FI70439C - REFERENCE FOUNDATION FOR TRAEMATIC MEDIA WITH AN ALKALISK KOKVAETSKA SOM VAESENTLIGEN ICKE INNEHAOLLER SVAVELHALTIGAFOERENINGAR - Google Patents

REFERENCE FOUNDATION FOR TRAEMATIC MEDIA WITH AN ALKALISK KOKVAETSKA SOM VAESENTLIGEN ICKE INNEHAOLLER SVAVELHALTIGAFOERENINGAR Download PDF

Info

Publication number
FI70439C
FI70439C FI781352A FI781352A FI70439C FI 70439 C FI70439 C FI 70439C FI 781352 A FI781352 A FI 781352A FI 781352 A FI781352 A FI 781352A FI 70439 C FI70439 C FI 70439C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
cooking
pulp
color
yield
process according
Prior art date
Application number
FI781352A
Other languages
Finnish (fi)
Other versions
FI70439B (en
FI781352A (en
Inventor
Alan Farrington
Vernon Taylor Henderson
Peter Frederick Nelson
Original Assignee
Australian Paper Manufacturers
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Australian Paper Manufacturers filed Critical Australian Paper Manufacturers
Publication of FI781352A publication Critical patent/FI781352A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI70439B publication Critical patent/FI70439B/en
Publication of FI70439C publication Critical patent/FI70439C/en

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C3/00Pulping cellulose-containing materials
    • D21C3/02Pulping cellulose-containing materials with inorganic bases or alkaline reacting compounds, e.g. sulfate processes

Description

KUULUTUSJULKAISU nnA1LQANNOUNCEMENT nnA1LQ

® B 11 UTLÄG G NIN GSSKRI FT 704 39 (45) ? t; Λ · '"I.t ύ :.) :.o:g (51) Kv.lk.4/lnt.CI.4 D 21 C 3/02 S U O M I—· FI N L A N D (21) Patenttihakemus- Patentansökning 781352 (22) Hakemispäivä - Ansökningsdag 02 05 78 (Fh ' ' (23) Alkupäivä — Giltighetsdag 02.05.78 (41) Tullut julkiseksi — Blivit offentlig 0^ j ^ yg® B 11 UTLÄG G NIN GSSKRI FT 704 39 (45)? t; Λ · '"It ύ:.): .O: g (51) Kv.lk.4 / lnt.CI.4 D 21 C 3/02 FINLAND— · FI NLAND (21) Patent application- Patentansökning 781352 (22) Application date - Ansökningsdag 02 05 78 (Fh '' (23) Start date - Giltighetsdag 02.05.78 (41) Has become public - Blivit offentlig 0 ^ j ^ yg

Patentti- ja rekisterihallitus Nähtäväksipanon ja kuul.julkaisun pvm. - 27 0, o,National Board of Patents and Registration Date of publication and publication. - 27 0, o,

Patent- och registerstyrelsen Ansökan utlagd och utl.skriften publlcerad ' ·*' (86) Kv. hakemus Int. ansökan (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus — Begird prioritet 02.05*77 Australia-Australien(AU) PC 9939/77 (71) Australian Paper Manufacturers Limited, k South Gate, South Melbourne, Victoria , Austral ia-Australien(AU) (72) Alan Farrington, Donvale, Victoria,Patent and registration authorities Ansökan utlagd och utl.skriften publlcerad '· *' (86) Kv. application Int. ansökan (32) (33) (31) Privilege claimed - Begird priority 02.05 * 77 Australia-Australien (AU) PC 9939/77 (71) Australian Paper Manufacturers Limited, k South Gate, South Melbourne, Victoria, Austral ia-Australien ( AU) (72) Alan Farrington, Donvale, Victoria,

Vernon Taylor Henderson, West Preston, Victoria,Vernon Taylor Henderson, West Preston, Victoria,

Peter Frederick Nelson, Kew, Victoria, Australia-Australien(AU) {Jk) Oy Koi ster Ab (5^) Menetelmä ligniinin poistamiseksi puumateriaalista aikaiisella keitto-nesteellä, joka ei oleellisesti sisällä rikkipitoisia yhdisteitä -Förfarande för delignifiering av trämaterial med en aikai isk kokvätska som väsentligen icke innehaller svavelha 11iga föreningar Tämän keksinnön kohteena ovat sellutusmenetelmät, joissa lignoselluloosamateriaalista poistetaan ligniini sellaisen sellu-massan tuottamiseksi, jota voidaan käyttää paperin ja kartongin valmistukseen. Erityisesti keksinnön kohteena ovat korkeasaantoi-seen puolikemialliset massat, vaikka menetelmä soveltuu myös täys-kemiallisten massojen valmistukseen.Peter Frederick Nelson, Kew, Victoria, Australia-Australien (AU) Oy Koi ster Ab (5 ^) A method for removing lignin from wood material with an early cooking liquid that is substantially free of sulfur-containing compounds -Förfarande för delignifiering av trämaterial med en aikai isk The present invention relates to pulping processes in which lignin is removed from a lignocellulosic material to produce a pulp that can be used to make paper and board. In particular, the invention relates to high-yield semi-chemical pulps, although the process is also suitable for the production of full-chemical pulps.

Sulfaattimenetelmä on paljon käytetty johtuen sillä saadun massan erinomaisista ominaisuuksista. Kuitenkin joihinkin tarkoituksiin, kuten aaltopaperin ja kartongin päällysteenä käytettävien komponenttimassojen valmistukseen ei välttämättä tarvita sulfaatti-menetelmällä saatavia suhteellisen korkeita lujuusarvoja ja tällöin sulfaattimenetelmän suhteellisen alhainen saanto ja korkeat kustannukset ovat epäkohtia. Onkin ehdotettu senvuoksi käytettäväksi näihin tarkoituksiin sellaisia muunnoksia kuin "korkeasaantoinen sulfaattimenetelmä" sekä erilaisia sulfiittimenetelmiä. Laajimmin käytetty näistä korkeasaantoisista menetelmistä on ns. neutraali 70439 2 puolikemiallinen sulfiittimenetelmä (NSSC), jolla pystytään saamaan massasaantoja alueella 65-85 %, joiden massojen ominaisuudet ovat sellaiset, että ne sopivat aaltopaperin valmistukseen ja tärkeäksi aineosaksi kartongin päällyspinnan ja paketoimis- ja käärepapereiden valmistukseen.The sulphate method has been widely used due to the excellent properties of the pulp obtained by it. However, for some purposes, such as the production of component pulps for coating corrugated paper and board, relatively high strength values obtained by the sulphate process may not be required, in which case the relatively low yield and high cost of the sulphate process are disadvantages. It has therefore been proposed to use variants such as the "high yield sulfate method" as well as various sulfite methods for these purposes. The most widely used of these high-yield methods is the so-called Neutral 70439 2 Semi-chemical sulphite process (NSSC) capable of obtaining pulp yields in the range of 65 to 85%, with pulp properties suitable for the manufacture of corrugated paper and as an important ingredient in the manufacture of paperboard coverings and packaging and wrapping papers.

Ympäristönsuojelun yhä tiukentuneet määräykset panevat suurta painoa kemialliseen talteenottojärjestelmään, jolla massankeit-tokemikaalit saadaan talteen ja liuenneet puuainekset hajotetaan, koska nämä kemikaalit ja ainekset muuten liikaa rasittaisivat ympäristöä. NSSC-massankeittoon sopivat talteenottomenetelmät ovat monimutkaisia ja kalliita.Increasingly stringent environmental protection regulations place great emphasis on a chemical recovery system that recovers pulp cooking chemicals and decomposes dissolved wood, as these chemicals and materials would otherwise be too burdensome on the environment. Recovery methods suitable for NSSC pulp cooking are complex and expensive.

Eräänä ratkaisuna käytetään joskus NSSC-jätelipeän polttamista sulfaattitehtaan talteenottosysteemissä. Tämän edellytyksenä on kuitenkin, että NSSC-tehdas on lähellä sulfaattitehdasta, mikä ei aina toteudu. Tämän lisäksi sulfaattisysteemistä saadut kemikaalit eivät ole sopivia käytettäviksi NSSC-tehtaassa joten ne on ensin huomattavin kustannuksin uudelleenkäsiteltävä. Jos ympäristönsuojelumääräykset ovat niin ankarat, että on käytettävä rikkiva-paata menetelmää, niin NSSC-menetelmä on joka tapauksessa sopimaton.One solution is sometimes to incinerate NSSC waste liquor in a sulfate plant recovery system. However, this presupposes that the NSSC plant is close to the sulphate plant, which is not always the case. In addition, chemicals obtained from the sulfate system are not suitable for use in the NSSC plant and must first be reprocessed at considerable cost. If the environmental protection regulations are so strict that the sulfur-free method must be used, then the NSSC method is in any case inappropriate.

Tässä keksinnössä esitetään massankeittomenetelmä, jossa kemiallinen talteenotto on yksinkertainen ja saadut tulokset korkean saannon, hyvän värin ja riittävien lujuusominaisuuksien kannalta ovat samankaltaiset kuin NSSC-menetelmässä.The present invention provides a pulping process in which the chemical recovery is simple and the results obtained in terms of high yield, good color and sufficient strength properties are similar to those in the NSSC process.

Puolikemiallisia massoja voidaan valmistaa soodamenetelmällä, jossa käytetään aktiivisena massankeittokemikaalina natriumhydrok-sidia; tätä ei kuitenkaan usein käytetä, koska massan lujuusominaisuudet ja väri eivät ole yhtä hyvät kuin NSSC-menetelmässä, ja kemikaalikustannukset ovat korkeammat kuin käytettäessä puolikemi-allisissa menetelmissä natriumkarbonaattia tai natriumkarbonaatti-natriumhydroksidia.Semi-chemical pulps can be prepared by the soda process using sodium hydroxide as the active pulp cooking chemical; however, this is often not used because the strength properties and color of the pulp are not as good as in the NSSC process, and the chemical costs are higher than when using sodium carbonate or sodium carbonate-sodium hydroxide in semi-chemical processes.

Värin tärkeyttä ei voida liiaksi korostaan, koska tämä tekijä estää puolikemiallisten, soodamenetelmällä valmistettujen massojen käytön esim. kartongin pintakerrokseen ja paketoimis- ja käärepapereihin.The importance of color cannot be overemphasized, as this factor prevents the use of semi-chemical soda-based pulps, for example, in the surface layer of paperboard and in packaging and wrapping papers.

Eräänä tämän keksinnön aspektina on havainto, että kemiallisen tai puolikemiallisen massan hyvä väri on riippuvainen jäte-liemen suuresta jäännösalkalimäärästä, joka johtuu keiton loppu- il 70439 3 vaiheessa olevasta korkeasta pH:sta. Tämä saadaan aikaan käyttämällä massankeittomenetelmässä ylimäärin vahvaa alkalia. Ennestään tiedetään, että hyvän värin ja saannon välillä on riippuvuussuhde, mutta esillä oleva keksintö perustuu havaintoon, että käytettäessä alkalia ylimäärin saadaan yhtä hyvällä saannolla parempi väri.One aspect of the present invention is the finding that the good color of the chemical or semi-chemical pulp depends on the high amount of residual alkali in the waste broth due to the high pH at the end of cooking 70439 in 3 stages. This is achieved by using an excessively strong alkali in the pulping process. It is already known that there is a relationship between good color and yield, but the present invention is based on the finding that using an excess of alkali gives a better color in equally good yield.

Samoin erisuuruisilla saannoilla saattaa alempisaantoisella massalla olla samanlaiset väriominaisuudet kuin korkeampisaantoisella massalla, jos alempisaantoisen massa valmistuksessa on käytetty ylimäärin alkaalia . Vaikka ylimäärin käytetty alkaali aiheuttaa korkean jäännös-pH:n puskuroiduissa massankeittosysteemeissä, niin suuret eroavuudet alkaalimäärissä eivät välttämättä aiheuta muutoksia jäännös-pH-arvoissa varsinkaan, jos pH on korkea. Aikaisemmissa menetelmissä, joissa käytettiin natriumsulfiittia, natriumkarbonaattia tai natriumkarbonaatti-natriumhydroksidia, ei voitu saada korkeata jäännös-pH:ta, eikä myöskään korkeasaantoisissa soodamene-telmissä saatu korkeata jäännös-pH:ta, koska kahdessa ensimmäisessä tapauksessa ei käytetä riittävän vahvaa alkalia, kun taas kahdessa viimeksimainitussa alkalimäärä on yleensä riittämätön. Tämä pätee varsinkin korkeasaantoiseen tai puolikemialliseen menetelmään nähden, joissa pyrkimuksenä on ollut käytetyn alkaalin mahdollisimman tarkka hyväksikäyttö, minkä seurauksena jäännös-pH on alhainen. Esillä olevassa keksinnössä ylimäärin käytetyllä vahvalla alkaalil-la saadaan korkea jäännös-pH, joka on 9-14, edullisesti 12-13.Similarly, in different yields, the lower yielding pulp may have similar color properties to the higher yielding pulp if an excess of alkali has been used in the production of the lower yielding pulp. Although excess alkali used causes high residual pH in buffered pulp cooking systems, large differences in alkali amounts do not necessarily cause changes in residual pH, especially if the pH is high. Previous processes using sodium sulfite, sodium carbonate or sodium carbonate-sodium hydroxide could not obtain a high residual pH, nor could high yield soda processes obtain a high residual pH because the first two cases do not use a sufficiently strong alkali, while the two in the latter, the amount of alkali is usually insufficient. This is especially true for high-yield or semi-chemical processes, where the aim has been to utilize the alkali used as accurately as possible, resulting in a low residual pH. The strong alkali used in excess in the present invention gives a high residual pH of 9-14, preferably 12-13.

Tämä päämääränä keksinnössä esitetään menetelmä ligniinin poistamiseksi lignoselluloosamateriaalista, jolle menetelmälle on tunnusomaista, että lignoselluloosamateriaalia keitetään sellutus-nesteen kanssa, joka pääasiassa sisältää natrium-, kalium-, magnesium-, kalsium- tai ammoniumhydroksidia tai -karbonaattia, ja jossa hydroksidia tai karbonaattia on lignoselluloosamateriaaliin nähden ylimäärin.It is an object of the present invention to provide a process for removing lignin from a lignocellulosic material, which process is characterized in that the lignocellulosic material is boiled with a pulping liquid containing mainly sodium, potassium, magnesium, calcium or ammonium hydroxide or carbonate and a hydroxide excess.

Keksinnön mukaista menetelmää voidaan käyttää sekä panoksittaan että jatkuvasti toimivissa keittimissä ja riippumatta siitä toimivatko viimeksi mainitut saman- tai vastakkaissuuntaisesti. Menetelmä ei rajoitu tavanomaisiin keittovälineisiin, vaan sitä voidaan käyttää myös ns. "räjähdys-sellutuksessa, jossa kemiallisesti käsitelty hake defibroidaan paineen nopean tai räjähdysmäisen alentamisen avulla.The method according to the invention can be used in both batch and continuous cookers and regardless of whether the latter operate in the same or opposite direction. The method is not limited to conventional cooking utensils, but can also be used for so-called "in explosive pulping, where chemically treated wood chips are defibrated by rapid or explosive reduction of pressure.

7043970439

Menetelmä soveltuu kaikentyyppiselle puulle, mikä käsittää sekä havu- että lehtipuun, sekä eipuumateriaaleille, kuten oljille, bagassille jne. Puuta käytettäessä se voi olla kuorittua tai kuorimatonta ja se saattaa sisältää oksia, juuria, risuja ja lehtiä, kuten ns. "täyspuuhake".The method is suitable for all types of wood, including both softwood and hardwood, as well as non-wood materials such as straw, bagasse, etc. When wood is used, it can be peeled or unpeeled and may contain branches, roots, twigs and leaves, such as so-called "Täyspuuhake".

Tavanomaisissa puolikemiallisissa soodamenetelmissä käytetään yleensä lämpötiloja 165-180°C, ja jätelipeä pH on normaalisti alueella 9-10. Myös US-patenttijulkaisussa 3 954 553, jossa esitetään samantapainen menetelmä samanlaatuisen massan valmistamiseksi kuin tavanomaisissa puolikemiallisissa sulfiittimenetelmissä, esitetyssä menetelmässä, käytetään natriumhydroksidia ja natriumkarbonaattia, ja keittolämpötila on 190°C.Conventional semi-chemical soda processes generally use temperatures of 165-180 ° C, and the pH of the waste liquor is normally in the range of 9-10. Also disclosed in U.S. Patent No. 3,954,553, which discloses a process similar to conventional semi-chemical sulfite processes, sodium hydroxide and sodium carbonate are used and have a cooking temperature of 190 ° C.

Tämän keksinnön erään toisen aspektin mukaan on keksitty, että normaalia alemmissa lämpötiloissa suoritetulla alkalisella keitolla voidaan saavuttaa parempi massan lujuus. Täten keksinnössä esitetään menetelmä ligniinin poistamiseksi lignoselluloosamateri-aalista, jolle menetelmälle on tunnusomaista, että lignoselluloosa-materiaalia keitetään sellutusnesteen kanssa, joka pääasiassa sisältää natrium-, kalium-, magnesium-, kalsium- tai ammoniumhydroksidia tai -karbonaattia, lämpötilassa, joka on korkeintaan 160°C.According to another aspect of the present invention, it has been found that better pulp strength can be achieved by alkaline cooking at lower than normal temperatures. Thus, the invention provides a process for removing lignin from a lignocellulosic material, which process is characterized in that the lignocellulosic material is boiled with a pulping liquid containing mainly sodium, potassium, magnesium, calcium or ammonium hydroxide or carbonate at a temperature of up to 160 ° C.

Tämän aspektin mukaisessa menetelmässä keittolämpötilat voivat olla alueella aina 160°C:een asti, vaikka edullisia lämpötiloja ovat yli 100°C:n olevat, ja kaikkein edullisin lämpötila-alue on 210-150°C. Työskentelyllä korkeintaan 160°C:n lämpötiloissa on monia etuja. Odottamaton etu on, että saadun massan lujuus on alempia lämpötiloja käytettäessä suurempi. On myös osoitettu, että joissakin tapauksissa saadaan parempi väri, ja tietenkin alemmat keittolämpötilat merkitsevät yleisesti energian säästöä. Keksinnön edullisessa muodossa on yhdistetty ylimäärin käytetty alkaali ja alhainen keittolämpötila, ja siinä saadaan massoja, joiden jäännös-pH on korkea ja joilla on hyvät väri- ja lujuusominaisuudet.In the process according to this aspect, the cooking temperatures can range from up to 160 ° C, although the preferred temperatures are above 100 ° C, and the most preferred temperature range is 210-150 ° C. There are many benefits to working at temperatures up to 160 ° C. An unexpected advantage is that the strength of the resulting mass is higher at lower temperatures. It has also been shown that in some cases a better color is obtained, and of course lower cooking temperatures generally mean energy savings. In a preferred form of the invention, the excess alkali used and the low cooking temperature are combined to give pulps with a high residual pH and good color and strength properties.

Tällä menetelmällä on havaittua saatavan massoja, joiden ominaisuudet, väri mukaanlukien, muistuttavat NSSC-massan ominaisuuksia. Menetelmää käytettäessä on lisäksi havaittu, että keksinnön edullisessa sovellutusmuodossa keittonopeutta voidaan edelleen nopeuttaa, ja siten joko alentaa reaktiolämpötilaa tai lyhentää reak- 70439 tioaikaa, lisäämällä hakkeeseen keitto- tai valmistusliemeen pieniä määriä kinoni- tai hydrokinoniyhdisteitä. Tällaiset lisäykset voidaan tehdä, kun hake ja/tai neste viedään keittimeen, tai erillisenä esikäsittelynä. Kinoni- tai hydrokinoni-yhdisteiden lisääminen on erityisen käyttökelpoista silloin, kun käytetään alhaisia keittolämpötiloja, jolloin näiden yhdisteiden lisäämisellä ja alhaisessa keittolämpötilassa saadaan lyhyemmässä keittoajassa parantunut lujuus.This method has been found to give masses with properties, including color, similar to those of an NSSC mass. Using the method, it has further been found that in a preferred embodiment of the invention, the cooking rate can be further accelerated, and thus either lower the reaction temperature or shorten the reaction time by adding small amounts of quinone or hydroquinone compounds to the chips or broth. Such additions can be made when the chips and / or the liquid are introduced into the digester, or as a separate pretreatment. The addition of quinone or hydroquinone compounds is particularly useful when low cooking temperatures are used, whereby the addition of these compounds and the low cooking temperature provide improved strength in a shorter cooking time.

Toisena etuna lisäaineiden käytöstä on tuotetun massan parantunut lujuus. Kuten esimerkeistä voidaan havaita, keksinnön mukaisella menetelmällä valmistettujen massojen lujuudet ovat parempia kuin samalla saannolla saatujen NSSC-massojen lujuudet.Another advantage of using additives is the improved strength of the pulp produced. As can be seen from the examples, the strengths of the pulps prepared by the process of the invention are better than the strengths of the NSSC pulps obtained in the same yield.

Sopiviksi kinoni- ja hydrokinoni-yhdisteiksi on havaittu antrakinonit (AQ) ja antrahydrokinonit sekä niiden tautomeerit ja johdannaiset, naftokinonit ja naftohydrokinonit ja niiden tautomeerit ja johdannaiset ja bentsokinonit ja bentsohydrokinonit ja niiden tautomeerit ja johdannaiset. Esimerkkejä antrahydrokinonin tautomeereista ovat 10-hydroksiantroni ja 1,4-dihydroantrakinoni ja esimerkiksi naftohydrokinonijohdannaisesta on l,4,4a,9a-tetra-hydroantrakinoni. Tällaiset yhdisteet on yksityiskohtaisemmin kuvattu hakijan vastaavissa australialaisissa patenttihakemuksissa 25519/77 ja PC 9939/77, jotka liitetään tähän viitteinä.Suitable quinone and hydroquinone compounds have been found to be anthraquinones (AQ) and anthrahydroquinones and their tautomers and derivatives, naphthoquinones and naphtho hydroquinones and their tautomers and derivatives and benzoquinones and benzohydroquinones and their tautomers and derivatives. Examples of tautomers of anthrahydroquinone are 10-hydroxyanthrone and 1,4-dihydroanthraquinone and, for example, a naphthohydroquinone derivative is 1,4,4a, 9a-tetrahydroanthraquinone. Such compounds are described in more detail in Applicant's respective Australian Patent Applications 25519/77 and PC 9939/77, which are incorporated herein by reference.

Näitä yhdisteitä käytetään edullisesti 0,001-1,0 paino-% ja edullisimmin 0,01-0,3 paino-% käytetyn kuivan puun painosta.These compounds are preferably used in an amount of 0.001 to 1.0% by weight and most preferably 0.01 to 0.3% by weight of the dry wood used.

Koska monet edullisista yhdisteistä ovat olennaisesti liukenemattomia veteen, niin niitä käytetään edullisesti hienoksi jauhettuina, so. jauhettuina pieniksi hiukkasiksi. Joissakin tapauksissa on edullista käyttää dispergointiainetta tai pinta-aktiivista ainetta, kuten Teepol'ia tai Comprox’ia (tavaramerkkejä).Since many of the preferred compounds are substantially insoluble in water, they are preferably used in finely divided form, i. ground into small particles. In some cases, it is preferable to use a dispersant or surfactant such as Teepol or Comprox (trademarks).

Lignoselluloosaraakamateriaalin käsittely keksinnön mukaisesti kinoni/hydrokinoni-yhdisteellä tai sellaisen tautomeerilla saattaa vaihdella kulloinkin käytetyn menetelmän vaatimusten mukaan. Kinoni/hydrokinoni-yhdiste tai sen tautomeeri saattaa olla esimerkiksi läsnä esikäsittelynesteessä, jolla lignoselluloosaraaka-aine kastetaan tai impregnoidaan ennen lisäämistä keittimessä olevaan keittonesteeseen ligniininpoiston loppuunviemiseksi; tai yhdiste voidaan esisekoittaa keittonesteeseen ja lignoselluloosaraaka-aineeseen ennen keittimeen lisäämistä erilaisissa olosuhteissa; 70439 tai yhdiste voidaan lisätä suoraan keittimessä olevaan keittones-teeseen ja lignoselluloosaraaka-aineeseen joko yhtenä annoksena tai useampana annoksena eri keittovaiheissa tai jatkuvasti koko keiton ajan.The treatment of the lignocellulosic raw material according to the invention with a quinone / hydroquinone compound or a tautomer thereof may vary according to the requirements of the method used in each case. For example, the quinone / hydroquinone compound or tautomer thereof may be present in the pretreatment liquid in which the lignocellulosic feedstock is dipped or impregnated prior to addition to the cooking liquor in the digester to complete lignin removal; or the compound may be premixed in the cooking liquid and lignocellulosic raw material before being added to the digester under various conditions; 70439 or the compound can be added directly to the cooking liquor and lignocellulosic raw material in the digester either in one portion or in several portions in different cooking steps or continuously throughout the cooking.

Esillä olevan keksinnön menetelmän käytäntöön soveltamisessa voi olla edullista käyttää helppoliukoisempia hydrokinoniyhdisteitä , jotka voidaan muodostaa in situ saattamalla vastaavat kinoni-yhdisteet reagoimaan pelkistysaineen kanssa liuoksessa, joka lisätään keittonesteeseen tai jota tullaan käyttämään keittonesteenä. Voidaan käyttää epäorgaanisia tai orgaanisia pelkistysaineita, joista orgaaniset yhdisteet tai koostumukset ovat edullisempia.In practicing the process of the present invention, it may be advantageous to use more readily soluble hydroquinone compounds which can be formed in situ by reacting the corresponding quinone compounds with a reducing agent in a solution added to or to be used as a cooking liquid. Inorganic or organic reducing agents may be used, of which organic compounds or compositions are more preferable.

Käytettäviksi sopivia epäorgaanisia pelkistysaineita ovat esim. natrium- tai sinkkiditioniitti (hydrosulfiitti), natriumboori-hydridi tai sinkkijauhe ja natriumhydroksidi. Edullisesti käytettäviä orgaanisia pelkistysaineita ovat esim. hiilihydraatit, kuten glukoosi, ksyloosi, mannoosi ja muut monosakkaridit, sakkaroosi, sellobioosi, maltoosi ja muut disakkaridit, oligosakkaridit, kuten raffinoosi, tai polysakkridit, kuten tärkkelys, dekstriini, hapetetut tärkkelykset (esim. "dialdehyditärkkelys") tai ksylääni; amiinit tai alkanoliamiinit, kuten etyleenidiamiini tai dietyleenitri-amiini tai etanoliamiinit; tai aldehydit, kuten vanilliini.Suitable inorganic reducing agents for use include, for example, sodium or zinc dithionite (hydrosulfite), sodium borohydride or zinc powder, and sodium hydroxide. Preferred organic reducing agents include, for example, carbohydrates such as glucose, xylose, mannose and other monosaccharides, sucrose, cellobiose, maltose and other disaccharides, oligosaccharides such as raffinose, or polysaccharides such as starch, dextrin, dextrin. or xylan; amines or alkanolamines such as ethylenediamine or diethylenetriamine or ethanolamines; or aldehydes such as vanillin.

Keittonesteessä oleva pelkistysaine saattaa joskus haihtua tai hajota keittoprosessin aikana, minkä seurauksena pelkistysvai-kutus olennaisesti alenee tai täysin häviää. On havaittu, että tällaisissa tapauksissa on edullista lisätä pelkistysainetta pieninä määrinä aika ajoin injisoimalla lignoselluloosakeittoineen, jolloin hydrokinoniyhdisteen määrä keittonesteessä saadaan pidettyä riittävänä koko keiton ajan.The reducing agent in the cooking liquid may sometimes evaporate or decompose during the cooking process, as a result of which the reducing effect is substantially reduced or completely eliminated. It has been found that in such cases it is advantageous to add the reducing agent in small amounts from time to time by injecting it with lignocellulose soups, whereby the amount of hydroquinone compound in the cooking liquid can be kept sufficient throughout the cooking.

Selluloosaraaka-aineen esikäsittely kinoni- tai hydrokinoni-yhdistettä sisältävällä kastelunesteellä selluloosaraaka-aineen impregnoimiseksi etukäteen näillä yhdisteillä voidaan suorittaa ennen selluloosaraaka-aineen viemistä keittimeen ligniinipoiston loppuunsuorittamiseksi. Tämän lignoselluloosaraaka-aineen esikäsittelyn tai esikeiton tarkoituksena on saada kinoniyhdiste paremmin tunkeutumaan tai diffundoitumaan lignoselluloosaraaka-aineeseen ennen massan keittoa, jotta aikaansaataisiin kinoni- tai hydroki-noniyhdisteen edullinen vaikutus lignoselluloosaraaka-aineen lig- 70439 7 niinipoistokeittoprosessiin.The pretreatment of the cellulosic feedstock with a quenching fluid containing a quinone or hydroquinone compound to pre-impregnate the cellulosic feedstock with these compounds can be performed before the cellulosic feedstock is introduced into the digester to complete lignin removal. The purpose of this pretreatment or pre-cooking of the lignocellulosic raw material is to cause the quinone compound to better penetrate or diffuse into the lignocellulosic raw material before cooking the pulp in order to obtain the beneficial effect of the quinone or hydroquinone compound on the lignocellulosic raw material.

Tällainen esikäsittely tai esikeitto voidaan suorittaa lignoselluloosaraaka-aineelle noudattaen jotakin seuraavista menetelmistä (A), (B), (C) tai (D): (A) lignoselluloosaraaka-aine impregnoidaan normaalipaineessa tai positiivisessa paineessa (hydraulisesti tai pneumaattisesti aikaansaatu) tai negatiivisessa paineessa (tyhjö) kinoni-tai hydrokinoniyhdisteen alkalisella liuoksella lämpötiloissa huoneen lämpötilasta 120°C:een, joka alkalinen liuos voi olla normaali keittoneste tai muu sopivan koostumuksen omaava neste, joka impreg-noinnin jälkeen poistetaan ja korvaamalla normaalilla keittones-teellä; tai (B) lignoselluloosaraaka-aineen ja kinoni- tai hydrokinoni-yhdistettä sisältävän keittonesteen lämpötilan korottamiseen huoneen lämpötilasta maksimikeittolämpötilaan, korkeintaan noin 150°C:een, normaalisti tarvittavaa aikaa pidennetään; tai (C) lignoselluloosaraaka-ainetta ja kinoni- tai hydrokinoni-yhdistettä sisältävä keittoneste pidetään lämpötila-alueella 100-120°C 15-60 min, minkä jälkeen lämpötilaa korotetaan normaali-nopeudella maksimikeittolämpötilaan noin 150°C; tai (D) käytettyä tai osittain käytettyä keittonestettä aikaisemmasta keitosta tai monivaiheisen prosessin yhdestä tai useammasta vaiheesta tai jatkuvan keittomenetelmän jostakin kohdasta, tavallisesti läheltä tällaisen keittimen yläpäätä, johdetaan esi-impregnointivaiheeseen, joka voidaan suorittaa joko panoksittain tai jatkuvana.Such pretreatment or pre-cooking can be performed on the lignocellulosic feedstock according to one of the following methods (A), (B), (C) or (D): (A) the lignocellulosic feedstock is impregnated at normal pressure or positive pressure (hydraulically or pneumatically supplied) or negative pressure ( vacuum) with an alkaline solution of a quinone or hydroquinone compound at temperatures from room temperature to 120 ° C, which alkaline solution may be a normal cooking liquid or other liquid of suitable composition, which is removed after impregnation and replaced with a normal cooking liquid; or (B) increasing the time normally required to raise the temperature of the lignocellulosic feedstock and the cooking liquid containing the quinone or hydroquinone compound from room temperature to the maximum cooking temperature to a maximum of about 150 ° C; or (C) the cooking liquid containing the lignocellulosic raw material and the quinone or hydroquinone compound is maintained at a temperature in the range of 100 to 120 ° C for 15 to 60 minutes, after which the temperature is raised at a normal rate to a maximum cooking temperature of about 150 ° C; or (D) the spent or partially used cooking liquid from a previous cooking or one or more steps of a multi-stage process or at some point in a continuous cooking process, usually near the top of such a digester, is passed to a pre-impregnation step which can be performed either batchwise or continuously.

Edellä esitetyssä vaiheessa (A) impregnointiaika voi kestää jopa tunnin ajan ennen keiton alkamista, joka voidaan suorittaa lämpötilassa aina 150°C asti 0,5-5 tunnin aikana. Menetelmässä (B) pidennysaika voi olla jopa 2-3 tuntia ennen keittoprosessin alkamista kuten edellä kohdassa (A). Menetelmässä (C) aika lämpötilan 100-120°C saavuttamiseen saattaa olla 0,5-2 tuntia, kun taas keit-toaika 15-60 minuutin viivästyksen jälkeen 100-120°C:ssa saattaa olla 0,5-5 tuntia kuten edellä menetelmässä (A). Joissakin tapauksissa keittolämpötilan saavuttamiseen tarvittava aika on riittävä tyydyttävän massasaannon saamiseen, joten tarvittava keittoaika on 8 70439 tällöin 0. Edellä kuvattu menetelmä (D), jolla massan laatua voidaan parantaa kierrättämällä lisäainetta, on taloudellisesti edullinen lisäaineiden käyttötapa.In step (A) above, the impregnation time may be up to one hour before the start of cooking, which can be carried out at a temperature of up to 150 ° C for 0.5 to 5 hours. In method (B), the extension time may be up to 2-3 hours before the start of the cooking process as in (A) above. In method (C), the time to reach a temperature of 100-120 ° C may be 0.5-2 hours, while the cooking time after a delay of 15-60 minutes at 100-120 ° C may be 0.5-5 hours as in the above method. (A). In some cases, the time required to reach the cooking temperature is sufficient to obtain a satisfactory pulp yield, so the cooking time required is 8 70439 in this case 0. The method (D) described above, which can improve the pulp quality by recycling the additive, is an economically advantageous use of additives.

Kun liukenemattoman tai niukkaliukoisen kinoniyhdisteen muuttaminen hydrokinoniyhdisteeksi saadaan aikaan pelkistämällä siten kuin edellä yleisesti kuvattiin, ja kun työskentely tapahtuu alhaisilla nesteen kiertonopeuksilla, niin nesteeseen lisätty pinta-aktiivinen aine saattaa pitää yhdisteen suspendoituneena, jolloin se helpommin pelkistyy hydrokinoni-yhdisteeksi, ja näin vähennetään lastujen tai riittämättömästi keitettyjen ainesten määrää saadussa massassa.When the conversion of an insoluble or sparingly soluble quinone compound to a hydroquinone compound is accomplished by reduction as generally described above, and when working at low liquid circulation rates, the surfactant added to the liquid may keep the compound suspended, more easily reduced to a hydroquinone compound, and the amount of cooked ingredients in the mass obtained.

Joissakin tapauksissa, varsinkin käytettäessä panoksittain toimivia keittimiä, on edullista työskennellä käyttäen keittimessä normaalia suurempia keittonesteen kierrätysnopeuksia, esim. kierrättämällä keittonestettä nopeudella jopa 10:1 normaaliin nopeuteen verrattuna. Kun siis normaaliolosuhteissa keittonesteen kiertonopeus on 6-10 koko nesteen kiertoa tunnissa, niin on havaittu edulliseksi keksinnön mukaisessa menetelmässä käyttää pumppuja, joillakoko neste kierrätetään 60-100 kierrosta tunnissa. Tämä ei kuitenkaan ole olennaista kaikissa tapauksissa, ja erinomaisia tuloksia voidaan saada myös normaalilla kiertonopeudella.In some cases, especially when using batch digesters, it is advantageous to work using higher than normal cooking liquid recirculation rates in the digester, e.g., by circulating the cooking liquid at a rate of up to 10: 1 compared to normal speed. Thus, when, under normal conditions, the circulation rate of the cooking liquid is 6-10 whole liquid cycles per hour, it has been found advantageous in the method according to the invention to use pumps in which the whole liquid is circulated 60-100 revolutions per hour. However, this is not essential in all cases, and excellent results can also be obtained at normal rotational speed.

Rikin puuttuminen keksinnön mukaisessa menetelmässä ei tarkoita ainoastaan sitä, että vältytään rikkipitoisten aineiden aiheuttamasta vastenmielisestä hajusta taiteenottosysteemissä, vaan että voidaan käyttää suhteellisen yksinkertaista talteenottomene-telmää. Sopivista menetelmistä voidaan mainita normaalin poltto-menetelmän lisäksi leijupetipoltto, märkäpoltto ja australialaisessa patenttihakemuksessa no. 73885/74 ja englantilaisessa patenttijulkaisussa no. 1407272 mainitut märkäpoltto- ja muut menetelmät.The absence of sulfur in the process according to the invention not only means that the disgusting odor caused by sulfur-containing substances in the art collection system is avoided, but that a relatively simple recovery method can be used. Suitable methods include, in addition to the normal incineration method, fluidized bed incineration, wet incineration and in Australian patent application no. 73885/74 and in English patent publication no. Wet incineration and other processes mentioned in 1407272.

Seuraavassa taulukossa esitetyt käytännön esimerkit kuvaavat keksinnön mukaista edullista menetelmää. Taulukko, piirrokset ja lisäesimerkit esittävät keksinnön mukaisia edullisia menetelmiä. Kaikissa tapauksissa 4Q0 g uunikuivattuja (aukalyptus tai mänty) keitettiin pyörivässä sähkökuumennetussa keittimessä käyttäen keittoneste-puu-suhdetta 3,5:1 ja kuumennusaikaa 1,5 h huoneen lämpötilasta keittolämpötilaan. Muut olosuhteet nähdään taulukosta ja esimerkeistä. Massan ominaisuudet määritettiin Appita Standardi-The practical examples shown in the following table illustrate a preferred method according to the invention. The table, drawings and further examples show the preferred methods according to the invention. In all cases, 4Q0 g of oven-dried (aperture or pine) was boiled in a rotary electrically heated cooker using a cooking liquid-wood ratio of 3.5: 1 and a heating time of 1.5 h from room temperature to cooking temperature. Other conditions are seen in the table and examples. The properties of the pulp were determined

IIII

9 70439 menetelmillä jauhamisen jälkeen Lampen Mill'issä. Sekalajeista ja Saarnityyppisestä eukalyptuksesta valmistettujen massojen ominaisuudet arvioitiin vastaavasti jauhatusasteissa 400 ja 200 (Canadian Standard Freeness).9 70439 after grinding in Lampen Mill. The properties of pulps made from mixed species and Ash-type eucalyptus were evaluated at grinding levels of 400 and 200, respectively (Canadian Standard Freeness).

Esimerkissä 1 on käytetty NaOH-liuoksen sijasta NSSC-keit-toliuosta, joka sisältää 9,8 % natriumsulfiittia ja 2,3 % natriumbikarbonaattia uunikuvatun puun määrästä.In Example 1, instead of NaOH solution, an NSSC cooking solution containing 9.8% sodium sulfite and 2.3% sodium bicarbonate from the amount of wood described in the furnace is used.

Taulukossa ja muualla tässä hakemuksessa värillä tarkoitetaan tristimulus-vihreän heijastuskerrointa.In the table and elsewhere in this application, color refers to the reflection coefficient of tristimulus green.

70439 1070439 10

1“I ! Ί I1 “I! Ί I

H LTV I I OH LTV I I O

[Τ'-l · LO o IM CM | r H · O cm o r—1 Η ·Η O H LO · f~- ' f—I Ή . .[Τ'-l · LO o IM CM | r H · O cm o r — 1 Η · Η O H LO · f ~ - 'f — I Ή. .

- c a__r—I o I—i (—I lo on ρ a ------------ c a__r — I o I — i (—I lo on ρ a -----------

(0 >i rH(0> i rH

VO (T3 >, · LO O in CO 'i w H . NVO (T3>, · LO O in CO 'i w H. N

I—I {/) +J O H LO · VO O · · H O ,—1 irv on 11 "--- " ----- -----------I — -- ----------I — I {/) + JOH LO · VO O · · HO, —1 irv is 11 "---" ----- ----------- I - - ---- ------

LO Γ-l IΓΛ O IO CO H IO VO Ή OLO Γ-l IΓΛ O IO CO H IO VO Ή O

r 1 · H CO . VO rn . rn j COr 1 · H CO. VO rn. rn j CO

O H r—! --1 Cvl _I CJ CMO H r—! --1 Cvl _I CJ CM

vf H H O H CO H CO COvf H H O H CO H CO CO., LTD

rH . Π 'f CO H · C\JrH. CO 'f CO H · C \ J

O rH r I OO rH r I O

CO -P HCO -P H

H -H · CO o H an ·=* cn o ^ -Γ-l ο HH- VO Ή _T r~o 5 _ *___d___________H -H · CO o H an · = * cn o ^ -Γ-l ο HH- VO Ή _T r ~ o 5 _ * ___ d___________

2 CM rt ,—I2 CM rt, —I

2 H -X · LO O H C t -- co rH -t O2 H -X · LO O H C t - co rH -t O

£ M ° j H H ^ rH ™ ^ CJ w£ M ° j H H ^ rH ™ ^ CJ w

3 H rH3 H rH

O H . rO o LO on H OJ CO CO {HOO H. rO o LO is H OJ CO CO {HO

IT O --H I jo · Ό co : CM · C--IT O --H I jo · Ό co: CM · C--

J ______H Q___Π p___CM CMJ ______H Q ___ Π p___CM CM

3 O H O CO UO *rt" co LO3 O H O CO UO * rt "co LO

"5 Η · H LO rH VO co ‘ CM VO"5 Η · H LO rH VO co‘ CM VO

φ C3 >—I r I i—-i rH C J OJφ C3> —I r I i —- i rH C J OJ

O , O L0\ rH VQ f—HO, O L0 \ rH VQ f — H

P ση ·Η H LO . CM CO r< H O HP ση · Η H LO. CM CO r <H O H

p _ a!__ " H ^ r_l ^ 4 4 m ^ LO " O CO CM öö"-cö“-Hi js CO *7 -—I H' CM · 'M- VO H-p _ a! __ "H ^ r_l ^ 4 4 m ^ LO" O CO CM night "-cö“ -Hi js CO * 7 -—I H 'CM ·' M- VO H-

C Zi rH h CMC Zi rH h CM

rt _ £______ H H’ COrt _ £ ______ H H ’CO

CO U * - 10 o- £ LO O lO CO '-O n-, CJ CO CO | rt rt -H io . Ό o J· cf . .CO U * - 10 o- £ LO O 10 CO '-O n-, CJ CO CO | rt rt -H io. J o J · cf. .

| - W__________________4-id___^ ^ Ό vo r- o co ·ό o c— O r-1 -t- CM VO O rH o‘‘| - W __________________ 4-id ___ ^ ^ Ό vo r- o co · ό o c— O r-1 -t- CM VO O rH o ‘’

O H -1 i—( IO H -1 i— (I

W ---------------- LO H O co CO Lo CJ H H- CM r— LO · <D _ __________H_______H_ g CM__ H H CO O OI H VO rH O TT « H H H" Γ- LO 1 ro Λ SdW ---------------- LO HO co CO Lo CJ H H- CM r— LO · <D _ __________H_______H_ g CM__ HH CO O OI H VO rH O TT «HHH" Γ - LO 1 ro Λ Sd

Ή _______H__H ZAΉ _______H__H ZA

rt 4J ‘------------ •h co .h uv o ri o r- vq Lo -r; n E -ι-I rH H- C^· LO CJ CO Λ 3 - rt----Led—---c±_ _d___T_______ -X Η I Τ' •H CJ rt CO [o rH o Γ- 4 CO . tort 4J '------------ • h co .h uv o ri o r- vq Lo -r; n E -ι-I rH H- C ^ · LO CJ CO Λ 3 - rt ---- Led —--- c ± _ _d___T_______ -X Η I Τ '• H CJ rt CO [o rH o Γ- 4 CO., LTD. to

c-t _ rH LO e- H- rl CJ H ICVc-t _ rH LO e- H- rl CJ H ICV

2 d) ______ _______ ι~1 ____H H_________CM2 d) ______ _______ ι ~ 1 ____H H_________CM

rt LOrt LO

^ rl U ° rl O t - O CJ on o W O; C" 1C' · rn · an^ rl U ° rl O t - O CJ is o W O; C "1C '· rn · an

• w cH rl [- rH OJ• w cH rl [- rH OJ

H ' 1 - ---rt—1--- ---- Λ I I U :o rt >, O rt to rto n. i · -h to >i jjH '1 - --- rt — 1 --- ---- Λ I I U: o rt>, O rt to rto n. I · -h to> i jj

x > i h — & *h > tnrt>H-Px> i h - & * h> tnrt> H-P

-X h h s -ei :rt C h ffi Λί rt X Φ-X h h s -ei: rt C h ffi Λί rt X Φ

rt rtrtca-PHrtrt di Q)4->Ai4Jrt rtrtca-PHrtrt di Q) 4-> Ai4J

H +J 3 :0 O —v rt >: Ό -—· ·Ή >i -HH + J 3: 0 O —v rt>: Ό -— · · Ή> i -H

rt h to rtrt cu-dÄ-rt rt e O' a mu rt h rtrt rt+J E 4J —· <#> rt rt O) h \ to -ro:rtrt h to rtrt cu-dÄ-rt rt e O 'a mu rt h rtrt rt + J E 4J - · <#> rt rt O) h \ to -ro: rt

e-· j4 33 w »i ή -s ϋ 6 3 ‘d 1 :Se- · j4 33 w »i ή -s ϋ 6 3‘ d 1: S

v 3 ö4 dPrt h tu to rtrt to tn cm e --- rt— sv 3 ö4 dPrt h tu to rtrt to tn cm e --- rt— s

Vh ---3 Or^tOO\H-H -HgrtgdZVh --- 3 Or ^ tOO \ H-H -HgrtgdZ

m dPrt rt -P to +J · rt h rt Dä 6 '-Jj 33> +j rtrt£3>a Φ ·ΗΛ!Α^νΟ 11 •h rt to o -h — h λ< <-i rt -h a -p pjd&i-p e tn o art rtrtrt Q).H-Hrtrtrtrt3:rtrt>irt o —~ W CP «C-P Z X X <+Η(ΛΛ:« (rt > Oi -e « u x tl 70439 11m dPrt rt -P to + J · rt h rt Dä 6 '-Jj 33> + j rtrt £ 3> a Φ · ΗΛ! Α ^ νΟ 11 • h rt to o -h - h λ <<-i rt - ha -p pjd & i-p e tn o art rtrtrt Q) .H-Hrtrtrtrt3: rtrt> irt o - ~ W CP «CP ZXX <+ Η (ΛΛ:« (rt> Oi -e «ux tl 70439 11

Seuraavat taulukon lukujen vertailua valaisevat keksintöä.The following comparison of the figures in the table illustrates the invention.

1. Esimerkin 3 ja esimerkin 4 vertailu osoittaa ylimäärin käytetyn alkaalin selvän vaikutuksen massan väriin. Esimerkissä 3, jossa ylimäärin käytetyn alkaalin ansiosta jäännös-pH on korkeampi, on parempi väri kuin esimerkissä 4.1. A comparison of Example 3 and Example 4 shows a clear effect of the excess alkali used on the color of the pulp. Example 3, where the residual pH is higher due to the excess alkali used, has a better color than Example 4.

2. Esimerkin 3 ja esimerkin 5 vertailu vahvistaa korkean jäännös-pH:n vaikutuksen. Esimerkissä 3 (korkea pH) on saatu paljon parempi väri kuin esimerkissä 5 (alhainen pH), vaikka siinä on hieman alhaisempi massan saanto.2. A comparison of Example 3 and Example 5 confirms the effect of high residual pH. Example 3 (high pH) gives a much better color than Example 5 (low pH), although it has a slightly lower pulp yield.

3. Esimerkin 6 ja esimerkin 8 vertailu taas osoittaa, että korkeampaa alkalimäärää käytettäessä ja siis korkeammalla jäännös-pH:lla saadaan parempi väri, vaikka saanto alempi. Erot mitatuissa pH-arvoissa eivät ole suuret näillä alkalitasoilla johtuen jäte-liemen puskurivaikutuksesta keiton lopussa, mutta esimerkissä 6 on selvästi korkeampi alkalipitoisuus kuin esimerkissä 8.3. A comparison of Example 6 and Example 8, on the other hand, shows that using a higher amount of alkali and thus a higher residual pH gives a better color, although the yield is lower. The differences in the measured pH values are not large at these alkali levels due to the buffering effect of the waste broth at the end of cooking, but Example 6 has a clearly higher alkali content than Example 8.

4. Esimerkki 6 yhdessä esimerkin 7 kanssa osoittaa korotetun alkaalimäärän ja alennetun lämpötilan (esimerkki 6) yhteisvaikutuksen massan saannon ollessa sama. Suuria värieroja ei ollut odotettavissa, koska molemmissa tapauksissa jäännös-pH on korkea, kuitenkin voidaan havaita selvä ero.4. Example 6 together with Example 7 shows the combined effect of the increased amount of alkali and the reduced temperature (Example 6) with the same mass yield. No large color differences were expected because in both cases the residual pH is high, however, a clear difference can be observed.

5. Esimerkki 7 ja esimerkki 8 osoittavat alemman keittolämpö-tilan edullisen vaikutuksen massan lujuuteen. Nämä massat keitettiin käyttäen samaa määrää alkalia eri lämpötiloissa, ja riippumatta siitä, että esimerkissä 7 (150°C) saanto oli alhaisempi, esimerkissä 8 (140°C) lujuus on korkeampi. Jos massat keitetään samoissa lämpötiloissa ja muuten samoissa olosuhteissa, niin alhaisemman saannon massalla on normaalisti korkeampi lujuus.5. Example 7 and Example 8 show the beneficial effect of lower cooking temperature on pulp strength. These pulps were boiled using the same amount of alkali at different temperatures, and although in Example 7 (150 ° C) the yield was lower, in Example 8 (140 ° C) the strength is higher. If the pulps are cooked at the same temperatures and otherwise under the same conditions, then the pulp with a lower yield will normally have a higher strength.

6. Esimerkki 8 yhdessä esimerkin 9 kanssa vahvistavat tätä tulosta. Samalla massasaannolla alhaisemmassa lämpötilassa keitetyllä massalla on (esimerkki 8) on parempi lujuus.6. Example 8 together with Example 9 confirm this result. With the same pulp yield, pulp cooked at a lower temperature has (Example 8) a better strength.

7. Esimerkin 5 ja esimerkin 14 vertailusta ilmenee antra-kinonilisäyksen nopeuttava vaikutus. Käytettäessä samaa alkalimäärää ja samaa lämpötilaa saannot olivat antrakinonia käytettäessä 69 % ja ilman antrakinonia 73 %. On huomattava, että antrakinonia lisättäessä keittoaika on puolet muuten tarvittavasta keittoajasta.7. A comparison of Example 5 and Example 14 shows an accelerating effect of anthra-quinone addition. Using the same amount of alkali and the same temperature, the yields were 69% with anthraquinone and 73% without anthraquinone. It should be noted that when anthraquinone is added, the cooking time is half the cooking time otherwise required.

8. Esimerkki 10 yhdessä esimerkin 11 kanssa osoittaa massan 12 70439 värin paranemisen antrakinonia käytettäessä, kun alkalipanosta ja jäännös-pH:ta korotetaan ja saanto ja kappaluku ovat samat.8. Example 10 in conjunction with Example 11 shows an improvement in the color of the pulp 12 70439 using anthraquinone when the alkali charge and residual pH are increased and the yield and number of pieces are the same.

9. Esimerkki 10 yhdessä esimerkin 14 kanssa osoittaa, että muuten samankaltaisissa keitto-olosuhteissa alemmalla lämpötilalla saadaan parempi massan väri massan saannon ollessa sama. Esimerkissä 14 jäännös-pH on jonkin verran korkeampi kuin esimerkissä 10, mutta alle pH-arvojen 11 tällä ei pitäisi olla paljoakaan vaikutusta väriin.9. Example 10 together with Example 14 shows that under otherwise similar cooking conditions at a lower temperature a better color of the pulp is obtained with the same pulp yield. In Example 14, the residual pH is somewhat higher than in Example 10, but below pH 11, this should have little effect on color.

10. Esimerkki 2 ja esimerkit 10 ja 12 osoittavat antrakino-nilisäyksellä saadut selvät massan lujuusarvojen paranemiset.10. Example 2 and Examples 10 and 12 show clear improvements in pulp strength values obtained with anthraquinone addition.

11. Esimerkki 15 esittää massankeiton edullisen yhdistelmän, jossa on korkea alkalipanos ja jäännös-pH, alhainen keittolämpötila ja antrakinonilisäys. Saadulla massalla on erittäin hyvä väri ja korkeat massan lujuusarvot.11. Example 15 shows a preferred combination of pulp cooking with a high alkali charge and residual pH, low cooking temperature and anthraquinone addition. The obtained pulp has a very good color and high pulp strength values.

12. Verrattaessa esimerkkiä 7 esimerkkeihin 16 ja 17 havaitaan antrakinonia käytettäessä saavutettu huomattava massan lujuuden kasvu samalla kun keittonopeus on selvästi kasvanut.12. Comparing Example 7 to Examples 16 and 17, a significant increase in pulp strength achieved with anthraquinone is observed while the cooking speed is clearly increased.

Edellä esitetty taulukko osoittaa selvästi keksinnön mukaisella menetelmällä saavutettavat edut. Kuten edellä huomautettiin, yhtenä etuna ovat saadut väriltään vaaleat massat, kun jäännös-pH on säädetty. pH:n vaikutusta väriin kuvataan lisäksi kuviossa 1, jossa on esitetty samoissa keittolämpötiloissa ja samanlaisella saannolla tuotettujen massojen väri jäännös-pH:n funktiona. pH:n kohotessa on värin paraneminen selvä. Tähän mennessä ei teknisessä kirjallisuudessa näytä havaitun jäännös-pH:n selvää vaikutusta puolikemiallisten soodamassojen väriin.The above table clearly shows the advantages obtainable by the method according to the invention. As noted above, one advantage is the light colored masses obtained when the residual pH is adjusted. The effect of pH on color is further illustrated in Figure 1, which shows the color of pulps produced at the same cooking temperatures and in similar yields as a function of residual pH. As the pH rises, the color improvement is clear. To date, the technical literature does not show a clear effect of the observed residual pH on the color of semi-chemical soda pulps.

Toisena etuna keksinnön mukaisella menetelmällä, mikä selvästi ilmenee es-merkeistä, on alhaisten keittolämpötilojen käyttö. Keksinnön mukaisella menetelmällä on mahdollista käyttää paljon alle tähän asti kuvatun tyyppisten puolikemiallisten massojen valmistuksessa käytettyjä tai käytännöllisiksi katsottuja lämpötiloja. Tällaisten alhaisten lämpötilojen käytöstä on tuloksena paitsi energian säästö myös odottamaton parannus massasta valmistetun paperin lujuudessa (josta tavallisesti käytetään nimitystä massan lujuus) . Tätä esitetään myös kuviossa 2, jossa puhkaisulujuus on esitetty massan saannon funktiona kahdella eri keittolämpötilalla.Another advantage of the process according to the invention, which is clear from the examples, is the use of low cooking temperatures. With the process according to the invention, it is possible to use temperatures much lower than those used or considered practical in the production of semi-chemical pulps of the type described so far. The use of such low temperatures results not only in energy savings but also in an unexpected improvement in the strength of the paper made from the pulp (commonly referred to as pulp strength). This is also shown in Figure 2, where the puncture resistance is shown as a function of pulp yield at two different cooking temperatures.

13 , , Λ 7043913,, Λ 70439

Kun verrataan 140°C:n keittoa 130°C:n keittoon nähdään puhkaisuin-deksin kohoaminen 0,1-0,4 yksikköä massan saannosta riippuen.When comparing 140 ° C cooking to 130 ° C cooking, an increase in the puncture index of 0.1-0.4 units is seen depending on the mass yield.

Kuvio 2Figure 2

Esimerkit 18 ja 19 osoittavat antrahydrokinonin vaikutuksen massan keittoon. Tulokset olivat yleensä samanlaiset kuin antra-kinonilla saadut (esimerkki 17).Examples 18 and 19 show the effect of anthrahydroquinone on pulp cooking. The results were generally similar to those obtained with anthra-quinone (Example 17).

Esimerkki 18Example 18

Puolikemiallinen soodakeittomenetelmä käyttäen antrahydro- kinoniaSemi-chemical soda cooking method using anthrahydroquinone

Saarnityyppisen aukalyptuksen haketta keitett-in 0,25 h 150°C:ssa käyttäen uunikuvattua puuta kohti 15 %:n kokonaismäärää natriumhydroksidia ja 0,1 % antrahydrokinonia. Antrahydrokinoni valmistettiin liuottamalla 0,4 g antrakinonia 200 ml:aan vettä, joka sisälsi 8,0 g glukoosia ja 30 g natriumhydroksidia, ja keittämällä liuosta typpikehässä.Ash-type aperture chips were boiled for 0.25 h at 150 ° C using 15% total sodium hydroxide and 0.1% anthrahydroquinone per kiln-described wood. Anthrahydroquinone was prepared by dissolving 0.4 g of anthraquinone in 200 ml of water containing 8.0 g of glucose and 30 g of sodium hydroxide and boiling the solution under nitrogen.

Kokonaissaanto 72 %Total yield 72%

Kappaluku 120 Jäteliemen pH 12,9 Väri 40Chapter number Waste broth pH 12.9 Color 40

Puhkaisuindeksi 5,0 (kPa m^/g)Puncture index 5.0 (kPa m ^ / g)

Katkeamispituus 8,7Breaking length 8.7

Esimerkki 19Example 19

Puolikemiallinen soodakeittomenetelmä käyttäen antrahydrokinoniaSemi-chemical soda cooking method using anthrahydroquinone

Puu ja keitto-olosuhteet olivat samat kuin esimerkissä 18 paitsi, että antrahydrokinoni valmistettiin liuottamalla 0,4 g antrakinonia 200 ml:aan vettä, joka sisälsi 0,5 g natriumditioniit-tia ja 30 g natriumhydroksidia, ja keittämällä liuosta typpikehässä.The wood and cooking conditions were the same as in Example 18 except that anthrahydroquinone was prepared by dissolving 0.4 g of anthraquinone in 200 ml of water containing 0.5 g of sodium dithionite and 30 g of sodium hydroxide and boiling the solution under nitrogen.

Kokonaissaanto 71 %Total yield 71%

Kappaluku 110 Jäteliemen pH 12,9 Väri 41Chapter 110 Waste broth pH 12.9 Color 41

Puhkaisuinfeksi (kPa m^/g) 5,2Burst index (kPa m 2 / g) 5.2

Katkeamispituus (km) 8,7 70439 14Breaking length (km) 8.7 70439 14

Esimerkit 20 ja 21 osoittavat 10-hydroksiantronin ja 1,4-dihydroantrakinonin, jotka molemmat ovat antrahydrokinonin tauto-meereja, vaikutuksen massankeittoon. Nämä yhdisteet ovat alkali-liukoisia, ja niiden otaksutaan muuttuvan antrahydrokinoniksi al-kalisessa liuoksessa. Ne ovat vähintään yhtä tehokkaita kuin antra-kinoni (esimerkki 12), ja niitä voidaan edullisesti käyttää silloin, kun halutaan käyttää liukoista lisäainetta, joka voidaan helposti impregnoida puuhun ennen massakeiton aloitusta.Examples 20 and 21 show the effect of 10-hydroxyanthrone and 1,4-dihydroanthraquinone, both tautomers of anthrahydroquinone, on pulp cooking. These compounds are alkali soluble and are thought to be converted to anthrahydroquinone in alkaline solution. They are at least as effective as anthra-quinone (Example 12), and can be advantageously used when it is desired to use a soluble additive that can be easily impregnated into the wood before starting the pulp cooking.

Esimerkki 20Example 20

Puolikemiallinen soodamassankeitto käyttäen 10-hydroksi-antroniaSemi-chemical soda mass cooking using 10-hydroxy anthrone

Sekalaisten eukalyptustajien haketta keitettiin käyttäen uunikuivattua puuta kohti 15 % natriumhydroksidia ja 0,1 % 10-hydrok-siantronia uunikuivattua puuta kohti. Keittoaika oli 140°C:ssa 1 h. Kokonaissaanto 67 %Chips from miscellaneous eucalyptus trees were cooked using 15% sodium hydroxide per oven dried wood and 0.1% 10-hydroxyanthrone per oven dried wood. The cooking time was 140 ° C for 1 h. Total yield 67%

Kappaluku 122 Jätelipeän pH 12,0 Väri 29Chapter number Waste liquor pH 12.0 Color 29

Esimerkki 21Example 21

Puolikemiallinen soodakeitto käyttäen 1,4-dihydroantrakinonia Puu ja keittomenetelmä olivat samat kuin esimerkissä 20. Kokonaissaanto 65,5 %Semi-chemical soda soup using 1,4-dihydroanthraquinone The wood and cooking method were the same as in Example 20. Total yield 65.5%

Kappaluku 121 Jäteliemen pH 12,1 Väri 28Chapter 121 Waste broth pH 12.1 Color 28

Esimerkki 22 valaisee massankeittoa käytettäessä 1,4,4a,9a-tetrahydroantrakinonia. Tämä yhdiste voi alkalisessa liuoksessa muuttua tautomeeriseksi 1,4-tetrahydroantrahydrokinoniksi, jota voidaan myös pitää substituoituna naftohydrokinonina.Example 22 illustrates 1,4,4a, 9a-tetrahydroanthraquinone using pulp cooking. This compound can be converted in alkaline solution to tautomeric 1,4-tetrahydroanthrahydroquinone, which can also be considered as substituted naphtho hydroquinone.

Esimerkki 22Example 22

Puolikemiallinen soodakeitto käyttäen 1,4,4a,9a-tetrahydro-antrakinoniaSemi-chemical soda soup using 1,4,4a, 9a-tetrahydroanthraquinone

Puu ja keitto-olosuhteet olivat samat kuin esimerkissä 21. Kokonaissaanto 65,1 %The wood and cooking conditions were the same as in Example 21. Total yield 65.1%

Kappaluku 122 Jäteliemen pH 12,0 Väri 29Chapter number Waste broth pH 12.0 Color 29

IIII

70439 1570439 15

Esimerkit 23 ja 24 valaisevat keksinnön menetelmän soveltamista mäntyhakkeeseen. Korkeammalla alkalipanoksella ja jäännös-pH:lla valmistetulla massalla (esimerkki 23) on samalla saannolla parempi väri.Examples 23 and 24 illustrate the application of the method of the invention to pine chips. The pulp prepared with a higher alkali charge and residual pH (Example 23) has a better color in the same yield.

Esimerkki 23 Esimerkki 24 % natriumhydroksidia 13 % 11 %Example 23 Example 24% sodium hydroxide 13% 11%

Keittoaika 1,5 h 2,5 hCooking time 1.5 h 2.5 h

Saanto 74,5 % 75,1 %Yield 74.5% 75.1%

Kappaluku 168 164 Jäännös-pH 12,9 12,4 Väri 35 30Chapter number 168 164 Residual pH 12.9 12.4 Color 35 30

Claims (6)

1. Menetelmä ligniinin poistamiseksi puumateriaalista selluloosamassan valmistamiseksi, jolla on entistä parempi väri, jolloin puumateriaalia keitetään keittonesteen kanssa, joka ei oleellisesti lainkaan sisällä rikkiä sisältäviä yhdisteitä ja pääasiassa sisältää natrium-, kalium-, magnesium- ja kalsiumhydroksidia tai karbonaattia sekä mahdollisesti kinoni-tai hydrokinoniyhdistettä, tunnettu siitä, että hydroksidia tai karbonaattia käytetään lignoselluloosamateriaalin määrään nähden ylimäärin, jotta varmistetaan, että jäteliemen pH keiton päättyessä on 12-13.A method for removing lignin from a wood material to produce a cellulose pulp of improved color, wherein the wood material is boiled with a cooking liquid substantially free of sulfur-containing compounds and containing mainly sodium, potassium, magnesium and calcium hydroxide or carbonate and optionally quinone or hydroquinone , characterized in that hydroxide or carbonate is used in excess of the amount of lignocellulosic material to ensure that the pH of the waste liquor at the end of cooking is 12-13. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että keittoneste sisältää pääasiassa nat-riumhydroksidia ja/tai natriumkarbonaattia.Process according to Claim 1, characterized in that the cooking liquid contains mainly sodium hydroxide and / or sodium carbonate. 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että keittolämpötilat ovat 120-150°C.Process according to Claim 1, characterized in that the cooking temperatures are 120 to 150 ° C. 4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että keittonesteessä käytetään hydroksidia tai karbonaattia lignoselluloosamateriaalin määrään nähden ylimäärin.Process according to Claim 2 or 3, characterized in that hydroxide or carbonate is used in the cooking liquid in excess of the amount of lignocellulosic material. 5. Patenttivaatimuksen 1 tai 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lisätään kinoni- tai hydrokinoniyhdistettä tai tällaisen yhdisteen tautomeeriä 0,01 - 0,3 paino-% lignoselluloosamateriaalin painosta laskettuna.Process according to Claim 1 or 4, characterized in that a quinone or hydroquinone compound or a tautomer of such a compound is added in an amount of 0.01 to 0.3% by weight, based on the weight of the lignocellulosic material. 6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lisäaine valitaan antrakinoneista, antra-hydrokinoneista, naftokinoneista, naftohydrokinoneista, bentsokinoneista tai bentsohydrokinoneista.Process according to Claim 5, characterized in that the additive is chosen from anthraquinones, anthrahydroquinones, naphthoquinones, naphtho hydroquinones, benzoquinones or benzohydroquinones.
FI781352A 1977-05-02 1978-05-02 REFERENCE FOUNDATION FOR TRAEMATIC MEDIA WITH AN ALKALISK KOKVAETSKA SOM VAESENTLIGEN ICKE INNEHAOLLER SVAVELHALTIGAFOERENINGAR FI70439C (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AUPC993977 1977-05-02
AUPC993977 1977-05-02

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI781352A FI781352A (en) 1978-11-03
FI70439B FI70439B (en) 1986-03-27
FI70439C true FI70439C (en) 1986-09-19

Family

ID=3766959

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI781352A FI70439C (en) 1977-05-02 1978-05-02 REFERENCE FOUNDATION FOR TRAEMATIC MEDIA WITH AN ALKALISK KOKVAETSKA SOM VAESENTLIGEN ICKE INNEHAOLLER SVAVELHALTIGAFOERENINGAR

Country Status (6)

Country Link
JP (1) JPS53139803A (en)
CA (1) CA1087892A (en)
FI (1) FI70439C (en)
NZ (1) NZ187090A (en)
SE (1) SE439332B (en)
ZA (1) ZA782384B (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54100332A (en) * 1978-01-20 1979-08-08 Nippon Steel Chem Co Ltd Quinone compound composition and its preparation
WO2007137127A2 (en) * 2006-05-19 2007-11-29 The Research Foundation Of State University Of New York Methods for carbonate pretreatment and pulping of cellulosic material

Also Published As

Publication number Publication date
FI70439B (en) 1986-03-27
JPS53139803A (en) 1978-12-06
FI781352A (en) 1978-11-03
SE439332B (en) 1985-06-10
NZ187090A (en) 1980-03-05
CA1087892A (en) 1980-10-21
ZA782384B (en) 1979-02-28
SE7804963L (en) 1978-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1104762A (en) Pulping processes
US4594130A (en) Pulping of lignocellulose with aqueous alcohol and alkaline earth metal salt catalyst
Hillis Formation and properties of some wood extractives
US4178861A (en) Method for the delignification of lignocellulosic material in an amine delignifying liquor containing a quinone or hydroquinone compound
US10407452B2 (en) Method for extracting lignin
CN101698985B (en) Method for manufacturing art paper with high content of mechanical pulp and art paper manufactured therefrom
CA1283512C (en) Sulfite cooking method for the production of cellulose from materials containing lignocellulose with recovery of the cooking chemicals
FI70439C (en) REFERENCE FOUNDATION FOR TRAEMATIC MEDIA WITH AN ALKALISK KOKVAETSKA SOM VAESENTLIGEN ICKE INNEHAOLLER SVAVELHALTIGAFOERENINGAR
NZ205413A (en) Improved kraft pulping process liquor
Kirçi et al. A new modified pulping process alternative to sulphate method “Alkali-Sulfite-Antraquinone-Ethanol (ASAE)”
US3951732A (en) Delignification and bleaching of wood pulp with oxygen in the presence of triethanolamine
Gardner et al. The influence of extractives on the pulping of wood
CN1043914C (en) Method for reducing thermal and light-induced brightness reversion in lign in-containing pulps
Dafchahi et al. Evaluation of pre-hydrolyzed soda-AQ dissolving pulp from Populus deltoides using an ODED bleaching sequence
EP2326766B1 (en) Pulping additives for a reduction of resin from kraft pulp
Vázquez et al. Sugars from pine bark by enzymatic hydrolysis effect of sodium chlorite treatments
US4329200A (en) Method and system for selective alkaline defiberization and delignification
JP4192567B2 (en) Method for producing high whiteness bleached kraft pulp
CA2453131A1 (en) Processes for preparing mechanical pulps having high brightness
KR102603275B1 (en) Manufacturing method of an antibacterial fruit bag using antibacterial
GB2040332A (en) Pulping of lignocellulose with aqueous alcohol/catalyst mixture.
FI70440B (en) FOER FARING FOR CHEMICAL PAPER MACHINERY
CA1107917A (en) Pulping process
Vaaler et al. Carbohydrate profiles of kraft pulps manufactured with white liquor additives
US2901389A (en) Pulping process

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed
MM Patent lapsed

Owner name: AUSTRALIAN PAPER MANUFACTURERS LIMITED