DE2905936B1 - Verfahren zum Aufhellen und Desodorieren von Sulfatzellstoff - Google Patents

Description

Zellstoffe, welche nach dem Kraft- oder Sulfatverfahren erzeugt wurden, zeichnen sich durch hervorragende technologische Eigenschaften aus. Sie v. erden unter anderem nach einer Bleiche in großen Mengen zur Papiererzeugung verwendet.

In ungebleichtem Zustand wird der Kraft- oder Sulfatzellstoff in nicht unerheblicher Menge zur Herstellung von Verpackungsmaterialien, wie z. B. Kartons, eingesetzt. Auf Grund seiner sehr hohen Festigkeitseigenschaften eignet sich der Kraft- oder Sulfatzellstoff nämlich für Verpackungen, bei denen mit starker mechanischer Beanspruchung gerechnet werden muß.

Der ungebleichte Kraft- oder Sulfatzellstoff weist jedoch wesentliche Nachteile auf, die seine Verwendung zur Herstellung von Verpackungsmaterial unerwünscht stark einschränken.

So sind z. B. die erhaltenen Verpackungsmaterialien auf Grund der braunen Farbe des Zellstoffes unansehnlich und häßlich. Weiterhin entstehen bei der Sulfat-Kochung intensiv riechende schwefelhaltige Verbindungen, wie z. B. Äthyl- und Methylmerkaptan, die dem Kraftoder Sulfatzellstoff einen charakteristischen Geruch verleihen und bei der Waschung und Trocknung nicht mit ausreichender Sicherheit entfernt werden können. Besonders nachteilig wirken sich diese Eigenschaften des Kraft- oder Sulfatzellstoffes bei Lebensmittelverpackungen aus, so daß bisher eine Verwendung des ungebleichten Kraft- oder Sulfatzellstoffes für diesen Zweck, z. B. für Milchverpackungen, nicht möglich ist.

Es besteht somit ein enormes Bedürfnis, auf eine wirtschaftlich vertretbare Weise mit den in Zellstoffabriken zur Verfügung stehenden, üblichen Anlagen den Kraft- und Sulfatzellstoff aufzuhellen und zu desodorieren und somit als Material für die Herstellung von Lebensmittelverpackungen verwendbar zu machen.

Während der ungebleichte Kraft- oder Sulfatzellstoff mit einem Weißgehalt von ca. 25 bis 26 erhalten wird, soll Zellstoff für Lebensmittelverpackungen einen Weißgehalt von 30 bis 32 — ohne Verlust seiner guten Festigkeitseigenschaften — aufweisen.

Um dem Verpackungsmaterial eine ansprechende Farbe zu verleihen, genügt es, den Weißgehalt des Kraft- oder Sulfatzellstoffes um ca. 5 bis 10 Punkte zu verbessern.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Aufhellen und Desodorieren von Kraft- oder Sulfatzellstoff mittels Peroxid in Gegenwart von Alkali, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man nach der Sulfat-Kochung während der Stoffaufbereitung im Bereich einer Diffusionswäsche unter Benutzung der in dem Zellstoff nach der alkalischen Kochung noch vorhandenen Restalkalität der Zellstoffsuspension ein Peroxid in einer Menge von 0,05 bis 3 Gew.-% (bezogen auf 100%iges Peroxid), bezogen auf atro-Zellstoff, zusetzt.

Dabei kann für die gewünschte Verbesserung des Weißgrades eine Menge an Peroxid von 0,5 bis 2,5 Gew.-% (100%iges Peroxid) bezogen auf atro-Zellstoff notwendig sein, während für die Desodorierung allein eine Menge von 0,05 bis O,3Gew.-°/o Peroxid, bezogen auf atro-Zellstoff, ausreichend sein kann.

Als Peroxid wird vorzugsweise Wasserstoffperoxid in wäßriger Lösung verwendet. Die Restalkalität der Zellstoffsuspension kann zu Beginn der Zugabe des Peroxides einem Auswaschungsgrad von 0,2 bis 1,8 Gew.-% Na2SC>4, vorzugsweise von 1,2 bis 1,5 Gew.-°/o Na2SO4, entsprechen. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist vor allem vorteilhaft, daß in der benutzten Phase des Kraft- oder Sulfatzellstoffherstell-Verfahrens die Zellstoffsuspension mit einer Stoffdichte von 10 bis 15 Gew.-%, bezogen auf atro-Zellstoff, bei hohen Temperaturen, welche in dem Bereich von 60 bis 80⁰C liegen, anfällt und mehrere Stunden, vorzugsweise 7 bis 20 Stunden, gelagert wird.

Darüberhinaus kann das erfindungsgemäße Verfahren bei Stoffdichten im Bereich von 3 bis 20 Gew.-°/o, sowie bei Temperaturen im Bereich von 40 bis 90⁰C durchgeführt werden. Eine Temperatur von 60 bis 70⁰C ist besonders vorteilhaft.

Die Lagerzeit des Zellstoffes kann darüberhinaus zwischen 1 bis 25 Stunden und in einer vorteilhaften Ausführungsform 7 bis 15 Stunden betragen.

Normalerweise wird bei der Produktion von Sulfat-Zellstoff im Bereich der Diffusionswäsche ein Auswaschungsgrad erreicht, der für die Peroxidbehandlung optimal ist. Sollte dies jedoch nicht der Fall sein, so ist es notwendig, die Restalkalität (Auswaschungsgrad) zu korrigieren.

Eine zu hohe Alkalität des Zellstoffes bewirkt einen zu raschen Peroxidverbrauch und damit ein schlechtes Ergebnis. In solchen Fällen ist es vorteilhaft, das einzusetzende Peroxid mit einer adäquanten Säuremenge zu versehen, die ausreicht, die Alkalität des Zellstoffes in den optimalen Bereich zu bringen. Als Säure kann man anorganische oder organische Säuren verwenden, die keine reduzierenden Anteile beinhalten. Vorteilhafterweise kann Schwefelsäure eingesetzt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist überraschenderweise in der beschriebenen Phase des Kraft- oder Sulfat-Zellstoffherstellverfahrens möglich, obwohl bekannte Rezepturen für eine Zellstoffbleiche mit Peroxid in dieser Phase des Zellstoffherstellverfahrens keine ausreichenden Ergebnisse erzielen. Es besteht daher die allgemein herrschende Meinung, daß noch aus der Kochung vorhandene, nicht ausgewaschene oxidierbare Anteile zu einem vorzeitigen Peroxidverbrauch führten und eine Bleiche unmöglich machten.

Überraschenderweise hat sich nun bei dem erfin-

•60 dungsgemäßen Verfahren gezeigt, daß eine Peroxidbleiche in der beschriebenen Phase des Kraft- oder Sulfat-Zellstoffherstellverfahrens möglich ist, wenn man auf die Zugabe der für eine Peroxidbleiche ansonsten unbedingt notwendigen Natronlauge verzichtet. Auch auf die Mitverwendung von bekannten Bleichstabilisatoren kann verzichtet werden.

Der mittels am erfindungsgemäßen Verfahren behandelte Kraft- oder Sulfat-Zellstoff kann ohne Schwierig-

Inspected

keiten als Material für Lebensmittelverpackungen, ζ. Β. Milchpackungen, verwendet werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird anhand der folgenden Beispiele näher erläutert und beschrieben:

Beispiel 1

Der in einem kontinuierlichen Kocher erzeugte Sulfat-Zellstoff wird nach Durchlaufen der üblichen Sortierungs- und Waschungsoperationen über ein letztes Waschfilter geleitet, auf dem er mit einem Auswaschungsgrad von 1,2 bis 1,5% Na2SO4 anfällt. Der Stoff wird am Filter auf 15% Stoffdichte eingedickt, er fällt mit 7O⁰C in eine Schnecke und wird in einem Dickstoffturm gepumpt, in dem er 7 bis 20 Stunden lagert (Diffusionsturm).

Am Turmeingang hat der Stoff 26,5 Weißgehalt. In der Schnecke werden mittels einer Tropfrinne 1 500 I/h einer 10% igen wäßrigen Wasserstoffperoxidlösung gleichmäßig verteilt.

Entsprechend der Produktion von 10 000 kg/h Sulfat-Zellstoff entspricht dies der Anwendung von 1,5% H2O2 der nach 7 Stunden Reaktionszeit aus dem Turm kontinuierlich abgepumpte Stoff hat einen Weißgehalt von 32 bei gleichzeitiger Veränderung des Farbtons von Graubraun zu bräunlichgelb. Er ist praktisch geruchlos. Die Festigkeitseigenschaften vor und nach der Behandlung sind gleich.

Beispiel 2

In der in Beispiel 1 beschriebenen Anlage werden an der gleichen Zugabestelle 150 I/h einer 10%igen Wasserstoffperoxidlösung zudosiert, was auf Stoff bezogen 0,15% entspricht. Der Weißgehalt des nach 10 Stunden Reaktions- und Lagerzeit aus dem Stapelturm entnommenen Stoffes war mit 27,5 praktisch unverändert. Der zuvor eindringliche Geruch war verschwunden, so daß der Stoff für eine Produktion von Milchbecherkarton eingesetzt werden konnte.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zum Aufhellen und Desodorieren von Kraft- oder Sulfatzellstoff mittels Peroxid in Gegenwart von Alkali, dadurch gekennzeichnet, daß man nach der Sulfat-Kochung während der Stoffaufbereitung im Bereich der Diffusionswäsche unter Benutzung der in dem Zellstoff nach der alkalischen Kochung noeh vorhandenen Restalkalität der Zellstoffsuspension ein Peroxid in einer Menge von 0,05 bis 3 Gew.-% (bezogen auf 100%iges Peroxid), bezogen auf atro-Zellstoff, zusetzt.