FI115978B - Process for the recovery of non-fibrous substances from wood material - Google Patents

Process for the recovery of non-fibrous substances from wood material Download PDF

Info

Publication number
FI115978B
FI115978B FI20002519A FI20002519A FI115978B FI 115978 B FI115978 B FI 115978B FI 20002519 A FI20002519 A FI 20002519A FI 20002519 A FI20002519 A FI 20002519A FI 115978 B FI115978 B FI 115978B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
water
fraction
separated
pulp
aromatic compounds
Prior art date
Application number
FI20002519A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI20002519A (en
FI20002519A0 (en
Inventor
Bjarne Holmbom
Christer Eckerman
Kenneth Sundberg
Maria Adams
Original Assignee
Ciba Sc Holding Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ciba Sc Holding Ag filed Critical Ciba Sc Holding Ag
Priority to FI20002519A priority Critical patent/FI115978B/en
Publication of FI20002519A0 publication Critical patent/FI20002519A0/en
Priority to PCT/FI2001/000990 priority patent/WO2002040767A1/en
Priority to EP01983623A priority patent/EP1358384A1/en
Priority to AU2002215068A priority patent/AU2002215068A1/en
Publication of FI20002519A publication Critical patent/FI20002519A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI115978B publication Critical patent/FI115978B/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08HDERIVATIVES OF NATURAL MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08H6/00Macromolecular compounds derived from lignin, e.g. tannins, humic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08BPOLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B37/00Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
    • C08B37/0006Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid
    • C08B37/0057Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid beta-D-Xylans, i.e. xylosaccharide, e.g. arabinoxylan, arabinofuronan, pentosans; (beta-1,3)(beta-1,4)-D-Xylans, e.g. rhodymenans; Hemicellulose; Derivatives thereof
    • 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
    • D21C11/00Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters
    • D21C11/0007Recovery of by-products, i.e. compounds other than those necessary for pulping, for multiple uses or not otherwise provided for

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)

Description

115978115978

MENETELMÄ EI-KUITUPITOISTEN AINESTEN OTTAMISEKSI TALTEEN PUUMATERIAALISTAMETHOD FOR THE EXTRACTION OF NON-FIBER MATERIALS FROM RECOVERY WOOD MATERIAL

Nyt esillä oleva keksintö kohdistuu menetelmään ei-5 kuitupitoisten ainesten ottamiseksi talteen kuitupitoisesta puumateriaalista, joka on käsitelty mekaanisen massan valmistusprosessissa, kuten ns. TMP-prosessissa (Thermomechanical Pulping) tai hiokeprosessissa, oheisen itsenäisen patenttivaatimuksen 1 10 johdanto-osassa määritellyllä tavalla.The present invention is directed to a process for recovering non-fibrous materials from a fibrous wood material that has been subjected to a mechanical pulping process such as so-called. TMP process (Thermomechanical Pulping) or grinding process as defined in the preamble of the attached independent claim 1 10.

Puun mekaaninen massanvalmistus, jolla tuotetaan kuituja paperia ja kartonkia varten, tapahtuu korotetuissa lämpötiloissa, jotka ovat tyypillisesti yli 80° C. Korkea 15 lämpötila on tarpeen kuituja toisiinsa sitovan ligniinin pehmentämiseksi. Lämpötilaa nostamalla kuidut saadaan erotetuksi suhteellisen vahingoittumattomina. Mekaaninen massanvalmistus suoritetaan yleensä käsittelemällä haketta levyjauhimissa, tai jauhamalla puukappaleet pyörivällä 20 jauhinkivellä, jonka hiomapinta on varustettu sopivalla hiovalla aineksella. Hakkeen jauhatuksesta saadaan kuumahierrettä, TMP (Thermomechanical Pulp). Vielä • · · '·* ‘ selektiivisemmin kuidut saadaan erotetuksi käsittelemällä '·'' hake kemiallisesti ennen jauhamista, yleensä alkalisella :.· ; 25 sulfiitilla tai pelkällä emäksellä. Mainittuja mekaanisia • « : massoja käytetään pääasiassa pehmopaperituotteissa ja kartongissa. Jauhaminen levyjauhimella suoritetaan * « 1 tyypillisesti kahdessa vaiheessa, erillisissä jauhimissa.The mechanical pulping of wood to produce fibers for paper and board takes place at elevated temperatures, typically above 80 ° C. A high temperature is required to soften the fiber-binding lignin. By raising the temperature, the fibers are separated relatively undamaged. Mechanical pulping is generally accomplished by treating the wood chips in a plate refiner, or by grinding the pieces of wood with a rotating 20 refiner with a suitable abrasive abrasive surface. Grinding of the chips yields hot pulp, TMP (Thermomechanical Pulp). Even more selectively, the fibers are separated by chemically treating the chips before grinding, usually alkaline:. 25 with sulphite or with base only. The aforementioned mechanical • «: pulps are mainly used in tissue products and board. Grinding with a disk refiner is typically performed in two stages, in separate refiners.

• · · 30 Mekaanisessa massanvalmistuksessa käytetyt korkeat ’!!! lämpötilat aiheuttavat sen, että huomattava määrä puumateriaalia liukenee tai dispergoituu prosessiveteen.• · · 30 High used in mechanical pulping '!!! temperatures cause a significant amount of wood material to dissolve or disperse in process water.

Kun valmistetaan mekaanista massaa kuusesta (Norway spruce) , joka on Pohjois-Euroopan käytetyin puulaji, *:, 35 puumateriaalista noin 30 - 50 kg/t vapautuu » prosessiveteen. Tämä liuennut, kolloidinen materiaali • · (Dissolved and Colloidal material, DisCo) sisältää 115978 2 pääasiassa hemiselluloosaa, ligniiniä, lipofiilisiä uuteaineita (puuhartsia) ja lignaaneja.When producing mechanical pulp from spruce (Norway spruce), the most widely used wood species in Northern Europe, *:, about 30 to 50 kg / t of 35 wood materials are released into process water. This Dissolved and Colloidal Material (DisCo) contains 115978 2 mainly hemicellulose, lignin, lipophilic extractives (wood resin) and lignans.

Viime vuosina paperitehtaat ovat joutuneet supistamaan 5 prosessiveden käyttöä vähentääkseen jäteveden määrää ja pienentääkseen täten päästöjä vastaanottavaan vesistöön. Nyt vapautuneet liuenneet ja kolloidiset ainekset, (DisCo-ainekset) kerääntyvät prosessivesikiertoon paperitehtaissa, jotka käyttävät vähän tuorevettä, eli 10 tehtaissa, joiden vesijärjestelmän sulkuaste on korkea. Kerääntyneet DisCo-ainekset aiheuttavat monenlaisia häiriöitä paperinvalmistusprosessiin. Puuhartsi eli pihka voi muodostaa tahmeita saostumia paperikoneen laitteiston pinnalle ja myös dramaattisesti heikentää paperin 15 vahvuutta. Liuenneet ligniinit kuluttavat valkaisukemikaaleja ja huonontavat tuotetun paperin vaaleutta.In recent years, paper mills have had to reduce the use of 5 process waters to reduce the amount of wastewater and thus reduce emissions to the receiving water. The now released dissolved and colloidal materials (DisCo materials) accumulate in the process water cycle in paper mills that use little fresh water, i.e. 10 mills with a high water closure rate. Accumulated DisCo materials cause a variety of interferences with the papermaking process. Wood resin can form sticky deposits on the surface of the paper machine equipment and also dramatically weaken the strength of the paper 15. Dissolved lignins consume bleaching chemicals and reduce the brightness of the paper produced.

Lignaanit ja muut hydrofiiliset uuteaineet, kuten 20 erilaiset stilbeenit ja flavonoidit, kuluttavat myös valkaisukemikaaleja ja voivat niin ollen hapettuessaan vähentää paperin vaaleutta.Lignans and other hydrophilic extracts, such as 20 different stilbenes and flavonoids, also consume bleaching chemicals and can therefore reduce the brightness of the paper when oxidized.

• * * • · · '·"· Mekaanisen massan valmistuksessa liukenee myös j 25 epäorgaanisia suoloja. Suolat voivat häiritä sellaisia massan valkaisuprosesseja, joissa käytetään vetyperoksidia, katalysoimalla vetyperoksidi-ionien pilkkoutumista. Suolat voivat myös edistää bakteerikannan * * * ei-toivottua kasvua prosessivesissä. On siis ilmeistä, 30 että mekaanisen massan valmistuksessa vapautuvien DisCo- "!! ainesten poistaminen massasta ennen massan valkaisua ja paperin valmistusta johtaisi moniin taloudellisesti ., * f * merkittäviin etuihin.Inorganic salts are also soluble in the production of mechanical pulp. Salts can interfere with pulp bleaching processes using hydrogen peroxide by catalyzing the breakdown of hydrogen peroxide ions. The salts can also promote unwanted growth of bacterial strain * * *. Thus, it is evident 30 that the DisCo "!! removing material from the pulp before bleaching the pulp and making paper would result in many economic benefits., * f *.

* * · * t » 35 Puuainesten liukenemista mekaanisessa massanvalmistuksessa ei voida olennaisesti vähentää massanvalmistusprosessia optimoimalla. DisCo-ainesten negatiivisia vaikutuksia 115978 3 massan valkaisuun ja paperin valmistukseen voidaan kuitenkin välttää, jos mainitut ainekset poistetaan prosessivesistä välittömästi mekaanisen massanvalmistusprosessin j älkeen.* * · * T »35 The solubility of wood in mechanical pulping cannot be substantially reduced by optimizing the pulping process. However, the negative effects of DisCo ingredients on 115978 3 pulp bleaching and papermaking can be avoided if said materials are removed from process waters immediately after the mechanical pulping process.

55

Menetelmiä puuhartsin poistamiseksi mekaanisista massoista on esitetty aiemmin mm. US-patenttijulkaisussa 4,922,989, jossa ehdotetaan mekaaniselle massalle turbulenssikäsittelyä massan sakeuden ollessa 7 - 20 %, 10 jolloin hartsinpoiston on sanottu parantuvan.Methods for removing wood resin from mechanical pulps have previously been disclosed e.g. U.S. Patent No. 4,922,989, which proposes turbulence treatment of mechanical pulp at a consistency of 7 to 20%, whereby resin removal is said to improve.

Tunnettua on myös, että puumateriaalin liukeneminen ja dispergoituminen yleensä minimissään, kun pH on noin 5, mikä on mekaanisessa massanvalmistuksessa luonnollisesti 15 muodostuva pH-arvo, ja että esim. puuhartseja ja pektiinejä vapautuu huomattavasti enemmän kun pH > 7 kuin silloin, kun pH < 7.It is also known that the dissolution and dispersion of wood material generally has a minimum at pH of about 5, which is a pH of 15 naturally occurring in mechanical pulping, and that, for example, wood resins and pectins are released significantly more than pH> 7. .

Julkaisussa "Factors affecting resin removal from radiata 20 pine mechanical pulps", Appita J. 1990, 3:5, 217-221, tekijät Suckling et al. ovat päätyneet tulokseen, että korkeat pH-arvot lisäävät hartsin liukoisuutta.In "Factors affecting resin removal from radiata 20 pine mechanical pulps", Appita J. 1990, 3: 5, 217-221 by Suckling et al. have concluded that high pH values increase the solubility of the resin.

Julkaisussa "Deresination of Ultra-High-Recovery Pulps", jtj · 25 Osa II: Screw Press Study, Pulp & Paper Canada 92:9 :**,* (1991) , 47-51, tekijät J. Alamo, D. Ouchi, J. Paris ja J.25, Part II: Screw Press Study, Pulp & Paper Canada 92: 9: **, * (1991), 47-51 by J. Alamo, D. Ouchi , J. Paris and J.

• ♦• ♦

J"; Wearing ehdottavat, että aikalisiä olosuhteita, joissa pHJ "; Wearing propose that the temporal conditions at which pH

> 7, tulisi käyttää parantamaan hartsinpoistoa • * · kemihierteestä (CTMP). Artikkelin kuvasta 2 nähdään, että 30 kun prosessiveden pH nostetaan 4:stä 8:aan, hartsinpoiston t '!!! teho paranee noin 15 %. Kuvatekstissä suositellaan alkalista pH:ta.> 7, should be used to improve resin removal from * * · chemothermal (CTMP). Figure 2 of the article shows that when the pH of the process water is raised from 4 to 8, the resin removal t '!!! power is improved by about 15%. An alkaline pH is recommended in the caption.

* » ·* »·

Toistaiseksi ei kuitenkaan ole meidän tietääksemme 3 5 kehitetty prosesseja muiden mekaanisesta massasta vapautuneiden ei-kuitupitoisten puumateriaali- komponenttien, kuten vesiliukoisten komponenttien 115978 4 talteenottoon.However, to our knowledge, processes to recover other non-fibrous wood material components, such as water-soluble components 115978 4, have not been developed to date.

Näin ollen nyt esillä olevan keksinnön tarkoituksena on tarjota menetelmä edellä mainittujen ongelmien 5 minimoimiseksi.Therefore, it is an object of the present invention to provide a method for minimizing the above-mentioned problems.

Siten keksinnön eräänä tavoitteena on luoda parannettu menetelmä epäpuhtauksien, kuten puuhartsien ja aromaattisten yhdisteiden, poistamiseksi, joilla 10 epäpuhtauksilla voi olla haitallisia vaikutuksia sekä paperikoneen toimivuuteen että paperin laatuun.Thus, it is an object of the invention to provide an improved method for removing impurities such as wood resins and aromatic compounds, which impurities can have adverse effects on both the performance of the paper machine and the quality of the paper.

Keksinnön tavoitteena on myös luoda menetelmä arvokkaiden liuenneiden ja kolloidisten ainesten ottamiseksi talteen 15 mekaanisen massanvalmistuksen prosessivesistä.It is also an object of the invention to provide a method for recovering valuable soluble and colloidal materials from process pulping processes of mechanical pulping.

Näin ollen keksinnön tavoitteena on luoda menetelmä, jonka avulla prosessivesistä eristetään myöhempää käyttöä varten sellaiset kohtalaisen puhtaat komponenttifraktiot, joilla 20 voi olla myönteisiä vaikutuksia paperin vahvuuteen.Accordingly, it is an object of the invention to provide a process for isolating from a process water for later use moderately pure component fractions which may have a beneficial effect on paper strength.

Lisäksi keksinnön tavoitteena on luoda menetelmä, jonka t i a ϊ,ί ί avulla saadaan talteen arvokkaita aromaattisia yhdisteitä, *: ': joita voidaan käyttää bioaktiivisten yhdisteiden • 2 5 valmistuksessa lääke- ja elintarviketeollisuudenIt is a further object of the invention to provide a process for recovering valuable aromatic compounds, *: ': which can be used in the preparation of bioactive compounds in the pharmaceutical and food industry.

• 4 I I• 4 I I

tarpeisiin.needs.

« · • a * a a • a s'·' Nyt esillä oleva keksintö kohdistuu menetelmään ei- a a kuitupitoisten ainesten ottamiseksi talteen , 30 puumateriaalista, jota käsitellään mekaanisessa • · | massanvalmistusprosessissa, sen mukaisesti mitä oheisen a a ’···’ itsenäisen patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa on ·· mainittu.The present invention relates to a process for the recovery of non-a fibrous materials from wood which is subjected to mechanical processing. in the pulping process, as mentioned in the characterizing part of independent claim 1 a.

Il I IIl I I

I * I · *, 35 Keksinnön mukaista menetelmää voidaan edullisesti käyttää • ·*·# otettaessa puumateriaalista talteen arvokkaita ei- ’ ’ kuitupitoisia aineksia myöhempää käyttöä varten. Näin 5 115978 ollen keksintö tarjoaa keinon eristää tiettyjä arvokkaita komponentteja ja komponenttiryhmiä, kuten bioaktiivisia yhdisteitä ja glukomannaaneja, erillisellä uuttamisella puumateriaalista tai prosessivesistä, kuten pesuvesistä, 5 laimennusvesistä tai kiertovesistä, joihin mainitut yhdisteet on uutettu.I * I · *, 35 The process of the invention can advantageously be used to recover valuable non-fibrous materials from wood material for later use. Thus, the present invention provides a means of isolating certain valuable components and groups of components, such as bioactive compounds and glucomannans, by separate extraction from wood material or process waters such as wash waters, dilution waters, or recirculated waters to which said compounds have been extracted.

Menetelmää voidaan käyttää myös vähennettäessä sellaisten prosessivesissä olevien ei-toivottujen ei-kuitupitoisten 10 ainesten konsentraatiota, jotka ovat haitallisia massan-ja paperinvalmistusprosesseille. Nyt esillä oleva keksintö tarjoaa keinon vähentää liuenneiden ja kolloidisten komponenttien konsentraatiota erityisesti mekaanisen massanvalmistuksen ja paperinvalmistusprosessien 15 nesteissä.The method can also be used to reduce the concentration of unwanted non-fibrous materials in process waters that are detrimental to pulp and papermaking processes. The present invention provides a means to reduce the concentration of dissolved and colloidal components, particularly in liquids from mechanical pulping and papermaking processes.

Nyt esillä olevan keksinnön mukaan erilaiset arvokkaat ei- kuitupitoiset komponentit saadaan helposti talteen puumateriaalista mekaanisen massan ja paperin 20 valmistusprosesseissa ja ne saadaan erotetuksi suhteellisen puhtaiksi fraktioiksi myöhempää käyttöä varten. Erotuksen jälkeen mainitut puhtaat fraktiot voidaan palauttaa paperinvalmistusprosessiin tai käyttää ... muihin tarkoituksiin, esimerkiksi lääketeollisuudessa.According to the present invention, various valuable non-fibrous components are readily recovered from wood material in mechanical pulp and paper 20 manufacturing processes and separated into relatively pure fractions for later use. After separation, said pure fractions can be recycled to the papermaking process or used ... for other purposes, for example in the pharmaceutical industry.

• · » ’·’ ’ 25 Sellaisia komponentteja tai komponenttiryhmiä, joita * ' voidaan keksinnön mukaisella menetelmällä saada talteen • · ; suhteellisen puhtaina fraktioina, ovat puuhartsit, : ·.: aromaattiset aineet kuten lignaanit, ligniini, stilbeenit, ·*". flavonoidit, puun polysakkaridit ja suolat.Components or groups of components which * 'can be recovered by the process of the invention; relatively pure fractions are wood resins,: ·: aromatic substances such as lignans, lignin, stilbenes, · * ". flavonoids, wood polysaccharides and salts.

30 • ·30 • ·

Eräiden arvokkaiden yhdisteiden, kuten lignaani hydroksimatairesinolin (HMR) uuttamiseksi ja ottamiseksi talteen luonnollisessa muodossaan, koko mekaanisen massan valmistusprosessin pH-taso pidetään edullisesti pH < 7, * 35 edullisesti pH:ssa 4-6, kunnes lignaanit on uutettu ja saatu talteen.For the extraction and recovery of some valuable compounds such as lignan hydroxymatairesinol (HMR) in its natural form, the pH of the entire mechanical pulping process is preferably maintained at pH <7, * 35 preferably at pH 4-6 until the lignans are extracted and recovered.

t 115978 6t 115978 6

Nyt esillä oleva keksintö soveltuu erityisesti ei-kuitupitoisen aineksen erottamiseksi puumateriaalista, jota käsitellään kuumahierteen (TMP) valmistusprosesseissa. TMP-prosesseissa liuenneiden ja 5 kolloidisten ainesten (DisCo) talteen ottaminen on erityisen helppoa, koska DisCo-ainekset voidaan pestä puumateriaalista suhteellisen matalilla edullisilla pH-tasoilla, jotka ovat alueella pH 5, ja edullisessa lämpötilassa, joka on alle 90° C. Varsinaisessa 10 massanvalmistusprosessissa lämpötila voi hetkellisesti olla korkeampikin. Edelleen, arvokkaat aineet saadaan talteen käyttämällä suhteellisen pieniä vesimääriä, jolloin päästään talteen otettavien ainesten korkeaan konsentraatioon nestefraktiossa.The present invention is particularly suitable for separating non-fibrous material from wood material which is subjected to processes for the production of heat-pulp (TMP). Recovery of dissolved and colloidal materials (DisCo) in TMP processes is particularly easy because the DisCo materials can be washed from the wood material at relatively low preferred pH levels in the range of pH 5 and at preferred temperatures below 90 ° C. in the pulping process, the temperature may be temporarily higher. Further, valuable substances are recovered by using relatively small amounts of water to obtain a high concentration of recovered substances in the liquid fraction.

15 TMP-prosessissa, jossa hyödynnetään nyt esillä olevaa keksintöä, ei-kuitupitoisia aineksia voidaan uuttaa puumateriaalista nestefraktioon uuttolaitteessa, erillisessä uuttovaiheessa. Sen sijaan eräissä TMP-20 prosesseissa, joissa puumateriaalia käsitellään sopivan alhaisissa pH-tasoissa, jolloin pH on noin 4 - 6, ja korkeissa lämpötiloissa, arvokkaat talteen otettavat • « · ' ainekset, kuten vesiliukoiset aromaattiset komponentit, v: liukenevat ja dispergoituvat nestefraktioon sellaisina • 25 konsentraatioina, että mainitut ainekset saadaan erotetuksi ilman erillistä, uuttolaitteessa tapahtuvaa .···. uuttovaihetta. Arvokkaat ainekset voidaan ottaa talteen ,*<, prosessivesistä, kuten pesuvesistä, laimennusvesistä tai kiertovesistä, jotka on joko poistettu sellu- tai , 30 paperitehtaasta tai jätetty sen prosessikiertoon.In the TMP process utilizing the present invention, non-fibrous materials can be extracted from the wood material into a liquid fraction in an extraction apparatus in a separate extraction step. In contrast, in some TMP-20 processes, where wood material is treated at suitably low pH levels of about 4-6 and high temperatures, valuable recoverable materials, such as water-soluble aromatic components, are soluble and dispersed in the liquid fraction as such. • 25 concentrations to separate these materials without separate extraction in the extraction apparatus. the extraction step. Valuable materials can be recovered, * <, from process waters, such as wash waters, dilution waters, or recycled waters, either removed from the pulp, paper mill or left in its process cycle.

* · · ·;;; Alhaisilla pH-tasoilla lämpötila ei ole esimerkiksi HMR:n '···' talteenoton kannalta yhtä merkittävä tekijä kuin ·;· korkeammilla pH-tasoilla. Siksi alemmilla pH-tasoilla voidaan käyttää korkeita lämpötiloja. Korkeammilla pH-35 tasoilla tulee käyttää matalia lämpötiloja.* · · · ;;; At low pH levels, for example, temperature is not as important for the recovery of HMR '···' as at higher pH levels; Therefore, high temperatures can be used at lower pH levels. At higher pH-35 levels, low temperatures should be used.

> I t I I> I t I I

Ei-kuitupitoisten ainesten uuttaminen puumateriaalista nyt 115978 7 esillä olevan keksinnön mukaisesti tapahtuu edullisesti uuttolaitteessa, jossa puumateriaalista saadut ei-kuitupitoiset ainekset liukenevat ja dispergoituvat vesifraktioon, kun massaan sekoitetaan vettä.The extraction of the non-fibrous material from the wood material now according to the present invention is preferably carried out in an extraction apparatus in which the non-fibrous material obtained from the wood material dissolves and disperses in the water fraction when water is mixed with the pulp.

5 Massamateriaali tulisi käsitellä uuttolaitteessa verrattain laimennettuna. Useimmiten tämä edellyttää massamateriaalin laimentamista ennen uuttoprosessia. Laimennusneste, tyypillisesti vesi, voidaan lisätä suoran uuttolaitteeseen, tai se voidaan sekoittaa 10 massamateriaaliin ennen sen syöttämistä uuttolaitteeseen. Paperinvalmistusprosessin jauhinvaiheesta saatu TMP-massa, jonka kuiva-ainepitoisuus on noin 5 - 50 %, tyypillisesti 20 - 40 % ja tyypillisemmin 30 - 40 %, tulee edullisesti laimentaa lisäämällä vettä siten, että kuiva-15 ainepitoisuudeksi saadaan noin 0,5 - 20 %, tyypillisesti 0,5 - 15 %, tyypillisemmin 0,5 - 10 %, ennen kuin massa käsitellään uuttolaitteessa.5 The pulp material should be handled in a relatively dilute extraction apparatus. In most cases, this requires dilution of the bulk material before the extraction process. The diluent, typically water, may be added to the direct extraction apparatus, or may be mixed with the pulp material prior to its introduction into the extraction apparatus. The TMP pulp obtained from the pulverization step of the papermaking process having a dry matter content of about 5 to 50%, typically 20 to 40%, and more typically 30 to 40% should preferably be diluted by adding water to a dry matter content of about 0.5 to 20%. , typically 0.5 to 15%, more typically 0.5 to 10%, before the pulp is processed in the extraction apparatus.

Uuttolaitteessa ei-kuitupitoiset ainekset, kuten pienet 20 partikkelit, joissa on puuhartsia, ja vesiliukoiset komponentit, joissa on aromaattisia yhdisteitä, suoloja ja polysakkarideja, dispergoituvat ja liukenevat laimennetun • · f V : massamateriaalin nestefraktioon. Se osa nestefraktiosta, *:··: josta liuenneet ja kolloidiset ei-kuitupitoiset ainekset | 25 halutaan erottaa ja ottaa talteen, erotetaan edullisesti • I · · muusta massamateriaalista puristamalla, mutta joissakin .···, prosesseissa se voidaan erottaa linkoamalla tai jopa ,<··, suodattamalla karkea aines.In the extractor, non-fibrous materials such as small particles containing wood resin and water-soluble components containing aromatic compounds, salts, and polysaccharides are dispersed and soluble in the liquid fraction of the diluted bulk material. That part of the liquid fraction *: ··: of which dissolved and colloidal non-fibrous matter | It is desirable to separate and recover, preferably by squeezing • I · · from other pulp material, but in some ··· processes it can be separated by centrifugation or even, by filtration of the coarse material.

, 30 Nyt esillä olevan keksinnön mukaan vesiliukoisten *;;; aromaattisten yhdisteiden uuttaminen tulisi edullisesti ··' suorittaa pH < 7, edullisemmin pH:ssa 4-6. Näin ollen ·;· massan valmistusprosesseissa, kuten CTMP-prosesseissa, f”; joissa massasuspension pH-taso on korkeampi, pH-tasoa 35 tulisi laskea niin, että uuttoprosessille sopiva pH-taso saavutetaan. Massasuspensioon voidaan lisätä sopivaa happoa toivotun pH-tason saavuttamiseksi., 30 According to the present invention, water-soluble * ;;; the extraction of the aromatic compounds should preferably be carried out at pH <7, more preferably at pH 4-6. Therefore, ·; · in pulping processes such as CTMP processes, f ”; where the pH of the pulp suspension is higher, the pH of 35 should be lowered so that a suitable pH is obtained for the extraction process. A suitable acid may be added to the pulp suspension to achieve the desired pH.

8 1159788 115978

Potentiaalisesti arvokkaat liuenneet ja kolloidiset ainekset (DisCo), joita mekaanisen massan valmistuksessa vapautuu puumateriaalista prosessivesiin, sisältävät 5 esimerkiksi puuhartsit, vesiliukoiset aromaattiset yhdisteet, suolat ja polysakkaridit.Potentially valuable soluble and colloidal materials (DisCo) released from wood material into process water during mechanical pulping include, for example, wood resins, water-soluble aromatic compounds, salts, and polysaccharides.

Puuhartsin pääkomponenttiryhmät, eli rasvahapot, hartsihapot ja sterolit, ovat kaupallisesti tuotettuja 10 kemikaaleja, joita toistaiseksi on saatu talteen vain sulfaattisellutehtaissa mäntyöljysaippuan muodossa.The main component groups of wood resin, i.e. fatty acids, resin acids and sterols, are commercially produced chemicals that have so far been recovered only in sulphate pulp mills in the form of tall oil soap.

Mäntyöljysaippua on happamoitettu ja tislattu, jotta on saatu puhdas rasvahappojen ja hartsihappojen fraktio. Sterolit on otettu talteen joko mäntysaippuasta tai 15 mäntyöljypiestä, joka on muodostunut mäntyöljyn tislauksen jäännöksenä. Puuhartsin talteen otto myös mekaanista massaa valmistavissa tehtaissa, minkä nyt esillä oleva keksintö mahdollistaa, on merkittävä lisä nykyiseen mäntyöljytuotantoon. Puuhartseja, yhtä hyvin kuin niiden 20 tärkeimpiä komponentteja, triglyseridejä ja steryyliestereitä, joita saadaan nyt esillä olevaa keksintöä hyödyntävästä prosessista, voidaan sellaisenaan käyttää useissa eri sovelluksissa.Tall oil soap has been acidified and distilled to give a pure fraction of fatty acids and resin acids. Sterols have been recovered from either pine soap or 15 tall oil pitch, which is formed as a residue from the distillation of tall oil. The recovery of wood resin also in mechanical pulp mills, which is made possible by the present invention, is a significant addition to current tall oil production. Wood resins, as well as their 20 most important components, triglycerides and steryl esters, obtained from the process utilizing the present invention, can be used as such in a variety of applications.

« · · '** ' 25 Vesiliukoisista aromaattisista yhdisteistä erityisesti · · · · * * lignaanit ovat antioksidanttisten ja antikarsinogeenisten • · ·,· · ominaisuuksiensa ansiosta potentiaalisesti arvokkaita bioaktiivisia komponentteja lääketieteellisiin . * *. sovelluksiin ja terveysvaikutteisiin elintarvikkeisiin.Of the water-soluble aromatic compounds, in particular, · · · · * * lignans are potentially valuable bioactive components for medical purposes due to their antioxidant and anticarcinogenic properties. * *. applications and health foods.

,··, 30 Erityisesti tämä pätee havupuulajeista, kuten kuusesta • » (Norway spruce) saataviin lignaaneihin, joissa pääasiallinen komponentti on hyvin bioaktiivinen yhdiste i t · hydroksimatairesinoli (HMR) . HMR:n erottaminen ja eristäminen teollisessa mittakaavassa käy mahdolliseksi 35 nyt esillä olevan keksinnön ansiosta. Erityisesti sen eristäminen pH-tasolla alle pH 7, edullisesti välillä pH 4 - 6, parantaa saantoa.In particular, this applies to lignans from softwood species such as Norway spruce (Norway spruce), in which the main component is the highly bioactive compound i t · hydroxymatairesinol (HMR). The isolation and isolation of HMR on an industrial scale is made possible by the present invention. In particular, isolation at a pH below pH 7, preferably between pH 4 and pH 6, improves the yield.

» * 115978 9»* 115978 9

Mekaanisen massanvalmistuksen liuoksissa esiintyvä, moolimassaltaan alhainen ligniini on puhdas, rikitön ja reaktiivinen ligniini, joka voi olla arvokas lisä nykyisin 5 valmistettaviin ligniinituotteisiin.The low molecular weight lignin present in mechanical pulping solutions is a pure, sulfur-free and reactive lignin, which may be a valuable addition to the currently produced lignin products.

Polysakkarideista erityisesti liuenneet hemiselluloosat, joiden vallitsevana komponenttina ovat glukomannaanit, ovat hyödyllisiä, koska ne eteerisen mekanismin avulla 10 stabiloivat puuhartsin ja muiden ei-vesiliukoisten tahmeiden materiaalien kolloidista dispersiota. Lisäksi ne vähentävät sellaisten tahmeiden partikkelien saostumistaipumusta muodostamalla partikkelien ympärille hydrofiilisen geelin, joka tekee niistä vähemmän tahmeita 15 (liimamaisia). Edelleen, hemiselluloosat myös vähentävät tai jopa eliminoivat puuhartsin negatiivisia vaikutuksia paperin vahvuuteen.Especially dissolved hemicelluloses from polysaccharides, with glucomannans as the dominant component, are useful because they stabilize the colloidal dispersion of wood resin and other non-water-soluble sticky materials by an ethereal mechanism. In addition, they reduce the tendency of such sticky particles to precipitate by forming a hydrophilic gel around the particles which makes them less sticky (adhesive). Further, hemicelluloses also reduce or even eliminate the negative effects of wood resin on paper strength.

Ei-kuitupitoiset komponentit voidaan, erään nyt esillä 20 olevan keksinnön tyypillisen suoritusmuodon avulla, uuttaa puumateriaalista mekaanisissa massanvalmistusprosesseissa erillisessä uuttovaiheessa, jossa ei-kuitupitoiset • · · 'S : komponentit uutetaan liuenneina ja kolloidisina *:·*: komponentteina pesul luokseen, tyypillisesti veteen.The non-fibrous components, by means of a typical embodiment of the present invention, can be extracted from the wood material in mechanical pulping processes in a separate extraction step where the non-fibrous components are extracted as dissolved and colloidal *: · *: components into Pesul.

• 25 Kuitupitoisesta puumateriaalista erotettu pesuliuos : voidaan väkevöidä ennen sen eri komponenttien talteen .··*. ottoa. Sen jälkeen uuttovaiheesta saatu pesuliuos ensin • tyypillisesti käsitellään, jotta siitä saadaan talteen siihen dispergoituneet hienojakoiset partikkelit, kuten 30 puuhartsi. Puuhartsi voidaan erottaa liuoksesta **·: käyttämällä mikrosuodinta, ultrasuodatusta tai mikrotlotaatiota. Kun pesunesteestä on poistettu puuhartsi ·· ja muut siinä mahdollisesti olevat hienojakoiset partikkelit, jäljelle jäänyt liuos sisältää pääasiassa ·, 35 vettä ja vesiliukoisia komponentteja. Tämän jälkeen liuos ···· voidaan käsitellä siinä olevien vesiliukoisten aromaattisten komponenttien erottamiseksi.• 25 Detergent Separated from Fibrous Wood Material: Can be Concentrated Prior to Its Different Components ·· *. bathing. Thereafter, the washing solution obtained from the extraction step is first typically treated to recover finely divided particles such as wood resin dispersed therein. Wood resin can be separated from solution ** ·: by microfiltration, ultrafiltration or micrototation. After removal of the wood resin ·· and other finely divided particles from the washing liquid, the remaining solution contains mainly ·, 35 water and water-soluble components. The solution ···· can then be treated to separate the water-soluble aromatic components contained therein.

115978 10115978 10

Vesiliukoiset komponentit voidaan eristää suhteellisen puhtaina fraktioina optimoimalla nesteen pH ja lämpötila ja käyttämällä sopivia prosessivaiheita kunkin erillisen 5 komponentin tai komponenttiryhmän poistamiseksi.The water-soluble components can be isolated in relatively pure fractions by optimizing the pH and temperature of the liquid and using appropriate process steps to remove each of the individual components or groups of components.

Erään nyt esillä olevan keksinnön tyypillisen suoritusmuodon mukaisesti prosessivaiheet, joissa halutut komponentit tai komponenttiryhmät erotetaan uuttonesteestä 10 tai nestefraktiosta, kuten prosessivedestä, pesuvedestä tai kiertovedestä ei-kuitupitoisten ainesten ottamiseksi talteen mekaanisessa massanvalmistusprosessissa käsiteltävästä puumateriaalista, käsittävät seuraavat vaiheet: 15According to a typical embodiment of the present invention, the process steps of separating the desired components or groups of components from the extraction liquid 10 or from a liquid fraction such as process water, wash water or recirculating water to recover non-fibrous materials from the wood material to be processed

Puristuksen tai suodatuksen, jolla suurin osa nestefraktiosta erotetaan massasuspensiosta tai prosessivedestä mekaanisen massan tai paperin valmistusprosessissa.Compression or filtration to separate most of the liquid fraction from the pulp suspension or process water in the mechanical pulp or paper making process.

20 - Uuttamisen, suodatuksen tai vaahdotuksen liukenemattoman kolloidisen puuhartsin poistamiseksi edellä erotetusta nestefraktiosta.20 - Extraction, filtration or flotation to remove the insoluble colloidal wood resin from the above liquid fraction.

• · « ’ - Aromaattisten komponenttien poistamisen nestefraktiosta käyttämällä aromaattisten komponenttien sorbentteja, • 25 aromaattista ioninvaihtohartsia tai pylväs- tai : nestekromatografiaa.• · '' - Removal of aromatic components from the liquid fraction using sorbents for the aromatic components, • 25 aromatic ion exchange resins or column or: liquid chromatography.

.···, - Dialyysin tai osmoosin suolojen poistamiseksi nestefraktiosta. Dialyysi poistaa suoloja ja jättää jäljelle vesiliukoisista polysakkarideista koostuvan 30 fraktion, edellyttäen että puuhartsi ja aromaattiset ··;· yhdisteet on poistettu jo aikaisemmin.···, - To remove salts of dialysis or osmosis from the liquid fraction. Dialysis removes salts and leaves 30 fractions of water-soluble polysaccharides, provided that the wood resin and aromatic compounds have been removed previously.

··· Puuhartsista vapaaseen liuokseen voidaan erään nyt esillä olevan keksinnön edullisen suoritusmuodon mukaan sekoittaa *. 35 akrylaatin tai divinyylibentseeni-polystyreenihartsin ···· makroretikulaarisia partikkeleja saamaan aikaan aromaattisten aineiden, kuten lignaanien, stilbeenien, 115978 11 flavoinoidien ja ligniinien sorption. Akrylaatti- tai hartsieluentti, joka sisältää absorboituneita aromaattisia aineita, erotetaan liuoksesta, joka jäljelle jäävä eluaattiliuos sisältää pääosin vesiliukoisia suoloja ja 5 polysakkarideja, kuten hemiselluloosaa. Aromaattiset aineet otetaan talteen akrylaatti- tai hartsieluentista polaarisen liuottimen, kuten asetonin, etanolin tai metanolin avulla. Aromaattiset aineet voidaan erottaa eluentista voimakkaalla alkalisella liuoksella, mikäli 10 lignaanien talteen ottamiseen ei ole tarvetta, aiheuttamatta kemiallista muodonmuutosta.··· According to a preferred embodiment of the present invention, the wood resin free solution may be mixed with *. 35 acrylate or divinylbenzene-polystyrene resin ···· macroreticular particles to provide sorption of aromatic substances such as lignans, stilbenes, 115978 11 flavoinoids and lignins. The acrylate or resin eluent containing absorbed aromatics is separated from the solution, the remaining eluate solution containing mainly water-soluble salts and polysaccharides such as hemicellulose. The aromatic substances are recovered from the acrylate or resin eluent by means of a polar solvent such as acetone, ethanol or methanol. Aromatic agents can be separated from the eluent with a strong alkaline solution if there is no need to recover the lignans without causing a chemical deformation.

Aromaattiset yhdisteet voidaan edelleen jakaa fraktioiksi, jotka sisältävät joko lignaaneja tai ligniiniä. Tämä 15 voidaan suorittaa esimerkiksi uuttamalla metyyli-tert-butyylieetterillä (MTBE), dialyysillä, käänteisosmoosilla tai käyttämällä kromatografisia menetelmiä.The aromatic compounds can be further subdivided into fractions containing either lignans or lignin. This can be accomplished, for example, by extraction with methyl tert-butyl ether (MTBE), dialysis, reverse osmosis, or chromatographic techniques.

Lignaanien erottamiseksi ja eristämiseksi 20 prosessinesteistä muuttamatta sitä kemiallista koostumusta, jossa ne puumateriaalissa esiintyvät, ylläpidetään edullisesti pH-tasoa, joka on välillä pH 4 -· 6, kunnes lignaanit on saatu erotetuksi. Tämän pH-alueen ·;··: ulkopuolella lignaanit käyvät läpi useita kemiallisia • · * j 25 muodonmuutoksia.In order to separate and isolate the lignans from the process fluids without altering the chemical composition in which they are present in the wood material, a pH of between 4 and 6 is preferably maintained until the lignans are separated. Outside this pH range ·; ··: lignans undergo a number of chemical deformations.

,···. Seuraavissa erityisissä esimerkeissä nyt esillä olevan keksinnön mukaista menetelmää kuvataan viittaamalla oheisiin piirroksiin, joissa 30 ···· KUVIO 1 esittää esimerkinomaisen kaaviokuvan mekaanisen ‘...· massan ja paperin valmistusprosessien nesteissä ··· olevien liuenneiden ja kolloidisten yhdisteiden f raktioinnista ; 35 KUVIO 2 esittää liuenneiden lignaanien määrää ja koostumusta, jotka lignaanit on erotettu ‘ · prosessinesteistä eri pH-tasoilla lämpötilassa 12 1Ί 5978 90° C; KUVIO 3 esittää liuenneiden lignaanien määrää ja koostumusta, jotka lignaanit on erotettu prosessinesteistä eri pH-tasoilla lämpötilassa 5 60° C; KUVIO 4 esittää lipofUlisten uuteaineiden määrää ja koostumusta eri pH-tasoilla; KUVIO 5 esittää liuenneen ja dispergoituneen hemiselluloosan määrää ja koostumusta eri pH-10 tasoilla, ja KUVIO 6 esittää esimerkinomaisen kaaviokuvan järjestelmästä, jossa sovelletaan nyt esillä olevaa keksintöä., ···. In the following specific examples, the process of the present invention is described with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 shows an exemplary schematic diagram of the fractionation of soluble and colloidal compounds in mechanical fluids and paper making processes; FIGURE 2 shows the amount and composition of dissolved lignans separated from process liquids at various pH levels at 12-15978 at 90 ° C; FIGURE 3 shows the amount and composition of dissolved lignans separated from process fluids at various pH levels at 5 ° C to 60 ° C; FIGURE 4 shows the amount and composition of lipophilic extractants at various pH levels; FIGURE 5 illustrates the amount and composition of dissolved and dispersed hemicellulose at various pH-10 levels, and FIGURE 6 illustrates an exemplary schematic diagram of a system where the present invention is applied.

15 Kuvio 1 esittää esimerkinomaisen kaaviokuvan mekaanisen massan ja paperin valmistusprosessien nesteissä 10 olevien liuenneiden ja kolloidisten yhdisteiden fraktioinnista.Figure 1 shows an exemplary schematic diagram of the fractionation of soluble and colloidal compounds in liquids 10 of mechanical pulp and paper.

Tällainen prosessineste 10 voi olla 20 - laimennettu liuos uuttolaitteesta, jossa ei- kuitupitoiset yhdisteet on uutettu puumateriaalista, tai prosessivesi mekaanisen massan ja paperin : valmistusprosessista, esimerkiksi pesuvesi, laimennusvesi ·:*·: tai kiertovesi.Such process fluid 10 may be a 20-dilute solution from an extraction apparatus in which non-fibrous compounds are extracted from wood material, or process water from a mechanical pulp and paper: manufacturing process, such as washing water, dilution water ·: * ·, or circulation water.

: 25 : Verrattain puhtaiden fraktioiden eristämiseksi kaikista ,*··, pääasiallisista ei-kuitupitoisista komponenteista tai III komponenttiryhmistä, joita esiintyy massan ja paperin **' valmistuksen liuoksissa, on edullista liuenneiden 30 komponenttien myöhemmän fraktioinnin kannalta aluksi ···! erottaa kiinteä aines, kuten hienojakoinen kuituaines ja '...· kolloidisesti dispergoituneet puun uuteaineet.: 25: In order to isolate relatively pure fractions from all * ·· major non-fibrous components or Group III components present in pulp and paper ** 'manufacturing solutions, it is advantageous for the subsequent fractionation of the dissolved components initially ···! separates solids such as fines and '... · colloidally dispersed wood extracts.

1111 .“·. Näin ollen ensimmäisessä erotusvaiheessa 12 nesteestä 35 erotetaan kuitujen ja isokokoisempien partikkelien fraktio puristamalla, suodattamalla tai jollain muulla sopivalla ' ' tavalla. Nesteestä erotetut kuidut ja isommat partikkelit 115978 13 14 voidaan palauttaa massan ja paperin valmistusprosessiin. Jäljelle jäänyt nestefraktio 16 sisältää yhä hienojakoista dispergoitunutta kuitumateriaalia ja kolloidisesti dispergoituneita puun 5 uuteaineita, kuten puuhartsia (pihkaa). Nämä partikkelit erotetaan nesteestä toisessa erotusvaiheessa 18 käyttämällä sopivia erotustapoja, kuten mikrosuodatusta, ultrasuodatusta, vaahdotusta, linkousta tai uuttamista. Kiinteä rejekti 20 voidaan joko hävittää tai käyttää 10 edelleen.1111. "·. Thus, in the first separation step 12, the fraction 35 of the fibers and larger particles is separated from the liquid 35 by compression, filtration or other suitable means. The separated fibers and larger particles 115978 13 14 can be recycled to the pulp and paper making process. The remaining liquid fraction 16 still contains finely dispersed fibrous material and colloidally dispersed wood extracts such as wood resin (pitch). These particles are separated from the liquid in a second separation step 18 using appropriate separation techniques such as microfiltration, ultrafiltration, flotation, centrifugation or extraction. The solid reject 20 can either be destroyed or reused 10.

Toisen erotusvaiheen 18 akseptifraktio 22 sisältää keittoliemiin liuenneita komponentteja, kuten vesiliukoisia aromaattisia yhdisteitä, suoloja ja 15 polysakkarideja. Mainitut komponentit tai komponenttiryhmät voidaan fraktioida molekulaaristen ominaisuuksiensa perusteella, eli koon, hydrofobisuuden, ionisuuden, haihtuvuuden jne. perusteella.The secondary fraction 22 of the second separation step 18 contains components dissolved in the broth, such as water-soluble aromatic compounds, salts and polysaccharides. Said components or groups of components can be fractionated on the basis of their molecular properties, i.e. size, hydrophobicity, ionicity, volatility, etc.

20 Aromaattiset yhdisteet, kuten ligniinit ja lignaanit, voidaan erottaa akseptifraktiosta 22 kolmannessa erotusvaiheessa 24 käyttämällä absorbentteja, aromaattisia ioninvaihtohartseja, pylväs- tai nestekromatografiaa, ... dialyysiä, käänteisosmoosia tai kalvosuodatusta, jolloin • # 25 tulokseksi saadaan eluentti 26, josta ligniinit ja * · e « » lignaanit voidaan ottaa talteen esimerkiksi käsittelemällä :.· · eluenttia polaarisella liuottimena. Vaiheen 24 eluaatti 28 sisältää suoloja ja polysakkarideja. Hemiselluloosa voidaan erottaa suoloista erotusvaiheessa 30 käyttämällä ,···, 30 dialyysiä tai käänteisosmoosia. Suolat erotetaan vaiheen 30 permeaattiin 32. Polysakkaridit otetaan talteen vaiheen 30 rikasteesta 34.Aromatic compounds such as lignins and lignans can be separated from the accretion fraction 22 in the third separation step 24 by using absorbents, aromatic ion-exchange resins, column or liquid chromatography, ... dialysis, reverse osmosis or membrane filtration to give # 25 as eluent, and e «» lignans can be recovered, for example, by treating:. The eluate 28 of step 24 contains salts and polysaccharides. The hemicellulose can be separated from the salts at step 30 using dialysis or reverse osmosis. The salts are separated into the permeate 32 of step 30. The polysaccharides are recovered from the concentrate 34 of step 30.

Prosessiolosuhteilla on huomattava merkitys, jotta ,V. 35 komponentit saadaan eristetyksi "luonnollisessa ’.! muodossaan", eli siinä muodossa, jossa ne esiintyvät » » puumateriaalissa. Nyt on yllättäen havaittu, että k k k t 115978 14 lignaanien erottamiseksi ja eristämiseksi prosessinesteistä muuttamatta sitä kemiallista koostumusta, jossa ne esiintyvät puumateriaalissa, pH välillä 3,0 - 6,7 on edullinen koko 5 massanvalmistusprosessin ajan, tai ainakin niin kauan, kun lignaanit uutetaan ja erotetaan nesteestä. Tämän alueen ulkopuolella lignaaneissa tapahtuu useita kemiallisia muodonmuutoksia.Process conditions are of considerable importance in order to, V. The components can be isolated in their "natural" form, that is, in the form in which they are present in the wood material. It has now surprisingly been found that kkkt 115978 14 for separating and isolating lignans from process fluids without altering the chemical composition in which they are present in wood material, pH between 3.0 and 6.7 is preferred throughout the 5 pulping processes, or at least as long as the lignans are extracted and separated liquid. Outside this range, lignans undergo numerous chemical deformations.

10 KOE 110 TEST 1

Kokeen tarkoituksena oli saada selville DisCo-liuoksesta eri pH-tasoilla erottuvat komponentit.The purpose of the experiment was to find out the components that are separated from the DisCo solution at different pH levels.

15 Kuumahierteestä (TMP) otettiin näytteitä ensimmäisen jauhamisvaiheen jälkeen massa- ja paperitehtaassa, joka tuottaa TMP:tä kuusesta. Näitä näytteitä käytettiin DisCo-liuosten valmistamiseen, jotka liuokset sisälsivät liuenneita ja kolloidisia (DisCo) aineksia, sekoittamalla 20 massaan, jonka sakeus oli 1 %, tislattua vettä, minkä jälkeen massa lingottiin kuitujen erottamiseksi. Sekoittaminen tapahtui 90° C lämpötilassa pH:n ollessa 3, 4, 5, 6, 7 ja 8, kullakin 10, 30, 60, ja 180 minuuttia, käyttämällä tärysekoitinta. Linkouksen 500g (30 min) : 25 jälkeen saadut DisCo-liuosten sisältämät lignaanit, ,·, : lipofiiliset uuteaineet ja polysakkaridit analysoitiin kaasukromatografialla.After the first milling step, hot pulp (TMP) was sampled at a pulp and paper mill producing TMP from spruce. These samples were used to make DisCo solutions containing dissolved and colloidal (DisCo) materials by mixing with 20% pulp of distilled water, followed by centrifugation to separate the fibers. Stirring was carried out at 90 ° C at pH 3, 4, 5, 6, 7 and 8, 10, 30, 60, and 180 minutes each using a vibratory mixer. The lignans contained in the DisCo solutions after centrifugation at 500g (30 min): 25, lipophilic extracts and polysaccharides were analyzed by gas chromatography.

·’· DisCo-liuoksissa liuenneiden lignaanien koostumus riippui 30 vahvasti massan käsittelyn aikana käytetystä pH:sta.The composition of lignans dissolved in DisCo solutions was strongly dependent on the pH used during pulping.

. Tulokset käyvät ilmi kuviosta 2. Kun pH oli välillä 3-5, koostumus oli käytännöllisesti katsoen vakio. Mutta pH:n ollessa > 6, hydroksimatairesinoli (HMR) laski ,··, huomattavasti. pH:n ollessa 7 ja 8, HMR:n konsentraatio ’·’ 35 oli dramaattisesti alhaisempi kuin pH:n ollessa < 7.. The results are shown in Figure 2. At pH 3-5, the composition was practically constant. But at pH> 6, hydroxymatairesinol (HMR) decreased, ··, significantly. At pH 7 and 8, the HMR concentration '·' 35 was dramatically lower than at pH <7.

Konidendriinihapon (conidendric acid) konsentraatio ;>· lisääntyi suoraan verrannollisesti HMR:n vähenemiseen, eli 115978 15 lignaanien kokonaiskonsentraatio pysyi käytännöllisesti katsoen vakiona. Koe viittaa siihen, että HMR muuttui konidendriinihapoksi, ja siksi on erittäin tärkeää valita oikea pH massan käsittelyä varten, jotta talteen otetun 5 HMR:n saanto olisi korkea.Conidendric acid concentration;> · increased directly proportional to the decrease in HMR, meaning that the total concentration of 115978 lignans remained virtually constant. The experiment suggests that HMR was converted to conidendric acid and therefore it is very important to select the correct pH for pulping to ensure high recovery of recovered 5 HMR.

Kuviosta 2 nähdään myös, että HMR voi muuttua konidendriinihapoksi, jos sekoitusta jatketaan 180 minuuttiin pH:n ollessa 5 ja 6.Figure 2 also shows that HMR can be converted to conidendric acid if mixing is continued for 180 minutes at pH 5 and 6.

1010

Kuviossa 3 on esitetty tulokset vastaavasta kokeesta, jossa käsittely suoritettiin 60° C lämpötilassa. Voidaan nähdä, että tässä matalammassa lämpötilassa saatiin HMR:lie korkeampi konsentraatio. Pitempi sekoitusaika ei 15 myöskään näytä erityisemmin vaikuttaneen pH: n ollessa 5 ja 6.Figure 3 shows the results of a corresponding experiment in which the treatment was carried out at 60 ° C. It can be seen that at this lower temperature a higher concentration of HMR was obtained. Also, the longer mixing time does not seem to be particularly affected at pH 5 and 6.

Kuviosta 4 nähdään, että DisCo-liuoksissa lipofiilisten uuteaineiden koostumus oli vain hivenen riippuvainen 20 pH:sta, mutta vesifaasiin dispergoituneiden uuteaineiden määrään pH vaikutti erittäin suuresti. Korkeampi pH-taso lisäsi uuteaineiden liukoisuutta. Kun pH oli 8, lipofiilisten uuteaineiden määrä oli noin viisinkertainen verrattuna niiden määrään pH:n ollessa 3. Tämä voidaan : .·. 25 selittää sillä, että korkeammassa pH:ssa muodostuu * · » ,·, ; rasvahappo- ja hartsihapposaippuoita, jolloin saippuat voivat toimia dispergoivina aineina muille lipofiilisille h; uuteaineille.Figure 4 shows that the composition of lipophilic extractives in DisCo solutions was only slightly dependent on pH but that the amount of extractants dispersed in the aqueous phase was highly influenced by pH. Higher pH increased the solubility of the extracts. At pH 8, the amount of lipophilic extractives was about five times that of pH 3. This can be:. 25 explains that at higher pH, * · », ·,; fatty acid and resin acid soaps, the soaps being able to act as dispersants for other lipophilic h; extractives.

30 Kuviosta 5 nähdään, että liuenneen ja dispergoituneen : hemiselluloosan määrä pysyi kohtalaisen vakiona läpi pH- alueen 3 - 7. Glukomannaanin määrä laski kuitenkin selvästi pH:n ollessa 8, kun taas liuenneen pektiininFigure 5 shows that the amount of dissolved and dispersed: hemicellulose remained fairly constant throughout pH range 3 to 7. However, the amount of glucomannan decreased significantly at pH 8, whereas that of dissolved pectin

Iti* ,·>·, määrä nousi. Aikalisissä olosuhteissa luonnonmukaiset 35 glukomannaanit deasetyloituvat, jolloin glukomannaanien vesiliukoisuus vähenee, mikä puolestaan johtaa niiden saostumiseen massakuiduille. Samoissa olosuhteissa 115978 16 pektiinit demetyloituivat, jolloin muodostuneiden polygalakturonihappojen natriumsuolojen liukoisuus on korkeampi .Iti *, ·> ·, the number increased. Under initial conditions, the organic glucomannans are deacetylated, whereby the water solubility of the glucomannans is reduced, which in turn results in their precipitation on the pulp fibers. Under the same conditions, 11597816 pectins were demethylated, resulting in higher solubility of the sodium salts of polygalacturonic acids formed.

5 KOE 25 EXPERIMENT 2

Kokeen tarkoituksena oli selvittää eri komponenttiryhmien erottuminen ja saanto DisCo-liuoksesta.The purpose of the experiment was to determine the separation of different groups of components and their yield from DisCo solution.

10 Ensimmäinen osa DisCo-liuosta suodatettiin 0,1 pm paksun kalvosuotimen läpi tyhjiössä, lämpötilassa 90° C. Noin 85 % DisCo-liuokseen dispergoituneesta puuhartsista poistettiin DisCo-liuoksesta yhdessä tästä vaiheesta poistettavan rejektin kanssa. Yli 90 % lignaaneista ja ligniinistä 15 saatiin talteen suodokseen, samaten kuin 85 % liuenneista polysakkarideista.The first portion of the DisCo solution was filtered through a 0.1 µm membrane filter under vacuum at 90 ° C. About 85% of the wood resin dispersed in the DisCo solution was removed from the DisCo solution along with the reject to be removed from this step. More than 90% of the lignans and lignin were recovered in the filtrate, as were 85% of the dissolved polysaccharides.

Toinen osa DisCo-liuosta käsiteltiin mikroflotaatiolaitteessa. Vaahdotuskemikaaleina käytettiin 20 bentoniittia ja polyakryyliamidia (PAM). Bentoniitin ja anionisen PAM .-n yhdistelmä sai aikaan puuhartsin poistossa 20 % laskun. Lignaaneja, ligniiniä tai polysakkarideja ei menetetty käytännöllisesti katsoen lainkaan. Matala ... vaahdotustehokkuus johtuu luultavasti testatun DisCo- * > 25 liuoksen alhaisesta puuhartsikonsentraatiosta.A second portion of the DisCo solution was treated in a microflotator. 20 bentonites and polyacrylamide (PAM) were used as flotation chemicals. The combination of bentonite and anionic PAM. Resulted in a 20% decrease in wood resin removal. Virtually no lignans, lignin or polysaccharides were lost. The low ... flotation efficiency is probably due to the low concentration of wood resin in the tested DisCo *> 25 solution.

Väkevämmillä DisCo-liuoksilla päästäisiin luultavasti :.· · parempiin poistotuloksiin myös vaahdottamalla.Concentrated DisCo solutions would probably achieve: · · better removal results also by flotation.

Puuhartsin suodatuksesta saatu suodos laskettiin .···, 30 hydrofobisen, vuorovaikutteisen hartsikerroksen (XAD-7) läpi pH:n ollessa 5 aromaattisten aineiden talteen , ottamiseksi. Hartsiin adsorboidut aineet eluoitiin ··* asetonilla tai metanolilla. Lignaanien saanto oli yli 95 ·.,.* %, ja ligniinin saanto jopa 80 %. Talteen otetut lignaanit 35 ja ligniinit voitiin fraktioida uuttamalla metyyli-tert- butyylieetterillä (MTBE) .The filtrate obtained from the filtration of the wood resin was counted through 30 hydrophobic interactive resin layers (XAD-7) at pH 5 to recover the aromatic substances. The adsorbed onto the resin was eluted with ··· acetone or methanol. The yield of lignans was over 95,. *%, And the yield of lignin was up to 80%. The recovered lignans 35 and lignins could be fractionated by extraction with methyl tert-butyl ether (MTBE).

t · 115978 17t · 115978 17

Hemiselluloosan erotus suoritettiin DisCo-liuokselle puuhartsin poiston jälkeen. Erotus suoritettiin ultrasuodatuksena kalvojen läpi, joiden molaariset suodatusaukot (cut-off) olivat 3, 10 tai 30 kD. Suodatus 5 toteutettiin keskipakoisvoiman avulla. Paras saanto, yli 80 % hemiselluloosasta, saatiin 3 kD:n kalvolla.Separation of hemicellulose was performed on the DisCo solution after removal of the wood resin. Separation was performed by ultrafiltration through membranes with 3, 10 or 30 kD molar cut-offs. Filtration 5 was performed by centrifugal force. The best yield, over 80% of hemicellulose, was obtained on a 3 kD membrane.

Ultrasuodatuskokeessa käytetyn DisCo-liuoksen suuri puuhartsipitoisuus johti siihen, että suodatus tapahtui hitaasti. Parempi hartsinpoisto joko mikrosuodatuksen tai 10 tehokkaan vaahdotuksen avulla, minkä jälkeen seuraisi XAD-7 -käsittelyvaihe lignaanin ja ligniinin poistamiseksi, pitäisi johtaa hemiselluloosan tehokkaampaan ultrasuodatukseen.The high content of wood resin in the DisCo solution used in the ultrafiltration test resulted in slow filtration. Better resin removal by either microfiltration or 10 efficient flotation followed by an XAD-7 treatment step to remove lignan and lignin should result in more efficient ultrafiltration of hemicellulose.

15 Edelleen on yllättäen havaittu, että puuhakkeen koko vaikuttaa arvokkaiden lignaanien, kuten HMR:n uuttamiseen. Potentiaalisesti arvokkaat lignaanit, erityisesti hydroksimatairesinolin (HMR) osuus niissä, voidaan uuttaa veteen ja ottaa talteen korkealla saannolla verrattain 20 karkeasta TMP:stä pH-alueella 4-6. TMP:n karkeus voidaan ilmaista Canadian Standard Freeness -lukuna (CSF). Tyypillisesti TMP-massan CSF-arvo ensimmäisen jauhamisvaiheen jälkeen on korkeampi kuin 300. Tässä ,,, vaiheessa TMP-massan karkeus sallii tehokkaan puristuksen, » i · **' * 25 eli liuoksen erotuksen kiinteästä puumateriaalista.Further, it has surprisingly been found that the size of wood chips influences the extraction of valuable lignans such as HMR. Potentially valuable lignans, especially the proportion of hydroxymatairesinol (HMR) in them, can be extracted into water and recovered in high yield from relatively 20 coarse TMPs in the pH range 4-6. The roughness of the TMP can be expressed as the Canadian Standard Freeness Number (CSF). Typically, the CSF value of the TMP pulp after the first grinding step is higher than 300. In this step, the TMP pulp roughness allows effective compression, i.e., the separation of the solution from the solid wood material.

I» » I · · j pH-tason vaikutus HMR:n saantoon näyttää johtuvan erilaisista vaiheista tai HMR-isomerisaatioista eri pH- • · tasoilla. pH-tasojen ollessa yli 5, HMR:n saanto näyttää (..»t 30 vähenevän isomerisaatio- ja kondensaatioreaktioiden * · vuoksi, jotka johtavat HMR-isomeeriin ja konidendriinihappoon (conidendric acid). Myös pH:n ollessa alle 3, näyttää tapahtuvan kondensaatio : ^ konidendriinihapoksi.The effect of pH on HMR yield seems to be due to different steps or isomerization of HMR at different pH levels. At pH levels above 5, the yield of HMR appears (.. »t to decrease due to the isomerization and condensation reactions * · leading to the HMR isomer and conidendric acid). Even at pH below 3, condensation appears : ^ conidendric acid.

.·!·. 35. ·! ·. 35

Kuvio 6 esittää kaaviomaisesti esimerkinomaista **··* järjestelmää, jossa DisCo-liuosta otetaan TMP-prosessin » > 115978 18 ensimmäisestä jauhamisvaiheesta. Kuviossa 6 nähdään TMP-prosessin ensimmäinen ja toinen jauhamisvaihe 40, 42.Figure 6 schematically illustrates an exemplary ** ·· * system in which the DisCo solution is taken from the first 18 milling steps of the TMP process> 115978. Figure 6 shows the first and second grinding steps 40, 42 of the TMP process.

Karkea TMP, jonka kuiva-ainepitoisuus on 35 %, syötetään ensimmäisestä jauhamisvaiheesta 40 linjan 44 kautta 5 uuttolaitteeseen 46. Vettä 48 syötetään uuttolaitteeseen TMP: n laimentamiseksi niin, että kuiva-ainepitoisuudeksi saadaan 5 %. Uuttolaitteessa 46 käsitelty TMP poistetaan linjan 50 kautta ruuvipuristimeen 52, josta TMP kuiva-ainepitoisuudessa 35 % syötetään linjan 54 kautta toiseen 10 jauhamisvaiheeseen 42. TMP:stä ruuvipuristimessa erotettu DisCo-liuos syötetään linjan 56 kautta seuraavaan käsittelyyn, esimerkiksi ei-kuitupitoisten yhdisteiden talteenottoon. Merkittävä etu uutettaessa karkeaa TMP:tä, esimerkiksi ensimmäisestä jauhamisvaiheesta saatavaa 15 TMP:tä lopullisen, paperilaatuisen TMP:n asemesta, on että uuteliuos saadaan puristetuksi ulos entistä tehokkaammin, esimerkiksi käyttämällä ruuvipuristinta.Coarse TMP having a dry solids content of 35% is fed from the first milling step 40 via line 44 to 5 extraction apparatus 46. Water 48 is fed to the extraction apparatus to dilute TMP to a solids content of 5%. The TMP treated in the extraction apparatus 46 is removed through line 50 to a screw press 52, from which 35% TMP in dry matter is fed through line 54 to another 10 milling step 42. DisCo solution separated from TMP in a screw press is fed through line 56 for subsequent treatment, e.g. An important advantage of extracting coarse TMP, for example 15 TMP from the first grinding step, instead of the final paper grade TMP, is that the extraction solution is extruded more efficiently, for example by using a screw press.

Jos eräässä esimerkinomaisessa uuttoprosessissa, jossa 20 sovelletaan edellä kuvattua järjestelmää, lisätään uuttolaitteeseen 17,1 m3 vettä TMP-tonnia kohden, ja ruuvipuristimesta saataisiin 17,1 m3 DisCo-liuosta, DisCo- .‘j‘; liuoksen sisältäessä 1,5 kg lignaaneja, 5,8 kg ligniiniä, 17,9 kg hemiselluloosaa ja 4,3 kg pihkaa, saantona • » ; ,·. 25 voitaisiin saada 45 tonnia puhdasta HMR:ää per 100 000If, in one exemplary extraction process using the system described above, 17.1 m 3 of water per tonne of TMP is added to the extraction apparatus, and a screw extruder would yield 17.1 m 3 of a DisCO solution, DisCO-j; a solution containing 1.5 kg of lignans, 5.8 kg of lignin, 17.9 kg of hemicellulose and 4.3 kg of resin in a yield of »; ·. 25 could yield 45 tonnes of pure HMR per 100,000

* · I* · I

*!1 ' tonnia massaa.*! 1 'tons of pulp.

» » 1 1 1 1 Nyt esillä oleva keksintö tarjoaa menetelmän erilaisten *<··' arvokkaiden, ei-kuitupitoisten komponenttien, kuten 30 bioaktiivisen HMR:n, erottamiseksi halutussa muodossa ja korkealla saannolla, mahdollistaen komponenttien käytön !it|! teollisessa mittakaavassa. pH- ja lämpötilatasoilla on merkittävä osa talteenottoprosessissa. Lisäksi hartsien erottaminen DisCo-liuoksista ennen lignaanien ja 3 5 hemiselluloosan erottamista parantaa arvokkaiden komponenttien erotusta.The present invention provides a process for separating various * <·· 'valuable non-fibrous components, such as bioactive HMR, in the desired form and in high yield, allowing the use of the components! It |! on an industrial scale. The pH and temperature levels play an important role in the recovery process. In addition, separation of the resins from DisCo solutions prior to separation of lignans and hemicellulose improves the separation of valuable components.

• » 115978 19• »115978 19

Nyt esillä olevaa keksintöä ei ole tarkoitettu rajoitettavaksi vain tässä selityksessä kuvattuun suoritusmuotoon, vaan se kattaa kaikki oheisten vaatimusten mukaiset menetelmät.The present invention is not intended to be limited to the embodiment described in this specification, but encompasses all methods according to the appended claims.

55

Claims (17)

20 1 1597820,11978 1. Menetelmä ei-kuitupitoisten ainesten ottamiseksi talteen puumateriaalista, jota käsitellään mekaanisessa 5 massanvalmistusprosessissa, kuten TMP-prosessissa tai hiokeprosessissa, joka menetelmä sisältää seuraavat vaiheet: - uutetaan ei-kuitupitoisia aineksia, kuten puuhartseja, aromaattisia yhdisteitä, suoloja ja polysakkarideja, 10 mainitusta puumateriaalista nestefraktioon, kuten prosessiveteen, pesuveteen, laimennusveteen, kiertoveteen tai muuhun sopivaan vesipohjaiseen nesteeseen, ja otetaan mainitut ei-kuitupitoiset ainekset talteen mainitusta nestefraktiosta, 15 tunnettu siitä, että ei-kuitupitoisten ainesten talteen ottamiseen kuuluu vaihe, jossa aromaattiset yhdisteet erotetaan mainitusta nestefraktiosta, ja - nestefraktion pH-taso ylläpidetään pH-tasolla < pH 7, 20 edullisesti pH 3:n ja pH 6,7:n välillä, tyypillisesti pH 4:n ja pH 6:n välillä, uutto- ja talteenottoprosessin ajan aromaattisten yhdisteiden erottamiseen saakka.A process for recovering non-fibrous materials from wood material which is subjected to a mechanical pulping process such as a TMP process or a grinding process comprising the steps of: - extracting non-fibrous materials such as wood resins, aromatic compounds, salts and polysaccharides; and recovering said non-fibrous materials from said liquid fraction, characterized in that the recovery of non-fibrous materials comprises the step of separating said aromatic compounds from said liquid fraction and of said liquid fraction. the pH of the liquid fraction is maintained at pH <7, preferably between pH 3 and pH 6.7, typically between pH 4 and pH 6, during the extraction and recovery process until the aromatic compounds are isolated. ... 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu • · · ’*’ ’ 25 siitä, että ei-kuitupitoiset komponentit uutetaan » T • * · * » ' · mainitusta puumateriaalista ennen sen käsittelyä pH- ·,; · tasolla, joka on yli pH 7, edullisesti ennen sen käsittelyä pH-tasolla, joka on yli pH 6. • · « t « ,··*, 30The process according to claim 1, characterized in that the non-fibrous components are extracted from said wood material prior to being treated with a pH · ·; · At a pH above pH 7, preferably prior to treatment at a pH above pH 6. • · «t«, ·· *, 30 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, * * tunnettu siitä, että mainitusta nestefraktiosta otetaan talteen vesiliukoiset aromaattiset yhdisteet » · · erotusvälineillä, joilla saadaan aikaan vesiliukoisia aromaattisia yhdisteitä sisältävä eluenttif raktio, ja 35 eluaattif raktio.3. A process according to claim 1 or 2, characterized in that said liquid fraction comprises recovering water-soluble aromatic compounds by means of separation means to obtain an eluent fraction containing water-soluble aromatic compounds and 35 eluate fraction. *;· 4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu 115978 siitä, että mainituissa erotuselimissä käytetään aromaattisia ioninvaihtohartseja, muita aromaattisten komponenttien sorbentteja, neste- tai pylväskromatografiaa tai muita vastaavia, sopivia prosesseja vesiliukoisten 5 aromaattisten yhdisteiden erottamiseksi muista yhdisteistä.The method according to claim 3, characterized by 115978, wherein said separation means employ aromatic ion exchange resins, other aromatic component sorbents, liquid or column chromatography or other suitable processes for separating water-soluble aromatic compounds from other compounds. 5. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmä sisältää mainitun eluenttifraktion 10 lisäkäsittelyn lignaanien erottamiseksi muista fraktion sisältämistä vesiliukoisista aromaattisista yhdisteistä, jolloin mainittu lisäkäsittely sisältää kromatografisia menetelmiä, uuttofraktioinnin, käsittelyn polaarisella liuottimena tai muilla sopivilla välineillä. 15A process according to claim 3, characterized in that the process comprises further treating said eluent fraction 10 to separate lignans from other water-soluble aromatic compounds contained in the fraction, said further treatment comprising chromatographic methods, extraction fractionation, treatment with a polar solvent or other suitable means. 15 6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmä sisältää vesiliukoisista aromaattisista yhdisteistä erotetun lignaanifraktion lisäkäsittelyn, hydroksimatairesinolin (HMR) erottamiseksi 20 muista lignaanifraktion yhdisteistä.A process according to claim 5, characterized in that the process comprises further treating the lignan fraction separated from the water-soluble aromatic compounds to separate the hydroxymatairesinol (HMR) from the other lignan fraction compounds. 7. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, *V : tunnettu siitä, että - nestefraktio sisältää TMP-prosessista saatua : 25 prosessivettä, ja • · · · - lisäksi prosessivedestä erotetaan siihen dispergoituneet ainekset, kuten pienet partikkelit tai puuhartsi .···. suodattamalla, flotaatiolla tai muulla sopivalla mekaanisella tai fysikaalisfyysisellä menetelmällä. 30 •;;jProcess according to claim 1 or 2, characterized in that: - the liquid fraction contains: 25 process water from the TMP process, and - · · · - in addition, the dispersed substances such as small particles or wood resin are separated from the process water. by filtration, flotation, or any other suitable mechanical or physical-physical method. 30 • ;; j 8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu *·*·’ siitä, että dispergoituneet ainekset erotetaan ;· prosessivedestä ennen aromaattisten yhdisteiden erottamista. * · ·A process according to claim 7, characterized in that the dispersed materials are separated from the process water before the aromatic compounds are separated off. * · · 9. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että eluaatista erotetaan polysakkaridit, kuten 35 115978 hemiselluloosa, dialyysin, käänteisosmoosin, nanosuodatuksen, linkousprosessin tai muun sopivan, sinänsä tunnetun menetelmän avulla.Process according to Claim 3, characterized in that polysaccharides such as hemicellulose are separated from the eluate by dialysis, reverse osmosis, nanofiltration, a spinning process or any other suitable method known per se. 10. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ei-kuitupitoiset ainekset erotetaan puumateriaalista, jota käsitellään jauhimessa TMP- massan valmistusprosessissa.Process according to claim 1 or 2, characterized in that the non-fibrous materials are separated from the wood material which is processed in the refiner in the process of making TMP pulp. 11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että massasuspensio poistetaan jauhimen ensimmäisestä j auhamisvaiheesta, - massasuspensio syötetään uuttolaitteeseen, 15. uuttolaitteessa uutetaan ei-kuitupitoinen materiaali massasuspension puumateriaalifraktiosta massasuspension nestefraktioon, - massasuspensio poistetaan uuttolaitteesta, - uuttolaitteesta poistettu massasuspensio jaetaan korkean 20 sakeuden omaavaan massasuspensio-osaan ja liuososaan, joka liuososa sisältää massanvalmistusprosessissa käsiteltävästä puumateriaalista uutettuja kolloidisia ja * liuenneita ei-kuitupitoisia aineksia, ·;·· - kiinteä massasuspensio-osa syötetään jauhimen toiseen • 25 vaiheeseen, ja : - vesiliukoiset aromaattiset yhdisteet erotetaan .···. liuososasta.Method according to claim 10, characterized in that the pulp suspension is removed from the first refining step of the refiner, - the pulp suspension is fed to the extraction apparatus, a pulp suspension portion and a solution portion containing colloidal and * non-fibrous materials extracted from the wood material to be treated in the pulping process, ·; ·· - the solid pulp suspension portion is fed to the second • 25 stages of the refiner, and: - water-soluble aromatic compounds. part of the solution. 12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen menetelmä, tunnettu 30 siitä, että t * · - uuttolaitteeseen syötetty massa laimennetaan lisäämällä vettä joko uuttolaitteeseen tai laitteeseen syötettävään ··· massaan. *_ 35A method according to claim 11, characterized in that the pulp fed to the t * · - extractor is diluted by adding water to the · ··· pulp fed to either the extraction apparatus or the apparatus. * _ 35 13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että uuttolaitteeseen syötetty massasuspensio ' ’ laimennetaan sakeudesta noin 5 - 50 %, tyypillisesti 20 - 115578 40 %, tyypillisemmin 30 - 40 %, sakeuteen noin 0,5 - 20 %, tyypillisesti 0,5 - 15 %, tyypillisemmin 0,5 - 10 %, ja uuttolaitteesta poistettu massasuspensio jaetaan nesteosuuteen ja korkeasakeuksiseen massasuspensio-5 osuuteen, jonka sakeus on noin 5 - 50 %, tyypillisesti 20 - 40 %, tyypillisemmin 30 - 40 %.The method according to claim 12, characterized in that the pulp suspension '' fed to the extraction apparatus is diluted from a consistency of about 5 to 50%, typically 20 to 115578 40%, more typically 30 to 40%, to a consistency of about 0.5 to 20%, typically 0.5 15%, more typically 0.5-10%, and the pulp suspension removed from the extraction apparatus is divided into a liquid portion and a high consistency pulp suspension-5 portion having a consistency of about 5-50%, typically 20-40%, more typically 30-40%. 14. Patenttivaatimuksen 11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lignaanit, sisältäen hydroksimatairesinolin, 10 erotetaan nesteosuudesta.14. A method according to claim 11, characterized in that the lignans, including hydroxymatairesinol 10, are separated from the liquid portion. 15. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että puumateriaali syötetään jauhimeen hakkeena, jonka Canadian Standard Freeness (CSF) on > 300. 15Method according to claim 10, characterized in that the wood material is fed to the refiner in the form of chips having a Canadian Standard Freeness (CSF)> 300. 16. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että prosessissa, johon kuuluu mekaanisen massan valmistusprosesseja pH-tasolla, joka on > 7, nestefraktion pH: ta säädetään siten, että se on < 7, tyypillisesti 20 välillä 4 - 6, ennen vesiliukoisten aromaattisten yhdisteiden uuttamista puumateriaalista nestefraktioon.Process according to claim 1, characterized in that in the process involving mechanical pulping processes at a pH of> 7, the pH of the liquid fraction is adjusted to be <7, typically 20 to 4, before the water-soluble aromatic extracting the compounds from the wood material to the liquid fraction. : 17. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, ‘e·: tunnettu siitä, että mainittu nestefraktio erotetaan : 25 mainitusta puumateriaalista puristamalla. • · · 1 > i I „ 115978Process according to claim 1 or 2, characterized in that said liquid fraction is separated from: - said wood material by compression. • · · 1> i I „115978
FI20002519A 2000-11-16 2000-11-16 Process for the recovery of non-fibrous substances from wood material FI115978B (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20002519A FI115978B (en) 2000-11-16 2000-11-16 Process for the recovery of non-fibrous substances from wood material
PCT/FI2001/000990 WO2002040767A1 (en) 2000-11-16 2001-11-15 Method for recovering non-fibrous substances from wood material
EP01983623A EP1358384A1 (en) 2000-11-16 2001-11-15 Method for recovering non-fibrous substances from wood material
AU2002215068A AU2002215068A1 (en) 2000-11-16 2001-11-15 Method for recovering non-fibrous substances from wood material

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20002519 2000-11-16
FI20002519A FI115978B (en) 2000-11-16 2000-11-16 Process for the recovery of non-fibrous substances from wood material

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20002519A0 FI20002519A0 (en) 2000-11-16
FI20002519A FI20002519A (en) 2002-05-17
FI115978B true FI115978B (en) 2005-08-31

Family

ID=8559513

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20002519A FI115978B (en) 2000-11-16 2000-11-16 Process for the recovery of non-fibrous substances from wood material

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP1358384A1 (en)
AU (1) AU2002215068A1 (en)
FI (1) FI115978B (en)
WO (1) WO2002040767A1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI123107B (en) * 2005-10-31 2012-11-15 Metso Paper Inc Method and apparatus for removing extractives from a fibrous suspension
DE602007008591D1 (en) * 2007-11-27 2010-09-30 Innventia Ab Use of a wood hydrolyzate
AT519059B1 (en) 2016-09-02 2018-07-15 Andritz Ag Maschf Method for separating hemicelluloses from biomass digestion process water or spent alkalis

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO128074B (en) * 1972-04-25 1973-09-24 Papirind Forskningsinst
SE445051B (en) * 1980-04-10 1986-05-26 Sca Development Ab SET FOR MANUFACTURING MECHANICAL, MAINLY HEART-FREE CELLULOSAMASSA
SE8405128L (en) * 1984-10-15 1986-04-16 Kamyr Ab TREATMENT OF HOG EXCHANGE MASS

Also Published As

Publication number Publication date
EP1358384A1 (en) 2003-11-05
WO2002040767A1 (en) 2002-05-23
FI20002519A (en) 2002-05-17
AU2002215068A1 (en) 2002-05-27
FI20002519A0 (en) 2000-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Alekhina et al. Softwood kraft lignin for value-added applications: Fractionation and structural characterization
Koivula et al. Evaluation of various pretreatment methods to manage fouling in ultrafiltration of wood hydrolysates
US11377790B2 (en) Method for extracting biomass
EP1238139B1 (en) Method for the production of mechanical pulp
CZ20002531A3 (en) Dewatering of sludges deriving from paper industry
US11046790B2 (en) Method of producing hemicellulose extracts
FI115978B (en) Process for the recovery of non-fibrous substances from wood material
Jönsson Membranes for lignin and hemicellulose recovery in pulp mills
WO2004050983A1 (en) Method and system for treatment of wood chips
US4842688A (en) Method of removing macromolecular organic dissolved and colloidal material from wood processing industry effluents
CN109642394B (en) Method for separating hemicellulose from biomass pulping process water or waste liquid
Sitholé et al. DERESINATION OPTIONS IN SULPHITE PULPING.
Konn et al. Chemical reactions in chemimechanical pulping: material balances of wood components in a CTMP process
FI73016B (en) SAETT VID TILLVERKNING AV MEKANISK CELLULOSAMASSA.
US4812207A (en) Method of removing lignin from bleach plant effluents
FI68680C (en) FOERFARANDE FOER HARTSHALTSMINSKNING VID FRAMSTAELLNING AV CELLULOSAMASSOR UR LIGNOCELLULOSAMATERIAL
Strand The pH-dependent phase distribution of wood pitch components in papermaking processes
JP6521798B2 (en) Paper additive
WO2004029356A1 (en) Method for obtaining a fraction
FI123107B (en) Method and apparatus for removing extractives from a fibrous suspension
JP6075976B2 (en) Method for producing dissolved kraft pulp
FI12360U1 (en) Lignin fraction and lignin composition
Opedal Extractives in process water from compressive pre-treatment of chips in mechanical pulping
JP2024501377A (en) Method of manufacturing products made from wood
CA2986655C (en) A method and an apparatus for washing a crude lignin, a soluble carbohydrate containing fraction, a solid fraction and their use

Legal Events

Date Code Title Description
PC Transfer of assignment of patent

Owner name: CIBA SPECIALTY CHEMICALS HOLDING INC.

FG Patent granted

Ref document number: 115978

Country of ref document: FI

MM Patent lapsed