FI61215B - Saett och anordning att kontinuerligt framstaella lignocellulosahaltiga fibermaterial - Google Patents

Description

ESSF^I M KUULUTUSJULKA.SU /191c JUA lBJ (11) UTLÄGGNINGSSKRIFT OlZIb (45) ^ v ^ (51) Kv.ik.3/tat.ci.3 D 21 D 1/30 SUOMI—FINLAND (11) p,t*ntt|h,k«mu*—p*Mnt*Meki»ing 773521 (22) Hakamtepllvl — Anaeknlnpdag 21.11.77 ^ ^ (23) Alkupllv! — Glltlghatadag 21.11.77 (41) Tullut JulktMktl — Bllvlt offamllg 2l* OS 78

Patentti· it rekisterihallitus .... ......... , . .

„ ' , (44) N«ht*vtk»lpanon ja kuuLJulkalaun pvm. —

Patent- och reglsterstyrelsen An«ekan utiagd och uti.«knftan pubik«r»d 26.02.82 (32)(33)(31) Pyykätty «tuoikaui-B«|W priofitat 23.ll.76 18.03.77 Ruotsi-Sverige(SE) 7613088-9, 7703137-5 (71) Defibrator AB, Sandhamnsgatan 8l, S-115 28 Stockholm, Ruotsi-Sverige(SE) (72) Ake 0. Sandström, Täby, Bo G. Falk, Järfälla, H.S. Ingemar Bystedt, Danderyd, Ruotsi-Sverige(SE) (7*0 Forssen & Salomaa Oy (5*0 Menetelmä ja laite massan valmistamiseksi jatkuvasti lignoselluloosa-pitoisista kuituaineista - Sätt och anordning att kontinuerligt fram-ställa lignocellulosahaltiga fibermaterial Tämän keksinnön kohteena on menetelmä ja laite massan valmistamiseksi jatkuvasti lignoselluloosapitoisista kuituaineista hajoittamalla kuiduiksi vast, raffinoimalla kuituaine toisiinsa nähden pyörivien jauhinlevyjen välissä paineisessa kohotetussa lämpötilassa olevassa höyrykehässä, jonka paine voi olla ilmakehän painetta suurempi tai pienempi. Kuituaine käsitellään alkaalisessa ympäristössä aineeseen kemiallisesti vaikuttavin ainelisin, kuten peryhdiste-, varsinkin peroksidilisin, joita käytetään valkaisuaineina ligniiniä varovan vaikutuksensa johdosta. Kuitenkin peroksideilla on taipumus hajota mm. lämmön vaikutuksesta, jonka johdosta valkaisuaineen vaikutus huononee, kun kuituaine, johon sitä on lisätty, joutuu pitkähköön höyrykäsittelyyn. Kuituaineen pitkä höyrykäsittelyaika tekee sen myös vaikeammin valkaistavaksi.

Mekaanisten massojen valkaisu esimerkiksi vetyperoksidilla on siten tunnettu, jolloin kuitenkin valkaisu on tapahtunut noin 60°C kohoavissa lämpötiloissa, jolloin peroksidin hajoaminen alkaa tulla merkittäväksi. Lämpötiloissa 100°C ja korkeammissa on hajoamisnopeus niin suuri, ettei tehokasta valkaisua tornissa tavalliseen tapaan voida suorittaa. Verraten väkevien, 10-20 %, mekaanisten massojen valkaisu levyjauhimessa on suoritettu menestyksellisesti ns. jälkiraffinointia 2 6121 5 käyttäen, joka vaatii verraten vähän energiaa, joten lämpötilan nousu tulee kohtuulliseksi. Levyjauhin on täydellinen sekoitin massan ja liuosten sekoittamiseksi nopeasti ja perusteellisesti ja tekee sen jokseenkin massan väkevyydestä riippumattomasti. Vahingollisen lämpötilan nousun estämiseksi on kuitenkin väkevyyden usein oltava pienempi kuin edellä on esitetty.

Lyhyen levyjauhimessa oloajan ja kohtuullisen korkeiden noin 60-80°C olevien lämpötilojen johdosta ei tavallisesti voida peroksidin koko valkaisukykyä käyttää hyväksi levyjauhimessa, vaan massa on levyjauhimessa kulun jälkeen jätettävä jäl-kivalkaistumaan pitemmäksi tai lyhyemmäksi ajaksi massassa jäljellä olevasta peroksidimäärästä riippuen.

Yrityksiä on myöskin tehty ns. lämpömekaanisten massojen (TMP-massan) valmistamiseksi lastuista levyjauhimessa viemällä samanaikaisesti kuiduttamisen kanssa pe-roksidia lastuihin, ts. peroksidi viedään levyjauhimen sisäänmenojohtoon. Tällä ei kuitenkaan ole ollut mitään suurempaa menestystä, jonka vahvistaa kirjoitus julkaisussa Pulp & Paper Canada, helmikuu 1976, sivu 63, jossa mm. on selostus yrityksistä TMP-massaa painekuidutuksella valmistettaessa viedä peroksidiliuos eri ehdoilla esim. ennen kuidutusta ja sen jälkeen. Tuloksien yhteenvetona suositellaan parhaana ratkaisuna peroksidiliuoksen viemistä painevaiheen jälkeen ja siten saadun massan valkaisun suorittamista lievemmissä paineolosuhteissa kuin pai-nevaiheessa vallitsevissa. On totta, että aikaisemmin suoritetut yritykset valkaista kuituaine yli 100°C lämpötilassa suoritetun painekuidutuksen yhteydessä eivät ole johtaneet toivottuun tulokseen peroksidin äärimmäisen suuren hajoamisnopeuden johdosta ja siksi, että valkaiseva vaikutus oleellisesti on menetetty. Siten on ammattimiehelle näyttänyt olevan paras ratkaisu tässä esitettyä tyyppiä olevien valkaistujen massojen valmistamiseksi suorittaa massan valkaisu kuidutuksesta erillisenä, kuten edellä on esitetty.

Tämän keksinnön pääkohteena on aikaansaada menetelmä massan valmistamiseksi jatkuvasti lignoselluloosapitoisista aineista, jossa massan valkaisu tapahtuu kuidu-tuksen yhteydessä kuitenkin sillä tavalla, että valkaisuaineen vaikutukseen ei oleellisesti vaikuteta.

Keksinnön mukaan aikaansaadaan tämä sillä, että valkaisuaineen lisääminen tapahtuu siten, että valkaisuaineen pitkähkö lämpövaikutus ennen kuidutusta vältetään. Valkaisuaine lisätään siten jauhettavaan ainekseen tai massaan välittömästi ennen sen menoa jauhinlevyjen väliin tai jossakin kohdassa sen jälkeen. Keksinnön eräässä edullisessa sovellutusmuodossa viedään kuituaineeseen kemiallisesti vaikuttava aine, kuten peroksidi vasta kun se tulee jauhamisvyöhykkeeseen tai on siinä tai 3 61215 jauhinlevyjen välissä olevaan jauhamisvyöhykkeeseen vievässä syöttökohdassa ja edullisesti ajankohtana, jolloin kuitujen vapauttaminen on alkanut.

Keksinnön eräässä edelleenkehitysmuodossa on jauhettava aines erotettava kuidutuk-sessa kehitetyn höyryn vaikutukselta mahdollisimman kauan ennen jauhettavan aineksen menoa jauhinlevyjen väliin, joka keksinnön mukaan tapahtuu itse jauhettavan aineksen avulla.

Yritykset, jotka on tehty valkaisemiseksi painelevyjauhimessa laatuja kuidutettaes-sa lämpötilan levyjauhimessa ollessa 100-150°C välillä, edullisesti 110-130°C, jonka paikallisesti jauhamisvyöhykkeessä on oltava oleellisesti korkeampi, 20°C tai enemmän, ovat osoittaneet, että tällä tavalla voidaan saada hyväksyttävä tulos vieläpä puhtaasti alkaalisella peroksidiliuoksella stabilisoivia tai puskuroivia aineita lisäämättä.

On selvää, että peroksidiliuoksen lisääminen kuidutushetkellä määrätyssä määrässä estää kromoforisten ryhmien ja värjäävien rakenteiden muodostumista, joka tavallisesti esiintyy lastuja paineisina ja yli 100°C lämpötiloissa kuidutettaessa, ja että lyhyt reaktioaika antaa edullisen suhteen peroksidin valkaisureaktion ja sen hajoamisen välille. Äärimmäisen lyhyt reaktioaika, kuten sekunnin murto-osa antaa myöskin tavalliseen tornissa tapahtuvaan valkaisuun verraten pienen alkaalin-kulutuksen, joka edullisesti vaikuttaa valonheijastuskykyyn. Suuri massan väkevyys yhdessä valkaisunesteen tehokkaan sekoituksen kanssa antaa myöskin sen edun, että voidaan valkaista suurilla peroksidiväkevyyksillä 10-15 g/1.

Keksinnön mukaisilla peroksidipitoisilla valkaisuaineilla tarkoitetaan liuoksia, jotka pääasiallisesti sisältävät vetyperoksidin ja natriumperoksidin tyyppisiä peroksideja, joista ensimmäinen on tärkein ja useimmin käytetty mekaanisten ja eräiden kemiallis-mekaanisten ja puolikemiallisten massojen valkaisuun.

Alkaalisessa ympäristössä suoritettava valkaisu tapahtuu tavallisesti tunnetulla tavalla stabilisoidulla ja puskuroidulla vetyperoksidipitoisella valkaisunesteel-lä, joka kuivasta lignoselluloosapitoisesta aineesta laskettuna voi sisältää 3-8 % natriumsilikaattia (^2810^) ja mahdollisesti 0,1-0,5 % magnesiumsulfaattia (MgS02), mutta, kuten aikaisemmin on mainittu, on valkaisu myöskin menestyksellisesti suoritettu puhtaalla vetyperoksidilla ilman puskuroivien aineiden läsnäoloa. Hyvän valkaisutuloksen saamiseksi on lignoselluloosapitoinen aine mahdollisimman kauan vapautettava raskasmetalli-ioneista lisäämällä kompleksimuodostajia, esim. dietyleenitriamiinietikkahappoa DTPA ja etyleenidiamiinitetraetikkahappoa EDTA, ja tämä käsittely voi tapahtua joko ennen valkaisua tai samanaikaisesti sen kans- , 61215 4 sa, jossa tapauksessa kompleksinmuodostajat lisätään peroksidipitoiseen valkaisu-nesteeseen. Alkaalinen ympäristö valkaisussa voidaan edullisimmin saada viemällä alkaalinen liuos suoraan jauhamisvyöhykkeeseen, joka voi tapahtua sekoittamalla peroksidipitoiseen valkaisunesteeseen tai viemällä erikseen mutta valkaisunesteen kanssa rinnan.

Valmistettaessa kemiallis-mekaanisia ja puolikemiallisia massoja lehtipuusta saadaan alkaalinen ympäristö sopivimmin valkaisevassa kuidutuksessa impregnoimalla lastut laimealla 3-40 g NaOH/litra sisältävällä alkaaliliuoksella lämpötilassa 30-100°C, edullisesti 30-60°C, jonka avulla valmis massa valonheijastuskyvyn lisäksi voi saada hyvät lujuusominaisuudet. Impregnoiminen voi tapahtua sekä yksinkertaisella diffuusioimpregnoinnilla 15-60 minuutin aikana että ns. preximpregnoin-nilla, jossa lastut esim. ruuvipuristimessa tapahtuvan kokoonpuristamisen jälkeen syötetään ja saavat laajentua lipeäliuoksessa, joka tällöin imeytyy lastuihin.

Peroksidimäärä (H2O2) voi vaihdella 0,8-4 % välillä kuivasta kuituaineesta laskettuna, mutta voi tietysti olosuhteista riippuen olla pienempi tai suurempi.

Keksinnön mukaan valmistetut valkaistut massat voivat olla mekaanisia, kemiallis-mekaanisia ja puolikemiallisia massoja, jotka on valmistettu erilaista alkuperää olevista kuituaineista, esimerkiksi havu- ja lehtipuusta, bagassista, oljista jne. samoin kuin myöskin tällaisista aineista eri olosuhteissa kuiduttamalla valmistettuja massoja. Niissä tapauksissa, joissa lignoselluloosapitoinen kuituaine kuidutetaan, on sopivaa ennen kuidutusta tunnetulla tavalla hajoittaa kuituaine sopivan suuruiseksi, esim. lastuiksi, sahajauhoiksi tai hakkeeksi. Kuituainetta, joka voidaan kuiduttaa valkaisun yhteydessä nimitetään tekstissä myöskin lastuksi tai puulastuksi.

Ennen kaikkea sopii tässä kysymyksessä oleva valkaisumenetelmä ns. lämpömekaanisten massojen (TMP-massojen) valmistukseen kuiduttamalla lastut levyjauhimessa siinä vallitsevassa 100-150°C, tavallisesti 110-130°C lämpötilassa kyllästetyn höyryn muodostamassa kehässä lämpötilaa vastaavassa 1-4 kg/cm höyrynpaineessa. Paikallisesti jauhamisvyöhykkeessä voi lämpötila olla oleellisesti korkeampikin. Valkaisu voidaan suorittaa suurilla massaväkevyyksillä, jotka jauhamisvyöhykkeen jälkeen voivat olla 25-60 % välillä.

Valkaisumenetelmä on myöskin sopiva tässä kysymyksessä olevaa tyyppiä olevia massoja raffinoitaessa suurissa 15-40 % väkevyyksissä, jolloin tavallisesti on vietävä raffinoimista varten niin paljon energiaa, että lämpötila ilmakehän paineen alapuolella olevassa raffinöörissä voi nousta 100°C lämpötilaan ja jauhamisvyöhyk- 5 61215 keessä paikallisesti jopa 120-140°C lämpötilaan.

Kun lastut ovat olleet kuitupitoisena aineena ja on ollut tehtävä TMP-massaa tai kemiallis-mekaanista massaa, niin aineen käsittely on tapahtunut kahdessa vaiheessa: kuidutus paineisena levyjauhimessa vallitsevassa 110-130°C lämpötilassa viemällä jatkuvasti valkaisukemikaaleja jauhamisvyöhykkeeseen ja raffinoimalla ilmakehän paineessa massassa jäljellä olevien valkaisuaineiden läsnäollessa, jolloin lämpötila poistuvassa massassa tavallisesti nousee 100°C lämpötilaan.

Keksintöä selitetään tarkemmin seuraavassa viitaten oheisiin piirustuksiin.

Kuvio 1 esittää leikkauksena keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamiseksi tarkoitettua jauhamislaitetta, jossa valkaisuaine lisätään jauhettavaan ainekseen ennen jauhinlevyjen väliin menoa. Kuvio 2 esittää leikkauksena jauhamislaitteen muutettua sovellutusmuotoa, jossa valkaisuaine lisätään jauhamisvyöhykkeeseen. Kuvio 3 esittää käyrästöä, joka osoittaa viedyn valkaisuainemäärän ja saavutetun valon-heijastuskyvyn välisen suhteen keksinnön mukaisessa menetelmässä ja tavallisissa menetelmissä.

Kuvio 1 esittää keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamista varten tarkoitettua edullista laitosta siihen sisältyvine jauhamislaitteineen ja siihen liitettyine kokoonpuristavine kuljettimineen höyrytiiviin ainestulpan muodostamiseksi.

Raaka-aine, joka mahdollisesti voi olla esikuumennettu korkeintaan 100°C lämpötilaan esimerkiksi viemällä siihen höyryä, johdetaan aineen kokoonpuristavan kuljettimen 22 sisääntulojohtoon 20 aineen höyrytiiviin siirtämisen jauhamislaittee-seen tai kuiduttimeen 24 saamiseksi. Tässä kuljettimessa 22 on sovellutusesimerkissä sisäänpäin ainevirran suuntaan kartiomaisesti suppeneva putki, jossa työskentelee saman muotoinen ruuvi 26. Putken poistopuolelle voi olla liitetty vas-tapaine-elin 27, esim. putkinysä, johon on nivelletty läpät 28, joihin vaikuttavat mäntäservomoottorit 30 niin, että ne voidaan kääntää nysän sisäkanavaan 32, joka muodostaa sopivasti ruuvipuristimen pään sylinterimäisen jatkeen, ja siten pienentävät tämän kanavan läpivirtauspintaa. Näin saadaan ulosmenoaineen, esim. lastujen suuriasteinen kokoonpuristus. Se sisältää tavallisesti vettä, joka ko-koonpuristuksen aikana puristetaan ulos puristusputken rei'ityksestä 34 ja johdetaan suppiloon 35.

Jauhamislaitteessa tai kuiduttimessa 24 on koteloon 36 sijoitettuna jauhinlevyt, sovellutusesimerkissä kiinteästi koteloon yhdistetty paikallaan oleva jauhinlevy 38 ja moottorin (ei esitetty) käyttämän akselin 44 kannattama jauhinlevy 40. Moottorin ja pyörivän jauhinlevyn 40 väliin on tunnetulla tavalla järjestetty servomoottori 61 21 5 6 (ei esitetty), joka kuten esim. patenttijulkaisusta 179 337 ilmenee, aksiaalisesta työnnettävän mutta ei pyörivän puristusmännän avulla siirtää hydraulisen väliaineen puristuksen akselilaakerin kautta pyörivään akseliin riittävän suuren jau-hamispuristuksen saamiseksi jauhinlevyjen vastakkain olevien jauhinpintojen välisessä raossa 48 säteittäisesti ulospäin virtaavaan jauhettavaan ainekseen.

Jauhinkoteloon 36 on liitetty poistojohto 50 valmista kuitumassaa varten, johon on järjestetty ulospuhallusventtiili 52. Jauhinkotelon sisällä ylläpidetään paine, jota valvotaan kotelon sisään järjestetyllä tuntolaitteella 54. Venttiilin vapaa ulosvirtauspinta säädetään säätimen (ei esitetty) avulla, johon vaikuttaa tunto-elin 54 johdon 68 kautta. Tämän järjestelyn avulla voidaan jauhinkotelossa 36 ylläpitää halutun suuri ylipaine.

Kun lähtöaine on kokoonpuristettu kuljettimessa 22 vast, jauhinpuristuselimessä 27, jatkaa se edelleen sisäpuolelta edullisesti sylinterimäisen putken 70 läpi, jonka vapaa pää on sijoitettu pyörivän jauhinlevyn 40 lähelle. Tämä putki on tällöin järjestetty epäkeskisesti jauhinlevyn 40 pyörimisakseliin nähden helpottamaan hyvin suuressa mitassa kokoonpuristetun ainestulpan särkemistä, ennen kuin aines johdetaan jauhinlevyjen väliseen rakoon 48. Tulpan särkeminen voi tapahtua sopivasti epäkeskisen putken 70 suun kohdalla jauhinlevyssä 40 olevaa yhtä tai useampaa siipeä 72 vasten. Aines on siten niin kokoonpuristettua sitä putkessa 70 eteenpäin puristettaessa, että se on erikoisin keinoin särjettävä aikaisempaan koostumukseensa. Raaka-aineen kokoonpuristuksen yhteydessä puristetaan siinä oleva vesi pois, niin että aineen kuivuus tulee nousemaan arvoon 50 % ja suuremmaksikin. Suuri pitoisuus ei ole jauhamiseen sopiva, jonka tähden vettä viedään jauhinraon 48 sisäpuolelle, esimerkiksi kiinteän jauhinlevyn 38 kautta itse jauhinrakoon, kuten nuolilla 76 on osoitettu.

Kuvion 1 mukaan viedään kemialliset käsittelyaineet välittömästi ennen kuin jauhettava aines menee jauhinlevyjen välissä olevaan jauhamisrakoon, esimerkiksi johdon 74 kautta, jonka avulla vältetään se, että kuiduttamisessa kehittynyt höyry vaikuttaa aineisiin oleellisen ajan ja siten huonontaa niiden vaikutuksen.

Esitetyssä sovellutusmuodossa joutuu myöskin jauhettava aines muodostetun höyry-tiiviin tulpan johdosta höyryn vaikutuksen alaiseksi ainoastaan vähän ennen sen menoa jauhinlevyjen väliin, joka on edullista, sillä lyhyt höyrykäsittelyaika tekee massan helpommin käsiteltäväksi, tässä tapauksessa valkaistavaksi.

On sopivaa, kun kemikaaliot viedään ruuvin jälkeen, käyttää ruuvikuljetinta, joka kokoonpuristaa kuituaineen veden ja ilman poistamiseksi kuituaineen huokosista 7 61215 ennen kemikalioilla impregnoimista. Seuraavassa vapaaksipäästössä, jolloin kokoon-puristettuun aineeseen viedään kemikalioita sisältävää nestettä, tulee tämä neste imeytymään huokosiin, niin että kuituaine tulee kamikalionesteellä läpi-impregnoi-duksi.

Piirustusten kuviossa 2 tarkoittaa 110 jauhinlaitteen kiinteän rungon osaa, joka muodostaa kotelon, johon jauhinlevyä 114 kannattava akseli 112 on pyöriväksi laakeroitu. Jauhinlevy kannattaa useaa, tässä tapauksessa kolmea samankeskistä levynosaa 116,117,118, jotka on ruuvattu kiinni levyyn 114 ympäriinsä. Keskustaan voi olla järjestetty levy 120, joka syöttää jauhettavan aineksen säteittäisesti ulospäin jauhinrakoon.

Kiinteä jauhinlevy on tavallisesti kokoonpantu kolmesta samankeskisestä jauhin-renkaasta 126,127 vast. 128, jotka on pulteilla 122,123 ja 124 kiinnitetty perus-levyyn 129.

Esimerkiksi puulastujen tai osittain särjetyn kuitumassan muodossa oleva jauhettava aines viedään jauhinlevyjen sisäkehälle kiinteässä rungossa olevaa kanavaa 130 pitkin. Siitä johdetaan jauhettava aines säteittäisesti ulospäin kummankin jauhinle-vynsegmenttien väliin, jotka muodostavat väliinsä jauhinraon, joka sovellutusesimerkissä on kokoonpantu kolmesta vyöhykkeestä 131,132,133 ja kapenee ulospäin. Jauhamisvyöhykkeiden edessä on syöttövyöhyke 134.

Keksinnön mukaan on nyt siis valkaisuneste vietävä jauhamisvyöhykkeeseen tai mahdollisimman lähelle sitä toisessa jauhinlevyssä olevien kanavien tai reikien kautta, joka verraten helposti voidaan tehdä, kun levyjauhimessa, kuten esitetyssä sovel-lutusmuodossa, on kiinteä jauhinlevy 129. Tämän jauhinsegmentit ovat, kuten on mainittu, kiinnitetty levyjauhimen koteloon joukolla läpimeneviä pultteja 122-124, jotka ulottuvat jauhamisvyöhykkeen syöttösektoriin. Yksinkertainen ja tyydyttävä ratkaisu on näyttänyt olevan se, että porataan läpi yksi tai useampi pulteista ja putkella, kuten 136 liitetään pulttien poraus annostelupumppuun 138 tai muuhun sopivaan annostelujärjestelmään valkaisunesteen viemiseksi. Jos kumpikin levy on pyörivä, niin on levyssä olevat kanavat kytkettävä pitkittäisellä keskireiällä varustettuun akseliin ja levyjauhimen ulkopuolella olevan kotelon tai sen tapaisen kautta liitettävä annostelujärjestelmään (ei esitetty).

Seuraavassa esitetään joitakin esimerkkejä ns. lämpömekaanisen kuitumassan valmistamisesta keksinnön mukaan erilaisissa olosuhteissa. Vertailuna on kuidutus-vaihe suoritettu valkaisunestettä viemättä, joka sen sijaan on viety raffinointi-vaiheessa. Myöskin sekä kuidutus että raffinointi on suoritettu valkaisunestettä e 61215 viemättä, ja sen jälkeen on tavallinen valkaisu suoritettu valmiiseen massaan. Tällöin on osoittautunut, että valmistetuista massoista on paras valonheijatuskyky saatu, kun valkaisuneste on viety kuidutusvaiheeseen keksinnön mukaan. Kummallakin muulla tavalla valmistetulla massalla on likimain sama valonheijastuskyky, joka ilmenee kuviosta 3, jossa käyrä A esittää massan valmistusta keksinnön mukaan, kun taas käyrä B vastaavasti C esittävät massoja, jotka on valmistettu viemällä valkaisuaine raffinoimisvaiheeseen vast, valmiin massan tavallisella valkaisulla.

Esimerkkinä käytetyistä peroksidi-, ja muiden kemikalien määristä prosent teina ehdottoman kuivasta kuituaineesta valmistettaessa TMP-massaa kuusilastuista kuiduttamalla 1,4 kg/cm2 höyrypaineessa ja viemällä valkaisunestettä ja sen jälkeen raffinoimalla massa jäännöskemikalioiden jäljellä olevan liuoksen kuidutukses-ta läsnäollessa annetaan alla arvot kahdesta erilaisilla peroksidimäärillä suoritetusta kokeesta.

A 1,0 % H202, 0,6 % NaOH, 6,3 Z Na2Si03> 0,6 % DTPA; Freeness 60CSF. Jäännösperoksidi 0,2, pH 7,8, valoheijastuskyky 67,8 % ISO.

B 3,8 Z H202, 1,3 % NaOH, 5,6 Z Na2Si03, 0,5 % DTPA; Freenes 60CSF. Jäännösperoksidi 1,0, pH 7,8, valonheijastuskyky 76 Z ISO.

Esimerkkinä peroksidi- ja muiden kemikalioiden määristä prosentteina ehdottoman kuivasta lastusta valmistettaessa kemiallis-mekaanista massaa koivusta annetaan alla joitakin arvoja kahdesta erilaisilla peroksidi- ja alkaalimäärillä suoritetusta kokeesta.

C Lastut impregnoitiin NaOH:11a 40°C lämpötilassa preximpregnoimalla 10 g NaOH/litra sisältävällä alkaaliliuoksella ennen kuidutusta, jolloin lastut ottivat 2,8 % NaOH.

D Lastut impregnoitiin NaOH:11a 40°C lämpötilassa preximpregnoimalla 3 g NaOH/litra sisältävällä alkaaliliuoksella ennen kuidutusta, jolloin lastut ottivat 0,6 Z NaOH.

Valkaisuneste: C 3 Z peroksidia, 5 Z Na2Si03> 0,5 Z DTPA. 0 Z NaOH; raffinoitiin freeness:iin 85CSF.

9 61215 D 4 % peroksidia, 5 % Na2SiC>3, 0,5 % DTPA, 2 % NaOH, 0,05 % MgSO^; raffinoitiin freeness:iin 85CSF.

Lujuus- ja optiset ominaisuudet: C Puhkeamiskerroin 21,7, murtopituus 4150 m, repäisykerroin 40, valonheijastus-kyky 67 %, himmeys 85 %, valon diffraktio 420 cm^/g.

D Puhkeamiskerroin 13,1, murtopituus 3170 m, repäisykerroin 32, valonheijas- 2 tuskyky 78 %, himmeys 83,5 %, valon diffraktio 500 cm /g.

Verraten suuren eroavaisuuden valonheijastuskyvyssä, huolimatta verraten pienestä erosta käytetyn peroksidin määrässä, on johduttava erosta viedyn alkaalin määrässä lastuja impregnoitaessa. Suuremmalla alkaalimäärällä esiintyi valkaisute-hoon vaikuttava lastujen värin huononeminen. Sitä vastoin, jos alkaali, kuten kokeessa D, viedään valkaisunesteen mukana, niin se ei vaikuta valonheijastus-kykyyn negatiivisesti läheskään samassa mitassa.

Siinä tapauksessa, että jäännösperoksidipitoisuus massassa raffinoimisen jälkeen on suuri, voidaan valkaisukemikaliot osittain saada talteen massan pesussa, ja saatu liuos voidaan vahvistaa peroksidilla ja valkaisukemikalioilla ja viedä uudelleen kuidutusvaiheeseen. Määrätty määrä peroksidia voidaan myöskin lisätä raffi-noimisvaiheeseen valonheijastuskyvyn lisäsuurentamista varten, mutta se on siinä tapauksessa vietävä massaan jauharaisvyöhykkeessä keksinnön mukaan.

Lämpökemialliset massat, jotka kuidutuksen jälkeen on jakuvasti valkaistava suurissa väkevyyksissä 15-30 % levyjauhimessa, tulevat nopeasti kuumenemaan 100°C lämpötilaan, ja paikallisesti jauhamisvyöhykkeessä voi lämpötila kohota oleellisesti korkeammaksikin. Näissä olosuhteissa on peroksidipitoinen valkaisuneste vietävä massaan jauhamisvyöhykkeessä tai juuri ennen sitä keksinnön mukaan, jolloin valkaisuteho parhaiten käytetään hyväksi ja hajoamisesta johtuva peroksidihäviö mahdollisimman kauan estetään. Kun jäännösperoksidimäärä massassa raffinoimisen jälkeen voi olla suuri on massalle raffinoimisen jälkeen annettava 15-60 minuutin välillä oleva seisomisaika peroksidin valkaisukyvyn ottamiseksi talteen niin paljon kuin mahdollista.

Claims (13)

1. Menetelmä massan valmistamiseksi jatkuvasti lignoselluloosapitoisista kuitu-aineista kuiduttamalla tai vastaavasti raffinoimalla kuituaine toisiinsa nähden pyörivien jauhinlevyjen välissä paineisessa kohotetussa lämpötilassa olevassa höyrykehässä, jolloin kuituaine käsitellään alkaalisessa ympäristössä aineeseen kemiallisesti vaikuttavien aineiden, kuten peryhdisteiden, varsinkin peroksidien, esim. vety- ja natriumperoksidin muodostamia lisiä sisältävillä valkaisunesteillä, tunnettu siitä, että kuituaineeseen kemiallisesti vaikuttavat aineet viedään kuituaineeseen vasta, kun tämä on jauhinlevyjen välissä sijaitsevassa syöt-töosassa tai jossakin muussa kohdassa sen jälkeen itse jauhinraossa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuitu-aineeseen vaikuttavat aineet viedään siihen vasta, kun kuidunvapautus on alkanut.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että alkaalinen ympäristö valkaisun suorittamiseksi ylläpidetään viemällä alkaalia liuoksena kuituaineeseen, kun se on jauhinlevyjen välissä, ja samanaikaisesti peroksidipitoisen valkaisuaineen kanssa joko erikseen tai yhdistettynä liuoksena.

4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että alkaalinen ympäristö valkaisun suorittamiseksi ylläpidetään siten, että kuitu-aine on tunnetulla tavalla impregnoitu alkaalisella liuoksella ennen raffinöö-riin syöttämistä.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuituaine kuidutetaan höyrykehässä lämpötilassa, joka raffinöörissä nousee 110-150°C lämpötilaan viemällä jatkuvasti valkaisukemikalioita ja siten, että jauhamisvyöhykkeestä poistuvan massan massaväkevyys on 30-60 %.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että massana oleva kuituaine raffinoidaan suurissa 15-40 % väkevyyksissä ja poistuvan massan lämpötilan ollessa 50-100°C viemällä jatkuvasti valkaisukemikalioita.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuitupitoinen aine käsitellään kahdessa vaiheessa, jolloin ensimmäisessä vaiheessa aine kuidutetaan höyrykehässä lämpötilan raffinöörissä ollessa 100-150°C viemällä samanaikaisesti valkaisuainetta, ja että saatu massa toisessa vaiheessa raffinoidaan ensimmäisestä vaiheesta massassa jäljellä olevien valkaisuaine-jäännösten läsnäollessa. 11 61215

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että uusi määrä valkaisuainetta viedään toisessa vaiheessa raffinoitaessa.

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen menetelmä, jossa aine viedään tuloka-navasta syöttöosaan, tunnettu siitä, että tulokanava ja syöttöosa erotetaan höyrytiiviisti toisistaan itse aineen avulla.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuituaine ennen jauhamisrakoon viemistä kokoonpuristetaan edullisesti yhdessä vedenpoiston kanssa, niin että ilma ja vesi poistuu kuituaineen huokosista, ja että kemialliset aineet viedään nesteenä, joka vapautettaessa kokoonpuristamisen jälkeen imeytyy huokosiin.

10 6121 5

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ko-koonpuristaminen suoritetaan sellaisessa määrässä, että höyrytiivis ainetulppa muodostuu.

12. Laite jonkin patenttivaatimuksen 1-11 mukaisen menetelmän toteuttamiseksi massan valmistamiseksi lignoselluloosapitoisista kuituaineista kuiduttamalla vast, raffinoimalla kuituaine höyrykehässä viemällä aineeseen kemiallisesti vaikuttavia aineita, jossa on toisiinsa nähden pyörivät jauhinlevyt, jotka muodostavat väliinsä jauhami s vyöhykkeen aineen käsittelyä varten, tunnettu siitä, että ainakin yksi jauhinlevyistä on varustettu yhdellä tai useammalla kanavalla, joka avautuu jauhamisvyöhykkeessä levyjen välillä olevaan tilaan ainakin yhdessä kohdassa syöttöosan ja jauhinlevyjen ulkokehän välillä, jotka kanavat ovat suljetussa yhteydessä järjestelmään mainittujen aineiden viemistä varten.

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen laite, tunnettu siitä, että kiinteällä ja pyörivällä jauhinlevyllä varustetussa laitteessa kanava tai kanavat on järjestetty kiinteään jauhinlevyyn. 12 61215