FI123309B - Process for making pulp and pulp - Google Patents
Process for making pulp and pulp Download PDFInfo
- Publication number
- FI123309B FI123309B FI20115341A FI20115341A FI123309B FI 123309 B FI123309 B FI 123309B FI 20115341 A FI20115341 A FI 20115341A FI 20115341 A FI20115341 A FI 20115341A FI 123309 B FI123309 B FI 123309B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- xylan
- pulp
- mixture
- process according
- extraction
- Prior art date
Links
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C9/00—After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
- D21C9/001—Modification of pulp properties
- D21C9/002—Modification of pulp properties by chemical means; preparation of dewatered pulp, e.g. in sheet or bulk form, containing special additives
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C9/00—After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
- D21C9/001—Modification of pulp properties
- D21C9/002—Modification of pulp properties by chemical means; preparation of dewatered pulp, e.g. in sheet or bulk form, containing special additives
- D21C9/004—Modification of pulp properties by chemical means; preparation of dewatered pulp, e.g. in sheet or bulk form, containing special additives inorganic compounds
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/63—Inorganic compounds
- D21H17/67—Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments
- D21H17/675—Oxides, hydroxides or carbonates
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/63—Inorganic compounds
- D21H17/70—Inorganic compounds forming new compounds in situ, e.g. within the pulp or paper, by chemical reaction with other substances added separately
Description
Menetelmä paperimassan valmistamiseksi ja paperimassa Keksinnön kohde 5 Keksinnön kohteena on menetelmä paperimassan valmistamiseksi. Keksinnön kohteena on lisäksi menetelmällä valmistettu paperimassa sekä menetelmällä valmistetun paperimassan käyttö paperin ja kartongin raaka-aineena.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a process for the production of paper pulp. The invention further relates to the use of the pulp produced by the process and to the use of the pulp produced by the process as a raw material for paper and board.
10 Keksinnön tausta PCC on kemiallisesti saostettua kalsiumkarbonaattia CaC03. Sitä voidaan valmistaa esimerkiksi poltetusta kalkista CaO, joka sammutetaan antamalla sen reagoida veden kanssa. Kun sammutusreaktion kautta saadun kalsium-15 hydroksidin Ca(OH)2 annetaan reagoida saostavan aineen, tyypillisesti hiilidioksidin C02, kanssa, syntyy saostettua kalsiumkarbonaattia (PCC, Precipitated Calcium Carbonate). Prosessiolosuhteita vaihtelemalla voidaan muuttaa esimerkiksi PCC:n kide- ja raemuotoa.BACKGROUND OF THE INVENTION PCC is a chemically precipitated calcium carbonate, CaCO 3. It can be prepared, for example, from burnt lime CaO, which is quenched by reacting it with water. When the Ca (OH) 2 of the calcium 15 hydroxide obtained by the quenching reaction is reacted with a precipitating agent, typically carbon dioxide CO 2, Precipitated Calcium Carbonate (PCC) is formed. By varying the process conditions, for example, the crystalline and granular form of PCC can be changed.
20 Kalsiumkarbonaatin saostaminen suoritetaan yleensä eräprosessina johtamalla hiilidioksidia kalsiumhydroksidi-vesilietteen eli kalkkimaidon joukkoon kalsiumkarbonaatin saostamiseksi. Saostettua kalsiumkarbonaattia (PCC) voidaan valmistaa myös jatkuvatoimisesti kuitu- tai vesivirtauksessa johtamalla virtaukseen kalkkimaitoa ja hiilidioksidia. Eräs menetelmä kalsiumkar-25 bonaatin saostamiseksi paperin kuituraaka-aineen joukkoon on esitetty eu-^ rooppalaisessa patentissa EP1297220.The precipitation of calcium carbonate is generally carried out in a batch process by introducing carbon dioxide into a calcium hydroxide aqueous slurry, i.e. milk of lime, to precipitate calcium carbonate. Precipitated calcium carbonate (PCC) can also be produced continuously in a stream of fiber or water by introducing lime milk and carbon dioxide into the stream. One method for precipitating calcium carbonate bona fate among a fibrous paper raw material is disclosed in European Patent EP1297220.
(M(M
ii
COC/O
o PCC:tä käytetään yleisesti paperin valmistuksessa sekä täyteaineena että c\j päällystyspigmenttinä mm. paperin monien ominaisuuksien, kuten optisten £ 30 ominaisuuksien ja painatusominaisuuksien, parantamiseksi. Täyteaineen li-PCC is commonly used in paper making both as a filler and as a coating pigment e.g. to improve many of the paper's features, including optical £ 30 and printing qualities. Additive filler
CLCL
säys mahdollistaa myös pienemmän kuituainesmäärän käytön paperinval-$ mistuksessa, minkä johdosta saavutetut kustannussäästöt ovat tyypillisesti tn selvästi suuremmat kuin täyteainelisäyksen aiheuttamat kustannukset. Ylei-° senä pyrkimyksenä onkin siksi lisätä mahdollisimman paljon täyteainetta pa- 35 perin valmistuksessa käytettävään kuitususpensioon. Täyteainepitoisuuden nostoa rajoittaa kuitenkin mm. paperin lujuusominaisuuksien heikkeneminen.The design also allows the use of a smaller amount of fiber in the papermaking process, whereby the resulting cost savings are typically significantly greater than the cost of the filler additive. Therefore, it is a general tendency to add as much filler as possible to the fiber suspension used in papermaking. However, the increase in filler content is limited by e.g. degradation of paper strength properties.
22
Jotta paperin täyteainemääriä voitaisiin nostaa selvästi, tulisi myös sideaineita lisätä kuitususpensioon huomattavia määriä. Sideaineet ovat kuitenkin tyypillisesti kalliita, minkä johdosta täyteainepitoisuuden nostaminen kustannustehokkaasti on osoittautunut vaikeaksi.In order to increase the filler amounts of paper clearly, binders should also be added to the fiber suspension in significant amounts. However, binders are typically expensive, which makes it difficult to raise the filler content cost-effectively.
55
Keksinnön Ivhvt yhteenvetoSummary of the Invention Ivhvt
Nyt esillä oleva keksintö esittää uuden ja keksinnöllisen menetelmän paperimassan valmistamiseksi. Lisäksi esitetään menetelmällä valmistettu paperi-10 massa sekä menetelmällä valmistetun paperimassan käyttö hienopaperin ja kartongin raaka-aineena.The present invention discloses a novel and inventive method for producing pulp. In addition, the paper pulp produced by the process and the use of the pulp produced by the process as a raw material for fine paper and board are disclosed.
Nyt esillä olevan keksinnön ansiosta on mahdollista valmistaa paperimassaa kustannustehokkaasti. Keksinnössä paperimassan valmistukseen käytettävät 15 raaka-aineet ovat hinnaltaan tyypillisesti edullisia, sillä keksinnön mukaisella menetelmällä valmistetussa paperimassassa on mahdollista käyttää kalliiden sideaineiden ja täyteaineiden sijasta edullisia lisäaineita, eli natriumhydroksi-dia (NaOH), hiilidioksidia (C02) ja kalsiumhydroksidia (Ca(OH)2). Uusi keksintö mahdollistaa uuden paperimassan valmistusmenetelmän, joka mene-20 telmällä valmistettu paperimassa käsittää sekä täyteainetta, sideainetta että kuitumateriaalia.The present invention makes it possible to produce paper pulp in a cost-effective manner. The raw materials used to make the pulp in the invention are typically inexpensive because it is possible to use inexpensive additives, such as sodium hydroxide (NaOH), carbon dioxide (CO 2) and calcium hydroxide (Ca (2)) instead of expensive binders and fillers. ). The present invention provides a novel process for the production of paper pulp which comprises both a filler, a binder and a fibrous material.
Keksinnön mukainen menetelmä käsittää yhden tai useamman alla luetelluista vaiheista: 25 - uutetaan ksylaania natriumhydroksidin avulla selluloosakuiduista uuttoliuokseen, o ^ - saostetaan uuttoliuoksessa olevaa ksylaania hiilidioksidin avulla,The process according to the invention comprises one or more of the steps listed below: - xylan is extracted from the cellulose fibers into the extraction solution with sodium hydroxide, - extraction of the xylan in the extraction solution with carbon dioxide,
COC/O
0 - lisätään seokseen kalsiumhydroksidia kalsiumkarbonaatin 01 saostami seksi £ 30 - poistetaan natriumhydroksidia seoksesta (pestään ja saostetaan0 - Add calcium hydroxide to the mixture to precipitate calcium carbonate 01 £ 30 - Remove sodium hydroxide from the mixture (Wash and precipitate
CLCL
seosta), ja $ - kierrätetään seoksesta poistettua natriumhydroksidia takaisinof the mixture), and $ - recycle the sodium hydroxide removed from the mixture
LOLO
esimerkiksi ksylaanin uuttamisvaiheeseen.for example, the xylan extraction step.
δ C\l 35 Uuttamisessa käytetyn natriumhydroksidin ansiosta ksylaania saadaan liukenemaan uuttoliuokseen riittävässä määrin ja selvästi paremmin verrattuna 3 esimerkiksi ksylaanin liuotukseen kalsiumhydroksidin avulla. Tämän ansiosta keksinnössä käytettävä lehtipuusellu, josta ksylaania uutetaan, voi olla jauhamatonta tai vähän jauhettua kemiallisesti kuidutettua puukuitua. Erään esimerkin mukaan mainitun kemiallisesti kuidutetun lehtipuukuidun SR 5 (Schopper-Riegler)-luku on välillä 10-40, esimerkiksi välillä 15-30.δ C \ l 35 Due to the sodium hydroxide used in the extraction, xylan is sufficiently solubilized in the extraction solution and significantly better compared to, for example, the dissolution of xylan with calcium hydroxide. As a result, the hardwood pulp used in the invention from which xylan is extracted may be non-pulverized or slightly pulverized chemically fibrous wood fiber. According to one example, said chemically fiberized hardwood SR 5 (Schopper-Riegler) has a number between 10 and 40, for example between 15 and 30.
Keksinnön mukaisella menetelmällä valmistettua, ksylaania ja saostettua kal-siumkarbonaattia sisältävää valkaistua koivumassaa voidaan käyttää esimerkiksi paperin ja kartongin raaka-aineena, edullisesti hienopaperin raaka-ai-10 neena.The bleached birch pulp containing xylan and precipitated calcium carbonate produced by the process of the invention can be used, for example, as a raw material for paper and board, preferably as a raw material for fine paper.
Keksinnön mukainen menetelmä paperimassan valmistamiseksi on esitetty patenttivaatimuksessa 1. Keksinnön mukainen paperimassa on esitetty patenttivaatimuksessa 8. Keksinnön mukainen paperimassan käyttö on esitetty 15 patenttivaatimuksissa 9 ja 10.The process for producing the pulp according to the invention is disclosed in claim 1. The pulp according to the invention is disclosed in claim 8. The use of the pulp according to the invention is disclosed in claims 9 and 10.
Keksinnön mukaisella menetelmällä on mahdollista saavuttaa useita etuja. Seuraavassa on esitelty joitain etuja, joita on mahdollista saavuttaa keksinnön mukaista menetelmää käyttämällä.The process according to the invention provides several advantages. The following are some of the advantages that may be achieved by using the process of the invention.
20 - Keksinnön mukainen ratkaisu mahdollistaa paperimassan bulkkipoten-tiaalin nostamisen, sillä keksinnön mukaisessa menetelmässä tapahtuva ksylaanin määrän väheneminen kuidun sisäosista nostaa tyypillisesti mainitusta paperimassasta valmistetun tuotteen bulkkia verrat- 25 tuna tyypillisesti käytettyihin menetelmiin paperimassan valmistamiin seksi.20 - The solution of the invention makes it possible to increase the bulk potential of the pulp, since the reduction in the amount of xylan from the inner fibers of the process according to the invention typically increases the bulk of the product made from said pulp compared to the methods used to produce pulp.
o ^ - Keksinnön mukainen ratkaisu mahdollistaa myös paperimassanThe solution according to the invention also enables paper pulp
COC/O
9 lujuuspotentiaalin noston, sillä kuitujen ksylaanin siirtäminen kuidun c\i sisäosista kuidun ulkopuolelle, edullisesti kuidun pintaan, parantaa £ 30 tyypillisesti mainituista kuiduista muodostetun tuotteen lujuusominai-9 increasing the strength potential, since transferring the xylan of the fibers from the inner parts of the fiber to the outside of the fiber, preferably to the surface of the fiber, improves the strength characteristics of the product typically formed from said fibers.
CLCL
suuksia verrattuna tyypillisesti paperimassan valmistuksessa käytet-$ tyihin menetelmiin.In comparison with those typically used in the manufacture of paper pulp.
LOLO
- Keksinnön mukaisella menetelmällä on myös mahdollista parantaa ° saostetun kalsiumkarbonaatin sitoutumista sekä retentiota massasus- 35 pensiossa olevan ksylaanin ansiosta.The process of the invention also makes it possible to improve the binding and retention of the precipitated calcium carbonate by means of xylan in a pulp suspension.
4 - Keksintö mahdollistaa myös halvan, kuiduissa luonnollisesti olevan sideaineen käytön korvaamaan kalliita synteettisiä sideaineita.4 - The invention also makes it possible to use a cheap binder naturally present in the fibers to replace expensive synthetic binders.
- Keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukainen natriumhydroksidin kierrätettävyys uudelleenkäyttöön tuo lisäetuja 5 keksinnön mukaiseen menetelmään.The recyclability of the sodium hydroxide according to a preferred embodiment of the invention provides additional advantages to the process according to the invention.
- Keksintö mahdollistaa nk. yhdistelmä-massan valmistamisen, eli sellaisen paperimassan valmistamisen, joka sisältää valmiiksi kaikki tärkeimmät paperin pääraaka-aineet, eli toisin sanoen täyteaineen, kuitumateriaalin sekä sideaineen.The invention makes it possible to produce a so-called composite pulp, that is to say, a paper pulp which contains all the main paper raw materials, i.e., filler, fibrous material and binder.
1010
Piirustusten kuvausDescription of the drawings
Seuraavassa keksintöä selostetaan tarkemmin viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossa 15 kuva 1 esittää erään suoritusmuodon mukaisen järjestelmän paperimassan valmistamiseksi.In the following, the invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawing, in which Figure 1 shows a system for producing pulp according to an embodiment.
Keksinnön yksityiskohtainen kuvaus 20 Tässä hakemuksessa viitataan kuvaan 1, jossa on käytetty seuraavia viitenumerolta: 1 lehtipuun kemiallisesti kuidutettuja valkaistuja selluloosakuituja, 25 2 mm. valkaistuja selluloosakuituja ja liuennutta ksylaania käsittäväDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION In this application, reference is made to Figure 1, which uses the following reference numerals: 1 Bleached cellulose fibers, chemically fiberized from hardwood, 25 mm. comprising bleached cellulosic fibers and dissolved xylan
CMCM
i- seos, o ^ 3 mm. valkaistuja selluloosakuituja ja saostunutta ksylaania käsittäväi- seos, o ^ 3 mm. comprising bleached cellulosic fibers and precipitated xylan
COC/O
9 seos, c\j 4 mm. valkaistuja selluloosakuituja, saostunutta ksylaania ja saostunutta g 30 kalsiumkarbonaattia käsittävä seos,9 alloy, c \ j 4 mm. a blend of bleached cellulose fibers, precipitated xylan and precipitated g 30 calcium carbonate,
CLCL
5 alkaliuutto, $ 6 ksylaanin saostaminen, tn 7 kalsiumkarbonaatin saostaminen, ° 8 massan pesu ja saostus, ja 35 10 paperimassa.5 alkali extraction, $ 6 xylan precipitation, tn 7 calcium carbonate precipitation, ° 8 pulp washing and precipitation, and 35 10 pulp.
5 Tässä hakemuksessa termillä paperimassa 10 tarkoitetaan seosta, joka sisältää saostettua kalsiumkarbonaattia (PCC) täyteaineena, ksylaania sideaineena ja lehtipuusta peräisin olevia kemiallisesti kuidutettuja selluloosa-kuituja kuituraaka-aineena. Edullisimmin paperimassan kuituraaka-aine kä-5 sittää koivusta peräisin olevia, kemiallisesti kuidutettuja ja valkaistuja sellu-loosakuituja, sillä koivussa on erityisen suuri ksylaanipitoisuus. Kuituraaka-aineena käytetyt kemiallisesti kuidutetut selluloosakuidut 1 on voitu valmistaa ja valkaista tunnetun tekniikan mukaisella menetelmällä. Keksinnön mukainen paperimassa on edullisesti paperin tai kartongin raaka-ainetta, edulli-10 simmin hienopaperin raaka-ainetta.In this application, the term "pulp 10" refers to a mixture containing precipitated calcium carbonate (PCC) as a filler, xylan as a binder and chemically fiberized cellulose fibers from hardwood as a fiber raw material. Most preferably, the pulp fibrous raw material comprises chemically fiberized and bleached cellulose fibers from birch, since birch has a particularly high xylan content. Chemically fiberized cellulose fibers 1 used as a fiber feedstock may have been prepared and bleached by a technique known in the art. Preferably, the pulp according to the invention is a raw material of paper or paperboard, more preferably 10 raw materials of fine paper.
Termillä selluloosakuitu tarkoitetaan lehtipuusellu-, erityisesti koivusellu-kuituja, jotka selluloosakuidut on toisin sanoen valmistettu lehtipuusta kemiallisella massanvalmistusmenetelmällä.By the term cellulosic fiber is meant hardwood pulp, especially birch pulp, which in other words is made from hardwood by a chemical pulping process.
1515
Ksylaania esiintyy luonnostaan mm. lehtipuun selluloosakuitujen sisäosissa. Ksylaani toimii luonnostaan hyvänä sideaineena, minkä vuoksi ksylaanin siirtäminen mainittujen kuitujen sisäosista kuitujen pinnoille ja/tai kuitusus-pensioon lisää mainituista kuiduista muodostuneen tuotteen lujuusominai-20 suuksia.Xylan naturally occurs in e.g. Inside the hardwood cellulose fibers. Xylan is inherently a good binder, therefore transferring xylan from the interior of said fibers to the fiber surfaces and / or the fiber suspension increases the strength properties of the product formed from said fibers.
Keksinnön mukaiset selluloosakuidut 1 voivat käsittää jauhamattomia, vähän jauhettuja, ja/tai pitkälle jauhettuja selluloosakuituja. Erään edullisen esimerkin mukaan kuituraaka-aineena käytetyn selluloosamassan SR (Schopper-25 Riegler)-luku on välillä 10-40, esimerkiksi välillä 15-30. Käytettäessä vähän jauhettuja selluloosakuituja kuituraaka-aineena, kuituraaka-aineen valmistus-^ kustannukset tyypillisesti pienenevät verrattuna pidemmälle jauhettuihin sei-The cellulose fibers 1 according to the invention may comprise non-milled, low-milled and / or highly-milled cellulose fibers. According to a preferred example, the cellulosic pulp SR (Schopper-25 Riegler) used as the fiber raw material has a number between 10 and 40, for example between 15 and 30. When using low-milled cellulosic fibers as a fiber raw material, the cost of manufacturing the fiber raw material is typically reduced compared to more milled cellulose fibers.
COC/O
o luloosakuituihin. Tämä johtuu pienentyneistä jauhatuskustannuksista. Erään c\j edullisen esimerkin mukaan selluloosakuitujen jauhatusaste määritellään g 30 valmistuvan paperimassan tavoitteena olevien ominaisuuksien mukaan.o lulose fibers. This is due to reduced milling costs. According to a preferred example, the degree of refining of the cellulosic fibers is determined according to the desired properties of the g pulp being produced.
$ Erään edullisen esimerkin mukaan keksinnön mukaisen paperimassan val in mistaminen suoritetaan integroituna sellutehtaan yhteyteen, δAccording to a preferred example, the preparation of the pulp according to the invention is carried out integrated with the pulp mill, δ
CMCM
35 Keksinnön mukainen menetelmä sisältää yhden tai useamman seuraavista vaiheista: 6 - Massan alkaliuutto 5, jossa uutetaan ksylaania natriumhydroksidin avulla selluloosakuiduista 1 uuttoliuokseen.The process according to the invention comprises one or more of the following steps: 6 - Alkaline pulping extraction 5, whereby xylan is extracted with sodium hydroxide from cellulose fibers to 1 extraction solution.
- Ksylaanin saostaminen 6, jossa vaiheessa saostetaan uuttoliuoksessa olevaa ksylaania hiilidioksidin avulla.- Xylan precipitation 6, in which step xylan in the leach solution is precipitated with carbon dioxide.
5 - Kalsiumkarbonaatin saostaminen 7, jossa vaiheessa lisätään seok seen kalsiumhydroksidia kalsiumkarbonaatin saostamiseksi, - Massaseoksen pesu ja saostus 8, jossa vaiheessa poistetaan natrium-hydroksidia seoksesta. Saostuksessa voidaan käyttää esimerkiksi suodinta. Pesu ja/tai saostus kierroksia voi olla yksi tai useampi. Tä- 10 män vaiheen aikana muodostuneesta seoksesta poistetaan natrium- hydroksidia.5 - Precipitation of calcium carbonate 7, at which step calcium hydroxide is added to the mixture to precipitate calcium carbonate, - Washing of the mass mixture and precipitation 8, at which step sodium hydroxide is removed from the mixture. For example, a filter may be used for precipitation. The washing and / or precipitation cycles may be one or more. Sodium hydroxide is removed from the mixture formed during this step.
- Ainakin yhden pesu ja saostus 8 vaiheen aikana muodostuneen suodoksen kierrätyskäsittely. Tällöin kierrätetään seoksesta poistettua natriumhydroksidia takaisin esimerkiksi ksylaanin uuttamisvaiheeseen.- Recycling treatment of at least one filtrate formed during washing and precipitation in 8 steps. The sodium hydroxide removed from the mixture is then recycled back to the xylan extraction step, for example.
1515
Massan alkaliuutossa 5 valkaistuja selluloosakuituja 1 uutetaan natriumhyd-roksidilla ksylaanin liuottamiseksi mainituista kuiduista uuttoliuokseen. Uutto voidaan suorittaa esimerkiksi mainittujen valkaistujen selluloosakuitujen 1 viimeisen valkaisuvaiheen yhteydessä tai sen jälkeen. Erään edullisen esi-20 merkin mukaan uutto suoritetaan kuitujen ollessa noin 10 % sakeudessa, esimerkiksi 3-25 % sakeudessa. Erään esimerkin mukaan uutto suoritetaan 3-5 % kuitusakeudessa. Erään esimerkin mukaan uutto suoritetaan 5-15 % kuitusakeudessa.In pulp alkali extraction 5, bleached cellulose fibers 1 are extracted with sodium hydroxide to dissolve xylan from said fibers in the extraction solution. The extraction may be carried out, for example, during or after the final bleaching step of said bleached cellulose fibers. According to a preferred pre-20 example, the extraction is carried out at a fiber consistency of about 10%, for example 3-25% consistency. According to one example, the extraction is carried out at a fiber consistency of 3-5%. According to one example, the extraction is carried out at a fiber consistency of 5-15%.
25 Edullisesti uutto suoritetaan 0.25 - 1.25 M natriumhydroksidilla (NaOH), edul-lisemmin 0.5 - 1.0 M natriumhydroksidilla. Erään edullisen esimerkin mukaan ^ uuttoaika on huoneenlämpötilaa käytettäessä noin tunnin. Uuton jälkeenPreferably, the extraction is performed with 0.25-1.25 M sodium hydroxide (NaOH), more preferably 0.5-1.0 M sodium hydroxide. According to a preferred example, the extraction time at room temperature is about one hour. After the extraction
COC/O
o muodostuneen seoksen 2 pH voi olla esimerkiksi välillä n. 12-13.The pH of the resulting mixture 2 can be, for example, between about 12 and 13.
CMCM
g 30 Keksinnön mukaisen uuton 5 yhteydessä ksylaania liukenee lehtipuu- kuiduista uuttoliuokseen. Tällöin ksylaania liukenee myös kuitujen sisäosista, $ millä on edullinen vaikutus massasta valmistettavan tuotteen huikkiin. EräänIn connection with the extraction 5 according to the invention, the xylan is soluble from hardwood fibers in the extraction solution. In this case, the xylan will also dissolve from the interior of the fibers, which has a beneficial effect on the mass of the article made from the pulp. According to one
LOLO
edullisen esimerkin mukaan ksylaanin uuttamista jatketaan kunnes 2-100 ° %:ia, edullisemmin 5 - 50 %:ia tai 5-25 %:ia kuidussa olevasta ksylaanista on 35 uutettu kuiduista uuttoliuokseen.according to a preferred example, the xylan extraction is continued until 2-100 °, more preferably 5-50% or 5-25% of the xylan in the fiber is extracted from the fibers to the extraction solution.
77
Ksylaanin saostaminen 6, jossa vaiheessa ksylaania saostuu tyypillisesti valkoiseksi polymeeriksi, tapahtuu lisäämällä kaasumaista hiilidioksidia uuton jälkeiseen kuitususpensioon 2. Tällöin liuenneessa muodossa olevasta ksy-laanista muodostuu saostunutta ksylaania. Lisäksi reaktion seurauksena 5 muodostuu natriumkarbonaattia seuraavasti: 2 NaOH + C02 (g) -> Na2C03 (aq) + H20.Xylan precipitation 6, at which point xylan typically precipitates to a white polymer, occurs by the addition of gaseous carbon dioxide to the post-extraction fiber suspension 2. The xylan in dissolved form then forms a precipitated xylan. In addition, the reaction results in the formation of sodium carbonate as follows: 2 NaOH + CO 2 (g) -> Na 2 CO 3 (aq) + H 2 O.
Ksylaanin saostamisessa käytetyn hiilidioksidin puhtausaste on sopivimmin 10 välillä 10-100 %:ia. Hiilidioksidia lisätään sopivasti, kunnes seoksen pH on välillä 7,5 - 10 . Erään esimerkin mukaan ksylaanin saostamista tehostetaan lisäämällä seokseen saostusta tehostavaa komponenttia.The carbon dioxide used to precipitate the xylan preferably has a purity between 10 and 100%. Carbon dioxide is suitably added until the pH of the mixture is between 7.5 and 10. In one example, the precipitation of the xylan is enhanced by the addition of a precipitation enhancing component to the mixture.
Kalsiumkarbonaatin saostaminen 7 suoritetaan kalsiumhydroksidin avulla. 15 Kalsiumhydroksidin lisääminen kuitususpensioon paitsi saostaa kalsium-karbonaattia myös muuttaa ksylaanin saostamisen yhteydessä muodostunutta natriumkarbonaattia natriumhydroksidiksi. Reaktio, jossa kalsiumhyd-roksidi reagoi muodostuneen natriumkarbonaatin kanssa siten, että lopputuotteena saadaan saostunutta kalsiumkarbonaattia (PCC) sekä natriumhyd-20 roksidia on seuraava:The precipitation of the calcium carbonate 7 is carried out with the aid of calcium hydroxide. Addition of calcium hydroxide to the fiber suspension not only precipitates calcium carbonate but also converts the sodium carbonate formed during the precipitation of xylan to sodium hydroxide. The reaction of calcium hydroxide with the formed sodium carbonate to form precipitated calcium carbonate (PCC) and sodium hydroxide is as follows:
Na2G03 + Ca(OH)2 -> 2 NaOH + CaC03Na2G03 + Ca (OH) 2 → 2 NaOH + CaCO3
Natriumkarbonaatin ja kalsiumhydroksidin reaktion seurauksena muodostu-25 neen natriumhydroksidin vaikutuksesta johtuen muodostunut saostunutta ^ kalsiumkarbonaattia, saostunutta ksylaania sekä kuituja sisältävä massaseos ^ 4 on tyypillisesti hyvin emäksinen (pH tyypillisesti > 13).The precipitated calcium carbonate, precipitated xylan and fiber-containing pulp mixture resulting from the reaction of sodium carbonate with calcium hydroxide typically have a very basic pH (typically> 13).
oh o c\j Reaktio-olosuhteet joilla voidaan vaikuttaa PCC:n partikkelien kokoon ja laa- £ 30 tuun (mm. lämpötila, pH, aika, väkevyys) määritellään sopivimmin siten, ettäThe reaction conditions under which the particle size and quality of the PCC (including temperature, pH, time, concentration) can be influenced are preferably determined by:
CLCL
saavutetaan haluttu, ennalta määritelty PCC:n partikkelikokoja -muoto.achieving the desired predefined particle size shape of PCC.
sj-SJ
OOOO
tntn
Kalsiumkarbonaatin saostamisen jälkeen massaseos 4 sakeutetaan ja pes-° tään 8. Sakeutuksen ja pesun 8 yhteydessä pyritään tyypillisesti retentoi- 35 maan mahdollisimman suuri määrä PCC:tä sakeutettavaan sulppuun. Erään 8 edullisen esimerkin mukaan massaseoksen suodatus ja sen seurauksena tapahtuva sakeutus tapahtuu suotimella ja/tai suppilossa.After precipitation of the calcium carbonate, the pulp mixture 4 is thickened and washed 8. Typically, during thickening and washing 8, the greatest amount of PCC is retained in the stock to be thickened. According to one of the 8 preferred examples, the filtration of the pulp mixture and the resulting thickening is carried out by means of a filter and / or a funnel.
Erään edullisen esimerkin mukaan sakeutuksen ja pesun 8 yhteydessä mas-5 saseos 4 pestään liuoksella, kuten esimerkiksi vedellä, ainakin kerran, edullisemmin ainakin kaksi tai ainakin kolme kertaa. Tällöin erään edullisen esimerkin mukaan ainakin osa muodostuvista suodoksista otetaan talteen. So-pivimmin talteen otetut suodokset tai ainakin osa niistä kierrätetään. Tyypillisesti erityisesti ensimmäiset pesusuodokset käsittävät väkevää natriumhyd-10 roksidia ja niiden pH voi olla esimerkiksi n. 13. Erään edullisen esimerkin mukaan massaseoksen pesua liuoksella jatketaan, kunnes pH on lähellä neutraalia.According to a preferred example, during thickening and washing 8, the mas-5 mixture 4 is washed with a solution such as water at least once, more preferably at least two or at least three times. Here, according to a preferred example, at least part of the filtrates formed are recovered. Most preferably, the recovered filtrates, or at least some of them, are recycled. Typically, especially the first wash filtrates comprise concentrated sodium hydroxide and may have a pH of, for example, about 13. According to a preferred example, the pulp mixture is washed with the solution until the pH is near neutral.
Prosessista talteen kerätty natriumhydroksidipitoinen suodos voidaan käyttää 15 uudestaan esimerkiksi ksylaanin uuttamiseen, tai se voidaan ohjata johonkin toiseen prosessiin, tai se voidaan kerätä talteen muuta jatkokäyttöä varten. Mainittu prosessista talteen kerätty suodos voidaan käsitellä natriumhydrok-sidin puhtausasteen lisäämiseksi.The sodium hydroxide-containing filtrate recovered from the process may be reused for, for example, xylan extraction, or may be recycled to another process, or may be recovered for further use. Said filtrate recovered from the process may be treated to increase the purity of the sodium hydroxide.
20 Keksinnössä on oleellista, että ksylaania ei pyritä poistamaan missään vaiheessa valmistettavasta massasuspensiosta, vaan selluloosakuiduista uutetun ksylaanin annetaan jäädä uuttoliuokseen selluloosakuitujen yhteyteen. Tällöin saostettaessa ksylaania massasuspensiossa, ksylaanin on mahdollista kiinnittyä samalla kuitujen pinnalle. Ksylaanin saostaminen hiilidioksidilla 25 suoritetaan siten, että saostusvaihe 6 aloitetaan vahvasti emäksisessä uutto-liuoksessa. Saostamisen edetessä uuttoliuoksen pH pienenee hiilidioksidi-^ lisäyksen ansiosta. Sopivimmin seoksen pH pidetään emäksisenä (pH > 7)It is essential in the invention that xylan is not attempted to be removed at any stage from the pulp suspension, but that xylan extracted from cellulosic fibers is allowed to remain in the extraction solution in association with the cellulosic fibers. Thereby, when the xylan is precipitated in the pulp suspension, it is possible for the xylan to adhere to the surface of the fibers at the same time. The precipitation of the xylan with carbon dioxide 25 is carried out by starting the precipitation step 6 in a strongly basic extraction solution. As the precipitation proceeds, the pH of the extraction solution decreases due to the addition of carbon dioxide. Preferably, the pH of the mixture is kept basic (pH> 7)
COC/O
o koko ksylaanin saostamisen ajan.o throughout the precipitation of xylan.
CMCM
g 30 Ksylaanin saostusvaihetta seuraa kalsiumkarbonaatin saostusvaihe 7, jossag 30 The xylan precipitation step is followed by a calcium carbonate precipitation step 7 where
CLCL
vaiheessa 7 seokseen lisätään kalsiumhydroksidia. Myös kalsiumhydroksidi-$ lisäys suoritetaan koko kuitususpension sekaan. Tällöin kuitususpensioon, LT) joka sisältää mm. selluloosakuituja sekä saostettua ksylaania, saostuu kal-cm siumkarbonaattia. Keksinnön mukaisen menetelmän ansiosta kalsiumkarbo- 35 naattia saostuu myös kuitujen pinnoille. Tällöin massaseokseen edellisessä 9 vaiheessa uutettu sekä saostettu ksylaani voi toimia sideaineena kalsiumkar-bonaatti-partikkeleille.in step 7, calcium hydroxide is added to the mixture. Addition of calcium hydroxide is also carried out throughout the fiber suspension. In this case, a fiber suspension (LT) containing e.g. cellulose fibers, and precipitated xylan, precipitates from calcium-cm 2 of silicon carbonate. Due to the process of the invention, calcium carbonate also precipitates on the fiber surfaces. The xylan extracted and precipitated in the previous 9 steps of the pulp mixture can then act as a binder for the calcium carbonate particles.
Erään edullisen esimerkin mukaan keksinnön mukaisella menetelmällä val-5 mistettua paperimassaa käytetään paperin tai kartongin raaka-aineena, sopi-vimmin hienopaperin raaka-aineena.According to a preferred example, the pulp produced by the process of the invention is used as a raw material for paper or board, most preferably as a raw material for fine paper.
Nyt esitetyn keksinnön mukaisella menetelmällä on mahdollista valmistaa kustannustehokkaasti mm. hienopaperin raaka-aineeksi sopiva paperimassa, 10 joka sisältää ainakin selluloosakuituja, täyteainetta ja sideainetta. Keksinnön mukaisessa ratkaisussa sideaineena käytetään prosessissa luontaisesti mukana olevaa ksylaania, joka keksinnön mukaisen menetelmän ansiosta saadaan tehokkaasti käyttöön. Tämän ansiosta on mahdollista nostaa täyteaine-pitoisuutta kustannustehokkaasti, siten että kustannukset pysyvät tyypillisesti 15 pienempinä kuin esimerkiksi käytettäessä erillisiä, kalliita synteettisiä liimoja.With the method of the present invention, it is possible to produce, e.g. a pulp suitable for use as a raw material for fine paper containing at least cellulosic fibers, a filler and a binder. In the solution according to the invention, the xylan naturally present in the process is used as a binder, which is effectively used by the process according to the invention. This makes it possible to increase the filler content in a cost-effective manner so that the cost typically remains lower than, for example, using separate, expensive synthetic adhesives.
Keksintö ei rajoitu pelkästään kuvassa 1 ja edellä olevassa selostuksessa esitettyihin esimerkkeihin, vaan sen sijaan keksinnölle on tyypillistä se, mikä on esitetty seuraavissa patenttivaatimuksissa.The invention is not limited to the examples set forth in Figure 1 and the foregoing description, but instead is characterized by what is set forth in the following claims.
2020
OJOJ
δ cv oo cp I'--δ cv oo cp I '-
C\JC \ J
XX
cccc
CLCL
00 uo δ00 uo δ
(M(M
Claims (10)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20115341A FI123309B (en) | 2011-04-08 | 2011-04-08 | Process for making pulp and pulp |
PCT/FI2012/050324 WO2012136887A2 (en) | 2011-04-08 | 2012-03-30 | A method for manufacturing paper pulp, and paper pulp |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20115341 | 2011-04-08 | ||
FI20115341A FI123309B (en) | 2011-04-08 | 2011-04-08 | Process for making pulp and pulp |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI20115341A0 FI20115341A0 (en) | 2011-04-08 |
FI20115341A FI20115341A (en) | 2012-10-09 |
FI123309B true FI123309B (en) | 2013-02-15 |
Family
ID=43919663
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI20115341A FI123309B (en) | 2011-04-08 | 2011-04-08 | Process for making pulp and pulp |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
FI (1) | FI123309B (en) |
WO (1) | WO2012136887A2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FI126212B (en) * | 2012-03-27 | 2016-08-15 | Upm Kymmene Corp | Process and system for isolating xylan from plant material |
EP3721010B1 (en) * | 2017-12-04 | 2024-02-14 | UPM-Kymmene Corporation | A method for manufacturing pulp precursor material for compounding applications and products thereof |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FI100729B (en) * | 1995-06-29 | 1998-02-13 | Metsae Serla Oy | Filler used in papermaking and method of making the filler |
US6464827B1 (en) * | 2000-11-28 | 2002-10-15 | Praxair Technology, Inc. | Method of digesting wood with an alkaline liquor by adding an acidic agent to precipitate dissociated lignin |
-
2011
- 2011-04-08 FI FI20115341A patent/FI123309B/en not_active IP Right Cessation
-
2012
- 2012-03-30 WO PCT/FI2012/050324 patent/WO2012136887A2/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI20115341A0 (en) | 2011-04-08 |
WO2012136887A3 (en) | 2012-12-06 |
FI20115341A (en) | 2012-10-09 |
WO2012136887A2 (en) | 2012-10-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI529279B (en) | Process for the production of nano-fibrillar cellulose suspensions and the suspensions thus obtained | |
JP2840982B2 (en) | Papermaking method and paper obtained by the method | |
US7052578B2 (en) | Process employing magnesium hydroxide in peroxide bleaching of mechanical pulp | |
EP2798012B1 (en) | Use of precipitated carbonate in the manufacture of a fibre product | |
WO2014041251A1 (en) | Method of producing dissolving pulp, dissolving pulp and use of method | |
SK87293A3 (en) | Method for fiber loading a chemical compound | |
EP2639351A1 (en) | Retention of cellulose fibres | |
WO2011042607A1 (en) | A method for precipitating calcium carbonate and xylan, a product prepared by the method, and its use | |
US11193241B2 (en) | Method of producing a filler | |
CN111826991A (en) | Production process of high-strength corrugated paper | |
US2599094A (en) | Cellulosic fibrous calcium silicate pigment, a method of making it and a sheet of paper containing it | |
CN102817282B (en) | Pulp, pulp manufacturing method, body paper and papermaking method | |
EP3604671B1 (en) | Method for manufacturing inorganic particle composite fiber sheet | |
FI123309B (en) | Process for making pulp and pulp | |
US2599091A (en) | Forming pigment in cellulose fiber and paper containing the pigmented fiber | |
JPH10511746A (en) | Bleaching of filler-containing paper | |
KR20180113360A (en) | Preparation method of filler using micro-cellulose and calcium compound and paper containing filler prepared by the same | |
CN103147347A (en) | Preparation method of composite filler for improving paper formation performance and method for preparing paper by using composite filler | |
Mousavipazhouh et al. | Encapsulation of precipitated calcium carbonate fillers using carboxymethyl cellulose/polyaluminium chloride: Preparation and its influence on mechanical and optical properties of paper | |
CA2873716C (en) | A method and a system for isolating xylan from plant material, as well as xylan, calcium carbonate, and cellulose fibre | |
CN115768947A (en) | Surface mineralized organic fibre and its preparing process | |
JP2003504534A (en) | Method for removing hazardous substances in process liquids | |
EP2781651B1 (en) | Process for fiber loading | |
US8906201B2 (en) | Use of acidic water in the manufacture of paper | |
CN104018395B (en) | A kind of filler mixed liquor and preparation method thereof, the manufacture method of paper |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG | Patent granted |
Ref document number: 123309 Country of ref document: FI Kind code of ref document: B |
|
MM | Patent lapsed |