DE736070C

DE736070C - Process for treating pulp

Info

Publication number: DE736070C
Application number: DED78329D
Authority: DE
Inventors: Dr Emil Scheller
Original assignee: Degussa GmbH
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1938-07-01
Filing date: 1938-07-01
Publication date: 1943-06-07

Description

Verfahren zum Behandeln von Zellstoff Die Erfindung. bezieht sich auf die Behandlung von Zellstoff aller Art, wie Sulfitzellstoff, Natronzellstoff oder Sulfatzellstoff, mit Chlor und aktivem Sauerstoff aus Wasserstoffsuperoxyd oäer solches liefernden Stoffen.Method of treating pulp The invention. refers to on the treatment of all types of pulp, such as sulphite pulp, soda pulp or sulphate pulp, with chlorine and active oxygen from hydrogen peroxide or other such supplying substances.

Es gibt bereits eine große Anzahl von Verfahren, die die Behandlung derartiger- Zellstoffe, insbesondere die Bleichung dieser Zellstoffe, zum Gegenstand haben. Dabei hat man die Zellstoffe mit Chlor oder mit aktivem Sauerstoff behandelt oder auch. z. B. nach den .amerikanischen Patents.chriften 1998 389 und 2 o26 o68 der Erfinderin beide Behandlungsweisen kombiniert. Bei diesen Kombinationsverfahren hat man es als selbstverständlich und unerläßlich gehalten, zwischen den Teilbehandlungen einen gründlichen Waschvorgang einzuschalten oder zumindest die erste Bleichflotte vor der Einwirkung des weiteren Bleichmittels möglichst weitgehend zu entfernen. So hat man nach der deutschen Patentschrift 541303 Zellstoff mit Chlor vorgebleicht und erst nach dem gründlichen Abziehen der Holländerflüssigkeit mit einem Sauerstoff abgebenden Bleichmittel in @ alkalischer Lösung; z. B. Natriumsuperoxyd, in Gegenwart von Natriumsiliaat fertig gebleicht.There are already a large number of processes which deal with the treatment of such pulps, in particular the bleaching of these pulps. The pulp has been treated with chlorine or with active oxygen or else. z. B. according to the .american Patents.chriften 1 998 389 and 2 026 068 the inventor combined both methods of treatment. With these combination processes it has been taken for granted and indispensable to switch on a thorough washing process between the partial treatments or at least to remove the first bleaching liquor as far as possible before the action of the further bleaching agent. For example, according to German patent 541 303, cellulose was pre-bleached with chlorine and only after the Dutch liquid had been thoroughly removed with an oxygen-releasing bleach in an alkaline solution; z. B. sodium peroxide, ready-bleached in the presence of sodium lilate.

Andererseits hat man nach dem Verfahren der deutschen Patentschrift 573 341 den Zellstoff nach der Chlorbleiche weitgehend, beispielstveise bis zu einer Konzentration. von 35 bis 4o1/0, entwässert, bevor man ihn mit aktivem Sauerstoff in. alkalischen oder neutralen Medien, beispielsweise mit Natrium-Superoxyd, in Gegenwart von - Wasserglas nachbehandelt: Da im allgemeinen derart gebleicht wird, daß der Zellstoff etwa 6 bis 71/, der Bleichflotte ausmacht, muß der auf -35 bis -40 '/" entwässerte Zellstoff wieder verdünnt werden. -Für .dieses Vorgehen der bekannten Verfahren war wohl folgender Grund maßgebend: -Wenn man Zellstoff z. B. mit Chlor vorbleicht -und isodann anschließend auswäscht, so fällt ein mehr oder weniger stark gefärbtes Waschwasser an. Es erschien-nötig, die-hierbei ausgewaschenen Stoffe zu entfernen,-nich: nur tim die nachfolgenden Teilbleichen günstig zu beeinflussen, sondern auch weil man befürchten mußte, daß die Verunreinigungen einen unnötigen Verbrauch an Bleichmitteln,. insbesondere- Wasserstoffsuperoxyd, bei den: nachfolgenden Teilbleichen zur Folge haben würden.On the other hand, one has according to the method of the German patent specification 573 341 the pulp largely after chlorine bleaching, for example up to one Concentration. from 35 to 4o1 / 0, dehydrated before giving him active oxygen in. alkaline or neutral media, for example with sodium superoxide, in Presence of - water glass after-treated: Since bleaching is generally carried out in this way, that the pulp makes up about 6 to 71 /, of the bleaching liquor, it must be at -35 to -40 '/ "dehydrated pulp must be diluted again known method was probably the following reason: -When you use cellulose z. B. pre-bleached with chlorine -and then washes out afterwards, so falls a more or less strongly colored wash water. It seemed necessary to wash them out To remove substances, -not: only tim the subsequent partial bleaches favorable to influence, but also because one had to fear that the impurities unnecessary consumption of bleach. in particular- hydrogen peroxide, would result in the following partial bleaching.

Die Erfindung beruht im Gegensatz hierzu auf der Feststellung, daß die Verunreinigungen aus der Chlorbleiche eine stabilisierende Wirkung auf Wasserstoffsuperoxyd bzw. Peroxyde besitzen, so daß man Zellstoff zuerst mit Chlor bzw. aktivem Chlor und unmittelbar darauf ohne Auswaschen mit aktivem Sauerstoff behandeln kann.In contrast, the invention is based on the finding that the impurities from chlorine bleach have a stabilizing effect on hydrogen peroxide or peroxides, so that pulp is first mixed with chlorine or active chlorine and can then immediately treat with active oxygen without washing out.

Erfindungsgemäß wird derart. gearbeitet, daß man den Zellstoff zuerst mit Chlor oder mit aktivem Chlor, z. B. aus Chlorkalk oder Natriumhypochlorit, bleicht und unmittelbar darauf der Bleichflotte aktiven Sauerstoff in Form von Wasserstoffsuperoxyd oder von Natriumsuperoxyd, Natriumperborat, Natriumpercarbonat, Natritunpexphosphat oder anderen Stoffen zusetzt, die unter den Arbeitsbedingungern mit Wasser Wasserstoffsuperoxyd bilden.According to the invention is such. worked that you can get the pulp first with chlorine or with active chlorine, e.g. B. from chlorinated lime or sodium hypochlorite, bleaches and immediately afterwards the bleaching liquor with active oxygen in the form of hydrogen peroxide or of sodium peroxide, sodium perborate, sodium percarbonate, sodium pexphosphate or other substances that under the working conditions with water hydrogen peroxide form.

Man kann auch in der ersten -Stufe der Cellulose zuerst mit elementarem Chlor und sodann anschließend mit Hypochlorit behandeln. Die Chlorbleiche kann bei mäßig erhöhten Temperaturen etwa zwischen 40 und 8o° durchgeführt werden. Die Menge an elementarem bzw. aktivem Chlor kann beliebig verändert werden. Im allgemeinen wird sie so bemessen, daß nur eine teilweise Bleiche des Zellstoffs erreicht wird.One can also first start with elemental cellulose in the first stage Treat chlorine and then hypochlorite. The chlorine bleach can be used in moderately elevated temperatures between about 40 and 80 ° can be carried out. The amount elementary or active chlorine can be changed as required. In general it is dimensioned so that only partial bleaching of the pulp is achieved.

Während der Peroxydbehandlung kann man stabilisierend wirkende Stoffe, wie Wasserglas, zusetzen. Doch ist dies nick erforderlich, da die Verunreinigungen aus der Chlorbleiche als Stabilisatoren wirken.During the peroxide treatment you can use stabilizing substances, like water glass, add. However, this nick is necessary because of the impurities from chlorine bleach act as stabilizers.

Abgesehen von dieser Möglichkeit des Verzichts auf die Stabilisatoren bietet das neue Verfahren auch noch erhebliche wirtschaftliche Vorteile. - Bei denn bisher üblichen Auswaschen bzw. Entfernen der ersten Bleichflotte benötigte man sehr große Mengen Waschwasser. Ferner wurde durch das Ausyvaschen, Entfernen der Bleichflotte oder Entwässern des Zellstoffs die Löslichkeitsfähigkeit der Bleichapparaturen vermindert. Diese Nachteile werden erfindungsgemäß vezmieden.Apart from this possibility of doing without the stabilizers the new process also offers considerable economic advantages. - By then Previously customary washing out or removal of the first bleaching liquor was required very large amounts of washing water. Furthermore, by Ausyvaschen, removing the Bleaching liquor or dewatering of the pulp, the solubility of the bleaching equipment reduced. These disadvantages are avoided according to the invention.

Es ist bereits bekannt, Zellstoff zuerst rrlt Chlor bzw. aktivem Chlor und anschließend ohne auszuwaschen mit Manganat bzw. Permanganat zu bleichen. Diese letzte Bleiche hat bekanntlich den Nachteil, daß das gebildete Mangandioxyd, das sich auf den Fasern ablagert, durch schweflige Säure entfernt werden- muß, wobei die gebleichte Faser geschwächt wird. Auch ist es vielfach gär nicht möglich, das Mangandioxyd durch Behandlung mit schwefliger Säure vollkommen zu entfernen, so daß die Ware zielfach einen Stich ins Bräune erhält. Schließlich muß die schweflige Säure durch gründliches Auswaschen vollkommen entfernt werden, wozu sehr erhebliche Waschwassermengen notweildig sind, deren Ersparnis nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gerade angestrebt wird. - Im Gegensatz zu diesem: bekannten Verfahren wird die zweite Stufe des erfindungsgemäßen Bleichverfahrens in an sich bekannter_ Weise mit aktivem Sauerstoff aus Wasserstoffsuperoxyd oder solches liefernden Stoffen durchgeführt.It is already known that pulp first rrlt chlorine or active chlorine and then bleaching with manganate or permanganate without washing out. These Last bleach is known to have the disadvantage that the manganese dioxide formed, the deposited on the fibers, must be removed by sulphurous acid, whereby the bleached fiber is weakened. Also, it is often not possible that To remove manganese dioxide completely by treatment with sulphurous acid, see above that the goods are given a tan in a targeted manner. Finally, the sulphurous Acid can be completely removed by thorough washing, which is very substantial Amounts of wash water are necessary, the saving of which by the method according to the invention is currently being sought. - In contrast to this: known method becomes the second Stage of the bleaching process according to the invention in a manner known per se with active Oxygen from hydrogen peroxide or such supplying substances carried out.

In Ausübung des Verfahrens kann man bei einer oder mehreren der beschriebenen Teilbehandlungen den molekularen Sauerstoff fernhalten. Dies läßt sich durch Arbeiten mit Kugelkochern oder auch dadurch erreichen, daß durch ständiges Bedeckthalten der Cellulose mit der Flotte ein Abschluß von der Atmosphäre bewirkt wird. Dabei muß man auch noch dafür sorgen, daß die Alkalität der Flotte nicht so hoch ist, daß, besonders bei höheren Temperaturen, eine Abspaltung von molekularem Sauerstoff aus deni Peroxyd stattfindet. Es ist zwar an und für sich bekannt daß molekularer Sauerstoff im alkalischen Medium auf Cellulose abbauend wirkt. Doch konnte man hieraus nicht voraussehen, wie sich der molekulare Sauerstoff in Gegenwart der aus der vorhergehenden Hypochloritbleiche stammenden Verunreinigungen verhält. Es ist mitunter von Vorteil, molekularen Sauerstoff auch während der Hyporhloritblei,che fernzuhalten. Arbeitet man dagegen zuerst mit freiem Chlor, so braucht man mitunter für das Fernhalten von Sauerstoff nicht zu sorgen, Andererseits gibt das Arbeiten in Gegenwart von molekularem Sauerstoff ein Mittel in die Hand, um erfindungsgemäß auch Zellstoffe zu erzielen, die Lösungen von verminderter Viscosität ergeben. Diese Zellstoffe besitzen ebenfalls ausgezeichnete Eigenschaften, lassen sich jedoch vermöge der geringeren Viscosität ihrer Lösungen für bestimmte Zwecke, z. B. für die Herstellung von Lacken, besonders gut verwenden. Die Regelung bzw. Verminderung des Gehaltes an molekularem Sauerstoff läßt sich durch entsprechende Führung der Flotte, durch Arbeiten in Kugelkochern, durch entsprechendes Bedeckthalten des Zellstoffs oder auch durch Behandlung mit Gasen von vermindertem Sauerstoffgehalt bewirken.In exercising the method, one or more of the described Partial treatments keep molecular oxygen away. This can be done by working with ball stoves or by constantly keeping them covered the cellulose is sealed off from the atmosphere with the liquor. Included you also have to make sure that the alkalinity of the liquor is not so high, that, especially at higher temperatures, an elimination of molecular oxygen from the peroxide takes place. It is known in and of itself that molecular Oxygen in an alkaline medium has a degrading effect on cellulose. But you could get out of this do not foresee how the molecular oxygen will be in the presence of the one from the previous one Hypochlorite bleach-derived impurities. It is sometimes an advantage molecular oxygen even during the hyporhlorite lead to keep away. Is working on the other hand, if you first use free chlorine, you sometimes need to keep away Not having to worry about oxygen, on the other hand, there are working in the presence of molecular oxygen a means at hand, according to the invention, pulp to achieve that result in solutions of reduced viscosity. These pulps also have excellent properties, but can by virtue of the lower viscosity of their solutions for certain purposes, e.g. B. for manufacturing of paints, use particularly well. The regulation or reduction of the salary Molecular oxygen can be passed through by appropriate guidance of the liquor Working in pebbles by keeping the pulp covered accordingly or also effect by treatment with gases with reduced oxygen content.

Statt dessen kann man erfindungsgemäß auch bei unbeschränkter Zufuhr von lnoleku- i larem Sauerstoff arbeiten, wenn man die Alkalität der Flotte bzw. der Flotten niedrighält. So kann man erfindungsgemäß einen Abbau des Zellstoffs auch bei Gegenwart unbeschränkter Mengen molekularen Sauerstoffs vermeiden, wenn man die Alkalität niedriger als o,o5% berechnet, als NaOH vorteilhaftniedriger als o,o2 bis o;oz°/o hält. Diese zulässigen Konzentrationen hängen im allgemeinen v an der Temperatur der Bleichflotte. ab. Arbeitet man z: B. während der Peroxydbleiche bei Temperaturen von etwa 5o bis 70°, so genügt im allgemeinen eine obere Grenze der Alkalität der Flotte von etwa o,oi bis o,o2 °/o. Bei höheren Temperaturen muß dann die Alkali:tät entsprechend noch weiter vermindert werden.Instead, according to the invention, it can also be used with an unlimited supply of molecular oxygen, if the alkalinity of the liquor or keeping the fleets low. So you can according to the invention a degradation of the pulp even in the presence of unlimited amounts of molecular oxygen avoid if the alkalinity is calculated to be lower than 0.05%, advantageously lower than NaOH as o, o2 to o; oz ° / o holds. These allowable concentrations depend in general v on the temperature of the bleaching liquor. away. If you work, for example, during peroxide bleaching at temperatures of about 50 to 70 °, an upper limit is generally sufficient the alkalinity of the liquor from about o, oi to o, o2%. At higher temperatures must then the alkalinity can be further reduced accordingly.

Andererseits kann man, sofern ein Zellstoff von verminderter Viscosität erwünscht ist, einen milden Abbau des Zellstoffs dadurch bewirken, daß man die Alkalität der Flotte entsprechend erhöht, und zwar im - allgemeinen zwischen den Grenzen von etwa o,o5 bis ungefähr i0/0 oder= sogar A, (berechnet als Natriumhydroxyd), im übrigen jedoch bei unbeschränktem Luftzutritt arbeitet. Auch diese Alkalikonzentrationen hängen in ähnlicher Weise von der Temperatur ab, wie dies oben beschrieben worden ist. Die Vermeidung bzw. Regelung des Zellstoffabbaus ausschließlich durch Einstellung der Alkalkonzentrationen bringt den erheblichen Vorteil mit sich, daß ohne besondere apparative Abänderung oder .Vorkehrung geärbeitet werden kann, z. B. in offenen Bleichholländern; mitunter empfiehlt es sich, die Alkalität der Flotte auch während des Betriebes zu, überwachen und gegebenenfalls neu einzustellen, wenn im Verlauf der Behandlung, besonders während der Behandlung mit aktivem Sauerstoff, die Alkalität abnehmen sollte. Weiterhin kann erfindungsgemäß das Absäuern auch nach beendigter Behandlung des Zellstoffs mit Chlor bzw. aktivem Sauerstoff unmittelbar, d. h. ohne Waschen in der heißen Flotte selbst erfolgen. Auch hierdurch wird die gesamte Arbeitsweise einfacher, schneller und" mit einer besseren Ausnutzung- der Apparate verbunden.On the other hand, one can, provided a pulp of reduced viscosity is desirable to cause a mild degradation of the pulp by removing the alkalinity the fleet increased accordingly, generally between the limits of about 0.05 to about 10/0 or = even A, (calculated as sodium hydroxide), otherwise but works with unrestricted air access. Also these alkali concentrations depend on temperature in a similar manner as described above is. Avoiding or regulating pulp degradation solely through adjustment the alkali concentration has the significant advantage that without special Apparative modification or .Vorkehrung can be worked, z. B. in open Bleaching Dutch; Sometimes it is advisable to also check the alkalinity of the liquor during of the company, monitor it and, if necessary, readjust it, if in the process the alkalinity of the treatment, especially during the treatment with active oxygen should decrease. Furthermore, according to the invention, the acidification can also be carried out after it has ended Treatment of the pulp with chlorine or active oxygen directly, d. H. without Washing is done in the hot liquor itself. This also changes the entire way of working easier, faster and "connected with better utilization of the apparatus.

Claims

PATENT CLAIMS: .i. Process for treating pulp with chlorine and active oxygen from hydrogen peroxide or substances that supply such, characterized in that pulp is first bleached with chlorine or active chlorine and immediately afterwards adding active oxygen to the bleaching liquor.

2. Procedure according to claim i, characterized in that in the presence of molecular oxygen works and the alkalinity of the liquors in individual or several partial treatments lower than about 0.05% calculated as NaOH sets and maintains.

3. The method according to claim i, characterized in that, when working in the presence of unlimited amounts of molecular oxygen, the alkalinity of the liquor or the liquors is advantageously set within the limits of 3 to 0.05 calculated as NaOH, depending on the desired degree of viscosity of the finished product . q .. Process according to Claims i to 3, characterized in that the acidification, which is customary per se and which follows the treatment, is carried out without washing: