EP1631716B1 - Method for bleaching fibrous materials - Google Patents
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Classifications
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- D—TEXTILES; PAPER
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- 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
- D21C9/1005—Pretreatment of the pulp, e.g. degassing the pulp
Definitions
- the residual peroxide content as expression of the bleaching effect of the peroxide with the pulp was markedly lower in comparison with the results when using sodium hydroxide solution, whereby values between 20 and 300 or between 20 and 150 were determined.
- the measurement was carried out in each case in the filtrate of the pulp before dilution after bleaching in the reaction space.
Landscapes
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bleichen von Faserstoffen, insbesondere von ligninhaltigen Faserstoffen für die Herstellung von Papier.The present invention relates to a method and an apparatus for bleaching fibrous materials, in particular lignocellulosic fibers for the production of paper.
Verfahren zum Bleichen von Faserstoffen sind im Stand der Technik bekannt, wobei neben oxidativen Bleichmitteln in der Papierindustrie zur Bleiche von Faserstoffen auch reduktive Bleichmittel Verwendung finden.Processes for bleaching fibrous materials are known in the prior art, with reductive bleaching agents being used in addition to oxidative bleaching agents in the paper industry for bleaching fibers.
Für die Bleiche von ligninhaltigen Faserstoffen werden in der Industrie insbesondere ligninerhaltende Bleichsequenzen verwendet, bei denen es sich heute insbesondere aus Umweltschutzgründen um halogenfreie Bleichsequenzen handelt, welche beispielsweise als Bleichmittel Wasserstoffperoxid, Sauerstoff öder Ozon verwenden.For the bleaching of lignocellulosic fibers, in particular lignin-containing bleaching sequences are used in industry, which today are, for environmental reasons in particular, halogen-free bleaching sequences which use hydrogen peroxide, oxygen or ozone, for example as bleaching agents.
Zur Erreichung eines optimalen Bleichergebnisses ist neben dem Einsatz eines spezifischen Bleichmittels auch die Prozessführung, insbesondere die Prozessbedingungen, von entscheidender Bedeutung.In order to achieve an optimum bleaching result, in addition to the use of a specific bleaching agent, the process control, in particular the process conditions, is of crucial importance.
So wird beispielsweise beim Einsatz von Wasserstoffperoxid Natriumhydroxid verwendet, welches als Natronlauge (wässrige Lösung von Natriumhydroxid) dem Faserstoff mit bzw. vor der Zugabe von Wasserstoffperoxid beigemengt wird.For example, when using hydrogen peroxide sodium hydroxide is used, which is added as sodium hydroxide solution (aqueous solution of sodium hydroxide) to the pulp with or before the addition of hydrogen peroxide.
Nachteilig für den Einsatz von Natronlauge ist neben den relativ hohen Kosten auch die Dosierung. So führt insbesondere eine starke pH-Wert-Verschiebung durch den Einsatz von Natronlauge wieder zu einer Reduzierung des Ausgangsweißgrades von dem zu bleichenden Faserstoff.A disadvantage for the use of caustic soda is in addition to the relatively high cost and the dosage. In particular, a strong pH shift due to the use of caustic soda again leads to a reduction in the initial whiteness of the pulp to be bleached.
Ferner sind im Stand der Technik Verfahren bekannt, bei welchen durch die Zugabe von Kalk der pH-Wert verändert werden soll.Furthermore, methods are known in the prior art in which the addition of lime, the pH should be changed.
So betrifft die
Schließlich ist auch die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die im Stand der Technik bekannten Nachteile wenigstens teilweise zu überwinden und insbesondere ein kostengünstiges Verfahren anzubieten, welches den Einsatz einer billigen Base für den Einsatz in der Bleiche von Faserstoffen für die Papierindustrie bietet.The object of the present invention is to at least partially overcome the disadvantages known in the prior art and in particular to offer a cost-effective process which offers the use of a cheap base for use in the bleaching of pulps for the paper industry.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Ferner löst die Aufgabe auch die Vorrichtung gemäß Anspruch 17, wobei bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung Gegenstand der Unteransprüche sind.The object is achieved by a method according to
Erfindungsgemäß weist das Verfahren zum Bleichen von Faserstoffen, insbesondere von ligninhaltigen Faserstoffen für die Herstellung von Papier mehrere Schritte auf, wobei in wenigstens einem Schritt wenigstens ein erstes Additiv in eine Faserstoffsuspension zudosiert wird.According to the invention, the process for bleaching fibrous materials, in particular lignocellulosic fibrous materials for the production of paper, comprises a plurality of steps, wherein in at least one step at least one first additive is metered into a pulp suspension.
Als Faserstoffsuspension wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine wässrige Suspension von Faserstoffen verstanden, welche insbesondere natürliche Faserstoffe wie Zellulose, Altpapier, Holzstoff und dergleichen enthält. Neben den Faserstoffen kann die Suspension jedoch auch mineralische und andere Bestandteile aufweisen, wie dies insbesondere bei der Verwendung von Altpapier als heterogenen Rohstoff verursacht wird.A fibrous suspension according to the present invention is understood to mean an aqueous suspension of fibrous materials, which in particular contains natural fibrous materials such as cellulose, waste paper, mechanical pulp and the like. In addition to the fibrous materials, however, the suspension may also contain mineral and other constituents, as is especially caused by the use of waste paper as a heterogeneous raw material.
Neben der Zugabe des ersten Additivs wird dem Faserstoff, insbesondere der Faserstoffsuspension, wenigstens eine Bleichlauge zudosiert, wobei diese Bleichlauge Wasserstoffperoxid aufweist. Sowohl das erste Hilfsmittel als auch die Bleichlauge werden erfindungsgemäß mit der Faserstoffsuspension vermischt, wobei der Bleichprozess erfindungsgemäß durch die Zugabe von wenigstens einem komplementären Agens beendet wird.In addition to the addition of the first additive, at least one bleaching liquor is metered into the pulp, in particular the pulp suspension, this bleaching liquor having hydrogen peroxide. Both the first auxiliary and the bleaching liquor are mixed according to the invention with the pulp suspension, the bleaching process according to the invention being terminated by the addition of at least one complementary agent.
Erfindungsgemäß wird zur Einstellung des pH-Wertes der Faserstoffsuspension Kalk verwendet, der gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform wenigstens teilweise im Wasser dispergiert wird.According to the invention, lime is used to adjust the pH of the pulp suspension which, according to a particularly preferred embodiment, is at least partially dispersed in the water.
Erfindungsgemäß wird die Einstellung des pH-Wertes durch die Dosierung des Kalks so bewirkt, dass entweder die Menge in Abhängigkeit eines in der Faserstoffsuspension ermittelten pH-Wertes dosiert und/oder gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform die Dosierung in Abhängigkeit der Einsatzmenge des Bleichagenzes erfolgt. Es sind jedoch auch andere Dosierungsarten denkbar, wie beispielsweise in Abhängigkeit der Faserstoffmenge und/oder dergleichen, welche ebenfalls als erfindungsgemäße Dosierverfahren verstanden werden.According to the invention, the adjustment of the pH by the dosage of the lime is effected so that either the amount is metered as a function of a determined in the pulp suspension pH and / or according to a particularly preferred embodiment, the dosage depending on the amount of the bleaching agent. However, other types of dosage are conceivable, such as depending on the amount of fiber and / or the like, which are also understood as metering process according to the invention.
Als Kalk wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Substanz verstanden, welche wenigstens eine Komponente aufweist, die aus einer Gruppe ausgewählt ist, welche Calciumhydroxid, Calciumoxid, (Calcium-)Carbonate, gebrannte natürliche und/oder synthetische Mineralien, wie beispielsweise Orthoklas, Albit, Anorthit, Kaolinit, Mullit, Muskovit, Calzit, Magnesit, Artinit, Periklas, Brucit, Dolomit, Wollastonit, Talk, Klinochlor aufweist. Ferner kann diese Gruppe weitere Substanzen aufweisen, die bevorzugt, jedoch nicht ausschließlich, als Verunreinigungen eingetragen werden und beispielsweise Magnesium-(oxid), Aluminiumsilicate/-oxide und/oder Übergangsmetallkomponenten, insbesondere Eisen- und Manganoxide/-hydroxide; Natriumoxid, Kaliumoxid, Siliziumoxid, Schwefeloxid) sowie gebundene gasförmige Bestandteile und dergleichen sind.Lime according to the present invention is understood to mean a substance having at least one component selected from a group consisting of calcium hydroxide, calcium oxide, (calcium) carbonates, calcined natural and / or synthetic minerals such as orthoclase, albite, anorthite , Kaolinite, mullite, muscovite, calcite, magnesite, artinite, periclase, brucite, dolomite, wollastonite, talc, klinochlor. Furthermore, this group may comprise further substances which are preferably, but not exclusively, introduced as impurities and, for example, magnesium (oxide), aluminum silicates / oxides and / or transition metal components, in particular iron and manganese oxides / hydroxides; Sodium oxide, potassium oxide, silica, sulfur oxide) and bound gaseous components and the like.
Als Holzstoff wird erfindungsgemäß insbesondere Steinholzschliff mit und ohne chemische Vorbehandlung, Refinerholzstoff mit und ohne chemische Vorbehandlung, thermomechanischer Holzschliff, nachgemahlener Steinholzschliff, Pressurized Stone Groundwood, Refiner Mechanical Pulp, Pressurized Refiner Mechanical Pulp, Chemigroundwood, Chemi-Refiner Mechanical Pulp, Chemi-Thermo-Mechanical Pulp und dergleichen verstanden.According to the invention, the wood pulp used is, in particular, wood pulp with and without chemical pretreatment, refining wood with and without chemical pretreatment, thermomechanical pulpwood, groundwood pulp, Pressurized Stone Groundwood, Refiner Mechanical Pulp, Pressurized Refiner Mechanical Pulp, Chemigroundwood, Chemi-Refiner Mechanical Pulp, Chemi-Thermo-Mechanical Pulp and the like understood.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird das erfindungsgemäße Verfahren zum Bleichen von Faserstoffen verwendet, deren Stoffdichte zwischen 5 % und 55 %, bevorzugt zwischen 10 % und 50 %, besonders bevorzugt zwischen 15 % und 46 % liegt. Dabei kann die Stoffdichte bei so genannter Niedrigkonsistenz zwischen 5 und 20 %, bei einer Mittelkonsistenz zwischen 20 und 28 % und bei einer so genannten Hochkonsistenz zwischen 28 und 46 % liegen.According to a particularly preferred embodiment, the process according to the invention is used for bleaching fibers whose consistency is between 5% and 55%, preferably between 10% and 50%, particularly preferably between 15% and 46%. In the case of so-called low consistency, the consistency can be between 5 and 20%, with a middle consistency between 20 and 28% and with a so-called high consistency between 28 and 46%.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die Stoffdichte durch die Zugabe von Prozesswasser und/oder Frischwasser reduziert.According to a further preferred embodiment, the consistency is reduced by the addition of process water and / or fresh water.
Gemäß einem weiteren besonders bevorzugten Verfahren wird die Stoffdichte des Faserstoffes mechanisch und/oder thermisch und/oder chemisch erhöht, das heißt, Dispersion wird Flüssigkeit entzogen. Insbesondere erfolgt die mechanische Erhöhung der Stoffdichte durch beispielsweise Entwässern der Faserstoffsuspension mittels einer Doppelsiebpresse, eines Scheibenfilters oder dergleichen, wie sie im Stand der Technik bekannt sind.According to another particularly preferred method, the consistency of the pulp is increased mechanically and / or thermally and / or chemically, that is, dispersion is removed from liquid. In particular, the mechanical increase in the consistency is effected by, for example, dewatering the pulp suspension by means of a twin-wire press, a disk filter or the like, as known in the art.
Als chemische Erhöhung der Stoffdichte wird gemäß der vorliegenden Erfindung die Zugabe von trockenen Bestandteilen, wie beispielsweise Kalk verstanden, der nicht durch eine vorgeschaltete Dispergierung in Wasser wenigstens teilweise dispergiert wurde, sondern als Feststoff der Faserstoffsuspension zudosiert wird und hierdurch die Stoffdichte der Faserstoffsuspension, das heißt den Feststoffgehalt bezogen auf ein vorgegebenes Volumen, erhöht.As a chemical increase in the consistency according to the present invention, the addition of dry ingredients, such as lime understood that was not dispersed by an upstream dispersion in water at least partially, but is metered as a solid of the pulp suspension and thereby the consistency of the pulp suspension, ie the solids content based on a given volume increased.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Bleichlauge, welche der Faserstoffsuspension zudosiert wird, wenigstens eine oxidativ oder reduktiv wirkende Substanz, welche wenigstens teilweise die Bleiche des Faserstoffes, insbesondere die wenigstens teilweise Zerstörung von chromophoren Gruppen bewirkt, wie dies im Stand der Technik bekannt sind. Diese Agenzien werden gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform aus einer Gruppe ausgewählt, welche Hypochlorid, Ozon, Sauerstoff, Natriumsulfit, Formamidinsulfonsäure, Natriumdithionit, Natriumborhydrid, Peressigsäure, Perchloressigsäure, Hydrosulfit und dergleichen enthält.According to a preferred embodiment, the bleaching liquor which is metered into the pulp suspension contains at least one oxidatively or reductively acting substance which at least partially blocks the bleaching of the pulp, especially the at least partial destruction of chromophoric groups, as known in the art. These agents are selected according to a particularly preferred embodiment from a group containing hypochlorite, ozone, oxygen, sodium sulfite, formamidine sulfonic acid, sodium dithionite, sodium borohydride, peracetic acid, perchloroacetic acid, hydrosulfite and the like.
Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass bei Faserstoffen, welche insbesondere mit nur sehr schwach oder nicht katalytisch wirkenden Verunreinigungen belastet sind, auf den Zusatz von beispielsweise Komplexbildnern verzichtet werden kann. Entsprechendes gilt auch für den Einsatz von Wasserglas, wie Alkali- und Erdalkalisilikaten.It should be noted, however, that in the case of fibrous materials which in particular are loaded with only very weakly or non-catalytically active impurities, the addition of, for example, complexing agents can be dispensed with. The same applies to the use of water glass, such as alkali and alkaline earth silicates.
Als erstes Hilfsmittel wird gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Hilfsmittel verstanden, dass aus einer Gruppe ausgewählt ist, welche Wasserglas, insbesondere Alkali- und/oder Erdalkalisilikate, Komplexbildner, wie zum Beispiel DTPA, EDTA und Phosphate- und Phosphonate, Polyhydroxycarbonsäuren, Zuckerderivate, Stabilisatoren, Katalysatoren, Inhibitoren und dergleichen enthält.The first auxiliaries, according to a particularly preferred embodiment of the present invention, is understood to mean auxiliaries selected from the group consisting of waterglass, especially alkali and / or alkaline earth silicates, complexing agents, such as DTPA, EDTA and phosphates and phosphonates, polyhydroxycarboxylic acids, Contains sugar derivatives, stabilizers, catalysts, inhibitors and the like.
Als komplementäres Agens kommen gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zu der Bleichlauge komplementäre Agenzien zum Einsatz, die gemäß einem weiteren besonders bevorzugten Verfahren aus einer Gruppe ausgewählt sind, welche reduktive und oxidative Agenzien, wie zum Beispiel Hydrosulfit, Natriumbisulfit, Natriumhydrogensulfit, Natriumborhydrid und dergleichen enthält.As a complementary agent according to a further embodiment of the present invention to the bleaching agent complementary agents are used, which are selected according to another particularly preferred method from a group which reductive and oxidative agents, such as hydrosulfite, sodium bisulfite, sodium bisulfite, sodium borohydride and the like contains.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel dienen sie unter anderem dazu, Reste des mittels der Bleichlauge zugeführten Bleichagenz am Ende der Bleiche soweit zu reduzieren, dass ihre Wirksamkeit für eine nachfolgende weitere Behandlung nicht nachteilig für den Einsatz von weiteren Bleichagenzien, beispielsweise in einer zweiten Stufe, wirkt. Dies können gemäß einer besonders bevorzugten Ausführung unterschiedliche Bleichagenzien sein, jedoch besteht auch die Möglichkeit, durch den Einsatz eines gezielten Agenz die Wirkung in einem einzelnen Schritt zu erreichen.According to a preferred embodiment, they serve, inter alia, to reduce residues of the bleaching agent supplied by means of the bleaching liquor at the end of bleaching to such an extent that their effectiveness for subsequent further treatment is not detrimental to the use of other bleaching agents, for example in a second stage, acts. These may be different bleaching agents according to a particularly preferred embodiment, but it is also possible to achieve the effect in a single step by the use of a targeted agent.
Der Kalk wird gemäß einem weiteren besonders bevorzugten Verfahren als Feststoff bevorratet, der im wesentlichen kontinuierlich aus einem Behälter entnommen wird. Unter im wesentlichen kontinuierlich wird hierbei sowohl eine stoßweise als auch eine kontinuierliche Entnahme, mit und ohne Unterbrechungen, und Mischformen hiervon verstanden. Auch muss die Entnahmegeschwindigkeit nicht konstant sein, sondern kann gemäß der vorgegebenen Dosierung geregelt und/oder gesteuert werden.The lime is stored in accordance with another particularly preferred method as a solid, which is taken substantially continuously from a container. Substantially continuous is here understood as meaning both an intermittent and a continuous removal, with and without interruptions, and mixed forms thereof. Also, the removal rate need not be constant, but may be controlled and / or controlled according to the predetermined dosage.
Der Kalk weist gemäß einem weiteren bevorzugten Verfahren einen Feststoffgehalt auf, der zwischen 92 % und 100 %, bevorzugt zwischen 95 % und 99,9 %, und besonders bevorzugt zwischen 98 % und 99,5 % liegt.The lime, according to another preferred method, has a solids content of between 92% and 100%, preferably between 95% and 99.9%, and most preferably between 98% and 99.5%.
Bei der Dosierung des wässrig gelösten und/oder dispergierten Kalks, d.h. der Kalkmilch in die Faserstoffsuspension weist diese einen Feststoffgehalt auf, der zwischen 5 % und 40 %, bevorzugt zwischen 7 % und 25 % und besonders bevorzugt zwischen 10 % und 20 % und insbesondere unter 17 % liegt.When metering the aqueous dissolved and / or dispersed lime, i. the lime in the pulp suspension has a solids content thereof which is between 5% and 40%, preferably between 7% and 25% and particularly preferably between 10% and 20% and in particular less than 17%.
Die Bestimmung der Feststoffgehalte erfolgt entsprechend den Vorschriften der Deutschen Industrienorm, wie beispielsweise DIN ISO 787, Teil 2, oder der im Stand der Technik bekannten TAPPI-Normen. Entsprechendes gilt auch für die Bestimmung weiterer Kennwerte, die als Prozessparameter, Qualitätseigenschaften und dergleichen bei der Herstellung von Zellstoff und Papier im Stand der Technik bekannt sind und den Vorschriften aus DIN oder TAPPI zu entnehmen sind.The solids contents are determined in accordance with the regulations of the German Industrial Standard, such as, for example, DIN ISO 787,
Wie bereits erörtert, kann der Kalk auch als Feststoff in den Faserstoff dosiert werden, wobei gemäß einem besonders bevorzugten Verfahren der Kalk eine vorgegebene Partikelgrößenverteilung aufweist.As already discussed, the lime can also be metered as a solid into the pulp, wherein according to a particularly preferred method, the lime has a predetermined particle size distribution.
Die Dosierung des Kalks kann vor der Zugabe des ersten Additivs und der Bleichlauge in die Faserstoffsuspension erfolgen, wobei auch die Zugabe des Kalks nach dem ersten Additiv und vor der Zugabe der Bleichlauge erfolgen kann. Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform kann der Kalk auch im wesentlichen zeitgleich mit wenigstens einem ersten Additiv in die Faserstoffsuspension zudosiert werden.The dosage of the lime can be carried out prior to the addition of the first additive and the bleaching liquor in the pulp suspension, wherein the addition of the lime can be carried out after the first additive and before the addition of the bleaching liquor. According to a further particularly preferred embodiment, the lime may also be metered into the pulp suspension substantially simultaneously with at least one first additive.
Nach der Dosierung des Kalks in die Faserstoffsuspension wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein pH-Wert in der Faserstoffsuspension erreicht, der zwischen 8 und 12, bevorzugt zwischen 9 und 11 und besonders bevorzugt zwischen 10,3 und 10,8 liegt.After the lime has been metered into the pulp suspension, according to the present invention a pH is reached in the pulp suspension which is between 8 and 12, preferably between 9 and 11 and particularly preferably between 10.3 and 10.8.
Ferner kann die Zugabemenge des Kalks, bezogen auf die ofentrockene (otro) Faserstoffmenge zwischen 0,01 % und 5 %, bevorzugt zwischen 0,1 % und 2 % und besonders bevorzugt zwischen 0,3 % und 1 % liegen. Des weiteren ist auch eine Dosierung in Abhängigkeit der Bleichmittelmenge gemäß eines weiteren Ausführungsbeispieles vorgesehen, wobei ein Verhältnis zwischen Wasserstoffperoxid und Kalk zwischen 0,1 und 5, bevorzugt zwischen 1 und 3 und besonders bevorzugt zwischen 2,4 und 2,7 gewählt wird.Furthermore, the addition amount of the lime, based on the oven-dry (otro) amount of fiber can be between 0.01% and 5%, preferably between 0.1% and 2% and particularly preferably between 0.3% and 1%. Furthermore, a dosage depending on the amount of bleach according to a further embodiment is provided, wherein a ratio between hydrogen peroxide and lime is selected between 0.1 and 5, preferably between 1 and 3 and more preferably between 2.4 and 2.7.
Gemäß einem weiteren besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der Faserstoff durch die Zugabe von Dampf, insbesondere von Niederdruckdampf und/oder durch das Eintragen von mechanischer Energie, wie dies beispielsweise bei der Durchmischung in einem Hochkonsistenzmischer erfolgt, auf eine Temperatur zwischen 40°C und 100°C, bevorzugt zwischen 45°C und 90°C und besonders bevorzugt zwischen 60°C und 70°C erwärmt.According to a further particularly preferred embodiment of the pulp by the addition of steam, in particular low-pressure steam and / or by the input of mechanical energy, such as occurs during mixing in a high-consistency mixer, to a temperature between 40 ° C and 100 ° C. , preferably heated between 45 ° C and 90 ° C and more preferably between 60 ° C and 70 ° C.
Die Zugabe des komplementären Agens kann gemäß einem weiteren bevorzugten Verfahren nach der Verdünnung des Faserstoffes erfolgen, wobei auch hierbei auf eine ausreichende Durchmischung geachtet wird.The addition of the complementary agent can be carried out according to a further preferred method after dilution of the pulp, whereby attention is also paid here to a sufficient mixing.
Für die Verdünnung des Faserstoffes wird gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel Prozesswasser verwendet, wobei als Prozesswasser Produktionswasser verstanden wird, welches im Bereich der Faserstoffbleiche, der Papierherstellung oder entsprechenden Prozessstufen anfällt.For the dilution of the pulp process water is used according to a further preferred embodiment, which is understood as process water production water, which is obtained in the pulp bleaching, papermaking or corresponding process stages.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens zum Bleichen von Faserstoffen wird dem Faserstoff, insbesondere der Faserstoffsuspension, ein Komplexbildner zudosiert, der insbesondere die katalytische Wirkung auf den Zerfall von wenigstens einem Bleichagenz durch Metalle wie Übergangsmetalle, insbesondere Metallionen reduziert. Als Komplexbildner können beispielsweise Diethylentriaminpentaessigsäure (DTPA), Ethylentriamintetraessigsäure (EDTA), Phosphate, Phosphonate, Polycarbonsäuren, Zuckerderivate, Polyhydroxycarbonsäuren und dergleichen verwendet werden.According to a further particularly preferred embodiment of the process for bleaching fibrous materials, a complexing agent is metered into the pulp, in particular the pulp suspension, which in particular reduces the catalytic effect on the decomposition of at least one bleaching agent by metals such as transition metals, in particular metal ions. As the complexing agent, for example, diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA), ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), phosphates, phosphonates, polycarboxylic acids, sugar derivatives, polyhydroxycarboxylic acids and the like can be used.
Die Aufgabe wird ferner durch eine Vorrichtung zum Bleichen von Faserstoffen gelöst, welche wenigstens einen Mischer und einen Reaktionsraum aufweisen, in welchem die wässrige Faserstoffsuspension unter vorgegebenen Bedingungen durch Zugabe von wenigstens einem ersten Hilfsmittel für die Bleiche, die Zugabe wenigstens einer Bleichlauge in die Faserstoffsuspension, wobei die Bleichlauge wenigstens Wasserstoffperoxid als Bleichagens aufweist, wenigstens einer Bleiche, insbesondere Bleichstufe ausgesetzt wird und der Bleichprozeß durch die Zugabe von wenigsstens einem komplementären Agens zur Bleichlauge beendet wird.The object is further achieved by a device for bleaching fibrous materials, which have at least one mixer and a reaction space in which the aqueous pulp suspension under predetermined conditions by adding at least a first aid for bleaching, the addition of at least one bleaching liquor in the pulp suspension, wherein the bleaching liquor comprises at least hydrogen peroxide as a bleaching agent, at least one bleach, in particular a bleaching stage, and the bleaching process is terminated by the addition of at least one complementary agent to the bleaching liquor.
Diese Vorrichtung ist ferner dadurch gekennzeichnet, dass eine Dosiervorrichtung vorgesehen ist, welche die Zugabe von Kalk, insbesondere einen wenigstens teilweise wässrig dispergierten Kalk in die wässrige Faserstoffsuspension bei einer Stoffdichte zwischen 5 % und 55 % in Abhängigkeit von vorgegebenen Prozessparametern regelt und/oder steuert.This device is further characterized in that a metering device is provided which the addition of lime, in particular an at least partially aqueous dispersed Lime in the aqueous pulp suspension at a consistency of between 5% and 55% depending on predetermined process parameters controls and / or controls.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden die Prozessparameter aus einer Gruppe von Parametern ausgewählt, welche den pH-Wert, die Menge an Bleichagenz, die Menge an Bleichlauge, die Aufhellung, den Weißgrad, den Farbort, die Reaktionszeit, die Bleichtemperatur, den Restbleichmittelgehalt, die Faserstoffmenge, den Feststoffgehalt, die Stoffdichte, den Druck, die Durchmischung und dergleichen enthält.According to a particularly preferred embodiment of the device according to the invention, the process parameters are selected from a group of parameters which include the pH, the amount of bleaching agent, the amount of bleach, the lightening, whiteness, color locus, reaction time, bleaching temperature, residual bleach content, pulp amount, solids content, pulp consistency, pressure, blending, and the like.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung wird der Kalk vor der Zugabe in die Faserstoffsuspension bevorzugt als Feststoff einem Vorratsbehälter im wesentlichen kontinuierlich entnommen und mit Wasser auf einen vorgegebenen Feststoffgehalt verdünnt. Als mögliche Verdünnungswässer können hier insbesondere Frischwasser, wie Brunnen- und/oder Oberflächenwasser und/oder Prozesswasser verwendet werden.According to a further preferred embodiment of the apparatus, the lime is preferably taken off substantially continuously as a solid from a storage container before being added to the pulp suspension and diluted with water to a predetermined solids content. In particular, fresh water, such as well water and / or surface water and / or process water can be used as possible dilution waters.
Die Aufgabe wird ferner durch eine Vorrichtung zum Bleichen von Faserstoffen gelöst, welche wenigstens einen ersten Behälter zur Bevorratung von Kalk, welcher eine vorgegebene Partikelgrößenverteilung und Reinheit aufweist, einer Entnahmevorrichtung und einer Transport- und/oder Mischvorrichtung, in welche der Kalk gelöst und/oder dispergiert wird, und ferner wenigstens einen zweiten Behälter aufweist, zu welchem der Kalk transportiert wird, und in welchem dieser mit einer Faserstoffsuspension unter vorgegebenen Prozessparametern gemischt wird.The object is further achieved by a device for bleaching fibrous materials, which has at least one first container for storing lime, which has a predetermined particle size distribution and purity, a removal device and a transport and / or mixing device, in which the lime dissolved and / or is dispersed, and further comprises at least one second container, to which the lime is transported, and in which this is mixed with a pulp suspension under predetermined process parameters.
Weitere Erläuterungen erfolgen nachfolgend im Zusammenhang mit den Figuren und dem Ausführungsbeispiel. Die hierbei aufgezeigten Ergebnisse sollen jedoch den Bereich der Erfindung nicht einschränken und stellen lediglich Ausführungsbeispiele dar, die insbesondere auf den Einsatz des Systems für die Bleiche von Holzstoff ausgerichtet sind. Es liegt jedoch auch im Sinn der vorliegenden Erfindung, das vorliegende Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung für andere Faserstoffe zu verwenden, wie dies eingangs erörtert wurde.Further explanations will be given below in connection with the figures and the embodiment. However, the results shown here are not intended to limit the scope of the invention and are merely exemplary embodiments, which are particularly oriented to the use of the system for the bleaching of mechanical pulp. However, it is also within the meaning of the present invention to use the present method or device according to the invention for other fibrous materials, as has been discussed in the beginning.
So zeigt:
- Fig. 1
- ein Fließschema zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Bleichen von Faserstoffen.
- Fig. 1
- a flow diagram for carrying out the process according to the invention for bleaching of fibrous materials.
Vor der eigentlichen Bleiche wird der Faserstoff aus einem Vorratsbehälter 1, dem so genannten Stapelturm entnommen, wobei zur Erleichterung des Transports der Holzschliff durch den Zusatz von Prozesswasser 20, wie beispielsweise Filtrat, verdünnt und über ein Zuleitungssystem einer mechanischen Eindickvorrichtung 2 zugeführt wird.Before the actual bleaching of the pulp is removed from a
Die Eindickvorrichtung 2 kann beispielsweise eine Doppelsiebpresse sein, welche die Stoffdichte des Holzstoffes auf einen Bereich zwischen 25 % und 28 % Feststoffgehalt erhöht.The thickening
Es sind jedoch auch andere Entwässerungsmethoden denkbar, wie sie im Stand der Technik bekannt sind.However, other dewatering methods are also conceivable, as are known in the art.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann dem Faserstoff bereits im Vorratsbehälter, an dessen Auslass oder in der Transporteinrichtung ein erstes Additiv, wie beispielsweise ein Komplexbildner, zudosiert werden, wobei die Dosiermenge insbesondere von der Belastung des Faserstoffes bzw. des Verdünnungswassers mit möglicherweise katalytisch wirkenden Metallen, insbesondere Metallionen, abhängig ist. Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel werden dem Holzschliff 0,3 % DTPA pro 9 t Holzschliff zugesetzt.According to a particularly preferred embodiment, a first additive, such as, for example, a complexing agent, can be added to the pulp already in the reservoir, at its outlet or in the transport device, the dosage amount being determined in particular by the loading of the pulp or the dilution water with possibly catalytically active metals, especially metal ions, is dependent. According to the exemplary embodiment shown here, 0.3% DTPA per 9 t groundwood pulp is added to the groundwood pulp.
Von der Doppelsiebpresse 2 wird der eingedickte Faserstoff über eine Austragsschnecke 3 und eine Transportvorrichtung zu einer Mischvorrichtung 4 transportiert.From the twin-
Bereits in der Austragsschnecke 3 wird gemäß der hier dargestellten Ausführungsform der Kalk dem Faserstoff zudosiert, wobei insbesondere die Austragsschnecke 3 zur Vermischung des Faserstoffes mit der Kalkmilch verwendet wird. Ferner wird der Faserstoff zerrissen, aufgelockert und transportiert. Es liegt jedoch auch im Sinn der vorliegenden Erfindung, die Dosierstelle an eine andere Position zu verlegen, insbesondere wenn die Einwirkzeit und die Durchmischung den vorgegebenen Bedingungen angepasst sind.Already in the
Um eine ausreichende Durchmischung und Homogenisierung des Faserstoffes zu gewährleisten, wird gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform eine Einwirkzeit zwischen der Zugabe der Kalkmilch und der daran anschließenden Dosierung von weiteren Additiven oder Bleichagenzien durch die Position der Dosierstelle unter Beachtung der Strömungsverhältnisse gewählt.In order to ensure adequate mixing and homogenization of the pulp, according to a particularly preferred embodiment, a contact time between the addition of the lime milk and the subsequent metering of further additives or bleaching agents is selected by the position of the metering point, taking into account the flow conditions.
Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel liegt die Einwirkzeit bevorzugt zwischen 10 und 60 Sekunden.According to the embodiment shown here, the exposure time is preferably between 10 and 60 seconds.
Die Durchmischung des Faserstoffes nach der Zudosierung eines weiteren Additives, wie beispielsweise einem Alkali- oder Erdalkalisilikat, und der Dosierung der Bleichlauge, insbesondere des Bleichagenzes, erfolgt gemäß dem hier dargestellten Verfahren mittels eines hochkonsistenten Mischers 4. Die Stoffdichte liegt zwischen 18 % und 35 %, wobei gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ein so genannter Hochkonsistenzmischer (Kamyr-Mischer) verwendet wird, wie er im Stand der Technik bekannt ist. Es können jedoch auch andere Mischvorrichtungen Verwendung finden wie insbesondere aber nicht ausschließlich ein Doppelwellenmischer, insbesondere wenn die Stoffdichte des Faserstoffs im Niedrig- oder Mittelkonzentrationsbereich eingestellt wird.The mixing of the pulp after the addition of a further additive, such as an alkali or alkaline earth metal silicate, and the metering of the bleaching liquor, in particular the bleaching agent is carried out according to the method shown here by means of a high-consistency mixer 4. The consistency is between 18% and 35% , wherein according to the embodiment shown here, a so-called high consistency mixer (Kamyr mixer) is used, as it is known in the art. However, other mixing devices may be used, such as, but not limited to, a twin-shaft mixer, especially if the pulp consistency of the pulp is adjusted in the low or medium concentration range.
Im Anschluss an den Mischer wird der Faserstoff mittels wenigstens einer Transportvorrichtung, wie beispielsweise einer Förderschnecke 5 bei einer Stoffdichte > 20 %, in einen Reaktionsraum 6, wie beispielsweise einen Bleichturm, gefördert.After the mixer, the pulp by means of at least one transport device, such as a
Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass die Versuche bei der oben genannten Stoffdichte durchgeführt wurden. Es liegt jedoch ausdrücklich im Sinn der vorliegenden Erfindung, die Stoffdichte für den Einsatz des Verfahrens nicht auf diesen Wert zu beschränken, sondern vielmehr einen weiten Bereich für die Einstellung der Stoffdichte des Faserstoffes zu berücksichtigen.It should be noted, however, that the experiments were carried out at the above consistency. However, it is expressly within the meaning of the present invention not to limit the consistency for the use of the method to this value, but rather to take into account a wide range for adjusting the consistency of the pulp.
Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Faserstoff durch Zufuhr von mechanischer Energie im Hochkonsistenzmischer und/oder durch die Zugabe von Niederdruckdampf auf eine vorgegebene Temperatur erwärmt. Diese liegt gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel zwischen 55°C und 70°C, wobei darauf hinzuweisen ist, dass insbesondere bei der Verwendung von Alkali- und/oder Erdalkalisilikat ein Überschreiten der Temperatur von 80°C nachteilig ist, da bei dieser Temperatur bereits ein Ausfallen der Additive, z.B. durch Bildung von Quarzsand auftreten kann.According to the embodiment shown here, the pulp is heated by supplying mechanical energy in the high consistency mixer and / or by the addition of low pressure steam to a predetermined temperature. This is according to the embodiment shown here between 55 ° C and 70 ° C, it should be noted that especially when using alkali and / or alkaline earth silicate exceeding the temperature of 80 ° C is disadvantageous because at this temperature already a Failure of the additives, eg may occur due to formation of quartz sand.
Es sei ferner darauf hingewiesen, dass bei Verzicht auf den Einsatz eines solchen Hilfsmittels ein Einhalten der obigen Temperaturgrenzen für den Bleichprozess entfallen kann, so dass die durch das System vorgegebenen Temperaturen voll ausgeschöpft werden können, und so beispielsweise über 90°C liegen.It should also be noted that, in the absence of the use of such an aid, a compliance with the above temperature limits for the bleaching process can be omitted, so that the predetermined by the system temperatures can be fully utilized, and so for example above 90 ° C.
Um eine ausreichende Reaktionszeit zwischen dem Bleichagenz und dem Faserstoff, insbesondere den chromophoren Gruppen des Faserstoffes, sicherzustellen, beträgt die Verweilzeit des mit dem Bleichagenz und dem mit Kalkmilch versetzten Faserstoff im Bleichturm 30 bis 180 Minuten, wobei die Reaktionszeit insbesondere in Abhängigkeit des zu erzielenden Weißgrades und/oder Restgehaltes an Bleichagenz im Faserstoff festgelegt wird.In order to ensure a sufficient reaction time between the bleaching agent and the pulp, in particular the chromophoric groups of the pulp, the residence time of the bleaching agent and lime-added pulp in the bleaching tower is from 30 to 180 minutes, the reaction time depending in particular on the whiteness to be achieved and / or residual content of bleaching agent in the pulp is determined.
Die Reaktionszeit liegt gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel zwischen 60 Minuten und 3 Stunden bei einer Stoffdichte von ca. 20 % bis 27 % und einer Temperatur zwischen 60°C und 70°C. Der pH-Wert liegt im Einstiegsbereich bei ca. 10,8 % bis 11,2 % und fällt im Laufe der Bleichstufe auf einen Wert zwischen 6,3 % und 7,3 % ab.The reaction time is according to the embodiment shown here between 60 minutes and 3 hours at a consistency of about 20% to 27% and a temperature between 60 ° C and 70 ° C. The pH is in the entry range at about 10.8% to 11.2% and falls during the bleaching stage to a value between 6.3% and 7.3%.
Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Faserstoff nach einer Entnahmestelle mit Prozesswasser 24 verdünnt, wobei die Stoffdichte gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel dann zwischen 2 und 5 % liegt.According to the embodiment shown here, the pulp is diluted after a removal point with
Es sei ferner darauf hingewiesen, dass der aus dem Bleichturm 6 entnommene Faserstoff vor und/oder nach der Verdünnung durch Prozesswasser mit einem zweiten Additiv versehen wird, welches gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel die eventuell noch im Faserstoff vorhandene Restbleichmittelmenge derart reduziert, dass die Bleichstufe beendet wird.It should also be noted that the fiber removed from the
Über eine Transportvorrichtung wird dieser Faserstoff einer weiteren mechanischen Entwässerungseinrichtung 7 - z. B. Doppelsiebpresse - zugeführt, in welcher die Stoffdichte auf einen Bereich zwischen 18 % und 35 %, insbesondere auf 26 %, erhöht wird.About a transport device of this pulp another mechanical dewatering device 7 - z. B. twin-wire press - fed, in which the fabric density is increased to a range between 18% and 35%, in particular to 26%.
In der Austragsschnecke wird gemäß dem hier dargestellten Beispiel der Faserstoff gesammelt und einer Vorratsbütte 9 zugeführt.In the discharge screw, according to the example shown here, the pulp is collected and fed to a
Gemäß einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der Faserstoff in einer anschließenden zweiten Stufe mittels dem Einsatz eines weiteren, insbesondere reduktiven Bleichagenz in seinem Weißgrad weiter erhöht und/oder in der Farbort verändert. Diese Bleiche kann beispielsweise wiederum in einem Reaktionsbehälter, z. B. einem Bleichturm 10, erfolgen, wobei auch hier die Reaktionszeit im wesentlichen von dem verwendeten Agenz abhängt. Der so dann vollständig gebleichte Holzstoff wird für die Verarbeitung bei der Herstellung von Papier 12 in einer so genannten Vorratsbütte 11 zwischengelagert.According to a particularly preferred embodiment, the pulp is further increased in a subsequent second stage by means of the use of a further, in particular reductive bleaching agent in its whiteness and / or changed in the color location. This bleach, for example, in turn, in a reaction vessel, for. As a
Im nachfolgend dargestellten Ausführungsbeispiel werden vier Praxisbleichversuche mit Einsatz von Holzstoff dargestellt, welcher mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gebleicht wurden.In the exemplary embodiment illustrated below, four practice bleaching tests using wood pulp are shown, which were bleached using the method according to the invention.
Hierbei unterscheiden sich die drei Versuche unter anderem in ihrer Einsatzmenge an wirksamem Bleichagenz, hier Wasserstoffperoxid (H2O2), der Zugabemenge an Kalk bzw. Wasserglas. Die genauen Einsatzmengen sind in der Tabelle 1: Einsatzmengen zu entnehmen.
Als Mischaggregate wurden in den Versuchsreihen 1, 3 und 4 ein Hochkonsistenzmischer (Kamyr-Mischer) und in der Versuchsreihe 2 ein Doppelwellenmischer verwendet.The mixing units used in
Die Stoffdichte lag in den Versuchsreihen 1 und 2 bei 26 %, in der Versuchsreihe 2 bei 20 bis 25 % und in der Versuchsreihe 4 bei ca. 17,5 %. Die Reaktionstemperatur wurde für den Versuch 1 auf 65 °C eingestellt und lag für den Versuch 2 bei ca. 55 °C.The material density was 26% in
Als Kalk bzw. Kalkmilch wurde im Rahmen dieser Versuche gebrannter Kalk (Calciumhydroxid; Ca(OH)2) mit einem gewissen Anteil an Verunreinigungen verwendet. Der Kalk-wurde als Feststoff in einem Silo aufbewahrt und mittels einer Entnahmevorrichtung und einer damit verbundenen Dispergiereinrichtung auf einen Feststoffgehalt von ca. 17 % mit Frischwasser verdünnt.Lime or lime milk used in these experiments was calcined lime (calcium hydroxide, Ca (OH) 2 ) with a certain proportion of impurities. The lime was stored as a solid in a silo and by means of a sampling device and an associated Dispersing device diluted to a solids content of about 17% with fresh water.
Die Schüttdichte des Kalks betrug 0,5 g/cm3, (
Die in der Rezepturangabe dargestellten Einsatzmengen beziehen sich grundsätzlich auf die eingetragene Menge an ofentrockenem Holzschliff. Die Prozessführung entspricht dem in der
Die Versuchsergebnisse sind der Tabelle 2 zu entnehmen.
20 - 150
20 - 150
Neben der erzielten Endweiße ist insbesondere auf die Messwerte des CSB-Wertes, den Restperoxidgehalt und den Calciumoxidwert hinzuweisen.In addition to the final whiteness obtained, particular attention should be drawn to the measured values of the COD value, the residual peroxide content and the calcium oxide value.
Im Vergleich zu den Ergebnissen bei der Verwendung von Natronlauge lag der CSB-Wert mit < 1700 deutlich unter dem Wert, der bei Einsatz von Natronlauge erzielt wurde. Diese Tendenz wirkte sich in Praxisversuchen auch auf die CSB-Fracht im Zulauf und Ablauf der Nachklärung des an die Fabrik angeschlossenen Klärwerks aus. Hier reduzierte sich die CSB-Fracht um ca. 15% im Zulauf bei Vollastbetrieb eines Bleichstranges. Werden alle Bleichstränge mit Kalkmilch betrieben, sind 25% CSB-Reduktion realistisch gewesen.Compared with the results of using caustic soda, the COD value was <1700, well below that Value achieved when using caustic soda. In practice, this trend also had an effect on the COD load in the inflow and outflow of secondary clarification of the sewage plant connected to the factory. Here, the COD load was reduced by about 15% in the feed at full load operation of a bleaching train. If all bleach strands are operated with milk of lime, 25% COD reduction has been realistic.
Der Restperoxidgehalt als Ausdruck für die Bleichwirkung des Peroxids mit dem Faserstoff lag im Vergleich zu den Ergebnissen bei Einsatz von Natronlauge deutlich niedriger, wobei Werte zwischen 20 und 300 bzw. zwischen 20 und 150 ermittelt wurden. Die Messung erfolgte jeweils im Filtrat des Faserstoffs vor der Verdünnung nach der Bleiche im Reaktionsraum.The residual peroxide content as expression of the bleaching effect of the peroxide with the pulp was markedly lower in comparison with the results when using sodium hydroxide solution, whereby values between 20 and 300 or between 20 and 150 were determined. The measurement was carried out in each case in the filtrate of the pulp before dilution after bleaching in the reaction space.
Lediglich der Wert für die Menge an Calciumoxid in dem gebleichten Faserstoff stieg bei der Verwendung von Kalkmilch im Vergleich zum Einsatz von Natronlauge etwas an, wobei die Werte mit 150 bis 250 im Rahmen der Prozesstoleranz liegen.Only the value of the amount of calcium oxide in the bleached pulp increased somewhat with the use of lime milk compared to the use of caustic soda, the values ranging from 150 to 250 being within the process tolerance.
Es sei ferner darauf hingewiesen, dass aufgrund der Praxisversuche und der hiermit verbundenen Qualitätskriterien für den Einsatz des gebleichten Holzstoffs in der Produktion der Weißgrad in den Versuchsreihen 1 und 2 als Steuerungsgröße für den Einsatz von Wasserstoffperoxid verwendet wurde.It should also be noted that due to the field trials and the associated quality criteria for the use of the bleached pulp in production, the whiteness in
Neben den voranstehenden Versuchsergebnissen ist ferner festzuhalten, dass durch den Einsatz der so genannten "Kalkmilch" ein stabilerer Bleichprozess erzielt wurde, der sich auch in einem stabileren Weißgrad widerspiegelt. So lagen typischerweise die Schwankungen bei Einsatz von Natronlauge zwischen 2 und 5 Weißgradpunkten, wobei beim Einsatz von Kalkmilch die Schwankungen bei < 1,5 Weißgradpunkten lagen. Allgemein war die Toleranz bei Fehldosierungen mit Kalkmilch nennenswert. Unter anderem hatte eine Überdosierung von 20% Kalkmilch auf die Endweiße im wesentlichen keinen negativen Einfluss.In addition to the above test results, it should also be noted that the use of so-called "lime milk" has achieved a more stable bleaching process, which is also reflected in a more stable whiteness. Typically, the fluctuations were when using caustic soda between 2 and 5 whiteness points, with the use of lime milk, the fluctuations were <1.5 Whiteness points. In general, the tolerance for misdosing with lime milk was noteworthy. Among other things, an overdose of 20% milk of lime on the final whites had essentially no negative influence.
Auch wurden beim Einsatz von Kalkmilch überdurchschnittliche temporäre Weißgradsteigerungen registriert.Also, when using lime milk above-average temporary whiteness increases were registered.
Auch unter ökonomischen Gesichtspunkten ist die Verwendung von Kalk als Bleichagens interessant. So liegt das Preisniveau für gelöschten Kalk als Veredelungsprodukt eines in der Natur vorhandenen Rohstoffes weit unterhalb dem der Natronlauge, die in einem aufwendigen Prozess durch Chloralkalielektrolyse erzeugt wird. Darüber hinaus ist sie weit weniger volatil. Außerdem sei darauf hingewiesen, dass der tatsächliche Bleichmittelbedarf sich teilweise deutlich senken lässt.The use of lime as a bleaching agent is also interesting from an economic point of view. The price level for slaked lime, for example, as a finished product of a raw material available in nature is far below that of caustic soda, which is produced in a complex process by chloralkali electrolysis. In addition, it is far less volatile. In addition, it should be noted that the actual bleach need can be significantly reduced in some cases.
Claims (19)
- A method for bleaching lignin-containing fibre materials for the production of paper, including the steps of• adding at least one first additive for bleaching into a suspension of fibre material;• adding at least one bleaching lye into the suspension of fibre material, the bleaching lye including at least hydrogen peroxide as a bleaching agent;• mixing the bleaching lye with the suspension of fibre material;characterized in that
the bleaching process is terminated by the addition of at least one reductive agent to the bleaching agent, 0.01 % to 5 % of lime, in relation to the oven-dry amount of fibre material, is used at least for adjusting the pH value of the suspension of fibre material between 8 and 12 before bleaching, and the material density of the suspension of fibre material is between 5 % and 55 %. - The method of claim 1,
characterized in that
the lime is dispersed at least partially in water. - The method of any of the preceding claims,
characterized in that
the lime has at least one component selected from a group including calcium hydroxide, calcium oxide, carbonates, natural and fired natural minerals such as, for example, orthoclase, albite, anorthite, kaolinite, mullite, muscovite, calcite, magnesite, artinite, periclase, brucite, dolomite, wollastonite, talc, clinochlore, and accompanying substances such as, for example, magnesium oxide, aluminium oxide, iron oxide, sodium oxide, potassium oxide, silicon oxide, sulfur oxide, as well as bound gaseous components and suchlike. - The method of any of the preceding claims,
characterized in that
the fibre material is selected from a group of fibre materials containing natural fibre materials such as cellulose, waste paper, mechanical wood pulp, in particular stone groundwood (SGW) with and without chemical pretreatment, refiner mechanical pulp with and without chemical pretreatment, thermo-mechanical pulp (TMP), reground stone groundwood pulp (RSGW), pressurized stone groundwood (PGW), refiner mechanical pulp (RMP), pressurized refiner mechanical pulp (PRMP), chemi-groundwood (CGW), chemi-refiner mechanical pulp (CRMP), chemi-thermo-mechanical pulp (CTMP) and suchlike. - The method of any of the preceding claims,
characterized in that
the material density of the suspension of fibre material is preferably between 10 % and 50 %, particularly preferably between 15 % and 46%, and in particular between 5 % and 20 % for low consistency, between 20 % and 28 % for medium consistency, and between 28 % and 46 % for high consistency. - The method of any of the preceding claims,
characterized in that
process water and/or fresh water is used for reducing the material density. - The method of any of the preceding claims,
characterized in that
the additive for bleaching is selected from a group including water glass, in particular alkaline and/or alkaline-earth silicates, complexing agents such as, for example, DTPA, EDTA, and phosphonates, sugar derivatives, polycarbonic acids, stabilizers, catalysts, inhibitors and suchlike. - The method of any of the preceding claims,
characterized in that
the reductive agent added to the bleaching lye is selected from a group including, for example, hydrosulfite, sodium bisulfite, sodium hydrosulfite, sodium borohydride and suchlike. - The method of any of the preceding claims,
characterized in that
the lime is taken out as a solid from a container essentially continuously. - The method of any of the preceding claims,
characterized in that
the aqueous dissolved and/or dispersed lime has a solids content of between 5 % and 30 %, preferably between 7 % and 25 %, particularly preferably between 15 % and 20 %, and in particular approximately 17 %, oven dry. - The method of any of the preceding claims,
characterized in that
the lime is dosed into the fibre material as a solid with a predefined particle size distribution. - The method of any of the preceding claims,
characterized in that
the lime is dosed into the suspension of fibre material before, after or simultaneously with the addition of the additive for bleaching and the bleaching lye. - The method of any of the preceding claims,
characterized in that
the pH value of the suspension of fibre material after the addition of the dissolved and/or dispersed lime is preferably between 9 and 11 and particularly preferably between 10.3 and 10.8. - The method of any of the preceding claims,
characterized in that
the amount of lime added is preferably between 0.1 % and 2 %, and particularly preferably between between 0.3 % and 1 % in relation to the oven-dry amount of fibre material. - The method of any of the preceding claims,
characterized in that
the fibre material is heated by the addition of steam, in particular of low pressure steam, and/or during mixing by mechanical energy, to a temperature between 50°C and 100°C, preferably between 55°C and 90°C, and particularly preferably between 60°C and 70°C. - The method of any of the preceding claims,
characterized in that
the fibre material is diluted before the addition of the reductive agent to the bleaching lye. - The use of a device for bleaching fibre material in a process according to Claims 1 to 16 with at least one mixer and one reaction space in which an acqueous suspension of fibre material is exposed to at least one fibre material bleaching under predefined conditions, means for adding at least one first additive for bleaching, means for adding at least one bleaching lye into the suspension of fibre material, wherein the bleaching lye includes at least hydrogen peroxide as a bleaching agent,
characterized in that
there are provided means for adding to the bleaching lye at least one reductive agent by means of which the bleaching is terminated, and a dosing device, wherein the dosing device regulates and/or controls the addition of lime into the acqueous suspension of fibre material at a material density between 5 % and 55 % in the bleaching process as a function of predefined process parameters. - The use of the device of Claim 17,
characterized in that
the process parameters are selected from a group of parameters containing the pH value, the amount of bleaching agent, the amount of bleaching lye, the brightening, the degree of whiteness, the chromaticity coordinates, reaction time, material density, pressure, mixing, temperature, content of residual bleaching means and suchlike. - The use of the device of Claim 17 or 18,
characterized in that
the lime is taken out as a solid essentially continuously from a storage container and diluted with water to a predefined solids content before being added into the suspension of fibre material.
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