. As far as quality is concerned, bagasse porridge is particularly suitable for bleached papers such as writing and printing papers of various types, bleached fabrics, towels, Glassine and grease repellent papers. Other non-wood fibrous plant materials used as a source of pulp useful include abaca, manila hemp, sisal. Kenaf, ramie, straw, esparto, etc.

Man ist sich fast einstimmig darüber einig, daß der Schlüssel zur erfolgreichen Nutzung von Bagasse und ähnlichen faserhaltigen Pflanzenmaterialien darin liegt, auf wirtschaftliche und wirksame Weise das Mark und andere unerwünschte Materialien aus der Faser zu entfernen. Diese unerwünschten Materialien können Blätter, Unkraut, Scheidenmaterial, unerwünschtes Feinfasermaterial, kolloidale Erde, Staub und andere Fremdstoffe einschließen. Die unerwünschten Bestandteile müssen vorzugsweise vor der Kochung entfernt werden, wenn der erwünschte Hochqualitätsbrei auf wirtschaftliche Weise erzeugt werden soll.There is almost unanimous agreement that the key to successful use of bagasse and Similar fibrous plant materials resides in it, in an economical and effective way, the pulp and remove other unwanted materials from the fiber. These unwanted materials can Leaves, weeds, vaginal material, unwanted fine fiber material, colloidal soil, dust and others Include foreign matter. The unwanted ingredients must preferably be removed before cooking if the desired high quality pulp is to be produced in an economical manner.

Es ist daher ein Ziel der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Papierbreies aus einem faserigen Nichtholz-Lignozellulose-Pflanzenmaterial wie Zuckerrohrbagasse, zu liefern. Das Verfahren kann auf wirksame und wirtschaftliche Weise ausgeführt werden ohne Zuflucht zu hochentwickelten und aufwendigen Apparaten oder zu einem komplizierten mehrstufigen Verfahren zu nehmen, und der Brei enthält nach Verarbeitung wenig, wenn überhaupt, Mark oder sonstige unerwünschte Bestandteile, die normalerweise in solchen Materialien vorhanden sind.It is therefore an object of the invention to provide a method for producing a pulp from a fibrous Non-wood lignocellulosic plant material such as sugarcane bagasse. The procedure can be based on can be executed effectively and economically without resorting to sophisticated and costly Apparatus or to take a complicated multi-step process, and the pulp contains after Processing little, if any, pulp or other undesirable ingredients that normally are present in such materials.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist, einen Nichtholz-Lignozellulosebrei zu liefern, der bei der Erzeugung verschiedener Papierartikel, wie Zeitungspapier oder andere Druckpapiere von Handelsqualität, verwendet werden kann oder der auch mit einem chemischen oder mechanischen Holzbrei kombiniert werden kann.Another object of the invention is to provide a non-wood lignocellulosic pulp to be used in the production of various paper items, such as newsprint or other commercial grade printing papers, or those also containing a chemical or can be used mechanical pulp can be combined.

Erfindungsgemäß ist ein neuartiges Verfahren zur Herstellung eines aus fibrösem Nichtholz-Lignozellulose-Pflanzenmaterial bestehenden Papierbreies entdeckt worden. In seinen weitesten Aspekten umfaßt das Verfahren der Erfindung die folgenden Stufen: Benetzen der Fasern des Pflanzenmaterials, wodurch ein wäßriger Brei dieses Pflanzenmaterials entsteht, und danach nasse Entmarkung dieses Pflanzenmaterials, wobei der Brei einer Zerfaserungswirkung unterworfen wird. Das Mark wird also bei diesem Arbeitsgang von den Fasern gelöst. Der Brei, nun aus befreitem Mark und Fasern bestehend, wird weiter verdünnt, und das Mark und die Fasern werden durch einen Siebungsgang voneinander getrennt. Der Faserbrei wird sodannAccording to the invention is a novel process for the production of a fibrous non-wood lignocellulosic plant material existing pulp has been discovered. In its broadest aspects, this includes The method of the invention includes the following steps: wetting the fibers of the plant material, thereby creating a watery pulp of this plant material is produced, and then wet demolishing of this plant material, whereby the slurry is subjected to a disintegrating action. The marrow is thus in this operation of loosened the fibers. The pulp, now consisting of freed pulp and fibers, is further thinned, and so is the pulp and the fibers are separated from one another by a sieving process. The pulp then becomes

teilweise entwässert und imprägniert, wobei eine Flüssigkeit zugesetzt wird, welche wenigstens eine basische Substanz enthält, wie z. B. ein Alkalimetallhydroxid Die Fasern und die zugesetzte Flüssigkeit werdui dann durch Kochen bei hoher Temperatur und ■> unter Druck chemisch ausgelaugt.partially drained and impregnated, with a liquid being added, which at least one contains basic substance, such as. B. an alkali metal hydroxide The fibers and the added liquid are then made by boiling at high temperature and chemically leached under pressure.

Die Erfindung geht von dem im Oberbegriff des Anspruches 1 definierten Verfahren als Stand der Technik aus (US-PS 2302 270). Hiernach stehen die verschiedensten Benetzungsmittel zur Auswahl, um vor der nassen Entmarkung einen wäßrigen Brei herzustellen, z. B. Dampf, heißes Spritzwasser, frische heiße Kochflüssigkeit, Schwarzlauge aus dem Verfahren oder eine Kombination dieser Mittel. Die Erfindung wählt für die anfängliche Benetzung der Fasern Schwarzlauge aus ι5 dem Verfahren aus und bestimmt in Lösung der Aufgabe, das bekannte Verfahren zur Herstellung eines Papierzellsttnfbreies auch für kleinere Papiermühlen wirtschaftlich zu gestalten, daß es die noch heiße Schwarzlauge unmittelbar nach ihrem Austrag sein muß. mit der das Fasermaterial anfänglich benetzt wird. Die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens wird hierdurch nicht allein wegen der Einsparung von Heizenergie in der Kochstufe des Verfahrens gefördert, sondern auch dadurch, daß während des Kreislaufes der Schwarzlauge diese mit Markzellen angereichert wird, aus denen das Natriumhydroxid zurückgewonnen werden kann, und zwar in einem Rückgewinnungsofen, der von den brennbaren Markzellen auf Betriebstemperatur gehalten wird. Kleinere Papiermühlen, die sich einem Mangel an Frischwasser oder Brennstoff gegenübersehen, haben aufgrund des erfindungsgemäßen Verfahrens die Möglichkeit Natriumhydroxid auf wirtschaftliche Art und Weise wiederzugewinnen.The invention is based on the method defined in the preamble of claim 1 as prior art Technology from (US-PS 2302 270). According to this, a wide variety of wetting agents are available to choose from to make a watery pulp of the wet demarking, z. B. Steam, hot splash water, fresh hot cooking liquid, black liquor from the process or a combination of these means. The invention chooses for the initial wetting of the black liquor fibers from ι5 the method and determines the solution to the problem, the known method for producing a Paper pulp also for smaller paper mills to make it economical that it be the still hot black liquor immediately after its discharge got to. with which the fiber material is initially wetted. The economy of the process is thereby promoted not only because of the saving of heating energy in the cooking stage of the process, but also in that during the cycle of the black liquor this is enriched with marrow cells from which the sodium hydroxide can be recovered in a recovery furnace operated by the combustible marrow cells is kept at operating temperature. Smaller paper mills dealing with a shortage face to fresh water or fuel, have due to the inventive method Possibility to recover sodium hydroxide in an economical way.

Die nachstehende Beschreibung wird sich auf die Verarbeitung von Zuckerrohrbagasse richten. Jedoch sollte verstanden werden, daß die Erfindung gleichfalls auf die Verarbeitung der verschiedensten Nichtholz-Lignozellulosefaser-Pflanzenmaterialien der obenerwähnten Art und sonstiger ähnlicher Materialien anwendbar ist.The following description will focus on the processing of sugar cane bagasse. However it should be understood that the invention is also applicable to the processing of a wide variety of non-wood lignocellulosic plant materials of the type mentioned above and other similar materials is applicable.

Die erste Stufe des Verfahrens besteht in der Benetzung der Bagasse mit einer wässerigen Flüssigkeit. Vor dieser ersten Stufe wird die Bagasse jedoch vorzugsweise zum Teil entmarkt Bekannte nasse oder »feuchte« Entmarkungsmethoden, bei welchen aus der Bagasse, die normalerweise etwa zu 50 % trocknen ist, ungefähr zwei Drittel ihres Markes entfernt werden, werden hier benutztThe first stage of the process consists of wetting the bagasse with an aqueous liquid. Before this first stage, however, the bagasse is preferably wet or partially demarked "Wet" demarking methods, in which the bagasse, which is normally about 50% dry, is about two-thirds of their marrow removed are used here

Während die Bagasse mit frischem Wasser oder Siebwasser aus der Papierherstellung benetzt werden kann, sieht die Erfindung vor, daß die noch heiße Schwarzlauge aus dem Verfahren unmittelbar nach ihrem Austrag zur anfänglichen Benetzung der Fasern und Bildung des wäßrigen Breies benutzt wird. Diese Schwarzlauge ist diejenige Flüssigkeit, die gefiltert aus dem ersten Waschgang zurückkehrt. Da die Schwar/-lauge etwa 66 bis 79° C heiß ist, wärmt sie die hereinkommende Bagasse vor und vermindert dadurch den Dampfbedarf im Kochkessel bei der Auslaugung. Die Schwarzlauge enthält auch eine kleine Menge wirksames Restalkali, was für die Imprägnierung günstig ist Gewöhnlich ist die teilweise entmarkte, benetzte Bagasse während eines Zeitraumes von 30 bis 45 Tagen gelagert worden, bis die Zuckergärung aufgehört hat und der Flüssigkeitsgehalt auf etwa 30 % heruntergegangen ist (70 % feste Stoffe). Die Bagasseballen werden aufgebrochen und mit Schwarzlauge vermischt, bis ein Festkörpergehalt von etwa 10 bis 25 %, vorzugsweise 15 bis 20 %. erreicht ist. Die Bagasse wird in diesem Stadium des Verfahrens gründlich mit der heißen Schwarzlauge aus dem Verfahren vermischtWhile the bagasse is wetted with fresh water or white water from papermaking can, the invention provides that the still hot black liquor from the process immediately after their discharge is used for the initial wetting of the fibers and formation of the aqueous slurry. These Black liquor is the liquid that comes back filtered from the first wash. Since the black liquor is about 66 to 79 ° C, it preheats the incoming bagasse and thereby reduces it the steam requirement in the kettle during leaching. The black liquor also contains a small amount effective residual alkali, which is beneficial for impregnation Usually the partially demarked, wetted bagasse has been stored for a period of 30 to 45 days until sugar fermentation has stopped and the fluid content has dropped to around 30% (70% solids). The bagasse bales are broken up and mixed with black liquor until a solids content of about 10 to 25%, preferably 15 to 20%. is reached. The bagasse is used at this stage of the procedure thoroughly mixed with the hot black liquor from the process

Die Bagasse wird dann vollständig entmarkt. In diesem Stadium der Bearbeitung enthält die Bagasse normalerweise 15 bis 18 % Mark. Das Mark kann zurückgewonnen, entwässert, getrocknet und zu Viehfutter verwendet oder in einem Maschinenhaus verbrannt werden. Auch senkt man durch vollständiges Entfernen des Markes erheblich den Flüssigkeits- und Dampfverbrauch, der zur weiteren Verarbeitung der Bagassenfasern benötigt wird.The bagasse is then completely demarked. At this stage of processing the bagasse contains usually 15 to 18% marks. The pulp can be recovered, dehydrated, dried and turned into forage used or burned in a machine house. One also lowers through complete Removing the pulp significantly reduces the consumption of liquid and steam, which is necessary for further processing of the Bagasse fiber is needed.

Die Entmarkung wird am besten durch Zerfasern der Bagasse ausgeführt. Die beste Art dieser Bearbeitung besteht darin, die Bagasse zwischen mit Zähnen versehenen Scheiben hindurchgehen zu lassen. Eine typische Maschine «fieser Art hat meistens eine stehende Scheibe und eine mit dieser auf einer senkrechten Achse angebrachte Drehscheibe, die mit hoher Geschwindigkeit durch einen eingebauten Motor oder V-Riemen angetrieben wird. Die Scheiben sind mit winkelförmigen Reihen feiner, spitzer Diamant- oder pyramidenförmiger Zähne versehen und können mit Spitze-zu-Spit/enlichtung oder selbst mit Übereinandergreifen der Zähne eingestellt werden, wenn feinere Zerfaserung gewünscht wird Durch eine Zerfaserung dieser Art wird das Mark dann von der Faser gelöst Die Zerfaserung öffnet auch die Fasern und erlaubt so, daU der Schmutz ausgewaschen wird. Außerdem wird das zerfaserte Material einheitlicher in der Größe und empfänglicher für chemisches Kochen oder beliebige sonstige weitere Behandlungen.The best way to remove the marrow is by shredding the bagasse. The best way to do this is to pass the bagasse between toothed discs. A typical machine of the nasty kind usually has a stationary disk and a rotating disk attached to it on a vertical axis, which is driven at high speed by a built-in motor or V-belt. The disks are provided with angular rows of fine, pointed diamond or pyramid-shaped teeth and can be set with point-to-point clearing or even with overlapping teeth if finer fiberization is desired Fiber loosened The defibration also opens the fibers and thus allows the dirt to be washed out. In addition, the fiberized material becomes more uniform in size and more susceptible to chemical cooking or any other additional treatment.

F.s ist wichtig, daß die B.igdsse naß zerfasert wird. Wenn sie trocken zerfasert w u\\. w erden die Fasern und das Mark verkürzt und die Trennung wird schwierig, wenn nicht unmöglich. Durch die Vorbenetzung werden die Fasern biegsam und bleiben langfaserig nach dem Zerfasern, wogegen das Mark sich in kurzen, feinen Staub verwandelt und leicht zu trennen ist.It is important that the B.igdsse is frayed when it is wet. If it was dry-frayed \\. w ith the fibers and marrow shortened and separation becomes difficult, if not impossible. As a result of the pre-wetting, the fibers become pliable and remain long-fibered after they have been disintegrated, whereas the pulp turns into short, fine dust and is easy to separate.

Nach der soeben beschriebenen Stufe wird der Brei aus nun befreitem Mark und Fasern weiter verdünnt. Die Verdünnung wird am besten in einem Behälter unter entsprechendem Rühren vollzogen. Dieses Mischen hilft Bündel aufzubrechen und erleichtert die Trennung des Markes von den Fasern in der anschließenden Waschstufe. Wieder kann die Mischung aus Fasern und losem Mark mit jeder beliebigen Art wässeriger Flüssigkeit verdünnt werden. Aus Gründen der Wirtschaftlichkeit wird jedoch vorgezogen, daß die Mischung mit Schwarzlauge verdünnt wird. Auf jeden Fall sollte der Brei aus Fasern und gelöstem Mark auf, sagen wir, etwa 1 bis 5 % feste Bestandteile, öfters 2 bis 4 %, typisch 3 %, verdünnt werden.After the stage just described, the pulp from the now freed pulp and fibers is further diluted. The dilution is best carried out in a container while stirring appropriately. This mixing helps break up the bundle and makes it easier to separate the medulla from the fibers in the subsequent washing stage. Again, the mixture of fibers and loose pulp can be of any kind aqueous liquid. For reasons of economy, however, it is preferred that the Mixture is diluted with black liquor. In any case, the pulp of fibers and loosened pulp should be say, about 1 to 5% solids, more often 2 to 4%, typically 3%, can be diluted.

Die nächste Stufe in der Gesamtbearbeitung besteht in der Trennung des gelösten Markes von den Fasern. Dies wird am besten durch Sieben erreicht. Zum Beispiel kann ein vibrierendes Flachsieb benutzt werden, wo der Brei in dünnen Schichten durch eine Reihe von Duschen hindurchgeht. Das Mark wird als Brei unter dem Sieb gesammelt, während die Fasern auf der Sieboberfläche zurückgehalten werden.The next stage in the overall processing consists in the separation of the dissolved pulp from the fibers. This is best achieved by sifting. For example, a vibrating flat sieve can be used where the pulp passes through a series of showers in thin layers. The marrow is called Slurry is collected under the sieve while the fibers are retained on the sieve surface.

Ein Drehsieb ist hier auch nützlich. Zum Beispiel kann eine Waschtrommel, die eine zum Ablaßende hin geneigte Drehsiebtrommel hat, benutzt werden. Sie ist vorzugsweise mit mehreren inneren Duschen versehen. Die verdünnte Faser- und Markmischung wird in dasA rotary sieve is also useful here. For example, a washing drum, one towards the drain end inclined rotary screen drum has to be used. It is preferably provided with several internal showers. The diluted fiber and pith mixture is poured into the

eine Ende der offenen Trommel gepumpt und die gereinigte Bagassenfaser kommt am anderen Ende heraus. Im allgemeinen ist der Festkörpergehalt der Faser im Brei ungefähr 8 bis 14 % und hat öfter eine 10-bis 12%ige Konsistenz. Aufgrund des Gesamtnutzeff ektes dieser Bearbeitung ist festgestellt worden, daß die auf dem Sieb zurückgehaltenen, gewaschenen Fasern fast völlig frei von Mark sind. Des weiteren sind die Faserverluste durch das Sieb ganz minimal, im allgemeinen ungefähr 1 % oder weniger.one end of the open drum is pumped and the cleaned bagasse fiber comes out at the other end. In general, the solids content of the fiber in the slurry is about 8 to 14% and more often has a 10 to 12% consistency. Due to the overall usefulness of this processing, it has been found that the washed fibers retained on the screen are almost entirely free of pulp. Furthermore , the fiber losses through the screen are quite minimal, generally about 1% or less.

Der Markbrei wird dann gesammelt, und man läßt das Mark sich während einer gewissen Zeit absetzen, während welcher die Oberwasserschicht abgezogen und das nasse Mark gesammelt wird oder der Markbrei wird der Zentrifugierung oder sonstigen Entwässerungsverfahren unterworfen. Wie oben bemerkt, kann das Mark dann als Viehfutter oder als Brennstoff benutzt werdeaThe pulp is then collected, and the pulp is allowed to settle for a certain time, during which the upper water layer is peeled off and the wet pulp is collected or the pulp becomes centrifugation or other dehydration processes subject. As noted above, the pulp can then be used as fodder or fuel

Der Bagassenfaserbrei wird dann teilweise entwässert. Jeder beliebige, bekannte Apparat, wie z. B. eine Spindelpresse, kann hier benutzt werden. Gewöhnlich wird die Entwässerung so ausgeführt, daß die sich ergebende Faserkonsistenz 25 bis 40 Gewichts-% ist, und öfter 30 bis 35 %. Die Entwässerung ist notwendig um ein entsprechendes Flüssigkeits-zu-Faser-Verhältnis, etwa 3,5 zu 1, in dem /um Kocher gehenden Material zu erreichen und dadurch den Dampfverbrauch niedrig zu halten. Wenn andererseits die Konsistenz der entwässerten Bagasse zu niedrig wäre und Flüssigkeit zugesetzt worden wäre, würde das gewünschte Flüssigkeits-zu-Faser-Verhältnis überstiegen und der Dampfverbrauch erhöht werden.The bagasse pulp is then partially dewatered. Any known apparatus such as B. a screw press can be used here. Usually the dewatering is carried out so that the resulting fiber consistency is 25 to 40% by weight, and more often 30 to 35%. The drainage is necessary in order to have a corresponding liquid-to-fiber ratio, about 3.5 to 1, in the material going to digester and thereby the steam consumption low to keep. On the other hand, if the consistency of the dehydrated bagasse were too low and liquid had been added, the desired liquid-to-fiber ratio would be exceeded and the Steam consumption can be increased.

Nachdem die Fasern teilweise entwässert worden sind, werden sie einer Imprägnierungsstufe durch Zusatz einer Base unterworfen. Diese Stufe wird eine genügende Zeit hindurch ausgeführt, um den gewünschten Erweichungsgrad zu erreichen.After the fibers have been partially drained, they undergo an impregnation step Subject to the addition of a base. This step is carried out for a sufficient time to achieve the desired To achieve the degree of softening.

In dieser Stufe werden die Bagassefasern in ein entsprechendes Gefäß gebracht und eine wässerige Lösung eines Alkalihydroxids, entweder ein Alkalimetallhydroxid oder ein Erdalkalimetallhydroxid, wird zugesetzt. Beispiele sind Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Lithiumhydroxid, Kalziumhydroxid. Bariumhydroxid und Strontiumhydroxid. Diese können einzeln oder mehrere miteinander benutzt werden. Natriumhydroxid wird in dieser Gruppe bevorzugt. Bleichmittel und andere Chemikalien, die zum Erreichen erwünschter Eigenschaften des Breies nützlich sind, können der Flüssigkeit beigesetzt werden.At this stage the bagasse fibers are turned into a brought an appropriate vessel and an aqueous solution of an alkali hydroxide, either an alkali metal hydroxide or an alkaline earth metal hydroxide is added. Examples are sodium hydroxide, potassium hydroxide, Lithium hydroxide, calcium hydroxide. Barium hydroxide and strontium hydroxide. These can be individually or several can be used together. Sodium hydroxide is preferred in this group. Bleach and other chemicals useful in achieving desirable properties of the pulp can be the Liquid to be buried.

Die obengenannten Alkalihydroxide werden in einer Menge verwendet, die ausreicht, um eine Flüssigkeit einer gewünschten Konzentration zu erzeugen, d.h. einer Konzentration, die genügt, um die Bagassefasern im gewünschten Maße unter ausgewählten Reaktionsbedingungen zu durchtränken und zu erweichen. Im allgemeinen kann eine Flüssigkeit, die etwa 5 bis 15 Gewichtsprozent Hydroxid, berechnet als Natriumhydroxid, enthält, benutzt werden. Eine ausreichende Menge der Flüssigkeit wird zusammen mit den Fasern verwendet, um eine Mischung zu erzeugen, welche ein Flüssigkeits-zu-Faser-Verhältnis von 3:1 bis 4:1 hat.The above-mentioned alkali hydroxides are used in an amount sufficient to make a liquid a desired concentration, i.e. a concentration sufficient to produce the bagasse fibers to soak and soften to the desired extent under selected reaction conditions. in the Generally, a liquid that is about 5 to 15 Weight percent hydroxide, calculated as sodium hydroxide, can be used. A sufficient one Amount of liquid is used together with the fibers to create a mixture, which is a Has a liquid to fiber ratio of 3: 1 to 4: 1.

Die Bagasse wird mit der Flüssigkeit bei einer Temperatur behandelt, welche ungefähr zwischen 10° C und 66° C liegt. Die Behandlung wird eine Zeitlang fortgesetzt, die genügt, um die Fasern zu erweichen und zu entsteifen, ohne eine erhebliche Entholzung zu bewirken. Die Dauer der Behandlung in dieser Stufe wird durch viele Faktoren bestimmt, wie z. B. die Konzentration der Flüssigkeit, seine Temperatur, das Flüssigkeits-Faser-Verhältnis usw. In: allgemeinen wird jedoch, wenn die Reaktionsbedingungen wie oben angegeben sind, eine Tempciraturbehandlungszeit von 5 bis etwa 120 Minuten, vorzugsweise von 20 bis etwa 60 Minuten, erforderlich sein, wobei die längeren Reaktionszeiten mit den niedrigeren Temperaturen verwendet werden.The bagasse is treated with the liquid at a temperature which is approximately between 10 ° C and 66 ° C. The treatment is continued for a time sufficient to soften the fibers and to de-stiffen without causing significant deforestation. The duration of treatment at this stage is determined by many factors such as: B. the concentration of the liquid, its temperature, that Liquid to fiber ratio, etc. In: general will however, when the reaction conditions are as stated above, a temperature treatment time of 5 to about 120 minutes, preferably from 20 to about 60 minutes, may be required, with the longer reaction times can be used with the lower temperatures.

Die letzte Stufe des Verfahrens besteht in der Herstellung eines völlig gekochten chemischen Breies aus Bagasse, indem man diesen einer Auslaugungsstufe unterwirft Hier kann der Brei entweder aus der ungebleichten oder bleichbaren Sorte bestehen, und alle Arten von Pulpierverfahren sind anwendbar, wie das Kraftverfahren oder Soda bzw. neutrales Natriumsulfit verwendenden Methoden. Die besten Ergebnisse werden erreicht, wenn das Kraftverfahren oder eine Abänderung des Sodaverfahrens, kombiniert mit einer kleinen Menge elementaren Schwefels, benutzt werden. In manchen Fällen kann eine neutrales Natriumsulfit verwendende Methode für ungebleichte und gebleichte Breie hoher Qualität benutzt werden. Säure- oder Bisulfitverfahren sind hier zu vermeiden, da die Anwendung dieser Verfahren dazu neigt, einen spröden Brei mit niedrigen Festigkeitseigenschaften zu erzeugen im Vergleich zu Bagassenbrei, der nach den alkalischen Verfahren erzeugt worden ist Wie oben bemerkt, kann, um die Helligkeit des Breies zu erhöhen, der Brei leich» gebleicht werden unter Anwendung üblicher Bleichmittel in einer Menge, die ausreicht um den gewünschten Helligkeitswert zu erreichen. Zum Beispiel kann ein Hydrosulfit-Bleichmittel verwendet werden.The final stage of the process consists of making a fully cooked chemical pulp from bagasse by subjecting it to a leaching step.Here the pulp can be either the unbleached or bleachable variety and all types of pulping processes can be used, such as the Kraft process or soda or soda Methods using neutral sodium sulfite. For best results, use the Kraft method or a modification of the soda method combined with a small amount of elemental sulfur. In some cases a method using neutral sodium sulfite can be used for high quality unbleached and bleached pulps. Acid or bisulfite processes are to be avoided here, as the use of these processes tends to produce a brittle slurry with low strength properties compared to bagasse slurry produced by the alkaline processes. As noted above, the brightness of the slurry can be increased increase, the pulp can be easily bleached using conventional bleaching agents in an amount sufficient to achieve the desired brightness value. For example, a hydrosulfite bleach can be used.

Die Auslaugung wird dann in einem Kochkessel in Gegenwart von Dampf unter Druck im Bereich von etwa 8 bis 11,5 at und über einem Temperaturbereich von 16b bis 193° C, besser 171 bis 188° C, ausgeführt.The leaching is then carried out in a cooking kettle in the presence of steam under pressure in the range of about 8 to 11.5 at and over a range of temperatures from 16b to 193 ° C, better 171 to 188 ° C.

Bei einer bevorzugten Ausführungsart kann man, um optimale Kochverhältnisse zu erreichen, ein Drehventil benutzen, das die Bagasse, welche unverfestigt und offen für unverzügliche Durchdringung mit Dampf ist, in das Auslaugerohr speist Normalerweise verwendete Schraubspeiser verfestigen die Faser zu einem festen Pfropfen am Eingangspunkt des Auslaugers und schließen gegen den Dampfdruck ab. Mehr Zeit und Mühe ist erforderlich, um den Pfropfen aufzulösen. Wenn andererseits die Materialkonsistenz zu niedrig ist, wird der Pfropfen sich nicht bilden und Rückblasungen treten auf.In a preferred embodiment, in order to achieve optimal cooking conditions, a rotary valve can be used use that the bagasse, which is unconsolidated and open Normally used for instant penetration of steam is feed into the leach tube Screw feeders solidify the fiber into a solid plug at the entry point of the leacher and close against the steam pressure. More time and effort is required to loosen the plug. On the other hand, if the material consistency is too low, the plug will not form and blow back occur.

Nachdem der Bagassenbrei im wesentlichen wie oben beschrieben vorbereitet worden ist, kann er beim Herstellen von Papier allein benutzt werden oder kann, wenn gewünscht, mit jedem beliebigen passenden üblichen chemischen oder mechanischen Brei vermischt werden. Die zwei Breie können auf jede passende Weise zusammen vermischt werden, wie z. B. durch Zufuhr einer Breiladung zum Holländer mit erhobener Walze oder durch einfaches Flüssigkeitsmischen in wässerigen Breiverfahren. Nachdem ein im wesentlichen einheitlicher Faserbrei erzeugt worden ist läßt man ihn, zur Erzeugung von Papieren wie Druckpapier an, über eine normale Papiermaschine laufen.After the bagasse mash has been prepared essentially as described above, it can be used at Making paper can be used alone or with any suitable suitable if desired common chemical or mechanical pulp. The two porridges can be in any convenient way are mixed together, such as B. by feeding a pulp load to the Dutchman with the roller raised or by simple liquid mixing in aqueous slurry processes. Having an essentially uniform Fiber pulp has been produced, it can be used to produce papers such as printing paper normal paper machine run.

Das folgende Beispiel illustriert eine typische Art und Weise, das Verfahren der Erfindung auszuführen.The following example illustrates a typical manner of carrying out the method of the invention.

example

13,60 kg geballter dehydrierter Bagasse aus Louisiana wurden zunächst mit der Hand aufgebrochen und dann in ein Schraubfördergerät gespeist, während Wasser zugesetzt wurde. Dies bildete die Vorbenetzungsstufe.13.60 kg of balled dehydrated bagasse from Louisiana were first broken open by hand and then fed into a screw conveyor while water was added. This formed the pre-wetting stage.

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Die Bagasse war in der Zuckerfabrik schon teilweise entmarkt worden. Um die Mischwirkung zu erhöhen, wurde das Ablaßende des Schraubfördergerätes um ungefähr 5° aus der Horizontalen gehoben, und die benetzte Bagasse wurde in einen Kippeimer entleert. Der Vorbenetzungsgang wird im wesentlichen ausgeführt, um die Fasern biegsam zu machen, so daß sie nach der Zerfaserungsbearbeitung in langfaseriger Form blieben, wogegen das Mark kurzer, feiner Staub wird und die Trennung dann möglich wurde.The bagasse had already been partially demarked in the sugar factory. To increase the mixing effect, the outlet end of the screw conveyor device was lifted about 5 ° from the horizontal, and the wetted bagasse was emptied into a dump bucket. The pre-wetting process is essentially carried out to make the fibers pliable so that they are in long fiber form after fiberization remained, whereas the marrow becomes short, fine dust and the separation then became possible.

Die Bagasse absorbierte in dieser Stufe das Wasser sehr leicht, und die Walzwirkung des Schraubförderers wurde für ganz zufriedenstellend zum Mischen der Bagasse mit Wasser befunden. Eine sehr kurze, wenn überhaupt Aufhalteperiode für Wasserabsorption wurde für gute Benetzung notwendig gefunden.The bagasse at this stage absorbed the water very easily, and the rolling action of the screw conveyor was found to be quite satisfactory for mixing the bagasse with water. A very short one, though Any retention period for water absorption was found necessary for good wetting.

Die nächste Stufe in dieser Bearbeitung war das Zerfasern der Bagasse, um das Mark von den Fasern zu befreien. Dieses Zerfasern löste nicht nur das Mark, sondern eröffnete auch die Fasern und erlaubte, daß der Schmutz ausgewaschen wurde. Das zerfaserte Material war an Größe einheitlich und aufgrund seines aufgebrochenen Zustandes dem chemischen Kochen zugänglicher.The next stage in this process was the breaking up of the bagasse to remove the pulp from the fibers to free. This disintegration not only loosened the pulp, but also opened the fibers and allowed the Dirt has been washed away. The frayed material was uniform in size and because of it opened state more accessible to chemical cooking.

Das Zerfasern selbst wurde ausgeführt, indem die Bagasse zwischen Feinzahnscheiben gebracht wurde, von welchen eine sich drehte. Die optimale Zacken-Dellen-Scheibenlichtung wurde als etwa 2,5 mm bestimmt. Die benetzte Bagasse wurde auf ein Förderband gespeist und auf einen Zubringer und danach in die Mahlmaschine entladen. Der Abgang aus der Mahlmaschine wurde in einen andern Kippeimer geblasen.The shredding itself was carried out by placing the bagasse between fine toothed disks, one of which was spinning. The optimal jagged dent lens clearing was determined to be about 2.5 mm. The wetted bagasse was fed onto a conveyor belt and onto a feeder and then into the Unload the grinding machine. The waste from the grinding machine was blown into another dump bucket.

Die nächste Stufe ist die Trennung des Markes von den Fasern. Ein Vibriersieb wurde benutzt, das sowohl zur Trennung des Marks von den Fasern als auch zur Entwässerung der Fasern diente. Das heißt, eine Hälfte des Siebes wurde zum Waschen und die andere Hälfte wurde zum Entwässern benutzt Zwei Wasserspeier waren über dem Sieb angebracht und ein dritter Wasserspeier war vorgesehen, um das Lösen der Klumpen zu verbessern. Der dritte Speier diente auch zur Herstellung einer flachen Hochdruck-Wasserdüsensituation. The next stage is the separation of the pulp from the fibers. A vibrating screen was used that did both served to separate the pulp from the fibers as well as to drain the fibers. That is, a half of the sieve was used for washing and the other half was used for draining Two gargoyles were attached over the sieve and a third gargoyle was provided to help loosen the Improve lumps. The third spout was also used to create a flat high pressure water jet situation.

Die zerfaserte Bagasse wurde ununterbrochen von einem Förderband in das Sieb gespeist und die Klumpen der zerfaserten Bagasse wurden durch zwei der Speier zu einer dünnen Schicht aufgelöst. Eine viereckigeThe frayed bagasse was continuously fed by a conveyor belt into the sieve and the lumps The shredded bagasse was dissolved into a thin layer by two of the spears. A square one

ίο Zerstäuberdüse war über den beiden Auflösespeiern angebracht, um Waschwasser zu liefern.ίο The atomizer nozzle was above the two dissolving spouts attached to supply wash water.

Die dehydrierten Fasern auf dem Sieb wurden in einem Kippeimer gesammelt, und das Mark mit dem Wasser wurde in einem anderen Kippeimer gesammelt.The dehydrated fibers on the sieve were collected in a dump bucket, and the pulp with the Water was collected in another dump bucket.

Nachdem man das Mark sich zehn Minuten setzen ließ, wurde das Wasser mit dem abgesetzten Mark in eine 150 Maschensiebdose abgelassen.After the marrow was allowed to sit for ten minutes, the water with the marrow settled into a 150 mesh sieve box drained.

Die gewaschenen Fasern enthielten nur sehr kleine Markmengen. Überdies wurde geschätzt, daß der Faserverlust durch das Sieb nur in der Größenordnung von etwa 1 % des Gewichtes der gesamten Bagasse war.The washed fibers contained only very small amounts of pulp. Moreover, it was estimated that the Fiber loss through the sieve is only on the order of about 1% of the weight of the total bagasse was.

Dem frisch entwässerten Faserbrei wurde dann eine wässerige Natriumhydroxidlösung zugesetzt. Spezifisch wurden 45,4 kg einer Faser von 35%iger Konsistenz genommen, wozu 16 Vo Natriumhydroxid, basiert auf Fasergewicht, oder 73 kg, hinzugefügt wurden. Das zugesetzte Natriumhydroxid war in der Form einer 10%igen Lösung. Das Flüssigkeits-zu-Faser-Verhältnis war dann 3,46:1. Die Durchtränkung mit diesel Kochflüssigkeit wurde ausgeführt, indem eine Haltezei) von ungefähr 30 Minuten eingelegt wurde. Dies erlaubte die vollständige Durchdringung der Fasern in dieser Entsteifungsstufe.An aqueous sodium hydroxide solution was then added to the freshly dewatered pulp. Specifically, 45.4 kg of 35% consistency fiber was taken, to which 16 Vo sodium hydroxide based on fiber weight, or 73 kg, was added. The sodium hydroxide added was in the form of a 10% solution. The liquid to fiber ratio was then 3.46: 1. The soaking with the cooking liquid was carried out by inserting a hold time of approximately 30 minutes. This allowed full penetration of the fibers at this stage of deflexion.

Die Auslaugung wurde dann durch Kochen dei Flüssigkeit und der Fasern bei etwa 8 at und bei einei Temperatur von ungefähr 177° C ausgeführtThe leaching was then carried out by boiling the liquid and fibers at about 8 atmospheres and at one temperature Temperature of approximately 177 ° C

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Claims

Patent claims:

1. A process for the production of a paper pulp from a fibrous non-wood lignocellulosic plant material, which comprises the following steps: wetting the fibers of the plant material with Black liquor from the process and formation of an aqueous pulp from it, wet demarking of the Plant material by tearing it apart, as a result of which the pulp is detached from the fiber, further Dilute the pulp consisting of freed pulp and fiber, separation of pulp and fiber by sieving, partial drainage deb itself resulting pulp, soaking the fibers by adding a liquid which is a contains alkaline hydroxide solution and chemical leaching of fiber and liquid by boiling at high temperature and under pressure, thereby characterized in that the still hot black liquor immediately after its discharge to the initial Wetting of the fibers and formation of the aqueous slurry is used.

2. The method according to claim 1, characterized in that sugar cane bagasse as the plant material is used.

3. The method according to claim 2, characterized in that the plant material suspension up is diluted to a 10 to 25% solids content.

4. The method according to claim 3, characterized in that a solids content of 15 to 20% is set.

5. The method according to claim 1, characterized in that the pulp of freed pulp and fiber is diluted to 1 to 5% solids content.

6. The method according to claim 5, characterized in that the solids content is 2 to 4% is set.

7. The method according to claim 5, characterized in that the separation of pulp and fibers by means of a rotary screen drum or a vibrating flat screen is effected so that the fibers on the sieve are held back and the marrow passes through.