DE3109260A1

DE3109260A1 - Verfahren zur verbesserung der aufsaugeeigenschaften von thermomechanischem zellstoff in verbindung mit dessen herstellung

Info

Publication number: DE3109260A1
Application number: DE19813109260
Authority: DE
Inventors: Sven Görgen 19176 Sollentuna Akerlund; Karl Nicolaus 11459 Stockholm Cederquist
Original assignee: SUNDS DEFIBRATOR; Sunds Defibrator AB
Current assignee: SUNDS DEFIBRATOR; Valmet AB
Priority date: 1980-03-14
Filing date: 1981-03-11
Publication date: 1982-04-29
Also published as: FR2478153A1; BR8101509A; FI810790L; SE8002027L

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abwandlung des Herstellungsprozesses von thermomechanischem Zellstoff derart, dass der Stoff ohne Nachbehandlung ein verbessertes Aufsaugevermögen erhält und unmittelbar als sog. Flaumzellstoff verwendet werden kann.

Flaumzellstoffe, wie sie u.a. in hygienischen Artikeln, wie Windeln, Damenbinden u.s.w. enthalten sind, hat man neuerdings in grösserem Ausmass aus thermomechanischem Zellstoff zu fertigen begonnen. Durch Entwicklung zweckgeeigneter Faserfeinmühlen (sog. Raffineure) in Verbindung mit chemischer Behandlung des Stoffs, z.B. alkalischer Peroxydbleichung, die sowohl in der Feinmühle bei der Herstellung des Stoffs wie auch unmittelbar bei dem fertigen Stoff sowie durch einen Alterungsprozess bei einem 7,0 übersteigenden pH durchführbar ist, haben sich thermomechanisehe Flaumzellstoffe herstellen lassen, die annehmbare Aufsaugeeigenschaften sowohl hinsichtlich der Sauggeschwindigkeit als auch des Saugvermögens aufweisen. Aus natürlichen Gründen hat man jedoch nicht dieselbe hohe Helligkeit erzielen können, wie sie mit gebleichten chemischen Zellstoffen erhältlich ist.

Bei der Herstellung von thermomechanisehen Zellstoffen, wie beispielsweise in der DAS 19 12 940 beschrieben ist, wurde festgestellt, dass bei der Zufuhr von oberflächenaktiven Stoffe zu der Feinmühle während der Durchführung der Vermahlung der Hackspäne die Helligkeit der Fasern beibehalten und in gewissen Fällen sogar verbessert wird. Diese Wirkung beruht wahrscheinlich darauf, dass in den Hackspänen enthaltene Substanzen, wi e Harze, Terpene u.a.m., die eine Verfärbung des Stoffs verursachen können, in gewissen Ausmass emulgiert und entfernt werden.

Da es für die gütemässige Beschaffenheit des Stoffs von Vorteil ist, dass die Hackspäne bei der Vermahlung mit Wasser gesättigt sind, wurden die Späne vor dem Vermahlungsprozess mit Wasser getränkt. Dies erfolgte durch die sog. PREX-Tränkung, die darin besteht, dass die Hackspäne mit Direktdampf auf 90-100⁰C erhitzt werden, wo sie weich werden, woraufhin sie schnell zusammengepresst und in Wasser eingespeist werden, wo sich die zusammengepressten Späne ausdehnen und das Wasser aufsaugen·. Im allgemeinen werden die oberflächenaktiven Stoffe dem Wasser zugesetzt und mit diesem von den Hackspänen aufgesaugt, bisweilen aber werden sie der Feinmühle direkt zugeführt.

Der Hauptzweck der Erfindung ist die Erzielung einer Verbesserung des bekannten Verfahrens zur direkten Erzeugung eines Flaumzellstoffs mit guten Aufsaugeeigenschaften .

Dieser Zweck wird gemäss der Erfindung im wesentlichen dadurch erzielt, dass die Hackspäne mit Wasser getränkt werden bzw. mit einer wässerigen Lösung, die eine oder mehrere anorganische Substanzen und eine oder mehrere organische, komplexbildende Substanzen einzeln für sich oder in Mischung enthält und die ein Anfangs-pH hat und in solcher Menge zugesetzt wird, dass das pH des fertigen Zellstoffs zwischen 4,5 und 7 liegt, und dass eine oder mehrere oberflächenaktive Substanzen gesondert für sich oder in Mischung dem Hackspanmaterial zugesetzt werden, wenn dieses in die Mahlzone der Feinmühle eingetreten ist.

Die löslichen anorganischen Stoffe sind zur Hauptsache Alkalisalze mit einer zweckgeeigneten Pufferwirkung, wie Sulfit, Silikat, Azetat, Karbonat einzeln für sich oder in Mischung. Die oberflächenaktiven Mittel sollen in einer 0,1 - λ% der Trockensubstanz der Hackspäne entsprechenden Menge zugesetzt werden und bestehen vorteilhaft aus sowohl nicht-ionaktiven als auch anionaktiven Substanzen. Um die Helligkeit der Faser bei der Vermahlung

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zu bewahren, sind auch ein oder mehrere komplexbildende Stoffe der Imprägniertüssigkeit zugeführt worden, wobei für gewöhnlich das Geliermittel DTPA (Diäthyl entriaminpentaessigsäure) iη einer Menge von 0,2 - 0,5%, berechnet auf die Trockensubstanz der Hackspäne, verwendet worden ist.

Die oberflächenaktiven Mittel oder Substanzen können direkt in die Mahlzone der Scheibenfeinmühle eingeführt werden, beispielsweise durch Kanäle in einer

der M-ahl scheiben, wie in der DAS 27 52 081 beschrieben ist.

Wenn in der vorgenannten Weise behandelte Hackspäne in einer Atmosphäre von Luft und Dampf, d.h. in Gegenwart von dem Dampfraum der Feinmühle zugeführtem molekularem Sauerstoff, vermählen werden, wird in gewissen Fällen die Helligkeit des Stoffs noch verbessert.

Die Erfindung wird nachstehend durch Beispiele erläutert, und zwar in der Form erzielter Ergebnisse bei in einer Scheibenfeinmühle vorgenommener Vermahlung von Hackspänen, die einesteils mit reinem Wasser und andernteils mit solchem Wasser getränkt worden sind, das Silikat und Sulfit enthielt und ein pH von 6,9 mit und
ohne Zusatz von oberflächenaktiver Substanz direkt zur MahTzone aufwies. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt.

TABELLE

CHEMIKALIENEINSATZ

Imprägnierung Mahlzone

a) b)

pH Wasser Na₂SO₃ DTPA Na₂SiO₃ Netzmittel pH

EIGENSCHAFTEN des hergestellten

thermomechanisehen Zellstoffs

c)
Helligkeit Extrakt- Aufsaugezeit

gehalt nicht

ISO DCM geal teter gealteter

Stoff Stoff

	6,95	Il	kg/t	kg/t	kg/t	kg/t	5	,65	61	O/ Io	%	S	,9	S	,6
	6,9	Il	0	0	0	0	5	,2	62	,5	0,63	25	,2	151	,5
		Il	0	0	0	6,4	4	,8	63		0,3	η	,9	28	,9
	a)	Il	35	12	69	0	4	,6	64	,5	0,31	8		8
•			35	12	69	6,0					0,36	5		5
*..\ο.**	DTPA =
C « « * « C C	Diäthylentriaminpentaessigsäure

technisches Erzeugnis 40% aktiver Komplexbildner

b) technisches Erzeugnis 41 Be

c) DCM = Dichlormethan, Lösungsmittel, mit dem extrahiert wird

SCAN-C 7:62 = Scandinavian Pulp Paper and Board Testing Committee;
C 7:62 der Standardwert.

O CD NJ CD Q

Wie aus der Tabelle ersichtlich, ist bei der Herstellung von thermomechanischem Zellstoff gemäss der Erfindung direkt ein Fl-aumzel 1 stoff mit voll annehmbaren Aufsaugeeigenschaften erhalten worden. Aus natürlichen Gründen ist die Helligkeit nicht hoch, aber ausreichend für die Verwendung des Zellstoffs auf vielen Anwendungsgebieten. Die Helligkeit lässt sich überdies etwas verbessern, beispielsweise durch Zuführen von molekularem Sauerstoff in der Form von Luft in den Dampfraum der Feinmühle, derart, dass die Vermahlung in einer Atmosphäre von Luft und Dampf erfolgt. Dies ist besonders offenbar, wenn die Hackspäne von Kienholz herrühren. Eine Steigerung der Helligkeit um einige Einheiten auf der ISO-Skala hat sich hierbei erreichen lassen.

Versuche haben auch erwiesen, dass die Verwendung von 1ediglich SuIfit als Puffersubstanz in der Tränk-Ib'sung dieselben Werte für die Aufsaugefähigkeit des Zellstoffs ergeben hat.

Durch die hier beschriebene Verbesserung des Verfahrens zur kontinuierlichen Herstellung von thermomechanischem Zellstoff hat es sich als möglich erwiesen, direkt im Herstellungsverfahren bei nur sehr begrenzter Kostensteigerung einen vollwertigen ungebleichten Flaumzellstoff zu erhalten.

ZUSAMMENFASSUNG

Claims

• ·. » *Di^)l.*!ncj. Ε· Gras!*· Q 1 RQ 9C Π ϋίρΐ. fog- W. Wohsert ^ö ' " ^ <- " ^ü Dr.-ing. W. Döring

Sandhamnsgatan 81 München, 9. März 1981

S-1115 28 Stockholm Anwaltsakte: M-5419

Verfahren zur Verbesserung der Aufsaugeeigenschaften von thermomechanischem Zellstoff in Verbindung mit dessen Herstellung.

PATENTANSPRÜCHE

!./Verfahren zur Verbesserung des Aufsaugevermögens von Zeilstoff bei kontinuierlicher Herstellung von thermomechani schem Flaumzellstoff aus Hackspänen in einer Feinmühle in einer Atmosphäre von Dampf bei einer Temperatur von 100 - 16O⁰C, dadurch gekennzeichnet, dass die Hackspäne mit Wasser getränkt werden bzw. mit einer wässerigen Lösung, die eine oder mehrere anorganische Substanzen und eine oder mehrere organische, komplexbi1dende Substanzen einzeln für sich oder einer Mischung enthält und die ein Anfangs-pH von 6-9 hat und in solcher Menge zugesetzt wird, dass das pH des fertigen Stoffes zwischen 4,5 und 7 liegt, und dass eine oder mehrere oberflächenaktive Substanzen gesondert für sich oder in Mischung dem Hackspanmaterial zugeführt werden, wenn dieses in die Mahlzone der Feinmühle eingetreten i st.
2. Verfahren nach Anspruch !,dadurch g e kennzei chnet, dass die oberflächenaktiven Substanzen in einer Menge zugesetzt werden, die etwa 0,1 - !%, berechnet auf die Trockensubstanz der Hackspäne, entspricht und aus sowohl nicht-ionaktiven als auch anionaktiven Substanzen bestehen kann.
3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, d a d u r c h gekennzeichnet, dass die für die Tränkung der Hackspäne benutzte wässerige Lösung anorganische Substanzen, wie wasserlösliches Sulfit, Karbonat, Silikat u.s.w.,enthält.
4. Verfahren nach Ansprüchen 1 -3, dadurch gekennzeichnet, dass molekularer Sauerstoff dem Dampfraum der Feinmühle zugeführt wird.
5. Verfahren nach Ansprüchen 1 -4, dadurch gekennzeichnet, dass die oberflächenaktiven Substanzen in die Mahlzone in einer Scheibenfeinmühle durch Kanäle in einer der Mahlscheiben gemäss der

DAS 27 52 081 eingeführt werden.

BESCHREIBUNG