EP0258352A1 - Hochtemperatur-hochkonsistenz-schnellbleiche. - Google Patents

Hochtemperatur-hochkonsistenz-schnellbleiche.

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EP0258352A1
EP0258352A1 EP87901454A EP87901454A EP0258352A1 EP 0258352 A1 EP0258352 A1 EP 0258352A1 EP 87901454 A EP87901454 A EP 87901454A EP 87901454 A EP87901454 A EP 87901454A EP 0258352 A1 EP0258352 A1 EP 0258352A1
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EP
European Patent Office
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bleaching
disperser
rapid
carried out
chemicals
Prior art date
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EP87901454A
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EP0258352B1 (de
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Wolfgang Matzke
Harald Selder
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Sulzer Escher Wyss GmbH
Original Assignee
Sulzer Escher Wyss GmbH
Escher Wyss GmbH
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Publication date
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C9/00—After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
    • D21C9/10—Bleaching ; Apparatus therefor
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21B—FIBROUS RAW MATERIALS OR THEIR MECHANICAL TREATMENT
    • D21B1/00—Fibrous raw materials or their mechanical treatment
    • D21B1/04—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres
    • D21B1/12—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres by wet methods, by the use of steam
    • D21B1/14—Disintegrating in mills
    • D21B1/16—Disintegrating in mills in the presence of chemical agents

Definitions

  • the invention relates to high-temperature, high-consistency rapid bleaching of fibrous material for the production of paper.
  • the invention also relates to the rapid bleaching of fibrous material which has been prepared from waste paper.
  • the subject matter of the invention further relates to an oxidizing peroxide bleach, as well as to a reducing bleach made with dithionite as bleaching agent.
  • the dithionite is used as the bleaching agent, for example, in such a way that a thin material suspension with a 5% (weight) proportion of substance is heated to 60 ° C. and this material in a double-shaft mixer with 1-2% dithionite be mixed. This mixture is transferred to a bleaching tower, in which there is an upward flow and where the bleaching material remains for over 60 minutes.
  • Another method known with dithionite as the bleaching agent is the so-called MC, ie medium consistency method, in which a consistency of 15% (weight) fiber is used. In this case too, 1 - 2% dithionite is added to the material.
  • the mixer is a mixer pump, the so-called MC pump, which mixes the bleach quickly and well.
  • This object is achieved according to the invention in that the lead chemicals are added to the substance immediately after the thickened fibrous material has been heated up and immediately before a mixing process, which mixing process takes place in a short-term, intensive intensive snowmaker and in a time of less than 3 seconds is carried out. It was found to be particularly advantageous to carry out the mixing process in a disperser in which the mixture is forced through many narrow slots in the disperser set, where the material is simultaneously subjected to strong shear and impact stresses and the mixing process takes place within a second .
  • the high consistency of the fabric saves a great deal of thermal effort.
  • the disperger is particularly outstanding for this task as an intensive short-term bleaching mixer, because here the material is positively guided through mixing through many narrow slots under simultaneous strong shear and impact stress. This kneading brings the active chemical extremely quickly into the immediate vicinity of the fiber, where the chemical diffusion into the interior of the fiber then begins and occurs quickly.
  • the high consistency means an increase in the concentration of bleaching chemicals, ie after Mass effect law also an increase in the bleaching product.
  • interfering constituents of the fibrous material for example heavy metal ions which cause decomposition of the bleaching agent, one must naturally also expect a concentration of these interfering constituents if the consistency of the substance to be processed is increased. This must be countered by suitable measures, for example by so-called complexing, ie adding complexing agents.
  • Another advantage of this method is that it is possible to work at a temperature of, for example, 95 ° C., which is also required for hot dispersion to render the impurities mentioned harmless, so that no additional heating of the fiber material is required.
  • a temperature of, for example, 95 ° C. which is also required for hot dispersion to render the impurities mentioned harmless, so that no additional heating of the fiber material is required.
  • the dispersing temperature which should also be the bleaching temperature at the same time, must not be so high that this leads to excessive decomposition of the bleaching agent. This is achieved by - as mentioned above - working in a pressure-free area below 100 ° C.
  • the proposed method takes full advantage of a dithionite bleach.
  • the following characteristics characterize the dithionite bleach:
  • Your low activation energy i.e. the course of the reaction is largely determined by the diffusion of the bleaching agent into the fiber and less, or not at all, by catalytic, dissociative and concentrative processes.
  • the bleaching reaction rate is very high, for example 80-90% of the bleaching effect can be achieved in an effective bleaching time of 1 minute or less.
  • the reaction is practically complete after 5 minutes. This leads to the fact that instead of a larger bleaching tower for a dwell time of 60 minutes, a much smaller buffer container can be used because of the high reaction speed. This must be dimensioned for a maximum of 15 minutes dwell time. Because of the rapid bleaching agent blending in a period of about 1 second and because of the short and equal bleaching time, no measures are necessary to displace the air, as was the case in the past. Such a reducing process can also be carried out in the presence of air - p
  • FIG. 1 shows schematically a plant for carrying out the rapid bleaching according to the invention
  • FIG. 2 shows a partial longitudinal section through a disperser
  • Figure 3 shows a photographic Elick in an open disperser.
  • the fibrous material 1 which was prepared for the production of paper from waste paper, comes into a tearing screw apparatus 2, in which the screw is driven by a motor 3. The substance is transferred to a heating device 4.
  • the heated fibrous material falls into an input shaft 7 of a high-speed, short-term intensive mixer, in this case it is the disperser 11, ie the bleaching agent is already in the input shaft 7 for the thickened and heated fibrous material , the bleaching chemicals through a line 8, which opens into the input shaft 7, added.
  • the mixing process then begins directly in the area of a screw conveyor 21, which is accommodated in a housing 10 of the disperser 11 and is driven by a motor 9.
  • This screw 21 conveys the material into the chamber 20 of the disperser, in which it is flung radially outward, so that it comes into the teeth of the stator 18 or the rotor 17 of the disperser and leaves the disperser after this passage.
  • This mixing-dispersing process takes place in a time shorter than 1 second.
  • the material is positively guided over the screw 21, through the chamber 20, and through the teeth of the rotor 17 and the stator 18, it being between the teeth and when passing through the slots, which can be seen particularly well in FIG. 3 between the teeth , subjected to strong shear, impact and kneading stresses.
  • This passage through the Disperger set described does not only involve bleaching f »
  • the known arrangement of the stator 18 and the rotor 17 and their toothing can be seen particularly well from FIGS. 2 and 3.
  • the rotor 17 is carried and driven by a shaft 19 which is mounted in a housing 12 of the disperser. This shaft 19 is driven by a motor 13.
  • the speed of the rotor is relatively high. Depending on the diameter of the rotor, the speed is between 1000 - 3600 revolutions per minute.
  • the disperger set at lightning speed in less than 1 second.
  • the dispersed mixture is transferred from the disperser 11 into a buffer tank 14, in which the bleaching process is ended.
  • the bleached material is carried away as finished product through a line 15 for further processing. No special measures need to be taken to keep air away from the material.
  • the tank 14 is also opened to the atmosphere by a vent 16.
  • a mixture of wood-containing and wood-free waste paper was made in the pilot plant in a solvent at 15% consistency and 50 C with the addition of 0.2% complexing agent DTPA, 0.4% sodium hydroxide NaOH, 2% water glass and 0.5% water ⁇ Dissolved peroxide H Directory0_. After cleaning and sorting of the thick substance, the substance was washed on the Variosplit washer (R). The whiteness R 4 7 of the starting material was increased from 60.5 to 64.3% MgO. The fabric density of the washed fabric was 8.5%.

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Description

I
HOCHTEMPERATUR-HOCHKONSISTENZ-SCHNELLBLEICHE
Die Erfindung betrifft eine Hochtemperatur-Hochkon¬ sistenz-Schnellbleiche von Faserstoff zur Herstel¬ lung von Papier.
Die Erfindung bezieht sich auch auf die Schnell¬ bleiche von Faserstoff, der aus Altpapier aufberei¬ tet wurde. Der Gegenstand der Erfindung bezieht sich weiter auf eine oxidierende Peroxid-Bleiche, wie auch auf eine reduzierende, mit Dithionit als Bleichmittel vorgenommene Bleiche.
Beide erwähnten Bleiche-Arten sind heute üblicher¬ weise lange dauernde, temperaturaufwendige Pro¬ zesse, zu deren Durchführung auch aufwendige Bau¬ ten, beispielsweise hohe Bleichtürme als Reaktions- gefässe gebaut werden müssen, da der Bleichvorgang über eine Zeit von 1 - 2 Stunden dauert.
Nach einer heute üblichen Methode wird z.B. mit dem Dithionit als Bleichmittel so gearbeitet, dass eine Dünnstoff-Suspension mit 5%igem (Gewicht) Stoffan¬ teil auf 60 C aufgewärmt wird und dieses Material in einem Doppelwellen-Mischer 1 - 2% Dithionit bei¬ gemischt werden. Dieses Gemisch wird in einen Bleichturm überführt, in welchem ein Aufwärtsström herrscht und wo das Material zur Bleiche über 60 Minuten lange bleibt. Eine andere, mit Dithionit als Bleichmittel bekann¬ te Methode ist die sogenannte MC, d.h. Medium Con- sistency Methode, bei welcher mit einer Stoffdichte von 15% (Gewicht) Faser gearbeitet wird. Auch in diesem Falle werden 1 - 2% Dithionit dem Material zugemischt. Als Mischer dient eine Mischer-Pumpe, die sogenannte MC-Pumpe, die schnell und gut das Bleichmittel untermischt. Trotzdem muss bei dieser Methode für einen Luftabzug gesorgt werden, wozu die MC-Pumpe so eingerichtet ist, dass bei dem Mischvorgang gleichzeitig ein Luftabzug erfolgt. Da es sich hier um eine reduzierende Bleiche handelt, muss ohne Anwesenheit der Luft gearbeitet werden, die sonst eine Zersetzung des Bleichmittels durch Sauerstoff verursachen würde. Auch in diesem Fall wird das mit Bleichmittel versetzte Material eine Temperatur von ca. 60 C aufweisen und die Bleichzeit wird ca. 60 Minuten betragen. Wegen der höheren Konzentration kann bei dieser Methode ein wenig kleinerer Bleichturm verwendet werden, als dies bei der vorher erwähnten Dünnstoff-Methode notwendig war.
Was die oxidierende Bleiche mit Peroxidzusatz be¬ trifft, wurde bereits bei einer 15 - 30%igen Stoff¬ dichte gearbeitet. Die Chemikalien wurden der Sus¬ pension in einem langsam laufenden Disperser beige¬ mischt.
Die reduzierende Dithionit-Bleiche bei Stoffdichten über 15% wurde noch nicht verwirklicht. Es gibt eine US-PS 2 963 395, in welcher für eine Dithio¬ nit-Bleiche Stoffdichten von 20 - 50% und Tempera¬ turen von 38 - 110 C vorgeschlagen werden. Aller¬ dings muss dabei die Luft weitgehend entfernt, und es muss mit einem luftdichten Reaktionsbehälter gearbeitet werden.
Man wusste also, dass bei den Versuchen über eine Hochkonsistenz-Hochtemperatur-Schnellbleiche mit Dithionit als Bleichmittel eben das Entfernen bzw. Fernhalten der Luft notwendig war, was schwierig trotz aufwendiger Mittel erreichbar war, wobei die Aufwendungen die zu erwartenden Ersparnisse über¬ trafen.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Vorrichtung, eine Hochkonsistenz-Hochtemperatur-Sσhnellbleiche zu realisieren, bei der bei ungefähr gleichen Er¬ gebnissen, gegenüber den bisherigen Bleichmethoden Ersparungen erzielbar sind. Die Reaktionszeiten sollen verkürzt werden. Es soll in einem Stoffdichtebereich über 15% gearbeitet werden.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass dem Stoff die Bleiσh-Chemikalien unmittelbar nach einem Aufheizen des eingedickten Faserstoffes und unmittelbar vor einem Mischvorgang zugegeben werden, welcher Mischvorgang in einem schneilaufen¬ den Kurzzeit-Intensiv-Mischer und in einer Zeit von weniger als 3 Sekunden durchgeführt wird. Als besonders vorteilhaft wurde gefunden, den Mischvorgang in einem Disperger vorzunehmen, in welchem das Gemisch durch viele enge Schlitze der Disperger-Garnitur zwangsgeführt wird, wo gleich¬ zeitig das Material starken Scher- und Prallbean¬ spruchungen ausgesetzt wird und der Mischvorgang innerhalb einer Sekunde erfolgt.
Bei der reduzierenden Dithionit-Bleiche hat sich überraschenderweise gezeigt, dass wenn man in die¬ sem Hochtemperatur-Hochkonsistenz-Bereich arbextet, dass bei der intensiven und extrem kurzzeitigen Untermischung des reduzierenden Bleichmittels und wegen der hohen Reaktionsgeschwindigkeit des Bleichmittels keine besonderen Massnahmen zur Ver¬ drängung von Luft- bzw. Sauerstoff mehr notwendig sind, die bisher für unabdingbar gehalten wurden.
Durch die Hochkonsistenz des Stoffes wird ein grös- serer thermischer Aufwand erspart.
Aus der Literatur ist bekannt, dass man bei der Dithionitbleiche nur eine geringe Aktivierungsenergie benötigt, so dass der Diffusionsvorgang für die Bleichreaktion geschwindigkeitsbestimmend wird.
Es wurde erkannt, dass wegen der intensiven und extrem kurzzeitigen Untermischung des reduzierenden Bleichmittels die Bleichreaktion an den Fasern früher einsetzt, bevor das Sauerstoffempfindliche Bleichmittel eine Möglichkeit hat, für eine schädliche Zeitdauer mit Luft in Kontakt zu kommen.
Für diese Aufgabe als Intensiv-Kurzzeit-Bleich- mischer eignet sich der Disperger besonders hervor¬ ragend, weil hier der Stoff beim Mischen zwangsge¬ führt wird durch viele enge Schlitze unter gleich¬ zeitig starker Scher- und Prallbeanspruchung. Durch dieses Kneten wird die wirksame Chemikalie äusserst schnell in unmittelbare Nähe der Faser gebracht, wo dann gleichzeitig die Diffusion der Chemikalie in das Faserinnere beginnt und schnell erfolgt.
Es ist auch ein grosser Vorteil dieser Methode, dass dabei als Mischer ein Disperger verwendet wird, so dass in einem Gerät zwei Verfahrensauf¬ gaben erledigt werden: Durch Mischen der Einsatz der Bleich-Chemikalien und durch gleichzeitiges Dispergieren des Stoffes das Unschädlichmachen von Verunreinigungen, was bei Verarbeitung von Altpapier notwendig ist.
Mit dem Einsatz von Dispergern als Bleichmischer wird die bisherige Grenze der Bleichstoffdichten von ca. 15 - 18% auf etwa 30% und darüber angeho¬ ben, wodurch eine Reihe von reaktionskinetischen, energetischen und kombinatorischen Vorteilen ent¬ steht.
Die hohe Stoffdichte bedeutet eine Erhöhung der Konzentration an Bleich-Chemikalien, d.h. nach dem Massenwirkungsgesetz auch eine Erhöhung des Bleich¬ produktes. Bei Vorhandensein von störenden Bestand¬ teilen des Faserstoffes, z.B. Schwermetall-Ionen, die eine Zersetzung des Bleichmittelts hervorrufen, muss man naturgemäss auch mit einer Auf onzentration dieser störenden Bestandteile rechnen, wenn die Stoffdichte des zu verarbeitenden Stoffes erhöht wird. Dem muss durch geeignete Massnahmen, z.B. durch die sogenannte Komplexierung, d.h. Zugabe von Komplexbildnern entgegengetreten werden.
Ein weiterer Vorteil dieser Methode ist, dass mit einer Temperatur von beispielsweise 95 C gearbeitet werden kann, die auch für die Heissdispergierung zur Unschädlichmachung der erwähnten Verunreini¬ gungen erforderlich ist, so dass keine zusätzliche Erwärmung des Faserstoffes erforderlich wird. Dies muss als entscheidender Vorteil angesehen werden, da die thermischen Kosten bei der Dithionit-Bleiche stark ins Gewicht fallen. Es ist selbstverständ¬ lich, dass die Dispergertemperatur, die auch gleichzeitig Bleichtemperatur sein soll, nicht so hoch werden darf, dass dies zu einer übermässigen Zersetzung des Bleichmittels führt. Dies wird dadurch erreicht, dass - wie oben erwähnt - im drucklosen Bereich unter 100°C gearbeitet wird.
Als ein weiterer Erfolg wird die Einsparung eines grösseren Dünnstoff- oder MC-Bleichturmes mit der entsprechenden Pumpenausrüstung geschätzt werden. ? "
Die erwähnte Kombination von Dispergierungs- und Bleicheffekten führt zur Ersparnis eines sonst für einen dieser Effekte notwendigen Apparates.
Die vorgeschlagene Methode bringt voll die Vorteile einer Dithionit-Bleiche zur Geltung. Es sind fol¬ gende Merkmale, die die Dithionit-Bleiche auszeich¬ nen:
Ihre niedrige Aktivierungsenergie, d.h. der Reak¬ tionsablauf ist weitgehend durch die Diffusion des Bleichmittels in die Faser bestimmt und weniger, bzw. überhaupt nicht durch katalytische, dissozia- tive und konzentrative Vorgänge.
Die Reaktionsgeschwindigkeit bei der Bleiche ist sehr hoch, z.B. können 80 - 90% des Bleicheffektes in einer effektiven Bleichzeit von 1 Minute oder weniger erreicht werden. Nach 5 Minuten ist die Reaktion praktisch abgeschlossen. Das führt eben dazu, dass statt eines grösseren Bleichturmes für 60 Minuten Verweilzeit ein wesentlich kleinerer Pufferbehälter wegen der hohen Reaktionsgeschwin¬ digkeit verwendet werden kann. Dieser muss höch¬ stens für 15 Minuten Verweilzeit dimensioniert wer¬ den. Wegen der schnellen Bleichmitteleinmischung im Zeitraum von ca. 1 Sekunde und wegen der kurzen und gleich einsetzenden Bleichdauer sind keine Massnah¬ men zur Verdrängung der Luft, wie es früher der Fall war, notwendig. So kann auch ein solcher redu¬ zierender Prozess bei Anwesenheit von Luft geführt - S
werden. Dabei kommt es zu keiner wesentlichen Zer¬ setzung des Bleichmittels, so dass der erzielbare Weissgewinn bei gegebenem Bleichmitteleinsatz nur geringfügig unter oder gleich dem einer aufwendigen konventionellen Bleichmethode liegt.
Durch die erwähnte Kombination von Dispergierungs- und Bleicheffekten kann eine separate Bleichstufe erspart werden, da der Bleicheffekt des Prozesses gleichzeitig mit dem Dispergierungsschritt erfo'lgt.
Im weiteren wird der Erfindungsgegenstand anhand eines Zeichnungsblattes und der Beschreibung von Anwendungsbeispielen näher erklärt.
In dem Zeichnungsblatt zeigen:
Figur 1 schematisch eine Anlage zur Durchführung der erfindungsgemässen Schnellbleiche,
Figur 2 einen partiellen Längsschnitt durch einen Disperger,
Figur 3 einen photographischen Elick in einen geöffneten Disperger.
Der Faserstoff 1, der zur Herstellung von Papier aus Altpapier aufbereitet wurde, kommt in einen Zerreiss-Schnecke-Apparat 2, in welchem die Schnecke mittels eines Motors 3 angetrieben wird. Der Stoff wird in einen Heiz-Apparat 4 überführt. 9
dessen Schnecke mittels eines Motors 5 angetrieben wird und der über eine Dampfleitung 6 beheizt wird. In diesem Apparat wird der Faserstoff auf ca. 95 C aufgeheizt. Unmittelbar nach Verlassen des Apparats 4 fällt der aufgeheizte Faserstoff in einen Eingabeschacht 7 eines schnell laufenden Kurzzeit-Intensiv-Mischers, in diesem Fall handelt es sich um den Disperger 11, d.h. bereits in dem Eingabeschacht 7 wird dem eingedickten und aufge¬ heizten Faserstoff das Bleichmittel, die Bleich-Chemikalien durch eine Leitung 8, welche in den Eingabeschacht 7 mündet, zugegeben. Der Misch¬ vorgang beginnt dann unmittelbar im Bereich einer Förderschnecke 21, welche in einem Gehäuse 10 des Dispergers 11 untergebracht ist und von einem Mo¬ tor 9 angetrieben wird. Diese Schnecke 21 fördert das Material in die Kammer 20 des Dispergers, in welcher es radial auswärts zerschleudert wird, so dass es in die Verzahnung des Stators 18 bzw. des Rotors 17 des Dispergers kommt und nach diesem Durchgang den Disperger verlässt. Dieser Misch-Dis- pergier-Vorgang erfolgt in einer Zeit kürzer als 1 Sekunde. Das Material wird über die Schnecke 21, durch die Kammer 20, und durch die Verzahnung des Rotors 17 und des Stators 18 zwangsgeführt, wobei es zwischen den Zähnen und beim Durchgang durch die Schlitze, die besonders in Figur 3 zwischen den Zähnen gut zu sehen sind, starken Scher-, Prall- und Knetbeanspruchungen unterzogen wird. Bei diesem Durchgang durch die beschriebene Disperger-Garnitur erfolgt nicht nur das Beimischen des Bleichmittels f»
zu dem zu bleichenden Stoff, wodurch der Bleichvor¬ gang einsetzt, sondern auch der Dispergierungs- schritt, bei welchem die Unschädlichmachung von Verunreinigungen, z.B. Latexkleber erfolgt. Die bekannte Anordnung des Stators 18 und des Rotors 17 sowie ihre Verzahnung ist den Figuren 2 und 3 be¬ sonders gut entnehmbar. Dort ist auch ein Teil der Schnecke 21 zu sehen, die in die Kammer 20 das Ge¬ misch hineindrückt. Der Rotor 17 ist von einer Wel¬ le 19 getragen und angetrieben, welche in einem Gehäuse 12 des Dispergers gelagert ist. Diese Wel¬ le 19 ist von einem Motor 13 angetrieben. Die Dreh¬ zahl des Rotors liegt relativ hoch. Je nach dem Durchmesser des Rotors liegt die Drehzahl zwischen 1000 - 3600 Umdrehungen pro Minute. Dies bedingt den blitzschnellen Durchgang des Materials durch die Disperger-Garnitur in einer Zeit kürzer als 1 Sekunde. Das dispergierte Gemisch wird von dem Disperger 11 in einen Puffertank 14 überführt, in welchem der Bleichvorgang beendet wird. Das ge¬ bleichte Material wird als Fertigstoff durch eine Leitung 15 zur weiteren Verarbeitung weggeführt. Es müssen keine besonderen Massnahmen zum Fernhalten von Luft von dem Material vorgenommen werden. So ist auch der Tank 14 gegen die Atmosphäre geöffnet und zwar durch eine Entlüftung 16.
I. Beispiel für eine reduzierende Bleiche, die Dithionit-Bleiche. I -
Eine Mischung von vorwiegend holzfreiem; teil¬ weise gestrichenem und gefärbtem Altpapier wur¬ de in einer Pilotanlage bei 6% Stoffdichte und 45 C ohne Zugabe von Chemikalien aufgelöst. Nach einer Dickstoffreinigung mit anschliessen- der Sortierung wurde der Stoff mittels eines Variosplit-Wäschers (R) gewaschen. Die Stoff¬ dichte des gewaschenen Stoffes betrug 7,6% und sein Weissgehalt R4g7 54,2% MgO.
Nach Verdünnung auf 4,4% wurde in einer Sieb¬ presse auf 30,6% Stoffdichte eingedickt. Der Weissgehalt R.-_ betrug jetzt 54,7% MgO. Nach Durchlaufen eines Dispergers ohne Bleich-Chemi¬ kalien, wobei der Stoff vorher in einer Heiz¬ schnecke auf 95 C aufgewärmt wurde, wurde ein Weissgehalt R457 von 52,6% MgO gemessen.
Im entsprechenden Bleichversuch wurden im Ein- gabeschaσht des Dispergers nach der Heiz- schnecke in den aufgeheizten Stoff 1% Natrium-Dithionit Na-S-O. und 0,25% Komplex¬ bildner DTPA als verdünnte Lösung mit Hilfe einer Düse versprüht. Direkt anschliessend wur¬ de der Faserstoff in den Disperger eingespeist. Nach Durchlauf des Materials durch die Disper- ger-Garnitur wurde eine Probe genommen, von welcher nach verschiedenen Verweildauern die Weissgehalte R4e7 bestimmt wurden. Es wurden folgende Weissgehalte R4c7 gemessen: Beim Nullpunkt 61,3% MgO
Nach 5 Minuten 63,4% MgO
Nach 15 Minuten 63,5% MgO
Nach 30 Minuten 63,9% MgO
Mit der reduzierenden Hochkonsistenz-Hochtempe¬ ratur-Schnellbleiche unter Benutzung eines Dis¬ pergers als Intensiv-Kurzzeit-Bleichmischers konnte somit eine Anhebung des Weissgehaltes R4c7 um mehr als 11 Weisspunkte erzielt werden.
II. Beispiel für eine oxidierende Hochkonsistenz- Hochtemperatur-Bleiche, die Peroxid-Bleiche.
Eine Mischung von holzhaltigem und holzfreiem Altpapier wurde im Technikum in einem Stoff- löser bei 15% Stoffdichte und 50 C unter Zugabe von 0,2% Komplexbildner DTPA, 0,4% Natrium¬ hydroxid NaOH, 2% Wasserglas und 0,5% Wasser¬ stoffperoxid H„0_ aufgelöst. Nach einer Dick¬ stoffreinigung und Sortierung wurde der Stoff auf dem Variosplit-Wäscher (R) gewaschen. Dabei wurde der Weissgehalt R4 7 des Ausgangsstoffes von 60,5 auf 64,3% MgO gesteigert. Die Stoff¬ dichte des gewaschenen Stoffes betrug 8,5%.
Dieser Faserstoff wurde auf 3,3% Stoffdichte verdünnt, mit weiteren 0,7% Natrium¬ hydroxid NaOH und 0,1% Komplexbildner DTPA versetzt und anschliessend mittels einer Sieb- !J
presse auf 25,7% Stoffdichte eingedickt. Sein Weissgehalt 4C-7 lag jetzt bei 65,9% MgO. Nach Durchlaufen einer HeizSchnecke mit 5 Minuten Heizdauer sowie eines Dispergers - jeweils ohne Zugabe von Bleich-Chemikalien - betrugen die Stofftemperatur 95°C, die Stoffdichte 23% und der Weissgehalt R4ς7 64,1% MgO.
Im Versuch mit Zugabe von Bleich-Chemikalien wurden im Eingabeschacht vor dem Disperger in den aufgeheizten Stoff weitere 1% Wasser¬ stoffperoxid H202 als verdünnte Lösung mit Hil¬ fe einer Düse versprüht. Nach Passieren der Disperger-Garnituren wurden nach verschiedenen Verweildauern Proben genommen und die -Weissge- halte R4c7 gemessen. Dabei wurden folgende Er¬ gebnisse erzielt:
- beim Nullpunkt 65,6% MgO nach 5 Min. Bleichdauer 65,9% MgO nach 15 Min. Bleichdauer 67,0% MgO
- nach 30 Min. Bleichdauer 68,2% MgO
- nach 60 Min. Bleichdauer 68,2% MgO
Obwohl also der Faserstoff bereits mit Peroxid im Stofflöser vorgebleicht war, konnte hier mit der oxidierenden Hochtemperatur- Hochkon¬ sistenz-Bleiche unter Benutzung eines Disper¬ gers als Intensiv-Kurzzeit-Bleichmischer eine weitere Steigerung des Weissgehaltes 4 7 um 4,1 Weisspunkte von 64,1 auf 68,2% MgO erzielt werden.

Claims

- Ä-Patentansprüche
1. Hochtemperatur-Hochkonsistenz-Schnellbleiche von Faserstoff (1) zur Herstellung von Papier, dadurch gekennzeichnet, dass die Bleich-Chemi¬ kalien (8) dem Stoff unmittelbar nach einem Aufheizen (4) des eingedickten Faserstoffes und unmittelbar vor einem Mischvorgang zugegeben werden, welcher Mischvorgang in einem schnell¬ laufenden Kurzzeit-Intensiv-Mischer (11) und in einer Zeit von weniger als 3 Sekunden durchge¬ führt wird.
2. Schnellbleiche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischvorgang in einem Disperger (11) vorgenommen wird, in welchem das Gemisch durch viele enge Schlitze der Disperger-Garnitur (17, 18) zwangsgeführt wird, wo das Material gleichzeitig starker Scher- und Prallbeanspruchung ausgesetzt wird und der Mischvorgang innerhalb einer Sekunde erfolgt. -IT
3. Schnellbleiche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bleich-Chemi¬ kalien (8) in den Eingabeschacht des Disper¬ gers (11) vor die Transportschnecke (21) des Dispergers hineingespritzt werden.
4. Schnellbleiche nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Faserstoff (1) aus Altpapier aufbereitet wurde und dass das Aufheizen des Stoffes bis zu der Stufe vorge¬ nommen wird, welche auch für eine Heissdisper- gierung zur Zerkleinerung und Unschädlich¬ machung von Verunreinigungen notwendig ist, vorgenommen wird.
5. Schnellbleiche nach den Ansprüchen 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass dem Stoff (1) Peroxid-Bleich-Chemikalien zu einer Peroxid-Bleiche beigemischt werden.
6. Bleiche nach den Ansprüchen 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass dem Stoff Dithio- nit-Bleich-Chemikalien zur Durchführung einer reduzierenden Bleiche beigemischt werden.
7. Schnellbleiche nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Tempera¬ turbereich von 40 - 110 C gearbeitet wird.
8. Schnellbleiche nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Temperatur¬ bereich von 95 C gearbeitet wird. ι4
9. Schnellbleiche nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Stoff¬ dichtebereich von 20 - 50% (Gewicht) gearbeitet wird.
10. Schnellbleiche nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Stoffdichte¬ bereich von 30% (Gewicht) gearbeitet wird.
11. Schnellbleiche nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Bleichdauer von weniger als 15 Minu¬ ten, und dadurch, dass dem Disperger (11) ein Puffertank (14) nachgeschaltet ist, dessen Vo¬ lumen dieser Bleichdauer entspricht, und der zu der Atmosphäre entlüftet ist (16) .
12. Schnellbleiche nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Zersetzung des Bleichmittels durch die bei hoher Stoffdichte angereicherten störenden Bestandteile mittels Zugabe von Komplexbildnern entgegengewirkt wird.
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