FI104573B - Process for dithionite bleaching - Google Patents

Process for dithionite bleaching Download PDF

Info

Publication number
FI104573B
FI104573B FI973012A FI973012A FI104573B FI 104573 B FI104573 B FI 104573B FI 973012 A FI973012 A FI 973012A FI 973012 A FI973012 A FI 973012A FI 104573 B FI104573 B FI 104573B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
dithionite
pulp
bleaching
fed
oxygen donor
Prior art date
Application number
FI973012A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI973012A0 (en
FI973012A (en
Inventor
Teuvo Pekuri
Original Assignee
Upm Kymmene Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Upm Kymmene Oy filed Critical Upm Kymmene Oy
Priority to FI973012A priority Critical patent/FI104573B/en
Publication of FI973012A0 publication Critical patent/FI973012A0/en
Publication of FI973012A publication Critical patent/FI973012A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI104573B publication Critical patent/FI104573B/en

Links

Landscapes

  • Paper (AREA)

Description

104573104573

Menetelmä ditioniittivalkaisussaMethod for dithionite bleaching

Keksintö kohdistuu menetelmään ditioniittivalkaisussa, joka on oheisen patenttivaatimuksen 1 johdanto-osassa esitettyä tyyppiä.The invention relates to a process for dithionite bleaching of the type set forth in the preamble of claim 1.

55

Natriumditioniitin pelkistävää vaikutusta käytetään tunnetusti hyväksi valkaisussa ennen paperinvalmistusta. Natriumditioniitin, josta käytetään myös nimitystä natriumhydrosulfiitti, teho perustuu reaktiivisen vedyn vapautumiseen, joka puolestaan pelkistää selluloosan yhtey-10 dessä olevia väriä antavia molekyylirakenteita värittömään muotoon. Mekaanisten massojen teollisissa valkaisuprosesseissa käytetään perinteisesti joko pelkkää ditioniittivalkaisua tai valkaisutehon parantamiseksi myös 2-vaiheprosessia, jossa peroksidilla alkalisessa pH:ssa suoritettua happivalkaisua seuraa ditioniittivalkaisu happamalla pH-alu-15 eella.The reducing effect of sodium dithionite is known to be utilized in bleaching prior to papermaking. The potency of sodium dithionite, also called sodium hydrosulfite, is based on the release of reactive hydrogen, which in turn reduces the color-forming molecular structures of the cellulose to a colorless form. Industrial bleaching processes for mechanical pulps have traditionally used either dithionite bleaching alone or, in order to improve bleaching efficiency, also a 2-step process in which oxygen bleaching at an alkaline pH with peroxide is followed by dithionite bleaching at an acid pH of 15.

Eurooppalaisessa patenttijulkaisussa EP-B1-0187477 on esitetty valkaisuprosessi, jossa puuperäistä massaa valkaistaan ensimmäisessä vaiheessa perhappiyhdisteellä, toisessa vaiheessa pelkistävällä yhdis-20 teellä, kuten natriumditioniitillä, ja kolmannessa vaiheessa vielä perhappiyhdisteellä. Esimerkein esitettynä tuloksena on saadun massan vaaleuden (brightness) nouseminen 5—10 %-yksikköä (ISO) vielä kolmannessa vaiheessa loppuvaaleuden ollessa yli 80% ISO.European Patent Publication EP-B1-0187477 discloses a bleaching process in which wood pulp is bleached in a first step with a peroxygen compound, in a second step by a reducing compound such as sodium dithionite, and in a third step by a peroxygen compound. By way of example, the brightness of the resulting mass is increased by 5 to 10 percentage points (ISO) in the third stage, with a final brightness of more than 80% ISO.

25 Saksalaisessa hakemusjulkaisussa DE-A1-3809332 on puolestaan esitetty useampivaiheinen valkaisuprosessi, jossa pelkistävän ditioniitti-valkaisun jälkeen suoritetaan käsittely kaasumaisella hapella, ja viimeisessä vaiheessa valkaisukemikaalina on vetyperoksidi.The German patent application DE-A1-3809332, in turn, discloses a multi-step bleaching process in which the reducing dithionite bleaching is followed by treatment with gaseous oxygen and the final bleaching chemical being hydrogen peroxide.

30 Keksinnön tarkoituksena on esittää parannus nimenomaan sellaiseen valkaisuprosessiin, jossa ainoana tai viimeisenä valkaisuvaiheena on ditioniittivalkaisu.It is an object of the invention to provide an improvement specifically in a bleaching process in which dithionite bleaching is the sole or final bleaching step.

On tunnettua, että paperikoneen ajettavuudet heikkenevät yhä enem-35 män, mitä enemmän ditioniittia on käytetty mekaanisen massan valkaisuun. Tämä on tyypillistä nykyaikaisilla koneilla tai koneilla, joiden veden kulutusta on vähennetty prosessia sulkemalla. Runsaasti vettä käyttävillä koneilla veden kierrätys on vähäistä ja siten käytettyjen ke- 2 104573 mikaalien ja/tai niiden hajoamistuotteiden aiheuttamat ajettavuuson-gelmat ovat vähäisempiä. Katkojen lisääntymisen on todettu olevan yhteydessä pH-shokkiin, joka tapahtuu massasulppuja kirkkailla kierto-vesillä laimennettaessa. Tällöin liuenneet tai kolloidaaliset aineet saos- ’ 5 tuvat tarttuviksi tahmoiksi, jotka aiheuttavat ennemmin tai myöhemmin katkoryöpyn. Tämä on ongelmana juuri sellaisilla massoilla, joille loppu-valkaisu on suoritettu ditioniitilla. Kyseessä voi tällöin olla yksivaiheinen, vain ditioniittivalkaisun käsittävä prosessi tai kaksivaiheinen per-oksidi/ditioniittivalkaisu.It is known that the runnability of a papermaking machine is increasingly reduced as more dithionite is used to bleach mechanical pulp. This is typical of modern machines or machines whose water consumption has been reduced by closing the process. In water-intensive machines, water recycling is low and thus the runnability problems caused by the chemicals used and / or their degradation products are reduced. The increase in chips has been found to be related to the pH shock that occurs when the pulp stock is diluted in clear circulating water. Hereby dissolved or colloidal substances will precipitate into sticky stickies which will sooner or later cause a rupture. This is a problem for masses that have been bleached with dithionite. This may be a one-step process involving only dithionite bleaching or a two-step peroxide / dithionite bleaching process.

1010

Ongelmat edellä mainittujen valkaisuprosessien jälkeen tapahtuvassa paperinvalmistuksessa poistetaan menetelmällä, jolle on tunnusomaista se, mikä on esitetty oheisen patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosas-sa. Keksintö perustuu siihen havaintoon, että kirkkaiden kiertovesien 15 pH laskee ditioniitin hajoamisreaktiossa syntyvän vetysulfiitti-ionin hapettumisen vuoksi. Valkaisusta tulevassa massassa on aina ditioniitti-jäämiä ja/tai sen synnyttämiä vetysulfiittijäämiä, jotka aiheuttavat ongelmia niiden joutuessa paperinvalmistuksessa formeriosalle johdettavaan massasulppuun ja sen mukana kiertovesiin. Vetysulfiitin hapet-20 tuminen sulfaatiksi on mahdollista kiertovedessä olevan liuenneen hapen vaikutuksesta. Paperikoneen formeriosalla tapahtuu sulppuveden voimakas ilmastuminen. Kiertovesien suodatuksen jälkeen vetysulfiitin hapettuminen sekä samanaikainen pH:n lasku tapahtuvat tietyllä reaktionopeudella kiertovesitornissa, jolloin pH voi laskea jopa 1,5 pH-yksi-25 kön verran. Eri tarkoituksiin käytettävä kiertovesi johtaa helposti kyseisiin pH-shokkeihin ja koneen ajettavuushäiriöihin. Kiertovesi on heikosti puskuroitu kuitufaasin puuttuessa, minkä johdosta pH muuttuu herkästi.Problems in papermaking following the above bleaching processes are eliminated by a process characterized in what is described in the characterizing part of claim 1 of the appended claims. The invention is based on the finding that the pH of clear circulatory waters is lowered by the oxidation of hydrogen sulphite ion formed in the dithionite decomposition reaction. The pulp from bleaching always contains dithionite residues and / or hydrogen sulphite residues produced by it, which cause problems when they are trapped in the pulp stock and in the recirculating water in the papermaking process. Oxygenation of hydrogen sulfite to sulfate is possible due to dissolved oxygen in the circulating water. The former part of the paper machine is experiencing strong aeration of the stock water. After filtration of the circulation water, the oxidation of the hydrogen sulfite as well as the simultaneous decrease of the pH occurs at a certain reaction rate in the circulation tower, whereby the pH can drop up to 1.5 pH-one to 25 lbs. Circulating water used for various purposes can easily lead to such pH shocks and machine runtime malfunctions. The circulating water is poorly buffered in the absence of the fiber phase, which makes the pH sensitive.

Keksinnön mukaisesti ditioniittivalkaisusta peräisin olevat vetysulfiitti-ionit hapetetaan hallitusti happea luovuttavalla yhdisteellä, erityisesti 30 perhappiyhdisteellä, lisäämättä massan vaaleusastetta, ja samalla ha-... petuksen tuloksena laskenut pH nostetaan emäslisäyksellä.According to the invention, hydrogen sulphite ions derived from dithionite bleaching are controlled by a controlled oxygen-releasing compound, in particular 30 peroxygen compounds, without increasing the brightness of the pulp, and at the same time the pH lowered as a result of acidification is raised by the addition of base.

Toisin kuin edellä mainituissa monivaihevalkaisuprosesseja kuvaavissa julkaisuissa tässä ei massalle suoriteta enää hapettavaa valkaisua di-35 tioniittivalkaisun jälkeen, vaan happea luovuttavaa kemikaalia lisätään ainoastaan vetysulfiitin hallituksi hapettamiseksi. Kemikaalia tarvitaan tällöin vain korkeintaan käytettyä ditioniittia vastaava stökiömetrinen 3 104573 määrä lisättynä määrällä, joka kompensoi mahdollisesti ditioniitin valmistuksen yhteydessä ditioniittiin jääneen ylimääräisen sulfiitin.In contrast to the above-mentioned publications describing the multi-step bleaching processes, the pulp is no longer subjected to oxidative bleaching after di-thionite bleaching, but only the oxygen donor chemical is added for the controlled oxidation of hydrogen sulfite. Only a stoichiometric amount corresponding to the dithionite used up to the maximum amount of dithionite used is required, plus an amount which may possibly compensate for the excess sulfite remaining in the dithionite during the manufacture of the dithionite.

Happea luovuttava yhdiste ja emäs annostellaan sopivimmin suoraan 5 massavirtaukseen, joka tulee ditioniittivalkaisusta. Annostelussa voidaan käyttää normaaleja prosessiautomaation apuvälineitä.The oxygen donor compound and the base are preferably metered directly into the 5 pulp streams from dithionite bleaching. For dispensing, standard process automation aids may be used.

Keksintöä selostetaan seuraavassa lähemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, jossa 10 kuva 1 esittää keksinnön mukaisen menetelmän prosessikaaviota, ja kuva 2 on diagrammi, joka havainnollistaa keksinnön vaikutusta.The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which Figure 1 is a flow chart of the process of the invention, and Figure 2 is a diagram illustrating the effect of the invention.

15 Keksinnössä prosessin pH stabiloidaan hapettamalla ditioniitin hapettuva hajoamistuote eli vetysulfiitti jollain sopivalla happea luovuttavalla yhdisteellä. Kysymykseen tulevat lähinnä perhappiyhdisteet, joista lohkeaa helposti yksiatomista happea, kuten orgaaniset ja epäorgaaniset peroksidit, erityisesti vetyperoksidi. Myös otsoni yksiatomista happea 20 luovuttavana voi tulla kysymykseen. Vetysulfiitin hapetuksesta johtuva pH:n lasku kompensoidaan lisäämällä emästä, jolla pH nostetaan sopivalle tasolle. Tähän tarkoitukseen sopiva emäs on natriumhydroksidi. Happea luovuttava yhdiste ja emäs voidaan syöttää samanaikaisesti.In the invention, the pH of the process is stabilized by oxidizing the oxidative decomposition product of dithionite, i.e. hydrogen sulfite, with a suitable oxygen donor compound. These are mainly peroxygen compounds, which readily cleave single-atom oxygen, such as organic and inorganic peroxides, in particular hydrogen peroxide. Also, ozone as a single atom oxygen donor may be contemplated. The drop in pH due to oxidation of hydrogen sulfite is compensated by the addition of a base to raise the pH to a suitable level. A suitable base for this purpose is sodium hydroxide. The oxygen donor compound and the base may be fed simultaneously.

25 Kuvassa 1 on kuvattu esimerkki keksinnön käytöstä valkaisu- ja paperinvalmistusprosessin yhteydessä. Ditioniitti syötetään tunnetusti val-kaisutornin 1 alapäähän tulevaan massasyöttöputkeen (nuoli A). Val-kaisutornin yläpäästä 1 massa johdetaan toiseen torniin 2, tässä tapauksessa varastotorniin, joka on valkaisemattoman massan varasto-30 tornin kanssa rinnakkainen. Paperin vaaleustavoitteen mukaan näistä torneista annostellaan massoja tietyssä suhteessa. Varastotornin 2 - . alapäästä valkaistu massa otetaan putkea 3 pitkin ja johdetaan mas- sanannostelusäilöön 4, josta massa kiertovedellä tapahtuneiden lai-* mennusten jälkeen päätyy paperikoneelle paperinvalmistusprosessiin.Figure 1 illustrates an example of the use of the invention in the bleaching and papermaking process. It is known that dithionite is fed into a pulp feed tube (arrow A) at the lower end of the bleaching tower 1. From the upper end 1 of the bleaching tower, the pulp is led to another tower 2, in this case a storage tower, which is parallel to the unbleached pulp storage tower 30. According to the paper's lightness target, these towers dispense masses in a certain proportion. Warehouse Tower 2 -. the bleached pulp from the lower end is taken along a tube 3 and led to a pulp dispensing container 4, from where the pulp, after dilution with circulating water, ends up in a papermaking process on a papermaking machine.

35 Kohdassa B lisätään valkaisusta tulevaan putkeen 3 happea luovuttavaa yhdistettä ja emästä sopivan vahvuisena vesiliuoksena. Kuvassa 1 happea luovuttava yhdiste, tässä tapauksessa vetyperoksidi, ja emäs, tässä tapauksessa natriumhydroksidi, annostellaan omista säiliöistään 4 104573 5 ja 6 tietyn vahvuisina liuoksina putkeen 3 liittyvään yhteiseen annos-teluputkeen 7, johon tuodaan tarvittaessa lisävesi omaa putkihaaraa 8 pitkin.In step B, the oxygen blowing compound and base are added to the bleaching tube 3 in an aqueous solution of suitable strength. In Fig. 1, the oxygen donor compound, in this case hydrogen peroxide, and the base, in this case sodium hydroxide, are dispensed from their own tanks 4 104573 5 and 6 as solutions of a certain strength into a common dosing tube 7 associated with tube 3.

% 5 Kuvassa 1 on katkoviivoilla kuvattu menetelmään liittyvää automaatiota. Ditioniitin syöttömäärästä (prosentteina) välittyy tieto linjaa 9 pitkin sekä putken 3 virtauksesta tehdyistä mittauksista 10 (tilavuusvirtaus, sakeus) välittyy tieto massan virtausnopeudesta linjaa 11 pitkin laskentayksikölle 12, joka laskee sopivan annostelumäärän ja antaa tiedon 10 linjaa 13 pitkin perhappiyhdisteen liuoksen annostelulaitteelle 14 ja emäsliuoksen annostelulaitteelle 15. Näin voidaan jatkuvassa prosessissa kyseisiä aineita annostella jatkuvasti oikea määrä aikayksikössä ottamalla huomioon valkaisussa käytetyn ditioniitin määrä ja putkessa 3 viilaavan massan virtausnopeus. Ditioniitin määrä prosentteina massan 15 kuiva-aineesta voidaan ilmoittaa käsiasetuksella tai se voi välittyä auto maattisesti dioniitin syötöstä, esimerkiksi suoraan ditioniitin määrän säädössä annetusta asetusarvosta.% 5 Figure 1 shows the dashed automation associated with the method. Information on the amount of dithionite feed (as a percentage) is transmitted along line 9 as well as measurements of 10 flow (volume flow, consistency) of pipe 3 via line 11 to calculator 12, which calculates the appropriate dosing volume and provides 15. Thus, in a continuous process, the substances in question can be continuously dosed in the correct amount per unit of time, taking into account the amount of dithionite used in bleaching and the flow rate of filing pulp in tube 3. The amount of dithionite, expressed as a percentage of the dry matter content of the pulp, may be reported as a manual setting or may be automatically transmitted from the dionite feed, for example directly from the setpoint in the dithionite control.

Kuvasta 1 ilmenee lisäksi, että massaa ei pestä ditioniittivalkaisun 20 (yksivaihevalkaisun ainoa vaihe tai monivaihevalkaisun viimeinen vaihe) jälkeen, vaan käytetyn ditioniitin hajoamistuotteet ja ditioniitin mukana tulleet ainejäämät tulevat valkaistun massan mukaan putkeen 3.Furthermore, it is apparent from Figure 1 that the pulp is not washed after dithionite bleaching 20 (single stage bleaching or the final step of multistage bleaching), but that the spent dithionite decomposition products and the residual material accompanying the dithionite enter the tube 3.

25 Seuraavassa havainnollistetaan reaktiokaavioin menetelmässä hyväksikäytettyjä ilmiöitä.The following reaction diagrams illustrate the phenomena exploited in the process.

Valkaisun jälkeen massassa on ditioniitin hajoamistuotteita vetysulfiitti-ioneita. Lisättäessä pH-tasossa 5,0 valkaisusta tulevaan massaan 30 happea luovuttavaa yhdistettä ja emästä tapahtuvat seuraavat reaktiot.After bleaching, there are hydrogen sulphite ions in the pulp dithionite decomposition products. The following reactions take place at pH 5.0 to add 30 oxygen donor compounds and a base to the bleaching pulp.

s « HS03 + H202 = SO/- + H30+ /vetysulfiitin hapettuminen ja pH:n lasku * 35 H30+ + NaOH = Na+ + 2H20 /pH:n nosto takaisin prosessin pH- tasoon i | 5 104573s «HS03 + H202 = SO / - + H30 + / Hydrogen sulphite oxidation and drop in pH * 35 H30 + + NaOH = Na + + 2H2O / pH increase back to process pH i | 5 104573

Mikäli vetyperoksidia ei lisättäisi tässä vaiheessa, tapahtuisi myöhemmässä vaiheessa hapettuminen analogisesti ensimmäisen reaktiokaa-vion kanssa kiertovesitornissa, sillä erotuksella, että happi olisi tällöin peräisin kiertoveteen liuenneesta ilman hapesta.If hydrogen peroxide were not added at this stage, oxidation would occur at a later stage analogous to the first reaction scheme in a circulating water tower, with the difference that the oxygen would then be derived from air oxygen dissolved in the circulating water.

55

Ditioniittivalkaisussa tapahtuu rinnakkain erilaisia pelkistysreaktioita, joiden tuloksena on pääasiassa vetysulfiittia ja sulfaattia. Vallitseva reaktiotyyppi riippuu prosessiolosuhteista. Jos oletetaan, että valkaisussa ditioniitti hajoaa vetysulfiitti- ja sulfaatti-ioneiksi suunnilleen 10 moolisuhteessa 1/1, voidaan annostelutarve laskea ennakkoon, ja laskenta voidaan toteuttaa kuvan 1 kaavion esittämässä automatiikassa Jos esimerkiksi annostelu on 0,60% natriumditioniittia massan kuiva-aineesta, voidaan stökiömetrian avulla laskea syntyneen natriumvety-sulfiittimäärän (n. 0,36 %) kuluttavan peroksidia 100-%:seksi laskettuna 15 n. 0,12% massan kuiva-aineesta. Laskenta perustuu siihen arvioon, että yksi mooli ditioniittia synnyttää keskimäärin yhden moolin vetysulfiittia, ja vastaavasti tämä vaatii täydelliseen hapettumiseen yhden ekvivalentin suuruisen määrän happea luovuttavaa yhdistettä. Ekvivalentilla tarkoitetaan tässä tapauksessa sitä ainemäärää, joka kykenee 20 luovuttamaan yhden moolin yksiatomista happea. Emästä tarvitaan vastaavasti 1 ekvivalentti nostamaan pH takaisin ennen hapetusta vallinneeseen tasoon, eli natriumhydroksidin tapauksessa määrä on noin 0,14% natriumhydroksia massan kuiva-aineesta. Ditioniitti-annostelutarpeen muuttuessa happea luovuttavan yhdisteen ja emäk-25 sen annostelutarve muuttuu vastaavasti, ja annostelua voidaan säätää jatkuvasti edellä kerrottujen periaatteiden mukaan. Valkaisuun käytetyn ditioniitin mukana tulee aina ylimääräistä sulfiittia, jota on sekä jauhemaisessa kaupallisessa tuotteessa että käyttöpaikalla valmistetussa di-tioniittiliuoksessa. Ottaen huomioon, että yksi ditioniittimooli tuottaa 30 teoriassakin korkeintaan kaksi moolia vetysulfiittia ja jonkin verran ylimääräistä vetysulfiittia tulee alkujaan ditioniitin mukana, kolme ekviva- * lenttia happea luovuttavaa yhdistettä yhtä ditioniittimoolia kohti on aina riittävä määrä.In dithionite bleaching, various reduction reactions take place in parallel, mainly resulting in hydrogen sulphite and sulphate. The prevailing reaction type depends on the process conditions. Assuming that in the bleaching dithionite decomposes to hydrogen sulfite and sulfate ions at a molar ratio of about 10, the dosing requirement can be calculated in advance, and the calculation can be carried out in the automation shown in Figure 1. to calculate the amount of sodium hydrogen sulphite produced (about 0.36%) consuming peroxide, calculated as 100%, about 15 0.12% of the dry matter of the pulp. The calculation is based on the assumption that one mole of dithionite produces an average of one mole of hydrogen sulfite, and accordingly requires one equivalent of an oxygen donor compound for complete oxidation. In this case, equivalent is the amount of substance capable of delivering one mole of single-atom oxygen. Correspondingly, 1 equivalent of base is required to bring the pH back to pre-oxidation level, i.e., in the case of sodium hydroxide, the amount is about 0.14% sodium hydroxide in the dry matter of the pulp. As the need for dithionite dosing changes, the dosing need for the oxygen donor compound and the base will change accordingly, and dosing may be continuously adjusted according to the principles outlined above. The dithionite used for bleaching will always be accompanied by excess sulfite present both in the commercial powder product and in the on-site dithionite solution. Given that one mole of dithionite, even in theory, produces up to two moles of hydrogen sulfite and some excess hydrogen sulfite initially comes with dithionite, three equivalents of oxygen donor compound per mole of dithionite is always sufficient.

* 35 Kuvassa 2 on esitetty kiertovesisäiliöstä purkautuvan veden pH ajan funktiona. Annostelumäärät olivat seuraavat painoprosentteina massan kuiva-aineesta: 6 104573 ajanjakso ditioniitti peroksidi lipeä I 0,3 0,06 0,07 II 0,8 0,16 0,19 III 0,3 0,06 0,07 IV 0,8 0,16 0,19—0,21 V 0,8 0,0 0,0 Käytettäessä peroksidi- ja natriumhydroksidilisäystä pH on saatu stabiloitumaan noin arvoon 5 (jakso I). Vetyperoksidin ja NaOH:n (lipeä) annostelu suhteessa ditioniittiin on ollut vakio. Suurempi ditioniittian-5 nostus aiheuttaa käyrässä laskun jaksossa II, mikä johtuu massan lisä-aineistuksen muuttumisesta (lisätty pH:ta laskevaa opasiteettipigment-tiä), mutta tässäkin on havaittavissa stabiloituminen n. arvoon 4,6—4,7. Jaksossa lii pienempi ditioniittiannostus ja lisäaineistuksen muuttuminen jakson I mukaiseksi näkyy taas pH:n selvänä nousuna. Jaksossa 10 IV ditioniittiannostus on jälleen noussut ja lisäaineistus muuttunut jakson Il mukaiseksi. Käyrässä olevan kuopan (nuoli) kohdalla on lipeän annostelu lisätty arvoon 0,21, mikä jälleen on nostanut pH:ta. Jakso V kuvaa ajoa ilman aineiden annostusta, ja siitä on selvästi nähtävissä, että ilman perhappiyhdisteen ja emäksen annostusta kiertoveden pH 15 laskee alle arvon 4,5.* 35 Figure 2 shows the pH of the water discharged from the circulation tank as a function of time. The dosage amounts were as follows by weight based on the dry weight of the pulp: 6 104573 period dithionite peroxide lye I 0.3 0.06 0.07 II 0.8 0.16 0.19 III 0.3 0.06 0.07 IV 0.8 0 , 16 0.19-0.21 V 0.8 0.0 0.0 Using the addition of peroxide and sodium hydroxide, the pH has been stabilized to about 5 (section I). The dosing of hydrogen peroxide and NaOH (lye) relative to dithionite has been constant. The higher rise of dithionite-5 causes a decrease in the curve in section II due to the change in the bulk of the pulp (the addition of a pH-lowering opacity pigment), but here again stabilization to about 4.6-4.7 is observed. In addition, a lower dithionite dosage in the period and a change in the supplementation material to Section I is again reflected in a clear increase in pH. In section 10, IV dithionite dosing has risen again and the additive material has changed to section II. For the well (arrow) in the curve, the dosing of the lye has been increased to 0.21, which again raised the pH. Section V describes driving without dosages of substances, and it is clearly seen that without dosages of peroxide compound and base, the pH of circulating water drops below 4.5.

Ajettavuuden paranemisen lisäämiseksi pH:n stabiloitumisesta on vielä se etu, että myös muut runsaan ditioniittiannostuksen aiheuttamasta pH:n laskusta johtuvat haitat poistuvat. Esimerkiksi paperikoneen kor-. ' 20 roosio roiskealueilla vähenee, ja puristinosan kaukalovesien pH-arvot, jotka voivat olla jopa 1,0-1,5, palautuvat normaaleiksi. Myös muita prosessin pH-säätöä varten asennettuja emäksen syöttö- ja tarkkailusys-teemejä, joita voi olla useita, voidaan jättää pois käytöstä.To further improve runnability, pH stabilization has the further advantage of eliminating the other disadvantages of lowering the pH caused by high dithionite administration. For example, a paper machine cab. The 20 roses in the splash areas are reduced, and the pH values of the press section drains, which may be up to 1.0 to 1.5, return to normal. Other base feed and monitoring systems installed for process pH control may be omitted.

25 Keksinnön johdosta myös kalsiumkarbonaatin käyttö täyteaineena on mahdollista ilman vaahtoamisongelmia valmistettaessa puupitoista paperia neutraaleissa olosuhteissa, kun mekaanista massaa valkaistaan ditioniitillä. Happea luovuttavan yhdisteen ja emäksen lisäysten avulla vetysulfiitin hapettumisesta aiheutuva hallitsematon pH:n lasku ja sen I 30 seurauksena karbonaatin hajoaminen hiilidioksidikaasuksi ! (vaahtoaminen) estyvät. Vaahtoamisongelmien on havaittu olevan suo rassa suhteessa ditioniitin annosteluun, ja vaahtoaminen aiheuttaa 7 104573 kolloidisen materiaalin flotatoitumista ja katkoherkkyys on siten suorassa suhteessa ditioniitin annostukseen.Due to the invention, it is also possible to use calcium carbonate as a filler without foaming problems in the production of wood-containing paper under neutral conditions when the mechanical pulp is bleached with dithionite. With the addition of an oxygen donor compound and a base, the uncontrolled pH drop caused by the oxidation of hydrogen sulfite and its subsequent decomposition of carbonate to carbon dioxide! (foaming) are prevented. Foaming problems have been found to be directly related to dithionite dosing, and foaming causes flotation of 7,104,573 colloidal materials, and the susceptibility to breakage is thus directly related to dithionite dosing.

' Happea luovuttava yhdiste voidaan annostella mihin tahansa kohtaan 5 ennen paperikoneen perälaatikkoa. Annostelu suoritetaan massaan, joka varastotornista lähdettyään laimenee vähitellen virratessaan kohti perälaatikkoa, nostamatta uudestaan kuitumassan sakeutta ennen an-nostelukohtaa. Esimerkiksi lisäys suoraan putkessa tapahtuvaan virtaukseen tai lisäys johonkin valkaisuvaiheen ja perälaatikon välillä ole-10 vaan sekoitussäiliöön voi tulla kysymykseen. Emäs voidaan syöttää samaan kohtaan tai eri kohtaan kuin happea luovuttava yhdiste, ja se voidaan syöttää ennen jotain pH-mittauskohtaa, joita on normaalisti ennen paperikoneen viiraosaa pH.n säätämiseksi, jolloin sen syöttö voidaan yhdistää vastaavaan pH-säätöön, esimerkiksi perälaatikon pH-15 säätöön. Tällöin emäs voidaan annostella pH-mittauksen perusteella eikä sen annostelua lasketa ditioniitin mukaan. Massan pH voidaan luonnollisesti säätää aina haluttuun pH-arvoon ottaen huomioon paperinvalmistusprosessin vaatimukset ja massan raaka-aineet, esimerkiksi juuri edellä mainitut karbonaattitäyteaineiden vaatimukset. Myös sellai-20 nen yhdistelmä on mahdollinen, että emäksen annostelu suoritetaan aluksi karkeasti ditioniitin määrän mukaan, ja pH säädetään tarkalleen haluttuun arvoon myöhemmällä erillisellä emäksen tai hapon lisäyksellä, joka on yhdistetty ennen viiraosaa olevaan pH-säätöön.The oxygen donor compound may be dispensed at any position 5 before the headbox of the papermaking machine. Dispensing is performed on the pulp, which, upon leaving the storage tower, gradually dilutes as it flows toward the headbox, without again increasing the consistency of the pulp prior to the application point. For example, adding directly to the flow in the tube or adding to a mixing tank between the bleaching step and the headbox may be an issue. The base may be introduced at the same site or at a different site from the oxygen donor compound and may be introduced prior to any pH measurement point normally prior to the wire section of the papermaking machine for adjusting the pH so that its input may be combined with a corresponding pH control, e.g. . In this case, the base can be dosed on the basis of pH measurement and its dosing is not calculated according to dithionite. Of course, the pH of the pulp can be adjusted to any desired pH, taking into account the requirements of the papermaking process and the raw materials of the pulp, for example the aforementioned requirements for carbonate fillers. It is also possible for such a combination that the dosing of the base is initially roughly proportional to the amount of dithionite, and the pH is adjusted to the desired value by subsequent separate addition of the base or acid combined with the pH adjustment prior to the wire section.

25 Keksintöä ei ole edellä rajoitettu vain kuvattuihin suoritusmuotoihin, •a vaan sitä voidaan muunnella patenttivaatimusten esittämän keksinnölli sen ajatuksen puitteissa. Annostuksen ei välttämättä tarvitse olla tarkalleen ditioniitin moolimäärän mukainen, vaan se voi olla myös pienempi. Lisäksi menetelmän ei tarvitse jatkuvasti olla toiminnassa ditioniittival-30 kaisun yhteydessä, vaan annostelu voidaan aloittaa esimerkiksi ditio-niittimäärän noustessa tietyn tason yläpuolelle. Edellisessä selityksessä * .· tarkoitetaan ditioniitilla lisäksi kaikkia sellaisia yhdisteitä, joissa on di- tioniittianioni.The invention is not limited to the embodiments described above, but may be modified within the scope of the claimed invention. The dosage need not necessarily be exactly the molar amount of dithionite, but may also be lower. In addition, the method does not need to be continuously operable in connection with dithionite casting, but dosing may be initiated, for example, when the amount of dithionite is raised above a certain level. In the preceding description, *. · Dithionite also means any compound containing a dithionite anion.

% 35 Keksinnön mukaista menetelmää ditioniittivalkaisussa voidaan käyttää seuraaville massoille, joille ditioniittivalkaisu on aikaisemminkin käytetty yleisesti: 104573 hioke (SGW, stone groundwood) painehioke (PGW, pressure groundwood) hierre (RMP, refiner mechanical pulp) kuumahierre (TMP, thermomechanical pulp) 5 - kemiallinen kuumahierre (CTMP, chemical TMP) ja siistausmassa (DIP, deinked pulp eli RCF, recycled fiber).% 35 The process of the invention for dithionite bleaching can be used for the following pulps for which dithionite bleaching has previously been commonly used: 104573 Grind (SGW), pressure groundwood (PMP), refiner mechanical pulp (RMP), thermomechanical pulp (TMP) 5 - chemical heat pulp (CTMP, chemical TMP) and deinking pulp (DIP, recycled fiber).

Keksinnön käyttö ei ole luonnollisesti rajoittunut vain edellä mainittuihin massoihin, vaan sitä voidaan käyttää kaikkien ditioniittivalkaisuproses-10 sien yhteydessä.The use of the invention is, of course, not limited to the abovementioned pulps, but can be used in all dithionite bleaching processes.

* * ψ i i* * ψ i i

Claims (7)

104573 .104573. 1. Menetelmä ditioniittivalkaisussa, jossa ditioniitilla suoritetun pelkis- ' tävän valkaisun jälkeen valkaistu kuitumassa johdetaan paperikoneelle 5 paperinvalmistusta varten, tunnettu siitä, että massaan johdetaan happea luovuttavaa yhdistettä, joka saa aikaan ditioniitin hajoamistuotteiden hapettumisen nostamatta massan vaaleutta, ja massaan johdetaan myös emästä hapettumisen aiheuttaman pH:n laskun kompensoimiseksi. 10A process for dithionite bleaching wherein after bleaching with dithionite, the bleached pulp is fed to a papermaking machine 5 for papermaking, characterized in that an oxygen donor compound is introduced into the pulp which causes oxidation of the dithionite decomposition products without increasing the pH of the pulp. to compensate. 10 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että happea luovuttavaa yhdistettä syötetään korkeintaan kolme ekvivalenttia yhtä ditioniittimoolia kohti.Process according to Claim 1, characterized in that the oxygen donor compound is fed up to three equivalents per mole of dithionite. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että happea luovuttava yhdiste syötetään ditioniittivalkaisuvaiheen ja paperikoneen välillä olevaan massan virtausputkeen (3) tai sekoitussäi-liöön.Process according to Claim 1 or 2, characterized in that the oxygen donor compound is fed into a pulp flow tube (3) or mixing tank between the dithionite bleaching step and the papermaking machine. 4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnet- tu siitä, että yhdiste ja emäs syötetään yhdessä yhteisenä virtauksena massaan.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the compound and the base are fed together in a common flow to the pulp. 5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnet-25 tu siitä, että valkaisuvaiheeseen syötetyn ditioniitin osuutta massan kuiva-aineesta seurataan jatkuvasti, ja saatujen tietojen perusteella lasketaan automaattisesti ainakin syötettävän happea luovuttavan yhdisteen määrä, ja tämän syöttöä ohjataan automaattisesti laskentatulosten perusteella. 305. A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the proportion of dithionite in the dry matter of the pulp fed to the bleaching step is continuously monitored and automatically calculated based on the data obtained, at least the amount of oxygen donor compound being fed. 30 6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnet- - ; tu siitä, että emäksen syöttö on yhdistetty ennen paperikoneen viira- osaa olevaan pH-säätöön.A method according to any one of the preceding claims, known as -; in that the feed of the base is combined with a pH adjustment prior to the wire section of the papermaking machine. 7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnet tu siitä, että happea luovuttavana yhdisteenä on perhappiyhdiste, so-pivimmin vetyperoksidi, ja emäksenä on hydroksidi, sopivimmin nat-riumhydroksidi. . 104573A process according to any one of the preceding claims, characterized in that the oxygen donor compound is a peroxygen compound, preferably hydrogen peroxide, and the base is hydroxide, preferably sodium hydroxide. . 104573
FI973012A 1997-07-16 1997-07-16 Process for dithionite bleaching FI104573B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI973012A FI104573B (en) 1997-07-16 1997-07-16 Process for dithionite bleaching

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI973012 1997-07-16
FI973012A FI104573B (en) 1997-07-16 1997-07-16 Process for dithionite bleaching

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI973012A0 FI973012A0 (en) 1997-07-16
FI973012A FI973012A (en) 1999-01-17
FI104573B true FI104573B (en) 2000-02-29

Family

ID=8549266

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI973012A FI104573B (en) 1997-07-16 1997-07-16 Process for dithionite bleaching

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI104573B (en)

Also Published As

Publication number Publication date
FI973012A0 (en) 1997-07-16
FI973012A (en) 1999-01-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0991811B1 (en) A PROCESS FOR STABILIZING THE pH OF A PULP SUSPENSION AND FOR PRODUCING PAPER FORM THE STABILIZED PULP
AU664453B2 (en) A process for bleaching pulp without using chlorine-containing chemicals
CA2319180C (en) Improved papermaking processes
CA2671826C (en) A process in a (d) stage bleaching of softwood pulps in a presence of mg(oh)2
US8568558B2 (en) Process for delignifying and bleaching chemical pulp
FI116393B (en) Procedure for delignification and bleaching of cellulose pulp
US20150240423A1 (en) Effect of low dose xylanase on pulp in prebleach treatment process
FI104573B (en) Process for dithionite bleaching
US20110240238A1 (en) Process of bleaching hardwood pulps in a D1 or D2 stage in a presence of a weak base
EP0287626B1 (en) Control of peroxide bleaching of different pulps
US20120031575A1 (en) Pulp Bleaching and Alkaline Extraction Method
Germgård 10 Bleaching of Pulp
FI68683B (en) SAETT ATT BEHANDLA LIGNOCELLULOSAHALTIGT MATERIAL
JPS6262199B2 (en)
WO2010023224A1 (en) Process for preparing a buffer solution in a papermaking process
Kerr et al. ENHANCED PULP BLEACHING AT SAPPI FINE PAPER’S STANGER MILL USING PEROXYBOOST TM TAED ACTIVATED PEROXIDE
Karmakar Oxidative and Reductive Bleaching of Secondary Fibers
JPH0819631B2 (en) Bleaching method for lignocellulosic material