DE2444475A1

DE2444475A1 - Ozonising paper stock without fluffing - in a gas reactor immediately following disintegration in rotary grinders at consistencies of 25 to 40 percent

Info

Publication number: DE2444475A1
Application number: DE19742444475
Authority: DE
Inventors: Francois Andre Abadie-Maumert; Sigurd Hauan; Vidar Loras; Arne Nicolai Soteland
Original assignee: PAPIRIND FORSKNINGSINST
Current assignee: PAPIRIND FORSKNINGSINST
Priority date: 1973-10-04
Filing date: 1974-09-18
Publication date: 1975-04-17
Also published as: NO385973L; FI61926C; FI289374A; SE7412367L; NO131996C; DE2444475C2; NO131996B; FI61926B

Abstract

Paper stock is ozonised in a gas reactor immediately following single or multi-stage disintegration in rotary disc grinders, the ozonisation taking place at consistencies of from 15-60, pref. 25-40%. Ozonisation takes place without expensive preliminary fluffing process. Pref. the ozonisation is followed by refining in several stages in which chemicals are added to complete the oonisation.

Description

"Verfahren für die Herstellung von Papiermasse" Diese Patentanmeldung bei trifft ein Verfahren für die Herstellung von ozonierten Papiermassen dadurch daß die Masse einer Ozonbehandlung unterworfen wird, die einen Teil eines kontinuierlichen Raffinationsprozesses ausmacht. "Process for the manufacture of paper pulp" This patent application at meets a process for the production of ozonated paper pulp thereby that the mass is subjected to an ozone treatment, which is part of a continuous Refining process.

Von früher her ist bekannt, daß man durch die Ozonbehandlung von mechanischen sowohl als chemischen Massen deren Eigenschaften in erheblichem Mass verbessern kann. In Patent Nr. 115.279 des Tantsuchers und in (der Zeitschrift) Norske Skogindustri Nr. 2, 46 (1968), N. Scoteland und K. Kringstad, sowie in Norsk Skogindustri Nr. 3, 61 und Nr. 5, 135 (1971), N. Scoteland, wird beispielsweise ein Verfahren beschrieben für die Erhöhung der Helligkeitseigenschaften und Stärkeeigenschaften bei ligninhaltigen Nassen, dadurch daß diese einer Ozonbehandlung in einem organischen Lösungsmittel unterworfen werden, das eventuell mit Wasser gemischt sein kann. In der norwegischen Auslegeschrift Nr. 128.074 des Patentsuchers wird weiter ein Verfahren beschrieben, um den Harzgehalt und die Gefahr der Bechablagerung in einer Fasermasse dadurch zu reduzieren, daß die Masse unter sauren Bedingungen mit einer Menge Ozon behandelt wird, die unzureichend ist, um einen wesentlichen Bleicheffekt oder eine wesentliche Stärke erhöhung zu erzielen.It has been known from earlier times that the ozone treatment of mechanical both as chemical masses improve their properties to a considerable extent can. In patent number 115.279 of the Tantsuchers and in (the magazine) Norske Skogindustri No. 2, 46 (1968), N. Scoteland and K. Kringstad, and in Norsk Skogindustri No. For example, a method is described, 3, 61 and No. 5, 135 (1971), N. Scoteland for increasing the brightness properties and strength properties of lignin-containing Wet by subjecting them to an ozone treatment in an organic solvent be subjected, which may possibly be mixed with water. In the Norwegian Patent seeker's patent application No. 128.074 further describes a method, about the resin content and the risk of cup deposits in a fiber mass to reduce that the mass treated with a lot of ozone under acidic conditions that is insufficient to have a substantial bleaching effect or a substantial one To achieve strength increase.

Selbst wenn die obenerwähnte bekannte Ozonbehandlung an Massen mit einem breiten Konsistenzbereich ausgeführt werden kann, werden die besten Ergebnisse mit flockiggemachter ("fluffy") Masse im Konsistenzbereich 15 - 60 %, vorzugsweise im Bereich 25 - 40 % erzielt. Um eine derartige flockige Masse zu erreichen, hat man gewöhnlich die Masse zuerst mit Hilfe einer geeigneten Pressvorrichtung entwässert und danach ein sogenanntes "Fluffing" der Masse vorgenommen. Die erwähnten Arbeitsvorgänge erfordern jedoch spezielle und kostspielige Ausrüstung.Even if the above-mentioned known ozone treatment on masses with can be executed over a wide range of consistency, will the best results with fluffy mass in the consistency range 15 - 60%, preferably in the range 25 - 40%. To such a flaky mass To achieve this, one usually has the mass first with the help of a suitable pressing device dehydrated and then made a so-called "fluffing" of the mass. The mentioned However, operations require special and expensive equipment.

In den letzten Jahren findet das Zerfasern und Mahlen der Massen mit hoher Konsistenz mit Hilfe von Scheibenschleifern immer grössere Anwendung in der Holfschliffindustrie. Als Beispiel sei erwähnt die Herstellung von mechanischen, thermomechanischen, halbchemischen und hochergiebigen Massen. Durch das Mahlen oder Zerfasern der erwähnten Massentypen ist es mit den meisten Scheibenschleifern möglich, eine Masse zu erhalten, die sich für die Ozonbehandlung gemäss der Erfindung eignet, nämlich eine Masse mit speziell geeigneter Konsistenz und günstigem physikalischen Zustand, d.h. eine flockigem Masse.In recent years the pulping and grinding of the masses has taken place high consistency with the help of disc grinders is being used ever more widely in the Wood grinding industry. An example is the production of mechanical, thermomechanical, semi-chemical and high-yield masses. By grinding or With most disc grinders it is possible to shred the mentioned types of mass, to obtain a mass which is suitable for the ozone treatment according to the invention, namely a mass with a particularly suitable consistency and favorable physical State, i.e. a flaky mass.

Ein Ziel der gegenwärtigen Erfindung ist es, die obenerwähnte kostspieliges spezielle Ausrüstung zu eliminieren. Gemäss der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass die Papiermasse mit Ozon behandelt wird, unmittelbar nach einer oder mehreren Raffinationsstufen in einem Scheibenschleifer bei hoher Konsistenz, d.h. über 25 %. Dabei wird die Masse vom Scheibenschleifer, eventuell nach Abkühlung in z.B. einem Wärmeaustauscher zur Erzielung optimaler Massentemperatur bei der Ozonbehandlung, direkt und kontinuierlich einem Gasfaserreaktor zugeführt, wo die Ozonbehandlung der Masse stattfindet. Der Gasfaserreaktor kann eine an und für sich bekannte Konstruktion haben, wie z.B. diejenige, die in der norwegischen Patentanmeldung Nr. 2068/72 des Patentsuchers beschrieben ist.An object of the present invention is to eliminate the above-mentioned costly Eliminate special equipment. According to the invention, this is achieved by that the pulp is treated with ozone, immediately after one or more Refining levels in a disc grinder with high consistency, i.e. over 25 %. The mass is removed by the disc grinder, possibly after cooling in e.g. a heat exchanger to achieve the optimum mass temperature in the ozone treatment, directly and continuously fed to a gas fiber reactor, where the ozone treatment the crowd takes place. The gas fiber reactor can be of a construction known per se such as that disclosed in Norwegian Patent Application No. 2068/72 of the Patent seeker is described.

Nach der Ozonbehandlung kann die Masse wenn erwünscht einer weiteren mechanischen oder chemischen Behandlung unterworfen werden, wie z.B. Mahlen, Homogenisieren, Bleichen, pH-Regelung usw. Unter diesen nachfolgenden Raffinationsstufen, die bei niedrigerer Konsistenz ausgeführt werden können, wird unter anderem eine Homogenisierung der ozonbehandelten Masse erzielt, und bei einer chemischen Behandlung der Masse, wie z.B. Bleichen, erreicht man einen guten K^rlt-kt zwischen Chemikalien und Masse.After the ozone treatment, the mass can, if desired, be given another one mechanical or chemical treatment, such as grinding, homogenizing, Bleaching, pH control, etc. Among these subsequent refining stages that occur at With a lower consistency, homogenization is among other things of the ozone-treated mass, and in the case of a chemical treatment of the mass, such as bleaching, one achieves a good cold-kt between chemicals and mass.

Folgen auf die Ozonbehandlung keine weiteren Raffinationsstufen, so wird eine Verdünnung der Masse eventuell mit pH-Regelung vorgenommen.No further refining steps follow the ozone treatment, see above If necessary, the mass is diluted with pH control.

Die Erfindung wird mit Hilfe der folgenden Beispiele näher veranschaulicht.The invention is illustrated in more detail with the aid of the following examples.

BEISPIEL 1 Fichtenholzschnitzel werden in zwei Stufen im Scheibenschleifer zerfasert, so dass man nach der zweiten Stufe eine mechanische Masse mit einer Helligkeit von 63 % SCAN und einer Konsistenz von 25 % erhält. Die Masse wird unmittelbar einem Ozonreaktor zugeleitet, wo sie kontinuierlich mit 2 % Ozon behandelt wird.EXAMPLE 1 Spruce wood chips are cut in two stages in a disk sander frayed, so that after the second stage you get a mechanical mass with a brightness of 63% SCAN and a consistency of 25%. The mass becomes immediately one Ozone reactor fed, where it is continuously treated with 2% ozone.

Dadurch werden die Stärkeeigenschaften in dem Masse verbessert, dass die Masse eine thermo-mechanische Masse oder teilweise den Anteil chemischer Massen in holzhaltigen Papierqualitäten ersetzen kann. Nach der Ozonbehandlung wird die Masse in einer Stufe bei einer Konsistenz von 18 % raffiniert, bei gleichzeitigem Zusetzen der notwendigen Bleichchemikalien af Peroxydbasis, um die Helligkeit auf 73 % SCAN zu steigern.This improves the starch properties to the extent that the mass is a thermo-mechanical mass or partly the proportion of chemical masses can replace in wood-containing paper grades. After the ozone treatment, the Mass refined in one step at a consistency of 18%, at the same time Adding the necessary peroxide based bleaching chemicals to the brightness 73% increase SCAN.

BEISPIEL 2 Fichtenholzschnitzel werden nach einem thermo-mechanischen Prozess in einer Stufe bei einer Konsistenz von 35 % zerfasert.EXAMPLE 2 Spruce wood chips are made according to a thermo-mechanical Process in one step with a consistency of 35% frayed.

Die Masse wird nach Abkühlung durch einen Wärmeaustauscher direkt einem Ozonreaktor zugeführt, wo sie kontinuierlich mit 1 % Ozon behandelt wird. Dadurch werden die Stärkeeigenschaften in dem Masse verbessert, dass die.Masse gänzlich oder teilweise Sulfit- oder Sulfat-Massen in holzhaltigen Papierqualitäten ersetzen kann. Nach der Ozonbehandlung wird die Masse in zwei Stufen raffiniert, wobei die erste Stufe bei 22 % Konsistenz stattfindet, um die Masse zu homogenisieren, und wobei die zweite Stufe bei 12 % Konsistenz stattfindet, um den erwünschten CTF (CANADIAN STANDARD FREENESS) zu erzielen.The mass is after cooling through a heat exchanger directly fed to an ozone reactor, where it is continuously treated with 1% ozone. As a result, the starch properties are improved to the extent that the mass is completely or partially replace sulphite or sulphate masses in wood-containing paper grades can. After the ozone treatment, the mass is refined in two stages, with the first stage takes place at 22% consistency to homogenize the mass, and The second stage takes place at 12% consistency in order to achieve the desired CTF (CANADIAN STANDARD FREENESS).

BEISPIEL 3 Eine ungebleichte Sulfatmassu aus Laubholz und mit Kappazahl 50 wird in einer Stufe bei 25 1> Konsistenz in einem Scheibenschleifer raffiniert, wonach die Masse kontinuierlich einem Ozonreaktor zugeleitet wird, wc sie mit 2 5 Ozon behandelt wird. Nach Alkali-Extraktion erhält man eine Masse mit Kappazahl 10.EXAMPLE 3 An unbleached sulphate massu made from hardwood and with a kappa number 50 is refined in one stage at 25 1> consistency in a disc grinder, after which the mass is continuously fed to an ozone reactor is forwarded, wc it is treated with 2 5 ozone. A mass is obtained after alkali extraction with cap number 10.

Nach der Alkali-Extraktion kann die-Masse wenn erwünscht auf herkömmliche Weise weiter gebleicht werden.After the alkali extraction, the mass can, if desired, be converted to conventional Way to be further bleached.

BEISPIEL 4 Gewaschene Schnitzel aus einem hochergiebigen Sulfitkochprozess mit Kiefernholz werden in einer Stufe in einem Scheibenschleifer bei einer Konsistenz von 30 % zerfasert. Danach wird die Masse kontinuierlich einem Ozonreaktor zugeleitet, wo die Masse mit 0,3 % Ozon behandelt wird. Dadurch wird die gesamte Menge Harz verringert, und zwar besonders die Menge von schädlichem Harz, auf ein Niveau, das die Masse zur Beschickung der Papiermaschine akzeptabel macht. Nach der Ozonbehandlung wird die Masse eventuell mit pH-Regelung verdünnt, ehe sie dem Massensystem der Papiermaschine zugeleitet wird.EXAMPLE 4 Washed schnitzels from a high-yield sulphite cooking process with pine wood are in one stage in a disc sander at one consistency frayed by 30%. Then the mass is continuously fed to an ozone reactor, where the mass is treated with 0.3% ozone. This gets the entire amount of resin decreases, especially the amount of harmful resin, to a level that makes the mass acceptable to feed the paper machine. After ozone treatment the mass is possibly diluted with pH control before it is added to the mass system of the Paper machine is fed.

Claims

1. Process for the ozone treatment of paper pulp, both mechanical, thermo-meehanischor, semi-chemical or chemical mass, without the use of such costly process steps such as pressing and fluffing, and then what the mass can possibly be the subject of conventional post-refining, d a d u r c h e k n n n z e i c h n e t that one is the mass in a gas fiber reactor treated with ozone, directly after one or more treatment stages in the disc grinder with a wet consistency of 15-60%, preferably 25-40.

2. The method according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -e 1 i c h n e t that the post-treatment consists of one or more Haffination stages.

3. The method according to claims 1 and 2, d a d u r c h g e k e n It does not point out that the aftertreatment consists of an addition of chemicals to the Completion of the ozone treatment.