FI59274B - Klorfri flerstegsblekning av cellulosa - Google Patents
Klorfri flerstegsblekning av cellulosa Download PDFInfo
- Publication number
- FI59274B FI59274B FI69873A FI69873A FI59274B FI 59274 B FI59274 B FI 59274B FI 69873 A FI69873 A FI 69873A FI 69873 A FI69873 A FI 69873A FI 59274 B FI59274 B FI 59274B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- bleaching
- cellulose
- peroxide
- process according
- steps
- Prior art date
Links
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 claims description 61
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 46
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims description 42
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims description 41
- KFSLWBXXFJQRDL-UHFFFAOYSA-N Peracetic acid Chemical compound CC(=O)OO KFSLWBXXFJQRDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 40
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 claims description 31
- 239000007844 bleaching agent Substances 0.000 claims description 18
- 150000004965 peroxy acids Chemical class 0.000 claims description 17
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 8
- 238000010790 dilution Methods 0.000 claims description 8
- 239000012895 dilution Substances 0.000 claims description 8
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 7
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 5
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 4
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims description 4
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000010411 cooking Methods 0.000 claims description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 3
- 239000002609 medium Substances 0.000 claims description 3
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 claims description 2
- CZPZWMPYEINMCF-UHFFFAOYSA-N propaneperoxoic acid Chemical compound CCC(=O)OO CZPZWMPYEINMCF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- PFUVRDFDKPNGAV-UHFFFAOYSA-N sodium peroxide Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][O-] PFUVRDFDKPNGAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000001451 organic peroxides Chemical class 0.000 claims 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 claims 1
- 150000004967 organic peroxy acids Chemical class 0.000 claims 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims 1
- CIHOLLKRGTVIJN-UHFFFAOYSA-N tert‐butyl hydroperoxide Chemical compound CC(C)(C)OO CIHOLLKRGTVIJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 235000010980 cellulose Nutrition 0.000 description 33
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 21
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 14
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 12
- OSVXSBDYLRYLIG-UHFFFAOYSA-N dioxidochlorine(.) Chemical compound O=Cl=O OSVXSBDYLRYLIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 9
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 8
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 5
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 5
- 239000004155 Chlorine dioxide Substances 0.000 description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 235000019398 chlorine dioxide Nutrition 0.000 description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N hypochlorite Chemical compound Cl[O-] WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 4
- GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L sodium sulfite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])=O GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 4
- WFDIJRYMOXRFFG-UHFFFAOYSA-N Acetic anhydride Chemical compound CC(=O)OC(C)=O WFDIJRYMOXRFFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910019093 NaOCl Inorganic materials 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 239000002585 base Substances 0.000 description 2
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 2
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 239000007857 degradation product Substances 0.000 description 2
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- MGFYIUFZLHCRTH-UHFFFAOYSA-N nitrilotriacetic acid Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CC(O)=O MGFYIUFZLHCRTH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001021 polysulfide Polymers 0.000 description 2
- DJEHXEMURTVAOE-UHFFFAOYSA-M potassium bisulfite Chemical compound [K+].OS([O-])=O DJEHXEMURTVAOE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229940099427 potassium bisulfite Drugs 0.000 description 2
- 235000010259 potassium hydrogen sulphite Nutrition 0.000 description 2
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000010265 sodium sulphite Nutrition 0.000 description 2
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 2
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 2
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 2
- AOSFMYBATFLTAQ-UHFFFAOYSA-N 1-amino-3-(benzimidazol-1-yl)propan-2-ol Chemical compound C1=CC=C2N(CC(O)CN)C=NC2=C1 AOSFMYBATFLTAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZKQDCIXGCQPQNV-UHFFFAOYSA-N Calcium hypochlorite Chemical compound [Ca+2].Cl[O-].Cl[O-] ZKQDCIXGCQPQNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002488 Hemicellulose Polymers 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DWAQJAXMDSEUJJ-UHFFFAOYSA-M Sodium bisulfite Chemical compound [Na+].OS([O-])=O DWAQJAXMDSEUJJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229960000583 acetic acid Drugs 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- LVGQIQHJMRUCRM-UHFFFAOYSA-L calcium bisulfite Chemical compound [Ca+2].OS([O-])=O.OS([O-])=O LVGQIQHJMRUCRM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000010260 calcium hydrogen sulphite Nutrition 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 238000005660 chlorination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 239000008139 complexing agent Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000005446 dissolved organic matter Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000012362 glacial acetic acid Substances 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- LPHFLPKXBKBHRW-UHFFFAOYSA-L magnesium;hydrogen sulfite Chemical compound [Mg+2].OS([O-])=O.OS([O-])=O LPHFLPKXBKBHRW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 235000010267 sodium hydrogen sulphite Nutrition 0.000 description 1
- 239000004289 sodium hydrogen sulphite Substances 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical compound [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000002087 whitening effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Paper (AREA)
- Insulating Bodies (AREA)
- Slot Machines And Peripheral Devices (AREA)
- Toys (AREA)
Description
RSF*1 [B] (11)KUU,LUTUSJULKAISU C Q O 7 4 ΨΒΓΛ l J K ' UTLÄGGN I NGSSKRIFT D y ' * 1¾¾ C (45) Patentti ay Ennetty 10 07 19 Jl
Patent meddelat (51) Kv.lk?/lnfcCt.3 D 21 C 9/16 SUOM I — FI N LAND (21) P*t«nttlhik«mu* — P*t*nunieknlnf 698/73 (22) HikemlipUY* —Araöknlnpd»* 07.03.73 ' ' (23) Alkuptivi—Giltifh«t*daf (41) Tullut |ulklMkil — BllvK off«ntll| 22 10 73
Patentti· ja rakistarihallitiM ... ________ ._. .
_ \ . (44) Nlhttvikilpanon |a kuuL|ulkal*un pvm. —
Patent· OCh reglltarstyralwo AnsBkan udagd och utl.tkHft.n puUktnd ^ gj g1 (32)(33)(31) Pyy^*«y «tuolk·»)»—Sajini priori'·* 21. Olt. 72
Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) P 2219505.7 Toteennäytetty-Styrkt (71) Degussa Aktiengesellschaft, Weissfrauenstrasse 9» 6000 Frankfurt 1,
Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (72) Gerhard Hebbel, Traisa, Horst Kruger, Darmstadt, Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (7M Oy Kolster Ab (5^) Kloorivapaa selluloosan monivaihevalkaisu - Klorfri flerstegsblekning av cellulosa
Kemiallisesti valmistetut selluloosat, joita saadaan esimerkiksi sul-fiittlmenetelmän tai alkaalisten natron- tai sulfaattimenetelmän avulla, sisältävät pääaineosansa selluloosan lisäksi vielä vähäisiä määriä ligniiniä, hemisellulooseja ja eräitä muita aineosia. Mainitut selluloosan lisäaineet, ennenkaikkea ligniini, aiheuttavat selluloosan tai siitä valmistettujen tuotteiden kellastumisen tai muuttumisen värillisiksi. Suuren valkoisuuden omaavien paperien tai muitten tuotteiden, joissa ei esiinny taipumusta kellastumiseen, valmistamiseksi selluloosasta on poistettava kemiallisen käsittelyn jälkeen vielä jäljelläoleva ligniini ja muut häiritsevät sivuaineet tavallisesti 3-8 vaihetta käsittävän monivaihevalkaisun avulla. Valkaisukemikaaleina käytetään nykyisin pääasiassa klooria (c), klooridioksidia (s) ja natrium- tai kalsium-hypokloriittia (H).
Näiden lisäksi käytetään vielä vetyperoksidia (P) ja viime aikoina myös molekylääristä happea (0g). Yksittäisten valkaisuvaiheiden väliin lisätään usein alkaalinen uutos (E). (C.V.Bailey, C.V.Dence, Tappi, Bd 49 s. 9-15)·
Kun halutaan valmistaa täysin valkaistua selluloosaa (valkoisuusaste « 88 ia MgO) sisältää tavanmukainen valkaisusarja yhden tai kaksi alkuainekloo-ria sisältävää kloorausvaihetta sekä useimmissa tapauksissa lisäksi yhden tai kaksi hypokloriittivaihetta ja yhden tai kaksi klooridioksidivaihetta. Tällöin 2 59274 muodostuu ennenkaikkea kloorauevalhelssa, jolloin useimmiten lisätään 4-8 $ Oluita Selluloosasta laskettuna, paljon suolahappoa niin, että jätevedet sisältävät suuria määriä suolahappoa tai neutraloitaessa natriumkloridia. Pienemmässä määrässä koskee tämä myös hypokloriittivalkaisua ja klooridioksidival-kaisua.
Näiden epäorgaanisten aineiden aiheuttama saastuttaminen ja ennenkaikkea selluloosan valkaisussa liuenneet orgaaniset aineet merkitsevät jätevesien huomattavaa kuormittumista johdettaessa ne viemäriverkostoon· Tähän yhteyteen on liitettävä pyrkimys kloorivalkaisuvaiheen korvaamiseksi molekylääristä happea käyttävällä valkaisulla, jolloin tosin täytyy työskennellä paineen alaisena ja on vielä kuitenkin avoimena se, voidaanko kaikissa tapauksissa estää alkaalisen happikäsittelyn aiheuttamat lujuushä-viöt kirjallisuudessa esitettyjen lisäaineiden avulla.
Kuitenkaan ei tunneta mitään menetelmää, jolloin hapen käytöllä voitaisiin korvata klooripitoisten valkaisuaineiden lisääminen.
Esimerkkeinä nykyisin käytettävistä valkaisumenetelmistä mainittakoon vaihejärjestelmät C/e/H, C/e/h/E/H, C/E/H/H, C/E/H/D, C/E/d/e/D, c/e/h/d/P, C/E/H/d/e/D, C/E/H/E/D ja C/E/H/d/e/H.
Aivan viime aikoina on tutkittu myös järjestelmiä A/02/d/E/D, 02/d/e/D, A/02/d/p/d. (A-hapan esikäsittely, Og « molekyläärihappivalkaisu). (G.Rowlandson, Tappi 54, 962-967 (1971) Nr 6).
Käytettäessä alkaalista päätevaihetta liitetään tähän useimmiten vielä neutralointi rikkihapokkeella tai vastaavalla, jota ei kuitenkaan yleisesti lueta kuuluvaksi valkaisuvaiheisiin.
Kloorivaiheissa voidaan lisäksi käyttää klooridioksidia, esim. suhteessa Cl2iC102 = 10:1 tai 20:1.
Patenteissa ja julkaisuissa on esitetty peretikkahapon käyttö valkaisuaineena eellulooeapitoisen materiaalin yksivaihevalkaisussa tai monivaihevalkai-sun yhdessä vaiheessa.
Kaikissa tähän asti tunnetuissa valkaisumenetelmissä, joissa selluloosa on valkaistava vähintäin 88 $ MgO:n tai paremminkin vähintäin 90 $ MgO:n valko isuusas tee seen, käytetään säännöllisesti vähintäin 2-3 klooripitoista valkaisuainetta sisältävää valkaisuvaihetta, myöskin silloin, kun monivaihejärjestelmään on liitetty peroksidivalkaisuvaihe.
Niistä poikkeavasti on nyt keksitty monivaiheinen menetelmä selluloosan täysvalkaisuun, jolloin voidaan luopua täydellisesti kloorin tai klooripitoisten aineiden käytöltä. Tässä valkaisumenetelmässä, jota tarvittaessa voi edeltää hapan selluloosan esikäsittely, kuten kirjallisuudessa on esitetty (P.Re-rolle, H.H.Myburgh ja A.Robert, Pulp and Paper International, Juli 1969 s.
29-31, G. Rowlandson, Tappi 54, 962-967 (1971) n:o 6), valkaistaan selluloosa ensimmäisessä vaiheessa peroksidilla, sitten toisessa vaiheessa perhapolla ja 5 59274 kolmannessa vaiheessa vielä kerran peroksidilla.
Käsiteltäessä vaikeasti valkaistavaa selluloosaa tai valkaisuaineen säästämiseksi voidaan varsinaiseen koImivaihevalkaisuun liittää vielä vähintäin yksi perhappo- ja/tai peroksidivaihe. Vaikeasti valkaistava selluloosa on esimerkiksi sulfaattiselluloosa.
Osoittautui erikoisen edulliseksi antaa sarjan päättyä peroksidivaiheel-la, kuten esimerkiksi viisivaihesarjassa: l.aste vetyperoksidi. 2. vaihe per-etikkahappo, 3«vaihe vetyperoksidi, 4«vaihe peretikkahappo, 3.valhe vetyperoksidi.
Koska tässä sarjassa on voitu luopua ei vain kloorista vaan myös perok-sidivalkaisuun lisätystä vesilasista, tarjoutuu mahdollisuus palauttaa yksittäis ten valkaisuvaiheiden poistovedet takaisin kiertoon niin, että lopulta muodostuu verrattain väkevä valkaisupoistoliuos, jolle suoraan voidaan suorittaa keittolipeähaihdutus ja -poltto tai kemikaalioiden talteenotto. Tämä koskee käytettäessä.NaOH:ta emäksenä peroksidivaiheissa ainakin kaikille sulfaatti-, polysulfidi-, sooda-, natron- ja natriumsulflittiselluloosamenetelmille.
Käytettäessä muita emäksiä, kuten kalsiumhydroksldiä tai ammoniakkia, koskee tämä myös muita selluloosamenetelmiä (kalsiumbisulfiittimenetelmä, ammoniumbisulfiittimenetelmä ja magnesiumbisulfiittimenetelmä).
Seuraavat esimerkit havainnollistavat menetelmää, jolloin prosenttimäärät tarkoittavat aina painoprosentteja laskettuna valkaisemattomasta uunikul-vasta selluloosasta.
Kokeissa käytettiin 3° dH:n kovuuden omaavaa vesijohtovettä 100 g selluloosaa sisältävissä panoksissa (kuivapaino). Reaktioastioina käytettiin emaloi· tuja astioita, joita pidettiin valkaisuprosessin aikana termostaateilla säädetyissä lämpökaapeissa. Jokaisen vaiheen jälkeen pestiin selluloosa vesijohtovedellä, viimeisen vaiheen jälkeen hapotettiin SO^lla. Ilmoitetut valkoisuus-asteet määrättiin saksalaisen normaalimenetelmän mukaisesti (Zellcheming-Merkblätter) Zeiss-Elrepho-valkoisuusmittarilla käyttäen suodatinta R 46. Ai-netiheydellä ymmärretään tällöin selluloosan painoprosenttimäärää massassa. Kappaluku skandinaavisen normaalimenetelmän mukaan.
Esimerkki 1
Kaleiumbisulfiittimenetelmän mukaan valmistettua kuusipuu-paperisellu-looeaa (kappaluku 15*6; valkoisuusaste valkaisemattomana 30,3 i» MgO) valkaistiin viieivaiheisessa sarjassa seuraavissa olosuhteissa: 1. vaihe 1,3 ^ HgOg, 2 ^ NaOH, 12 fan ainetiheys 63°C, 4 h 2. vaihe 0,6 peretikkahappoa, 12 fan ainetiheys, 75°C, 4 h 3. vaihe 0,75 H 02, 1,5 96 NaOH, 12 fan ainetiheys, 65°C, 4 h
y 2 . Q
4* vaihe 0,4 ψ peretikkahappoa, 12 %:n ainetiheys, 75 C, 4 h 5. vaihe 0,5 H^Og, 1,0 # NaOH, 12 fan ainetiheys, 65°C, 4 h Peretikkahappovaiheiesa oli pH:n alkuarvo 6,0.
4 59274
Aluksi käytettiin 40 painosta peretikkahappoliuosta. Maininnat pitoisuuksista toisessa ja neljännessä valkaisuasteessä tarkoittavat kuitenkin 100 $:sta peretikkahappoa.
Selluloosan valkoisuusaste oli viidennen vaiheen jälkeen 91»5 i° MgO, kolmannen vaiheen jälkeen 88,9 $> MgO. Peroksidivaiheiden reaktioaikoja voidaan lyhentää oleellisesti käyttämällä korkeampia lämpötiloja, esimerkiksi kohottamalla lämpötila 100°C:een, 20 minuuttiin. Vastaava - vaikkakaan ei niin suuressa määrin, eikä niin korkeissa lämpötiloissa - koskee myös peretikkahappovai-heita.
Erikoisen edulliseksi on osoittautunut kolmivaihesarja, jossa käytetään peroksidia ensimmäisessä, peretikkahappoa toisessa ja vielä kerran peroksidia kolmannessa vaiheessa ja siitä laajennettu viisivaihesarja, jossa käytetään peretikkahappoa neljännessä ja vielä kerran peroksidia viidennessä vaiheessa, jolloin peroksidiksi on osoittautunut erikoisen edullisesti vety- tai natrium-peroksidi.
Edelleen on edullista valkaista vuorotellen alkaalisesti - peroksidivai-heissa pH: 11a 8-15 - ja happamasti - peretikkahapolla pH: 11a 4»5 - 6,5 -ttfc, vaikkakin peretikkahapolla ja muilla parhapoilla voidaan periaatteessa valkaista myös alkaalisessa väliaineessa. Peretikkahapon asemasta voidaan käyttää myös muita perhappoja, kuten perpropionihappoa tai perhiilihappoa tai niitten suoloja, peretikkahapon ollessa kuitenkin suositeltavan. Peretikkahappoa itseään voidaan lisätä ei vain tasapainoperetikkahappona vaan myös puhtaana vesi-liuoksena tai muodostaa se selluloosamassaan etikkahappoanhydridistä tai jää-etikasta ja peroksidistä kuten vetyperoksidista. Erikoisen suositeltavia ovat liuokset, joita saadaan saksalaisten patenttien 1 165 576 ja 1 170 926 mukaisesti.
Vetyperoksidin tai jonkin muun peroksidin asemasta voitaisiin periaatteessa käyttää myös alkuainehappea noin 10 at:n osapaineessa ja esim. 100°C lämpötilassa, sillä on tunnettua, että alkaalisessa vesipitoisessa väliaineessa käytettäessä happea paineella hiilihydraattien läsnäollessa muodostuu peroksi-deja, jotka silloin voivat mahdollisesti vaikuttaa samalla tavoin valkaisevas-ti kuin etukäteen lisätty peroksidi (0,Samueleon ja L.Stolpe, Svenska Pappers-tidn. 72, 662-66 (1969). n:o 20).
Tosin ovat muodostuneet peroksidipitoisuudet verrattain vähäisiä, joita ei voida tasoittaa myöskään suuren hapen paineen ja hapella suoritetussa valkaisussa tarvittavan suuren 25-55 olevan ainetiheyden avulla. Mäinkin suuria ainetiheyksiä tarvitaan happivalkaisussa ainakin silloin, kun sen tulee korvata muutoin tavanomaiset alkuainekloorla käyttävät valkaisuvaiheet.
Sitävastoin voidaan peroksideilla valkaista uuden menetelmän mukaan erittäin hyvin ilman painetta ja on myös mahdollista jo yksinkertaisilla laitteistoilla saavutettavilla 10-15 # olevilla ainetiheyksillä saavuttaa hyviä tulok- 5 59274 siä, jolloin lisäksi peroksidilisäykseen verrattuna tarvitaan pienempiä määriä perhappoa toisena valkaisuaineena.
Periaatteessa voitaisiin keksinnön mukainen valkaisusarja, joka alkaa peroksidivaiheella, muuttaa myös sellaiseksi, että aloitettaisiin perhappovai-heella, mutta on tarkoituksenmukaisempaa aloittaa varsinainen valkaisusarja peroksidilla suoritettavalla tehokkaalla alkaalisella käsittelyllä, jotta tarvittaisiin käyttää mahdollisimman vähän perhappoa ja valkaista siten mahdollisimman taloudellisesti.
Jos varsinaista valkaisuprosessia edeltää hapan esikäsittely, niin voitaisiin periaatteessa jo tässä käyttää pieniä määriä perhappoa, vaikkakin periaatteessa olisi taloudellisempaa käyttää perhappoa toisessa ja tarvittaessa myös myöhäisemmissä vaiheissa varsinaisessa valkaisuprosessissa. Hapanta käsittelyä kutsutaan kirjallisuudessa yleensä esikäsittelyksi, myös jos tällöin lähdetään rikkihapokkeesta ja siten on ennen varsinaista valkaisua pienten perhap-pomäärien läsnäollessa suoritettu käsittely ainetiheyden, lämpötilan, reaktiohan ja pH-arvon suhteen verrattavissa olosuhteissa pidettävä myös esikäsittelynä. Pienillä määrillä ymmärretään tällöin 0,25 paino-$ perhappoa laskettuna valkaistavasta selluloosasta, jolloin lisäksi voidaan käyttää muitakin happoja.
Esimerkki 2
Lopuksi valkaistiin esimerkissä 1 käytettyä selluloosaa vertailtaessa uutta valkaisumenetelmää tavanomaisen menetelmän mukaisesti viidessä vaiheessa: 1. vaihe 4 $> Cl2, 3 $;n ainetiheys, 20°C, 1 h 2. vaihe (uutto) 1 $> NaOH, 14 $:n ainetiheys, 55°C, 2 h 3. vaihe 1 i» aktiivista klooria NaOClsnä, 12 #:n ainetiheys, 35°C, 2,5 h 4* vaihe 0,4 $ C102, 14 $:n ainetiheys, 70°C, 4 h 5· vaihe 0,3 aktiivista klooria NaOClsnä, 12 #:n ainetiheys, 50°C, 2,5 h
Selluloosan valkoisuusaste oli lopuksi 91# 3 i° MgO.
Mahdollisimman taloudellisen valkaisun saamiseksi uuden kloorivapaan valkaisun avulla tulee valkaisu suorittaa yksittäisissä vaiheissa vähintäin 10-15 $:n ainetiheyksisinä sakeina valkaisuina, so. kostean massan tulee sisältää vähintäin 10-15 paino-^ uunikuivaksi laskettua selluloosaa. Voidaan käyttää aina 35 i»· n suuruisia aine tiheyksiä.
Määrätyn valkaisutehon saavuttamiseksi on, mikäli valkaisuaine on riittävän vesiliukoinen, yleensä tarpeen sitä pienempi määrä valkaisuainetta, mitä suurempi on ainetiheys. Myös uuden menetelmän mukaan voidaan massa, kuten muita valkaisuaineita käytettäessä, jokaisen valkaisuasteen jälkeen laimentaa tai pestä laimennus- tai pesuvedellä, jolloin voidaan saada massaa, jonka ainetiheys on 4*5 io. Selluloosasta täytyy silloin mahdollisesti vielä seuraavaa val-kaisuvaihetta varten poistaa osittain vettä, kunnes ainetiheys on 10 $ tai suurempi. Tällöin saatu suodos on puolestaan käyttökelpoinen edeltävissä valkaisu-vaiheissa tai jossakin niistä laimennus- tai pesuvetenä. Samanaikaisesti voidaan 6 59274 yksittäistenvaiheidei vettä johtaa vielä osaksi kiertoon. Tämän täydellisesti kloorivapaan ja myös vesilasivapaan valkaisumenetelmän mukaan voidaan veden kulku järjestää siten, että vain ensimmäisen valkaisuvaiheen jälkeen laimentamisessa ja veden uudelleen poistossa saatu suodos suljetaan poie. Tämä suodos, joka nyt sisältää käytännöllisesti katsoen kaikki valkaisussa liuenneet orgaaniset aineet sekä valkaisukemikaalioiden reaktiotuotteet, voidaan nyt suoraan alistaa keittolipeähaihdutukseen ja -polttoon tai -uudelleenkäyttöön tai ottaa siitä kemikaaliot talteen ilman, että menetelmän vaiheita muutetaan oleellisesti.
Tämä on voimassa myös käytettäessä NaOH:ta peroksidiasteissa vähintäin kaikissa selluloosamenetelmissä, jotka perustuvat natriumpitoisiln keittoli-peisiin, kuten sulfaatti-, polysulfidi-, natron-, sooda-, natriumsulfIitti- ja natriumbieulfiittimenetelmlssä. Käytettäessä Ca (OH)2:ta NaOH:n tai Na2CO^:n asemesta peroksidivaiheissa on tämä voimassa myös kaleiumbisulfiittimenetelmäs-sä ja KEL käytettäessä kaikissa selluloosamenetelmissä.
j Tässä on nyt nähtävissä uuden menetelmän oleellinen etu verrattuna kaikkiin toisiin tunnettuihin valkaisumenetelmiin, joissa tämä mahdollisuus jätevesien poistoon useimmissa tapauksissa el ole lainkaan ja harvoissa tapauksissa vain osaan jätevettä on toteutettavissa.
Tämä tarkoittaa, että tavallisista valkaisumenetelmistä saadaan jätevettä, joka sisältää selluloosasta liuenneita orgaanisia aineita siinä määrin, että vesistö, johon jätevedet useissa tapauksissa virtaavat kulkematta biologisen kirkastamisvaiheen kautta, kuormittuu ajan mittaan kestämättömällä tavalla biologiseen hapenkulutukseen (BHK) nähden. Tällöin on vielä otettava huomioon, että valkaisujätevesi tavallisissa valkaisumenetelmissä hiilihydraattien ja niiden hajoamistuotteiden lisäksi sisältää ennenkaikkea osittain kloorattuja ligniinin hajoamistuotteita, jotka erittäin hitaan biologisen hajaantumisen vuoksi näyttävät muodostavan vähäisemmän vaaran kuin ne itse asiassa muodostavat.
Selluloosaa valkaistaessa joutuu - valkaisemattomasta selluloosasta laskettuna - noin 5-10 paino-$ orgaanisia aineita ja noin 6-12 paino-^ epäorgaanisia suoloja tai happoja jäteveteen.
Kuvatusta veden takaisinpalautuksessa ja sen kierrätyksessä voi yhden valkaisuvaiheen jälkeen tahallisesti tai tahattomasti joutua vielä jäljellä olevia määriä käyttämätöntä valkaisuaineita johonkin edeltävään valkaisuvaihee-eeen. Tällöin eivät saisi eri valkaisuaineet - peroksidi ja perhappo - vaikuttaa toisiinsa. Luonnollisesti voidaan jo etukäteen käyttää peroksidivaiheissa enemmän perokeidia ja perhappovaiheissa enemmän perhappoa.
Erikoisesti raskaitten metalli-ionien läsnäolosta aiheutuvan peryhdis-teiden hajaantumisen estämiseksi voi olla tarpeellista lisätä orgaanisia komp-leksimuodoetajia, kuten etyleenidiamiinitetraetikkahappoa, dietyleenitriamii- 7 59274 nipentaetikkahappoa tai nitrilotrietikkahappoa tai niiden suoloja tai N- ja P-vapaita kompleksinmuodostajia, kuten polyoksipolykarbonihappo ja, saksalaisen patentti-ilmoitusten P 19 04 940·2, P 19 04 941·3» P 19 42 556.0. Vesilasin käyttö voidaan myös välttää.
Siinä tapauksessa, että uuden menetelmän mukaan muodostunut jätevesi erikseen haihdutetaan ja kuivataan tai poltetaan, eikä siis sille suoriteta keitto-lipeähaihdutueta, esiintyy vielä oleellinen etu tavanomaisiin valkaisumenetelmiin verrattuna, koska ei tarvitse pelätä klooriyhdisteiden aiheuttamaa korroosiota ja lisäksi saadaan käytännöllisesti katsoen keittosuola- ja silikaatti-vapaata tuhkaa.
Uusi, erikoisen ympäristöystävällinen menetelmä ei ole rajoitettu vain selluloosan ja muitten selluloosapitoisten materiaalien täysvalkaisuun vähintäin 88 io MgO valkoisuusasteeseen, vaan voidaan sitä käyttää myös selluloosan pienemmän valkoisuusasteen oeittaisvalkaisuun.
Menetelmää käytetään edullisesti jatkuvatoimisena.
On myös edullista, että koko valkaisumenetelmässä tarvitaan 10-40-ker-tainen määrä pesu- ja laimennusvettä valkaistavasta selluloosasta laskettuna ja vastaavasti muodostuu vähäisempi määrä jätevettä. Tämä saavutetaan siten, että peroksidivaiheissa kierrätetään pesu- tai laimennusvettä. Siten voidaan johtaa pesu- tai laimennusvesi toisesta vaiheesta takaisin ensimmäiseen vaiheeseen tai kolmannesta vaiheesta toiseen tai ensimmäiseen vaiheeseen. Myös yksittäisten vaiheiden sisällä on kierto mahdollinen. Sama koskee myös peretlkka-happovaiheita tai peroksidi- ja peretikkahappovalheita.
Claims (8)
- 8 59274 Patenttivaatimukset s
- 1. Monivaihemenetelmä selluloosan kloorivapaaksi valkaisemiseksl vesipitoisessa väliaineessa, tunnettu siitä , että selluloosa, mahdollisesti happaman esikäsittelyn jälkeen, valkaistaan ensimmäisessä vaiheessa epäorgaanisella tai orgaanisella peroksidilla tai hydroperokeidillä, senjälkeen toisessa vaiheessa orgaanisella perhapolla ja kolmannessa vaiheessa vielä kerran epäorgaanisella tai orgaanisella peroksidilla tai hydroperoksidilla.
- 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytettäessä vaikeasti valkaistavaa selluloosaa, kolmivaiheiseen menetelmään liitetään vähintäin yksi perhappo- ja/tai peroksidivaihe.
- 3. Patenttivaatimuksen 1 ja 2 mukainen menetelmä, t u n ne t t u siitä, että sarja päättyy peroksidi- tai hydroperokeidivaiheeseen.
- 4. Patenttivaatimusten 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että peroksidina tai hydroperokeidina käytetään vetyperoksidia, natriumperoksl-dia ja/tai t-butyylihydroperoksidia ja perhappona käytetään peretikkahappoa, perpropionihappoa tai perhiilihappoa tai niitten suoloja.
- 3. Patenttivaatimuksien 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että peroksidin tai hydroperoksidin määrät ovat 0,3-6,0 painot ja perhapon määrät 0,3-3*0 painokulloinkin laskettuna 100 $:n HgO^tn mukaan ja lisätystä uunikuivaksi lasketusta selluloosasta.
- 6. Patenttivaatimuksien 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että valkaisu suoritetaan yksittäisissä vaiheissa 20-140°C, edullisesti 40°C valkaisuliuoksen kiehumispisteen välisessä lämpötilassa ja ulkoisen ilmakehän paineessa. 7* Patenttivaatimuksien 1-6 mukainen menetelmä, t u n ne t t u siitä, että perokeidivaiheissa valkaistaan alkaalisessa ja perhappovaiheissa happamassa väliaineessa. Θ. Patenttivaatimuksien 1-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että koko valkaisumenetelmässä käytetään vain 10-40 kertainen määrä pesu- ja laimennusvettä ja vastaavasti muodostuu vain 10-40 kertainen määrä jätevettä selluloosasta laskettuna, jolloin pesu- ja laimennusvesi toisesta ja jokaisesta seuraavaeta valkaisuvaiheesta johdetaan edeltäviin tai jonkin edeltävistä valkaisuvaiheista uudestaan selluloosan laimentamiseksi ja pesemiseksi ja kierrätetään haluttaessa yksittäisten valkaisuvaiheiden sisällä niin, että val-kaisujäteveei kokonaisuudessaan selluloosan pesun jälkeen saadaan ensimmäisestä valkaisuvaiheesta suodoksena tiivistämällä uudestaan eelluloosaBuepsensio ennen toista valkaisuvaihetta.
- 9. Patenttivaatimuksien l-θ mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että valkaisulaitoksen jätevedelle suoritetaan keittollpeähaihdutus ja -poltto tai -talteenotto.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2219505A DE2219505C3 (de) | 1972-04-21 | 1972-04-21 | Chlorfreie Mehrstufenbleiche von Zellstoff |
| DE2219505 | 1972-04-21 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI59274B true FI59274B (fi) | 1981-03-31 |
| FI59274C FI59274C (fi) | 1981-07-10 |
Family
ID=5842781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI69873A FI59274C (fi) | 1972-04-21 | 1973-03-07 | Klorfri flerstegsblekning av cellulosa |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| FI (1) | FI59274C (fi) |
| IT (1) | IT977848B (fi) |
| NO (1) | NO142003C (fi) |
-
1973
- 1973-02-21 IT IT6743273A patent/IT977848B/it active
- 1973-03-07 FI FI69873A patent/FI59274C/fi active
- 1973-03-09 NO NO97073A patent/NO142003C/no unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI59274C (fi) | 1981-07-10 |
| IT977848B (it) | 1974-09-20 |
| NO142003B (no) | 1980-03-03 |
| NO142003C (no) | 1980-06-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI59433B (fi) | Tryckloest flerstegsfoerfarande foer klorfattig blekning av cellulosa | |
| CA2067295C (en) | Process for bleaching of lignocellulose-containing material | |
| US3867246A (en) | Chlorine-free multiple step bleaching of cellulose | |
| FI67895C (fi) | Foerfarande foer blekning och extraktion av lignocellulosamaterial. | |
| US4661205A (en) | Method of bleaching lignocellulosic material with peroxide catalyzed with a salt of a metal | |
| RU2039141C1 (ru) | Способ делигнификации и отбелки химически сваренной лигноцеллюлозосодержащей пульпы | |
| FI96974C (fi) | Menetelmä valkaistaessa lignoselluloosapitoista ainetta | |
| NO174354B (no) | Fremgangsmaate ved bleking av kjemisk delignifisert lignocelluloseholdig masse | |
| US5366593A (en) | Bleaching of lignocellulosic material with in-situ-generated dioxirane | |
| US4274912A (en) | Process for bleaching preoxidized paper pulp | |
| FI62361C (fi) | Blekning av cellulosa med en avsevaert reducerad klormaengd | |
| NO157224B (no) | Fremgangsmaate for delignifisering av kjemisk cellulosemasse med oxygengass. | |
| FI59274B (fi) | Klorfri flerstegsblekning av cellulosa | |
| AU607026B2 (en) | Process for producing semibleached kraft pulp | |
| CN101460676B (zh) | 化学纸浆的漂白方法 | |
| FI123102B (fi) | Kemiallisen massan valkaisumenetelmä | |
| JPS6214678B2 (fi) | ||
| CN110177909A (zh) | 用于漂白纸浆的方法 | |
| FI76136C (fi) | Foerfarande foer blekning av ns-aq- eller sap-massa. | |
| FI68683B (fi) | Saett att behandla lignocellulosahaltigt material | |
| Kumar et al. | AOX mitigation in pulp bleaching effluents using elemental chlorine free bleaching. | |
| Springer et al. | USA USA | |
| SE467006B (sv) | Blekning av kemisk massa med peroxid varvid massan foerst behandlas med en komplexbildare | |
| CZ297592A3 (en) | Method of improving lignin splitting selectivity of a paper pulp |