DE69304342T2 - METHOD FOR BLEACHING LIGNOCELLULOSE-CONTAINING CELL - Google Patents
METHOD FOR BLEACHING LIGNOCELLULOSE-CONTAINING CELLInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bleichen von lignocellulosehaltigem Zellstoff, bei dem der Zellstoff zuerst mit einem Komplexierungsmittel behandelt wird, dann mit einer Persäure oder einem Salz davon entholzt wird und anschließend mit einer peroxidhaltigen Verbindung, Ozon oder Natriumdithionit gebleicht wird. Das Entholzen erfolgt günstigerweise mit der stark oxidierenden Peressigsäure, die eine beträchtliche Zunahme der Helligkeit und eine beträchtliche Verringerung der Kappa-Zahl nach dem Bleichen mit einem chlorfreien Bleichmittel, wie Wasserstoffperoxid bewirkt. Die die Helligkeit erhöhende Wirkung ist hochselektiv, d.h. die Viskosität des Zellstoffs bleibt in verhältnismäßig großem Umfang erhalten.The present invention relates to a process for bleaching lignocellulosic pulp, in which the pulp is first treated with a complexing agent, then dewooded with a peracid or a salt thereof and subsequently bleached with a peroxide-containing compound, ozone or sodium dithionite. Dewooding is conveniently carried out with the strongly oxidizing peracetic acid, which causes a considerable increase in brightness and a considerable reduction in the kappa number after bleaching with a chlorine-free bleaching agent, such as hydrogen peroxide. The brightness-increasing effect is highly selective, i.e. the viscosity of the pulp is retained to a relatively large extent.
Chlorfreie Bleichmittel werden seit langem zum Bleichen von Holzzellstoff verwendet. In den jetzten Jahren hat sich auch das Bleichen von Vollzellstoff mit chlorfreien Bleichmitteln, wie Wasserstoffperoxid und Ozon, selbst in den ersten Stufen zunehmend eingebürgert. Man hielt es für notwendig, den Zellstoff sofort nach dem Aufschluß und einem fakultativen Entholzungsschritt mit Sauerstoff vorzubehandeln, um eine Verschlechterung der Zellstoffeigenschaften und einen übermäßigen Verbrauch an Bleichmittel zu verhindern. Die Vorbehandlung des Zellstoffs schließt in erster Linie eine Säurebehandlung und eine Behandlung mit einem Komplexierungsmittel oder Salzen von Erdalkalimetallen ein, gegebenenfalls in Kombination. Eine starke Säurebehandlung entfernt erwünschte sowie unerwünschte Metallionen aus den ursprünglichen Positionen im Zellstoff. Die Behandlung mit geeigneten Komplexierungsmitteln entfernt vor allem die unerwünschten Metallionen, während die erwünschten weitgehend erhalten bleiben. Die Behandlung mit Salzen von Erdalkalimetallen erhält die erwünschten Metallionen oder führt sie wieder ein.Chlorine-free bleaching agents have long been used to bleach wood pulp. In recent years, bleaching of whole pulp with chlorine-free bleaching agents such as hydrogen peroxide and ozone has become increasingly common, even in the early stages. It was considered necessary to pretreat the pulp with oxygen immediately after pulping and an optional dewooding step in order to prevent deterioration of the pulp properties and excessive consumption of bleach. Pretreatment of the pulp primarily includes acid treatment and treatment with a complexing agent or salts of alkaline earth metals, possibly in combination. Strong acid treatment removes both desired and undesired metal ions from their original positions in the pulp. Treatment with suitable complexing agents removes mainly the undesired metal ions, while the desired ones are largely retained. Treatment with salts of alkaline earth metals maintains or reintroduces the desired metal ions.
EP-A-0 415 149 offenbart die Verwendung von Peroxomonoschwefelsäure vor der Behandlung mit Sauerstoff und/oder Peroxid. Der Zellstoff kann in Verfahrensschritten vorbehandelt werden, in denen Schwermetalle und organische Verunreinigungen entfernt werden. In den Beispielen wird der Zellstoff so vor der Behandlung mit Peroxomonoschwefelsäure und Sauerstoff in Gegenwart von DTPA bei einem pH-Wert von 2 behandelt. Ein solches Waschen mit Säure entfernt auch die Metallionen, vor allem von Erdalkalimetallen, die für ein wirksames anschließendes Bleichen mit peroxidhaltigen Verbindungen oder Ozon notwendig sind.EP-A-0 415 149 discloses the use of peroxomonosulfuric acid prior to treatment with oxygen and/or peroxide. The pulp can be pretreated in process steps in which heavy metals and organic contaminants are removed. In the examples, the pulp is thus treated prior to treatment with peroxomonosulfuric acid and oxygen in the presence of DTPA at a pH of 2. Such acid washing also removes the metal ions, especially alkaline earth metals, which are necessary for effective subsequent bleaching with peroxide-containing compounds or ozone.
EP-A-0402335 beschreibt ein Verfahren zur Verbesserung der Wirkung einer anfänglichen alkalischen Peroxidbehandlung. Der Zellstoff wird bei einem pH-Wert von 3.1-9 und einer Temperatur von 26º-100ºC mit einem Komplexierungsmittel vorbehandelt. Die einzigen als Beispiele angeführten peroxidhaltigen Verbindungen sind Wasserstoffperoxid und sein Gemisch mit Sauerstoff. Zweck der Vorbehandlung gemäß EP-A-0402335 ist es, den Zellstoff auf eine anfängliche alkalische Peroxidbehandlung vorzubereiten..EP-A-0402335 describes a process for improving the effect of an initial alkaline peroxide treatment. The pulp is pretreated with a complexing agent at a pH of 3.1-9 and a temperature of 26º-100ºC. The only peroxide-containing compounds cited as examples are hydrogen peroxide and its mixture with oxygen. The purpose of the pretreatment according to EP-A-0402335 is to prepare the pulp for an initial alkaline peroxide treatment.
WO-A-9215752 beschreibt ein Verfahren, in dem Zellstoff in einer Folge aus zwei Schritten behandelt wird. Im ersten Schritt wird Peroxomonoschwefelsäure, d.h. Carosche Säure (= eine schwefelhaltige anorganische Säure) zugegeben. Bei der Behandlung mit Caroscher Säure kann ein Komplexierungsmittel vorhanden sein. Im zweiten Schritt wird der Zellstoff mit Wasserstoffperoxid gebleicht. Wenn eine Persäure zusammen mit einem Komplexierungsmittel vorliegt, d.h. im gleichen Behandlungsschritt, nimmt die Wirkung des Komplexierungsmittels aufgrund des Abbaus von Komplexierungsmitteln in Gegenwart von Persäuren dramatisch ab.WO-A-9215752 describes a process in which pulp is treated in a sequence of two steps. In the first step, peroxomonosulphuric acid, i.e. Caro's acid (= a sulphur-containing inorganic acid) is added. In the treatment with Caro's acid, a complexing agent may be present. In the second step, the pulp is bleached with hydrogen peroxide. If a peracid is present together with a complexing agent, i.e. in the same treatment step, the effect of the complexing agent decreases dramatically due to the degradation of complexing agents in the presence of peracids.
Wegen der immer strengeren Umweltschutzvorschriften besteht ein wachsender Bedarf an völlig chlorfreien Verfahren zum Entholzen und Bleichen von lignocellulosehaltigem Zellstoff. Um vollständig gebleichten Zellstoff von unverminderter Festigkeit in einer vernünftigen Zahl von Schritten und mit einem vernünftigen Verbrauch an Bleichmitteln herzustellen, wurde es notwendig, auch die Verwendung starker und deshalb schwer kontrollierbarer Bleichmittel mit starker Entholzungs- und/oder Bleichwirkung in Betracht zu ziehen.Due to increasingly stringent environmental regulations, there is a growing need for completely chlorine-free processes for the dewooding and bleaching of lignocellulosic pulp. In order to produce fully bleached pulp of undiminished strength in a reasonable number of steps and with a reasonable consumption of bleaching agents, it has become necessary to also consider the use of strong and therefore difficult to control bleaching agents with strong dewooding and/or bleaching effects.
Die Erfindung stellt ein Verfahren zur Verfügung, in dem lignocellulosehaltiger Zellstoff unter den in den beigefügten Patentansprüchen offenbarten Bedingungen entholzt und gebleicht wird, wodurch sogar vor dem Bleichen mit einer peroxidhaltigen Verbindung, Ozon oder Natriumdithionit eine gute Entholzungs- und Bleichwirkung erzielt wird.The invention provides a process in which lignocellulosic pulp is dewooded and bleached under the conditions disclosed in the appended claims, whereby a good dewooding and bleaching effect is achieved even before bleaching with a peroxide-containing compound, ozone or sodium dithionite.
Das Verfahren der Erfindung umfaßt das Bleichen von lignocellulosehaltigem Zellstoff mit einer peroxidhaltigen Verbindung, Ozon oder Natriumdithionit, wobei in einer Folge vor dem Bleichen zuerst bei einem pH-Wert im Bereich von 3.5 bis etwa 11 und bei einer Temperatur im Bereich von 26ºC bis etwa 100ºC mit einem Komplexierungsmittel behandelt wird und dann mit einer organischen Persäure oder Salzen davon bei einer Temperatur im Bereich von 50ºC bis etwa 140ºC entholzt wird und der Zellstoff vor dem Bleichen bei einem pH-Wert von mindestens etwa 4 gewaschen wird.The process of the invention comprises bleaching lignocellulosic pulp with a peroxide-containing compound, ozone or sodium dithionite, in a sequence prior to bleaching first with a complexing agent at a pH in the range of 3.5 to about 11 and at a temperature in the range of 26°C to about 100°C and then dewooding with an organic peracid or salts thereof at a temperature in the range of 50°C to about 140°C and washing the pulp prior to bleaching at a pH of at least about 4.
Das Verfahren der Erfindung ermöglicht es, den Zellstoff nach der Behandlung mit einem Komplexierungsmittel ohne nachteiligen Einfluß auf die Bedingungen zu entholzen, wobei er durch die Behandlung mit einem Komplexierungsmittel mit Rücksicht auf erwünschte und unerwünschte Metallionen für das anschließende chlorfreie Bleichen optimiert ist. So weiß man, daß Ionen von Erdalkalimetallen, besonders an ihren ursprünglichen Positionen im Zellstoff, die Selektivität des Bleichens und den Verbrauch an chlorfreien Bleichmitteln, wie peroxidhaltigen Verbindungen und Ozon, günstig beeinflussen.The method of the invention makes it possible to dewood the pulp after treatment with a complexing agent without adversely affecting the conditions, whereby the pulp is treated with a complexing agent with regard to desired and undesirable Metal ions are optimized for subsequent chlorine-free bleaching. It is known that alkaline earth metal ions, especially in their original positions in the pulp, have a positive effect on the selectivity of bleaching and the consumption of chlorine-free bleaching agents, such as peroxide-containing compounds and ozone.
Persäuren oder Salze davon schließen in der Erfindung organische Persäuren oder Salze davon ein. Als organische Persäuren werden aliphatische Persäuren, aromatische Persäuren oder Salze davon verwendet. Günstigerweise wird Peressigsäure oder Perameisensäure verwendet. In den Salzen wird günstigerweise Natrium als Kation verwendet, da solche Salze in der Regel billig sind und Natrium von Natur aus im chemischen Gleichgewicht in der Zellstoffmühle vorkommt. Peressigsäure oder Salze davon sind bevorzugt, da sie in Bezug auf Herstellung und Verwendung von Vorteil sind. Außerdem hat Peressigsäure ein beschränktes Korrosionsvermögen. Abwasser, das unter anderem die Abbauprodukte von Peressigsäure enthält, kann leicht zum Waschen verwendet werden oder wieder dem chemischen Rückgewinnungssystem zugeführt werden.Peracids or salts thereof in the invention include organic peracids or salts thereof. As organic peracids, aliphatic peracids, aromatic peracids or salts thereof are used. Peracetic acid or performic acid is desirably used. In the salts, sodium is desirably used as a cation, since such salts are usually inexpensive and sodium naturally occurs in chemical equilibrium in the pulp mill. Peracetic acid or salts thereof are preferred because they are advantageous in terms of production and use. In addition, peracetic acid has a limited corrosive capacity. Waste water containing, among other things, the degradation products of peracetic acid can easily be used for washing or returned to the chemical recovery system.
Gemäß dem vorliegenden Verfahren kann Peressigsäure durch Umsetzung von Essigsäure und Wasserstoffperoxid zu sogenannter Gleichgewichtsperessigsäure, durch Destillieren der Gleichgewichtsperessigsäure zur Entfernung von Wasserstoffperoxid, Essigsäure und Schwefelsäure oder durch direkte Umsetzung von Essigsäureanhydrid und Wasserstoffperoxid im Bleichschritt zu sogenannter in-situ-Peressigsäure hergestellt werden. Eine typische Gleichgewichtsperessigsäure enthält etwa 42 % Peressigsäure und etwa 6 % Wasserstoffperoxid, d.h. das Gewichtsverhältnis von Peressigsäure zu Wasserstoffperoxid beträgt hier etwa 7:1. Wenn im vorliegenden Verfahren Gleichgewichtsperessigsäure verwendet wird, kann das Gewichtsverhältnis zwischen Peressigsäure und Wasserstoffperoxid im Bereich von etwa 10:1 bis etwa 1:60 liegen, günstigerweise von 7:1 bis 1:15 und vorzugsweise von 2.8:1 bis 1:2.According to the present process, peracetic acid can be produced by reacting acetic acid and hydrogen peroxide to form so-called equilibrium peracetic acid, by distilling the equilibrium peracetic acid to remove hydrogen peroxide, acetic acid and sulphuric acid or by directly reacting acetic anhydride and hydrogen peroxide in the bleaching step to form so-called in-situ peracetic acid. A typical equilibrium peracetic acid contains about 42% peracetic acid and about 6% hydrogen peroxide, i.e. the weight ratio of peracetic acid to hydrogen peroxide here is about 7:1. When equilibrium peracetic acid is used in the present process, the weight ratio between peracetic acid and hydrogen peroxide can be in the range from about 10:1 to about 1:60, conveniently from 7:1 to 1:15 and preferably from 2.8:1 to 1:2.
Die zugegebene Menge der Persäure oder ihrer Salze sollte im Bereich von etwa 1 kg bis etwa 100 kg pro Tonne des trockenen Zellstoffs liegen, berechnet als 100 % Persäure oder Salze davon. Günstigerweise liegt diese Menge im Bereich von 2 kg bis 45 kg pro Tonne des trockenen Zellstoffs, vorzugsweise im Bereich von 3 kg bis 25 kg pro Tonne des trockenen Zellstoffs, berechnet als 100 % Persäure oder Salz davon.The amount of peracid or its salts added should be in the range of about 1 kg to about 100 kg per tonne of dry pulp, calculated as 100% peracid or salts thereof. Conveniently, this amount is in the range of 2 kg to 45 kg per tonne of dry pulp, preferably in the range of 3 kg to 25 kg per tonne of dry pulp, calculated as 100% peracid or salts thereof.
Das Entholzen mit Persäure oder Salzen davon erfolgt günstigerweise bei einem pH-Wert im Bereich von etwa 2.5 bis etwa 12. In bevorzugten Ausführungsformen, in denen das Entholzen mit Peressigsäure erfolgt, liegt der pH-Wert günstigerweise im Bereich von 3 bis 11, vorzugsweise im Bereich von 5.5 bis 9. Das Entholzen mit den anderen vorstehend erwähnten Persäuren oder Salzen davon erfolgt in den normalen pH-Bereichen für die jeweiligen Bleichmittel, die Fachleuten bekannt sind.Dewooding with peracid or salts thereof is conveniently carried out at a pH in the range of about 2.5 to about 12. In preferred embodiments in which dewooding is carried out with peracetic acid, the pH is conveniently in the range of 3 to 11, preferably in the range of 5.5 to 9. Dewooding with the other peracids or salts thereof mentioned above is carried out in the normal pH ranges for the respective bleaching agents known to those skilled in the art.
Im Zellstoff üben unter anderem Manganionen eine besonders nachteilige Wirkung auf das Bleichen mit chlorfreien Bleichmitteln, wie alkalischen Peroxidverbindungen oder Ozon aus. So werden vor allem Verbindungen, die mit verschiedenen Manganionen starke Komplexe bilden, als Komplexierungsmittel verwendet. Solche geeigneten Komplexierungsmittel sind organische Stickstoffverbindungen, vor allem stickstoffhaltige Polycarbonsäuren, stickstoffhaltige Polyphosphonsäuren und stickstoffhaltige Polyalkohole. Bevorzugte stickstoffhaltige Polycarbonsäuren sind Diethylentriaminpentaessigsäure (DTPA), Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA) oder Nitrilotriessigsäure (NTA), wobei DTPA und EDTA besonders bevorzugt sind. Diethylentriaminpentaphosphonsäure ist die bevorzugte stickstoffhaltige Polyphosphonsäure. Auch andere Verbindungen können als Komplexierungsmittel verwendet werden, wie Polycarbonsäuren, günstigerweise Oxalsäure, Citronensäure oder Weinsäure, oder Phosphonsäuren. Außerdem können auch solche organischen Säuren als Komplexierungsmittel verwendet werden, die während der Behandlung des Zellstoffs mit, unter anderem, chlorfreien Bleichmitteln entstehen.In pulp, manganese ions, among others, have a particularly detrimental effect on bleaching with chlorine-free bleaching agents, such as alkaline peroxide compounds or ozone. Compounds that form strong complexes with various manganese ions are therefore used as complexing agents. Such suitable complexing agents are organic nitrogen compounds, especially nitrogen-containing polycarboxylic acids, nitrogen-containing polyphosphonic acids and nitrogen-containing polyalcohols. Preferred nitrogen-containing polycarboxylic acids are diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA), ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) or nitrilotriacetic acid (NTA), with DTPA and EDTA being particularly preferred. Diethylenetriaminepentaphosphonic acid is the preferred nitrogen-containing polyphosphonic acid. Other compounds can also be used as complexing agents, such as polycarboxylic acids, preferably oxalic acid, citric acid or tartaric acid, or phosphonic acids. In addition, organic acids that are formed during the treatment of the pulp with, among other things, chlorine-free bleaching agents can also be used as complexing agents.
Der pH-Wert ist bei der Behandlung mit einem Komplexierungsmittel von entscheidender Bedeutung für die Entfernung der unerwünschten Spurenmetallionen, während gleichzeitig die erwünschten Erdalkalimetallionen zurückbleiben. Der geeignete pH-Bereich hängt unter anderem von Typ und Menge der Spurenmetallionen im ankommenden Zellstoff ab. Im Verfahren der Erfindung sollte die Behandlung mit einem Komplexierungsmittel jedoch bei einem pH-Wert im Bereich von 3.5 bis etwa 11 durchgeführt werden, günstigerweise von 3.5 bis 10 und vorzugsweise von 4.5 bis 9. Ein pH-Wert im Bereich von 5 bis 7 ist besonders bevorzugt.The pH value is of crucial importance in the treatment with a complexing agent for removing the undesirable trace metal ions while at the same time leaving behind the desired alkaline earth metal ions. The suitable pH range depends, among other things, on the type and amount of trace metal ions in the incoming pulp. In the process of the invention, however, the treatment with a complexing agent should be carried out at a pH value in the range of 3.5 to about 11, conveniently from 3.5 to 10 and preferably from 4.5 to 9. A pH value in the range of 5 to 7 is particularly preferred.
Die Temperatur ist bei der Behandlung mit einem Komplexierungsmittel von beträchtlicher Bedeutung für die Entfernung der unerwünschten Spurenmetallionen. So nimmt der Gehalt an Manganionen bei der Behandlung mit einem Komplexierungsmittel mit steigender Temperatur ab, was für eine Zunahme der Helligkeit und eine Verringerung der Kappa-Zahl sorgt. Wenn die Temperatur zum Beispiel von 20ºC auf 90ºC erhöht wird, zeigt sich überraschenderweise, daß auch die Viskosität merklich zunimmt. Die Behandlung mit einem Komplexierungsmittel wird bei einer Temperatur von 26ºC bis etwa 120ºC durchgeführt, günstigerweise von 26ºC bis etwa 100ºC, vorzugsweise von 40ºC bis 95ºC und am stärksten bevorzugt von 55ºC bis 90ºC.Temperature is of considerable importance in the treatment with a complexing agent for the removal of the undesirable trace metal ions. Thus, the content of manganese ions decreases with increasing temperature in the treatment with a complexing agent, which causes an increase in brightness and a decrease in kappa number. Surprisingly, when the temperature is increased from, for example, 20ºC to 90ºC, it is found that the viscosity also increases noticeably. The treatment with a complexing agent is carried out at a temperature of from 26ºC to about 120ºC, conveniently from 26ºC to about 100ºC, preferably from 40ºC to 95ºC and most preferably from 55ºC to 90ºC.
Die zugegebene Menge des Komplexierungsmittels hängt von Typ und Menge der Spurenmetallionen im ankommenden Zellstoff ab. Diese Menge hängt auch vom Typ des verwendeten Mittels und den Bedingungen bei der Behandlung mit dem Komplexierungsmittel, wie Temperatur, Verweilzeit und pH-Wert ab. Die zugegebene Menge des Komplexierungsmittels sollte jedoch im Bereich von etwa 0.1 kg bis etwa 10 kg pro Tonne des trockenen Zellstoffs liegen, berechnet als 100 % Komplexierungsmittel. Geeigneterweise liegt die Menge im Bereich von 0.3 kg bis 5 kg pro Tonne des trockenen Zellstoffs, und vorzugsweise im Bereich von 0.5 bis 1.8 kg pro Tonne des trockenen Zellstoffs, berechnet als 100 % Komplexierungsmittel.The amount of complexing agent added depends on the type and amount of trace metal ions in the incoming pulp. This amount also depends on the type of agent used and the conditions of treatment with the complexing agent, such as temperature, residence time and pH. However, the amount of complexing agent added should be in the range of about 0.1 kg to about 10 kg per tonne of dry pulp, calculated as 100% complexing agent. Suitably the amount is in the range of 0.3 kg up to 5 kg per tonne of dry pulp, and preferably in the range of 0.5 to 1.8 kg per tonne of dry pulp, calculated as 100% complexing agent.
In bevorzugten Ausführungsformen, in denen das Entholzen mit Persäure und die Behandlung mit einem Komplexierungsmittel bei einem nahezu neutralen pH-Wert erfolgt, ist die Einstellung des pH-Werts kaum nötig. Folglich können auch die Abfallaugen aus den Bleich- und Behandlungsschritten intern zum Waschen verwendet werden. Dies ergibt ein geringes Gesamtvolumen des Abwassers, wodurch in der Zellstoffmühle ein wesentlich geschlosseneres System möglich wird.In preferred embodiments where the dewooding with peracid and the treatment with a complexing agent are carried out at a nearly neutral pH, the pH adjustment is hardly necessary. Consequently, the waste liquors from the bleaching and treatment steps can also be used internally for washing. This results in a low total volume of waste water, which enables a much more closed system in the pulp mill.
Das Bleichen mit einer peroxidhaltigen Verbindung, Ozon oder Natriumdithionit kann in einer wählbaren Reihenfolge oder Kombination erfolgen. Die peroxidhaltige Verbindung besteht aus anorganischen Peroxidverbindungen, wie Wasserstoffperoxid oder Peroxomonoschwefelsäure (Carosche Säure). Die peroxidhaltige Verbindung ist vorzugsweise Wasserstoffperoxid oder ein Gemisch aus Wasserstoffperoxid und Sauerstoff.Bleaching with a peroxide-containing compound, ozone or sodium dithionite can be carried out in a selectable order or combination. The peroxide-containing compound consists of inorganic peroxide compounds, such as hydrogen peroxide or peroxomonosulfuric acid (Caro's acid). The peroxide-containing compound is preferably hydrogen peroxide or a mixture of hydrogen peroxide and oxygen.
Wenn Wasserstoffperoxid als Bleichmittel verwendet wird, kann der Zellstoff bei einem pH- Wert von etwa 7 bis etwa 13 behandelt werden, günstigerweise bei einem pH-Wert von 8 bis 12 und vorzugsweise bei einem pH-Wert von 9.5 bis 11.5. Das Bleichen mit den anderen vorstehend genannten Bleichmitteln erfolgt in den normalen pH-Bereichen für die jeweiligen Bleichmittel, die Fachleuten bekannt sind.When hydrogen peroxide is used as the bleaching agent, the pulp may be treated at a pH of about 7 to about 13, conveniently at a pH of 8 to 12, and preferably at a pH of 9.5 to 11.5. Bleaching with the other bleaching agents mentioned above is carried out in the normal pH ranges for the respective bleaching agents known to those skilled in the art.
Das Verfahren gemäß der Erfindung kann vor dem Entholzen mit Persäure oder Salzen davon auch einen Bleichschritt mit einer peroxidhaltigen Verbindung oder Ozon einschließen.The process according to the invention may also include a bleaching step with a peroxide-containing compound or ozone prior to dewooding with peracid or salts thereof.
Das Verfahren gemäß der Erfindung wird mit einem Waschschritt vor dem Bleichen mit einer peroxidhaltigen Verbindung, Ozon oder Natriumdithionit durchgeführt, so daß das Waschen bei einem pH-Wert von mindestens etwa 4 durchgeführt wird. Das Waschen entfernt wirksam die komplexierten Spurenmetallionen, die eine nachteilige Wirkung auf das anschließende Bleichen mit einer peroxidhaltigen Verbindung, Ozon oder Natriumdithionit ausüben, vor allem Manganionen, aber auch Ionen von z.B. Kupfer und Eisen. Da der pH-Wert im Waschschritt mindestens bei etwa 4 liegt, bleiben die Erdalkalimetallionen, die sich günstig auf das anschließende chlorfreie Bleichen auswirken, vor allem Magnesium- und Calciumionen, im Zellstoff zurück. Der pH-Wert liegt im Waschschritt günstigerweise im Bereich von 5 bis etwa 11, vorzugsweise im Bereich von 6 bis 10.The process according to the invention is carried out with a washing step before bleaching with a peroxide-containing compound, ozone or sodium dithionite, so that the washing is carried out at a pH of at least about 4. The washing effectively removes the complexed trace metal ions which have a detrimental effect on the subsequent bleaching with a peroxide-containing compound, ozone or sodium dithionite, especially manganese ions, but also ions of e.g. copper and iron. Since the pH in the washing step is at least about 4, the alkaline earth metal ions which have a beneficial effect on the subsequent chlorine-free bleaching, especially magnesium and calcium ions, remain in the pulp. The pH in the washing step is advantageously in the range from 5 to about 11, preferably in the range from 6 to 10.
Das Waschen vor dem Bleichen mit einer peroxidhaltigen Verbindung, Ozon oder Natriumdithionit erfolgt günstigerweise nach der Behandlung mit einem Komplexierungsmittel und vor dem Entholzen mit Persäure oder Salzen davon. Auf diese Weise werden die komplexierten Spurenmetallionen wirksam entfernt, während gleichzeitig die gegebenenfalls zurückbleibende Persäure oder peroxidhaltige Verbindung im nachfolgenden Bleichschritt verwendet werden kann. Wenn das Waschen besonders wirksam sein soll, ist es möglich, nach der Behandlung mit einem Komplexierungsmittel sowie nach dem Entholzen mit Persäure oder Salzen davon einen Waschschritt einzufügen.Pre-bleaching washing with a peroxide-containing compound, ozone or sodium dithionite is conveniently carried out after treatment with a complexing agent and before dewooding with peracid or salts thereof. In this way, the complexed trace metal ions are effectively removed while at the same time any remaining peracid or peroxide-containing compound can be used in the subsequent bleaching step. If washing is to be particularly effective, it is possible to insert a washing step after treatment with a complexing agent and after dewooding with peracid or salts thereof.
Die Waschflüssigkeit kann frisches Wasser, gegebenenfalls unter Zugabe einer den pH-Wert einstellenden Chemikalie, oder Abwasser aus einem oder mehreren Bleich- oder Extraktionsschritten sein, so daß im Waschschritt ein geeigneter pH-Wert erreicht wird. Außerdem kann die Waschflüssigkeit aus anderen gegebenenfalls gereinigten Abwassertypen bestehen, mit der Maßgabe, daß sie einen niedrigen Gehalt an unerwünschten Metallionen, wie Mangan, Eisen und Kupfer hat.The washing liquid can be fresh water, optionally with the addition of a pH-adjusting chemical, or waste water from one or more bleaching or extraction steps so that a suitable pH is achieved in the washing step. In addition, the washing liquid can consist of other types of waste water, optionally purified, provided that it has a low content of undesirable metal ions such as manganese, iron and copper.
Das Waschen bezieht sich auf Verfahren, um die Abfallflüssigkeit in der Zellstoffsuspension mehr oder weniger vollständig zu ersetzen, um den Gehalt unter anderem an gelösten Spurenmetallionen in der Suspension zu verringern. Die Waschverfahren können ein Ansteigen der Zellstoffkonzentration bewirken, z.B. durch Absaugen oder Pressen, aber auch eine Verringerung der Zellstoffkonzentration, z.B. durch Verdünnen mit Waschflüssigkeit. Das Waschen bezieht sich auch auf Kombinationen und Folgen, in denen die Zellstoffkonzentration ein oder mehrere Male abwechselnd erhöht und gesenkt wird. Im vorliegenden Verfahren wird ein Waschverfahren gewählt, das nicht nur gelöste organische Substanzen entfernt, sondern auch die Spurenmetallionen, die bei der Behandlung mit einem Komplexierungsmittel freigesetzt werden, wobei berücksichtigt wird, was sich in Bezug auf Verfahrenstechnik und Wirtschaftlichkeit eignet.Washing refers to processes to more or less completely replace the waste liquid in the pulp suspension in order to reduce the content of, inter alia, dissolved trace metal ions in the suspension. The washing processes can cause an increase in the pulp concentration, e.g. by suction or pressing, but also a reduction in the pulp concentration, e.g. by dilution with washing liquid. Washing also refers to combinations and sequences in which the pulp concentration is alternately increased and decreased one or more times. In the present process, a washing process is chosen that not only removes dissolved organic substances but also the trace metal ions released during treatment with a complexing agent, taking into account what is suitable in terms of process technology and economics.
Die Wirksamkeit des Waschens kann als Menge der ersetzten flüssigen Phase im Vergleich mit der vor dem Waschen in der Zellstoffsuspension vorhandenen flüssigen Phase angegeben werden. Die gesamte Wirksamkeit des Waschens wird als Summe aus der Wirksamkeit in jedem Waschschritt berechnet. So ergibt das Entwässern der Zellstoffsuspension nach einem Behandlungsschritt von einer Zellstoffkonzentration von z.B. 10 % auf 25 % eine Wirksamkeit des Waschens von 66.7 %. Nach einem anschließenden Waschschritt, in dem der Zellstoff zuerst auf 3 % verdünnt und dann auf 25 % entwässert wird, beträgt die gesamte Wirksamkeit des Waschens im Hinblick auf lösliche Verunreinigungen 96.9 %. Die Wirksamkeit des Waschens sollte im vorliegenden Verfahren mindestens bei etwa 75 %, günstigerweise im Bereich von 90 % bis 100 % und vorzugsweise im Bereich von 92 % bis 100 % liegen. Es ist besonders bevorzugt, daß die Wirksamkeit des Waschens im Bereich von 96 % bis 100 % liegt.The washing efficiency can be expressed as the amount of liquid phase replaced compared to the liquid phase present in the pulp suspension before washing. The total washing efficiency is calculated as the sum of the efficiency in each washing step. Thus, dewatering the pulp suspension after a treatment step from a pulp concentration of, for example, 10% to 25% results in a washing efficiency of 66.7%. After a subsequent washing step in which the pulp is first diluted to 3% and then dewatered to 25%, the total washing efficiency with respect to soluble impurities is 96.9%. The washing efficiency in the present process should be at least about 75%, conveniently in the range of 90% to 100% and preferably in the range of 92% to 100%. It is particularly preferred that the washing efficiency is in the range of 96% to 100%.
Durch Verwendung des Verfahrens der Erfindung sind die Bedingungen für das chlorfreie Bleichen so optimiert, daß eine große Helligkeit, Verringerung der Kappa-Zahl und Viskosität mit einem minimalen Verbrauch des chlorfreien Bleichmittels erreicht werden. Dies ist ohne Verwendung von chemischen Hilfsmitteln, wie Stabilisatoren und Schutzmitteln, beim chlorfreien Bleichen möglich. Die übrigen Bleichchemikalien, wie Wasserstoffperoxid und Lauge, werden vorteilhafterweise direkt im Bleichschritt, im Persäureschritt oder in einem anderen geeigneten Schritt verwendet, so daß eine optimale Kombination aus Verfahrenstechnik und Wirtschaftlichkeit der Herstellung erzielt wird.By using the method of the invention, the conditions for chlorine-free bleaching are optimized so that high brightness, reduction of the kappa number and viscosity are achieved with a minimum consumption of chlorine-free bleaching agent. This is possible without the use of chemical aids such as stabilizers and preservatives in chlorine-free bleaching. The other bleaching chemicals such as hydrogen peroxide and lye are advantageously used directly in the bleaching step, in the peracid step or in another suitable step, so that an optimal combination of process technology and economics of production is achieved.
Es fällt auch in den Bereich der Erfindung, daß das Entholzen mit Persäure oder Salzen davon durch Zugabe solcher peroxidhaltiger Verbindungen wie den vorstehend angegebenen unterstützt werden kann. Günstigerweise erfolgt eine solche Unterstützung mit Wasserstoffperoxid oder einem Gemisch aus Wasserstoffperoxid und Sauerstoff.It also falls within the scope of the invention that the dewooding with peracid or salts thereof can be assisted by adding such peroxide-containing compounds as those specified above. Conveniently, such assistance is carried out with hydrogen peroxide or a mixture of hydrogen peroxide and oxygen.
Lignocellulosehaltiger Zellstoff bezieht sich auf Zellstoff, der durch chemische oder mechanische Behandlung getrennte Fasern oder wiederverwertete Fasern enthält. Die Fasern können von Hartholz oder Weichholz stammen. Vollzellstoff bezieht sich auf Zellstoff, der nach dem Sulfat-, Sulfit-, Soda- oder Organosolvverfahren aufgeschlossen wurde. Holzzellstoff bezieht sich auf Zellstoff, der durch Mahlen von Spänen in einer Scheibenmühle (Refiner-Holzzellstoff) oder durch Mahlen von Klötzen in einem Mahlwerk (Holzschliffzellstoff) hergestellt wurde. Lignocellulosehaltiger Zellstoff bezieht sich auch auf Zellstoff, der durch Modifikationen oder Kombinationen der vorstehend erwähnten Verfahren hergestellt wurde. Ein solcher Zellstoff schließt thermomechanischen, chemimechanischen und chemi-thermomechanischen Zellstoff ein. Günstigerweise besteht der lignocellulosehaltige Zellstoff aus chemisch aufgeschlossenem Zellstoff, vorzugsweise Sulfatzellstoff. Es ist besonders bevorzugt, daß der lignocellulosehaltige Zellstoff aus Sulfatzellstoff aus Weichholz besteht.Lignocellulosic pulp refers to pulp containing fibers separated by chemical or mechanical treatment or recycled fibers. The fibers may be from hardwood or softwood. Whole pulp refers to pulp that has been pulped by the sulfate, sulfite, soda or organosolv process. Wood pulp refers to pulp made by grinding chips in a disk mill (refiner wood pulp) or by grinding logs in a grinder (groundwood pulp). Lignocellulosic pulp also refers to pulp made by modifications or combinations of the above-mentioned processes. Such pulp includes thermomechanical, chemimechanical and chemi-thermomechanical pulp. Conveniently, the lignocellulosic pulp consists of chemically pulped pulp, preferably sulfate pulp. It is particularly preferred that the lignocellulosic pulp consists of sulphate pulp from softwood.
Das Verfahren der Erfindung kann mit einer Ausbeute bis etwa 90 %, günstigerweise im Bereich von 30 % bis 80 % und vorzugsweise im Bereich von 45 % bis 65 % auf Zellstoff angewendet werden.The process of the invention can be applied to pulp with a yield of up to about 90%, conveniently in the range of 30% to 80% and preferably in the range of 45% to 65%.
Das Verfahren der Erfindung kann an einer wählbaren Stelle in der Bleichfolge durchgeführt werden, z.B. unmittelbar nach der Herstellung des Zellstoffs. Wenn das Verfahren der Erfindung für chemisch aufgeschlossenen Zellstoff verwendet wird, wird er vorzugsweise vor der Behandlung mit einem Komplexierungsmittel in einem Sauerstoffschritt entholzt.The process of the invention can be carried out at a selectable point in the bleaching sequence, e.g. immediately after the production of the pulp. When the process of the invention is used for chemically pulped pulp, it is preferably dewooded in an oxygen step before treatment with a complexing agent.
Das Verfahren der Erfindung kann für chemisch aufgeschlossenen Zellstoff mit einer ursprünglichen Kappa-Zahl im Bereich von etwa 2 bis etwa 100, günstigerweise von 5 bis 60 und vorzugsweise von 10 bis 40 verwendet werden. Die Kappa-Zahl wird dann nach dem SCAN-C 1:77- Standardverfahren gemessen.The process of the invention can be used for chemically digested pulp having an initial kappa number in the range of from about 2 to about 100, conveniently from 5 to 60, and preferably from 10 to 40. The kappa number is then measured according to the SCAN-C 1:77 standard method.
Im Verfahren der Erfindung sollte die Behandlung mit einem Komplexierungsmittel in einem Zeitraum von etwa 1 Min. bis etwa 960 Min. durchgeführt werden, günstigerweise von 15 Min. bis 240 Min. und vorzugsweise von 35 Min. bis 120 Min. Die Zellstoffkonzentration kann bei der Behandlung mit einem Komplexierungsmittel etwa 1 Gew.-% bis etwa 60 Gew.-% betragen, günstigerweise 2.5 Gew.-% bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 3.5 Gew.-% bis 25 Gew.-% und am stärksten bevorzugt 5.5 Gew.-% bis 25 Gew.-%.In the process of the invention, the treatment with a complexing agent should be carried out for a period of time from about 1 minute to about 960 minutes, conveniently from 15 minutes to 240 minutes, and preferably from 35 minutes to 120 minutes. The pulp concentration in the treatment with a complexing agent can be from about 1% to about 60% by weight, conveniently 2.5 wt% to 40 wt%, preferably 3.5 wt% to 25 wt%, and most preferably 5.5 wt% to 25 wt%.
Im Verfahren der Erfindung sollte das Entholzen mit Persäure bei einer Temperatur von 50ºC bis etwa 140ºC durchgeführt werden, und günstigerweise von 50ºC bis etwa 120ºC. Der Zellstoff wird vorzugsweise bei einer Temperatur von 50ºC bis etwa 100ºC und stärker bevorzugt von 50ºC bis 90ºC entholzt. Eine Temperatur im Bereich von 50ºC bis 80ºC ist besonders bevorzugt. Das Entholzen mit Persäure sollte in einem Zeitraum von etwa 1 Min. bis etwa 960 Min. durchgeführt werden, günstigerweise von 10 Min. bis 270 Min. und vorzugsweise von 30 Min. bis 150 Min. Die Zellstoffkonzentration kann beim Entholzen mit Persäure etwa 1 Gew.-% bis etwa 70 Gew.-% betragen, günstigerweise 3 Gew.-% bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 8 Gew.-% bis 35 Gew.- % und am stärksten bevorzugt 10 Gew.-% bis 30 Gew.-%.In the process of the invention, the peracid dewooding should be carried out at a temperature of from 50°C to about 140°C, and conveniently from 50°C to about 120°C. The pulp is preferably dewooded at a temperature of from 50°C to about 100°C, and more preferably from 50°C to 90°C. A temperature in the range of from 50°C to 80°C is particularly preferred. The peracid dewooding should be carried out for a period of time from about 1 min to about 960 min, conveniently from 10 min to 270 min, and preferably from 30 min to 150 min. The pulp concentration in the peracid dewooding may be from about 1 wt% to about 70 wt%, conveniently from 3 wt% to 50 wt%, preferably from 8 wt% to 35 wt%, and most preferably from 10 wt% to 30 wt%.
Wenn das verwendete Bleichmittel Wasserstoffperoxid ist, sollte der Zellstoff bei einer Temperatur von etwa 30ºC bis etwa 140ºC und günstigerweise von etwa 30ºC bis etwa 120ºC behandelt werden. Der Zellstoff wird vorzugsweise bei einer Temperatur von etwa 30ºC bis etwa 100ºC und stärker bevorzugt von 60ºC bis 90ºC und in einem Zeitraum von etwa 5 Min. bis etwa 960 Min., günstigerweise von 60 Min. bis 420 Min. und vorzugsweise von 190 Min. bis 360 Min. behandelt. Wenn das verwendete Bleichmittel Wasserstoffperoxid ist, kann die Zellstoffkonzentration etwa 1 Gew.-% bis etwa 70 Gew.-% betragen, günstigerweise 3 Gew.-% bis 35 Gew.-% und am stärksten bevorzugt 10 Gew.-% bis 30 Gew.-%. Die Behandlung mit den anderen vorstehend erwähnten Bleichmitteln erfolgt in den normalen Bereichen für Temperatur, Zeit und Zellstoffkonzentration für die jeweiligen Mittel, die Fachleuten bekannt sind.When the bleaching agent used is hydrogen peroxide, the pulp should be treated at a temperature of from about 30°C to about 140°C, and desirably from about 30°C to about 120°C. The pulp is preferably treated at a temperature of from about 30°C to about 100°C, and more preferably from 60°C to 90°C, and for a period of time of from about 5 minutes to about 960 minutes, desirably from 60 minutes to 420 minutes, and preferably from 190 minutes to 360 minutes. When the bleaching agent used is hydrogen peroxide, the pulp concentration may be from about 1% to about 70% by weight, desirably from 3% to 35% by weight, and most preferably from 10% to 30% by weight. Treatment with the other bleaching agents mentioned above is carried out within the normal ranges of temperature, time and pulp concentration for the respective agents, which are known to those skilled in the art.
In bevorzugten Ausführungsformen unter Verwendung von Wasserstoffperoxid als Bleichmittel sollte die im Bleichschritt zugegebene Wasserstoffperoxidmenge im Bereich von etwa 1 kg bis etwa 60 kg pro Tonne des trockenen Zellstoffs liegen, berechnet als 100 % Wasserstoffperoxid. Die Obergrenze ist nicht entscheidend, aber sie wurde aus wirtschaftlichen Gründen festgelegt. Günstigerweise liegt die Wasserstoffperoxidmenge im Bereich von 6 kg bis 50 kg pro Tonne des trockenen Zellstoffs und vorzugsweise im Bereich von 13 kg bis 40 kg pro Tonne des trockenen Zellstoffs, berechnet als 100 % Wasserstoffperoxid.In preferred embodiments using hydrogen peroxide as bleaching agent, the amount of hydrogen peroxide added in the bleaching step should be in the range of about 1 kg to about 60 kg per tonne of dry pulp, calculated as 100% hydrogen peroxide. The upper limit is not critical, but it has been set for economic reasons. Conveniently, the amount of hydrogen peroxide is in the range of 6 kg to 50 kg per tonne of dry pulp, and preferably in the range of 13 kg to 40 kg per tonne of dry pulp, calculated as 100% hydrogen peroxide.
In bevorzugten Ausführungsformen unter Verwendung von Wasserstoffperoxid als Bleichmittel sollte der Anteil der im Entholzungsschritt zugegebenen Persäure an der Gesamtmenge der Persäure und des Wasserstoffperoxids, die in den Entholzungs- und Bleichschritten zugegeben werden, auf das Gewicht bezogen weniger als etwa 60 % betragen. Die Persäuremenge wurde hier in 100 % Wasserstoffperoxid umgerechnet. Wenn Peressigsäure in Wasserstoffperoxid umgerechnet wird, entspricht 1 kg Peressigsäure 0.45 kg Wasserstoffperoxid.In preferred embodiments using hydrogen peroxide as the bleaching agent, the proportion of peracid added in the dewooding step should be less than about 60% by weight of the total amount of peracid and hydrogen peroxide added in the dewooding and bleaching steps. The amount of peracid here has been converted to 100% hydrogen peroxide. When peracetic acid is converted to hydrogen peroxide, 1 kg of peracetic acid is equal to 0.45 kg of hydrogen peroxide.
In bevorzugten Ausführungsformen unter Verwendung von Ozon als Bleichmittel kann die Ozonmenge im Bereich von etwa 0.5 kg bis etwa 30 kg pro Tonne des trockenen Zellstoffs liegen, günstigerweise im Bereich von 1 kg bis 15 kg pro Tonne des trockenen Zellstoffs, vorzugsweise von 1.5 kg bis 10 kg pro Tonne des trockenen Zellstoffs und am stärksten bevorzugt von 1.5 kg bis 5 kg pro Tonne des trockenen Zellstoffs.In preferred embodiments using ozone as a bleaching agent, the amount of ozone may be in the range of from about 0.5 kg to about 30 kg per ton of dry pulp, conveniently in the range of from 1 kg to 15 kg per ton of dry pulp, preferably from 1.5 kg to 10 kg per ton of dry pulp, and most preferably from 1.5 kg to 5 kg per ton of dry pulp.
Nach der Behandlung mit einem Komplexierungsmittel, dem Entholzen mit Persäure und anschließendem Bleichen mit einer peroxidhaltigen Verbindung, Ozon oder Natriumdithionit kann der Zellstoff direkt zur Papierherstellung verwendet werden. In einer anderen Ausführungsform kann der Zellstoff schließlich in einem oder mehreren Schritten bis zu einer gewünschten größeren Helligkeit gebleicht werden. Günstigerweise wird auch das Bleichen am Ende mit Hilfe solcher chlorfreier Bleichmittel durchgeführt wie den vorstehend angegebenen, gegebenenfalls mit dazwischenliegenden Extraktionsschritten, die durch Peroxid und/oder Sauerstoff unterstützt sein können. Auf diese Weise ist die Entstehung und Emission von AOX völlig ausgeschlossen. Es ist auch möglich, im letzten Bleichschritt chlorhaltige Bleichmittel, wie Chlordioxid zu verwenden und doch eine sehr beschränkte Entstehung und Emission von AOX zu erhalten, da der Ligningehalt des Zellstoffs durch das vorliegende Verfahren beträchtlich reduziert wurde.After treatment with a complexing agent, dewooding with peracid and subsequent bleaching with a peroxide-containing compound, ozone or sodium dithionite, the pulp can be used directly for paper production. In another embodiment, the pulp can finally be bleached in one or more steps to a desired higher brightness. Advantageously, the bleaching at the end is also carried out using chlorine-free bleaching agents such as those indicated above, optionally with intermediate extraction steps which can be assisted by peroxide and/or oxygen. In this way, the formation and emission of AOX is completely excluded. It is also possible to use chlorine-containing bleaching agents such as chlorine dioxide in the last bleaching step and yet obtain a very limited formation and emission of AOX, since the lignin content of the pulp has been considerably reduced by the present process.
Die Erfindung und ihre Vorteile werden durch die nachstehenden Beispiele genauer erläutert, die aber die Erfindung nur erklären sollen, ohne sie einzuschränken. In der Beschreibung, den Ansprüchen und Beispielen angegebene Prozente und Teile beziehen sich auf Gewichtsprozent beziehungsweise Gewichtsteile, wenn nichts anderes angegeben ist. Außerdem beziehen sich die in der Beschreibung, den Ansprüchen und Beispielen angegebenen pH-Werte auf den pH-Wert am Ende jeder Behandlung, wenn nichts anderes angegeben ist.The invention and its advantages are explained in more detail by the following examples, which are intended only to explain the invention without limiting it. Percentages and parts given in the description, claims and examples refer to percent by weight or parts by weight, unless otherwise stated. In addition, the pH values given in the description, claims and examples refer to the pH at the end of each treatment, unless otherwise stated.
In den nachstehenden Beispielen wurden Kappa-Zahl, Viskosität und Helligkeit des Zellstoffs gemäß den SCAN-Standardverfahren C 1:77 R, C 15-16:62 beziehungsweise C 11-75:R bestimmt. Der Verbrauch an Wasserstoffperoxid und Peressigsäure wurde durch Titration mit Natriumthiosulfat beziehungsweise Kaliumpermanganat und Natriumthiosulfat bestimmt.In the examples below, kappa number, viscosity and brightness of the pulp were determined according to the SCAN standard methods C 1:77 R, C 15-16:62 and C 11-75:R, respectively. The consumption of hydrogen peroxide and peracetic acid was determined by titration with sodium thiosulfate and potassium permanganate and sodium thiosulfate, respectively.
Mit Sauerstoff entholzter Sulfatzellstoff aus Weichholz mit einer Kappa-Zahl von 16.0, einer Helligkeit von 37.1 % ISO und einer Viskosität von 1010 dm³/kg wurde entsprechend der Erfindung mit EDTA behandelt, mit Peressigsäure entholzt und mit Wasserstoffperoxid gebleicht, um die Bedeutung der Vorbehandlung für die Zellstoffeigenschaften nach dem vorliegenden Verfahren zu zeigen. Der Zellstoff wurde bei einer Temperatur von 90ºC, einer Verweilzeit von 60 Min., einer Zellstoffkonzentration von 10 Gew.-% und variierendem pH-Wert mit 2 kg EDTA pro Tonne des trockenen Zellstoffs behandelt. Die zugegebene Peressigsäuremenge betrug 22.4 kg pro Tonne des trockenen Zellstoffs, berechnet als 100% Peressigsäure. Beim Entholzen mit Peressigsäure betrug der pH-Wert 5.5-5.9, die Temperatur 70ºC, die Behandlungszeit 60 Min. und die Zellstoffkonzentration 10 Gew.-%. Anschließend wurde der Zellstoff bei einer Temperatur von 90ºC, einer Verweilzeit von 240 Min. und einer Zellstoffkonzentration von 10 Gew.-% mit Wasserstoffperoxid gebleicht. Die Zugabe von Wasserstoffperoxid betrug 25 kg pro Tonne des trockenen Zellstoffs, berechnet als 100 % Wasserstoffperoxid, und der pH-Wert lag bei 10.7-11.6. Zum Vergleich wurde der Zellstoff bei 25ºC und während 30 Min. bei einem pH-Wert von 6 und 2 (Test 5 und 6) mit 2 kg EDTA pro Tonne des trockenen Zellstoffs behandelt. Für weitere Vergleiche wurde der Zellstoff bei einem pH-Wert von etwa 2 in Abwesenheit eines Komplexierungsmittels (Test 7) und ohne jegliche Vorbehandlung (Test 8) behandelt. Nach jedem Schritt wurde der Zellstoff bei einem pH-Wert von 6.0 mit entionisiertem Wasser gewaschen. Danach wurde der Zellstoff zuerst bis zu einer Zellstoffkonzentration von 25 % entwässert und dann bis zu einer Zellstoffkonzentration von 3 Gew.-% verdünnt. Nach wenigen Minuten wurde der Zellstoff bis zu einer Zellstoffkonzentration von 25 Gew.-% entwässert. Die gesamte Wirksamkeit des Waschens betrug demnach etwa 97 %. Die Ergebnisse nach dem Bleichen mit Wasserstoffperoxid gehen aus der nachstehenden Tabelle hervor. TABELLE I Oxygen-depleted softwood sulphate pulp with a kappa number of 16.0, a brightness of 37.1 % ISO and a viscosity of 1010 dm³/kg was treated with EDTA according to the invention, depleted with peracetic acid and bleached with hydrogen peroxide, to demonstrate the importance of pretreatment for pulp properties according to the present process. The pulp was treated with 2 kg EDTA per ton of dry pulp at a temperature of 90ºC, a residence time of 60 min, a pulp concentration of 10 wt% and varying pH. The amount of peracetic acid added was 22.4 kg per ton of dry pulp, calculated as 100% peracetic acid. During dewooding with peracetic acid, the pH was 5.5-5.9, the temperature 70ºC, the treatment time 60 min and the pulp concentration 10 wt%. The pulp was then bleached with hydrogen peroxide at a temperature of 90ºC, a residence time of 240 min and a pulp concentration of 10 wt%. The addition of hydrogen peroxide was 25 kg per ton of dry pulp, calculated as 100% hydrogen peroxide, and the pH was 10.7-11.6. For comparison, the pulp was treated with 2 kg of EDTA per ton of dry pulp at 25ºC and for 30 min at pH 6 and 2 (tests 5 and 6). For further comparison, the pulp was treated at a pH of about 2 in the absence of a complexing agent (test 7) and without any pretreatment (test 8). After each step, the pulp was washed with deionized water at pH 6.0. After that, the pulp was first dewatered to a pulp concentration of 25% and then diluted to a pulp concentration of 3% by weight. After a few minutes, the pulp was dewatered to a pulp concentration of 25% by weight. The overall washing effectiveness was therefore about 97%. The results after bleaching with hydrogen peroxide are shown in the table below. TABLE I
Aus der Tabelle geht hervor, daß die Behandlung von Weichholzzellstoff mit einem Komplexierungsmittel in einem eigenen Schritt, bei erhöhter Temperatur und einem pH-Wert im Bereich von 3.5 bis etwa 11 zu einer wesentlichen Verringerung der Kappa-Zahl und einer beträchtlichen Zunahme der Helligkeit sowie einer hohen Viskosität führt.The table shows that the treatment of softwood pulp with a complexing agent in a separate step, at elevated temperature and a pH in the range of 3.5 to about 11, leads to a significant reduction in the kappa number and a considerable increase in brightness as well as high viscosity.
Der in Beispiel 1 verwendete mit Sauerstoff entholzte Sulfatzellstoff aus Weichholz wurde mit EDTA behandelt, mit Peressigsäure entholzt und mit Wasserstoffperoxid gebleicht, um die Wirkung des Waschens zwischen den einzelnen Schritten der Folge zu zeigen. Die Bedingungen bei der Behandlung mit einem Komplexierungsmittel waren die gleichen wie in Beispiel 1, außer daß der pH-Wert bei 5.7 lag (Test 1). Die Bedingungen beim Entholzen mit Peressigsäure und beim Bleichen mit Wasserstoffperoxid waren völlig die gleichen wie in Beispiel 1. In Test 1 wurde der Zellstoff wie in Beispiel 1 gewaschen, sowohl nach der Behandlung mit EDTA als auch nach dem Entholzen mit Peressigsäure. Zum Vergleich wurde der Zellstoff bei einem pH-Wert von 7, einer Temperatur von 25ºC und einer Zellstoffkonzentration von 8 Gew.-% und während 10 Min. mit 2 kg EDTA pro Tonne des trockenen Zellstoffs behandelt (Test 2). In Test 2 wurde der Zellstoff nach der Behandlung mit einem Komplexierungsmittel bis zu einer Zellstoffkonzentration von 25 Gew.-% entwässert. Nach dem Entholzen mit Peressigsäure wurde in Test 2 nicht gewaschen oder entwässert. Die Wirksamkeit des Waschens betrug etwa 97 % in Test 1 und etwa 74 % in Test 2. Die Ergebnisse nach dem Bleichen mit Wasserstoffperoxid (H&sub2;O&sub2;) gehen aus der nachstehenden Tabelle hervor. TABELLE II The oxygen-dewooded softwood sulphate pulp used in Example 1 was treated with EDTA, dewooded with peracetic acid and bleached with hydrogen peroxide to demonstrate the effect of washing between each step of the sequence. The conditions for treatment with a complexing agent were the same as in Example 1 except that the pH was 5.7 (Test 1). The conditions for dewooding with peracetic acid and bleaching with hydrogen peroxide were exactly the same as in Example 1. In Test 1 the pulp was washed as in Example 1 both after treatment with EDTA and after dewooding with peracetic acid. For comparison the pulp was treated with 2 kg of EDTA per tonne of dry pulp at a pH of 7, a temperature of 25ºC and a pulp concentration of 8% by weight for 10 minutes (Test 2). In Test 2, the pulp was dewatered after treatment with a complexing agent to a pulp concentration of 25 wt.%. After dewooding with peracetic acid, no washing or dewatering was carried out in Test 2. The washing efficiency was about 97% in Test 1 and about 74% in Test 2. The results after bleaching with hydrogen peroxide (H₂O₂) are shown in the table below. TABLE II
Aus der Tabelle geht hervor, daß die Behandlung von Weichholzzellstoff mit einem Komplexierungsmittel bei hoher Temperatur und anschließendes Waschen gemäß der Erfindung eine viel stärkere Verringerung der Kappa-Zahl und eine viel stärkere Zunahme der Helligkeit mit einem geringen Verbrauch an Wasserstoffperoxid und einer im wesentlichen erhaltenen Festigkeit des Zellstoffs ergibt als die Behandlung bei Raumtemperatur mit anschließendem Entwässern.It can be seen from the table that the treatment of softwood pulp with a complexing agent at high temperature followed by washing according to the invention results in a much greater reduction in the kappa number and a much greater increase in brightness with a low consumption of hydrogen peroxide and a substantially maintained strength of the pulp than the treatment at room temperature followed by dewatering.
Der in Beispiel 1 verwendete mit Sauerstoff entholzte Sulfatzellstoff aus Weichholz wurde mit EDTA behandelt, mit Peressigsäure entholzt und mit Wasserstoffperoxid gebleicht, um die Wirkung der Peressigsäure und der getrennten Schritte der Folge gemäß der Erfindung zu zeigen. Die Bedingungen bei der Behandlung mit einem Komplexierungsmittel waren die gleichen wie in Beispiel 1, außer daß der pH-Wert bei 5.7 lag. Die Bedingungen beim Entholzen mit Peressigsäure waren die gleichen wie in Beispiel 1, außer daß 11.2 kg Peressigsäure pro Tonne des trockenen Zellstoffs zugegeben wurden. Die Bedingungen beim Bleichen mit Wasserstoffperoxid waren die gleichen wie in Beispiel 1. In Test 1 wurde der Zellstoff mit EDTA behandelt, mit Peressigsäure entholzt und mit Wasserstoffperoxid gebleicht. In Test 2 wurde der Zellstoff mit Peressigsäure in Gegenwart von EDTA entholzt, wonach der Zellstoff mit Wasserstoffperoxid gebleicht wurde. Beim Entholzen in Gegenwart von EDTA in Test 2 betrug der pH-Wert 5.1, die Temperatur 90ºC und die Behandlungszeit 1 Std. In Test 3 wurde der Zellstoff mit EDTA behandelt, wonach er mit Peressigsäure in Gegenwart von Wasserstoffperoxid entholzt und gebleicht wurde. Während des Entholzens und Bleichens in Test 3 betrug die Temperatur 1 Std. 70ºC, wonach sie auf 90ºC erhöht und 4 Std. gehalten wurde, wobei der pH-Wert bei 11.1 lag. Zum Vergleich wurde der Zellstoff mit EDTA behandelt und mit Wasserstoffperoxid gebleicht (Test 4). Nach jedem Schritt wurde der Zellstoff wie in Beispiel 1 gewaschen. Die Ergebnisse nach dem Bleichen mit Wasserstoffperoxid (H&sub2;O&sub2;) gehen aus der nachstehenden Tabelle hervor. TABELLE III The oxygen-dewooded softwood sulfate pulp used in Example 1 was treated with EDTA, dewooded with peracetic acid and bleached with hydrogen peroxide to demonstrate the effect of the peracetic acid and the separate steps of the sequence according to the invention. The conditions for treatment with a complexing agent were the same as in Example 1 except that the pH was 5.7. The conditions for dewooding with peracetic acid were the same as in Example 1 except that 11.2 kg of peracetic acid was added per ton of dry pulp. The conditions for bleaching with hydrogen peroxide were the same as in Example 1. In Test 1, the pulp was treated with EDTA, dewooded with peracetic acid and bleached with hydrogen peroxide. In Test 2, the pulp was dewooded with peracetic acid in the presence of EDTA, after which the pulp was bleached with hydrogen peroxide. During dewooding in the presence of EDTA in Test 2, the pH was 5.1, the temperature was 90ºC and the treatment time was 1 hour. In Test 3, the pulp was treated with EDTA, after which it was dewooded and bleached with peracetic acid in the presence of hydrogen peroxide. During dewooding and bleaching in Test 3, the temperature was 70ºC for 1 hour, after which it was increased to 90ºC and maintained for 4 hours, with the pH at 11.1. For comparison, the pulp was treated with EDTA and bleached with hydrogen peroxide (Test 4). After each step, the pulp was washed as in Example 1. The results after bleaching with hydrogen peroxide (H₂O₂) are shown in the table below. TABLE III
Aus der Tabelle geht hervor, daß Weichholzzellstoff, der gemäß der vorliegenden Erfindung in getrennten Schritten behandelt wird, eine wesentliche Verringerung der Kappa-Zahl und eine beträchtliche Zunahme der Helligkeit mit einem geringen Verbrauch an Wasserstoffperoxid und einer im wesentlichen erhaltenen Festigkeit des Zellstoffs zeigt.It can be seen from the table that softwood pulp treated in accordance with the present invention in separate steps shows a substantial reduction in kappa number and a considerable increase in brightness with a low consumption of hydrogen peroxide and substantially retained pulp strength.
Der in Beispiel 1 verwendete mit Sauerstoff entholzte Sulfatzellstoff aus Weichholz wurde mit EDTA behandelt, mit Peressigsäure entholzt und mit Wasserstoffperoxid gebleicht, um die Wirkung des pH-Werts beim Waschen auf die Helligkeit des Zellstoffs nach dem Bleichschritt zu zeigen. Die Bedingungen bei der Behandlung mit einem Komplexierungsmittel waren die gleichen wie in Beispiel 1, außer daß der pH-Wert bei 5.7 lag. Die Bedingungen beim Entholzen mit Peressigsäure waren die gleichen wie in Beispiel 1, außer daß der pH-Wert bei 6.1 lag. Die Bedingungen beim Bleichen mit Wasserstoffperoxid waren die gleichen wie in Beispiel 1. Nach jedem Schritt wurde der Zellstoff wie in Beispiel 1 gewaschen, außer daß der pH-Wert beim Waschen nach der Behandlung mit einem Komplexierungsmittel variiert wurde. Die Ergebnisse nach dem Bleichen mit Wasserstoffperoxid (H&sub2;O&sub2;) gehen aus der nachstehenden Tabelle hervor. TABELLE IV The oxygen-dewooded softwood sulfate pulp used in Example 1 was treated with EDTA, dewooded with peracetic acid, and bleached with hydrogen peroxide to demonstrate the effect of washing pH on the brightness of the pulp after the bleaching step. The complexing agent treatment conditions were the same as in Example 1 except that the pH was 5.7. The peracetic acid dewooding conditions were the same as in Example 1 except that the pH was 6.1. The hydrogen peroxide bleaching conditions were the same as in Example 1. After each step, the pulp was washed as in Example 1 except that the washing pH was varied after the complexing agent treatment. The results after bleaching with hydrogen peroxide (H₂O₂) are shown in the table below. TABLE IV
Aus der Tabelle geht hervor, daß gemäß der vorliegenden Erfindung behandelter Weichholzzellstoff eine wesentliche Zunahme der Helligkeit zeigt.It can be seen from the table that softwood pulp treated according to the present invention shows a significant increase in brightness.
Der in Beispiel 1 verwendete mit Sauerstoff entholzte Sulfatzellstoff aus Weichholz wurde mit EDTA behandelt, mit Peressigsäure entholzt und mit Wasserstoffperoxid gebleicht, um die Wirkung des Gewichtsverhältnisses zwischen Peressigsäure und Wasserstoffperoxid in der Gleichgewichtsperessigsäure und die Wirksamkeit des Waschens zwischen Entholzen und Bleichen zu zeigen. Die Bedingungen bei der Behandlung mit einem Komplexierungsmittel waren die gleichen wie in Beispiel 1, außer daß der pH-Wert bei 5.7 lag. Die Bedingungen beim Entholzen mit Peressigsäure waren die gleichen wie in Beispiel 1, außer daß der pH-Wert 5.2 bis 6.3 betrug. Die Bedingungen beim Bleichen mit Wasserstoffperoxid waren die gleichen wie in Beispiel 1, außer daß die zugegebene Wasserstoffperoxidmenge 30 kg pro Tonne des trockenen Zellstoffs betrug, berechnet als 100 % Wasserstoffperoxid. In den Tests 1 bis 4 wurde der Zellstoff wie in Beispiel 1 gewaschen, d.h. mit einer Wirksamkeit des Waschens von etwa 97 %. In Test 5 lag die Wirksamkeit des Waschens bei etwa 67 %. Nach dem Entholzen mit Peressigsäure wurde in Test 6 nicht gewaschen oder entwässert. Die Ergebnisse nach dem Bleichen mit Wasserstoffperoxid (H&sub2;O&sub2;) gehen aus der nachstehenden Tabelle hervor. TABELLE V The oxygen-dewooded softwood sulfate pulp used in Example 1 was treated with EDTA, dewooded with peracetic acid and bleached with hydrogen peroxide to show the effect of the weight ratio between peracetic acid and hydrogen peroxide in the equilibrium peracetic acid and the washing efficiency between dewooding and bleaching. The conditions of treatment with a complexing agent were the same as in Example 1 except that the pH was 5.7. The conditions of dewooding with peracetic acid were the same as in Example 1 except that the pH was 5.2 to 6.3. The conditions of bleaching with hydrogen peroxide were the same as in Example 1 except that the amount of hydrogen peroxide added was 30 kg per ton of dry pulp, calculated as 100% hydrogen peroxide. In Tests 1 to 4, the pulp was washed as in Example 1, that is, with a washing efficiency of about 97%. In test 5, the effectiveness of washing was about 67%. After dewooding with peracetic acid, in test 6, no washed or dewatered. The results after bleaching with hydrogen peroxide (H₂O₂) are shown in the table below. TABLE V
Aus der Tabelle geht hervor, daß die Behandlung von Weichholzzellstoff gemäß der Erfindung zu einer beträchtlichen Zunahme der Helligkeit nach dem Entholzen mit Peressigsäure sowie nach dem Bleichen mit Wasserstoffperoxid führt.It can be seen from the table that the treatment of softwood pulp according to the invention leads to a considerable increase in brightness after dewooding with peracetic acid as well as after bleaching with hydrogen peroxide.
Mit Sauerstoff entholzter Sulfatzellstoff aus Weichholz mit einer Kappa-Zahl von 16.5, einer Helligkeit von 36.0 % ISO und einer Viskosität von 1010 dm³/kg wurde gemäß der Erfindung mit EDTA behandelt, mit Peressigsäure entholzt und mit Wasserstoffperoxid gebleicht, um die Bedeutung des pH-Werts bei der Vorbehandlung für die Zellstoffeigenschaften nach dem vorliegenden Verfahren zu zeigen. Die Bedingungen bei der Behandlung mit einem Komplexierungsmittel waren die gleichen wie in Beispiel 1, außer daß der pH-Wert bei 4.0 lag (Test 1). Die Peressigsäure war eine Gleichgewichtsperessigsäure mit einem Gewichtsverhältnis von 4:1 zwischen Peressigsäure und Wasserstoffperoxid. Die zugegebene Peressigsäuremenge betrug 5 kg pro Tonne des trockenen Zellstoffs, berechnet als 100 % Peressigsäure. Die Bedingungen beim Entholzen mit Peressigsäure waren die gleichen wie in Beispiel 1, außer daß der pH-Wert 5.8-6.1 betrug. Die Bedingungen beim Bleichen mit Wasserstoffperoxid waren die gleichen wie in Beispiel 1, außer daß die Zugabe von Wasserstoffperoxid 35 kg pro Tonne des trockenen Zellstoffs, berechnet als 100 % Wasserstoffperoxid, und der pH-Wert 11.2-12.0 betrug. Zum Vergleich wurde der Zellstoff unter den vorstehend angegebenen Bedingungen mit 2 kg EDTA pro Tonne des trockenen Zellstoffs behandelt, außer daß der pH-Wert bei 3.0, d.h. außerhalb des pH-Bereichs der vorliegenden Erfindung lag (Test 2). Nach jedem Schritt wurde der Zellstoff wie in Beispiel 1 gewaschen. Die Ergebnisse nach dem Bleichen mit Wasserstoffperoxid gehen aus der nachstehenden Tabelle hervor. TABELLE VI Oxygen-dewooded softwood sulphate pulp having a kappa number of 16.5, a brightness of 36.0% ISO and a viscosity of 1010 dm³/kg was treated with EDTA, dewooded with peracetic acid and bleached with hydrogen peroxide according to the invention to demonstrate the importance of the pH in the pretreatment for the pulp properties according to the present process. The conditions of treatment with a complexing agent were the same as in Example 1 except that the pH was 4.0 (Test 1). The peracetic acid was an equilibrium peracetic acid with a weight ratio of 4:1 between peracetic acid and hydrogen peroxide. The amount of peracetic acid added was 5 kg per ton of dry pulp, calculated as 100% peracetic acid. The conditions of dewooding with peracetic acid were the same as in Example 1 except that the pH was 5.8-6.1. The conditions of bleaching with hydrogen peroxide were the same as in Example 1, except that the addition of hydrogen peroxide was 35 kg per ton of dry pulp, calculated as 100% hydrogen peroxide, and the pH was 11.2-12.0. For comparison, the pulp was treated with 2 kg of EDTA per ton of dry pulp under the conditions given above, except that the pH was 3.0, ie outside the pH range of the present invention (Test 2). After each step, the pulp was washed as in Example 1. The results after bleaching with hydrogen peroxide are shown in the table below. TABLE VI
Aus der Tabelle geht hervor, daß die Behandlung von Weichholzzellstoff mit einem Komplexierungsmittel bei einem pH-Wert von mindestens 3.5, im Vergleich zu der Behandlung mit einem Komplexierungsmittel bei einem stärker sauren pH-Wert, zu einem Zellstoff mit überlegenen Eigenschaften führt.The table shows that treating softwood pulp with a complexing agent at a pH of at least 3.5 results in a pulp with superior properties compared to treating it with a complexing agent at a more acidic pH.
Der in Beispiel 6 verwendete mit Sauerstoff entholzte Sulfatzellstoff aus Weichholz wurde mit EDTA behandelt, mit Peressigsäure entholzt und mit Wasserstoffperoxid gebleicht (Test 1-2), um die Wirkung von Verweilzeit und Temperatur im Entholzungsschritt zu zeigen. Die Bedingungen bei der Behandlung mit einem Komplexierungsmittel waren die gleichen wie in Beispiel 1, außer daß der pH-Wert bei 5.7 lag. Die zugegebene Peressigsäuremenge betrug 10 kg pro Tonne des trockenen Zellstoffs, berechnet als 100 % Peressigsäure. Beim Entholzen mit Peressigsäure betrug der pH- Wert 6.0-6.5, die Temperatur 110ºC und die Zellstoffkonzentration 10 Gew.-%, während die Verweilzeit variiert wurde. Die Bedingungen beim Bleichen mit Wasserstoffperoxid waren die gleichen wie in Beispiel 1, außer daß der pH-Wert bei 11.0-11.1 lag. Zum Vergleich wurde der Zellstoff bei 40ºC entholzt, d.h. außerhalb des Temperaturbereichs der vorliegenden Erfindung (Test 34). Nach jedem Schritt wurde der Zellstoff wie in Beispiel 1 gewaschen. Die Ergebnisse nach dem Entholzen mit Peressigsäure gehen aus der nachstehenden Tabelle hervor. TABELLE VII The oxygen-dewooded softwood sulfate pulp used in Example 6 was treated with EDTA, dewooded with peracetic acid and bleached with hydrogen peroxide (Test 1-2) to show the effect of residence time and temperature in the dewooding step. The conditions of treatment with a complexing agent were the same as in Example 1 except that the pH was 5.7. The amount of peracetic acid added was 10 kg per ton of dry pulp, calculated as 100% peracetic acid. In dewooding with peracetic acid, the pH was 6.0-6.5, the temperature was 110°C and the pulp concentration was 10% by weight while the residence time was varied. The conditions of bleaching with hydrogen peroxide were the same as in Example 1 except that the pH was 11.0-11.1. For comparison, the pulp was dewooded at 40ºC, ie outside the temperature range of the present invention (Test 34). After each step, the pulp was washed as in Example 1. The results after dewooding with peracetic acid are shown in the table below. TABLE VII
Aus der Tabelle geht hervor, daß die Behandlung von Weichholzzellstoff mit Peressigsäure bei einer Temperatur im Bereich von 50ºC bis etwa 140ºC, im Vergleich zu einer Behandlung bei niedrigerer Temperatur, zu einem Zellstoff mit überlegenen Eigenschaften führt.It can be seen from the table that the treatment of softwood pulp with peracetic acid at a temperature in the range of 50ºC to about 140ºC results in a pulp with superior properties compared to a treatment at lower temperatures.
Mit Sauerstoff entholzter Sulfatzellstoff aus Weichholz mit einer Kappa-Zahl von 10.3, einer Helligkeit von 41.7 % ISO und einer Viskosität von 1000 dm³/kg wurde mit EDTA behandelt, mit zwei Typen von Peressigsäure entholzt und mit Wasserstoffperoxid gebleicht, um die Wirkung von Peressigsäure in verschiedenen Zusammensetzungen zu zeigen. Die Bedingungen bei der Behandlung mit einem Komplexierungsmittel waren die gleichen wie in Beispiel 1, außer daß der pH-Wert 5.5 und die EDTA-Menge 1.5 kg pro Tonne des trockenen Zellstoffs betrug. Die verwendeten Peressigsäuren waren eine Gleichgewichtsperessigsäure mit einem Gewichtsverhältnis zwischen Peressigsäure und Wasserstoffperoxid von 4:1 (Equil) und eine destillierte Peressigsäure, die im wesentlichen frei von Wasserstoffperoxid und Essigsäure war (Dist). Für beiden Typen der Peressigsäure betrug die zugegebene Menge 10 kg pro Tonne des trockenen Zellstoffs, berechnet als 100 % Peressigsäure. Die Bedingungen beim Entholzen mit Peressigsäure waren die gleichen wie m Beispiel 1, außer daß der pH-Wert bei 6-7 lag. Die Bedingungen beim Bleichen mit Wasserstoffperoxid waren die gleichen wie in Beispiel 1, außer daß die Zugabe von Wasserstoffperoxid 35 kg pro Tonne des trockenen Zellstoffs, berechnet als 100 % Wasserstoffperoxid, der pH-Wert 11.5 und die Temperatur in Test 2 und 4 110ºC betrug. Nach jedem Schritt wurde der Zellstoff wie in Beispiel 1 gewaschen. Die Ergebnisse nach dem Bleichen mit Wasserstoffperoxid gehen aus der nachstehenden Tabelle hervor. TABELLE VIII Oxygen-dewooded softwood sulfate pulp with a kappa number of 10.3, a brightness of 41.7% ISO and a viscosity of 1000 dm³/kg was treated with EDTA, dewooded with two types of peracetic acid and bleached with hydrogen peroxide to demonstrate the effect of peracetic acid in different compositions. The conditions of treatment with a complexing agent were the same as in Example 1 except that the pH was 5.5 and the amount of EDTA was 1.5 kg per ton of dry pulp. The peracetic acids used were an equilibrium peracetic acid with a weight ratio between peracetic acid and hydrogen peroxide of 4:1 (Equil) and a distilled peracetic acid substantially free of hydrogen peroxide and acetic acid (Dist). For both types of peracetic acid, the amount added was 10 kg per ton of dry pulp calculated as 100% peracetic acid. The conditions for dewooding with peracetic acid were the same as in Example 1 except that the pH was 6-7. The conditions for bleaching with hydrogen peroxide were the same as in Example 1 except that the addition of hydrogen peroxide was 35 kg per ton of dry pulp calculated as 100% hydrogen peroxide, the pH was 11.5 and the temperature in tests 2 and 4 was 110ºC. After each step, the pulp was washed as in Example 1. The results after bleaching with hydrogen peroxide are shown in the table below. TABLE VIII
Aus der Tabelle geht hervor, daß die Behandlung von Weichholzzellstoff gemäß der Erfindung zu Zellstoff mit ausgezeichneten Eigenschaften nach dem Bleichen zusammen mit einem geringen Verbrauch an Bleichmitteln in der Folge führt.It can be seen from the table that the treatment of softwood pulp according to the invention results in pulp with excellent properties after bleaching together with a low consumption of bleaching agents thereafter.
Der in Beispiel 8 verwendete mit Sauerstoff entholzte Sulfatzellstoff aus Weichholz wurde mit EDTA behandelt, mit Peressigsäure entholzt und mit Wasserstoffperoxid gebleicht, um die Wirkung der Gesamtmenge an Bleichmitteln und ihrer Verteilung zwischen dem Entholzungs- (Schritt 2) und Bleichschritt (Schritt 3) zu zeigen. Die Bedingungen bei der Behandlung mit einem Komplexierungsmittel waren die gleichen wie in Beispiel 1, außer daß der pH-Wert 5.5 und die EDTA-Menge 1.5 kg pro Tonne des trockenen Zellstoffs betrug. Die verwendete Peressigsäure war eine destillierte Peressigsäure, die im wesentlichen frei von Wasserstoffperoxid und Essigsäure war. Die zugegebene Peressigsäuremenge variierte zwischen 11 und 80 kg pro Tonne des trockenen Zellstoffs, berechnet als 100 % Peressigsäure. Die Bedingungen beim Entholzen mit Peressigsäure waren die gleichen wie in Beispiel 1, außer daß der pH-Wert bei 6-7 lag. Die zugegebene Menge an Wasserstoffperoxid variierte zwischen 2 und 30 kg pro Tonne des trockenen Zellstoffs, berechnet als 100 % Wasserstoffperoxid. Die Bedingungen beim Bleichen mit Wasserstoffperoxid waren die gleichen wie in Beispiel 1, außer daß der pH-Wert bei 11.5 lag. Die Gesamtmenge an Wasserstoffperoxid und Peressigsäure, berechnet als 100 % Wasserstoffperoxid, betrug 20 kg pro Tonne des trockenen Zellstoffs in Test 1-4 und 40 kg pro Tonne des trockenen Zellstoffs in Test 5-8. Der Anteil der Peressigsäure (berechnet als 100 % Wasserstoffperoxid) in Schritt 2 ist auch als Prozentsatz der Gesamtmenge angegeben. Nach jedem Schritt wurde der Zellstoff wie in Beispiel 1 gewaschen. Die Ergebnisse nach dem Bleichen mit Wasserstoffperoxid gehen aus der nachstehenden Tabelle hervor. TABELLE IX The oxygen-dewooded softwood sulfate pulp used in Example 8 was treated with EDTA, dewooded with peracetic acid and bleached with hydrogen peroxide to show the effect of the total amount of bleaching agents and their distribution between the dewooding (step 2) and bleaching steps (step 3). The conditions for treatment with a Complexing agents were the same as in Example 1 except that the pH was 5.5 and the amount of EDTA was 1.5 kg per ton of dry pulp. The peracetic acid used was a distilled peracetic acid essentially free of hydrogen peroxide and acetic acid. The amount of peracetic acid added varied between 11 and 80 kg per ton of dry pulp, calculated as 100% peracetic acid. The conditions of dewooding with peracetic acid were the same as in Example 1 except that the pH was 6-7. The amount of hydrogen peroxide added varied between 2 and 30 kg per ton of dry pulp, calculated as 100% hydrogen peroxide. The conditions of bleaching with hydrogen peroxide were the same as in Example 1 except that the pH was 11.5. The total amount of hydrogen peroxide and peracetic acid, calculated as 100% hydrogen peroxide, was 20 kg per tonne of dry pulp in tests 1-4 and 40 kg per tonne of dry pulp in tests 5-8. The amount of peracetic acid (calculated as 100% hydrogen peroxide) in step 2 is also given as a percentage of the total. After each step, the pulp was washed as in Example 1. The results after bleaching with hydrogen peroxide are shown in the table below. TABLE IX
Aus der Tabelle geht hervor, daß nach dem Entholzen und Bleichen gemäß der vorliegenden Erfindung ausgezeichnete Zellstoffeigenschaften erzielt werden können.It can be seen from the table that excellent pulp properties can be achieved after dewooding and bleaching according to the present invention.
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