EP0587822A1 - Procede pour blanchiment et la delignification de pates a papier chimiques. - Google Patents

Abstract

Procédé pour le blanchiment et la délignification d'une pâte à papier chimique consistant à soumettre la pâte à un traitement en trois étapes comprenant une première étape au moyen d'oxygène gazeux suivie par deux étapes avec, respectivement et dans un ordre indifférent, de l'ozone gazeux et de l'acide peroxymonosulfurique ou l'un de ses sels.

Description

  
 



   PROCEDE POUR BLANCHIMENT ET LA DELIGNIFICATION
 DE PATES A PAPIER CHIMIQUES.



   L'invention concerne un procédé pour le blanchiment et la délignification de pâtes à papier cellulosiques appartenant à la catégorie des pâtes chimiques.



     I1    est connu de traiter les pâtes à papier chimiques écrues obtenues par cuisson de matières lignocellulosiques au moyen d'une séquence d'étapes de traitement délignifiant et/ou blanchissant impliquant la mise en oeuvre de produits chimiques oxydants. La première étape d'une séquence classique de blanchiment de pâte chimique a pour objectif de parfaire la délignification de la pâte écrue telle qu'elle se présente après l'opération de cuisson. Cette première étape délignifiante est traditionnellement réalisée en traitant la pâte écrue par du chlore en milieu acide ou par une association chlore - dioxyde de chlore, en mélange ou en séquence.

  Dans les étapes de blanchiment qui suivent cette première étape délignifiante, on utilise, de manière conventionnelle depuis de nombreuses années, des réactifs chlorés tels que le dioxyde de chlore et   lthypo-    chlorite de sodium ou de calcium.



   Pour des raisons diverses, il s'avère utile, dans certaines situations, de pouvoir remplacer la première étape de délignification et les étapes au dioxyde de chlore ou à l'hypochlorite ultérieures par des traitements qui ne fassent plus appel à des réactifs chlorés.



   Dans le brevet US-A-4080249 (International Paper Co), on a proposé de blanchir de la pâte à papier cellulosique, notamment de la pâte kraft, au moyen d'une séquence exempte de réactifs chlorés commençant par une première étape à l'oxygène suivie d'une étape à l'ozone dans laquelle la consistance de la pâte était comprise entre 1 et 10   X    et d'au moins une autre étape comprenant du peroxyde d'hydrogène ou de l'acide peracétique en  milieu alcalin. Ce procédé connu présente toutefois le désavantage de donner lieu à une dégradation trop importante de la cellulose. Par ailleurs, il est difficile de produire simplement et à peu de frais des solutions diluées d'acide peracétique au moment même de son utilisation par réaction d'acide acétique et de peroxyde d'hydrogène étant donné la lenteur de la cinétique de la réaction.

  Il est de plus bien connu que le transport de solutions concentrées d'acide peracétique peut parfois poser des problèmes de sécurité.



   L'invention remédie à ces inconvénients des procédés connus, en fournissant un procédé nouveau de blanchiment et/ou de délignification de pâtes à papier chimiques qui permette d'atteindre simplement et à peu de frais des niveaux élevés de blancheur sans dégrader trop fortement la cellulose.



   A cet effet, l'invention concerne un procédé pour le blanchiment et la délignification d'une pâte à papier chimique au moyen d'une séquence de trois étapes de traitement ne faisant pas appel à des réactifs chlorés, selon lequel, dans une première étape, on traite la pâte écrue au moyen d'oxygène gazeux et, dans les deuxième et troisième étapes, on traite la pâte provenant de la première étape, avec, respectivement et dans un ordre indifférent, de l'ozone gazeux et de l'acide peroxymonosulfurique ou l'un de ses sels.



   Selon l'invention, par pâte à papier chimique, on entend désigner les pâtes ayant subi un traitement délignifiant en présence de réactifs chimiques tels que le sulfure de sodium en milieu alcalin (cuisson kraft ou au sulfate), l'anhydride sulfureux ou un sel métallique de l'acide sulfureux en milieu acide (cuisson au sulfite) ou en milieu alcalin, en présence éventuellement d'anthraquinone et de méthanol (pâtes ASAM telles que celles décrites dans "Das Papier, 40, 10A, 1986, pages   V1    à
V8, R. Patt et 0. Kordsachia. Herstellung von   Zellstoffen    unter
Verwendung von alkalischen   Sulfitlösungen    mit Zusatz von
Anthrachinon und Methanol").

  Les pâtes chimiques obtenues au moyen d'un des procédés de cuisson connus qui impliquent l'utilisation d'un solvant organique peuvent également servir de matière  première pour le procédé selon l'invention. Des exemples d'une telle pâte chimique sont la pâte organosolv, telle que par exemple la pâte acétosolv, ainsi que les pâtes à la soude caustique et au méthanol encore appelées "pâtes   MD".    Les pâtes semi-chimiques telles que celles où la cuisson a été réalisée à l'aide d'un sel de l'acide sulfureux en milieu neutre (cuisson au sulfite neutre encore appelée cuisson NSSC) peuvent aussi être blanchies par le procédé selon l'invention.



   L'invention s'adresse particulièrement aux pâtes ayant subi une cuisson kraft ou une cuisson ASAM et dont la teneur en lignine résiduelle après cuisson se situe dans la plage d'indices kappa compris entre 8 et 40 selon le type d'essence de bois dont elles proviennent et l'efficacité du processus de cuisson. Tous les types de bois utilisés pour la production de pâtes chimiques conviennent pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention et, en particulier ceux utilisés pour les pâtes kraft ou ASAM, à savoir les bois résineux comme, par exemple, les diverses espèces de pins et de sapins et les bois feuillus comme, par exemple, l'eucalyptus, le hêtre, le chêne et le charme.



   Par réactifs chlorés, on désigne les réactifs contenant du chlore dans leur molécule, tels que le chlore moléculaire en solution aqueuse acide, le dioxyde de chlore ou l'hypochlorite d'un métal alcalin ou alcalino-terreux.



   La première étape de la séquence de traitement du procédé selon l'invention consiste en un traitement au moyen d'oxygène gazeux. Ce traitement par l'oxygène s'effectue par mise en contact de la pâte écrue avec de l'oxygène gazeux sous une pression comprise entre 20 et 1000 kPa en présence d'un composé alcalin en quantité telle que le poids de composé alcalin par rapport au poids de la pâte sèche soit compris entre 0,5 et 4,0   t.    Le traitement de la pâte par l'oxygène peut aussi se faire en présence d'un agent protecteur de la cellulose tel que les sels solubles de magnésium, les agents séquestrants organiques comme les acides polycarboxyliques ou phosphoniques. Les sels de magnésium sont préférés, en particulier, le sulfate de magnésium employé à raison de 0,02 à 1   X    en poids par rapport à  la pâte sèche.



   La température de la première étape doit être ajustée dans la plage comprise entre 70 et 1300 C et, de préférence entre 80 et 1200 C. La durée du traitement par l'oxygène doit être suffisante pour que la réaction de l'oxygène avec la lignine contenue dans la pâte soit complète. Elle ne peut cependant excéder trop fortement ce temps de réaction sous peine d'induire des dégradations dans la structure des chaînes cellulosiques de la pâte.



  En pratique, elle sera fixée à une valeur comprise entre 30 et 180 minutes et, de préférence, entre 60 et 140 minutes. Une combinaison des conditions de température et de durée de 980 C et de 120 minutes a donné de bon résultats.



   Les deuxième et troisième étapes du procédé selon l'invention consistent à soumettre la pâte à un traitement à l'ozone suivi d'un traitement avec de l'acide peroxymonosulfurique ou l'un de ses sels, ou, dans un ordre inverse, à traiter d'abord avec l'acide peroxymonosulfurique ou   l'un    de ses sels et ensuite avec de l'ozone.



   Selon l'invention, le traitement à l'ozone consiste à soumettre la pâte à un courant gazeux constitué d'un mélange d'ozone et d'oxygène provenant d'un générateur électrique d'ozone alimenté en oxygène gazeux sec. En laboratoire, on utilise avantageusement un générateur dont le débit est compris entre 50 et 100   1/heurte    et, de préférence, entre 70 et 90   1/heure.    La quantité d'ozone mise en oeuvre peut facilement être ajustée en faisant varier la durée de balayage du courant de mélange ozone/ oxygène sur la pâte. Généralement, des durées de 20 à 80 minutes suffisent pour mettre en oeuvre une quantité d'ozone comprise entre 0,4 et 2 g pour 100 g de pâte sèche. 

  A l'échelle industrielle, on s'arrangera pour régler le débit des générateurs d'ozone et la durée du traitement pour fixer la quantité d'ozone mise en oeuvre sur la pâte à des valeurs semblables à celles que l'on réalise en laboratoire. Grâce à la technique de travail en continu, il sera possible en milieu industriel, de réduire de manière substantielle la durée du traitement jusqu'à descendre à des durées de l'ordre de 3 minutes.  



   Le traitement à l'ozone se réalise de préférence en milieu acide. Des pH compris entre 0,5 et 5 conviennent bien et, de préférence, entre 1,5 et 4. Un pH de 2 à 3 obtenu en soumettant la pâte à un traitement de conditionnement préalable de 30 minutes au moyen d'une solution de S02 à raison de 0,5   %    en poids de S02 par rapport à la pâte sèche et avec une consistance de 3    %    de matières sèches a donné de très bons résultats.



   La consistance de l'étape de traitement à l'ozone sera sélectionnée dans la gamme comprise entre 0,5 et 45   Z    de matières sèches et, de préférence entre 0,5 à 3   X    (cas des appareillages à basse consistance) ou entre 10 à 15   Z    (cas des appareillages à consistance moyenne). Une consistance de 35   Z    de matières sèches a donné d'excellents résultats à l'échelle du laboratoire.



   La température de l'étape de traitement à l'ozone doit rester peu élevée sous peine de conduire à des dégradations importantes des propriétés mécaniques de la pâte traitée. Cette température est généralement comprise entre 2 et   50     C et, de préférence entre 10 et 350 C. Le plus souvent, on réalise simplement le traitement à l'ozone à température ambiante.



   Une variante intéressante du procédé selon l'invention consiste à faire précéder le traitement à l'ozone par un traitement mécanique d'ouverture de la pâte (appelé   "fluffing"    dans la littérature anglo-saxonne) destiné à accroître la surface de contact de la pâte avec   l'ozone.    Cette opération est particulièrement utile lorsque la consistance de la pâte lors du traitement à l'ozone est supérieure à 15   Z    de matières sèches.



   Selon l'invention, le traitement à l'acide peroxymonosulfurique ou l'un de ses sels consiste à traiter la pâte avec l'acide inorganique répondant à la formule H2S05 (encore appelé acide de Caro) ou   l'un    de ses sels de métaux alcalins, alcalinoterreux ou d'ammonium, ou encore avec un mélange de plusieurs de ces sels ou d'acide peroxymonosulfurique avec un ou plusieurs de ces sels. L'acide peroxymonosulfurique ou les sels mis en oeuvre peuvent, dans une variante intéressante au procédé selon l'invention, avoir été préparés immédiatement avant leur emploi par réaction d'une solution aqueuse concentrée d'acide sulfurique  ou de ses sels avec une solution aqueuse concentrée d'un composé peroxygéné, par exemple, le peroxyde d'hydrogène.

  Par solutions concentrées, on entend désigner des solutions d'H2S04 de concentration supérieure à 10 moles par litre et d'H202 de concentration supérieure à 20   Z    en poids.



   L'étape à l'acide peroxymonosulfurique peut aussi être effectuée en présence d'un agent stabilisant. Les stabilisants connus des produits peroxygénés conviennent bien. Des exemples de tels stabilisants sont les sels de métaux alcalino-terreux, en particulier les sels solubles de magnésium, les phosphates et polyphosphates inorganiques solubles tels que les pyrophosphates et les métaphosphates de métaux alcalins, les polycarboxylates organiques tels que les acides tartrique, citrique, gluconique, diéthylènetriaminepentaacétique, cyclohexanediaminetétraacétique et leurs sels solubles, les acides   poly-r-hydroxyacryliques    et leurs sels solubles et les polyphosphonates organiques tels que les acides   éthylènediaminetétraméthylènephosphonique,    diéthylènetriaminepenta(méthylènephosphonique),

   cyclohexanediaminetétraméthylènephosphonique et leurs sels solubles. il est également possible d'associer plusieurs de ces agents stabilisants en mélange. En règle générale, les polycarboxylates ou les polyphosphonates organiques donnent de bons résultats, en particulier lorsqu'ils sont associés à un sel soluble de magnésium. L'association d'un sel soluble de magnésium tel que MgS04 et d'acide diéthylènetriaminepentaacétique (DTPA) convient bien à des concentrations respectives de 0,02 à 0,2 g MgS04/100 g de pâte sèche et de 0,05 à 0,3 g   DTPA/100    g de pâte sèche.



   L'étape de traitement de la pâte à papier avec l'acide peroxymonosulfurique s'effectue indifféremment dans des conditions de pH acide ou alcalin. Des pH alcalins de valeur comprise entre 9 et 12 ont donné de bons résultats. Dans le cas des pH alcalins, on additionne à la pâte un alcali choisi parmi les hydroxydes et les carbonates de métaux alcalins ou alcalinoterreux. L'alcali peut aussi être mis en oeuvre sous forme d'un mélange de plusieurs hydroxydes et/ou carbonates de métaux alcalins ou alcalino-terreux. Le mélange de NaOH et de Na2C03  est préféré dans des proportions molaires NaOH / Na2C03 comprises entre 0,3 et 1,8.



   Les conditions de pression et de température de l'étape de traitement avec l'acide peroxymonosulfurique ne sont pas critiques. La pression atmosphérique convient généralement bien.



  La température doit simplement être choisie suffisante pour assurer une consommation efficace de l'acide peroxymonosulfurique et, dans le même temps pas trop élevée pour ne pas dégrader la cellulose et ne pas grever le coût énergétique des moyens de chauffage mis en oeuvre dans l'étape de traitement. En pratique, une température comprise entre 50 et 1000 C convient bien. Dans le cas d'un pH alcalin, la plage de températures comprises entre 60 et 900 C est préférée.



   La durée de l'étape de traitement avec l'acide peroxymonosulfurique doit être suffisante pour assurer une réaction complète. Bien que'des durées plus longues soient sans influence sur le taux de délignification de la pâte ainsi que sur ses qualités de résistance intrinsèques, il n'est pas conseillé de prolonger la durée de la réaction au-delà de celle nécessaire à l'achèvement de la réaction de façon à limiter les coûts d'investissement et les coûts énergétiques de chauffage de la pâte. En pratique, la durée de la réaction est liée à la valeur de la température choisie, les températures les plus hautes permettant les durées les plus courtes. Des durées comprises entre 30 et 150 minutes et, de préférence, entre 40 et 100 minutes sont en général suffisantes. La durée de 60 minutes a donné d'excellents résultats.

 

   L'étape de traitement à l'acide peroxymonosulfurique s'effectue généralement à une consistance en pâte comprise entre 5 et 25   Z    de matières sèches et, de préférence entre 8 et 20   Z    de matières sèches. La consistance de 10   Z    a donné de bons résultats.



   Dans une variante au procédé selon l'invention, on peut, si   l'on    désire obtenir de hauts niveaux de blancheur, faire suivre la troisième étape de traitement par une quatrième étape de blanchiment au moyen d'un réactif choisi parmi l'ozone et le  peroxyde d'hydrogène.



   Dans la variante à l'ozone, la quatrième étape est effectuée selon les mêmes conditions opératoires que l'étape à l'ozone qui a déjà été effectuée dans le début de la séquence. il convient cependant de réduire les quantités d'ozone mises en oeuvre sur la pâte jusqu'à une valeur comprise entre 0,1 à 0,8 g d'ozone pour 100 g de pâte sèche. Une quantité d'ozone de 0,3   Z    en poids d'ozone par rapport à la pâte sèche convient très bien.



   Dans la variante au peroxyde d'hydrogène, la quatrième étape consiste à traiter la pâte avec une solution aqueuse alcaline de peroxyde d'hydrogène. Cette étape s'effectue de manière semblable à une étape traditionnelle d'extraction alcaline dans laquelle on additionne une solution aqueuse de peroxyde d'hydrogène au réactif alcalin. Les quantités de peroxyde   drhydrogène    à mettre en oeuvre dans cette étape dépendent de la teneur en lignine résiduelle présente dans la pâte à l'issue de la troisième étape de traitement ainsi que de la nature du bois, de la méthode et des conditions de l'opération de cuisson ayant servi à fabriquer la pâte. En règle générale, ces quantités seront comprises entre 0,3 et 4,0 g H202/100 g de pâte sèche et, de préférence entre 0,4 et 2,5 g H202/100 g de pâte sèche.

  La nature de l'alcali utilisé doit être telle qu'il présente une bonne efficacité en   meme    temps qu'une bonne solubilité. Un exemple d'un tel alcali est l'hydroxyde de sodium en solution aqueuse. La teneur en alcali doit être ajustée pour assurer une consommation en peroxyde à la fin de la réaction comprise entre 60 à 95   X    de la quantité de peroxyde introduite. Des teneurs en alcali comprises entre 0,5 et 2,5 g d'alcali exprimé en NaOH par 100 g de pâte sèche conviennent bien. Des quantités de   H202    de 2 g H202/100 g de pâte sèche et de NaOH de 1 g NaOH/100 g de pâte sèche ont donné d'excellents résultats.



   Une autre variante du procédé selon l'invention consiste à faire suivre la troisième étape de traitement par deux étapes successives consistant à soumettre, dans l'ordre, la pâte provenant de la troisième étape à une extraction au moyen d'un réactif alcalin et ensuite à un blanchiment au moyen de peroxyde  d'hydrogène en milieu alcalin. Ces deux étapes sont réalisées dans des conditions opératoires semblables à celles que l'on met couramment en oeuvre dans des séquences de blanchiment classiques et bien connues impliquant ces deux réactifs.



   La quatrième étape d'extraction alcaline, par exemple, est le plus souvent réalisée en soumettant à la pression ambiante la pâte à l'action d'une solution aqueuse de NaOH, à une consistance comprise entre 5 et 30   Z    de matières sèches, une température entre 40 et 850 C et pendant une durée comprise entre 40 à 120 minutes de manière à mettre en oeuvre de 0,5 à 2,5 g de NaOH pour 100 g de pâte sèche (pH compris entre   19,5    et 13). Les conditions de 1,0   X    de NaOH, de 500 C, 10   Z    de consistance pendant 90 minutes ont donné de bons résultats.



   De même, à la cinquième étape au peroxyde d'hydrogène alcalin, on utilisera le plus souvent les conditions suivantes 0,5 à 3 g   H2 2    pour 100 g de pâte sèche, 0,5 à 2,5 g NaOH pour 100 g de pâte sèche, 5 à 30   X    de consistance, 50 à 900 C pendant 30 à 120 minutes. Les conditions de 2,0   Z    H202, 1,0   X    NaOH, 10   Z    de consistance, 600 C pendant 60 minutes ont donné des résultats intéressants.



   Une autre variante au procédé selon l'invention, qui est préférée, consiste à introduire dans l'étape d'extraction alcaline un composé réducteur de façon à réaliser une séquence de traitement en 5 étapes : O (oxygène) - Z (ozone) - CA (acide de
Caro) - ER (extraction alcaline réductrice) - P (peroxyde d'hydrogène alcalin) ou encore 0 - CA - Z - ER - P. Le composé réducteur sera choisi parmi les composés chimiques présentant des propriétés réductrices qui sont couramment utilisés dans l'industrie de la pâte à papier. Des exemples de tels composés réducteurs sont l'acide formamidinesulfinique et les borohydrure, hydrosulfite, sulfite ou bisulfite d'ammonium, de métal alcalin ou de métal alcalino-terreux. La quantité de composé réducteur est généralement comprise entre 0,05 et 1 g pour 100 g de pâte sèche.

  Une quantité de 0,12   Z    de   NABI4    a donné de bons résultats.  



   Le procédé selon l'invention trouve une application pour la délignification et le blanchiment des pâtes chimiques kraft, ASAM ou au sulfite, ou semi-chimiques de haute qualité, notamment celles qui sont destinées aux emballages alimentaires. Il convient indifféremment pour les pâtes provenant de bois résineux ou de bois feuillus.



   Les exemples suivants sont donnés pour illustrer l'invention, sans pour autant en limiter sa portée. Les exemples 1R et 2R ne sont pas conformes à l'invention et ont été donnés à titre de référence. Les exemples 3 à 6 sont conformes à l'invention.



  Exemple 1R : (non conforme à l'invention)
 Un échantillon de pâte kraft d'un mélange de pin et d'épicéa (80 X en poids de pinus ssp. et 20   X    en poids de picea ss) provenant de Scandinavie et d'indice kappa de 26,3 a été mélangé avec 3,0 Z en poids de NaOH et 1,0   Z    en poids de   MgS04    par rapport à la pâte sèche et a été placé dans un autoclave muni d'un système d'agitation mécanique. On a ensuite introduit dans l'autoclave de l'eau déminéralisée pour amener la consistance de la pâte à 10   X    de matières sèches et de l'oxygène gazeux sous une pression de 600 kPa. On a porté la température à 980 C et on a laissé réagir sous agitation pendant 120 minutes.



   Après réaction, on a ouvert l'autoclave et lavé la pâte dans un volume d'eau déminéralisée correspondant à 40 fois son poids sec. On a ensuite filtré la pâte sur un filtre buchner, puis on lui a fait subir un prétraitement acide en vue de son blanchiment à l'ozone. Pour ce faire, la pâte a été traitée durant 30 minutes au moyen de 0,5   Z    en poids de   S02    avec une consistance de 3   X    en matières sèches. La pâte a ensuite été centrifugée jusqu'à une consistance de 40   Z    puis diluée avec de l'eau déminéralisée de façon à abaisser la consistance à 35   X    et placée dans un ballon en verre imprimé d'un mouvement rotatif de 60 tours/ minute et plongé dans un bain d'eau thermostatisée à   20e    C.

 

  L'ozone a été produit dans un générateur électrique alimenté en oxygène sec sous un débit de 80   l/h    et injecté dans le ballon en verre contenant la pâte pendant une durée de 25 minutes de façon  à mettre en oeuvre une quantité d'ozone de 1 g d'ozone pour 100 g de pâte sèche.



   La pâte traitée par l'ozone a ensuite été lavée dans un volume d'eau déminéralisée correspondant à 40 fois son poids sec.



  Après filtration sur un filtre buchner, elle a été placée dans un sac en polyéthylène, puis additionnée de 2 Z d'acide peracétique, de 3   Z    de   NaOB    par rapport à son poids sec et d'eau déminéralisée de façon à ajuster sa consistance à 10   Z    en matières sèches.



  Après malaxage de la matière contenue dans le sac, celui-ci a ensuite été immergé dans un bain d'eau thermostatisé à 700 C pendant 240 minutes.



   Après réaction, la pâte a été lavée, essorée et replacée dans un sac en polyéthylène avec 1,0   Z    de NaOH et 0,12   Z    de NaBH4 et de l'eau déminéralisée pour ajuster la consistance à 10   Z    de matières sèches et on l'a malaxée soigneusement. On a ensuite plongé le sac en polyéthylène dans un bain thermostatisé à 500 C et on a laissé réagir pendant 90 minutes.



   On a ensuite lavé et essoré la pâte et on l'a soumise à un blanchiment dans un sac de polyéthylène en présence de 2,0   Z    de   11202,    de 1,0 Z de NaOH et d'eau déminéralisée pour ajuster la consistance à 10   Z    de matières sèches. On a plongé le sac en polyéthylène dans un bain d'eau thermostatisé à 600 C et on a laissé réagir pendant 60 minutes. A la fin de la séquence de blanchiment, la pâte a été lavée avec de l'eau déminéralisée et essorée sur un filtre buchner.



   La pâte blanchie a été soumise entre certaines étapes ou à la fin de la séquence à différents examens effectués selon des normes bien connues, à savoir - indice micro kappa : TAPPI UM 246 - rendement en pâte : norme allemande Zellcheming IV/42/62 - blancheur : ISO 2470 (appareil ELREPHO (marque déposée) 2000) - longueur de rupture :

  ISO 1924 - résistance au déchirement : normes allemandes Zellcheming
 V/3/62, V/11/57 et V/12/57
 Les résultats ont été les suivants  
Après la le étape O :
Indice kappa : 9,3
Blancheur,   OISO    : 35,7
Rendement en pâte,   Z    : 96,9
Longueur de rupture, km : 11,0
Indice de déchirement, cN : 100,0
Après l'étape Z
Indice kappa : 2,2
Blancheur,    ISO    : 61,7
Rendement en pâte, X : 95,8
Longueur de rupture, km : 9,9
Indice de déchirement, cN : 105,0
Après l'étape PA (acide peracétique)
Indice kappa : 0,9
Blancheur,    ISO    : 61,7
Rendement en pâte,   X    : 95,8
Longueur de rupture, km : 8,41
Indice de déchirement, cN : 74,6
Après l'étape   Ep   
Blancheur,   OISO    : 85,0
Rendement en pâte,   x    :

   95,8
Longueur de rupture, km : 7,83
Indice de déchirement, cN : 65,8
Après l'étape P
Blancheur,    ISO    : 89,1
Rendement en pâte,   Z    : 95,3
Longueur de rupture, km : 7,64
Indice de déchirement, cN : 68,2
Exemple 2R : (non conforme à l'invention)
 On a réalisé sur la même pâte kraft qu'à l'exemple 1R un traitement semblable excepté que l'on a permuté les deuxième et troisième étapes pour réaliser une séquence 0 - CA - Z - ER - P.



  Les autres conditions opératoires ont été les mêmes que dans l'exemple 1R. Les résultats obtenus ont été les suivants   Apres    la le étape O
Indice kappa : 9,3  
Blancheur,   OISO    : 35,7
Rendement en pâte,   Z    : 96,9
Longueur de rupture, km : 11,0
Indice de déchirement, cN : 100,0
Après l'étape   PÂ    (acide peracétique)
Indice kappa : 5,4
Blancheur,    ISO    : 56,9
Rendement en pâte,   Z    : 94,5
Longueur de rupture, km : 9,88
Indice de déchirement, cN : 95,0
Après l'étape Z
Indice kappa : 1,0
Blancheur,    ISO    : 76,2
Rendement en pâte,   Z    : 94,5
Longueur de rupture, km : 9,69
Indice de déchirement, cN : 99,5
Après l'étape ER
Blancheur,    ISO    :

   80,9
Rendement en pâte,   Z    : 93,5
Longueur de rupture, km : 9,6
Indice de déchirement, cN : 87,2
Après l'étape P
Blancheur,    ISO    : 89,0
Rendement en pâte,   Z    : 92,9
Longueur de rupture, km : 8,7
Indice de déchirement, cN : 79,3
Exemple 3 : (conforme à l'invention)
 On a reproduit l'exemple 1R en remplaçant la troisième étape à l'acide peracétique par une étape à l'acide de Caro que l'on a mis en oeuvre dans les conditions qui suivent quantité de   H2S05,    g/100 g de pâte sèche : 2,0 quantité de NaOH, g/100 g de pâte sèche : 1,5 consistance,   Z    de matières sèches : 10 température,        C : 70 durée, minutes : 60
 Les résultats ont été les suivants  
Après la le étape O :
Indice kappa : 9,3
Blancheur,   OISO    :

   35,7
Rendement en pâte,   X    : 96,9
Longueur de rupture, km : 11,0
Indice de déchirement, cN : 100,0
Après   11 étape    Z
Indice kappa : 2,2
Blancheur,    ISO    : 61,7
Rendement en pâte,   X    : 95,8
Longueur de rupture, km : 9,9
Indice de déchirement, cN : 105,0
Après l'étape CA
Indice kappa : 1,0
Blancheur,    ISO    : 67,4
Rendement en pâte,   X    : 95,0
Longueur de rupture, km : 9,85
Indice de déchirement, cN : 102,6   Après l'étape Dg :   
Blancheur,    ISO    : 68,1
Rendement en pâte,   Z    : 94,4
Longueur de rupture, km : 9,35
Indice de déchirement, cN : 100,6
Après l'étape P
Blancheur,   OISO    : 81,1
Rendement en pâte, X : 93,8
Longueur de rupture, km :

   8,62
Indice de déchirement, cN : 93,4
Exemple 4 (conforme à l'invention)
 On a reproduit l'exemple 2R en remplaçant l'étape à l'acide peracétique par une étape à l'acide de Caro effectuée dans les conditions suivantes quantité de   H2S05,    g/100 g de pâte sèche : 2,0 quantité de   NAOS,    g/100 g de pâte sèche : 1,5 consistance,   Z    de matières sèches : 10 température,        C : 70 durée, minutes : 60  
 Les résultats obtenus ont été les suivants
Après la le étape O
Indice kappa : 9,3
Blancheur,    ISO    : 35,7
Rendement en pâte,   Z    : 96,9
Longueur de rupture, km : 11,0
Indice de déchirement, cN : 100,0
Après l'étape CA
Indice kappa : 6,8
Blancheur,    ISO    : 45,6
Rendement en pâte,   x    :

   95,8
Longueur de rupture, km : 10,42
Indice de déchirement, cN : 98,6
Après l'étape Z
Indice kappa : 0,9
Blancheur,    ISO    : 70,6
Rendement en pâte,   Z    : 94,9
Longueur de rupture, km : 9,22
Indice de déchirement, cN : 85,5
Après l'étape ER
Blancheur,    ISO    : 75,6
Rendement en pâte,   Z    : 94,9
Longueur de rupture, km : 8,75
Après l'étape P
Blancheur,   OISO    : 83,2
Rendement en pâte,   Z      :    94,0
Longueur de rupture, km : 9,26
Indice de déchirement, cN : 93,2
Exemple 5 : (conforme à l'invention)
 On a répété l'exemple 3 avec une pâte ASAM de pin (pinus ssp.) d'indice kappa de 28,0 et de blancheur de 48,6. La quatrième étape (extraction alcaline) a été réalisée, contrairement à l'exemple 3, sans addition de NaBH4. 

  Les autres conditions ont été identiques à celles de l'exemple 3.



   Les résultats obtenus ont été les suivants  
Après la le étape O
Indice kappa : 9,6
Rendement en pâte, % : 96,7
Longueur de rupture, km   :    11,54
Indice de déchirement, cN : 115,3
Après l'étape Z
Indice kappa : 1,9
Blancheur,    ISO    : 78,3
Rendement en pâte,   Z    : 95,2
Longueur de rupture, km : 11,01
Indice de déchirement, cN : 128,8
Après l'étape CA
Indice kappa : 1,0
Blancheur,   OISO    : 84,2
Rendement en pâte,   Z    : 94,9
Après l'étape E
Blancheur,    ISO    : 80,0
Rendement en pâte,   Z    : 94,9
Longueur de rupture, km : 10,65
Indice de déchirement, cN : 120,2
Après l'étape P
Blancheur,   OISO    : 87,0
Rendement en pâte,   Z    : 94,6
Longueur de rupture, km : 

   9,64
Indice de déchirement, cN : 111,7
Exemple 6 : (conforme à l'invention)
 Un échantillon de la même pâte kraft de pin et d'épicéa qu'aux exemples 1R à 4 a été traité selon la séqence 0 - Z - CA dans des conditions identiques à celles de l'exemple 3, puis a été soumis à une quatrième et dernière étape de blanchiment au moyen d'ozone dans les conditions suivantes
Quantité d'ozone,   Z    par rapport à la pâte sèche : 0,3
Température,        C : 20
Consistance,   Z    de matières sèches : 35
Durée, minutes : 10  
 Les résultats obtenus ont été les suivants
Après l'étape O voir exemple 3
Après l'étape Z voir exemple 3
Après l'étape CA voir exemple 3
Après l'étape Z finale
Blancheur,   OISO    : 86,2
Rendement en pâte,   Z    : 93,9 

Claims

REVENDICATIONS 1 - Procédé pour le blanchiment et la délignification d'une pâte à papier chimique au moyen d'une séquence de trois étapes de traitement ne faisant pas appel à des réactifs chlorés, caractérisé en ce que, dans une première étape, on traite la pâte écrue au moyen d'oxygène gazeux et, dans les deuxième et troisième étapes, on traite la pâte provenant de la première étape, avec, respectivement et dans un ordre indifférent, de l'ozone gazeux et de l'acide peroxymonosulfurique ou l'un de ses sels.

2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans la deuxième étape de traitement, on traite la pâte avec de l'ozone gazeux et que, dans la troisième étape de traitement, on traite la pâte avec de l'acide peroxymonosulfurique ou l'un de ses sels.

3 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans la deuxième étape de traitement, on traite la pâte avec de l'acide peroxymonosulfurique ou l'un de ses sels et que, dans la troisième étape de traitement, on traitée la pâte avec de l'ozone gazeux.

4 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'étape de traitement par l'acide peroxymonosulfurique ou l'un de ses sels est effectuée en présence d'une quantité d'alcali suffisante pour porter le pH du milieu réactionnel dans la plage comprise entre 9 et 12.

5 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'on fait suivre la troisième étape de traitement par une quatrième étape consistant à traiter la pate provenant de la troisième étape au moyen d'un réactif oxydant choisi parmi l'ozone et le peroxyde d'hydrogène en milieu alcalin.

6 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'on fait suivre la troisième étape de traitement par deux étapes successives consistant à soumettre, dans l'ordre, la pâte provenant de la troisième étape à une extraction au moyen d'un réactif alcalin et ensuite à un blanchiment au moyen de peroxyde d'hydrogène en milieu alcalin.

7 - Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la quatrième étape d'extraction alcaline est effectuée en présence d'un composé réducteur.

8 - Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le composé réducteur est sélectionné parmi l'acide formamidinesulfinique, les borohydrure, hydrosulfite, sulfite ou bisulfite d'ammonium, de métal alcalin ou de métal alcalino-terreux.

9 - Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que le composé réducteur est du borohydrure de sodium.

10 - Application du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 au blanchiment et à la délignification des pâtes kraft et des pâtes ASAM de bois résineux.