DE2717257A1 - Verfahren zur entholzung von lignocellulosematerial - Google Patents

Verfahren zur entholzung von lignocellulosematerial

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DE2717257A1
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    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C9/00—After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
    • D21C9/10—Bleaching ; Apparatus therefor
    • D21C9/1057—Multistage, with compounds cited in more than one sub-group D21C9/10, D21C9/12, D21C9/16

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Description

"Verfahren zur Entholzung von Lignocellulosematerial"
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Entholzung von Lignocellulosematerial, wie z.B. Holzpulpe, Bagasse und Stroh, wobei eine aufeinanderfolgende Behandlung mit Stickstoffdioxid und Sauerstoff vorgenommen wird.
Für viele Anwendungen von Lignocellulosematerialien ist ein gebleichtes Produkt erforderlich. Das Bleichen ist grundliegend ein Entholzungsverfahren. üblicherweise wird Lignocellulosematerial, wie z.B. Sulfatholzpulpe (Kraftpulpe) durch Behandlung mit Chlor und chlorhaltigen Verbindungen, wie z.B. Chlordioxid oder Hypochlorit, gebleicht. Eine typische Bleichabfolge für Sulfatholzpulpe besteht aus Chlorierung, alkalischer Extraktion, Chlordioxidbehandlung, alkalischer Extraktion und Chlordioxidbehandlung, die wie C-E-D-E-D abgekürzt wird. Die Verwendung von Chlorverbindungen macht jedoch bei der Beseitigung des Abflusses aus dem Bleichverfahren Schwierigkeiten. Das chlorhaltige Abwasser kann nicht in Gewässer abgelassen werden, da es einen schädlichen Einfluß auf die Organismen im Wasser ausübt. Wenn das chlorhaltige Abwasser durch das Ablaufen-Rückgewinnungssystem des Sulfatverfahrens
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zurückgeführt wird, kann eine Beschädigung des Verdampfers und des Rückgewinnungsofens stattfinden. Außerdem findet ein Aufbau von Natriumchlorid im Rückgewinnungssyster. statt, wodurch die Wirksamkeit des Ofens verringert wird. Es ergibt sich also ein Vorteil, wenn Chlorverbindungen bei Bleichverfahren vermieden werden.
Es ist bekannt, den Chlorbestandteil einer Pulpenbleichabfolge durch Stickstoffdioxid, NO-, zu ersetzen. In einem Artikel von G.L. Clarke im Band 118 von Paper Trade Journal, Februar 21J, 19^4 auf Seite 62, welcher den Titel "The Action of Nitrogen Dioxid on Unbleached Pulp, Part I" hat, ist eine Bleichabfolge beschrieben, bei der eine erste Behandlung mit Stickstoffdioxid durchgeführt wird, worauf sich eine alkalische Extraktion und eine Behandlung mit Hypochlorit anschließt. Diese Bleichabfolge besitzt den Nachteil, daß sie eine schwere Schädigung der Pulpe zur Folge hat, was sich in einer viel geringeren Viskosität äußert, als sie erhalten wird, wenn eine analoge Bleichabfolge Chlor, alkalische Extraktion, Hypochlorit durchgeführt wird. Bei Anwendung auf eine Kemlock-Tannenpulpe ergab die obige Stickstoffdioxid-Blelchabfolge ein gebleichtes Produkt mit einer Viskosität von 39 Centipoise, wogegen bei einer analogen Chlorbleichabfolge eine Viskosität von 67 Centipoise erreicht wurde.
Es wurde nunmehr gefunden, daß Lignocellulosematerial entholzt werden kann, um ein Produkt mit einer annehmbaren Viskosität herzustellen, wobei Stickstoffdioxid in einer ersten Stufe einer Bleichabfolge verwendet wird, woraus sich eine alkalische Behandlung und eine Behandlung mit Sauerstoff unter überatmosphärischem Druck, abgekürzt NO2-O anschließt. Die neue Teilabfolge hat einen speziellen Vorteil in der Vermeidung von Umweltverschmutzung. Es 1st mit ihr möglich, 75 bis 90 % des Ligninrückstandes einer herkömmlichen Kraftpulpe zu entfernen. Wegen der Chloridfreiheit des Abstroms kann letzterer zum Rückgewinnungsofen für die Pulpierchemikalien in Mengen zurückgeführt werden, die von der Waschwirksamkeit nach der Sauerstoffstufe
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Das Hauptziel der vorliegenden Erfindung war also die Schaffung eines Verfanrens zur Entholzung eines Lignocellulosematerials, wobei die Umweltverschmutzung verringert wird.
Das neue Verfahren zur Entholzung von Lignocellulosematerial umfaßt die folgenden Stufen:
(1) Behandlung des Lignocellulosematerials in wässrigem Medium mit Stickstoffdioxid.
(2) Waschen des mit Stickstoffdioxid behandelten Materials mit Wasser.
(3) Behandlung des gewaschenen Materials in wässrigem Medium mit einem alkalischen Material,und
(1O Behandlung des mit Alkali behandelten Materials mit Sauerstoff oder einem sauerstoffhaltigen Gas bei überatmosphärischem Druck.
In der ersten Stufe wird das Lignocellulosematerial in einem wässrigen Medium bei einer Konsistenz im Bereich von 3*0 bis 50 Gew.-?, vorzugsweise 30 bis 50 Gew.-?, behandelt. Die in der ersten Stufe verwendete Temperatur liegt im Bereich von Raumtemperatur bis 1200C, vorzugsweise im Bereich von 70 bis 9C°C. Die Konzentration des Stickstoffdioxids beträgt 0,5 bis 10,0 Gew.-?, vorzugsweise 1,5 bis 6,0 Gew.-?. Die erste Stufe wird in einem Zeitraum von 5 bis 60 min durchgeführt.
Nach der ersten Behandlung mit Stickstoffdioxid wird das Lignocellulosematerial mit Wasser auf eine niedrige Konsistenz von beispielsweise 3,0 ? verdünnt. Bei diesem Punkt liegt der pH der Lignocellulosepulpe üblicherweise im Bereich von 1,0 bis 3,0. Das Lignocellulosematerial wird dann sorgfältig mit Wasser gewaschen. Hierauf wird die Lignocellulosepulpe auf eine Konsistenz von beispielsweise 35 ? abgepreßt.
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Hierauf wird in der dritten Stufe des Verfahrens das Lignocellulosematerial mit 1,0 bis 20,0Qew.-? einer Alkali-oder Erdalkalibase gemischt. Vorzugsweise wird zu diesem Zeitpunkt auch 0,1 bis 1,0 Gew.-Ϊ eines Magnesiumsalzes, wie Magnesiumchlorid oder Magnesiumsulfat, zugegeben. In der vierten Stufe des Verfahrens wird dann das Lignocellulosematerial in wässriger Suspension bei einer Konsistenz von 3,0 bis 35,0 Gew.-J in einem Reaktor mit Sauerstoff oder sauerstoffhaltigem Gas bei
einem Sauerstoffpartialdruck von 2,1 bis 14 kg/cm und bei einer Temperatur im Bereich von 80 bis 2000C während eines Zeitraumes von 10 bis 60 min behandelt. Das Lignocellulosematerial wird dann auf eine niedrige Konsistenz verdünnt und mit Wasser gewaschen.
An die obigen Stufen können sich die üblichen Bleichstuftfn anschließen ,wie z.B. C-E-D oder D-E-D. Bei Verwendung der Bleichabfolgen NO2-O-C-E-D oder NO3-O-D-E-D können Pulpeneigenschaften erreicht werden, die denjenigen einer herkömmlichen Abfolge C-E-D-E-D ähnlich oder sogar überlegen sind. Wenn dies geschieht dann sind die Bedingungen wie folgt:
Chlorbehandlung bei C-E-D-Abfolge. Das Lignocellulosematerial wird in wässriger Suspension bei einer Konsistenz von 2,0 bis 35,0 Gew.-S mit 0,5 bis 5,0 Gew.-X Chlor behandelt. Die Behandlung dauert 1 bis 60 min bei einer Temperatur von 15 bis 60 C. Das Material wird dann mit Wasser gewaschen.
Erste Chlordioxidbehandlung bei D-E-D-Abfolge. Das Lignocellulosematerial wird in wässriger Suspension bei einer Konsistenz von 3,0 bis 35,0 Gew.-t mit 0,5 bis 1,5 Gew.-J Chlordioxid und gegebenenfalls mit ausreichend Base oder anderem alkalischen Pufferungsmittel, daß am Ende der Chlordioxidbehandlung ein pH von ungefähr 4 erreicht wird, behandelt. Diese Behandlung dauert 60 bis 300 min bei einer Temperatur von 60 bis 8O0C. Das Material wird dann mit Wasser gewaschen.
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Alkalische Extraktion (C-E-D oder D-E-D)
Das gewaschene Material wird in wässriger Suspension bei einer Konsistenz von 3,0 bis 35,0 Gew.-% mit 0,25 bis 2,0 Gew.-i Base während 60 bis 120 min bei 40 bis 700C behandelt. Das Material wird dann mit Wasser gewaschen.
Chlordioxidbehandlung (letzte Stufe von C-E-D oder D-E-D).
Das gewaschene Material wird in wässriger Suspension bei einer Konsistenz von 3,0 bis 35, 0 Gew.-Ϊ mit 0,1 bis 1,5 Gew.-iJ Chlordioxid während 60 bis 300 min bei 60 bis 80°C behandelt. Das Material wird dann mit Wasser gewaschen.
Die im vorliegenden Verfahren verwendete Base ist üblicherweise Natriumhydroxid. Es kennen Jedoch auch andere Materialien wie Kaliumhydroxid, Calciumhydroxid, Natriumcarbonat oder Kaliumcarbonat verwendet werden.
Die in der dritten Stufe des vorliegenden Verfahrens vor der Behandlung mit Sauerstoff verwendete Base kann auch aus Klarwasser aus dem Alkalirückgewinnungssystem einer Holzpulpieranlage sein. Anstelle der Verwendung von frischem Wasser als Waschmedium kann auch StofTwasser, das in Pulpenmühlen verfügbar ist, verwendet werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren besitzt den Vorteil, daß der Abstrom aus den Stickstoffdioxid-und alkalischen Sauerstoffstufen keine Chlorverbindungen enthält und somit durch das Rückgewinnungssystem einer Pulpenmühle zurückgeführt werden kann. Dies ergibt eine Verringerung der Verschmutzung des Abstroms aus der Pulpenmühle wenn dieses Verfahren verwendet wird.
Die NO2-O-TeIlabfolge der Erfindung hat sich für die Entholzung von mit hohen Ausbeuten hergestellten Kraft- und Sodapulpen als geeignet erwiesen, wobei hinsichtlich der Ausbeute Vorteile erzielt werden, die normalerweise mit einer Säuerstoff-
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entholzung verknüpft sind, wobei aber die Verunreinigunirsprobleme nicht auftreten. Während eine einzige Sauerstoffstufe eine mit hoher Ausbeute hergestellte Pulpe (Kappa-Zahl 50 bis 100) auf eine Kappazahl in der Nachbarschaft von 20 bis 30 entholzt, entholzt die N02-0-Abfolge auf eine Kappazahl von 10 bis 15 bei Viskositätswerten, die denjenigen entsprechen oder überlegen sind, die für Pulpen mit einer einzigen Sauerstoffstufe beobachtet werden.Ein großer Teil des Verunreinigungsmaterials kann somit zum Rückgewinnungssystem zurückgeführt werden.
Unter hohen Ausbeuten hergestellte Pulpen, die teilweise durch die NO2-O Teil-Bleichabfolge entholzt worden sind, können mit Hilfe einer C-E-D-Abfolge auf einen voll gebleichten Wert gebracht werden. Die Anwendung der Bleichabfolge NO2-O-C-E-D auf mit hohen Ausbeuten hergestellte Pulpe (Kappazahl 50 bis 100) ergibt eine vollständig gebleichte Pulpe mit Festigkeitseigenschaften, die denjenigen entsprechen oder überlegen sind, die bei der Bleichabfolge C-E-D-E-D bei einer herkömmlichen Kraftpulpe mit einer Xappazahl von 30 erhalten wird.
In dieser Beschreibung sind alle Verhältnisse und Prozente in Gewicht ofentrockenes Material ausgedrückt, sofern nichts anderes angegeben ist. Die Tests, die zur Charakterisierung des nach der Erfindung erhaltenen Produktes verwendet wurden, wurden nach den folgenden Standardmethoden ausgeführt:
Kappazahl TAPPI Methode T-236 M-60
Viskosität TAPPI Methode T-230 SU-66
Helligkeit TAPPI Methode T-217m, 2l8m
Handschöpfung TAPPI T-205 M-58
(heiße Auflösung)
Freiheit TAPPI T-227 M-58
Einreißfaktor TAPPI T-220 M-60
Berstfaktor TAPPI T-220 M-60
Reißlänge TAPPI T-220 M-60 (Zug)
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Die Farbe des Verfahrensabstroms wurde zum Vergleich mit Farbstandard gemessen, die aus Kaliumchloroplatinat und Kobalt-(II)-chlorid gemäß ASTM D-1209 hergestellt worden waren. Die Abstromfarbe ist als Pounds Platin je Tonne Pulpe ausgedrückt.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele erläutert:
Beispiel 1
50 g (ofentrockene Basis) einer Weichholz-Kraftpulpe (hauptsächlich Fichtenarten) mit einer Kappazahl von 32,1I und einer Viskosität von 3*1,7 Centipoise bei einer Konsistenz von 1IO,05? wurden in einen rotierenden Reaktionsbehälter eingebracht. Die Pulpe wurde im Behälter auf eine Temperatur von 75°C vorerhitzt. Stickstoffdioxid (3,0$ bezogen auf Pulpe) wurde dann in die rotierende Pulpe destilliert. Die Reaktion wurde weitere 30 min ablaufen gelassen, worauf der Reaktor evakuiert wurde, um jegliches nichtumgesetztes Stickstoffdioxid zu entfernen. Die Pulpe wurde auf eine Konsistenz von Ί,Ο? verdünnt. Der pH war dann 2,3. Nach einer sorgfältigen Waschung mit destilliertem Wasser wurde die Pulpe zur Vorbereitung der Sauerstoffstufe auf eine Konsistenz von 35? gepreßt.
Zur gewaschenen Pulpe wurden 2,6 Gew.-? Natriumhydroxid und 0,1 Gew.-% Magnesiumionen als Magnesiumsulfat sowie ausreichend Wasser zur Erzielung einer Konsistenz von 27? zugegeben, während ir. einen Hobart-Mischer gerührt wurde. Die_ Pulpe wurde dann in einen Sauerstoffreaktor überführt. Im Reaktor wurde die alkalische Pulpe mit Sauerstoffgas bei einem Druck von 6,3 kg/cm und 120°C während einem Zeitraum von 30 min behandelt. Die Pulpe wurde auf eine Konsistenz von h% verdünnt. Der pH war dann 10,0. Nach Waschung mit Wasser hatte die Pulpe die folgenden Eigenschaften:
Kappazahl 5,1
Viskosität 10,8 Centipoise
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AO
Die mit Sauerstoff behandelte Pulpe wurde dann weiter durch die D-E-D-Abfolge gebleicht. Die Beschickungen an Chemikalien und die Bedingungen waren wie folgt:
D1-StUfe: 1,2? Chlordioxid bei 70°C während 3 h
bei Pulpe mit 6,0% Konsistenz Ε-Stufe: 0,6? Natriumhydroxid bei 65°C während 1,5 h bei Pulpe mit 12,0? Konsistenz 0,4? Chloridioxid bei 700C wät bei Pulpe mit 6,0? Konsistenz
D2-Stufe: 0,4? Chloridioxid bei 700C während 3 h
Die durch die NOp-0-D-E-D-Abfolge gebleichte Pulpe besaß die folgenden Eigenschaften:
Helligkeit 90,1
Viskosität 9»7 Centipoise
Die Festigkeitseigenschaften sind in der beigefügten Tabelle zu sehen.
Unter der Annahme einer Rückführung der Abströme der Stickstoffdioxid- und der Sauerstoffstufe zum Kraftrückgewinnungssystem und einer Wirksamkeit der Sauerstoff-Stufenwaschung von 85? hat das vereinigte D-E-D-Bleichabwasser die folgenden Eigenschaften:
Farbe (pH 7) 17,7 lb/ton Pulpe
gesamter organischer
Kohlenstoff 16,3 lb/ton Pulpe
Chloridion 14,0 lb/ton Pulpe
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-S -
Die gleiche Weichholzkraftpulpe mit einer Kappazahl von 32,4 und einer Viskosität von 3^ »7 Centipoise wurde durch eine herkömmliche C-E-D-E-D- Bleichabfolge gebleicht. Die Beschickungen an Chemikalien und die Bedingungen der verschiedenen Stufen waren die folgenden:
C-Stufe: 6,9 % Chlor bei 21°C während 1 h bei
Pulpe mit 3,0 % Konsistenz.
E1-StUfC: 3,5 % Natriumhydroxid bei 650C während 1,5h
bei Pulpe mit 12,0 % Konsistenz. D1-Stufe: 1,0 % Chlordioxid#bei 70°C während 3 h
bei Pulpe mit 6,0 % Konsistenz. E2-Stufe: 0,8 % Natriumhydroxid bei 65°C während 1,5 h
bei Pulpe mit 12,0 % Konsistenz. 0,3 Ϊ Chlordioxid bei 700C währ< bei Pulpe mit 6,0 J Konsistenz.
-Stufe: 0,3 Ϊ Chlordioxid bei 700C während 3 h
Die Pulpe besaß nach der letzten Chlordioxidstufe die folgengenden Eigenschaften:
Helligkeit: 90,8
Viskosität: 11,0 Centipoise
Die Festigkeitseigenschaften sind in der Tabelle gezeigt. Die vereinigten Abströme aus der C-E-D-E-D-Bleichabfolge hatten die folgenden Eigenschaften:
Farbe (pH 7) 502 Ib/ton Pulpe Gesamter organischer
Kohlenstoff: 53,3 lbyton Pulpe
Chloridion 135 Ib/ton Pulpe.
Außerdem ist ersichtlich, daß unter Verwendung der NOp-O-D-E-D-anstelle der C-E-D-E-D-Abfolge eine Verringerung von 96 Ϊ, 70 % und 90 % in der Abstromfarbe des gesamten organischen Kohlenstoffs bzw. des Chloridions erzielt wurde.
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3eisplel 2
Die tfelchnolzpulpe von 3eispiel 1 wurde einer NO?-O-Bleichabfol^e wie in 3eispiel 1 unterworfen, außer daß die Stickstoffdioxid-Konzentration bei 1,5 *, bezogen auf" Pulpe, war. Die gebleichte Pulpe besaß die folgenden Eigenschaften:
Kappazahl 8,0
Viskosität l3,6 Centipoise
Die mit JOp-O behandelte Pulpe wurde weiter durch eine C-E-D-Abfolge mit den folgenden Chemikalienbeschickungen und Bedingungen gebleicht:
C-Stufe: 1,6 % Chlor bei 21°C während 1 h bei Pulpe mit 3,0 % Konsistenz.
0,8 % Natriumhydroxid
bei Pulpe mit 12,0 % Konsistenz. 0,7 % Chlordioxid bei 700C ι Pulpe mit 6,0 % Konsistenz.
Die gebleichte Pulpe besaß die folgenden Eigenschaften:
Ε-Stufe: 0,8 % Natriumhydroxid bei 65°C während 1,5 h
IS
D-Stufe: 0,7 % Chlordioxid bei 700C während 3 h bei
Helligkeit: 88,5
Viskosität: 15,1 Centipoise
Die Festigkeitseigenschaften sind in der Tabelle gezeigt. Der vereinigte C-E-D-Abstrom aus der Bleichanlage besaß die folgenden Eigenschaften:
Farbe (pH7) 60 lb/ton Pulpe Gesamter organischer
Kohlenstoff 21,4 lb/ton Pulpe
Chloridion 3^,8 lb/ton Pulpe
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Somit wurden Verringerungen von 83 %t 61 % und 74 % in der Farbe, des gesamten organischen Kohlenstoffs bzw. des Cnlorldions erhalten, wenn die Abfolge NO2-O-C-E-D anstelle von
C-E-D-L·'-D angewendet wurde.
Beispiel 3
Eine Hartholz-Kraftpulpe (hauptsächlich Elchenarten) mit einer Kappazahl von 19,0 und einer Viskosität von 25,7 Centipoise wurde durch die NO2-O- Abfolge unter Verwendung der gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 gebleicht, wobei folgende Unterschiede bestanden:
Stickstoffdioxid 2,0 J, bezogen auf
Pulpe
Sauerstoffbehandlung:
Temperatur 1300C
Zeit 15 min
Natriumhydroxid 2,0 %
Die mit NO2-O gebleichte Pulpe besaß die folgenden Eigenschaften:
Kappazahl 5,8
Viskosität 19,1 Centipoise
Die durch die NO2-O Teilabfolge gebleichte Hartholzpulpe wurde weiter durch eine D-E-D-Abfolge gebleicht, wobei die folgenden Chemikalienchargen und Bedingungen angewendet wurden:
D1-Stufe: 1,2 % Chlordioxid bei 70°C während 3 h
bei Pulpe mit 6,0 % Konsistenz. E-3tufe: 0,6 % Natriumhydroxid bei 650C während 1,5 h
Del Pulpe mit 12,0 % Konsistenz. D23tufe: 0,4 % Cnlordioxid bei ?0°C während 3 h
bei Pulpe mit 6,0 % Konsistenz.
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Die resultierende gebleichte Pulpe besaß die folgenden Eigenscnaften:
Helligkeit 39,4
Viskosität 16,8 Centipoise
Die gleiche Hartholzkraftpulpe mit einer Kappazahl von 19,0 und einer Viskosität von 25,7 Centipoise wurde durch eine nerkömmliche C-E-D-E-D-Abfolge gebleicnt. Die Chemikalienbeschickungen und Bedingungen der verschiedenen Stufen waren wie folgt:
C-Stufe: 3,6 % Chlor bei 21°C während 1 h bei Pulpe
mit 3,0 % Konsistenz.
E^tufe: 2,5 % Natriumhydroxid bei 65°C während 1,5 h
bei Pulpe mit 12,0 % Konsistenz.
D^Ssufe: 0,7 % Cnlordioxid bei 700C während 3 h
bei Pulpe mit 6,0 % Konsistenz.
EP-Stufe: 0,5 % Natriumhydroxid bei 650C während 1,5 h
-Stufe: 0,23 % Cnlordioxid bei 700C wänrend 3 h
bei Pulpe mit 12,0 % Konsistenz. 0,23 % Cnlordioxid bei 700C wän: bei Pulpe mit ό,Ο % Konsistenz.
Das gebleichte Produkt besaß die folgenden Eigenschaften;
HelligKeit: 38,6
Viskosität: 13,2 Centipoise
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Beispiel h
Die gleicne Hartholzkraftpulpe wie in Beispiel 3 mit einer Kappazahl von 19,0 und einer Viskosität von 25,7 Centipoise wurde einer NO^-O-Bleichabfolge wie in Beispiel unterworfen, wobei die folgenden Unterschiede bestanden:
Stickstoffdioxid 1,5 %,
Sauerstoff behandlung
Temperatur 1300C
Zeit 15 min
Natriumhydroxid 2,0 %
1,5 %, bezogen auf Pulpe
Das gebleichte Produkt besaß die folgenden Eigenschaften;
Kappazahl Viskosität
6,0
19,8 Centipoise
Die durch die NOp-O-Teilafcfolge gebleichte Pulpe wurde weiter durch die Abfolge C-E-D gebleicht.
Die Chemikalienbeschickungen und Bedingungen waren wie folgt:
C-Stufe:
E-Stufe:
D-Stufe:
1,24 % Chlor bei 21 C während 1 h bei
Pulpe mit 3,0 % Konsistenz.
0,3 J Natriumhydroxid bei 650C während 1,5h
bei Pulpe mit 12,0 % Konsistenz.
0,5 % Chlordioxid bei 700C während 3 h
bei Pulpe mit 6,0 % Konsistenz.
Das gebleichte Produkt hatte die folgenden Eigenschaften:
Helligkeit: Viskosität
88,8
16,5 Centipoise
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Beispiel 5
Eine Weichholzkraftpulpe (Kiefer) mit einer Kappazahi von 50 und einer Viskosität von 28 Centipoise wurde einer NOp-O-Bleichabfolge wie in Beispiel 1 unterworfen, wobei jedoch die folgenden Unterschiede bestanden:
Stickstoffdioxid 3,0 %, bezogen auf
Pulpe Sauerstoffstufe
Natriumhydroxid 3,0 %
Das gebleichte Produkt besaß eine Kappazahl von 9,3 und eine Viskosität von 15,2 Centipoise.
Das Produkt der obigen NOp-0-Teilbleicnabfolge wurde einer weiteren Bleichung durch die Abfolge C-E-D unterworfen. Die Cnemikallenbeschickungen und Bedingungen der Stufen waren folgende:
C-Stufe: 1,9 t Chlor bei 21°C während 1 h bei Pulpe mit einer Konsistenz von 3,0 %. 0,9 % Natriumhydroxid bei t>5°C wi bei Pulpe mit 12,0 % Konsistenz. 0,5 % Chlordioxid bei 70°C wänr< bei Pulpe mit 6,0 % Konsistenz.
Das gebleichte Produkt hatte die folgenden Eigenscnaften;
Helligkeit 83,1
Viskosität 13,7 Centipoise
E-Stufe: 0,9 % Natriumhydroxid bei 650C wänrend 1,5 h
IS
D-Stufe: 0,5 % Chlordioxid bei 70°C wänrend 3 η
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J 717257 η Sauerstoff behandlung unter den gleichen Bedingungen, wie sie in diesem Beispiel angegeben sind, unterworfen. Die resultierende mit Sauerstoff behandelte Pulpe besaß eine Kappazahl von 22,4 und eine Viskosität von 17,2 Centipoise.
Es ist also ersichtlich, daß die MOp-O-Abfolge in diesem Fall eine 583 stärkere Entholzung als bei 0 alleine ermöglicht.
Die durch die einstufige Sauerstoffbehandlung behandelte Pulpe wurde der zusätzlichen Bleichabfolge C-E-D unterworfen. Die Chemikalienbeschickungen und die Bedingungen dieser Stufe waren wie folgt:
C-itufe: 4,6? Chlor bei 21ÜC während 1 h bei Pulpe
mit einer Konsistenz von 3,0% E-Stufe: 3,3% Natriumhydroxid bei 650C während 1,5 h
bei Pulpe mit einer Konsistenz von 12,0% D-Stufe: I,'4% Chlordioxid bei 70°C während 3 h bei
Pulpe mit einer Konsistenz von 6,0%.
Das gebleichte Produkt natte die folgenden Eigenschaften:
Helligkeit 86,5 Viskosität 14,5 Centipoise
Eg ist also ersichtlich, daß zur Erzielung einer ähnlichen Helligkeit die Bleichabfolge O-C-E-D die Verwendung von wesentlich mehr Chlor und Chlordioxid als bei der Abfolge NOp-O-C-E-D
benötigt.
Beispiel 6
Eine /.'eiehholzsodapulpe (Fichte/Balsamtanne) mit einer Kappazar.l von 93 wurde raffiniert, um Abfälle zu zerfasern und dann eir.er ICOp-O-Teilabfolge wie in Beispiel 1 unterworfen, .wobei jedoch folgende Unterschiede bestanden:
Stickstoffdioxid 6,0%, bezogen auf Pulpe
Sauerstoffstufe
Natriumhydroxid 7,5"
la.: rebleicnte Produkt besaß eine Kappazahl von 17,6 und eine Vi;-:,:^2ität von 10,6 Centipoise?. 0 9 8 4 6 / 0 7 6 4
BAD ORIGINAL
-xr-
At 27Ί7257
Das durcn N0„-0 gebleicnte Material wurde dann der weiteren Bleicnabfolge C-E-D- unterworfen. Die Chemikalienbescnickungen und Bedingungen bei diesen Stufen waren wie folgt:
C-3tufe: 3,2 % Chlor bei 21°C wänrend 1 h bei
Pulpe mit 3,0 % Konsistenz. E-3tufe: 1,8 % Natriumnydroxid bei 65°C während 1,5 h
bei Pulpe mit einer Konsistenz von 12,0 %. D-3tufe: 0,6 % Chlordioxid bei 700C wänrend 3 h
bei Pulpe mit einer Konsistenz von 6,0 ί.
Das gebleichte Produkt besaß die folgenden Eigenscnaften:
Helligkeit 85,8
Viskosität 16,7 Centipoise
Die gleicne Weichholzsodapulpe wurde dann einer einzigen Sauerstoffbenandlung unter din gleichen Bedingungen wie in diesem Beispiel unterworfen. Die resultierende mit Sauerstoff Dehandelte Pulpe hatte eine Kappazahl von 32,4 und eine Viskosität von 11,8 Centipoise.
Die durch eine einzige Sauerstoffstufe behandelte obige Sodapulpe wurde der zusätzlichen Bleicnabfolge C-E-D unterworfen. Die Chemlkalienbescnlckungen und Bedingungen bei diesen Stufen waren wie folgt:
C-Stufe: 6,1 % Chlor bei 21°C während 1 h bei Pulpe mit einer Konsistenz von 3,0 %.
E-Stufe: 3,4 % Natriumnydroxid bei 65°C während 1,5 h bei Pulpe mit einer Konsistenz von 12,0 %.
D-Stufe: 0,8 % Chlordioxid bei 700C während 3 h
bei Pulpe mit einer Konsistenz von 6,0 %.
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Das gebleichte Produkt oesaß die folgenden Eigenschaften;
Helligkeit 84,8
Viskosität 11,2 Centipolse
Beispiel 7
Eine gemischte Hartholz-Kraftpulpe mit einer Kappazahl von 46 wurde raffiniert, um Abfälle zu zerfasern, und dann einer N02-0-Tei]bleicnaDfolge wie in Beispiel 1 unterworfen, wobei jedoch die folgenden Unterschiede bestanden:
Stickstoffdioxid 3,0 %t bezogen auf Pulpe
Sauerstoffstufe
Natriumhydroxid 4,0 %t bezogen auf Pulpe
Das resultierende gebleichte Produkt besaß eine Kappazanl von 3,2 und eine Viskosität vou 25,1 Centipoise.
Die ooige gebleichte Pulpe wurde der zusätzlichen Bleichabfolge C-S-D unterworfen. Die Chemikalienbeschickungen und Bedingungen dieser Stufen waren wie folgt:
C-Stufe: 1,6 K Chlor bei 21°C während 1 h bei Pulpe
mit 3,0 % Konsistenz.
0,9 % Natriumhydroxid
bei Pulpe mit 12,0 % Konsistenz.
0,4 % Chlordioxid bei 70°C währ«
bei Pulpe mit 6,0 % Konsistenz.
Das resultierende Produkt besaß die folgenden Eigenschaften:
E-3tufe: 0,9 % Natriumhydroxid bei 650C während 1,5 h
IS
D-Stufe : 0,4 % Chlordioxid bei 70°C während 3 h
Helligkeit 88,3
Viskosität 24,3 Centipoise
"709040/0764
- 18 -
Die gesamte Pulpler- und Bleienausbeute war 51,1 %, bezogen auf Holz. Die Festigkeitseigenschaften dieser Pulpe sind in der Taoelle gezeigt.
Die obige gemischte Hartholz-Kraftpulpe wurde einer einstufigen Sauerstoffbehandlung unter den gleichen Bedingungen unterworfen, wie sie oben in diesem 3eispiel angegeben sind. Die resultierende mit Sauerstoff behandelte Pulpe besaß eine Kappazahl von 15,8 % und eine Viskosität von 29,9 Centipoise.
Die obige durch die einzige Sauerstoffstufe behandelte Kraftpulpe wurde der zusätzlicnen Bleichabfolge C-E-D unterworfen. Die Cnemikalienbeschickungen und Bedingungen dieser Stufen waren wie folgt:
C-Stufe: 2,9 % Chlor bei 21°C während 1 h
bei Pulpe mit 3,0 % Konsistenz.
E-Stufe: 1,6 % Natriumhydroxid bei 650C während 1,5 η
bei Pulpe mit 12,0 % Konsistenz.
D-Stufe: 0,4 % Chlordioxid bei 700C während 3 h
bei Pulpe mit einer Konsistenz von 6,0 %.
Die resultierende gebleichte Pulpe besaß die folgenden Eigenschaften.
Helligkeit 89,0
Viskosität 20,7 Centipoise
Die gesamte Pulpier- und Bleichausbeute war 51,4 %, bezogen auf Holz. Die Festigkeitseigenschaften sind in der Tabelle gezeigt.
Ein anderer Teil der gemischten Hartholzschnitzel, die in diesem Beispiel verwendet wurden, wurde auf eine Kappazahl von 14,8 pulpiert dnd durch eine herkömmliche C-E-D-E-D-Abfolge gableicht. Die Chemikalienbeschickungen und Bedingungen dieser Stufen waren wie folgt:
-19-
C-Stufe: 3,1 % Chlor bei 21°C während 1 h
bei Pulpe mit einer Konsistenz von 3,0 %.
1,7 % Natriumhydroxid bei 650C während 1,5 h
bei Pulpe mit 12,0 % Konsistenz.
0,7 % Chlordioxid bei 700C während 3 h
bei Pulpe mit 6,0 % Konsistenz. E2-Stufe: 0,5% Natriumhydroxid bei 650C während 1,5 h
bei Pulpe mit 12,0 % Konsistenz. D2-Stufe: 0,3% Chlordioxid bei 70°C während 3 h
bei Pulpe mit 6,0ϊ Konsistenz.
Die gebleichte Pulpe besaß die folgenden Eigenschaften:
Helligkeit 89,4
Viskosität 28,3 Centipoise
Die gesamte Pulpier- und Bleichausbeute war 47,8 J, bezogen auf Holz. Die Festigkeitseigenschaften sind in der Tabelle angegeben.
Beispiel 8
Eine /ieichholzkraftpulpe (hauptsächlich Pichtenarten) mit einer Kappazahl von 32 wurde einer NO2-O-TeIlabfolge wie in Beispiel 2 unterworfen. Im Unterschied zu diesem Beispiel wurde Jedoch eine Pulpe niedrigerer Konsistenz in der Sauerstoffstufe verwendet. Die Bedingungen der Behandlung waren folgende:
Stickstoffdioxidstufe: 1,5 ί NO2 bei 75°C während 30 min
bei Pulpe mit 40 % Konsistenz.
Sauerstoffstufe: Sauerstoffgas mit 6,3 kg/cm2 Druck
bei 1300C während 15 min bei Pulpe mit 3,0 % Konsistenz mit einem Gehalt an 3,0 % Natriumhydroxid.
709U4G/076A
Das Produkt besaß eine Kappazahl von 9,8 und eine Viskosität von 23,1 Centipolse.
Die mit Sauerstoff behandelte Pulpe wurde dann vollständig durch eine C-E-D-Abfolge gebleicht. Die Bedingungen und Resultate waren wie folgt:
C-Stufe: 2,0 % Chlor bei 210C während 1 h bei Pulpe
mit 3,0 % Konsistenz. E-Stufe: 1,0 % Natriumhydroxid bei 65°C während 1,5 h
bei Pulpe mit 12,0 % Konsistenzl D-Stufe: O,o % Chlordioxid bei 70°C während 3 h bei Pulpe mit 6,0 % Konsistenz.
Das gebleicnte Produkt besaß die folgenden Eigenschaften:
Helligkeit 88,2
Viskosität 16,5 Centipoise
Tabelle:
709846/0764
TABELLE Festigkeitseigenschaften
Holz-Type Kappa-
zahl 		Beispie ι
1 Bleichab- ' 		500
Einreiß 		CSF.
Uerst- 		Re ißlan
1 o 1 ge ι faktor faktor km
Weichnolz 32,4 1 NO2-O-D-E-D 115 75 9,2
Weichnolz 32,4 2 NO2-O-C-E-D 142 73 9,5
σ Weichholz 32,4 1 C-E-D-E-D 130 74 9,5
CD
S Hartholz 46 7 NO2-O-C-E-D 94 41 ö,9
O Hartholz 46 7 0-C-E-D 94 41 7,1
fT» fiartnolz 14,8 7 C-E-D-E-D 93 42 7,0
J^- 5 CCF —. — 0
Einreiß -Berst- Reir.lä! 4
faktor faktor km 9
110 76 10, 8 ^
120 80 10, 0
115 80 9, 0
83 56 8,
89 57 9,
90 48 8,
CSF = Canadian Standard Freeness
.3
cn

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE " ί
    ■Λ *
    ll\. Verfahren zur Entholzung von Lignocellulosematerial, gekennzeichnet durch die folgenden Stufen:
    1.) Benandlung von Lignocellulosematerial in wässrigem
    Medium mit Stickstoffdioxid,
    2.) Waschen des mit Stickstoffdioxid behandelten Materials
    mit Wasser,
    J).) Behandlung des mit Wasser gewaschenen Materials in
    wässrigem Medium mit alkalischem Material, und k.) Behandlung des mit Alkali behandelten Materials mit Sauerstoff oder einem sauerstoffhaltigen Gas bei
    überatmosphärlscnem Druck.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lignocellulosematerial in der Stufe 1 bei einer Konsistenz von 3,0 bis 50 Gew.-J mit 0,5 bis 10,0 Gew.-X Stickstoffdioxid bei 200C bis 1200C während eines Zeitraums von 5 ols o0 min behandelt wird.
    3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lignocellulosematerial in der Stufe 3 mit 1,0 bis 20,0 Gew.-i Alkali- oder Erdalkalibase behandelt wird.
    4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Stufe 3)0,1 bis 1,0 % Magnesiumion dem Lignocellulosematerial zugegeben wird.
    5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Alkalibase Natriumhydroxid verwendet wird.
    - 23 -709846/0764
    ORIGINAL INSPECTED
    6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lignocellulosematerial bei einer Konsistenz
    von 3,0 bis 35 Gew.-Ϊ in der Stufe 4 mit Sauerstoff oder einem saue rs to ff halt igen Gas bei einem Sauers toffpartialdruck von
    2,1 bis 140 kg/cm (30 bis 200 pounds per square inch gauge)
    bei einer Temperatur von 80°Cwährend eines Zeitraums von 10 bis 60 min behandelt wird.
    7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als sauerstoffhaltiges Gas Luft verwendet wird.
    3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich an die oben definierte Behandlung die folgenden zusätzlichen Stufen anschließen:
    a) Behandlung in wässrigem Medium mit Chlor,
    b) Extraktion in wässrigem Medium mit Alkalibase, und
    c) Behandlung in alkalischem Medium mit Chlordioxid.
    9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich an die oben definierte Behandlung die folgenden zusätzlichen Stufen anschließen:
    a) Behandlung in wässrigem Medium mit Chlordioxid,
    b) Extraktion in wässrigem Medium mit Alkalibase, und
    c) Behandlung in wässrigem Medium mit Chlordioxid.
    10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lignocellulosematerial eine Holzpulpe ist,
    die durch das Kraft- oder Sodaverfahren erhalten wurde.
    709846/0764
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3118384C1 (de) * 1981-05-09 1982-11-11 Mannesmann AG, 4000 Düsseldorf Verfahren zum Bleichen von chemisch hergestelltem Zellstoff mit Ozon
US4406735A (en) 1980-05-27 1983-09-27 Mo Och Domsjo Aktiebolag Process for alkaline oxygen gas bleaching of cellulose pulp

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE421938B (sv) * 1980-06-05 1982-02-08 Mo Och Domsjoe Ab Forfarande for behandling av cellulosamassa med kveveoxider fore syrgasblekning
SE445122B (sv) * 1980-12-17 1986-06-02 Mo Och Domsjoe Ab Forfarande for delignifiering av cellulosamassa i nervaro av kvevedioxid
SE425674B (sv) * 1981-03-23 1982-10-25 Mo Och Domsjoe Ab Forfarande for delignifiering av cellulosamassa med kvevedioxid och syrgas
SE448006B (sv) * 1981-09-21 1987-01-12 Mo Och Domsjoe Ab Forfarande for blekning av cellulosamassa innefattande ett aktiveringssteg med kveveoxider
SE450394B (sv) * 1981-12-30 1987-06-22 Mo Och Domsjoe Ab Forfarande for blekning av ligninhaltig cellulosamassa
JP2002302888A (ja) * 2001-04-05 2002-10-18 Oji Paper Co Ltd 漂白パルプの製造方法
FI20115754A0 (fi) * 2011-03-22 2011-07-15 Andritz Oy Menetelmä ja järjestely kemiallisen massan käsittelemiseksi

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1505070A (en) * 1974-06-11 1978-03-22 Canadian Ind Process for bleaching of lignocellulosic material

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4406735A (en) 1980-05-27 1983-09-27 Mo Och Domsjo Aktiebolag Process for alkaline oxygen gas bleaching of cellulose pulp
DE3118384C1 (de) * 1981-05-09 1982-11-11 Mannesmann AG, 4000 Düsseldorf Verfahren zum Bleichen von chemisch hergestelltem Zellstoff mit Ozon

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