DE2444475C2

DE2444475C2 - Process for the ozone treatment of paper pulp

Info

Publication number: DE2444475C2
Application number: DE2444475A
Authority: DE
Inventors: Francois Andre Abadie-Maumert; Sigurd Oslo Hauan; Vidar Hosleo Loras; Arne Nicolai Oslo Soteland
Original assignee: PAPIRINDUSTRIENS FORSKNINGSINSTITUTT OSLO NO
Current assignee: PAPIRINDUSTRIENS FORSKNINGSINSTITUTT OSLO NO
Priority date: 1973-10-04
Filing date: 1974-09-18
Publication date: 1983-02-10
Also published as: NO385973L; SE7412367L; FI61926C; FI61926B; NO131996B; FI289374A; DE2444475A1; NO131996C

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren für die in Verbindung mit mechanischen Kräften erfolgende Ozonbehandlung von Papiermasse, sowohl mechanischer, thermo-mechanischer, halbchemischer oder chemischer Masse und wonach die Masse ggfls. Gegenstand einer herkömmlichen Nachbehandlung werden kann.The invention relates to a method for in Connection with mechanical forces taking place ozone treatment of paper pulp, both mechanical, thermo-mechanical, semi-chemical or chemical mass and after which the mass, if necessary. object conventional post-treatment.

Es ist bekannt, daß man durch die Ozonbehandlung van .Tiechanischen ab auch chemischen Massen deren Eigenschaften in erheblichem Maß verbessern kann. Im norwegischen Patent 1 15 279 der Anmelderin und in der Zeitschrift Norske Skogindustri Nr. 2, 46 (1968), N. Scoleland und K. Kringstad, sowie in Norske Skogindusiri Nr. 3, 61 und Nr. 5, 135 (1971), N.Scoie-Iand, wird beispielsweise ein Verfahren beschrieben für die Erhöhung der Helligkeitseigenschaften und Stärkeeigenschaflen bei ligninhaltigen Massen, dadurch, daß diese einer Ozonbehandlung in einem organischen Lösungsmittel unterworfen werden, das eventuell mit Wasser gemischt sein kann. In der norwegischen Auslegeschrift 1 28 074 der Anrnelderin wird weiter ein Verfahren beschrieben, um den Harzgehalt und die Gefahr der Pechablagerung in einer Fasermasse dadurch zu reduzieren, daß die Masse unter sauren Bedingungen mit einer Metige Ozon behandelt wird, die unzureichend ist, um einen wesentlichen Bleicheffekt oder eine wesentliche Stärkeerhöhung zu erzielen.It is known that the ozone treatment of van .Tiechanischen also chemical masses Properties can improve to a considerable extent. In Norwegian patent 1 15 279 by the applicant and in the magazine Norske Skogindustri No. 2, 46 (1968), N. Scoleland and K. Kringstad, as well as in Norske Skogindusiri No. 3, 61 and No. 5, 135 (1971), N.Scoie-Iand, for example, a method is described for the increase in the brightness properties and strength properties in lignin-containing masses, in that these are subjected to an ozone treatment in an organic solvent that may contain Water can be mixed. In the Norwegian interpretation document 1 28 074 the applicant is further a Process described for the resin content and the risk of pitch deposition in a fiber mass to reduce by the fact that the mass is treated under acidic conditions with a Metige ozone, the is insufficient to achieve a substantial bleaching effect or a substantial increase in strength.

Selbst wenn die obenerwähnte bekannte Ozonbe-Handlung 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 aforementioned known ozone treatment can be performed on masses with a wide range of consistencies, the best will be Results with fluffy mass in the consistency range 15-60%, preferably in the range 25-40% achieved. In order to achieve such a flaky mass, one usually has the mass first Dehydrated with the help of a suitable pressing device and then carried out a so-called "fluffing" of the mass. The operations mentioned require however, specialized and expensive equipment.

Diese Schwierigkeit, daß aufwendige Vorrichtungen /\ir Durchführung der O/.onbehandlung erforderlich sind, gilt jiiih für ein in der deutschen Patentschrift 5 OJ 451 beschriebenes Verfahren zum Bleichen vonThis difficulty, that complex devices are required to carry out the O / .on treatment are, applies to one in the German patent specification 5 OJ 451 described method for bleaching Faserstoffen. Dabei werden die Faserstoffe ein oder mehrmals im Kreislauf einer umlaufenden Schleudertrommel zugeführt, um die Ozonbehandlung stattfinden zu lassen, wenn die Masse gerade in einer dünnen Schicht längs der Trommelwand angeordnet ist Ein solches Arbeitsverfahren ist sowohl im Hinblick auf die Notwendigkeit, eine große Zentrifuge vorzusehen, apparativ und im Betrieb aufwendig. Darüber hinaus läßt sich dadurch auch nur ein relativ geringerFibrous materials. The fibers are one or several times in the circuit of a rotating centrifugal drum to take place the ozone treatment when the mass is just arranged in a thin layer along the drum wall such a working method is both in view of the need to provide a large centrifuge, complex in terms of equipment and operation. In addition, only a relatively small amount can be achieved as a result

ίο Massendurchsatz erzielen, so daß das Behandeln großerίο Achieve mass throughput so that handling great

Faserstoffmengen, wie sie bei der PapiererzeugungAmounts of pulp, as used in paper production

anfallen, mit Hilfe solcher Vorrichtungen kaumhardly arise with the help of such devices realisierbar istis feasible

In den letzten Jahren findet das Zerfasern und MahlenIn recent years it has been fiberizing and grinding

der Massen mit hoher Konsistenz mit Hilfe von Scherenschleifern immer größere Anwendung in der Holzschliffindustrie. Als Beispiel sei erwähnt die Herstellung von mechanischen, thermo-mechanischen, halbchemischen und hochergiebigen Massen. Durch dasthe masses with high consistency with the help of scissor grinders ever greater application in the Wood pulp industry. As an example, the production of mechanical, thermo-mechanical, semi-chemical and high-yield masses. By the 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 physikaliMilling or fiberizing is of the mass types mentioned it is possible with most disc grinders to obtain a mass that is suitable for the ozone treatment suitable according to the invention, namely a mass with a particularly suitable consistency and favorable physical sehen Zustand, d.h. eine »flockige« Masse.see state, i.e. a "flaky" mass.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß es sich ohne die Bereitstellung kostspieliger, teuerer Vorrichtungen durchführen läßt Gemäß derThe invention is therefore based on the object To design processes of the type mentioned at the outset in such a way that, without the provision of costly, more expensive devices can perform According to the

JO Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß man die Masse in einem Gasfaserreaktor mit Ozon behandelt unmittelbar nach einer oder mehreren Behandlungsstufen im Scheibenschleifer bei einer Massenkonsistenz von 15—60%, vorzugsweise 25—40%. Dabei wird dieJO invention this is achieved by the Mass in a gas fiber reactor treated with ozone immediately after one or more treatment stages in the disc grinder at a mass consistency from 15-60%, preferably 25-40%. The 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.Mass from the disc grinder, possibly after cooling in z. B. a heat exchanger to achieve optimal mass temperature for the ozone treatment, fed directly and continuously to a gas fiber reactor, where the ozone treatment of the mass takes place.

Der Gasfaserreaktor kann eine an und für sich bekannte Konstruktion haben, wie z. B. diejenige, die in der norwegischen Patentanmeldung 2 068/72 der Anmelderin beschrieben ist Nach der Ozonbehandlung kann die Masse wennThe gas fiber reactor can be known per se Have construction such. B. that described in the applicant's Norwegian patent application 2 068/72 After the ozone treatment, the mass can if erwünscht einer weiteren mechanischen oder chemischen Behandlung unterworfen werden, wie z. B. Mahlen, Homogenisieren, Bleichen, pH-Regelung usw. Unter diesen nachfolgenden Raffinationsstufer,, die bei niedrigerer Konsistenz ausgeführt werden können, wirddesired to be subjected to a further mechanical or chemical treatment, such as. B. Milling, homogenizing, bleaching, pH control, etc. Among these subsequent refining stages, which at lower consistency will run unter anderem eine Homogenisierung der ozonbehandelten Masse erzielt, und man errticht bei einer chemischen Behandlung der Masse, wie z. B. Bleichen, einen guten Kontakt zwischen Chemikalien und Masse. Folgen auf die Ozonbehandlung keine weiterenamong other things, a homogenization of the ozone-treated mass is achieved, and one errticht with one chemical treatment of the mass, such as B. bleaching, a good contact between chemicals and mass. There are no further consequences for the ozone treatment Raffinationsstufen, so wird eine Verdünnung der Masse eventuell mit einer pH-Regelung vorgenommen.Refining stages, so there will be a dilution of the mass possibly made with a pH control.

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

_w Beispiel 1 _w example 1

Fichtenholzschnitzel werden in zwei Stufen im Scheibefischlcifef 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. Dadurch werden die Stärkeeigenschaften in dem Maße verbessert, daß die Masse eineSpruce wood chips are shredded in two stages in the slice of fish, so that after the second stage a mechanical mass with a brightness of 63% SCAN and a consistency of 25% received. The mass is fed directly to an ozone reactor, where it continuously increases at 2% Ozone is treated. This improves the strength properties to the extent that the mass is a

thermomechanische 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 auf Peroxidbasis, um die Helligkeit auf 73% SCAN zu steigern.thermomechanical mass or partly the proportion of chemical masses in wood-containing paper grades can replace. After the ozone treatment, the Mass refined in one step at a consistency of 18%, with the simultaneous addition of the necessary Peroxide based bleaching chemicals to increase brightness to 73% SCAN.

Example 2

Fichtenholzschnitze! werden nach einem thermo-mechanischen Prozeß in einer Stufe bei einer Konsistenz von 35% zerfasert 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 !2% Konsistet^ stattfindet, um den erwünschten CTF (CANADIAN STANDARD FREENESS) zu erzielen.Spruce wood carvings! are after a thermo-mechanical process in one step with one consistency fiberized by 35% The mass is after cooling through a heat exchanger directly an ozone reactor where it is continuously treated with 1% ozone. This will increase the strength properties improved to the extent that the mass wholly or partially sulphite or sulphate masses in wood-containing Can replace paper grades. After the ozone treatment, the mass is refined in two stages, whereby the The first stage takes place at 22% consistency to homogenize the mass, and the second stage at! 2% consistency ^ takes place to the desired CTF (CANADIAN STANDARD FREENESS).

Example 3

Eine ungebleichte Sulfatmasse aus Laubholz und mit Kappazahl 50 wird in einer Stufe bei 25% Konsistenz in einem Scheibenschleifer raffiniert, wonach die Masse kontinuierlich einem Ozonreaktor zugeleitet wird, wo sie mit 2% Ozon behandelt wird. Nach Alkali-Extraktion erhält man eine Masse mit Kappazahl 10. Nach der Alkali-Extraktion kann die Masse wenn erwünscht aufAn unbleached sulphate mass made of hardwood and with a kappa number 50 is in one stage at 25% consistency in refined a disc grinder, after which the mass is continuously fed to an ozone reactor, where it is treated with 2% ozone. After alkali extraction, a mass with a kappa number 10 is obtained Alkali extraction can be used on the mass if desired

ίο herkömmliche Weise weiter gebleicht werden.ίο can be further bleached conventionally.

Example 4

Gewaschene Schnitzel aus einem hochergiebigen Sulfitkochprozeß mit Kiefernholz werden in einer StufeWashed schnitzel from a high-yield sulphite cooking process with pine wood is made in one step

ü in einem Scheibenschleifer bei einer Konsistenz von 30% zerfasert Danach wird die Masse kontinuierlich einem Ozonreaktor zugeleitet wo die Masse mit 03% Ozon behandelt wird. Dadurch wird die gesamte Menge Harz verringert und zwar besonders die Mengeü in a disc sander with a consistency of 30% shredded Then the mass is continuously fed to an ozone reactor where the mass is with 03% ozone is treated. This will make the entire Amount of resin decreases, especially the amount

μ 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.μ of harmful resin, to a level that the mass to Makes loading of the paper machine acceptable After the ozone treatment, the mass may become with pH control dilutes before it is fed to the mass system of the paper machine.

Claims

Patent claims:

1. Verfahren für die in Verbindung mit mechanischen Kräften erfolgende Ozonbehandlung von Papiermasse, sowohl mechanischer, thermo-mechanischer, halbmechanischer oder chemischer Masse und wonach die Masse ggfls. Gegenstand einer herkömmlichen Nachbehandlung werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß man die Masse in einem Gasfaserreaktor mit Ozon behandelt, unmittelbar nach einer oder mehreren Behandlungsstufen im Scheibenschleifer bei einer Massenkonsistenz von 15—60%, vorzugsweise 25—40%.1. Process for the treatment of ozone in conjunction with mechanical forces Paper pulp, both mechanical, thermo-mechanical, semi-mechanical or chemical pulp and after which the mass if necessary. Can be the subject of conventional post-treatment, characterized in that the mass is treated with ozone in a gas fiber reactor, immediately after one or more treatment stages in the disc grinder at a mass consistency of 15-60%, preferably 25-40%.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachbehandlung aus einer oder mehreren Raffinationsstufen besteht2. The method according to claim 1, characterized in that the aftertreatment consists of one or consists of several stages of refining

3. Verfahren nach den Ansprüchen ! und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachbehandlung aus einem Zusatz von Chemikalien zur Vervollständigung der Ozonbehandlung besteht3. Process according to the claims! and 2, characterized in that the aftertreatment consists of an addition of chemicals to complete the ozone treatment