FI115469B - Process for the treatment of chemical cellulose material - Google Patents

Process for the treatment of chemical cellulose material Download PDF

Info

Publication number
FI115469B
FI115469B FI960756A FI960756A FI115469B FI 115469 B FI115469 B FI 115469B FI 960756 A FI960756 A FI 960756A FI 960756 A FI960756 A FI 960756A FI 115469 B FI115469 B FI 115469B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
bleaching
process according
acid
chelating agent
pulp
Prior art date
Application number
FI960756A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI960756A0 (en
FI960756A (en
Inventor
Aarto Paren
Ilkka Renvall
Reijo Aksela
Original Assignee
Kemira Oyj
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=8545485&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=FI115469(B) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Kemira Oyj filed Critical Kemira Oyj
Priority to FI960756A priority Critical patent/FI115469B/en
Publication of FI960756A0 publication Critical patent/FI960756A0/en
Priority to DE69725558T priority patent/DE69725558T2/en
Priority to PCT/FI1997/000106 priority patent/WO1997030208A1/en
Priority to AU17973/97A priority patent/AU1797397A/en
Priority to AT97903408T priority patent/ATE252176T1/en
Priority to EP97903408A priority patent/EP0882151B1/en
Publication of FI960756A publication Critical patent/FI960756A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI115469B publication Critical patent/FI115469B/en

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C9/00After-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
    • D21C9/10Bleaching ; Apparatus therefor
    • D21C9/16Bleaching ; Apparatus therefor with per compounds
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C9/00After-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
    • D21C9/10Bleaching ; Apparatus therefor
    • D21C9/1026Other features in bleaching processes
    • D21C9/1042Use of chelating agents

Abstract

A process for the bleaching or delignification of chemical pulp, wherein, before bleaching or delignification with an oxygen chemical, the pulp is pretreated with a chelating agent in order to eliminate the adverse effects of any heavy metals present in the pulp. The chelating agent used consists of compounds according to Formula (I), where n is 1-3, m is 0-3, p is 1-3, R1, R2, R3 and R4 are H, Na, K, Ca or Mg, R5 and R6 are H, CH2OH, CH2CH2OH or CH2O(CH2CH2O)1-10CH2CH2OH.

Description

115469 j115469 j

Menetelmä kemiallisen selluloosamateriaalin käsittelemiseksi Käsiteltävänä oleva keksintö koskee selluloosamateriaalin valkaisu- tai delignifiointimenetelmää, jossa massa esikäsi-5 tellään ennen happikemikaaiivaikaisua tai -delignifiointia kelatointiaineella massassa olevien raskasmetallien haitallisten vaikutusten poistamiseksi.The present invention relates to a process for bleaching or delignifying a cellulosic material, wherein the pulp is pre-treated prior to oxygen chemical resin or delignification to eliminate the adverse effects of the heavy metals in the pulp.

Kemiallisen massan eli sellun valkaisussa käytetään yhä ylei-10 semmin valkaisumenetelmiä, joissa ei käytetä alkuaine-klooria tai klooriyhdisteitä. Em. valkaisua kutsutaan ECF-(elementary chlorine free) valkaisuksi ja täysin klooria sisältämätöntä valkaisua TCF (total chlorine free) valkaisuksi. Varsinkin TCF-valkaisua edeltää tavallisimmin happidelignifiointi. Mas-15 sa voidaan happidelignifioinnin jälkeen valkaista kloorittomilla kemikaaleilla kuten otsonilla, vetyperoksidilla happa-missa ja aikalisissä liuoksissa paineettomissa tai paineelli-sissa olosuhteissa. Käyttökelpoisia valkaisumenetelmiä ovat myös valkaisu peroksiyhdisteillä (kuten peretikkahapolla, Ca-20 ron hapolla tai perhappojen seoksilla), peroksidilla vah-vistettu happivaihe ja peroksidilla vahvistettu happi- t | ; alkalivaihe.Chemical pulp, or pulp, is increasingly bleached using bleaching techniques that do not use elemental chlorine or chlorine compounds. Em. bleaching is called ECF (elementary chlorine free) bleaching and totally chlorine-free bleaching is called TCF (total chlorine free) bleaching. Especially TCF bleaching is usually preceded by oxygen delignification. After oxygen delignification, Mas-15 can be bleached with chlorine-free chemicals such as ozone, hydrogen peroxide in acidic and alkaline solutions under non-pressurized or pressurized conditions. Useful bleaching methods include bleaching with peroxy compounds (such as peracetic acid, Ca-20 acid or mixtures of peracids), a peroxide-enhanced oxygen step, and peroxide-enhanced oxygen | ; alkali.

: Tälläisia valkaisuvaiheita edeltää tavallisimmin raskasmetal- : 25 lien sitominen. Metallit voidaan poistaa happopesulla. Tämä • · · on usein epäedullista, koska ainakin osa seuraavista val- kaisuvaiheista suoritetaan alkaalisissa olosuhteissa. Jos .···. raskasmetalleja poistetaan alhaisessa pH:ssa, on käytettävä • · .···. ensin happoa alhaisen pH:n saavuttamiseksi ja seuraavassa 30 vaiheessa alkalia hapon neutraloimiseksi. Lisäksi happopesus-'·' ’ sa poistuu valkaisun kannalta edullisena pidettyjä Mg- ja Ca- ·...· ioneja. Happopesu voi myös heikentää massan lujuutta.: Typically, such bleaching steps are preceded by heavy metal bonding. Metals can be removed by acid washing. This is · · · often disadvantageous because at least some of the following bleaching steps are performed under alkaline conditions. Jos. ···. heavy metals are removed at low pH, • ·. ··· must be used. first an acid to achieve a low pH and the next 30 steps to neutralize the acid. In addition, Mg and Ca · ... · ions, which are preferred for bleaching, are removed in the acid wash. Acid washing can also reduce the strength of the pulp.

Peroksiyhdisteet kuten peretikkahappo ja vetyperoksidi ovat • » 35 hyvin alttiita raskasmetallien katalyyttisille vaikutuksille. Hakijan FI-patenttihakemuksissa 94 2968, 94 2969 ja 94 2970 2 115469 kuvataan siirtymämetalleilla aktivoitua valkaisua peroksiyh-j disteillä happamissa olosuhteissa. Valkaisun onnistuminen edellyttää raskasmetallien sitomista ennen valkaisua ja/tai valkaisun aikana.Peroxy compounds such as peracetic acid and hydrogen peroxide are highly sensitive to the catalytic effects of heavy metals. Applicant FI Patent Applications 94 2968, 94 2969 and 94 2970 2 115469 disclose transition metal activated bleaching with peroxy compounds under acidic conditions. For successful bleaching, heavy metals must be bound before and / or during bleaching.

55

Raskasmetallien sidontaan peroksiyhdisteillä valkaistaessa käytetään metalli-ionien kelatointiaineita, esimerkiksi poly-aminokarboksyylihappoja. Tällaisia ovat varsinkin etyleeni-diaminitetraetikkahappo ja sen suolat (EDTA) ja dietyleenit-10 riamiinipentaetikkahappo ja sen suolat (DTPA).Chelating agents for metal ions, for example polyaminocarboxylic acids, are used for the bonding of heavy metals by bleaching with peroxy compounds. These include, in particular, ethylenediaminetetraacetic acid and its salts (EDTA) and diethylene-10-riaminepentaacetic acid and its salts (DTPA).

'[ Valkaisun kannalta hai tali isimmat ionit ovat mangaani (Mn) , rauta (Fe) ja kupari (Cu). Myös muut raskasmetallit, kuten kromi-ionit (Cr) jne vaikuttavat haitallisesti sekä perok-siyhdisteiden kulutukseen että usein valkaisutulokseen vähen-15 tämällä mm. valkaistun massan viskositeettia. Haitalliset raskasmetallit ovat peräisin massasta, käsittelyvesistä ja massan käsittelylaitteistosta.'[The most harmful ions for bleaching are manganese (Mn), iron (Fe) and copper (Cu). Other heavy metals such as chromium ions (Cr), etc. also adversely affect both the peroxide consumption and often the bleaching result by reducing mm. the viscosity of the bleached pulp. Harmful heavy metals are derived from pulp, treatment waters and pulping equipment.

Kemiallisen massan valkaisussa kelatointia ei yleensä voida 20 suorittaa alkaalisissa olosuhteissa, koska tällöin rauta sa-'·*·' ostuu hydroksideina, oksideina ja oksihydrokseina, jotka voi- : makkaasti katalysoivat peroksiyhdisteiden hajoamista. Tästä ; ’·· johtuen peroksivalkaisua edeltävä kelatointi suoritetaan hap- painissa olosuhteissa. Tällöin varsinkin mangaanin poisto on : 25 osoittautunut tärkeäksi, koska se ei muodosta yhtä stabiileja komplekseja kuin rauta ja koska varsinkin kemiallisessa massassa on usein suuria määriä mangaania. Julkaisussa ,···. P.S.Bryant ja L.L.Edwards, Tappi Pulping Conference 1993, ,···. pp.43-55, "Manganese removal in closed kraft mill bleach *·" 30 plants" todetaan, että mangaani voidaan parhaiten poistaa • · · V ’ pH:ssa 4,5-6,5, ennenkuin mangaani sitoutuu massaan liian voimakkaasti.In chemical pulp bleaching, chelation cannot generally be performed under alkaline conditions, since iron is then purchased in the form of hydroxides, oxides, and oxyhydroxides which strongly catalyze the decomposition of peroxy compounds. Here; Because of this, the chelation prior to peroxygen bleaching is carried out under acidic conditions. In this case, the removal of manganese, in particular, has proved to be important because it does not form as stable complexes as iron and since the chemical pulp, in particular, often contains large amounts of manganese. In, ···. Bryant and L.L.Edwards, Tappi Pulping Conference 1993, ···. pp.43-55, "Manganese removal in closed kraft mill bleach" · "30 plants" states that manganese can best be removed at a pH of 4.5-6.5 before manganese binds too much to the pulp.

____: Moderneissa kemiallisen massan valkaisumenetelmissä valkaisua 35 edeltää happidelignifiointi. Tässä prosessissa on massaan lisätty magnesiumioneja, joiden säilyminen massassa on tärkeää 3 115469 peroksiyhdisteillä esim. vetyperoksidilla valkaistaessa. Artikkelin mukaan paras Mg/Mn-suhde saavutetaan pH:ssa 4,5-5,0. Tämän vuoksi kelatointi on käytännössä suoritettava selvästi alle pH 6:ssa esim. lähellä pH 5,5. Edellämainitun viitejul-5 kaisun esimerkeissä kelatointi on suoritettu pH:ssa 5,3.____: In modern chemical pulp bleaching processes, bleaching 35 is preceded by oxygen delignification. In this process, magnesium ions have been added to the pulp, the retention of which is important in the pulp when bleached with peroxy compounds such as hydrogen peroxide. According to the article, the best Mg / Mn ratio is achieved at pH 4.5-5.0. Therefore, in practice, chelation must be carried out at well below pH 6, e.g. near pH 5.5. In the examples of the above-referenced publication 5, chelation has been carried out at pH 5.3.

Tehokkaat kelatointlaineet hajoavat usein huonosti luonnossa, kuten DTPA tai ovat täysin hajoamattomia, kuten EDTA. TCF-valkaisun lisääntyminen on lisännyt ko. kelatointiaineiden 10 käyttöä. Tämän vuoksi on herännyt kiinnostus korvata huonosti luonnossa hajoavat kelatointiaineet joko osittain tai kokonaan luonnossa hajoavilla kelatointlaineilla. Ympäristöön kohdistuvan rasituksen välttämiseksi olisi lisäksi toivottavaa, että myös luonnossa hajoavat kelatointiaineet sisäl-15 täisivät mahdollisimman vähän typpeä.Powerful chelating agents are often poorly degraded in nature, such as DTPA or are completely non-degradable, such as EDTA. The increase in TCF bleaching has use of chelating agents 10. As a result, there has been an interest in replacing biodegradable chelating agents, either wholly or partially, with biodegradable chelating agents. In addition, in order to avoid environmental stress, it would be desirable for the naturally occurring chelating agents to contain as little nitrogen as possible.

Biologisesti hajoavia kompleksointlaineita on kehitetty pesuaineiden buildereiksi. Niillä on samalla oltava vettä pehmentävä vaikutus eli niiden tulee sitoa kalsium- ja magnesium-20 ioneja. Eräs tälläinen seskvestrointiaine on etyleenidi-'··'·’ amiini-dimeripihkahappo (ethylenediamine disuccinic acid : =EDDS) . Tällä yhdisteellä on kolme stereoisomeeriä.Biodegradable complexing agents have been developed as detergent builders. At the same time, they must have a water softening effect, ie they must bind calcium and magnesium ions. One such sequestering agent is ethylenediamine disuccinic acid: EDDS. This compound has three stereoisomers.

• · * · ·• · * · ·

Aine on sinänsä tunnettu F.Pavelcek'in ja J.Majer'in jul-: 25 kaisusta "New Complexanes.XXXIV. Preparation and properties of the meso and rac forms of ethylenediamine-N, N'-disuccinic acid", Chem.Zvesti 32(1978), sivut.37-41. Procter & Gamble'n FI-patentissa 86554 on esitetty aineen käyttö pesuainekoostu- * · · .*··, muksissa. Saman hakijan toisessa hakemus julkaisussa W 0 ; 30 94/03553 on esitetty aineen käyttö valkaisuliuoksissa perok- • * * '·' * siyhdisteiden stabiloijana massan valkaisussa ja pesuaineis- sa. Tällöin valkaisuliuoksen pH:n tulee olla 0,5-6,0. Julkai-sussa on mainittu yhdisteen olevan biohajoava. EDDS:n S,S-·...: isomeeri on patentin mukaan parhaiten biohajoava.The substance is known per se by F.Pavelcek and J.Majer in Publication: "New Complexanes.XXXIV. Preparation and Properties of Meso and Rac Formations of Ethylenediamine-N, N'-Disuccinic Acid", Chem.Zvesti 32 (1978), pages 37-41. U.S. Patent No. 86554 to Procter & Gamble discloses the use of a substance in detergent compositions. Another application by W0; No. 94/03553 discloses the use of a substance in bleaching solutions as a stabilizer of perox * * * '·' * compounds in pulp bleaching and detergents. In this case the pH of the bleaching solution should be 0.5-6.0. The disclosure states that the compound is biodegradable. According to the patent, the S, S- ... isomer of EDDS is the most biodegradable.

35 4 11546935 4 115469

Patenttihakemuksessa EP 556 782 on esitetty EDDS:n käyttö raudan kompleksoijana valokuvauskemikaaleissa. Julkaisun esimerkissä 9 mainitaan, että EDTA:n, DTPA:n ja HEDTAm ferri-suolat eivät ole biohajoavia. Sen sijaan EDDS:n Fe2+ 5 suola on biohajoava. Yhdisteiden biologiset hajoavuudet oli esimerkissä testattu yleisesti hyväksytyllä testimenetelmällä (301C Amendment MITI Test (I), OECD Chemical Substance Testing Guidelines, May 1981).EP 556 782 discloses the use of EDDS as an iron complexer in photographic chemicals. Example 9 of the publication mentions that Ferri salts of EDTA, DTPA and HEDTAm are not biodegradable. In contrast, the Fe2 + 5 salt of EDDS is biodegradable. The biodegradability of the compounds in the example was tested by a generally accepted test method (301C Amendment MITI Test (I), OECD Chemical Substance Testing Guidelines, May 1981).

10 Toinen tunnettu biohajoava kompleksointiaine on 2,2'-iminodimeripihkahappo (iminodisuccinic acid = ISA). Yhdisteen käyttö alkaalisissa pesuaineissa on esitetty EP-patenttihakemuksessa 509 382. Patenttihakemuksessa mainitaan 2,2'-iminodimeripihkahapon käyttö peroksidiyhdisteiden stabi-15 loijana, erityisesti vetyperoksidia ja sen johdannaisia sisältävissä alkaalisissa pesuainekoostumuksissa. Hakemuksen esimerkeissä käytetään vain perboraattia. Koska perboraatti vapauttaa vain hitaasti vetyperoksidia patentin esimerkeistä ei voi vetää pitkälle meneviä johtopäätöksiä vetyperoksidin 20 stabiloinnista samanlaisissa pesuaineseoksissa.Another known biodegradable complexing agent is 2,2'-iminodisuccinic acid (ISA). The use of the compound in alkaline detergents is disclosed in EP-A-509 382. The application mentions the use of 2,2'-iminodimeric succinic acid as a stabilizer for peroxide compounds, in particular in alkaline detergent compositions containing hydrogen peroxide and its derivatives. In the examples of the application, only perborate is used. Because perborate only slowly releases hydrogen peroxide from the examples of the patent, far-reaching conclusions about stabilizing hydrogen peroxide in similar detergent compositions cannot be drawn.

• · ·'.· : DE-patenttihakemuksessa 4 216 363 on esitetty ISA-.n käyttö ; ’·· tensidien stabiloi j ana . Peroksidiyhdisteen käytöstä ei ole ·...·’ mitään mainintaa. EP-patenttihakemuksessa 513 948 on mainittu •J.' 25 aineen käyttö kovien pintojen puhdistusaineissa, jotka sisäl-: tävät noin 90 °C:ssa kiehuvan orgaanisen liuottimen. Peroksi diyhdisteen käytöstä ei ole mitään mainintaa.DE · Patent Application 4 216 363 discloses the use of ISA; '·· Stabilization of surfactants. There is no mention of the use of the peroxide compound · ... · '. European Patent Application 513 948 mentions • J. ' 25 for use in hard surface cleaners containing an organic solvent boiling at about 90 ° C. There is no mention of the use of a peroxy di-compound.

.*··. Käsiteltävänä olevan keksinnön tarkoituksena on poistaa ras- 30 kasmetallien haittavaikutukset kemiallisen massan valkaisussa ’·' * ja delignif ioinnissa. Tavoitteena on myös saada käyttöön bio- ···* logisesti hajoava tehokas kelatointiaine, joka antaa hyvän valkaisutuloksen.. * ··. It is an object of the present invention to eliminate the adverse effects of fatty metals on chemical pulp bleaching and delignification. Another aim is to provide a biodegradable, efficient, chelating agent that provides good bleaching performance.

35 Keksinnön tunnusmerkilliset piirteet ilmenevät oheisista vaatimuksista 1-16.The features of the invention will be apparent from the appended claims 1-16.

5 1154695, 115469

Keksinnön mukaisessa menetelmässä käytetään kaavan I mukaisia, sinänsä tunnettuja yhdisteitä.The process of the invention uses compounds of formula I known per se.

5 Kaava I5 Formula I

COORi COOR3COORi COOR3

I II I

(CH2)n Rs R6 (CH2)p \ I I /(CH 2) n R 5 R 6 (CH 2) p I /

10 HC - N — (CH2CH2N) m— CH10 HC - N - (CH 2 CH 2 N) m - CH

/ \ coor2 coor4 j ossa 15 n on 1-3 m on 0-3 p on 1-3In part 15, n is 1-3 m is 0-3 p is 1-3

Ri, R2 R3 ja R4 ovat H, Na, K, Ca tai MgR1, R2, R3 and R4 are H, Na, K, Ca or Mg

R5 ja R6 ovat H, CH2OH, CH2CH2OH tai CH20 (CH2CH20) j.^CHjCHzOHR 5 and R 6 are H, CH 2 OH, CH 2 CH 2 OH or CH 2 O (CH 2 CH 2 O) j.

20 "···’ Selluloosan valkaisussa yleisesti käytetty DTPA kelatoi ras- : kasmetalleja parhaiten noin pH 5:ssä.20 "··· 'DTPA, commonly used in cellulose bleaching, best chelates ras-annual metals at about pH 5.

» ·»·

Nyt on yllättäen havaittu, että kaava I mukaisia yhdisteitä 25 voidaan edullisesti käyttää kelatointiaineena selluloosan valkaisua tai delignifioitia edeltävässä esikäsittelyvaihees-sa korkeammassa pH:ssa kuin DTPA:ta. Sopivat pH:t käytettäes-sä yhdisteitä keksinnön mukaisesti massan esikäsittelyssä ovat pH 4-8, edullisesti pH 5,0-7,5, edullisimmin pH 6,5-7,5.It has now surprisingly been found that the compounds of formula I can advantageously be used as a chelating agent in a pretreatment step prior to bleaching or delignification of cellulose at a higher pH than DTPA. Suitable pHs when using the compounds according to the invention for pulp pre-treatment are pH 4-8, preferably pH 5.0-7.5, most preferably pH 6.5-7.5.

• · · 30 Jos yhdisteitä käytetään myös itse valkaisu- tai delignifi- • · » ointivaiheessa, ovat sopivat pH:t vastaavasti 4-8, edullises-’···' ti pH 4-6, edullisimmin 4-5. Koska kelatointi voidaan suorit- I ·’; taa korkeammassa pH:ssa, ei seuraavassa vaiheessa kulu yhtä ·;··· paljon alkalia, kuin kelatoitaessa alhaisemmassa pH:ssa. Tämä 35 on selvä etu esim. DTPA:an verrattuna.If the compounds are also used in the bleaching or delignification step themselves, suitable pHs are 4-8, respectively, preferably pH 4-6, most preferably 4-5. Since chelation can be performed I · '; at higher pH, the next step does not consume as much alkali as chelating at lower pH. This 35 has a clear advantage over e.g. DTPA.

6 1154696, 115469

Keksinnön mukaista menetelmää voidaan käyttää kaikkiin tunnettuihin kemiallisiin massoihin. Tällaisia ovat alkaaliset ja neutraalit sulfiittimassat, soodamassat, sulfaattimassat (kraftmassat) ja happidelignifioidut (happikeitto) sulfaatti-5 massat. Lisäksi menetelmää voidaan käyttää valkaistaessa ns. organosolvmassoja, joissa on käytetty keittoliuottimena alkoholeja tai orgaanisia happoja, esim. Milox-keitto muurahaishapossa. Keksinnön mukaista kelatointimenetelmää voidaan käyttää myös kun sulfaattikeitossa on käytetty apuaineina po-10 lysulfideja tai esimerkiksi antrakinonia.The process of the invention can be applied to all known chemical pulps. These include alkaline and neutral sulphite pulps, soda pulps, sulphate pulps (kraft pulps), and oxygen delignified (oxygen soap) sulphate-5 pulps. In addition, the method can be used for bleaching so-called. organosolve pulps, in which alcohols or organic acids have been used as a cooking solvent, e.g. Milox soup in formic acid. The chelating method according to the invention can also be used when polysulphides or, for example, anthraquinone are used as adjuvants in the sulphate cooking.

Käsittely voidaan suorittaa erilaisista kuituraaka-aineista, kuten havupuusta, lehtipuusta tai kaislasta, oljista tai muusta kasvisperäisestä raaka-aineesta keitetylle sellulle.The treatment may be carried out on pulp cooked from a variety of fibrous raw materials, such as softwood, hardwood or strips, straw or other vegetable raw material.

1515

Kelatointia keksinnön mukaisesti kaavan I yhdisteillä, esim. EDDS:llä ja ISA:11a käytetään esikäsittelynä ennen happike-mikaaleilla suoritettavaa valkaisua tai delignifiointia. Kaavan I mukaisia kelatointiaineita kuten esim. EDDSra ja ISA:aa 20 voidaan käyttää myös kelatointlaineena happikemikaaleilla '··*·’ suoritettavassa valkaisussa tai delignifioinneissa. Tällaisia .* ovat esim. peretikkahappovalkaisu, valkaisu perhappojen seok-Chelation according to the invention with compounds of formula I, e.g. EDDS and ISA, is used as a pretreatment prior to bleaching or delignification with oxygen chemicals. The chelating agents of formula I, such as EDDSra and ISA 20, may also be used as a chelating agent in bleaching or delignification with oxygenates '·· * ·'. * Are for example peracetic acid bleaching, bleaching of peracids

• I• I

: *·· silla, valkaisu vetyperoksidilla, valkaisu vetyperoksidin ja perhappojen seoksilla, hakijan kehittämä siirtymämetallikata-25 lysoitu vetyperoksidi valkaisu happamalla pH-alueella, alkali-: nen peroksidivalkaisu ja kaikkien näiden yhdistelmät sekä happidelignifiointi, peroksidilla vahvistetut happi-alkalivaiheet ja paineelliset peroksidivaiheet sekä näihin liitettyinä mahdolliset käsittelyt entsyymeillä, otsonilla 30 tai klooridioksidilla.: * ··, bleaching with hydrogen peroxide, bleaching with mixtures of hydrogen peroxide and peracids, transition metal cat-lysed hydrogen peroxide developed by the Applicant, bleaching in acid pH range, alkaline peroxide bleaching and combinations thereof, oxygen delignification, peroxide-enhanced and alkaline coupled with any treatment with enzymes, ozone 30 or chlorine dioxide.

* · ·* · ·

Keksinnön mukaista kelatointimenetelmää voidaan käyttää esi-käsittelynä massan valkaisulle tai delignifioinnille happa-missä olosuhteissa ja mahdollisesti myös itse valkaisu- tai 35 delignifiointivaiheissa.The chelating process of the invention can be used as a pretreatment for pulp bleaching or delignification under acidic conditions and possibly also in the bleaching or delignification steps themselves.

7 1154697, 115469

Happamen kelatointivaiheen pH:n säätö voidaan suorittaa tavallisilla mineraalihapoilla, kuten rikkihapolla, rikkidioksidilla tai sen vesiliuoksella, hiilidioksidilla tai orgaanisilla hapoilla kuten muurahais- ja etikkahapolla.Adjustment of the pH of the acid chelating step can be carried out with standard mineral acids such as sulfuric acid, sulfur dioxide or aqueous solution thereof, carbon dioxide or organic acids such as formic and acetic acid.

55

Keksinnön mukaisessa menetelmässä kaavan I mukainen erityisen sopiva kelatointiaine voi olla etyleenidiamiini-Ν,Ν'-dimeri-pihkahappo, sen eri isomeerit tai sen alkalimetallisuolat, kuten natrium- ja kaliumsuolat tai sen maa-alkalimetal-10 lisuolat, kuten kalsium- ja magnesiumsuolat. On myös mahdollista käyttää etyleenidiamiini-Ν,Ν'-dimeripihkahappoa yhdessä kalsium ja/tai magnesiumsulfaatin kanssa. Erityisen sopiva kelatointiaine on myös 2,2'-iminodimeripihkahappo, sen eri isomeerit tai sen alkalimetallisuolat, kuten natrium ja kali-15 um tai sen maa-alkalimetallisuolat, kuten kalsium ja magnesium. On myös mahdollista käyttää 2,2'-iminodimeripihkahappoa yhdessä kalsiumin ja/tai magnesiumsulfaatin kanssa.A particularly suitable chelating agent of the formula I in the process of the invention may be ethylenediamine-,? -Dimeric succinic acid, its various isomers or its alkali metal salts such as sodium and potassium salts or its alkaline earth metal salts such as calcium and magnesium salts. It is also possible to use ethylenediamine Ν, Ν'-dimeric succinic acid together with calcium and / or magnesium sulfate. A particularly suitable chelating agent is also 2,2'-iminodimeric succinic acid, its various isomers or its alkali metal salts such as sodium and potassium 15 or its alkaline earth metal salts such as calcium and magnesium. It is also possible to use 2,2'-iminodimeric succinic acid together with calcium and / or magnesium sulfate.

Sopivia kelatointiaineita ovat niinikään N-(1,2-20 dikarboksietyyli)-N-(2-hydroksietyyli) asparataamihappo, sen • · *··’·1 eri isomeerit tai sen alkalimetallisuolat tai sen maa-alkali- · i.i : metallisuolat. Happoa voidaan käyttää myös yhdessä kalium- • · * 1·· tai magnesiumsulfaatin kanssa.Suitable chelating agents also include N- (1,2-20 dicarboxyethyl) -N- (2-hydroxyethyl) aspartate acid, its various isomers or its alkali metal salts or its alkaline earth metal salts. The acid can also be used in combination with potassium • · * 1 ·· or magnesium sulfate.

• · · « · * · · · 25 Kelatointiainetta voidaan lisätä 0,1-5 kg, edullisesti 0,5-2 kg kuivaa sellutonnia kohti.The chelating agent may be added in an amount of 0.1 to 5 kg, preferably 0.5 to 2 kg per tonne of dry pulp.

On myös havaittu, että EDDS: a ja ISA.-a voidaan käyttää yhdes- * · 1 .··, sä hydroksikarboksyylihappojen kanssa ilman, että valkaisutu- ·1 30 los huononisi. EDDS:n ja ISA:n osittainen korvaaminen kela- * # · * i · *·’ ’ tointiaineilla, jotka eivät sisällä typpeä, kuten hydroksi- • · · karboksyylihapoilla, joiden yleiskaava II on ♦ 1 · * » · ♦ 8 115469It has also been found that EDDS and ISA can be used in combination with hydroxycarboxylic acids without loss of bleaching. Partial Replacement of EDDS and ISA with Non-Nitrogen Active Ingredients such as Hydroxy · · · Carboxylic Acids of the General Formula II ♦ 1 · * »· ♦ 8 115469

R^HjOH^COOH^R, (IDR ^ HjOH ^ COOH ^ R, {ID

j ossa n on 1-8 m on 0-2n 5 p on 0-n q on 0-2 R·! on COOH ja R2 on H, CH2OH tai COOH.where n is 1-8 m is 0-2n 5 p is 0 -n q is 0-2 R ·! is COOH and R 2 is H, CH 2 OH or COOH.

10 Tällöin voidaan vähentää valkaisusta tulevien jätevesien haitallista typpikuormaa. Korvaavina kelatointiaineina voidaan käyttää tavallisia kaavan II mukaisia karboksyylihappoja, hydroksyylikarboksyylihappoja, polyhydroksikarboksyylihappoja ja hydroksipolykarboksyylihappoja, esimerkiksi sitruunahap- 15 poa, viinihappoa, maitohappoa, pimeliinihappoa, glutamiini-happoa, glukoheptonihappoa, askorbiinihappoa, glykolihappoa, glutariinihappoa, adipiinihappoa, meripihkahappoa tai maloni-happoa.10 In this way, the harmful nitrogen load in the waste water from bleaching can be reduced. Substitutes chelating agents in the usual carboxylic acids of formula II, hydroxycarboxylic acid, polyhydroxycarboxylic acids and hydroksipolykarboksyylihappoja, for example, citric 15 acid, tartaric acid, lactic acid, pimelic acid, glutamic acid, glucoheptonic acid, ascorbic acid, glycolic acid, glutaric acid, adipic acid, succinic acid or malonic acid can be used.

20 On varsin yllättävää, että hydroksihappoja voidaan käyttää ’···* kelatoijana valkaisussa. Kyseiset aineet ovat varsin huonoja raskasmetallien sitojia, mutta sitovat hyvin kalsiumia ja » · : *·· magnesiumia. Varsinkin sitruunahappoa on käytetty fosfaattien • « | ·,..·* korvaajina fosfaatittomissa pesu-ja puhdistusaineissa, joissa 25 aineiden tulee sitoa kalsiumia ja magnesiumia. Varsinkin mag-: nesiumin sitoutuminen pitäisi olla valkaisun kannalta epä edullista .20 It is quite surprising that hydroxy acids can be used as a '··· * chelator in bleaching. These substances are very poor binders for heavy metals, but they bind calcium and »·: * ·· magnesium well. In particular, citric acid has been used in the synthesis of phosphates ·, .. · * as substitutes in phosphate-free detergents where calcium and magnesium must be bound. In particular, binding of magnesium should be disadvantageous for bleaching.

» a .···. Seuraavassa on keksintöä esitetty esimerkein, jotka eivät ;t 30 kuitenkaan rajoita keksintöä koskemaan vain tässä esitettyjä * I · ’·* ’ esimerkkejä.»A. ···. The invention is illustrated by the following examples, which, however, do not limit the invention to the * I · '· *' examples set forth herein.

» » ·»» ·

Esimerkki 1.Example 1.

* * » « * 35 Raskasmetallien ja maa-alkalimetallien kelatoitumisen selvittämiseksi happidelignifioitu kemiallinen massa pestiin 9 115469 EDDS:a sisältävillä vesiliuoksilla. Pesuliuoksen metallipitoisuudet analysoitiin pesun jälkeen. Näin selvitettiin raudan (Fe), mangaanin (Mn), kalsiumin (Ca) ja magnesiumin (Mg) siirtymistä pesuvesiin. Raudan ja mangaanin siirtyminen pesu-5 liuoksiin on valkaisun kannalta edullista. Sen sijaan kalsiumin ja magnesiumin siirtyminen pesuliuoksiin on valkaisun kannalta epäedullista. Vertailukokeissa massa pestiin DTPA- tai EDTA-liuoksilla. Kelatointiaineiden pitoisuudet sekä pH pesun aikana ilmoitettu taulukossa 1.* * »« * 35 To determine the chelation of heavy metals and alkaline earth metals, the oxygen-delignified chemical pulp was washed with 9,115,469 aqueous solutions containing EDDS. The metal concentrations of the wash solution were analyzed after washing. The migration of iron (Fe), manganese (Mn), calcium (Ca) and magnesium (Mg) into the wash waters was thus investigated. The transfer of iron and manganese to the wash 5 solutions is advantageous for bleaching. Conversely, the transfer of calcium and magnesium to the washing solutions is disadvantageous for bleaching. In control experiments, the pulp was washed with DTPA or EDTA solutions. Chelating agent concentrations and pH during washing are reported in Table 1.

1010

Taulukko 1table 1

Havusulfaattimassa KelatointiolosuhteetConiferous sulphate pulp Chelating conditions

Kappaluku 16,9 Aika, min. 60Number of pieces 16.9 Time, min. 60

Viskositeetti 963 dm3/kg T,C 70 15 Vaaleus 39,6 % ISO sakeus % 12Viscosity 963 dm3 / kg T, C 70 15 Lightness 39.6% ISO consistency% 12

Kelaatti Annos, Suodoksen metallipitoisuudet __kg/ts pH Fe,ppm Mn,ppm Mg,ppm Ca,ppm_Chelate Dose, Metal concentrations of filtrate __kg / ts pH Fe, ppm Mn, ppm Mg, ppm Ca, ppm_

Na5DTPA 1 6,71,2 2,9 4 17 . Na5DTPA 2 5,72,0 3,3 13 52 ·.·.·’ Na5DTPA 2 6,52,0 2,8 17 48Na5DTPA 1 6,71,2 2,9 4 17. Na5DTPA 2 5,72,0 3,3 13 52 ·. ·. · 'Na5DTPA 2 6,52,0 2,8 17 48

Na4EDTA 2 6,51,8 3,3 5 49 ;··1 : H4EDDS 1 5,92,0 2,0 12 45 H4EDDS 1 6,8 1,6 2,6 7 15 H4EDDS (reaktioseos) 1,5 5,5 2,0 1,5 15 55 H„EDDS (reaktioseos) 1,5 6,5 1,9 2,3 13 37 . H4EDDS (S,S) 2 5,0 2,0 1,6 15 35 H4EDDS (S,S) 2 6,8 2,0 3,0 17 36 :h4edds (r,r + r,s) 2 5,5 1,9 1,8 13 50 H4EDDS (R,R + R,S) 2 6,5 1,7 3,3 18 30 t · I , ,···' Taulukossa 1 Na5DTPA merkitsee DTPA:n pentanatriumsuolaa,Na4EDTA 2 6,51,8 3,3 5 49; ·· 1: H4EDDS 1 5,92,0 2,0 12 45 H4EDDS 1 6,8 1,6 2,6 7 15 H4EDDS (reaction mixture) 1,5 5 , 5 2.0 1.5 15 55 H EDDS (reaction mixture) 1.5 6.5 1.9 2.3 13 37. H4EDDS (S, S) 2 5.0 2.0 1.6 15 35 H4EDDS (S, S) 2 6.8 2.0 3.0 17 36: h4edds (r, r + r, s) 2 5, 5 1.9 1.8 13 50 H4EDDS (R, R + R, S) 2 6.5 1.7 3.3 18 30 t · I,, ··· In Table 1, Na5DTPA represents the pentanedium salt of DTPA,

Na4EDTA merkitsee EDTA:n tetranatriumsuolaa ja H4EDDS EDDSrn : 2 0 happomuotoa. Käytetty pH ratkaisee kuitenkin, miten kelatoin-Na4EDTA represents the tetrasodium salt of EDTA and the H4EDDS EDDSrn: 20 acid form. However, the pH used determines how the chelating agent

tiaineet ovat dissosioituneet eli missä muodossa ne todelli- suudessa esiintyvät käsittelyssä. Taulukossa mainittu H„EDDSthe substances are dissociated, that is, in what form they actually occur in processing. H „EDDS mentioned in the table

(reaktioseos) tarkoittaa kokeita, joissa kelatointiaineena on käytetty puhdistamatonta reaktiotuotetta suoraan EDDS:n val-25 mistusprosessista.(reaction mixture) refers to experiments in which the crude reaction product is used directly from the EDDS preparation process.

10 11546910 115469

Kokeissa havaittiin, että käytettäessä EDDS:a 1,5 kg/sellutonni, raudan ja mangaanin kelatoituminen oli lähes yhtä täydellistä kuin käytettäessä EDTA:a tai DTPA:a 2,0 kg/ts samoissa koeolosuhteissa. Alhaisemmassa pH:ssa mangaa-5 nin kelatoituminen ei ollut yhtä täydellistä kuin vertailuaineilla, mutta pH:ssa 6,5 ja alkalisemmissa olosuhteissa mangaani kelatoitui yhtä hyvin tai paremmin kuin vertailuaineita käytettäessä. EDDS kelatoi vertailuaineita vähemmän kalsiumia ja magnesiumia, mikä on valkaisun kannalta edullista.Experiments found that with EDDS at 1.5 kg / tonne, chelation of iron and manganese was almost as complete as with EDTA or DTPA at 2.0 kg / ts under the same experimental conditions. At lower pH, the chelation of manganese-5 was not as complete as that of the reference substances, but at pH 6.5 and more alkaline conditions, the manganese chelated as well or better than with the reference substances. EDDS chelates less calcium and magnesium than the reference substances, which is advantageous for bleaching.

10 Kokeissa ei havaittu merkittäviä eroja kelatointiominaisuuk-sissa EDDS:n S,S-isomeerin, R,R- ja R,S-isomeerien seoksen eikä kaikkia EDDS:n isomeerejä sisältävän kelatointiaineen välillä.No significant differences in the chelating properties between the S, S isomer, R, R and R, S isomers of EDDS and the chelating agent containing all EDDS isomers were observed in the experiments.

Esimerkeissä käytetään seuraavia lyhenteitä: CS merkitsee 15 sakeutta, PAA peretikkahappokäsittelyä, mP molybdaattiakti-voitua peroksidikäsittelyä, O happikäsittelyä, P alkalista peroksidikäsittelyä ja Q kelatointivaihetta.In the examples, the following abbreviations are used: CS denotes 15 densities, PAA peracetic acid treatment, mP molybdate-activated peroxide treatment, O oxygen treatment, P alkaline peroxide treatment and Q chelating step.

Esimerkki 2 20 * ·Example 2 20 * ·

Taulukossa 2 on esitetty esimerkissä 1 kuvattujen kaltaisten * · · pesukokeiden tulokset kun EDDS laimennettiin eräillä hydrok- t · ; sihapoilla.Table 2 shows the results of * · · washing experiments similar to those described in Example 1 when EDDS was diluted with some hydroxides; sihapoilla.

i i 1 * « ! I 1 * « 1 I · < 1 « * ‘ 1 * 1 · » < ·i i 1 * «! I 1 * «1 I · <1« * '1 * 1 · »<·

» t I»T I

I f f I • 1 1 * I 1 * I » » * I » * i · * i I · * » * » * 1 1I f f I • 1 1 * I 1 * I »» * I »* i · * i I · *» * »* 1 1

» 1 I » » I»1 I» »I

i t * 1 11 115469i t * 1 11 115469

Taulukko 2Table 2

Havusulfaattimassa KelatointiolosuhteetConiferous sulphate pulp Chelating conditions

Kappaluku 16,9 Aika, min. 60 5 Viskositeetti 963 dm3/kg T,C 70Number of pieces 16.9 Time, min. 60 5 Viscosity 963 dm3 / kg T, C 70

Vaaleus 3 9,6 % ISO sakeus % 12Brightness 3 9.6% ISO consistency% 12

Kelaatti Annos, Suodoksen metallipitoisuudet __kg/ts pH Fe,ppm Mn,ppm Mg,ppm Ca,ppmChelate Dose, Metal concentrations of filtrate __kg / ts pH Fe, ppm Mn, ppm Mg, ppm Ca, ppm

Na5DTPA 1 6,71,2 2,9 4 17Na5DTPA 1 6,71,2 2,9 4 17

Na5DTPA 2 6,52,0 2,8 17 48Na5DTPA 2 6,52,0 2,8 17 48

Na5DTPA 2 5,72,0 3,3 13 52Na5DTPA 2 5.72.0 3.3 13 52

Na5DTPA 0,5 6,6 0,8 1,5 5 26Na5DTPA 0.5 6.6 0.8 1.5 5 26

Na4EDTA 2 6,51,8 3,3 5 49Na4EDTA 2 6,51,8 3,3 5 49

Vesipesu 6,0 0,3 0,3 6 22Water wash 6.0 0.3 0.3 6 22

Vesipesu 7,0 0,3 0,3 14 66Water wash 7.0 0.3 0.3 14 66

Na3-sitraatti 1 6,3 0,0 0,6 9 26 H4EDDS + Na3-sitraatti 0,5+1 7,5 1,3 2,4 8 18 H4EDDS + Na3-sitraatti 0,75+1 5,7 2,2 1,6 17 58 H4EDDS + Na3-sitraatti 1+1 7,4 1,4 2,7 10 23 H4EDDS 1,5 7,1 1,9 2,3 13 37 H4EDDS + Na-glukonaatti 1+1 6,7 1,8 2,6 9 29 H4EDDS + Na-glukonaatti 1+1 8,9 0,3 2,2 10 5 DTPA:ta annostellaan havupuumassan kelatointivaiheessa yleen- * · · · 10 sä n. 2 kg/ts. Toisessa koesarjassa (taulukko 2) selvitettiin • “ aluksi DTPA:n annostuksen vaikutusta metallien kelatoitumi- • · *···’ seen. Kelatoituminen oli selvästi vähäisempää kun EDDSrn an- nostusta vähennettiin tasolta 2,0 kg/ts tasolle 1,0 kg/ts tai **.··' 0,5 kg/ts. Aikaisemmassa koesarjassa (taulukko 1) havaittiin, 15 että kun käytettiin Na4EDDS:a 1,5 kg/ts, kelatoituminen oli ^ *: yhtä täydellistä kuin käytettäessä Na5DTPA:a 2,0 kg/ts.Na3 Citrate 1 6.3 0.0 0.6 9 26 H4EDDS + Na3 Citrate 0.5 + 1 7.5 1.3 2.4 8 18 H4EDDS + Na3 Citrate 0.75 + 1 5.7 2 , 2 1.6 17 58 H4EDDS + Na3 Citrate 1 + 1 7.4 1.4 2.7 10 23 H4EDDS 1.5 7.1 1.9 2.3 13 37 H4EDDS + Na Gluconate 1 + 1 6 , 7 1.8 2.6 9 29 H4EDDS + Na-Gluconate 1 + 1 8.9 0.3 2.2 10 5 DTPA is dosed during the chelating step of softwood pulp, generally at about 2 kg / ts. In a second set of experiments (Table 2), the effect of DTPA dosing on metal chelation was first investigated. Chelation was clearly less when the EDDS dose was reduced from 2.0 kg / ts to 1.0 kg / ts or **. ··· 0.5 kg / ts. In a previous series of experiments (Table 1), it was found that when Na4EDDS at 1.5 kg / ts was used, chelation was? *: As complete as with Na5DTPA at 2.0 kg / ts.

• · • * · Käytännön kokemukset sekä edellä mainitut koetulokset osoit- • · ♦ tavat, että DTPA:ta on käytettävä kelatointivaiheessa noin *:** 20 2,0 kg/ts ja EDDS:a noin 1,5 kg/ts, jotta raskasmetallit ke- • latoituisivat valkaisun kannalta riittävän täydellisesti.Practical experience and the aforementioned test results show that DTPA must be used in the chelating step at about *: ** at 2.0 kg / ts and EDDS at about 1.5 kg / ts in order to: heavy metals would be • completely stacked for bleaching.

Kun käytettiin EDDSrn lisäksi kelatointiaineena sitruunahapon tai glukonihapon natriumsuoloja, voitiin EDDSrn annostusta 12 115469 merkittävästi vähentää. Vaikka EDDS:n annostusta oli alennettu tasolle 1,0 kg/ts, metallien kelatoituminen oli näissä kokeissa yhtä täydellistä kuin käytettäessä EDDS:a 1,5 kg/ts. Käyttämällä kelatointiaineena em. hydroksikarboksyylihappojen 5 suoloja yhdessä EDDS-.n kanssa, voidaan kelatointivaiheesta tulevien jätevesien typpikuormaa merkittävästi pienentää ja metallien kelatoituminen oli silti valkaisun kannalta riittävän täydellistä.When sodium salts of citric acid or gluconic acid were used as a chelating agent in addition to EDDS, the dosage of EDDS 12125469 could be significantly reduced. Although the dosage of EDDS was reduced to 1.0 kg / ts, the chelation of the metals in these experiments was as complete as 1.5 kg / ts of EDDS. By using the salts of the above hydroxycarboxylic acids 5 with EDDS as the chelating agent, the nitrogen load of the effluent from the chelating step can be significantly reduced and the chelation of the metals was still sufficiently complete for bleaching.

10 Taulukosta 2 voidaan havaita, että vesipesu on tehoton metallien kelatoinnin suhteen. Samoin sitruunahappo yksinään käytettynä ei poista raskasmetalleja. Sitruunahappo kelatoi ainoastaan maa-alkalimetalleja, mikä ei ole valkaisun kannalta toivottavaa. Tämä osoittaa, että hyvä kelatointitulos saavu-15 tetaan EDDS:n ja esim. sitruunahapon yhteisvaikutuksen tuloksena.Table 2 shows that water washing is ineffective in chelating metals. Likewise, citric acid alone does not remove heavy metals. Citric acid only chelates alkaline earth metals, which is undesirable for bleaching. This indicates that a good chelating result is obtained as a result of the interaction between EDDS and, for example, citric acid.

On huomattava, että edellä kuvatun kaltaisista pesukokeista ei suoraan voida päätellä valkaisutulosta. Tämän vuoksi tut-20 kittiin vastaavien kelatointien vaikutusta alkaaliseen vety-peroksidivalkaisuun.It should be noted that washing results such as those described above cannot directly infer from the bleaching result. Therefore, tut-20 was tested for the effect of corresponding chelating agents on alkaline hydrogen peroxide bleaching.

• *·· Esimerkki 3 ; 25 Happidelignifioitu massa kelatoitiin ja valkaistiin alkali- sella vetyperoksidilla. Kelatointiaineina käytettiin EDDS:a tai DTPA:a. Tulokset on koottu taulukkoon 3. Valkaisutulosta .···. voidaan arvioida peroksidin kulutuksen, saavutetun vaaleuden .··. ja massan viskositeetin perusteella.• * ·· Example 3; The oxygen delignified pulp was chelated and bleached with alkaline hydrogen peroxide. The chelating agents used were EDDS or DTPA. The results are summarized in Table 3. · Bleaching Results ···. can be used to estimate peroxide consumption, brightness achieved ··. and the viscosity of the pulp.

115469115469

^ (N CT\ LO H^ {N CT \ LO H

U") 10 O ^ 0- (N * HU ") 10 O ^ 0- (N * H

O LT) (N - COOCNOOOLT)(T\ »enin θ'» h H U) O —» HCrirHHHr^Ht^r^rOr-'OO·^ O (N VO 00 1/) LT) CO O - - - 00 ^ o m cn - öi coocnoooloco ^ ld -φ CO VO H VO H S H -♦ HCOHHHCNHr-t^ror-OO^ ^ ^ h irj roO LT) (N - COOCNOOOLT) (T \ »enin θ '» h HU) O - »HCrirHHHr ^ Ht ^ r ^ rOr-'OO · ^ O (N VO 00 1 /) LT) CO O - - - 00 ^ om cn - öi coocnoooloco ^ ld -φ CO VO H VO HSH - ♦ HCOHHHCNHr-t ^ ror-OO ^ ^ ^ h irj ro

Lfi o - *· «. H h Oi - <T»Lfi o - * · «. H h Oh - <T »

O LO CN COOf^OOOLOLO - -»LOLOO LO CN COOf ^ OOOLOLO - - »LOLO

r- VO Γ- H VO ro —♦ Ησ»ΗΗΗ(ΝΗ[^·[^·ΓΟΓ~00«φ ^ H r~ LO ror- VO Γ- H VO ro - ♦ Ησ »ΗΗΗ {ΝΗ [^ · [^ · ΓΟΓ ~ 00« φ ^ H r ~ LO ro

LO LO O ·*·*· - - rf f- H - COLO LO O · * · * · - - rf f- H - CO

o m cn - coocNjooomco ~ - m ioo m cn - coocNjooomco ~ - m io

VO VO F" H VO H —» HtTlHrlHMrllOlOrOhCOlDVO VO F «H VO H -» HtTlHrlHMrllOlOrOhCOlD

^ H CO CO^ H CO CO

OIO O «* > CN LO LO ro *> ·*OIO O «*> CN LO LO ro *> · *

O LO CN - OOOCNOOO-H-vO'tfrOO LO CN - OOOCNOOO-H-vO'tfrO

in VO t" H LO H -* HCOHHHCNVOrO^fOVOCOHin VO t «H LO H - * HCOHHHCNVOrO ^ fOVOCOH

^ ro O^ ro O

LO O *· - ro LO LOLO O * · - ro LO LO

o m cn co o (n o o o in - r- vo f*o m cn co o {n o o o in - r- vo f *

ID h rl ΙΟ I I l —* HCOHHHCNrOH^rOinOOHID h rl ΙΟ I I l - * HCOHHHCNrOH ^ rOinOOH

^ H (T\ CO^ H {T \ CO

O - - CN 00 VO VO ·» *O - - CN 00 VO VO · »*

O LT) CN OOOCNOOO-H-^O^HO LT) CN OOOCNOOO-H- ^ O ^ H

·· Γ0 ID h H LO H —► HO^HHHCNOO^^rOVOOOH·· Γ0 ID h H LO H —► HO ^ HHHCNOO ^^ rOVOOOH

* · · · ^ CN ^ H* · · · ^ CN ^ H

* · g1 o m o - - - co r- vo - vo* · G1 o m o - - - co r- vo - vo

O LO CN COOCNOOO^CN - - m LOO LO CN COOCNOOO ^ CN - - m LO

» CN VO Γ" H VO CN — HCTLHHHCNHC^VOrOO-OOlO»CN VO Γ" H VO CN - HCTLHHHCNHC ^ VOrOO-OOlO

e ; ; Ό # n * » · h—i • · · n in in σ\ ;;· ^ o '--· h on i> - in • o in in aooo40ooc^r^~-<x>m~e; ; Ό # n * »· h —i • · · n in in σ \ ;; · ^ o '- · h on i> - in • o in in aooo40ooc ^ r ^ ~ - <x> m ~

I £ ^ H IO > H in fN -. HölrlrlHCNrlOOniNhCOINI £ ^ H IO> H in fN -. HölrlrlHCNrlOOniNhCOIN

Ph 00 f' I - ----Ph 00 f 'I - ----

Ph .’··. e * · 1Ph. '··. e * · 1

• · · O CM• · · O CM

» . . 1 ; in ..." -H Ö1 . >1 J-ι λ; •' · * · a3 lu _ ro “ *.· · AJ tt) ” 4J M ^ 5 Ϊ3 raw r"». . 1; in ... "-H Ö1.> 1 J-ι λ; • '· * · a3 lu _ ro" *. · · AJ tt) "4J M ^ 5 Ϊ3 raw r"

··· iin m o m jj Ä hh' 'Ί S··· iin m o m jj Ä hh '' Ί S

-H S e rt Di oi ra θ"θ O 4jJ H rt n w « > > tJ a a g ti <ip ^-H S e rt Di oi ra θ "θ O 4jJ H rt n w«>> tJ a a g ti <ip ^

---- O i£t/l 3 (1, gl O ID B -rt 11 H---- O i £ t / l 3 {1, gl O ID B -rt 11 H

·. a a η λ!Ρη^=ο=ο=ομρ2 5 fi # S q m ra ö<*=rHOööömo<u^ d -h n g 4-) 4-> ·η ‘Ο'-ΐ'βΰααΗΛίΓΗ' ,π ο ευ- H, , Ρ 'ν. ε υ - ι ι ο -.(ΰ --Λ ·.« a m m μ οι " --wffininJdOi ~~ωΜΚ^ί.:π5:αί=ιΰ(ΰ-ΗΓ0^·. aa η λ! Ρη ^ = ο = ο = ομρ2 5 fi # S qm ra ö <* = rHOööömo <u ^ d -hng 4-) 4-> · η 'Ο'-ΐ'βΰααΗΛίΓΗ', π ο ευ- H,, Ρ 'ν. ε υ - ι ι ο -. (ΰ --Λ ·. «a m m μ οι" --wffininJdOi ~~ ωΜΚ ^ ί.: π5: αί = ιΰ {ΰ-ΗΓ0 ^

^ a 4-)Haasss^: p. 4JE->oaaKb|-3i-D«>>K^ a 4-) Haasss ^: pp. 4JE-> oaaKb | -3i-D «>> K

14 11546914 115469

Vertailukokeessa kelatointi suoritettiin DTPA:lla ennen valkaisua (koe 1). Kun kelatointi EDDS:lla oli suoritettu pH:ssa 5,5, valkaisutulos oli huono (koe 5). Sen sijaan kun kelatointi EDDS:lla suoritettiin pH 6,6:ssa (koe 6), val-5 kaisutulos oli parempi kuin vertailukokeessa (koe 2).In a control experiment, chelation was performed with DTPA before bleaching (Experiment 1). After chelating with EDDS at pH 5.5, the bleaching result was poor (Experiment 5). In contrast, when chelating with EDDS was performed at pH 6.6 (Experiment 6), the val-5 was better than the Comparative Experiment (Experiment 2).

On huomattava, että vertailukokeissa kunnollisia valkaisutu-loksia saatiin ainoastaan kun DTPA:a käytettiin kelatoinnissa vähintään 2 kg/sellutonni (vrt. koe 3). Sen sijaan kun kela-10 tointi suoritettiin käyttämällä EDDS:a ainoastaan 0,6 kg/ts, saatiin hyvä valkaisutulos (koe 9). Tämä merkitsee huomattavaa vähennystä kemikaalien kulutuksessa valkaisussa. Magnesiumsulfaatin käyttö lisäaineena kelatoinnissa yhdessä EDDS:n kanssa on myös edullista valkaisun kannalta (koe 8).It should be noted that in comparative tests, proper bleaching results were obtained only when DTPA was used for chelating at least 2 kg / tonne (cf. Experiment 3). In contrast, when coil-10 operation was performed using EDDS at only 0.6 kg / ts, a good bleaching result was obtained (Experiment 9). This represents a significant reduction in the consumption of chemicals in bleaching. The use of magnesium sulfate as an additive in chelation with EDDS is also advantageous for bleaching (Experiment 8).

1515

Esimerkki 4.Example 4.

Tässä kokeessa tutkittiin EDDS:n ja hydroksyylikarboksyyli-happojen suolojen vaikutusta kelatointiin. Kokeessa käytet-20 tiin esimerkissä 3 kuvattua esikäsiteltyä havupuumassaa. Mas-'··.1 san kelatointi ja alkalinen peroksidivalkaisu suoritettiin : taulukossa 4 kuvatuissa olosuhteissa.In this experiment, the effect of EDDS and salts of hydroxylcarboxylic acids on chelation was investigated. In the experiment, the pretreated softwood pulp described in Example 3 was used. Mass chelation and alkaline peroxide bleaching were performed under the conditions described in Table 4.

» 1 * 1 · · et» * ·»1 * 1 · · et» * ·

* I* I

» 115469»115469

ro Ui rOro Ui rO

LO O -- l> - LO CN - - O LT) (N OOOCNOOO-CO - Γ- LO ΦLO O - l> - LO CN - - O LT) (N OOOCNOOO-CO - Γ- LO Φ

(J\ VO Γ-" H VO rH —» HC^HHHCNrOHLOrOLOCOH(J \ VO Γ- "H VO rH -» HC ^ HHHCNrOHLOrOLOCOH

^ ro (N CN^ ro (N CN

LD Γ0 ^ O - - - (N Γ"' LT) -COLD Γ0 ^ O - - - (N Γ "'LT) -CO

O m (N -v - COOCNOOOroO - - LO LOO m {N -v - COOCNOOOroO - - LO LO

CO VD Γ*· rl VO O O -* i-VO'lHHr-lCNr-VOt-rOC'-CDVOCO VD Γ * · rl VO O O - * i-VO'lHHr-lCNr-VOt-rOC'-CDVO

^ CN |> LD 00 tn VO O - - - H Γ" CN - Γ0 O LO CN - - COO(NOOO-^rO - - CO LT)^ CN |> LD 00 tn VO O - - - H Γ "CN - Γ0 O LO CN - - COO (NOOO- ^ rO - - CO LT)

Γ- VO h H VO O O —► H^HHHOJHr^r^COr^OOLDΓ- VO h H VO O O —► H ^ HHHOJHr ^ r ^ COr ^ OOLD

^ (n r- vn VO CO O -- ri f' > »o^ {n r- vn VO CO O - ri f '> »o

o LT) (N - - COOCNOOOLOLO - - VO LOIo LT) (N - - COOCNOOOLOLO - - VO LOI

VO VO h H VO O O -* HCTNHHH{NHC^I>fOl>OOLn (N N< ^VO VO h H VO O O - * HCTNHHH {NHC ^ I> fOl> OOLn {N N <^

LT) O ---OOIOVO-VOLT) O --- OOIOVO-VO

o LO (N OOOCNOOO'sFCN - - U")Lf) LO VO Is H VO HrM —» H<TVtHHH<NHC^VOCOC^OOLn ^ m ro ίο r- LO n in O -- - - H LO o - Γ"o LO (N OOOCNOOO'sFCN - - U ") Lf) LO VO Is H VO HrM -» H <TVtHHH <NHC ^ VOCOC ^ OOLn ^ m ro ίο r- LO n in O - - - H LO o - Γ "

O LO CN - - COOCNOOOfNH - - LO LOO LO CN - - COOCNOOOfNH - - LO LO

^ VO h rl VO OO —» HCTtHHH(NHVOVOror-OOI> *, l, * ^ m r- LO r-^ VO h rl VO OO - »HCTtHHH (NHVOVOror-OOI> *, l, * ^ m r- LO r-

LO Ό LO O - - s » VO CD -COLO Ό LO O - - s »VO CD -CO

, *\ o m cm -- coocnooocnco - - ro lo *·· m VO r H VO OO — HCTirHHHiNr-HOVOror-OOr-' * * · ^ o ·* ^CO N1 H F- LO ro, * \ o m cm - coocnooocnco - - ro lo * ·· m VO r H VO OO - HCTirHHHiNr-HOVOror-OOr- '* * · ^ o · * ^ CO N1 H F- LO ro

* * · H LO LO O ----^t^H-rO* * · H LO LO O ---- ^ t ^ H-rO

,· LO c o LO CM - COOCNOOOrOOO--CTilO-, · LO c o LO CM - COOCNOOOrOOO - CTilO-

»il H r§ ^ f\j VO h H VO H -» HCXvHHHCNrHVOOrOC^OOVO»Il H r§ ^ f \ j VO h H VO H -» HCXvHHHCNrHVOOrOC ^ OOVO

V · i> (N t> _ ^ H ^ ^ Γ0 LO LO <J\V · i> {N t> _ ^ H ^ ^ Γ0 LO LO <J \

LO CO t"- ° ----rH<^0-lOLO CO t «- ° ---- rH <^ 0-lO

o ίο cn coocNOOor-r- - - como ίο cn coocNOOor-r- - - com

,,, H VO h H in Oi -» HCT»HHHCNHOOl>rOt^OO(N,,, H VO h H in Oi - »HCT» HHHCNHOOl> rOt ^ OO {N

, jj--1 I-, j - 1 I-

... 4J... 4J

‘oi tn oi , ; ·. a) 4-> λ! . . i 4J ^ tn „ a c.'Oi tn oi,; ·. a) 4-> λ! . . i 4J ^ tn „a c.

* -h tn σι 4J ft -U r, tn ... mu! Λ! ·-- ;· mou σι σι ti ^ >·. a Λ! h ·Η>ί . a tn rt tntn-1-1 λ;λ>~-ηΛ! ie -h m “ S ^ -H *J°,: ;*; «>> * f! . m m n n ie (li h 3 * ^ ET i? β ns tnatusoidp-y* -h tn σι 4J ft -U r, tn ... mu! Λ! · -; · mou σι σι ti ^> ·. a Λ! h · Η> ί. a tn rt tntn-1-1 λ; λ> ~ -ηΛ! ie -h m “S ^ -H * J °,:; *; «>> * f! . m m n n ie {li h 3 * ^ ET i? β ns tnatusoidp-y

. . O ^ m Λί M i a^ m m tn -h tn H. . O ^ m Λί M i a ^ m m tn -h tn H

M g g 3 .u Λί O. g? =0 ·0 =0 tn 3 3 λ; β λ> £ □ ή -h β πΗθ^βββ«ο<υ-^ 3 ·Η ο m σι tn ·Η JPIiH-ÖfiCaiiH1 rH 0 E O - t-J, I I E O '1 i n" :rt irt =rt a tn rt n 3 · .· w E rt rt rt rt - m k W =rt :rt :rt rt -h rt ™ rt β oJE-iuaizisaia a 4JEiuaftffibr,b«>>ffi E-< O__ 16 115469M g g 3 .u Λί O. g? = 0 · 0 = 0 tn 3 3 λ; β λ> £ □ ή -h β πΗθ ^ βββ «ο <υ- ^ 3 · Η ο m σι tn · Η JPIiH-ÖfiCaiiH1 rH 0 EO - tJ, IIEO '1 in": rt irt = rt a tn rt n. 3 ·. · W E rt rt rt rt - mk W = rt: rt: rt rt -h rt ™ rt β oJE-iuaizisaia a 4JEiuaftffibr, b «>> ffi E- <O__ 16 115469

Vertailukokeissa kelatointi suoritettiin DTPA:lla ja EDDS:lla. Kun kelatointivaiheessa käytettiin pelkästään nat-riumsitraattia, valkaisutulos oli huono (koe 9). Sen sijaan kokeissa, joissa kelatoinnissa käytettiin natriumglukonaattia 5 tai Na-sitraattia yhdessä EDDSrn kanssa, valkaisutulokset olivat hyviä.In comparative experiments, chelation was performed with DTPA and EDDS. When sodium citrate alone was used in the chelation step, the bleaching result was poor (Experiment 9). In contrast, in experiments using chelating with sodium gluconate 5 or Na citrate in combination with EDDS, bleaching results were good.

Käyttämällä kelatoinnissa biologisesti hajoavia apuaineita jotka eivät sisällä typpeä, kuten Na-glukonaattia tai Na-10 sitraattia yhdessä EDDS:n kanssa, EDDS:n annostusta voitiin vähentää jopa tasolle 0,25 kg/ts ilman että valkaisutulos huononi. Tämä on merkittävä tulos esimerkiksi jäteveden käsittelyn kannalta. Käyttämällä edellä kuvattuja kelatointi-aineiden seoksia, valkaisusta tulevien jätevesien typpikuor-15 maa voidaan merkittävästi vähentää.By using biodegradable auxiliaries that do not contain nitrogen, such as Na-gluconate or Na-10 citrate in combination with EDDS, the dosage of EDDS could be reduced up to 0.25 kg / ts without compromising the bleaching result. This is a significant result, for example in terms of waste water treatment. By using the above-described mixtures of chelating agents, the nitrogen load on the effluent from bleaching can be significantly reduced.

Esimerkki 5Example 5

Vertailukokeena kelatointi ja alkalinen peroksidivalkaisu 20 suoritettiin havupuumassalle, joka oli happidelignifioinnin jälkeen delignifoitu peretikkahapolla. Kelatoinnin ja val-· kaisun olosuhteet on kuvattu taulukossa 5. Vertailukokeissa ; ’·· kelatointi suoritettiin DTPA:lla.For comparison, chelation and alkaline peroxide bleaching were performed on softwood pulp delignified with peracetic acid after oxygen delignification. The conditions for chelation and bleaching are described in Table 5. Comparative experiments; The chelation was carried out with DTPA.

* · · * · · * ♦ · • · · * « * · - « 1 • ♦ > · » 17 115469* · · * · · * ♦ · • · · * «* · -« 1 • ♦> · »17 115469

Taulukko STable S

Havusulfaattimassa Alkukäsittely: -O-PAA-5 Kappa 5,3Coniferous pulp Preliminary treatment: -O-PAA-5 Kappa 5.3

Viskositeetti 777 dm3/kgViscosity 777 dm3 / kg

Vaaleus 65,7 % ISOBrightness 65.7% ISO

QQ

n:o___1_2_3_4_5_ t,min 60 60 60 60 | T,C 75 75 75 75 | CS, % 12 12 12 12 j pH 5 6,6 5,1 6,4 jn: o ___ 1_2_3_4_5_ t, min 60 60 60 60 | T, C 75 75 75 75 | CS,% 12 12 12 12 j pH 5 6.6 5.1 6.4 j

Na5DTPA, kg/ts 2 2 |Na5DTPA, kg / ts 2 2 |

Na,EDDS, kg/ts__1J>_1,5 *_ P 1 i 1 i Ei __kelatointia t,min 180 180 180 180 180 T,C 90 90 90 90 90 CS, % 12 12 12 12 12 pH-alku 10,4 10,4 10,4 10,4 10,4 pH-loppu 9,7 9,8 9,8 9,8 9,5 H202, kg/ts 20 20 20 20 20 Jäännös -H202, kg/ tp 4,1 4,1 6,1 8,2 3 Jäännös-H202, % 20,5 20,5 30,5 41 15 Jäännös-NaOH,kg/tp 2 2,4 2,3 2,8 1,8Well, EDDS, kg / ts__1J> _1.5 * _ P 1 i 1 i No __ chelation t, min 180 180 180 180 180 T, C 90 90 90 90 90 CS,% 12 12 12 12 12 pH start 10.4 10.4 10.4 10.4 10.4 pH-end 9.7 9.8 9.8 9.8 9.5 H 2 O 2, kg / t 20 20 20 20 20 Residue -H 2 O 2, kg / t 4.1 4.1 6.1 8.2 8.2 3 Residual H 2 O 2,% 20.5 20.5 30.5 41 15 Residual NaOH, kg / t 2 2.4 2.3 2.8 1.8

Kappa 2,2 2,3 2,2 2,2 2,2 .* ; ; Viskositeetti, dm3/kg 535 553 565 599 465 * Vaaleus % ISO 85,0 85,0 85,2 85,7 84,6 .’···. 10Kappa 2.2 2.3 2.2 2.2 2.2. *; ; Viscosity, dm3 / kg 535 553 565 599 465 * Brightness% ISO 85,0 85,0 85,2 85,7 84.6. '···. 10

* I* I

, Kokeessa 5 kelatointia ei suoritettu ollenkaan. Tämä johti * · · huonoon valkaisutulokseen. Erityisesti massan viskositeetti aleni huomattavasti. Sekä pH:ssa 5 että pHrssa noin 6,5 suoritettujen kelatointien jälkeen saatiin parempi valkaisutulos 15 kokeissa, joissa käytettiin EDDS:a verrattuna kokeisiin jois- • *♦ *..* sa käytettiin DTPA:a. Viskositeetin ja vaaleuden perusteella arvioiden paras valkaisutulos saavutettiin kun kelatointivai-he oli suoritettu käyttäen EDDS:a pH:ssa 6,4. Vetyperoksidin hajoaminen oli tässä kokeessa merkittävästi vähäisempää kuin ' ·[ 20 vertailukokeessa, jossa kelatointi oli suoritettu DTPArlla., In experiment 5, no chelation was performed. This resulted in a * · · poor bleaching result. In particular, the viscosity of the pulp decreased significantly. After chelation at both pH 5 and pH 6.5, better bleaching results were obtained in 15 experiments using EDDS compared to experiments using DTPA. Based on viscosity and brightness estimates, the best bleaching result was obtained after the chelating step was performed using EDDS at pH 6.4. The decomposition of hydrogen peroxide in this experiment was significantly less than in the control experiment with chelation with DTPA.

18 11546918 115469

On huomattava, että näissäkin kokeissa EDDS:n käyttömäärä (1,5 kg/ts) oli huomattavasti alhaisempi kuin DTPA:n (2,0 kg/ts).It is noteworthy that in these experiments, the application rate of EDDS (1.5 kg / ts) was significantly lower than that of DTPA (2.0 kg / ts).

5 Esimerkki 6 Tässä kokeessa happidelignifioitu havupuumassa valkaistiin alkalisella vetyperoksidilla siten, että kelatointiaine lisättiin suoraan valkaisuliuokseen. Vertailukokeissa kela-10 tointi suoritettiin ennen valkaisua DTPA:lla tai EDDS:11a.Example 6 In this test, oxygen-delignified softwood was bleached with alkaline hydrogen peroxide by adding the chelating agent directly to the bleaching solution. In the comparative experiments, the coil-10 was performed prior to bleaching with DTPA or EDDS.

Vertailukokeissa käytetty massa myös esivalkaistiin peretik-kahapolla ennen kelatointia. Koeolosuhteet ja -tulokset on koottu taulukkoon 6.The pulp used for the comparative tests was also pre-bleached with peretic acid before chelation. The experimental conditions and results are summarized in Table 6.

* > ' · · M» 1 1 · * · 1 ‘ 1 · « * t S f*> '· · M »1 1 · * · 1' 1 ·« * t S f

* I* I

' · · * 1 1 • « » * I t f » * ! « » * · F 1 · * » 1'· · * 1 1 • «» * I t f »*! «» * · F 1 · * »1

1 I I1 I I

I » * · tI »* · t

M » i IM »i I

115469 ΓΊ I-115469 ΓΊ I-

N1 S LT) 10 CNN1 S LT) 10 CN

0 v ^ io - - ro σϊ ~ O CN O O iti - O M - D-0 v ^ io - - ro σϊ ~ O CN O O iti - O M - D-

^CTlHHCNÖHHLOIOVO^OO^ ^ OO CTlHHCNÖHHLOIOVO

< (¾ L_j ^ Q 01 n ui Ch o - * m - ' rn vo co o (N o o cd oh - r- ro HOiHHN^MHmin^uiro tji m o<(¾ L_j ^ Q 01 n ui Ch o - * m - 'rn vo co o {N o o cd oh - r- ro HOiHHN ^ MHmin ^ uiro tji m o

O - Γ*** ' fO HO - Γ *** 'fO H

CD O CN O O -ro - Ό ^ HCTlHHCN CD LO VO 00CD O CN O O -ro - Ό ^ HCTlHHCN CD LO VO 00

COC/O

H §Section H

1) ti ^ H LO CO1) ti ^ H LO CO

"*Z LO * LO O - - - LO CN'* Z LO * LO O - - - LO CN

C O LO CN - fO —► 00 O CN O O rO LO - 00 00C O LO CN - fO —► 00 O CN O O rO LO - 00 00

-r_( VDC^HLOjgH H <7\ H H (N H VO CN LO CO-r_ {VDC ^ HLOjgH H <7 \ H H {N H VO CN LO CO

• j? ° 2 H• j? ° 2H

. · CT ra -H ·Η "e H ^ a g ; · x) λ> -H -H h _h o q ^hininoo ··.. S-i-H in ^ o - - - n< h - .. fT) 4-1 o in cn ' td —. co o cn o o h o - co H on • · [-. J". -H CO Ι~~ H CO £ CN H OI H H CN h in cn in h co .' ** o c- Ö ^ S Oi ^ : : : ε i r ... -h -h h m in ... 4-)4-) „2 in o - in - to cn -. · CT ra -H · Η «e H ^ ag; · x) λ> -H -H h _h oq ^ hininoo ·· .. SiH in ^ o - - - n <h - .. fT) 4-1 o. in cn 'td -. co o cn ooho - co H on • · [-. J ". -H CO Ι ~~ H CO £ CN H OI H H CN h in cn in h co. ' ** o c- Ö ^ S Oi ^::: ε i r ... -h -h h m in ... 4-) 4-) „2 in o - in - to cn -

· . 4-> 4-> 1¾ OinCN' -. 00 O CN O O - CN ' ·3< 01 CO·. 4-> 4-> 1¾ OinCN '-. 00 O CN O O - CN '· 3 <01 CO

' * · OJCU C-J CO t^ H CO I O HCTlHHCN CN H CN N< CN 00'* · OJCU C-J CO t ^ H CO I O HCTlHHCN CN H CN N <CN 00

CC CUCC CU

4-1 4J - - i—i Ή tn S CD 3 ... n o κ m : : p m a r-i ... > tn ft cd «K5 ... CÖ Ή CC cd • . K > ^ > Di ' • u tn ... ^ 0 • tn « jj ... JJ e ? : : : ^ ό g . Di g ... X <#>4-1 4J - - i — i Ή tn S CD 3 ... n o κ m:: p m a r-i ...> tn ft cd «K5 ... CÖ Ή CC cd •. K> ^> Di '• u tn ... ^ 0 • tn «jj ... JJ e? ::: ^ ό g. Di g ... X <#>

• Ή Ö O• Ή Ö O

... * · n -h ia vd -h B oo... * · n -h ia vd -h B oo

i) u·* (n n (D <Di) u · * {n n {D <D

.. . - d 4-> ffi ffi 0) 0) <#>... - d 4-> ffi ffi 0) 0) <#>

• . C -H -H 3 \ I I OI JJ•. C -H -H 3 \ I I OI JJ

• Λ: o 4J tn Oi tn tn -h -h tn • v m 4-> -h A. =0=0 tn tn i• Λ: o 4J tn Oi tn tn -h -h tn • v m 4-> -h A. = 0 = 0 tn tn i

. . r— njÖdPifltn ctj ö °ip Ö β cd O O <U. . r— njÖdPifltn ctj ö ° ip Ö β cd O O <U

^ H -H Cd 4-> M ~ fi fi α,ϋ H^ H -H Cd 4-> M ~ fi fi α, ϋ H

CU EU· H n H g U - o ail ml ft tn to i« Γ- H · · 01 M O) (51 CÖ - - W E :Cd sld Cd -H -H td (C μ ε U ft i4 > 4-i H U ft ffi bb^>>>CU EU · H n H g U - o ail ml ft tn to i «Γ- H · · 01 MO) {51 CÖ - - WE: Cd sld Cd -H -H td (C μ ε U ft i4> 4- i HU ft ffi bb ^ >>>

H L=l 1L_===J \=^=======^=JH L = l 1L _ === J \ = ^ ======= ^ = J

20 11546920, 115469

On huomattava, että näissä kokeissa käytetty massa oli huomattavan vaaleata jo esikäsittelyn jälkeen. Kun kelatointlaineet lisättiin suoraan valkaisuliuokseen, valkaisutulos oli samanlainen käytettäessä DTPA:a 2,0 kg/ts ja EDDS:a 1,5 5 kg/ts. Kokeissa, joissa kelatointi suoritettiin ennen valkaisua, saavutettiin parempi massan vaaleus. Tämän perusteella on valkaisutuloksen kannalta edullisempaa suorittaa erillinen kelatointi kuin lisätä kelatointiaineet valkaisuliuokseen.It should be noted that the mass used in these experiments was already light in weight after pre-treatment. When the chelating agents were added directly to the bleaching solution, the bleaching result was similar with DTPA 2.0 kg / ts and EDDS 1.5-5 kg / ts. In experiments where chelation was performed before bleaching, a better pulp brightness was achieved. Based on this, it is more advantageous for the bleaching result to perform separate chelation than to add chelating agents to the bleaching solution.

1010

Kun erillinen kelatointi oli suoritettu EDDS:lla, viskositeetti aleni vähemmän valkaisussa kuin vertailukokeessa, jossa erillinen kelatointi oli suoritettu DTPA:lla. Myös vetyperoksidin kulutus oli pienempi EDDS-kelatoinnin jälkei-15 sessä valkaisussa.When the separate chelation was performed with EDDS, the viscosity decreased less in the bleaching than in the comparative experiment where the separate chelation was performed with DTPA. Hydrogen peroxide consumption was also lower in the bleaching after EDDS chelation.

Esimerkki 7 Tässä kokeessa havupuumassa kelatoitiin ja delignifioitiin 20 happamissa olosuhteissa molybdaateilla aktivoidulla vetyperoksidilla (mP-vaihe). Vertailukokeessa kelatoinnissa oli : käytetty DTPA:a. Kelatointi suoritettiin pH:ssa 6,0-6,5.Example 7 In this experiment, softwood was chelated and delignified under acidic conditions with hydrogen peroxide activated by molybdates (mP step). In the comparative experiment, chelation had: used DTPA. Chelation was carried out at pH 6.0-6.5.

* · · · 21 115469* · · · 21 115469

Taulukko 7 HavusulfaattimassaTable 7 Mass of conifers

Kappa 13,1Kappa 13.1

Viskositeetti 878 dm3/kgViscosity 878 dm3 / kg

Kelatointi______ t,min 45 45 45 T, C 60 60 60 CS, % 12 12 12Chelating______ t, min 45 45 45 T, C 60 60 60 CS,% 12 12 12

Kelaatti Ei NasDTPA Na4EDDSChelate No NasDTPA Na4EDDS

kg/ts__2_2__ljj_ mP-delignif joint i__l_i_i_ t,min 180 180 180 T,C 90 90 90 CS, % 12 12 12 H202, kg/ts 15 15 15kg / ts__2_2__ljj_ mP-delignif joint i__l_i_i_ t, min 180 180 180 T, C 90 90 90 CS,% 12 12 12 H202, kg / ts 15 15 15

Mo, kg/ts 0,45 0,45 0,45 pH 5 5 5 Jäännös-H202, kg/ts 2,6 5,7 6,7 Jäännös-H202, % 17,3 38,0 44,7Mo, kg / t 0.45 0.45 0.45 pH 5 5 5 Residual H 2 O 2, kg / t 2.6 5.7 6.7 Residual H 2 O 2,% 17.3 38.0 44.7

Kappa 6,4 6,3 6,3Kappa 6.4 6.3 6.3

Vaaleus, % ISO 62,4 63,4 61,4Brightness,% ISO 62.4 63.4 61.4

Viskositeetti, dm3/kg 789 825 820 5Viscosity, dm3 / kg 789 825 820 5

Tuloksista (taulukko 7) havaitaan, että ilman esikäsittelyä mP-vaiheen peroksidinkulutus oli suurempi kuin esikäsitel- lyillä massoilla. Samoin massan viskositeetti delignifioinnin , jälkeen oli korkeampi kokeissa, joissa kelatointi oli suori- : .·. 10 tettu. EDDS-kelatoidun massan peroksidikulutus mP-vaiheessa * ♦ · · oli pienempi kuin DTPA-kelatoidun.From the results (Table 7), it is observed that the peroxide consumption of the mP step without pretreatment was higher than that of the pretreated pulps. Similarly, the viscosity of the pulp after delignification was higher in experiments with direct chelation:. 10 t. The peroxide consumption of EDDS-chelated pulp in the mP step * ♦ · · was lower than that of DTPA-chelated.

• « “ Esimerkki 8 • 1 · * · · · ♦ t · · » 1 · * · · * 1 · • · 22 115469• «“ Example 8 • 1 · * · · ♦ t · · 1 · * · · * 1 · • · 22 115469

Taulukko 8 HavusulfaattimassaTable 8 Mass of conifers

Viskositeetti 798 dm3/kgViscosity 798 dm3 / kg

Kappa 55,5Kappa 55.5

Vaaleus 9,1 % ISOBrightness 9.1% ISO

5 mP_ t,min iso 180 T.C 90 90 cs- % 12 12 pH-alku 5 5 pH-loppu 4,7 4,5 H2°2» kg/ts 15 155 mP_t, min iso 180 T.C 90 90 cs-% 12 12 pH start 5 5 pH end 4.7 4.5 H2 ° 2 »kg / ts 15 15

Mo, kg/ts 0,5 0,5Mo, kg / ts 0.5 0.5

Na4EDDS, kg/ts 2 Jäännös-H202, kg/ts 0,08 7,8Na 4 EDDS, kg / ts 2 Residual H 2 O 2, kg / ts 0.08 7.8

Kappa 4,6 4,1Kappa 4.6 4.1

Viskositeetti, dm3/kg 756 780Viscosity, dm3 / kg 756,780

Vaaleus, % iso 59,3 63,8Lightness,% iso 59.3 63.8

Taulukossa 8 on esitetty tulokset kokeesta, jossa EDDS lisättiin esikäsittelyn sijasta varsinaiseen mP-vaiheeseen. Taulu-10 kosta voi havaita, että kelaatin lisäyksestä saadaan huomattava etu alentuneena peroksidin kulutuksena. Myös massan viskositeetti ja vaaleus ovat parempia kuin ilman EDDS-käsit-telyä.Table 8 shows the results of an experiment in which EDDS was added to the actual mP step instead of pretreatment. From Table 10, it can be seen that the addition of chelate provides a significant advantage in reduced peroxide consumption. The viscosity and brightness of the pulp are also better than without EDDS treatment.

• · · ; .·. 15 Esimerkki 9.• · ·; . ·. 15 Example 9.

» · · ·»· · ·

Raskasmetallien ja maa-alkalimetallien kelatoitumisen sel-vittämiseksi happidelignifioitu kemiallinen massa pestiin * · · h'.‘ ISA:a sisältävillä vesiliuoksilla. Pesuliuoksen metallipitoi- * · · ’·’ ‘ 20 suudet analysoitiin pesun jälkeen. Näin selvitettiin raudan (Fe), mangaanin (Mn), kalsiumin (Ca) ja magnesiumin (Mg) siirtymistä pesuvesiin. Raudan ja mangaanin siirtyminen pesu- liuoksiin on valkaisun kannalta edullista. Sen sijaan kal- siumin magnesiumin siirtyminen pesuliuoksiin on valkaisun ,···. 25 kannalta epäedullista. Vertailukokeissa massa pestiin • · DTPA- tai EDTA-liuoksilla. Kelatointlaineiden pitoisuudet se-: .* kä pH pesun aikana ilmoitettu taulukossa 9.To clarify the chelation of heavy metals and alkaline earth metals, the oxygen-delignified chemical pulp was washed with aqueous solutions containing ISA. The metal content of the wash solution was analyzed after washing. The migration of iron (Fe), manganese (Mn), calcium (Ca) and magnesium (Mg) into the wash waters was thus investigated. The transfer of iron and manganese to the washing solutions is advantageous for bleaching. Instead, the transfer of calcium magnesium to the washing solutions is bleaching, ···. 25 disadvantages. In control experiments, the pulp was washed with • DTPA or EDTA solutions. Chelating agent concentrations are: * and pH during washing as shown in Table 9.

23 11546923 115469

Taulukko 9Table 9

Havusulfaattimassa KelatointiolosuhteetConiferous sulphate pulp Chelating conditions

Kappaluku 16,9 Aika, min. 60 5 Viskositeetti 963 dm3/kg T,C 70Number of pieces 16.9 Time, min. 60 5 Viscosity 963 dm3 / kg T, C 70

Vaaleus 39,6 % ISO sakeus % 12Brightness 39.6% ISO consistency% 12

Kelaatti Annos, Suodoksen metallipitoisuudet __kg/ts_pH Fe,ppm Μη,ρρπι Mg,ppm Ca,ppmChelate Dose, Metal concentrations of filtrate __kg / ts_pH Fe, ppm Μη, ρρπι Mg, ppm Ca, ppm

NasDTPA 1 6,71,2 2,9 4 17NasDTPA 1 6,71,2 2,9 4 17

Na5DTPA 2 6,52,0 2,8 17 48Na5DTPA 2 6,52,0 2,8 17 48

Na5DTPA 2 5,72,0 3,3 13 52Na5DTPA 2 5.72.0 3.3 13 52

Na5DTPA 0,5 6,6 0,8 1,5 5 26Na5DTPA 0.5 6.6 0.8 1.5 5 26

Na4EDTA 2 6,5 1,8 3,3 5 49Na4EDTA 2 6.5 1.8 3.3 5 49

Vesipesu 6,0 0,3 0,3 6 22Water wash 6.0 0.3 0.3 6 22

Vesipesu 7,0 0,3 0,3 14 66Water wash 7.0 0.3 0.3 14 66

Na3-sitraatti 1 6,3 0,0 0,6 9 26 ISA 1,5 5,8 1,1 1,9 2 50 ISA 1,5 8,9 0,0 1,3 25 26 ISA + Na-sitraatti 1+1 7,7 0,5 2,2 15 26Na3 Citrate 1 6.3 0.0 0.6 9 26 ISA 1.5 5.8 1.1 1.9 2 50 ISA 1.5 8.9 0.0 1.3 25 26 ISA + Na Citrate 1 + 1 7.7 0.5 2.2 15 26

Taulukossa 9 Na5DTPA merkitsee DTPA:n pentanatriumsuolaa, 10 Na4EDTA merkitsee EDTA:n tetranatriumsuolaa ja ISA imidodime-ripihkahapon happomuotoa. Käytetty pH ratkaisee kuitenkin, miten kelatointiaineet ovat dissosioituneet eli missä muodossa ne todellisuudessa esiintyvät käsittelyssä.In Table 9, Na5DTPA stands for DTPA pentanedium salt, 10 Na4EDTA stands for EDTA tetrasodium salt and ISA for imidodime succinic acid. However, the pH used determines how the chelating agents are dissociated, i.e. in what form they actually occur in the treatment.

' 15 Voidaan havaita, että vertailukokeena suoritetussa vesipesus- ’sa rauta ja mangaani liukenevat veteen huonosti sekä pH:ssa ’···' 6,0 että pH:ssa 7,0. Alkalisemmassa liuoksessa magnesiumia ja • · kalsiumia liukeni pesuveteen enemmän. Myös pesu sitruunahapon ·.· · natriumsuolalla oli raudan ja mangaanin poiston kannalta te- 20 hoton. Sen sijaan tässä kokeessa poistui jonkin verran maa- : : alkalimetalleja, mikä on valkaisun kannalta epäedullista.It can be seen that in a comparative water wash, iron and manganese are poorly soluble in water at both pH '···' 6.0 and pH 7.0. In a more alkaline solution, magnesium and calcium were more soluble in the washing water. The washing with the sodium salt of citric acid · · · · was also effective in removing iron and manganese. Instead, some alkaline earth metals were removed in this experiment, which is disadvantageous for bleaching.

EDTA ja DTPA kelatoivat rautaa ja mangaania suurin piirtein y yhtä tehokkaasti pH:ssa 6,5.EDTA and DTPA chelated iron and manganese approximately y equally efficiently at pH 6.5.

' » · 1 1 5469 24 ISA kelatoi rautaa ja mangaania hyvin pH:ssa 5,8. On huomattava, että ISA poisti magnesiumia massasta hyvin vähän pH:ssa 5,8. Tämä on edullista valkaisun kannalta. Kelatointi alkali -sessa liuoksessa, pH:ssa 8,9 onnistui myös hyvin. On huomat-5 tava, että tässä pH:ssa rauta on saostunut. Tämä selittää pienet rautapitoisuudet suodoksessa.'»· 1 1 5469 24 ISA chelated iron and manganese well at pH 5.8. It should be noted that ISA removed very little magnesium from the pulp at pH 5.8. This is advantageous for bleaching. Chelation in an alkaline solution at pH 8.9 was also successful. It should be noted that at this pH iron is precipitated. This explains the low iron content in the filtrate.

Kelatointi ISA:n ja sitruunahapon natriumsuolan seoksella onnistui myös hyvin kun otetaan huomioon, että kelatointi suo-10 ritettiin pH:ssa 7,7.The chelation with a mixture of ISA and the sodium salt of citric acid was also successful considering that the chelation was performed at pH 7.7.

On huomattava, että edellä kuvatun kaltaisista pesukokeista ei suoraan voida päätellä valkaisutulosta. Tämän vuoksi tutkittiin vastaavien kelatointien vaikutusta alkaaliseen vety-15 peroksidi-valkaisuun.It should be noted that washing results such as those described above cannot directly infer from the bleaching result. Therefore, the effect of corresponding chelating agents on alkaline hydrogen-15 peroxide bleaching was investigated.

Esimerkki 10Example 10

Happidelignifioitu ja molybdaattikatalysoidulla peroksidilla 20 esikäsitelty massa kelatoitiin ja valkaistiin alkalisella ve- ,·. typeroksidilla. Kelatointiaineina käytettiin ISA:a tai : .·, DTPA: a. Tulokset on koottu taulukkoon 10. Valkaisutulosta * · « * voidaan arvioida peroksidin kulutuksen, saavutetun vaaleuden ... ja massan viskositeetin perusteella.The oxygen delignified pulp and pre-treated with molybdate catalyzed peroxide 20 were chelated and bleached with alkaline water. peroxide. The chelating agents used were ISA or: ·, DTPA. The results are summarized in Table 10. The bleaching result * · «* can be estimated from the peroxide consumption, the brightness achieved, and the viscosity of the pulp.

*··1' 25 * · t « • * * » · · 1 115469* ·· 1 '25 * · t «• * *» · · 1 115469

•H•B

±J± J

g ^ CO CM CMg ^ CO CM CM

in O - - ·* (N Γ* Lfl “ cm o in cm ^ .ti coocMOOOHmiD - -mm H 0“0 —► Η<Τ\ΗΗΗ(ΜΗΗΙΟΓ-ΓΟΙ>00 n 55 in s ro in i> in esi ^ in o »·*· r-· - cm m *φ H o in CM *· < * OOOCMOOOH -CO - s h inin O - - · * (N Γ * Lfl "cm o in cm ^ .ti coocMOOOHmiD - -mm H 0" 0 —► Η <Τ \ ΗΗΗ {ΜΗΗΙΟΓ-ΓΟΙ> 00 n 55 in s ro in i> in es ^ in o »· * · r- · - cm m * φ H o in CM * · <* OOOCMOOOH -CO - sh in.

H ID h H ID 0“0 —► H^HHHCMH^'ilDrOhCOH ID h H ID 0 “0 —► H ^ HHHCMH ^ 'ilDrOhCO

flfl

SS

fl flj ΰ ^ (N in in id in in -J m o ·. ~ ~ - h id m ~fl flj ΰ ^ {N in. id in. -J m o ·. ~ ~ - h id m ~

O o in CM - - OOOCNOOOrHrOO - - 10 LOO o in CM - - OOOCNOOOrHrOO - - 10 LO

H ID h H ID O § O —* H(^HHHO)HHl0hMM)0H ID h H ID O § O - * H (^ HHHO) HHl0hMM) 0

-H-B

JJJJ

fljR.J.

nJnJ

iJ ro CA m co m in ·£ o -- - - cd h h ' o in cm ooocmooohpocd *. -in iniJ ro CA m co m in · £ o - - - cd h h 'o in cm ooocmooohpocd *. -in in

0\ ID rl ID H 53 H —► HCDHHHCMHHVOVOfOOCO0 \ ID rl ID H 53 H —► HCDHHHCMHHVOVOfOOCO

^ ro r- in cd in o ·»·“ ·» ** h 10 «-1 *> o m cm ooocmooohoco *» -.f-m^ ro r- in cd in o · »· '·» ** h 10 «-1 *> o m cm ooocmooohoco *» -.f-m

CO 10 C"' H ID H —» rl(^rlrlH(MHHiniOnlOCOCO 10 C «'H ID H -» rl {^ rlrlH {MHHiniOnlOCO

^ cm r-· m m m o * - ^ ^ id in ^ o m cm coocmooohcmco * - cm m^ cm r- · m m m o * - ^ ^ id in ^ o m cm coocmooohcmco * - cm m

10 > H 10 CO —» I—ICftHHHCMHHlDlDcor-OO10> H 10 CO - »I— ICftHHHCMHHlDlDcor-OO

^ cm m^ cm m

o «. - r- - CM ID COo «. - r- - CM ID CO

o in (N ooocmoooh “Co v. - i> mo in (N ooocmoooh “Co v. - i> m

m ID h H in CO —* HClrlHHCMHCh^mcOlDCOm ID h H in CO - * HClrlHHCMHCh ^ mcOlDCO

*. I · * ^ CO*. I · * ^ CO

». in.h o - - ro in co». in.h o - - ro in co

*·. o in CM ·> tj CO O CM O O O H LO - - Γ- lO* ·. o in CM ·> tj CO O CM O O O H LO - - Γ- lO

* * * CD ^ in VO r*· H VO I l 1« I -* hcdhhhcmhcoh^coidco * * * β* * * CD ^ in VO r * · H VO I l 1 «I - * hcdhhhcmhcoh ^ coidco * * * β

Tl dp M ^ H CDTl dp M ^ H CD

* · · · O ·* ·* CM CO ID ID "* · · · O · * · * CM CO ID ID ”

, l LT) O in CM OOOCMOOOH -H - -O-T, l LT) O in CM OOOCMOOOH -H - -O-T

*«* ^ 10 h rl in H -* HCDHHHCMHCO^^COCDCO* «* ^ 10 h rl in H - * HCDHHHCMHCO ^^ COCDCO

... r-, ^ ^ CM 'Φ H... r-, ^^ CM 'Φ H

... , vo o*.**vot^vo- *,·· . O in CM COOCMOOOH^CM--COin..., vo o *. ** vot ^ vo- *, ··. O in CM COOCMOOOH ^ CM - COin

^ ro VOr-HVOCM — HCDHHHCMHHr^-VOCor^OO^ ro VOr-HVOCM - HCDHHHCMHHr ^ -VOCor ^ OO

^ ^ ro LO in CD^^ ro LO in CD

*·* ' o «· «· - - h r- ** * l ycM o in cm ooocMOOOHt^-r- ·* -ooco* · * 'O «·« · - - h r- ** * l ycM o in cm ooocMOOOHt ^ -r- · * -ooco

»·· "* H ID C· rl in CM —► HCDHHHCMHHCOC^cOC^OO»··" * H ID C · rl in CM —► HCDHHHCMHHCOC ^ cOC ^ OO

,,. in . *' Ή - -- —,,. in. * 'Ή - - -

. >1 4J. > 14J

* * * Γ—I 4—) SS g· S; " «s 3*s H o* * * Γ — I 4—) SS g · S; «« S 3 * s H o

* :(D ie O ¢) x ' -fi O*: (D ie O ¢) x '-fi O

..." O Λ! CU -V ι-l ™ ™ W Ί-1 ω... "O Λ! CU -V ι-l ™ ™ W Ί-1 ω

II -h S m ui m . “ o O O JJ HII -h S m ui m. “Oh O JJ H

l» U -H (ί JJDJl »U -H {ί JJDJ

^hx>> ^ n 4->^ΚίΠΐ2;(υ# . . O ^ ^ σΐ'ν. 2 Cn i i i n ’ · ΛΙΟί ^fttn^mKiDj-Htn . λ; m ft X ‘0 -O =0 tn fj, 3 ·;··· v; e# - tein CdpHO 'C e e « o S ii^ hx >> ^ n 4 -> ^ ΚίΠΐ2; (υ #.. o ^ ^ σΐ'ν. 2 Cn iiin '· ΛΙΟί ^ fttn ^ mKiDj-Htn. λ; m ft X' 0 -O = 0 tn fj. , 3 ·; ··· v; e # - tein CdpHO 'C ee «o S ii

-H C~4J4J -H UH 'K β Ö cl H-H C ~ 4J4J -H UH 'K β Ö cl H

rl o ε u ~ cu < g \ EU'iioO=nj:nj=maro^nj 3 rv ·· . . m K H ra i tri . - to K K ^ n! :(iJ :tc Λ ιΰ -h E nrl o ε u ~ cu <g \ EU'iioO = nj: nj = Maro ^ nj 3 rv ··. . m K H ra i tri. - to K K ^ n! : (iJ: tc Λ ιΰ -h E n

to g uhu tip h g s; cu chu aaazbbbKiOto g uhu tip h g s; cu Chu aaazbbbKiO

h II IIh II II

in 26 115469in 26 115469

Kun kelatoinnissa oli käytetty suhteellisen runsasta ISA:n annostusta 3,0 kg/sellutonni, valkaisutulos oli hyvä verrattuna valkaisutulokseen DTPA-kelatoinnin jälkeen. Sen sijaan kun ISA:a käytettiin kelatoinnissa yhdessä sitruunahapon nat-5 riumsuolan kanssa hyvin pieninä pitoisuuksina, jopa 0,25 kg/sellutonni, saatiin hyvä valkaisutulos. Tämä on merkittävä parannus verrattuna kelatointiin DTPArlla. Valkaisun jätevesien typpikuormaa voidaan merkittävästi alentaa tätä valkaisumenetelmää käyttämällä.When a relatively high dose of 3.0 kg / ton of ISA was used for chelation, the bleaching result was good compared to the bleaching result after DTPA chelation. In contrast, when ISA was used in chelation with citric acid nat-5 rium salt at very low concentrations, up to 0.25 kg / tonne, a good bleaching result was obtained. This is a significant improvement over DTPA chelation. The nitrogen load of bleaching wastewater can be significantly reduced by using this bleaching method.

1010

Esimerkki 11Example 11

Jotta saataisiin selville miten ISA toimii kun valkaisu suo-* ritetaan happamissa olosuhteissa, kelatointi suoritettiin 15 esikäsittelynä happamelle peroksivalkaisuvaiheelle. Tänä käytettiin hakijan aikaisemman keksinnön mukaista siirtymäme-tallikatalyyttistä valkaisua.In order to find out how ISA works when bleaching is carried out under acidic conditions, chelation was carried out as a pre-treatment for the acidic peroxy bleaching step. The transition metal catalytic bleaching of the applicant's prior invention was used herein.

Taulukko 11 20Table 11 20

Havusulfaattimassa Kappa 13,1 ji Viskositeetti 878 dm3/kg » · U : 25 Kelatointi ... t,min 45 45 T,C 60 60 60 : CS, % 12 12 12Coniferous pulp Kappa 13.1 µ Viscosity 878 dm3 / kg »· U: 25 Chelation ... t, min 45 45 T, C 60 60 60: CS,% 12 12 12

Kelaatti Ei DTPA ISAChelate No DTPA ISA

kg/ts__-_2_1,5 mP-delignif iointi__i_1_1_ !” t,min 180 180 180 T,C 90 90 90 es, % 12 12 12 V : H2°2 / kg/ts 15 15 15 ,··. Mo, kg/ts 0,45 0,45 0,45 ‘* pH 5 5 5 Jäännös-H202, kg/ts 2,6 5,7 5,2 ! Jäännös-H202, % 17,3 38,0 34,7 ,..: Kappa 6,4 6,3 6,4kg / ts __-_ 2_1,5 mP-delignification__i_1_1_! ”t, min 180 180 180 T, C 90 90 90 es,% 12 12 12 V: H2 ° 2 / kg / ts 15 15 15, ··. Mo, kg / ts 0.45 0.45 0.45 '* pH 5 5 5 Residual H 2 O 2, kg / ts 2.6 5.7 5.2! Residual H 2 O 2,% 17.3 38.0 34.7, ..: Kappa 6.4 6.3 6.4

Vaaleus, % ISO 62,4 63,4 62Brightness,% ISO 62.4 63.4 62

Viskositeetti, dm3/kg 789 825 810 27 115469Viscosity, dm3 / kg 789 825 810 27 115469

Tuloksista voidaan huomata, että ilman esikäsittelyä mP-vaiheen peroksidikulutus on huomattavasti suurempi, jos DTPA- tai ISA-esikäsittelyä ei ole suoritettu. Massan viskositeetti oli korkeampi, jos esikäsittely oli suoritettu.From the results, it can be seen that without pretreatment, the peroxide consumption of the mP stage is significantly higher if no DTPA or ISA pretreatment has been performed. The viscosity of the pulp was higher if the pretreatment was completed.

55

Esimerkki 12 Tässä kokeessa happidelignifioitu havupuumassa valkaistiin molybdaattikatalysoidulla vetyperoksidilla siten, että ISA 10 lisättiin suoraan valkaisuliuokseen. Vertailukokeissa kela- tointlainetta ei käytetty. Taulukkoon 12 kootuista tuloksista voidaan havaita, että kelatointiaineen lisäys alensi vetyperoksidin kulutusta valkaisussa. Massan vaaleus oli myös parempi kuin vertailukokeessa.Example 12 In this experiment, oxygen-delignified softwood was bleached with molybdate-catalyzed hydrogen peroxide by directly adding ISA 10 to the bleaching solution. The chelating wave was not used in the comparative tests. From the results summarized in Table 12, it can be seen that the addition of chelating agent reduced the consumption of hydrogen peroxide in bleaching. The lightness of the pulp was also better than in the control.

1515

Taulukko 12Table 12

Havusulfaattimassa Viskositeetti 798 dm3/kg 20 Kappa 55,5Coniferous sulphate pulp Viscosity 798 dm3 / kg 20 Capacity 55.5

Vaaleus 9,1 % ISOBrightness 9.1% ISO

mP_ • · t,min 180 180 : T,C 90 90 CS, % 12 12 • *·· pH-alku 5 5 .···. pH-loppu 4,7 4,5 ·“* H202, kg/ts 15 15 : mo, kg/ts 0,5 0,5 .!! ISA, kg/ts 2 ·’ Jäännös-H202, kg/ts 0,08 4,2mP_ • · t, min 180 180: T, C 90 90 CS,% 12 12 • * ·· pH start 5 5. ···. pH end 4.7 4.5 · “* H 2 O 2, kg / ts 15 15: mo, kg / ts 0.5 0.5. !! ISA, kg / ts 2 · 'Residual H 2 O 2, kg / ts 0.08 4.2

Kappa 4,6 4,1Kappa 4.6 4.1

Viskositeetti, dm3/kg 756 740Viscosity, dm3 / kg 756,740

Vaaleus, % ISO 59,3 63,7 25Brightness,% ISO 59.3 63.7 25

t I It I I

f » * * · > > · · ·f »* * ·>> · · ·

Claims (16)

1. Förfarande för blekning eller delignifiering av kemiskt cellulosamaterial i vilket förfarande cellulosamaterialet 5 förbehandlas med kelateringsämne före blekningen med syreke-mikalier eller delignifieringen för eliminering av de i massan förekommande tungmetallernas skadliga inverkan kännetecknat av att som kelateringsämne användsA process for bleaching or delignifying chemical cellulose material in which the cellulose material process is pre-treated with chelating agent prior to bleaching with oxygen chemicals or delignification to eliminate the deleterious effect of the pulp heavy metals characterized by being used as chelating agent 10 COOR-l coor3 I I (CH2)n R5 R6 (CH2)p \ I I / HC - N — (CH2CH2N) m — CH 15 / \ C00R2 C00R4 där n är 1-3 20 m är 0-3 p är 1-3 /·; R^ R2/ R3 och R4 är H, Na, K, Ca eller Mg » * » : Rs och Rs är H, CH2OH, CH2CH2OH eller CH20 (CH2CH20) ^^C^CH.OH. 25 2. Förfarande enligt patentkrav 1 kännetecknat av att kelateringsämnet är etylendiamin-N-N'-dibärnstenssyra V > och/eller dess alkali- och/eller jordalkalimetallsalt.COOR-1 coor3 II (CH2) n R5 R6 (CH2) p \ II / HC - N - (CH2CH2N) m - CH15 / \ C00R2 C00R4 where n is 1-3 m is 0-3 p is 1- 3 / ·; R 2 R 2 / R 3 and R 4 are H, Na, K, Ca, or Mg 3: R 5 and R 5 are H, CH 2 OH, CH 2 CH 2 OH or CH 2 O (CH 2 CH 2 O) C 2 CH 2 OH. Process according to claim 1, characterized in that the chelating agent is ethylenediamine-N-N'-dibaric acid V 1 and / or its alkali and / or alkaline earth metal salt. 3. Förfarande enligt patentkrav 1 eller 2 30 kännetecknat av att som kelateringsämne används ' , etylendiamin-N-N1dibärnstenssyrans natrium-, kalcium- eller ; magnesiumsalt eller etylendiamin-N-N1dibärnstenssyra och kal cium- och/eller magnesiumsulfat. ; 35 4. Förfarande enligt patentkrav lkännetecknat av att som kelateringsämne används 2,2'-iminodibärnstenssyra 32 115469 och/eller dess alkali- och/eller jordalkalimetallsalt.Process according to Claim 1 or 2, characterized in that, as the chelating agent, ethylene diamine-N-N1-diacetic acid sodium, calcium or; magnesium salt or ethylenediamine-N-N1 diacetic acid and calcium and / or magnesium sulfate. ; 4. A process according to claim 1 characterized in that 2,2'-iminodibarboxylic acid is used as chelating agent and / or its alkali and / or alkaline earth metal salt. 5. Förfarande enligt patentkrav 1 eller 4 kännetecknat av att som kelateringsämne används 5 2,2'-iminodibärnstenssyrans natrium-, kalcium- eller magnesi- umsalt eller 2,2'-iminodibärnstenssyra och kalsium och/eller magnesiumsulfat. 10 6. Förfarande enligt patentkrav 1 kännetecknat av att cellulosamassans förbehandling sker vid pH 4-8, förde-laktigt vid pH 5,0-7,5 och mest fördelaktigt vid pH 6,5-7,5.Process according to claim 1 or 4, characterized in that as the chelating agent, the 2,2'-iminodibaric acid sodium, calcium or magnesium salt or 2,2'-iminodibaric acid and calcium and / or magnesium sulfate are used. 6. A process according to claim 1, characterized in that the cellulose pulp is pretreated at pH 4-8, preferably at pH 5.0-7.5 and most preferably at pH 6.5-7.5. 7. Förfarande enligt patenkrav 1 eller 6 15 kännetecknat av att förbehandlingen med kelateringsämne utgör skedet omedelbart före blekningen med syreke-mikalier eller delignifieringen.Process according to Claim 1 or 6, characterized in that the pre-treatment with chelating agent constitutes the stage immediately before bleaching with oxygen chemicals or delignification. 8. Förfarande enligt nägot av patentkrav 1 eller 6-7 20 kännetecknat av att förbehandlingen görs en eller flere ganger. • 1 · ! 35 · • · 33 115469Method according to any of claims 1 or 6-7, characterized in that the pretreatment is done one or more times. • 1 ·! 35 · • · 33 115469 10. Förfarande enligt patentkrav 1 eller 9 kännetecknat av att kelateringsbehandlingen sker ocksä vid syrekemikaliebleknings- eller delignifieringsske-det. 5Process according to Claim 1 or 9, characterized in that the chelation treatment also occurs at the oxygen-chemical bleaching or delignification stage. 5 11. Förfarande enligt nägot av patentkrav 1 eller 9-10 kännetecknat av att syrekemikalieblekning eller delignifiering sker vid pH 4-8, fördelaktigt vid 4-6 och mest fördelaktigt vid 4-5. 10Process according to any of claims 1 or 9-10, characterized in that oxygen chemical bleaching or delignification takes place at pH 4-8, advantageously at 4-6 and most advantageously at 4-5. 10 12. Förfarande enligt nägot av patentkrav 1 eller 9-11 kännetecknat av att syrekemikaliebehandlingen kan göras en eller flere gänger. 15 13. Förfarande enligt nägot av patentkrav 1 eller 9-12 kännetecknat av att cellulosamassans syrekemika-liebehandling görs samtidigt med peroxid och persyra.Process according to any one of claims 1 or 9-11, characterized in that the treatment of oxygen chemicals can be done one or more times. A process according to any one of claims 1 or 9 to 12, characterized in that the oxygen chemistry of the cellulose pulp is done simultaneously with peroxide and peracid. 14. Förfarande enligt nägot av patentkrav 1 eller 9-13 20 kännetecknat av att cellulosamassans peroxidbe- . ,·. handling görs med väteperoxid, med en blandning av väteper- * » · ; oxid och syregas eller med organiska peroxidföreningar. 1 . I 35 i ·Process according to any one of claims 1 or 9-13, characterized in that the peroxide content of the cellulose pulp. , ·. action is taken with hydrogen peroxide, with a mixture of hydrogen peroxide; oxide and oxygen gas or with organic peroxide compounds. 1. I 35 i · 15. Förfarande enligt nägot av patentkrav 1 eller 9-14 t 25 kännetecknat av att cellulosamassans persyrabe-handling görs med perättik-, permyr-, perpropion- eller ca-ronsyra eller med övergängsmetaller aktiverade perättik-, permyr-, perpropion- eller caronsyra eller kombinationer av dessa. ,· 30 : 16. Förfarande enligt nägot av patentkrav 1-15 kännetecknat av att kelateringsämne används 0,1-5 kg/tonn torrt cellulosamaterial.Process according to any one of claims 1 or 9 to 14, characterized in that the peracetic acid treatment of the cellulose pulp is made with peracetic, permyric, perpropionic or caonic acid or with transition metals activated peracetic, permyric, perpropionic or caronic acid or combinations of these. , 30: 16. Process according to any of claims 1-15, characterized in that chelating agent is used 0.1-5 kg / ton dry cellulose material.
FI960756A 1996-02-19 1996-02-19 Process for the treatment of chemical cellulose material FI115469B (en)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI960756A FI115469B (en) 1996-02-19 1996-02-19 Process for the treatment of chemical cellulose material
DE69725558T DE69725558T2 (en) 1996-02-19 1997-02-19 METHOD FOR TREATING CHEMICAL CELLULAR
PCT/FI1997/000106 WO1997030208A1 (en) 1996-02-19 1997-02-19 Process for the treatment of chemical pulp
AU17973/97A AU1797397A (en) 1996-02-19 1997-02-19 Process for the treatment of chemical pulp
AT97903408T ATE252176T1 (en) 1996-02-19 1997-02-19 METHOD FOR TREATING CHEMICAL PULP
EP97903408A EP0882151B1 (en) 1996-02-19 1997-02-19 Process for the treatment of chemical pulp

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI960756 1996-02-19
FI960756A FI115469B (en) 1996-02-19 1996-02-19 Process for the treatment of chemical cellulose material

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI960756A0 FI960756A0 (en) 1996-02-19
FI960756A FI960756A (en) 1997-08-20
FI115469B true FI115469B (en) 2005-05-13

Family

ID=8545485

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI960756A FI115469B (en) 1996-02-19 1996-02-19 Process for the treatment of chemical cellulose material

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP0882151B1 (en)
AT (1) ATE252176T1 (en)
AU (1) AU1797397A (en)
DE (1) DE69725558T2 (en)
FI (1) FI115469B (en)
WO (1) WO1997030208A1 (en)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19630278A1 (en) * 1996-07-26 1998-01-29 Basf Ag Complexing agent for pulp and pulp bleaching, paper production and deinking of waste paper
AU5657098A (en) * 1997-11-25 1999-06-15 Amylum Belgium N.V. Improvements to the bleaching process for chemical pulp and intermediate pulp dispersions
KR100260833B1 (en) * 1997-12-27 2000-07-01 차동천 Method of manufacturing high yield mechanical pulp
FI106258B (en) 1998-03-09 2000-12-29 Kemira Chemicals Oy Processes for the preparation of an N-bis- [2- (1,2-dicarboxyethoxy) ethyl] amine derivative and products obtained by the methods and uses thereof
BE1011785A3 (en) * 1998-03-10 2000-01-11 Solvay Process for laundering and / or pasta delignification paper chemicals.
BE1011784A3 (en) * 1998-03-10 2000-01-11 Solvay Bleaching pulp process.
DE69912128T2 (en) * 1998-04-17 2004-06-17 Alberta Research Council, Inc., Edmonton METHOD FOR PRODUCING LIGNOCELLULOSE-CONTAINING PULP FROM NON-WOODY MATERIAL
FI991241A (en) * 1999-06-01 2000-12-02 Aga Ab Bleaching of lignin and process for making paper
GB2391011A (en) * 2002-07-19 2004-01-28 Crosmill Ltd Bleaching cellulose suspensions
EP2288752B1 (en) 2008-06-20 2014-03-12 International Paper Company Composition and recording sheet with improved optical properties
GB0901207D0 (en) * 2009-01-26 2009-03-11 Innospec Ltd Chelating agents and methods relating thereto
US9512237B2 (en) 2009-05-28 2016-12-06 Gp Cellulose Gmbh Method for inhibiting the growth of microbes with a modified cellulose fiber
US9512563B2 (en) 2009-05-28 2016-12-06 Gp Cellulose Gmbh Surface treated modified cellulose from chemical kraft fiber and methods of making and using same
US9511167B2 (en) 2009-05-28 2016-12-06 Gp Cellulose Gmbh Modified cellulose from chemical kraft fiber and methods of making and using the same
MX357819B (en) 2009-05-28 2018-07-25 Gp Cellulose Gmbh Star Modified cellulose from chemical kraft fiber and methods of making and using the same.
SE534885C2 (en) * 2009-11-11 2012-01-31 Metso Paper Inc Process for producing a pulp from lignocellulosic material containing at least 0.5% SiO2
CA2901665A1 (en) 2013-03-14 2014-09-18 Gp Cellulose Gmbh A method of making highly functional, low viscosity kraft fiber using an acidic bleaching sequence and a fiber made by the process
WO2015138335A1 (en) * 2014-03-12 2015-09-17 Gp Cellulose Gmbh A low viscosity kraft fiber having an enhanced carboxyl content and methods of making and using the same
RU2661836C2 (en) * 2013-03-15 2018-07-19 ДжиПи СЕЛЛЬЮЛОУС ГМБХ Low viscosity kraft fibre having higher carboxyl content and methods of making and using same
US10865519B2 (en) 2016-11-16 2020-12-15 Gp Cellulose Gmbh Modified cellulose from chemical fiber and methods of making and using the same
CZ309643B6 (en) * 2021-07-21 2023-06-07 Univerzita Pardubice Magnesium salts of aspartic acid derivatives and their use as hydrogen peroxide stabilizers

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5362412A (en) * 1991-04-17 1994-11-08 Hampshire Chemical Corp. Biodegradable bleach stabilizers for detergents
GB9216408D0 (en) * 1992-08-01 1992-09-16 Procter & Gamble Stabilized bleaching compositions
DE4340043A1 (en) * 1993-11-24 1995-06-01 Henkel Kgaa Use of nitrogen-containing complexing agents in wood pulp bleaching
DE4445931A1 (en) * 1994-12-22 1996-06-27 Basf Ag Use of hydroxyalkylaminocarboxylic acids as complexing agents

Also Published As

Publication number Publication date
DE69725558T2 (en) 2004-08-05
EP0882151B1 (en) 2003-10-15
ATE252176T1 (en) 2003-11-15
FI960756A0 (en) 1996-02-19
FI960756A (en) 1997-08-20
EP0882151A1 (en) 1998-12-09
AU1797397A (en) 1997-09-02
DE69725558D1 (en) 2003-11-20
WO1997030208A1 (en) 1997-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI115469B (en) Process for the treatment of chemical cellulose material
FI98841C (en) Process for delignifying a chemical pulp
FI112255B (en) A method for bleaching a lignocellulosic pulp
JP3721530B2 (en) Textile treatment composition
CA2251664A1 (en) Method for bleaching of lignocellulosic fibers
WO2007132836A1 (en) Process for producing bleached pulp
FI115642B (en) Bleaching process for high yields
US6264790B1 (en) Process for the peracid bleaching of chelated chemical pulp
US5639348A (en) Bleaching compositions comprising sulfamates and borates or gluconates and processes
CN105672018B (en) The manufacturing method of bleached pulp
DE10203135A1 (en) New catalytic activities of oxidoreductases for oxidation and / or bleaching
FI105214B (en) Enhanced chemical pulp bleaching process
JP2008202197A (en) Method for producing bleached kraft pulp
FI115470B (en) Process for the treatment of chemical cellulose material
AU2003216028A1 (en) Process for bleaching lignocellulose-containing non-wood pulp
FI117392B (en) Multi-step bleaching process for bleaching chemical pulp
FI122239B (en) Process for treating fibrous material and new composition
FI115641B (en) Bleaching process for high yields
NZ258273A (en) Bleaching lignocellulose pulp using a complexing agent followed by a peracid
Palenik Susceptibility of deinked waste paper mass to peroxide bleaching
FI106958B (en) Method for Stabilizing Peroxy Compounds
JP2001192991A (en) Method of bleaching alkali pulp
CA2762712C (en) Process for the bleaching of mechanical paper pulp
JPH06158573A (en) Method for bleaching chemical pulp for paper manufacture
RU2097462C1 (en) Method of delignification and bleaching of lignocellulose-containing pulp

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 115469

Country of ref document: FI

MM Patent lapsed