EP3122931A1 - Verfahren zur herstellung von gebleichtem holzfaserstoff - Google Patents

Verfahren zur herstellung von gebleichtem holzfaserstoff

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EP3122931A1
EP3122931A1 EP15711458.8A EP15711458A EP3122931A1 EP 3122931 A1 EP3122931 A1 EP 3122931A1 EP 15711458 A EP15711458 A EP 15711458A EP 3122931 A1 EP3122931 A1 EP 3122931A1
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EP
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salt
wood
wood pulp
composition
acid
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EP15711458.8A
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Stefan Erren
Dieter SCHÖNHABER
Martin Schachtl
Pavel Vassilievitch Osipov
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BASF SE
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Publication date
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    • D21B1/021—Pretreatment of the raw materials by chemical or physical means by chemical means
    • D—TEXTILES; PAPER
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    • D21B—FIBROUS RAW MATERIALS OR THEIR MECHANICAL TREATMENT
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    • D21C9/1084—Bleaching ; Apparatus therefor with reducing compounds
    • D21C9/1089—Bleaching ; Apparatus therefor with reducing compounds with dithionites

Definitions

  • the present invention relates to a process for the production of bleached wood pulp, a process for the production of paper or light wood materials, bleached wood pulp and the use of bleached wood pulp for the production of paper or wood-based materials, each as defined in the claims .
  • Wood pulp also referred to in the art and herein as "pulp" is an important and abundant source material for the manufacture of certain types of paper, such as newsprint, magazine paper or paperboard.
  • hardwoods or hardwoods or softwoods or softwoods are usually debarked, broken up into smaller pieces, usually about 5 cm ⁇ 5 cm in size (referred to in the art and herein also as “wood chips"), and then in one Grinder (in the art and also referred to herein as "refiner”), usually at elevated temperature, for example, 100 to 160 ° C, ground.
  • Grinder in the art and also referred to herein as "refiner”
  • suitable such hardwood or deciduous wood as well as suitable softwoods or softwoods are described, for example, in Lönnberg, Chapter (Chapter) 5, in particular Section 2. or Section 2.1.1 (Softwoods), for example spruce, fir, pine, pine or numeral 2.1 .2 (Hardwoods), for example poplar such as Populus tremula, Populus tremuloides.
  • TMP thermomechanical pulp
  • the TMP is bleached in a subsequent step with bleaching chemicals in order to obtain as white paper as possible in the following processing.
  • bleaching chemicals used are oxidatively active substances such as hydrogen peroxide, salts of inorganic or organic peracids, for example percarbonate, or reductive substances such as sulfinic acids, salts of sulfurous acid (sulfites) or salts of dithionic acid (dithonites).
  • Object of the present invention was to reduce the energy consumption - preferably in the refiner - in the production of bleached wood pulp while increasing the whiteness of the pulp as possible without further important properties of the paper made of wood pulp - for example, mechanical properties - negative change.
  • the starting material for the wood pulp according to the invention are hardwoods, hardwoods and softwoods or softwoods. These woods are, for example, in Lönnberg, Chapter (Chapter) 5, in particular paragraph 2 or 2.1 .1 (softwoods), such as spruce, fir, pine, pine or item 2.1.2 (Hardwoods), for example beech, birch, eucalyptus or Poplar as Populus tremula, Populus tremuloides described and well suited for the inventive method.
  • the process according to the invention is carried out as follows.
  • larger wood particles preferably of debarked deciduous or coniferous wood, generally in a size of about (15-50) mm x (15-50) mm x approx (6 - 12) mm, prepared by conventional mechanical methods, for example by chopping.
  • chips or chips.
  • the chips or chips may be mixed with chemicals prior to further processing. For example, sodium hydrogen sulfite (NaHSO-3), sodium sulfite (Na2SOs) and / or water are pretreated.
  • the chips are then delaminated in step a).
  • the chips are usually first (i) subjected to mechanical pressure and / or shearing forces and then (ii) ground under relatively mild conditions, usually in a refiner.
  • the chips produce "modified wood particles" (as referred to herein), usually loose fiber bundles, usually with a longitudinal dimension in the range of 5 cm to 0.3 cm, which are generally one compared to the chips used have greatly increased surface area.
  • a refiner is usually a grinding unit with rotating knives and possibly fixed knives, or preferably slices for grinding fibrous materials, and preferably consists of one or two radially-relief metal discs, which are close together and form a gap between them.
  • the refiner operates at atmospheric or overpressure. References are known and extensively described in Lönnberg, especially in Chapters 6 and 7.
  • the above step a) (i) is usually carried out in a screw press, which usually serves for dewatering and at the same time for the pre-fiberization of the larger wood particles.
  • a well-suited device for carrying out the above-mentioned step a) (i) is, for example, the "Impressafiner" from Andritz AG, Austria.
  • step a) (ii) is usually carried out in a refiner or other suitable milling unit under relatively mild conditions, for example in a single-disc refiner at a disc rotation number of 1800 rpm and a pressure of 2.4 bar.
  • the energy intake and / or pressure in the refiner of stage a) (ii) are lower than the corresponding parameters for the refiner in step b).
  • the energy consumption in the refiner is generally determined inter alia by the Refineriminnaviere and the gap width between the Refinerimin.
  • a well-suited apparatus for carrying out the aforementioned step a) (ii) is the Andritz 36-1 CP Single Disk Refiner from Andritz AG, Austria.
  • step b) then the modified wood particles from step a) in a refiner - usually under harsher conditions, for example, higher Ergieentrtrag and / or higher disk speed and / or higher pressure than in step a) (ii) - ground.
  • Step b) is usually carried out in a refiner under the following conditions, for example in a single-disk refiner at a disk revolution number of 2300 rpm and a pressure of 5.2 bar.
  • the energy consumption in the refiner is generally determined inter alia by the Refinerimin- speed and the gap width between the Refinerimin.
  • a well-suited apparatus for carrying out the aforementioned step b) is the Andritz 36-1 CP Single Disk Refiner from Andritz AG, Austria.
  • Step b) may be followed by a further milling step or may be followed by a plurality of milling steps in a refiner in analogy to step b).
  • the substance obtained in step b) is optionally treated in a following step c) with reductive or oxidative bleaches using otherwise customary methods known from wood fiber production, for example in the bleaching tower.
  • Bleaching agents and bleaching processes in the production of wood pulp are described, for example, in detail in Lönnberg, in particular in Chapter 11.
  • Suitable oxidative bleaching agents which are suitable for the process according to the invention are those having a peroxy grouping, for example hydrogen peroxide, alkali metal peroxides.
  • Suitable reductive bleaches for step c) of the process according to the invention are, for example, salt of the dithionic acid H.sub.2S.sub.2 O.sub.4, salts of sulphurous acid and the like, preferably the composition Z, particularly preferably the components Z.sup.1 or Z.sup.2 or Z.sup.3.
  • Suitable salts of the dithionic acid (Z1) are preferably the alkali metal salts, preferably lithium, sodium, potassium or alkaline earth metal salts, preferably calcium, magnesium salts of the dithionic acid or mixtures thereof, the forms of course being included with water of crystallization or similar adducts are.
  • Particularly preferred is sodium dithionite (Na 2 S 20 4 ), which forms are of course included with water of crystallization or similar adducts.
  • thiourea dioxide also called formamidinesulfinic acid
  • HN C (NH 2) SO 2 H) in combination with lye, for example sodium hydroxide (NaOH in water) in question.
  • component (Z3) are: a salt, preferably an alkali metal salt, preferably lithium, sodium, potassium or alkaline earth metal salt, preferably calcium, magnesium salt of sulfurous acid (H2SO3), ergo sulfites, or mixtures thereof, the forms with Of course, water of crystallization or similar adducts are included, each in combination with sodium tetraborohydride. Particularly preferred is the combination of sodium sulfite (Na 2 SC "3), which forms are of course included with water of crystallization or similar adducts, with sodium tetraborohydride (NaBhU).
  • Component (Z4) is one or more of the following components (1) to (4) and, if appropriate, further additives: (1) complexing agents, for example EDTA, polyphosphates, for example sodium tripolyphosphate and / or potassium tripolyphosphate; (2) basic compounds, preferably basic salts such as carbonates or bicarbonates, for example basic salts such as carbonates or bicarbonates of the alkali metals or alkaline earth metals, preferably lithium, sodium, potassium carbonate or alkaline earth metal carbonate, preferably calcium, magnesium carbonate, more preferably sodium carbonate (Na2CC " (3) an alkali metal salt, preferably lithium, sodium, potassium or alkaline earth metal salt, preferably calcium, magnesium salt of the epidurous acid (H2S2O5); (4) an alkali metal salt , preferably lithium, sodium, potassium salt or alkaline earth metal salt, preferably calcium, magnesium salt of sulfurous acid (H2SO3), more preferably sodium sulfite (Na 2 S0 3 ).
  • complexing agents
  • Suitable further additives of component (Z4) are: surface-active substances such as anionic, cationic or nonionic or glucose-containing surfactants, usually in the proportion of from 1% by weight to 10% by weight, based on the composition Z; further anti-scale or anti-fouling substances such as polyacrylates in the proportion in the range of 1 wt .-% to 10 wt .-%, based on the composition Z.
  • the composition Z contains a salt of the dithionic acid H2S2O4 (Z1), preferably a sodium salt, potassium salt, calcium salt, magnesium salt of the dithionic acid, including mixtures of these salts, more preferably sodium dithionite, the above in each case particularly preferably in the range from 20 to 95% by weight, very particularly preferably from 60 to 95% by weight, in each case based on the composition Z.
  • Z1 a salt of the dithionic acid H2S2O4 (Z1), preferably a sodium salt, potassium salt, calcium salt, magnesium salt of the dithionic acid, including mixtures of these salts, more preferably sodium dithionite, the above in each case particularly preferably in the range from 20 to 95% by weight, very particularly preferably from 60 to 95% by weight, in each case based on the composition Z.
  • the composition Z contains, on the one hand, a salt of the dithionic acid H2S204 (Z1), preferably a sodium salt, potassium salt, calcium salt, magnesium salt of the dithionic acid, including mixtures of these salts, particularly preferably sodium dithionite above-described components (Z1) in each case particularly preferably in the range from 60 to 95% by weight, based in each case on the composition Z and secondly the component (Z4), more preferably thereof (1) complexing agent polyphosphates, (2) basic Salts such as carbonates or hydrogen carbonate bonates of the alkali metals or alkaline earth metals, such as sodium carbonate; (3) an alkali metal salt of the disulfurous acid (H2S2O5); (4) an alkali metal salt of sulfurous acid (H 2 SO 3), preferably containing (Z 1) in the range of 60 to 95% by weight and (Z 4) in the range of 5 to 40% by weight, based in each case on the composition Z is.
  • a salt of the dithionic acid H2S204
  • the composition Z comprises 60 to 95% by weight of a sodium salt (Z1), preferably sodium dithionite; 1 to 25% by weight of a sulfite Z4 (4), preferably sodium sulfite; 1 to 10 wt .-% of a carbonate and / or a hydrogen carbonate, in each case the alkali metals Z4 (2), preferably sodium carbonate; 0 to 10% by weight of a complexing agent Z4 (1), preferably sodium tripolyphosphate; in each case based on the composition Z and wherein the sum of said components gives 100%.
  • a sodium salt (Z1) preferably sodium dithionite
  • a sulfite Z4 (4) preferably sodium sulfite
  • 1 to 10 wt .-% of a carbonate and / or a hydrogen carbonate in each case the alkali metals Z4 (2), preferably sodium carbonate; 0 to 10% by weight of a complexing agent Z4 (1), preferably sodium tripolyphosphate; in each case
  • the composition Z contains, in addition to one or more of the components (Z1) to (Z3) and one or more components Z4 (1), Z4 (3) and Z4 (4), such an amount of basic compounds Z4 (2), preferably basic salts such as carbonates or bicarbonates, for example basic salts such as carbonates or bicarbonates of alkali metals or alkaline earth metals, preferably lithium, sodium, potassium carbonate or alkaline earth metal carbonate, preferably calcium, magnesium carbonate, more preferably sodium carbonate these basic compounds act as acid buffers.
  • basic salts such as carbonates or bicarbonates
  • alkali metals or alkaline earth metals preferably lithium, sodium, potassium carbonate or alkaline earth metal carbonate, preferably calcium, magnesium carbonate, more preferably sodium carbonate these basic compounds act as acid buffers.
  • the composition Z contains, in addition to the component (Z1) - preferably a sodium salt, potassium salt, calcium salt, magnesium salt of dithionic acid, including mixtures of these salts, particularly preferably sodium dithionite - and one or more components Z4 (1), Z4 (3) and Z4 (4) such an amount of basic compounds Z4 (2), preferably basic salts such as carbonates or bicarbonates, for example basic salts such as carbonates or bicarbonates of the alkali metals or alkaline earth metals, preferably lithium, sodium -, potassium carbonate or alkaline earth metal carbonate, preferably calcium, magnesium carbonate, particularly preferably sodium carbonate, that these basic compounds act as acid buffer.
  • basic salts such as carbonates or bicarbonates
  • basic salts such as carbonates or bicarbonates of the alkali metals or alkaline earth metals, preferably lithium, sodium -, potassium carbonate or alkaline earth metal carbonate, preferably calcium, magnesium carbonate, particularly preferably sodium carbonate, that these basic compounds act as acid buffer.
  • composition Z is used in the inventive method in the form of a solution or suspension, but it can also be used without further solvents or diluents as pure substance.
  • Suitable solvents or dispersants dissolve or disperse the composition Z without its active ingredient or active ingredients, in particular component Z1, by decomposition or otherwise rendering ineffective or greatly reducing their action.
  • water-containing solvents or dispersants for example mixtures of water and protic or aprotic organic solvents, for example alcohols, or ethers, ketones.
  • a preferred solvent or dispersant is water.
  • the concentration of the composition Z in such solutions or dispersions is generally in the range of 1 to 30 wt .-%, preferably 5 to 20 wt .-%, each based on the mass of the solution or dispersion.
  • the amount of component (Z1) or (Z2) or (Z3), preferably of component (Z1), more preferably of sodium dithionite, per kilogram of wood material to be treated, for example chips or modified wood particles, is in the range of 1 to 50 grams, preferably in the range of 5 to 20 grams.
  • the solution or dispersion described above-including its preferred embodiments- is preferably prepared and used as fresh as possible, or it is stored with the most extensive possible exclusion of oxidizing media, for example atmospheric oxygen.
  • the composition Z is usually added before step a) (i), or before step a) (ii) or during the performance of step a) (i) and / or step a) (ii) and / or before step b) and / or during the performance of step b) with the corresponding wood particles or modified wood particles in contact.
  • a solution or dispersion of the composition Z described in more detail above, including its preferred embodiments, preferably a solution or dispersion of Z in water is introduced into the feed line for the wood particles to the corresponding devices in which the steps a) (i) a (ii) or b) are carried out, preferably in the flow direction of the wood particles or modified wood particles, shortly before the corresponding device dosed.
  • a solution or dispersion of the composition Z which is described in greater detail above, can usually be metered directly into the space of the corresponding apparatuses in which steps a) (i), a (ii) or b) are carried out.
  • a solution or dispersion of Z in water described in greater detail above-including its preferred embodiments- is metered into the refiner of stage a) (ii) and / or the refiner of stage b).
  • the present invention also provides a process for the production of paper, preferably tissue, newsprint, magazine paper or paper for paperboard production, wherein, as described herein, a bleached wood pulp is made and this into paper, preferably tissue, newsprint, magazine paper or paper for paperboard production, usually with the known papermaking process, further processed.
  • the present invention also provides a process for producing light-colored wood-based materials, preferably HDF or MDF wood-based materials, wherein, as described herein, ben bleached wood pulp and this, optionally with the addition of white pigments, glued and pressed to the wood materials.
  • the present invention also provides a bleached wood pulp obtainable by a process as described herein.
  • the present invention also provides the use of bleached wood pulp obtainable by the process as described herein for the production of paper or wood-based materials.
  • the inventive method is characterized by the fact that the energy consumption in the refiner is reduced and the degree of bleaching of the wood pulp obtainable by the process according to the invention is higher than in the comparable prior art.
  • the energy consumption in the refiner, the degree of bleaching of the wood pulp and other physical parameters were determined by the methods described in the examples.
  • This raw material was further processed in the so-called ATMP process of Andritz AG (Austria) as follows.
  • the chips were treated in a chip press (screw machine "Impressafiner” from the company Andritz AG, Austria) at a pressure of approximately 1.4 bar
  • the material thus treated was treated with water after leaving the screw machine and placed in a refiner (Andritz 36-1 CP from Andritz AG, Austria), the so-called “Fiberizer” with a single grinding disc (diameter 0.91 m) fed where it at a grinding wheel speed of 1800 rev / min and a pressure of 2.4 bar was converted into fibrous material.
  • the so-shredded material was fed into a first main refiner (Andritz 36-1 CP) and was there at a grinding wheel speed of 2300 U / min and a pressure of 5.2 bar in the presence of the composition Z, as described below, in Converted wood pulp.
  • a first main refiner Engelhard 36-1 CP
  • step a) according to the invention was not carried out and the chips (see above) were used directly in a first Main refiner (Andritz 36- 1 CP Andritz AG, Austria) at a pressure of 3.45 bar and a wheel speed of 1800 rev / min ground to wood pulp, in the presence of a solution described above under A) of the composition Z in water , This wood pulp was further ground in a second main refiner with two grinding wheels (Andritz 401 from Andritz AG, Austria) at atmospheric pressure.
  • the Tensile Index was determined with Tappi T 456.
  • the Tear Index was determined with Tappi T 414.
  • the Tensile Energy Absorption (TEA) was determined with Tappi T 494.
  • the Light Scattering Coefficient was determined with ISO 9416.
  • Wood pulp fractionation was carried out with a Bauer Mc Nett Classifier.
  • the wood pulp produced according to the described variant A) with the wood of the black spruce was processed according to the standard TAPPI T 205 by means of a standard laboratory sheet forming test paper and determined thereon mechanical properties, and the optical properties (for example whiteness) were measured on paper sheets produced according to the TAPPI T 218 standard.
  • wood pulp which was obtained according to the described variant B), as described above processed into test paper and investigated by the methods described above.
  • the wood pulp properties were normalized to a drainage behavior of the aqueous wood pulp (Freeness) of 200 ml.
  • wood pulp obtained according to the described variant B) from the wood of the turpentine pine was processed to test paper as described in Example 1 and investigated by the methods described in Example 1.
  • the wood pulp properties were normalized to a drainage behavior of the aqueous wood pulp (Freeness) of 200 ml.

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Abstract

Verfahren zur Herstellung von gebleichtem Holzfaserstoff, umfassend die Schritte a) Delaminierung von größeren, gegebenenfalls mit Chemikalien und/oder Wasser vorbehandelter, Holzpartikeln zu modifizierten Holzpartikeln b) Zermahlen der in a) gewonnenen modifizierten Holzpartikel in einem oder mehreren Refiner, c) gegebenenfalls Behandlung des in Schritt b) erhaltenen Stoffs mit oxidativen oder reduktiven Bleichmitteln dadurch gekennzeichnet, dass man Schritt a) und/oder Schritt b) in Gegenwart einer Zusammensetzung Z durchführt, wobei die Zusammensetzung Z eine oder mehrere der folgenden Komponenten (Z1) bis (Z3) enthält: ein Salz der dithionigen Säure H2S2O4 (Z1), eine die dithionige Säure oder ein Derivat der dithionigen Säure generierende Verbindung (Z2), ein Salz der schwefligen Säure (Sulfit) plus Natriumtetraborhydrid (Z3)sowie gegebenenfalls Additive (Z4).

Description

Verfahren zur Herstellung von gebleichtem Holzfaserstoff Beschreibung Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von gebleichtem Holzfaserstoff, ein Verfahren zur Herstellung von Papier oder hellen Holzwerkstoffen, gebleichter Holzfaserstoff und die Verwendung von gebleichtem Holzfaserstoff zur Herstellung von Papier oder Holzwerkstoffen, jeweils wie in den Ansprüchen definiert. Holzfaserstoff (in der Fachwelt und hierin auch als„Holzstoff" bezeichnet) ist ein wichtiges und in großen Mengen hergestelltes Ausgangsmaterial für die Herstellung bestimmter Papierarten, wie Zeitungspapier, Magazinpapier oder zur Kartonherstellung.
Verfahren zur Herstellung von Holzfaserstoff an sich (in der Fachwelt auch als„pulp" bezeich- net) sind bekannt und beispielsweise in Papermaking Science and Technology, Book 5„Me- chanical Pulping", Second Edition, 2009, Paper Engineers' Association, Ed. Bruno Lönnberg (ISBN 978-952— 5216-36-6), im folgende auch als„Lönnberg" bezeichnet, beschrieben.
Kurz gesagt, werden üblicherweise Harthölzer bzw. Laubhölzer oder Weichhölzer bzw. Nadel- hölzer entrindet, in kleinere, üblicherweise ca. 5 cm x 5 cm große Stücke (in der Fachwelt und hierin auch als„Hackschnitzel" bezeichnet) zerkleinert, und dann in einem Mahlwerk (in der Fachwelt und hierin auch als„Refiner" bezeichnet), üblicherweise bei erhöhter Temperatur von beispielsweise 100 bis 160 °C, zermahlen. Geignete derartige Hart- bzw. Laubhölzer sowie geeignete Weich- bzw. Nadelhölzer sind beispielsweise in Lönnberg, Kapitel (Chapter) 5, insbe- sondere Ziffer 2. oder Ziffer 2.1.1 (Softwoods), beispielsweise Fichte, Tanne, Pinie, Kiefer oder Ziffer 2.1 .2 (Hardwoods), beispielsweise Pappel wie Populus tremula, Populus tremuloides beschrieben.
Der so gewonnene Holzfaserstoff wird in der Fachwelt und hierin auch als„thermomechanical pulp" („TMP") bezeichnet und ist beispielsweise in Lönnberg, Kapitel 5, Ziffern 2.2.1 und 2.2.2 beschrieben. Das entsprechende Verfahren wird üblicherweise als„TMP-Verfahren" bezeichnet.
Üblicherweise wird der TMP in einem nachfolgenden Schritt mit Bleichemikalien gebleicht, um in der folgenden Verarbeitung möglichst weißes Papier zu erhalten. Als Bleichchemikalien werden beispielsweise oxidativ wirkende Substanzen wie Wasserstoffperoxid, Salze anorganischer oder organischer Persäuren, zum Beispiel Percarbonat, verwendet oder reduktiv wirkende Substanzen, wie Sulfinsäuren, Salze der schwefligen Säure (Sulfite) oder Salze der dithionigen Säure (Dithonite).
Diverse TMP-Verfahren werden ausführlich in Lönnberg beschrieben, insbesondere in den Kapiteln (Chapter) 7 (TMP) und 8 (Chemimechanical Pulping, wie CTMP etc.). Das Zermahlen der Holz-Hackschnitzel im Refiner gehört zu den besonders energieintensiven Arbeitsvorgängen bei der Herstellung von Papier und beeinflusst somit in großem Maße die Wirtschaftlichkeit der Papierherstellung. Man bemühte und bemüht sich daher insbesondere den Energieverbrauch des Refiners zu reduzieren.
J. Melzer, W. Auhorn beschreiben in dem Artikel„Behandlung des Holzstoffs mit reduktiven Bleichchemikalien im Refiner" in Wochenblatt für Papierfabrikation, 1 14, 1986, Nr. 8, Seiten 257 bis 260, dass die Zugabe von Natriumdithionit in den ersten TMP-Refiner einer zweistufigen TMP-Anlage für holzhaltiges Druckpapier zu einer Energieeinsparung und guter Bleichwirkung führt. Eine delaminierende Vorbehandlung der Hackschnitzel vor dem Refinerschritt wird dort nicht offenbart.
Sowohl Energieersparnis als auch Bleichwirkung bei der Herstellung von Holzfaserstoff sind nach wie vor verbesserungswürdig.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es den Energieverbrauch - vorzugsweise im Refiner - bei der Herstellung von gebleichtem Holzstoff zu senken und gleichzeitig den Weißgrad des Holzstoffs möglichst zu erhöhen ohne weitere wichtige Eigenschaften des aus dem Holzstoff gefertigten Papiers - beispielsweise mechanische Eigenschaften - negativ zu verändern.
Die Aufgabe wurde gemäß den in den Ansprüchen definierten Verfahren, dem in den Ansprüchen definierten gebleichten Holzfaserstoff und der in den Ansprüchen definierten Verwendung des gebleichten Holzfaserstoffs gelöst. Holzfaserstoff und dessen Herstellung ist bekannt und beispielsweise in Lönnberg, insbesondere in den Kapiteln (Chapters) 4, 6, 7, 8 und 15, beschrieben.
Ausgangsstoff für den erfindungsgemäßen Holzfaserstoff sind Hart- bzw. Laubhölzer sowie Weich- bzw. Nadelhölzer. Diese Hölzer sind beispielsweise in Lönnberg, Kapitel (Chapter) 5, insbesondere Ziffer 2. oder Ziffer 2.1 .1 (Softwoods), beispielsweise Fichte, Tanne, Pinie, Kiefer oder Ziffer 2.1.2 (Hardwoods), beispielsweise Buche , Birke, Eukalyptus oder Pappel wie Popu- lus tremula, Populus tremuloides beschrieben und für das erfindungsgemäße Verfahren gut geeignet. Das erfindungsgemäße Verfahren wird wie folgt durchgeführt.
Üblicherweise werden größere Holzpartikel, vorzugsweise aus entrindetem Laub- oder Nadelholz, im Allgemeinen in einer Größe von ca. (15 - 50) mm x (15 - 50) mm x ca. (6 - 12) mm, mit üblichen mechanischen Methoden hergestellt, beispielsweise durch Zerhacken. Diese größeren Holzpartikel werden in der Fachwelt und hierin auch als„Hackschnitzel" oder„Chips" bezeichnet. Die Hackschnitzel oder Chips können vor der Weiterverarbeitung mit Chemikalien, bei- spielsweise Natriumhydrogensulfit (NaHSO-3), Natriumsulfit (Na2SOs) und/oder Wasser vorbehandelt werden.
Die Hackschnitzel werden dann im Schritt a) delaminiert. Bei der Delaminierung werden die Hackschnitzel üblicherweise zuerst (i) einem mechanischen Druck und/oder Scherkräften ausgesetzt und dann (ii) unter relativ schonenden Bedingungen, üblicherweise in einem Refiner, zermahlen.
Bei dieser Prozedur entstehen aus den Chips„modifizierte Holzpartikel" (wie auch hierin so be- zeichnet), üblicherweise lose Faserbündel, üblicherweise mit einer Längsdimension im Bereich von 5 cm bis 0,3 cm, die im Allgemeinen eine im Vergleich zu den eingesetzten Chips stark vergrößerte Oberfläche haben.
Ein Refiner ist üblicherweise ein Mahlaggregat mit rotierenden und gegebenenfalls feststehen- den Messern oder vorzugsweise Scheiben zur Mahlung von Faserstoffen und besteht vorzugsweise aus einer oder zwei mit radialem Relief versehenen Metallscheiben, die sich dicht aneinander befinden und einen Spalt zwischen sich bilden. Im Zwei-Scheiben-Refiner kann sich nur eine Scheibe drehen oder beide Scheiben drehen sich, dann üblicherweise in entgegengesetzte Richtungen. Üblicherweise wird im Refiner atmosphärisch oder mit Überdruck gearbeitet. Re- finer sind bekannt und ausführlich in Lönnberg, insbesondere in Kapitel 6 und 7, beschrieben. Der voranstehende Schritt a) (i) wird üblicherweise in einer Schraubenpresse durchgeführt, die in der Regel der Entwässerung und gleichzeitig der Vorzerfaserung der größeren Holzpartikel dient. Eine gut geeignete Vorrichtung zur Durchführung des voranstehend genannten Schritts a) (i) ist beispielsweise der„Impressafiner" der Firma Andritz AG, Österreich.
Der voranstehende Schritt a) (ii) wird üblicherweise in einem Refiner oder einem anderen geeigneten Mahlaggregat unter relativ schonenden Bedingungen durchgeführt, beispielsweise in einem Ein-Scheiben Refiner bei einer Scheibenumdrehungszahl von 1800 U/min und einem Druck von 2,4 bar. Üblicherweise sind die Energieaufnahme und/oder Druck im Refiner der Stu- fe a) (ii) geringer als die entsprechenden Parameter für den Refiner in Schritt b). Die Energieaufnahme im Refiner wird im allgemeinen unter anderem durch die Refinerscheibendrehzahl und die Spaltweite zwischen den Refinerscheiben bestimmt. Eine gut geeignete Vorrichtung zur Durchführung des voran genannten Schritts a) (ii) ist der Andritz 36-1 CP Single Disk Refiner der Firma Andritz AG, Österreich.
Im Schritt b) werden dann die modifizierten Holzpartikel aus Schritt a) in einem Refiner - üblicherweise unter harscheren Bedingungen, zum Beispiel höheren Ergieeintrag und/oder höherer Scheibendrehzahl und/oder höherer Druck, als in Schritt a) (ii) - zermahlen. Schritt b) wird üblicherweise in einem Refiner unter folgenden Bedingungen durchgeführt, beispielsweise in einem Ein-Scheiben Refiner bei einer Scheibenumdrehungszahl von 2300 U/min und einem Druck von 5,2bar. Üblicherweise sind die Energieaufnahme und/oder Druck im Re- finer der Stufe b) höher als die entsprechenden Parameter für den Refiner in Schritt a) (ii). Die Energieaufnahme im Refiner wird im allgemeinen unter anderem durch die Refinerscheiben- drehzahl und die Spaltweite zwischen den Refinerscheiben bestimmt. Eine gut geeignete Vorrichtung zur Durchführung des voran genannten Schritts b) ist der Andritz 36-1 CP Single Disk Refiner der Firma Andritz AG, Österreich.
Dem Schritt b) kann ein weiterer Mahlschritt oder können mehrere Mahlschritte in einem Refiner analog Schritt b) folgen. Der in Schritt b) erhaltene Stoff wird gegebenenfalls in einem folgenden Schritt c) mit reduktiven oder oxidativen Bleichmitteln unter sonst üblichen aus der Holzfaserherstellung bekannten Methoden, beispielsweise im Bleichturm, behandelt. Bleichmittel und Bleichverfahren bei der Herstellung von Holzfaserstoff sind beispielsweise ausführlich in Lönnberg, insbesondere in Kapitel 1 1 , beschrieben.
Als gut geeignete oxidative Bleichmittel kommen für das erfindungsgemäße Verfahren solche mit einer Peroxogruppierung in Frage, beispielsweise Wasserstoffperoxid, Alkalimetallperoxide.
Gut geeignete reduktive Bleichmittel für Schritt c) des erfindungsgemäßen Verfahrens sind bei- spielsweise Salz der dithionigen Säure H2S2O4, Salze der schwefligen Säure und dergleichen, vorzugsweise die Zusammensetzung Z, besonders bevorzugt die Komponenten Z1 oder Z2 oder Z3.
Schritt a) und/oder Schritt b) wird in Gegenwart einer Zusammensetzung Z durchführt, wobei die Zusammensetzung Z eine oder mehrere der folgenden Komponenten (Z1 ) bis (Z3) enthält: ein Salz der dithionigen Säure H2S204 (Z1 ), eine die dithionige Säure oder ein Derivat der dithionigen Säure generierende Verbindung, beispielsweise Thioharnstoffdioxid (auch Forma- midinsulfinsäure genannt, HN=C(NH2)S02H) in Kombination mit Lauge, beispielsweise Natronlauge (NaOH in Wasser) (Z2), ein Salz der schwefligen Säure H2SO3 (Sulfit) plus Natriumtetra- borhydrid (NaBH4) (Z3) sowie gegebenenfalls Additive (Z4).
Als Salz der dithionigen Säure (Z1 ) kommen vorzugsweise die Alkalimetallsalze, vorzugsweise Lithium-, Natrium-, Kaliumsalze oder Erdalkalimetallsalze, vorzugsweise Calcium-, Magnesiumsalze der dithionigen Säure oder deren Mischungen in Frage, wobei die Formen mit Kristall- wasser oder ähnlichen Addukten selbstverständlich eingeschlossen sind. Besonders bevorzugt ist Natriumdithionit (Na2S204), wobei die Formen mit Kristallwasser oder ähnlichen Addukten selbstverständlich eingeschlossen sind.
Als eine die dithionige Säure oder ein Derivat der dithionigen Säure generierende Verbindung (Z2) kommen beispielsweise Thioharnstoffdioxid (auch Formamidinsulfinsäure genannt,
HN=C(NH2)S02H) in Kombination mit Lauge, beispielsweise Natronlauge (NaOH in Wasser) in Frage. . Als Komponente (Z3) kommen in Frage: ein Salz, vorzugsweise ein Alkalimetallsalz, vorzugsweise Lithium-, Natrium-, Kaliumsalz oder Erdalkalimetallsalz, vorzugsweise Calcium-, Magnesiumsalz der schwefligen Säure (H2SO3), ergo Sulfite, oder deren Mischungen, wobei die Formen mit Kristallwasser oder ähnlichen Addukten selbstverständlich eingeschlossen sind, jeweils in Kombination mit Natriumtetraborhydrid. Besonders bevorzugt ist die Kombination von Natriumsulfit (Na2SC"3), wobei die Formen mit Kristallwasser oder ähnlichen Addukten selbstverständlich eingeschlossen sind, mit Natriumtetraborhydrid (NaBhU).
Komponente (Z4) ist eine oder mehrere der folgenden Komponenten (1 ) bis (4), sowie gegebe- nenfalls weitere Zusatzstoffe: (1 ) Komplexbildner, beispielsweise EDTA, Polyphosphate, beispielsweise Natriumtripolyphosphat und/oder Kaliumtripolyphosphat; (2) basische Verbindungen, vorzugsweise basische Salze wie Carbonate oder Hydrogencarbonate, zum Beispiel basische Salze wie Carbonate oder Hydrogencarbonate der Alkalimetalle oder Erdalkalimetalle, vorzugsweise Lithium-, Natrium-, Kaliumcarbonat oder Erdalkalimetallcarbonat, vorzugsweise Calcium-, Magnesiumcarbonat, besonders bevorzugt Natriumcarbonat (Na2CC"3), wobei die Formen mit Kristallwasser oder ähnlichen Addukten selbstverständlich jeweils eingeschlossen sind; (3) ein Alkalimetallsalz, vorzugsweise Lithium-, Natrium-, Kaliumsalz oder Erdalkalimetallsalz, vorzugsweise Calcium-, Magnesiumsalz der dischwefligen Säure (H2S2O5); (4) ein Alkalimetallsalz, vorzugsweise Lithium-, Natrium-, Kaliumsalz oder Erdalkalimetallsalz, vorzugsweise Calcium-, Magnesiumsalz der schwefligen Säure (H2SO3), besonders bevorzugt Natriumsulfit (Na2S03).
Als weitere Zusatzstoffe der Komponente (Z4) kommen in Frage: oberflächenaktive Substanzen wie anionische, kationische oder nichtionische oder glucosehaltigen Tenside, üblicherweise im Anteil im Bereich von 1 Gew.-% bis 10 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung Z; weiterhin belagsmindernde bzw. belagsverhindernde Substanzen wie Polyacrylate im Anteil im Bereich von 1 Gew.-% bis 10 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung Z.
In einer bevorzugten Ausführungsform (I) enthält die Zusammensetzung Z ein Salz der dithioni- gen Säure H2S2O4 (Z1 ), vorzugsweise ein Natriumsalz, Kaliumsalz, Calciumsalz, Magnesiumsalz der dithionigen Säure, wobei auch Mischungen dieser Salze eingeschlossen sind, besonders bevorzugt Natriumdithionit, die voranstehend beschriebenen Komponenten (Z1 ), jeweils besonders bevorzugt im Bereich von 20 bis 95 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt 60 bis 95 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Zusammensetzung Z.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform (II) enthält die Zusammensetzung Z zum einen ein Salz der dithionigen Säure H2S204 (Z1 ), vorzugsweise ein Natriumsalz, Kaliumsalz, Calciumsalz, Magnesiumsalz der dithionigen Säure, wobei auch Mischungen dieser Salze eingeschlossen sind, besonders bevorzugt Natriumdithionit, die voranstehend beschriebenen Kom- ponenten (Z1 ) jeweils besonders bevorzugt im Bereich von 60 bis 95 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Zusammensetzung Z und zum anderen die Komponente (Z4), besonders bevorzugt davon (1 ) Komplexbildner Polyphosphate, (2) basische Salze wie Carbonate oder Hydrogencar- bonate der Alkalimetalle oder Erdalkalimetalle, wie Natriumcarbonat; (3) ein Alkalimetallsalz der dischwefligen Säure (H2S2O5); (4) ein Alkalimetallsalz der schwefligen Säure (H2SO3), wobei bevorzugt (Z1 ) im Bereich von 60 bis 95 Gew.-% und (Z4) im Bereich von 5 bis 40 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Zusammensetzung Z, enthalten ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform (III) enthält die Zusammensetzung Z 60 bis 95 Gew.-% eines Natriumsalzes (Z1 ), vorzugsweise Natriumdithionit; 1 bis 25 Gew.-% eines Sulfits Z4(4), vorzugsweise Natriumsulfit; 1 bis 10 Gew.-% eines Carbonats und/oder eines Hydrogen- carbonats, jeweils der Alkalimetalle Z4(2), vorzugsweise Natriumcarbonat; 0 bis 10 Gew.-% eines Komplexbildnerns Z4(1 ), vorzugsweise Natriumtripolyphosphat; jeweils bezogen auf die Zusammensetzung Z und wobei die Summe der genannten Komponenten 100 % ergibt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform (IV) enthält die Zusammensetzung Z neben einer oder mehreren der Komponenten (Z1 ) bis (Z3) sowie einer oder mehreren Komponenten Z4(1 ), Z4(3) und Z4(4) eine solche Menge an basischen Verbindungen Z4(2), vorzugsweise basische Salze wie Carbonate oder Hydrogencarbonate, zum Beispiel basische Salze wie Carbonate oder Hydrogencarbonate der Alkalimetalle oder Erdalkalimetalle, vorzugsweise Lithium-, Natrium-, Kaliumcarbonat oder Erdalkalimetallcarbonat, vorzugsweise Calcium-, Magnesi- umcarbonat, besonders bevorzugt Natriumcarbonat, dass diese basischen Verbindungen als Säurepuffer wirken.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform (V) enthält die Zusammensetzung Z neben der Komponente (Z1 ) - vorzugsweise ein Natriumsalz, Kaliumsalz, Calciumsalz, Magnesiumsalz der dithionigen Säure, wobei auch Mischungen dieser Salze eingeschlossen sind, besonders bevorzugt Natriumdithionit - sowie einer oder mehreren Komponenten Z4(1 ), Z4(3) und Z4(4) eine solche Menge an basischen Verbindungen Z4(2), vorzugsweise basische Salze wie Carbonate oder Hydrogencarbonate, zum Beispiel basische Salze wie Carbonate oder Hydrogencarbonate der Alkalimetalle oder Erdalkalimetalle, vorzugsweise Lithium-, Natrium-, Kaliumcarbonat oder Erdalkalimetallcarbonat, vorzugsweise Calcium-, Magnesiumcarbonat, besonders bevorzugt Natriumcarbonat, dass diese basischen Verbindungen als Säurepuffer wirken.
Üblicherweise wird die Zusammensetzung Z im erfindungsgemäßen Verfahren in Form einer Lösung oder Suspension eingesetzt, sie kann aber auch ohne weitere Lösungs- oder Verdünnungsmittel als Reinsubstanz eingesetzt werden.
Geeignete Lösungs- oder Dispergiermittel lösen oder dispergieren die Zusammensetzung Z ohne deren Wirkstoff oder Wirkstoffe, insbesondere Komponente Z1 , durch Zersetzung oder sonstwie unwirksam zu machen oder deren Wirkung stark zu reduzieren. Beispiele sind wasserhaltige Lösungs- oder Dispergiermittel, beispielsweise Mischungen aus Wasser und proti- sehen oder aprotischen organischen Lösungsmitteln, beispielsweise Alkoholen, oder Ethern, Ketonen. Ein bevorzugtes Lösungs- oder Dispergiermittel ist Wasser. Die Konzentration der Zusammensetzung Z in derartigen Lösungen oder Dispersionen liegt im allgemeinen im Bereich von 1 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 20 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Masse der Lösung oder Dispersion. Die Menge von Komponente (Z1 ) oder (Z2) oder (Z3), vorzugsweise von Komponente (Z1 ), besonders bevorzugt von Natriumdithionit, pro Kilogramm zu behandelndes Holzmaterial, beispielsweise Chips oder modifizierte Holzpartikel, liegt im Bereich von 1 bis 50 Gramm, vorzugsweise im Bereich von 5 bis 20 Gramm. Vorzugsweise wird die voranstehend - inklusive ihren bevorzugten Ausführungsformen - beschriebene Lösung oder Dispersion möglichst frisch hergestellt und verwendet oder aber unter möglichst weitgehendem Ausschluss von oxidierenden Medien, beispielsweise Luftsauerstoff, aufbewahrt. Die Zusammensetzung Z wird üblicherweise vor Schritt a) (i), oder vor Schritt a) (ii) oder während der Durchführung von Schritt a) (i) und/oder Schritt a) (ii) und/oder vor Schritt b) und/oder während der Durchführung von Schritt b) mit den entsprechenden Holzpartikeln bzw. modifizierten Holzpartikeln in Berührung gebracht. Üblicherweise wird dazu eine oben - inklusive ihren bevorzugten Ausführungsformen - näher beschriebene Lösung oder Dispersion der Zusammensetzung Z, vorzugsweise eine Lösung oder Dispersion von Z in Wasser, in die Zuleitung für die Holzpartikel zu den entsprechenden Vorrichtungen in welchen die Schritte a) (i), a (ii) oder b) durchgeführt werden, vorzugsweise in Fließrichtung der Holzpartikel oder modifizierten Holzpartikel, kurz vor der entsprechenden Vor- richtung, dosiert. Zusätzlich oder als Alternative zu dieser Vorgehensweise kann eine oben näher beschriebene Lösung oder Dispersion der Zusammensetzung Z, üblicherweise direkt in den Raum der entsprechenden Vorrichtungen in welchen die Schritte a) (i), a (ii) oder b) durchgeführt werden, zudosiert werden. In einer gut geeigneten Ausführungsform wird beispielsweise eine oben - inklusive ihren bevorzugten Ausführungsformen - näher beschriebnene Lösung oder Dispersion von Z in Wasser in den Refiner der Stufe a) (ii) und/oder den Refiner der Stufe b) dosiert.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung von Papier, vor- zugsweise Tissue, Zeitungspapier, Magazinpapier oder Papier zur Kartonherstellung, wobei man, wie hierin beschrieben, einen gebleichten Holzfaserstoff herstellt und diesen zu Papier, vorzugsweise Tissue, Zeitungspapier, Magazinpapier oder Papier zur Kartonherstellung, üblicherweise mit den bekannten Papierherstellungsverfahren, weiterverarbeitet.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung von hellen Holzwerkstoffen, vorzugsweise HDF- oder MDF-Holzwerkstoffe, wobei man wie hierin beschrie- ben gebleichten Holzfaserstoff herstellt und diesen, gegebenenfalls unter Zusatz von Weißpigmenten, beleimt und zu den Holzwerkstoffen verpresst.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein gebleichter Holzfaserstoff, erhältlich nach einem Verfahren wie hierin beschrieben.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch die Verwendung von gebleichtem Holzfaserstoff, erhältlich nach dem Verfahren wie hierin beschrieben, zur Herstellung von Papier oder Holzwerkstoffen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die Energieaufnahme im Refiner vermindert ist und der Bleichgrad des mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen Holzfaserstoffs höher ist als im vergleichbaren Stand der Technik. Die Energieaufnahme im Refiner, der Bleichgrad des Holzfaserstoffs und weitere physikalischen Größen wurden mit den in den Beispielen beschriebenen Methoden bestimmt.
Beispiele
Als Holz wurde die Schwarz-Fichte (Picea mariana) und die Weihrauch-Kiefer (auch Terpentin- Kiefer genannt) (Pinus taeda) verwendet.
Das entsprechende Holz wurde entrindet und in Chips von ca. 5 cm x 5 cm x 1 cm nach üblichen maschinellen Methoden zerhackt. A) ATMP-Variante (erfindungsgemäß)
Dieser Rohstoff wurde im sogenannten ATMP-Verfahren der Firma Andritz AG (Österreich) wie folgt beschrieben weiterverarbeitet. Die Chips wurden in einer Chip-Presse (Schneckenmaschine„Impressafiner" der Firma Andritz AG, Österreich) bei einem Druck von ca. 1 ,4 bar behandelt. Das so behandelte Material wurde nach Verlassen der Schneckenmaschine mit Wasser behandelt und in einen Refiner (Andritz 36-1 CP der Firma Andritz AG, Österreich), der sogenannte„Fiberizer" mit einer einzigen Mahlscheibe (Durchmesser 0,91 m) eingespeist, wo es bei einer Mahlscheiben-Geschwindigkeit von 1800 U/min und einem Druck von 2,4 bar in faseriges Material umgewandelt wurde.
Das so zerfaserte Material wurde in einen ersten Haupt-Refiner (Andritz 36-1 CP) eingespeist und dort bei einer Mahlscheiben-Geschwindigkeit von 2300 U/min und einem Druck von 5,2 bar im Beisein der Zusammensetzung Z, wie folgend beschrieben, in Holzfaserstoff umgewandelt.
Eine Lösung in Wasser der Zusammensetzung Z der Charakteristik von Ausführungsform (III) mit einem Gehalt von 10 Gew.-% Natriumdithionit und 2 Gew.-% Natriumcarbonat, jeweils be- zogen auf die Masse der Lösung, wurde praktisch unmittelbar in das Mahlwerk des ersten Haupt-Refiners zudosiert, in einer Menge von 15 Gramm reines Natriumdithionit pro Kilogramm zerfasertes Material (Oven Dry„OD"). Dieser Holzfaserstoff wurde in einem zweiten Haupt-Refiner mit zwei Mahlscheiben (Andritz 401 ) bei atmosphärischem Druck weitergemahlen.
B) TMP-Variante (zum Vergleich) Die Vergleichsversuche (konventionelles TMP-Verfahren) wurden analog zu den erfindungsgemäßen Versuchen (Variante A)) durchgeführt, allerdings wurde der erfindungsgemäße Schritt a) nicht durchgeführt und die Chips (s.o.) wurden direkt in einem ersten Haupt-Refiner (Andritz 36- 1 CP der Firma Andritz AG, Österreich) bei einem Druck von 3,45 bar und einer Scheibengeschwindigkeit von 1800 U/min zu Holzfaserstoff gemahlen, in Gegenwart einer oben unter A) beschriebenen Lösung der Zusammensetzung Z in Wasser. Dieser Holzfaserstoff wurde in einem zweiten Haupt-Refiner mit zwei Mahlscheiben (Andritz 401 der Firma Andritz AG, Österreich) bei atmosphärischem Druck weitergemahlen.
C) Allgemeines
Alle Werte für die spezifische Energieaufnahme sind in der Dimension kWh pro OD-Tonne (to), wobei OD„Ovendry" (ofentrocken) bedeutet. Die spezifische Energieaufnahme wurde wie folgt bestimmt: Die Stromaufnahme des Refiners innerhalb einer Zeitspanne wurde gemessen und durch die Masse des zerfaserten OD Materials geteilt.
Die mechanischen Kenngrößen der Holzfaserstoffproben und der Weißgrad (Brightness) wurden mit Standard TAPPI Test-Methoden getestet: http://www.tappi.org.
Der Weißgrad (Brightness) wurde mit Tappi T 452 bestimmt.
Der Tensile Index wurde mit Tappi T 456 bestimmt. Der Tear Index wurde mit Tappi T 414 bestimmt. Die Tensile Energy Absorption (TEA) wurde mit Tappi T 494 bestimmt. Der Light Scattering Coefficient wurde mit ISO 9416 bestimmt.
Die Holzfaserstoff-Fraktionierung wurde mit einem Bauer Mc Nett Classifier durchgeführt.
Die Analyse auf Holzsplitter (Shives) wurde mirt einem Pulmac Shive Analyzer, versehen mit einer 0,10 mm Siebplatte, durchgeführt. Beispiel 1
ATMP-Variante A) und Vergleichs-Variante B) mit dem Holz der Schwarz-Fichte
Der nach der geschilderten Variante A) mit dem Holz der Schwarz-Fichte hergestellte Holzfaserstoff wurde nach der Norm TAPPI T 205 mittels eines Standard-Laborblattbildners zu Test- Papier verarbeitet und daran bestimmte mechanische Eigenschaften ermittelt, und die optischen Eigenschaften (zum Beispiel Weißgrad) wurden an Papierblättern gemessen, die nach der Norm TAPPI T 218 hergestellt wurden.
Zum Vergleich wurde Holzfaserstoff, der nach der geschilderten Variante B) erhalten wurde, wie voranstehend beschrieben zu Testpapier verarbeitet und mit den voranstehend beschriebenen Methoden untersucht.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt
Die Holzfaserstoffeigenschaften wurden auf ein Entwässerungsverhalten des wässrigen Holzfaserstoffbreis (englischer Fachbegriff„Freeness") von 200 ml normiert.
Tabelle 1
Beispiel 2
ATMP-Variante A) und Vergleichs-Variante B) mit dem Holz der Terpentin-Kiefer
Aus dem nach der geschilderten Variante A) mit dem Holz der Terpentin-Kiefer hergestellten Holzfaserstoff wurde wie in Beispiel 1 beschrieben Testpapier hergestellt und daran mit den in Beispiel 1 beschrieben Methoden spezifische Eigenschaften ermittelt.
Zum Vergleich wurde Holzfaserstoff der nach der geschilderten Variante B) aus dem Holz der Terpentin-Kiefer erhalten wurde wie in Beispiel 1 beschrieben zu Testpapier verarbeitet und mit den in Beispiel 1 beschriebenen Methoden untersucht.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt.
Die Holzfaserstoffeigenschaften wurden auf ein Entwässerungsverhalten des wässrigen Holzfaserstoffbreis (englischer Fachbegriff„Freeness") von 200 ml normiert.
Die Beispiele zeigen, dass das erfindungsgemäße Verfahren energiesparender ist und gleichzeitig zu gebleichtem Holzfaserstoff mit höherem Weißgrad und besseren mechanischen Eigenschaften führt.

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zur Herstellung von gebleichtem Holzfaserstoff, umfassend die Schritte a) Delaminierung von größeren, gegebenenfalls mit Chemikalien und/oder Wasser vorbehandelter, Holzpartikeln zu modifizierten Holzpartikeln
b) Zermahlen der in a) gewonnenen modifizierten Holzpartikel in einem oder mehreren Refiner,
c) gegebenenfalls Behandlung des in Schritt b) erhaltenen Stoffs mit oxidativen oder reduktiven Bleichmitteln dadurch gekennzeichnet, dass man Schritt a) und/oder Schritt b) in Gegenwart einer Zusammensetzung Z durchführt, wobei die Zusammensetzung Z eine oder mehrere der folgenden Komponenten (Z1 ) bis (Z3) enthält: ein Salz der dithionigen Säure H2S204 (Z1 ), eine die dithionige Säure oder ein Derivat der dithionigen Säure generierende Verbindung
(Z2), ein Salz der schwefligen Säure (Sulfit) plus Natriumtetraborhydrid (Z3) sowie gegebenenfalls Additive (Z4).
2. Verfahren gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung Z, ein Salz der dithionigen Säure H2S2C (Z1 ) enthält.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Salz der Dithionigen Säure H2S2C ein Alkalimetallsalz der dithionigen Säure H2S2C ist.
4. Verfahren gemäß der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Salz der dithionigen Säure H2S2C Natriumdithionit ist.
5. Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass man in Schritt a) die größeren, gegebenenfalls vorbehandelten Holzpartikel, zuerst (i) einem mechanischen Druck und/oder Scherkräften aussetzt und dann (ii) unter relativ schonenden Be- dingungen in einem Refiner zermahlt.
6. Verfahren zur Herstellung von Papier, wobei man nach dem Verfahren wie in Anspruch 1 bis 5 definiert gebleichten Holzfaserstoff herstellt und diesen zu Papier weiterverarbeitet.
7. Verfahren zur Herstellung von hellen Holzwerkstoffen, wobei man nach dem Verfahren wie in Anspruch 1 bis 5 definiert gebleichten Holzfaserstoff herstellt und diesen, gegebe- nenfalls unter Zusatz von Weißpigmenten, beleimt und zu den Holzwerkstoffen verpresst .
8. Gebleichter Holzfaserstoff erhältlich nach einem Verfahren wie in den Ansprüchen 1 bis 5 definiert.
9. Verwendung von gebleichtem Holzfaserstoff, erhältlich nach dem Verfahren wie in den Ansprüchen 1 bis 5 definiert, zur Herstellung von Papier oder Holzwerkstoffen.
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