FI70440B - FOER FARING FOR CHEMICAL PAPER MACHINERY - Google Patents

FOER FARING FOR CHEMICAL PAPER MACHINERY Download PDF

Info

Publication number
FI70440B
FI70440B FI782342A FI782342A FI70440B FI 70440 B FI70440 B FI 70440B FI 782342 A FI782342 A FI 782342A FI 782342 A FI782342 A FI 782342A FI 70440 B FI70440 B FI 70440B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
weight
cooking
peroxide
stage
sodium hydroxide
Prior art date
Application number
FI782342A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI70440C (en
FI782342A (en
Inventor
Dominique Lachenal
Choudens Christian De
Pierre Monzie
Original Assignee
Ugine Kuhlmann
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
Priority claimed from FR7724131A external-priority patent/FR2398839A1/en
Priority claimed from FR7820715A external-priority patent/FR2430475A2/en
Application filed by Ugine Kuhlmann filed Critical Ugine Kuhlmann
Publication of FI782342A publication Critical patent/FI782342A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI70440B publication Critical patent/FI70440B/en
Publication of FI70440C publication Critical patent/FI70440C/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
    • D21C3/22Other features of pulping processes
    • D21C3/26Multistage processes

Description

ΓΒ1 m KUULUTUSjULKAISU r7 Π Δ Δ ΠΓΒ1 m ANNOUNCEMENT r7 Π Δ Δ Π

Β (11) UTLÄGGNINGSSKRIFT '04 4UΒ (11) UTLÄGGNINGSSKRIFT '04 4U

C Patentti ::,73.:...: tty (45) Pa. t:. a t :: i V:3.;: 1 j .*) 0 1.) 3 6 (51) Kv.lk.«/lnt.CI.« D 21 C 3/26, 9/16 SUOMI —FINLAND (21) Patenttihakemus — Patentansökning 782342 (22) Hakemispäivä — Ansökningsdig 27 07 78 (FI) ' ' (23) Alkupäivä — Giltighetsdag 2 7.07.78 (41) Tullut julkiseksi — Blivit offentlig 30.01 .79C Patent ::, 73.: ...: tty (45) Pa. t :. at :: i V: 3.;: 1 j. *) 0 1.) 3 6 (51) Kv.lk. «/ lnt.CI.« D 21 C 3/26, 9/16 FINLAND —FINLAND (21 ) Patent application - Patentansökning 782342 (22) Filing date - Ansökningsdig 27 07 78 (FI) '' (23) Starting date - Giltighetsdag 2 7.07.78 (41) Publication - Blivit offentlig 30.01 .79

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

Patent- och registerstyrelsen ' ' Ansökan utlagd och utl.skriften publicerad 27.03.86 (86) Kv. hakemus — Int. ansökan (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus — Begärd prioritet 29.07.77 O5.O7.78 Ranska-Frankrike(FR) 7724131, 7820715 (71) Produits Chimiques Ugine Kuhlmann, 25, Boulevard de l'Amiral Bruix, 75116 Paris, Ranska-Frankrike(FR) (72) Dominique Lachenal, Grenoble, Christian De Choudens, Gieres,Patent and registration authorities '' Ansökan utlagd och utl.skriften publicerad 27.03.86 (86) Kv. application - Int. ansökan (32) (33) (31) Privilege claimed - Begärd priority 29.07.77 O5.O7.78 France-France (FR) 7724131, 7820715 (71) Produits Chimiques Ugine Kuhlmann, 25, Boulevard de l'Amiral Bruix, 75116 Paris, France-France (FR) (72) Dominique Lachenal, Grenoble, Christian De Choudens, Gieres,

Pierre Monzie, Grenoble, Ranska-Frankrike(FR) (74) Berggren Oy Ab (54) Menetelmä kemiallisten paperimassojen valmistamiseksi -Förfarande för f ramstä11 ning av kemikaliska pappersmassorPierre Monzie, Grenoble, France-France (FR) (74) Berggren Oy Ab (54) Method for the production of chemical pulps -Förfarande för f ramstä11 Ning av kemikaliska pappersmassor

Keksintö koskee uutta menetelmää kemiallisiksi massoiksi sanottujen paperimassojen valmistamiseksi, jossa 1ignoselluloospitoisen lähtö-aineksen delignifiointi suoritetaan kaksivaiheisella keitolla, josta toinen vaihe suoritetaan alkalisen peroksidiliuoksen avulla.The invention relates to a new process for the production of pulps, so-called chemical pulps, in which the delignification of the lignocellulosic feedstock is carried out by a two-stage cooking process, the second stage of which is carried out by means of an alkaline peroxide solution.

Ranskalaisen, ympäristön suojelua koskevan säännöstön uudet vaatimukset ovat kannustaneet paperinvalmistajia pyrkimään korvaamaan tietyt erityisen saastuttavat massojen valmistusmenetelmät menetelmillä, joilla saastutuksetta pystytään valmistamaan laatuominaisuuksiltaan yhtä hyviä massoja.The new requirements of the French environmental legislation have encouraged paper manufacturers to seek to replace certain particularly polluting pulp production methods with methods that can produce pulps with the same quality characteristics without pollution.

Tämä probleema on erityisen akuuttinen sikäli kuin se koskee sulfaattiselluksi nimitettyä kemiallista massaa, jonka laatuominaisuudet ovat hyvin korkeata tasoa, mutta jonka valmistusmenetelmä on erityisen saastuttava.This problem is particularly acute in so far as it concerns a chemical pulp called sulphate pulp, which has a very high level of quality but which is particularly polluting.

Itse asiassa sulfaattisellun valmistus kehittää ilmakehän saastetta päästämällä ilmaan pahanhajuisia rikkiyhdisteitä (merkaptaaneja, S<^2' lI2*^ 7nc) · kisaksi saadut massat vaativat lukuisia käyttötar- 2 70440 koituksia varten välttämättömän valkoisuustason saavuttaakseen pitkälle menevän lisävalkaisun, etenkin klooripitoisten agenssien avulla, jotka puolestaan saastuttavat vesistöjä.In fact, the production of sulphate pulp develops atmospheric pollution by releasing malodorous sulfur compounds (mercaptans, S <^ 2 'lI * * ^ 7nc) into the air. pollute water bodies.

Näiden probleemojen ratkaisemiseksi paperialan tutkimus on suuntautunut erityisesti sellaisten delignifioimisagenssien käyttöön, jotka itse eivät ole saastuttavia eivätkä ligniinin kanssa reagoidessaan kehitä saastuttavia tuotteita. Tällä tavoin huomio on kiintynyt keittomenetelmiin, joissa käytetään hyväksi hapen delignifioi-vaa vaikutusta alkalisessa väliaineessa.To address these problems, paper research has focused in particular on the use of delignifying agents that are not themselves contaminating and do not develop contaminating products when reacting with lignin. In this way, attention has been drawn to cooking methods which take advantage of the delignifying effect of oxygen in an alkaline medium.

Nämä menetelmät koostuvat olennaisesti lignoselluloosapitoisen aineksen keitosta, joka suoritetaan kahdessa vaiheessa, joita erottaa toisistaan välillä tapahtuva kuidutus ja joka käsittää perättäisinä vaiheina alkalisen painekeiton, välikuidutuksen levyjauhimella ja lopuksi keiton hapenpaineessa alkalisen liuoksen läsnäollessa. Tällainen menetelmä on selitetty esimerkiksi kanadalaisessa patenttijulkaisussa 895 756.These methods consist essentially of cooking the lignocellulosic material in two steps separated by intermittent defibering, comprising in successive steps alkaline pressure cooking, intermediate fiberization by a plate mill and finally cooking at oxygen pressure in the presence of an alkaline solution. Such a method is described, for example, in Canadian Patent Publication 895,756.

Joskin näillä menetelmillä saadaan laadultaan hyviä massoja aiheuttamatta ilmakehän saastutusta, niillä on kuitenkin tietty määrä varjopuolia: — toisaalta hapen vähäinen liukoisuus vaatii riittävän homogeenisen siirtymisen varmistamiseksi kaasufaasin, vesifaasin ja selluloosa-kuitujen välillä verraten suurten, suuruusluokkaa 8-10 baria olevien, jopa 20 baria saavuttavien paineiden käyttämistä, joita ei voida käyttää muissa kuin kalliissa erikoislaitteistoissa, jotka ovat erilaisia kuin ne, joita käytetään tavanomaisessa sulfaattimene-telmässä. Tämä tietää sitä, että sulfaattimenetelmän korvaaminen happimenetelmällä vaatii töitä ja investointeja jotka ovat liian raskaita pieni- ja keskikokoisille yksiköille, toisaalta näillä happimenetelmillä saatujen massojen laatu on lievästi huonompi kuin sulfaattimassojen, etenkin hapen depolyme-roivan vaikutuksen johdosta selluloosaan; suurin osa julkaistuista tutkimuksista tunnustaa yksimielisesti tämän mekaanisten ominaisuuksien ja varsinkin repeämiskertoimen alemman tason. (Tässä yhteydessä voidaan viitata seuraaviin julkaisuihin: A.G. Jamieson, O. Samuelson, L. A. Smedman aikakausilehdessä TAPPI, voi. 58, n:o 2, pp 68-71; M. Saukkonen ja I. Palenius TAPPI, voi. 58, n:o 7, pp 117-120; H.M. Chang, J.S. Gratzl, W.T. McKean, r.h. Reeves ja V.E. Stockman, TAPPI, voi 59, n:o 8, pp 72-75).Although these methods give pulps of good quality without causing atmospheric pollution, they have a number of drawbacks: on the other hand, the low solubility of oxygen requires a sufficiently homogeneous transition between the gas phase, the aqueous phase and the cellulose fibers of relatively large sizes of 8 to 10 bar. the use of pressures that cannot be used in non-expensive special equipment other than those used in the conventional sulfate process. This knows that replacing the sulphate process with the oxygen process requires work and investment that is too heavy for small and medium-sized units, on the other hand the quality of pulps obtained by these oxygen processes is slightly worse than that of sulphate pulps, especially oxygen depolymerising on cellulose; most published studies unanimously acknowledge this lower level of mechanical properties and especially the burst coefficient. (Reference may be made in this connection to the following publications: AG Jamieson, O. Samuelson, LA Smedman in TAPPI, vol. 58, no. 2, pp. 68-71; M. Saukkonen and I. Palenius TAPPI, vol. 58, no. 7, pp. 117-120; HM Chang, JS Gratzl, WT McKean, rh Reeves and VE Stockman, TAPPI, Vol 59, No. 8, pp. 72-75).

3 704403 70440

Tuoreimmissa muodoissaan edellä mainitut menetelmät sallivat pienemmät hapenpaineet ja teknologian keventämisen: välikuidutuksen poisjättämisen (ranskalainen patenttijulkaisu 2 256 283), ja hapen siirtymisen parantamisen (ranskalainen patenttijulkaisu 2 220 620).In their most recent forms, the above methods allow for lower oxygen pressures and lightening of the technology: omission of intermediate fiber (French Patent 2,256,283), and improved oxygen transfer (French Patent 2,220,620).

Jäljelle jää kuitenkin se, että niiden käyttöönottamisen vaatimat investoinnit pysyvät puhtaasti sulfaattimenetelmär. vaatimia suurempina ilman että massojen laatuominaisuudet siitä paranevat. Lisäksi repäisyindeksin alhaisempi taso on erityisen epäedullinen näiden massojen käytölle käärepapereihin.What remains, however, is that the investment required to implement them will remain a purely sulphate method. without improving the quality characteristics of the pulps. In addition, the lower level of the tear index is particularly disadvantageous for the use of these pulps in wrapping papers.

Nämä erilaiset varjopuolet selittävät sen, että tähän päivään saakka näitä menetelmiä on perin vähän käytetty teollisiin sovellutuksiin .These various downsides explain the fact that to date, these methods have been inherently little used in industrial applications.

Tämän keksinnön tarkoituksena on ratkaista nämä probleemat sekä menetelmän käytön kannalta että saatujen massojen laatuominaisuuksien kannalta.The object of the present invention is to solve these problems both in terms of the use of the process and in terms of the quality characteristics of the pulps obtained.

Keksinnön kohteena on saastuttamaton, kaksivaiheinen lignoselluloo-sapitoisten aineisten keittomenetelmä natriumhydroksidin ja peroksi-din avulla. Tällä menetelmällä on halutut tehokkuuden ja yksinkertaisuuden ominaisuudet ja se voidaan toteuttaa verraten yksinkertaisin, olemassa olevin teollisuuskalustoin. Sillä pystytään saamaan massoja, joilla on hyvät lujuusominaisuudet, hyvä valkenevuus ja yhtä hyvä saanto kuin tähän mennessä käytetyillä klassisilla menetelmillä saavutetaan.The invention relates to a non-contaminated, two-stage process for cooking lignocellulosic substances with sodium hydroxide and peroxide. This method has the desired characteristics of efficiency and simplicity and can be implemented with relatively simple, existing industrial equipment. It is able to obtain pulps with good strength properties, good whiteness and as good yield as the classical methods used so far.

Keksinnön mukainen menetelmä käsittää sen, että seiluloosapitoinen aines tunnettuun tapaan altistetaan ensimmäiselle keittovaiheelle natriumhydroksidin läsnäollessa, johon mahdollisesti on lisätty apuaineita, että näin käsitelty aines sitten kuidutetaan, ja että tämä kuidutettu aines lopuksi altistetaan toiselle keittovaiheelle, ja tunnusmerkillistä sille on se, että mainittu toinen keittovaihe suoritetaan alkalisen peroksidiliuoksen läsnäollessa. Edullisesti tämä käsittely suoritetaan ilmakehän paineessa ja mieluimmin alle 100°C lämpötilassa.The method according to the invention comprises subjecting the cellulosic material in a known manner to a first cooking step in the presence of sodium hydroxide, optionally with added excipients, then defibering the treated material and finally subjecting the defibered material to a second cooking step, characterized in that said second cooking step carried out in the presence of an alkaline peroxide solution. Preferably, this treatment is performed at atmospheric pressure and preferably below 100 ° C.

Tätä menetelmää voidaan soveltaa mihin tahansa lignoselluloosapitoi-seen lähtöainekseen: lehti- tai havupuuhun, bagassiin, Provencen 4 70440 ruokoon, olkisilppuun, kenafiin jne. Ensimmäisen, sinänsä tunnetun keittovaiheen suorittamiseksi selluloosapitoinen aines saatetaan tavanmukaisissa olosuhteissa pienennettynä kosketukseen natrium-hydroksidin vesiliuoksen kanssa joka sisältää 10-30 paino-% natrium-hydroksidia alunperin käyttöön otetun kuivan kasviaineen painosta laskettuna, korotetussa, 150-180°C lämpötilassa.This method can be applied to any lignocellulosic feedstock: deciduous or coniferous wood, bagasse, Provence 4 70440 cane, straw chips, kenaf, etc. To carry out the first cooking step known per se, the cellulosic material is 30% by weight of sodium hydroxide, based on the weight of the dry plant material originally used, at an elevated temperature of 150-180 ° C.

On todettu, että saavutetaan erityisen edulliset tulokset ja samoissa olosuhteissa, silloin kun keksinnön mukainen toinen vaihe suoritetaan lignoselluloosapitoisille aineksille, joille on suoritettu sinänsä tunnettu keiton ensimmäinen vaihe natriumhydroksidin läsnäollessa, johon on lisätty sellaisia apuaineita kuten tiettyjä aromaattisia typpijohdoksia, tiettyjä fenatsiinityyppisiä heterosyk-lisiä typpiyhdisteitä, tai syklisiä antrakinonityyppisiä ketoneja. Käytettävät apuaineannostukset ovat erittäin rajoitetut, esimerkiksi 0,01-0,2 paino-% antrakinonia kuivan lähtökasviaineen painosta laskettuna .It has been found that particularly advantageous results are obtained under the same conditions when the second step according to the invention is carried out on lignocellulosic materials which have undergone a first known cooking step in the presence of sodium hydroxide with added excipients such as certain aromatic nitrogen derivatives, certain phenazine-type heterocyclic heterocycles. or cyclic anthraquinone-type ketones. The dosages of the excipients used are very limited, for example 0.01 to 0.2% by weight of anthraquinone, based on the weight of the dry starting material.

Tämän ensimmäisen keiton kesto vaihtelee riippuen muille parametreille valituista arvoista sekä käytetyn puun tai kasvin luonteesta.The duration of this first cooking varies depending on the values selected for the other parameters and the nature of the wood or plant used.

Keiton on oltava riittävä siihen, että keitetyt lastut saadaan de-fibroiduksi tavanomaisessa laitteessa (esimerkiksi kiekkojauhimes-sa) kuluttamatta suuresti energiaa ja ilman kuitujen vahingoittumisen vaaraa. Delignifiointia ei kuitenkaan saa viedä niin pitkälle, että kuidut irtoavat toisistaan yksinkertaisella mekaanisella hämmennyksellä.The cooking must be sufficient to allow the cooked chips to be de-fibrous in a conventional device (e.g. a disc grinder) without consuming much energy and without the risk of damaging the fibers. However, delignification must not be carried out to such an extent that the fibers become detached from each other by simple mechanical agitation.

Tätä varten natronkeitto pysäytetään silloin, kun saanto on 50 ja 60 % välillä lähtökasviaineesta laskettuna. Tämän tuloksen saavuttamiseen tarpeellinen aika on noin 1 ja noin 4 tunnin välillä eri parametreille valituista arvoista riippuen.To this end, soda cooking is stopped when the yield is between 50 and 60%, based on the starting material. The time required to achieve this result is between about 1 and about 4 hours, depending on the values selected for the various parameters.

Sitten keitetyt lastut käsitellään tavanomaisessa kuidutuslaitteessa esimerkiksi kiekkojauhimessa, kuitujen irrottamiseksi toisistaan mekaanisella vaikutuksella, olosuhteissa, joissa ne säilyvät vahingoittumatta .The cooked chips are then treated in a conventional defibering device, for example in a disc mill, to separate the fibers from each other by mechanical action, under conditions in which they remain undamaged.

Näin kuidutettu aines altistetaan sitten toiselle keittovaiheelle sen delignifioimiseksi erityisen edullisissa ja tehokkaissa olosuhteissa .The fiber thus fibrous is then subjected to a second cooking step in order to delignify it under particularly advantageous and efficient conditions.

li 5 70440 Tämän toisen keiton suorittamista varten delignifioimisagenssiksi valitaan alkalinen peroksidin vesiliuos. Niin kuin tiedetään, per-oksidit ovat yleisen kaavan R-O-O-X mukaisia yhdisteitä, jossa kaavassa R tarkoittaa jotakin radikaalia ja X jotakin metalli-ionia tai vetyä. Esillä olevan keksinnön puitteissa on mahdollista käyttää vetyperoksidia, natriumperoksidia ja muita orgaanisia tai epäorgaanisia peroksideja, niiden joukossa natrium- ja kalsiumperoksidia, natriumperboraattia, natrium- ja kaliumpersulfaattia, per-etikka-happoa, per-propionihappoa, per-voihappoa, per-glutaarihappoa, per-meripihkahappoa, per-omenahappoa. Erään ensisijaisen sovellutusmuo-don mukaan käytetään vetyperoksidia tai natriumperoksidia. Käytettävä peroksidin määrä on edullisesti välillä 0,1-10, mieluimmin välillä 1-5 paino-% laskettuna puhtaana vetyperoksidina käsitellyn kuivasta massan painosta, nim. 100 %:sena vetyperoksidina.li 5 70440 For this second cooking, an aqueous alkaline solution of peroxide is selected as the delignifying agent. As is known, peroxides are compounds of the general formula R-O-O-X, in which R represents a radical and X represents a metal ion or hydrogen. Within the scope of the present invention, it is possible to use hydrogen peroxide, sodium peroxide and other organic or inorganic peroxides, including sodium and calcium peroxide, sodium perborate, sodium and potassium persulfate, peracetic acid, perpropionic acid, perbutyric acid, perglutaric acid -succinic acid, per-malic acid. According to a preferred embodiment, hydrogen peroxide or sodium peroxide is used. The amount of peroxide used is preferably between 0.1 and 10%, more preferably between 1 and 5% by weight, based on the dry weight of the pulp treated as pure hydrogen peroxide, e.g. As 100% hydrogen peroxide.

Keittoneste sisältää myös 1-10 %, mieluimmin 2-5 paino-% natrium-hydroksidia kuivan massan painosta laskettuna.The cooking liquid also contains 1-10%, preferably 2-5% by weight of sodium hydroxide, based on the weight of the dry mass.

Kuidutusvaiheesta tuleva aines keitetään keksinnön mukaan tällä nesteellä: sakeudessa 5-30, mieluimmin 10-25 %, lämpötilassa, joka on välillä 20-120°C, mieluimmin välillä 60-90°C, ja keiton kesto on 0,5-5 tuntia, mieluimmin 1-3 tuntia.According to the invention, the material from the defibering step is boiled with this liquid: at a consistency of 5-30, preferably 10-25%, at a temperature between 20-120 ° C, preferably between 60-90 ° C, and the cooking time is 0.5-5 hours, preferably 1-3 hours.

Niin kuin jo on mainittu edullisesti toimitaan ilmakehän paineessa.As already mentioned, it is advantageous to operate at atmospheric pressure.

Tätä toista keitcovaihetta seuraa tavanomaiseen tapaan pesu vedellä.This second cooking step is followed in the usual way by washing with water.

Niin kuin jäljempänä esitettävät esimerkit osoittavat, keksinnön mukaisella menetelmällä saadut massat ovat kemiallisia massoja, joiden lujuusominaisuudet, mukaanluettuna repeämiskerroin, kaikissa suhteissa ovat verrattavissa sulfaattimassojen lujuusarvoihin, silloinkin kun lähtökasviaines on havupuuta.As the examples below show, the pulps obtained by the process according to the invention are chemical pulps whose strength properties, including the tear coefficient, are comparable in all respects to the strength values of sulphate pulps, even when the starting plant material is softwood.

Tämä johtuu peroksidin valitsemisesta delignifiointiagenssiksi, koska peroksideilla on ligniinin homogeeninen ja erityisen hellävarainen hapettava vaikutus, joka ei aiheuta selluloosan depolyme-roitumista niin kuin happi.This is due to the choice of peroxide as the delignifying agent, because peroxides have a homogeneous and particularly gentle oxidizing effect of lignin, which does not cause cellulose to depolymerize like oxygen.

Peroksideja on tähän saakka käytetty kemiallisten paperimassojen 6 70440 käsittelyssä valkaisuagensseina. Niiden heikko delignifiointikyky ja niiden epästabiilisuus ovat estäneet niiden käytön paperimassojen, etenkin kemiallisten massojen valmistukseen.Peroxides have so far been used in the treatment of chemical pulps 6,70440 as bleaching agents. Their poor delignifying ability and their instability have prevented their use in the production of pulps, especially chemical pulps.

Mutta nyt, yllättävästi, keksinnön mukainen menetelmä on paljastanut, että ne ovat erityisen edullisia keittoagensseja sulfaattimas-saan verrattavien massojen saamiseksi, koska on osoittautunut, että niiden epästabiilisuus ei ole esteenä lignoselluloosapitoisten ainesten delignifioinnille. Itse asiassa niiden hajaantuessa syntyy hapettavia ryhmiä, jotka vuorostaan vaikuttavat ligniiniin. Tämän edun hyväksikäyttämiseksi parhaissa olosuhteissa tämä hajaantuminen ei kuitenkaan saa tapahtua liian nopeasti.But now, surprisingly, the process according to the invention has revealed that they are particularly advantageous cooking agents for obtaining pulps comparable to sulphate pulp, as it has been shown that their instability does not prevent the delignification of lignocellulosic materials. In fact, when they decompose, oxidative groups are formed, which in turn act on lignin. However, in order to reap this advantage under the best conditions, this fragmentation must not take place too quickly.

Keksinnön mukaisen menetelmän käyttöolosuhteet on valittu tähän vaatimuksen mukaisesti.The operating conditions of the method according to the invention have been selected according to this requirement.

Peroksidin käyttö delignifioimisagenssina tarjoaa toisenkin huomioonotettavan edun, koska peroksidi saa aikaan myös massan valkaisua, mikä tekee mahdolliseksi sen, että myöhemmin voidaan käyttää lyhempiä valkaisuvaihesarjoja tai sarjoja, joiden vaiheet voidaan suorittaa pienemmin määrin valkaisuagensseja, etenkin klooripitoi-sia agensseja.The use of peroxide as a delignifying agent offers another considerable advantage, since the peroxide also provides pulp bleaching, which makes it possible to use shorter sets of bleaching steps or sets of steps which can be carried out with less bleaching agents, in particular chlorine-containing agents.

Keksinnön mukainen menetelmä voidaan toteuttaa tehokkaasti käyttäen edelläselitetynlaista alkalista peroksidiliuosta ilman muuta lisäainetta .The process according to the invention can be carried out efficiently using an alkaline peroxide solution as described above without any other additive.

Jotta toteutus teollisuudessa olisi joustavampi ja johtaisi mahdollisimman hyviin tuloksiin, saattaa kuitenkin olla edullista lisätä tähän liuokseen sinänsä tunnettuja lisäaineita peroksidin apuaineeik-si.However, in order to make the implementation in industry more flexible and to lead to the best possible results, it may be advantageous to add to this solution additives known per se as peroxide auxiliaries.

Eräässä keksinnön ensisijaisessa sovellutusmuodossa peroksidilla käsittely suoritetaan stabilisaattorien läsnäollessa, jotka vaikuttavat hidastavasti peroksidien hyvin tunnettuihin hajaantumisreak-tioihin.In a preferred embodiment of the invention, the peroxide treatment is carried out in the presence of stabilizers which retard the well-known decomposition reactions of the peroxides.

Tätä tarkoitusta varten voidaan käyttää mitä tahansa stabiloivasta vaikutuksestaan tunnettuja yhdisteitä. Tunnetuin näistä yhdisteistä on natriumsilikaatti. Silikaattien käyttämisellä on kuitenkin seFor this purpose, any of the compounds known for their stabilizing effect can be used. The best known of these compounds is sodium silicate. However, using silicates has it

IIII

70440 varjopuoli, että se aiheuttaa tehtaan poltto- ja generaatiopiirei-hin piioksidin muodostumista, joka täytyy poistaa tunnetuilla silikaatteja sisältävän päästöveden tai keittonesteen käsittelyillä.70440 that it causes silicon oxide to form in the plant's combustion and generation circuits, which must be removed by known silicate-containing effluent or cooking liquid treatments.

Edullisemmin voidaan käyttää muita stabilointiagensseja, joiden joukosta voidaan mainita magnesiumsulfaatti, eräät puskuriagenssit, natriumkarbonaatti, natriumfosfaatti, eräät orgaaniset yhdisteet kuten pyrimidiinitrioni, barbituurihappo, asetanilidi, pyratsoli, imidatsoli, akridoni jne. Lukuisia orgaanisia aineita on ehdotettu peroksidien stabilaattoreiksi ja etäitä erityisen tehokkaita on itse asiassa jo markkinoilla.More preferably, other stabilizing agents may be used, including magnesium sulfate, some buffering agents, sodium carbonate, sodium phosphate, certain organic compounds such as pyrimidinetrione, barbituric acid, acetanilide itself, stable ones, and other peripherals are particularly effective. already on the market.

Markkinoilla olevien stabilaattoreiden tehokkuuden paraneminen tekee mahdolliseksi vielä parantaa menetelmän käytön taloudellisia olosuhteita tekemällä mahdolliseksi esimerkiksi toimimisen korkeammassa lämpötilassa pienempiä peroksidimääriä käyttäen.The improvement in the efficiency of the stabilizers on the market makes it possible to further improve the economic conditions for the use of the method by making it possible, for example, to operate at a higher temperature using lower amounts of peroxide.

Siinä tapauksessa, että lähtökasviaines sisältää runsaasti metalli-kationeja, peroksidien hajaantumisreaktioita kiihdyttävät massan sisältämät transiitiometalli-ionien hivenmäärät, ja tästä seuraa menetelmän taloudellisuuteen haitallisesti vaikuttava peroksidi-häviö.In the case where the starting plant material is rich in metal cations, the decomposition reactions of the peroxides are accelerated by the trace amounts of transition metal ions in the pulp, and this results in a peroxide loss which adversely affects the economics of the process.

Nämä hivenmetallit voidaan suureksi osaksi poistaa suorittamalla massalle ennen sen peroksidikäsittelyä joko pesu jollakin hapolla, esimerkiksi laimealla rikkidioksidi-, kloori-, klooridioksidi-, rikkihappo-, kloorivetyhappo-, oksaalihappo-, glukonihappo- tms. liuoksella, tai käsittely jonkin näitä metalli-ioneja kompensoivan agenssin, esimerkiksi etyleeni-diaminotetraetikka- tai 1-3-diamino- 2-tetraetikka- tai nitrilotrietikkahapon natriumsuolojen läsnäollessa, mikä voidaan edullisesti suorittaa esillä olevan keksinnön puitteissa. On kuitenkin usein edullisempaa täydentää tämän esikäsittelyn vaikutusta lisäämällä keittonesteeseen myös peroksidien stabiloi-misagensseja.These trace metals can be largely removed by either treating the pulp prior to its peroxide treatment with an acid, for example, a dilute solution of sulfur dioxide, chlorine, chlorine dioxide, sulfuric acid, hydrochloric acid, oxalic acid, gluconic acid, etc., or compensating for one of these metal ions. in the presence of sodium salts of an agent, for example ethylenediaminotetraacetic or 1-3-diamino-2-tetraacetic or nitrilotriacetic acid, which can advantageously be carried out within the scope of the present invention. However, it is often more advantageous to supplement the effect of this pretreatment by also adding peroxide stabilizing agents to the cooking liquid.

Siinä variantissa, jossa keiton ensivaiheessa käytetään natrium-hydroksidin apuaineina aromaattisia typpijohdoksia tai fenatsiini-tyyppisiä heterosyklisiä typpiyhdisteitä tai antrakinonityyppisiä syklisiä ketoneja, toisessa vaiheessa käytettävät peroksidimäärät ovat erikoisen pienet, välillä 0,1-1 %, mieluimmin välillä 0,3-0,7 8 70440 paino-% peroksidia kuivan, kuidutetun aineksen painosta, mikä edustaa huomattavaa etua saatujen massojen hintaan nähden, ottaen huomioon markkinoilla saatavissa olevien peroksidien verraten korkea hinta.In the variant in which aromatic nitrogen derivatives or phenazine-type heterocyclic nitrogen compounds or anthraquinone-type cyclic ketones are used as sodium hydroxide auxiliaries in the first stage of cooking, the amounts of peroxides used in the second stage are particularly small, between 0.1-1.7%, preferably between 0.3-0.7 70440% by weight of peroxide by weight of dry, fibrous material, which represents a significant advantage over the price of the pulps obtained, given the relatively high price of peroxides available on the market.

Keksintöä havainnollistetaan seuraavilla esimerkeillä, jotka tietenkin ovat keksintöä rajoittamattomia ja jotka on suoritettu useilla lehtipuu- ja havupuulajeilla, jotka on valittu Ranskassa useimmin käytettyjen kemiallisten massojen valmistukseen käytettyjen paperi-puulajien joukosta.The invention is illustrated by the following examples, which are of course not limited to the invention and which have been carried out on a number of hardwood and softwood species selected from the paper wood species most commonly used in France for the production of chemical pulps.

Esimerkki 1Example 1

Neljän litran vetoisessa autoklaavissa upotetaan 400 g teollista pyökkihaketta noin 4-kertaiseen tilavuusmääräänsä nestettä, joka sisältää 17 paino-% natriumhydroksidia hakkeen kuivapainosta laskettuna. Autoklaavi pannaan sitten pyörivään keittokattilaan, jota lämmitetään kierrättämällä siinä lämmönvaihtovällainetta, jonka lämpötilaa säädetään.In a four-liter autoclave, 400 g of industrial beech chips are immersed in about 4 times their volume of liquid containing 17% by weight of sodium hydroxide, calculated on the dry weight of the chips. The autoclave is then placed in a rotating boiler, which is heated by circulating a heat exchange medium whose temperature is controlled.

Autoklaavin lämpötila nostetaan tällä tavoin 170°C:een 90 minuutissa ja pysytetään tässä arvossa 90 minuuttia. Tämän jakson päättyessä autoklaavi jäähdytetään ja hakkeesta valutetaan neste. Sitten hake kuidutetaan ajamalla se kerran Sprout Waldron-tyyppisen kiek-kojauhimen (kiekko C 2976) läpi ja saatu aines pestään. Saanto on tällöin 53,5 % ja Kappa-luku (normi AFNOR NF T 12018) on 50.The temperature of the autoclave is thus raised to 170 ° C in 90 minutes and maintained at this value for 90 minutes. At the end of this period, the autoclave is cooled and liquid is drained from the chips. The chips are then defibered by passing them once through a Sprout Waldron-type Disc mill (disc C 2976) and the resulting material is washed. The yield is 53.5% and the Kappa number (standard AFNOR NF T 12018) is 50.

Kuidutettu aines sekoitetaan sitten nesteen kanssa, joka sisältää vetyperoksidikeiton reagoivat aineet ja sakeutetaan sitten 20 paino-% sakeuteen. Keittonesteen koostumus on sellainen, että 20 % sakeu-dessa massan kanssa tekemisissä on reagoivia aineita seuraavasti: natriumhydroksidia: 3 % - natriumsilikaattia (38° Be kaupallista liuosta): 5 % - 100 % vetyperoksidia 5 % (nämä reagoivien aineiden %-määrät on ilmaistu painon mukaan käsiteltävän kuivan aineksen painosta laskettuna).The fibrous material is then mixed with a liquid containing the hydrogen peroxide soup reactants and then thickened to a consistency of 20% by weight. The composition of the cooking liquid is such that, at a consistency of 20%, the reactants are in contact with the pulp as follows: sodium hydroxide: 3% - sodium silicate (38 ° Be commercial solution): 5% - 100% hydrogen peroxide 5% (these% reactants are expressed by weight of the dry matter to be treated).

Reagoivilla aineilla tällä tavoin kyllästetty aines pannaan sitten astiaan, jossa sitä keitetään 2 tuntia ilmakehän paineessa 90°CThe material thus impregnated with the reactants is then placed in a vessel where it is boiled for 2 hours at atmospheric pressure of 90 ° C.

IIII

lämpötilassa. Tämän käsittelyn jälkeen massan Kappa-luku on 25 ja keiton kokonaissaanto 49,5 %.temperature. After this treatment, the pulp has a Kappa number of 25 and a total cooking yield of 49.5%.

9 704409 70440

Massan lujuusominaisuudet määritetään AFNOR-normien mukaan sen jälkeen kun se on lajiteltu Werverk-laboratoriolajittimessa (0,15 mm raot) ja jauhettu JOKRO-myllyssä 40° SR:iin ja tulokset esitetään taulukossa I, johon vertauksen vuoksi on myös merkitty Kappa-luvultaan likimäärin samanlaisten sulfaattimassan ja kaksivaiheisella natron-happimenetelmällä saadun massan lujuusarvot.The strength properties of the pulp are determined according to AFNOR standards after sorting in a Werverk laboratory sorter (0.15 mm slits) and ground in a JOKRO mill to 40 ° SR and the results are shown in Table I, which is also marked for comparison with approximately similar Kappa numbers. the strength values of the sulphate mass and the mass obtained by the two-step sodium-oxygen method.

Niin kuin näkyy, keksinnön mukaisella menetelmällä saadut massat ovat likimäärin samanarvoiset tavanomaisten sulfaattimassojen kanssa, valkoisuusasteen ollessa parempi kuin näillä.As can be seen, the pulps obtained by the process of the invention are approximately equivalent to conventional sulphate pulps, with a better degree of whiteness than these.

Taulukko ITable I

PYÖKKIBEECH

Keksinnön Sulfaatti- 2-vaiheinen mukainen menetelmä natronhappi- menetelmä menetelmäThe sulfate-2-step process of the invention is the nitric acid process

Esim. 1 __Eg 1__

Kappa-luku AFNOR NF T 12018 25 20 22Kappa number AFNOR NF T 12018 25 20 22

Saanto laskettuna kuivan .Yield calculated as dry.

kasviaineksen painosta, % 9,8 9by weight of plant material,% 9.8 9

Valkaisemattoman massan _ valkoisuus, % Jö 11 40Unbleached pulp _ whiteness,% Jö 11 40

Katkeamispituus 40° SRrssä, _n,n m, AFNOR NF Q 03 004 7060 6500 6500Breaking length at 40 ° SR, _n, n m, AFNOR NF Q 03 004 7060 6500 6500

Puhkeamiskerroin 40° SR:ssä 4,0 4,1 4,1 AFNOR NF Q 03 014Burst coefficient at 40 ° SR 4.0 4.1 4.1 AFNOR NF Q 03 014

Repeämiskerroin 40° SR: ssä _Qr.Tear coefficient at 40 ° SR _Qr.

AFNOR Q 01 011 750 780 670AFNOR Q 01 011 750 780 670

Esimerkki 2Example 2

Teollista tammihaketta käsiteltiin niin kuin esimerkissä 1 on selitetty paitsi että olosuhteet olivat seuraavat: ensimmäisessä keittovaiheessa: natriumhydroksidia 19 % toisessa keittovaiheessa: vetyperoksidia 4 % magnesiumsulfaattia 0,05 %Industrial oak chips were treated as described in Example 1 except that the conditions were as follows: in the first cooking stage: sodium hydroxide 19% in the second cooking stage: hydrogen peroxide 4% magnesium sulphate 0.05%

keittolämpötila 80°Ccooking temperature 80 ° C

10 7044010 70440

Saanto ja Kappa-luku määritetään. Saatu massa lajitellaan kuten edellä ja valkaistaan sitten 5-vaiheisessa tavanomaisessa valkaisu-sarjassa seuraavissa olosuhteissa:The yield and Kappa number are determined. The resulting pulp is sorted as above and then bleached in a 5-step conventional bleaching series under the following conditions:

Reagoivien aineiden määrä %:na kuivan massan painosta 1 - klooria 5,5 % 2 - natronlipeää 2,7 % 3 - klooridioksidia 1,5 % 4 - natronlipeää 1 % 5 - klooridioksidia 0,5 %Content of reactants as% of dry weight 1 - chlorine 5.5% 2 - sodium hydroxide 2.7% 3 - chlorine dioxide 1.5% 4 - sodium hydroxide 1% 5 - chlorine dioxide 0.5%

Valkaistun massan ominaisuudet määritettiin samojen AFNOR-normien mukaan ja esitetään taulukossa II, johon vertauksen vuoksi on merkitty myös tavanomaisen, valkaistun sulfaattimassan vastaavat arvot.The properties of the bleached pulp were determined according to the same AFNOR standards and are shown in Table II, which, for comparison, also shows the corresponding values of the conventional bleached sulphate pulp.

Niin kuin näkyy, keksinnön mukainan massa on samassa asteessa samanarvoinen sulfaattimassan kanssa, joka siis voidaan haitatta sillä korvata esimerkiksi paino- ja kirjoituspapereissa.As can be seen, the pulp according to the invention is to the same degree equivalent to the sulphate pulp, which can thus be replaced without disadvantage in, for example, printing and writing papers.

Esimerkki 3Example 3

Esimerkki 2 toistetaan käyttäen teollista saarnipyökkihaketta, seu-raavia olosuhteita lukuunottamatta: ensimmäisessä keittovaiheessa: natriumhydroksidia 17/5 % toisessa keittovaiheessa: natriumhydroksidia 4 %Example 2 is repeated using industrial ash chips, except for the following conditions: in the first cooking stage: sodium hydroxide 17/5% in the second cooking stage: sodium hydroxide 4%

Raakamassa lajitellaan ja valkaistaan kuten esimerkissä 2 samoja valkaisuagenssimääriä käyttäen. Tulokset on esitetty seuraavassa taulukossa II, johon vertauksen vuoksi on merkitty myös sulfaatti-menetelmän tulokset.The raw pulp is sorted and bleached as in Example 2 using the same amounts of bleaching agent. The results are shown in the following Table II, in which, for comparison, the results of the sulphate method are also indicated.

il 11 70440il 11 70440

Taulukko IITable II

TAMMI SAARNIPYÖKKIOAK ASH

Valkaisematon massa Keksinnön Sulfaatti- Keksinnön Sulfaatti- mukainen menetelmä mukainen menetelmä menetelmä menetelmä t Esim. 3Unbleached pulp Sulphate of the invention Process according to the invention Sulphate

Esim. 2___ _Ex. 2___ _

Kappa-luku 27 28 25 22Kappa chapter 27 28 25 22

Saanto % 47,5 46 48 47Yield% 47.5 46 48 47

Valkaistu massaBleached pulp

Valkoisuus % 88,2 83,3 88,5 88,4Whiteness% 88.2 83.3 88.5 88.4

Katkeamispituus n 5800 5600 6500 7000 40 SRrssä, mBreaking length n 5800 5600 6500 7000 40 SRr, m

Puhkeamiskerroin , 3,6 3,6 4,4 4,7 40° SR:ssäBurst coefficient, 3.6 3.6 4.4 4.7 at 40 ° SR

Repeämiskerroin 40° SR:ssä 960 950 102° 850Tear coefficient at 40 ° SR 960 950 102 ° 850

Esimerkki 4Example 4

Menetellään samoin kuin esimerkissä 2, käyttäen pienestä, kuorimattomasta saarnipyökkipuusta tehtyä teollisuushaketta, joka sisälsi 12 paino-% kuorta, seuraavia olosuhteita lukuunottamatta: keiton toisessa vaiheessa: vetyperoksidia 5 % natriumhydroksidia 4 %Proceed as in Example 2, using industrial chips made from small, unpeeled ash beetle containing 12% by weight of bark, except for the following conditions: in the second stage of cooking: hydrogen peroxide 5% sodium hydroxide 4%

Raakamassa lajitellaan ja sitten valkaistaan samoin kuin esimerkissä 2, samoja valkaisuagenssimääriä käyttäen. Tulokset on esitetty taulukossa III. Saadut repeämiskertoimet ovat paljon suuremmat kuin ne, jotka on saatu sulfaattikeitolla tai kaksivaiheisella natron-happikeitolla, mikä todennäköisesti johtuu vetyperoksidin tunnetusta spesifisestä vaikutuksesta kuoren ainesosiin, jotka ovat syynä siihen repeämiskertoimen alenemiseen, joka yleisesti havaitaan ennestään tunnetuissa menetelmissä. Tämä edustaa siis esillä olevan keksinnön lisäetua siinä yhä tavallisemmaksi käyvässä tapauksessa, että keitetään kuorimattomasta puusta tehtyjä lastuja.The raw pulp is sorted and then bleached as in Example 2, using the same amounts of bleaching agent. The results are shown in Table III. The tear coefficients obtained are much higher than those obtained by sulphate cooking or two-stage soda-oxygen cooking, which is probably due to the known specific effect of hydrogen peroxide on the shell components, which is the reason for the reduction in tear coefficient generally observed in previously known methods. This thus represents an additional advantage of the present invention in the increasingly common case of cooking chips made from unpeeled wood.

Esimerkki 5Example 5

Menetellään kuten esimerkissä 2, käyttäen pienestä, kuorimattomasta tammipuusta tehtyä teollisuushaketta, joka sisältää 16 paino-% kuorta, lukuunottamatta seuraavia olosuhteita: 70440 ensimmäisessä keittovaiheessa: natriumhydroksidia 20 % toisessa keittovaiheessa: natriumhydroksidia 4 % 5-vaiheisessa valkaisussa: 1 - klooria 6 % 2 - natronlipeää 3 % 3 - klooridioksidia 1,5 % 4 - natronlipeää 1 % 5 - klooridioksidia 0,7 %Proceed as in Example 2, using industrial chips made from small, unpeeled oak wood containing 16% by weight of bark, except for the following conditions: 70440 in the first cooking stage: sodium hydroxide 20% in the second cooking stage: sodium hydroxide 4% in 5-stage bleaching: 1 to 6% chlorine sodium hydroxide solution 3% 3 - chlorine dioxide 1,5% 4 - sodium hydroxide solution 1% 5 - chlorine dioxide 0,7%

Tulokset on esitetty taulukossa III. Todetaan samat edut kuin esimerkissä 4 .The results are shown in Table III. The same advantages as in Example 4 are noted.

Taulukko IIITable III

Saarnipyökki, 12 % kuorta Tammi, 16 % kuortaAsh beech, 12% bark Oak, 16% bark

Keksinnön Sulfaatti 2-vaihei- Keksinnön Sul- mukainen nen happi- mukainen faat- menetelmä menetelmä menetelmä time-The sulfate 2-step of the invention.

Esim. 4 Esim. 5 netel- _ _ _ _ mäExample 4 Example 5 netel- _ _ _ _ me

Raaka massaRaw mass

Kappa-luku 28 27 21 30 28Kappa chapter 28 27 21 30 28

Saanto % 44 43 44 42,5 41,5Yield% 44 43 44 42.5 41.5

Valkaistu massaBleached pulp

Valkoisuus % 90 88 88 89 88Whiteness% 90 88 88 89 88

Katkeamispituus 40° SR:ssa, m 6400 7000 6500 4600 «00Breaking length at 40 ° SR, m 6400 7000 6500 4600 «00

Puhkeamiskerroin 40° SR:ssä 4,5 4,3 4,5 4,3 3'6Burst coefficient at 40 ° SR 4.5 4.3 4.5 4.3 3'6

Repeämiskerroin 40° SR:ssä 950 780 830 960 83°Tear coefficient at 40 ° SR 950 780 830 960 83 °

Niin kuin edellä on mainittu, tähän mennessä sulfaattimassoja korvaamaan ehdotetut käärepapereissa käytetyt massat eivät ole olleet tyydyttäviä riittämättömän repäisyindeksinsä johdosta. Kyseessä ovat pääasiassa lainereihin tarkoitetut havupuumassat.As mentioned above, to date, the pulps used in wrapping papers proposed to replace sulphate pulps have not been satisfactory due to their insufficient tear index. These are mainly softwood pulps for liners.

Seuraavissa esimerkeissä 6-8 keksintö on toteutettu käyttäen ipicea-ja pinus martimus-haketta.In the following Examples 6-8, the invention has been carried out using ipicea and Pinus martimus chips.

70440 1370440 13

Esimerkki 6Example 6

Esimerkki 1 toistetaan teollista epicea-haketta käyttäen, lukuunottamatta seuraavia olosuhteita: ensimmäisessä keittovaiheessa: natriumhydroksidia 22 % keiton toisessa vaiheessa:Example 1 is repeated using industrial epicea chips, except for the following conditions: in the first cooking stage: sodium hydroxide 22% in the second cooking stage:

keittolämpöt ila 80°Ccooking temperatures ila 80 ° C

keiton kesto 90 mincooking time 90 min

Saatu massa lajitellaan WEVERK-laboraotiolajittimessa (0,30 mm raot) ja jauhetaan JOKRO-myllyssä 20° SR:iin. Massan lujuusominaisuudet on merkitty taulukkoon IV. Siinä niitä verrataan sulfaatti-massan ja kaksivaiheisella natron-happikeitolla saadun massan lujuusominaisuuksiin. Vertailu osoittaa, että keksinnön mukainen menetelmä on hyvin sopiva lainereihin tarkoitetun massan valmistukseen.The resulting mass is sorted in a WEVERK laboratory sieve (0.30 mm slits) and ground in a JOKRO mill to 20 ° SR. The strength properties of the pulp are indicated in Table IV. It compares them with the strength properties of the sulphate pulp and the pulp obtained by two-stage soda-oxygen cooking. The comparison shows that the method according to the invention is very suitable for the production of pulp for liners.

Esimerkki 7Example 7

Esimerkki 6 toistetaan seuraavia olosuhteita lukuunottamatta: ensimmäisessä keittovaiheessa: natriumhydroksidia 23 % toisessa keittovaiheessa: natriumsilikaatti korvataan natrium-karbonaatilla .Example 6 is repeated except for the following conditions: in the first cooking step: sodium hydroxide 23% in the second cooking step: sodium silicate is replaced by sodium carbonate.

Reagoivien aineiden määrät ovat seuraavat: (painon mukaan kuivan käsitellyn aineksen painosta laskettuna: vetyperoksidia 2 % natriumperoksidia 4 % natriumkarbonaattia 4 %The amounts of reactants are as follows: (by weight based on the weight of the dry treated material: hydrogen peroxide 2% sodium peroxide 4% sodium carbonate 4%

Saadaan lainereihin sopiva massa, jonka lujuusomainaisuudet on esitetty taulukossa IV.A mass suitable for liners is obtained, the strength properties of which are shown in Table IV.

Taulukko IVTable IV

14 70440 _IPICEA______14 70440 _IPICEA______

Keksinnön Sul- 2-vaihei- Keksinnön mukainen faatti- nen nat- mukainen menetelmä mene- ron-happi- menetelmä (silikaatin telmä menetelmä (karbonaatin kanssa) kanssa)The Sul-2-step of the invention - The fatal nat-method according to the invention meneron-oxygen method (silicate method (with carbonate))

Esim. 6 Esim. 7Example 6 Example 7

Kappa-luku 77 70 78 76Kappa number 77 70 78 76

Saanto % 49 49 51 49Yield% 49 49 51 49

Katkeamispituus 20° SR:ssä, m 5650 6100 6200 6200Breaking length at 20 ° SR, m 5650 6100 6200 6200

Puhkeamiskerroin 20° SR:ssä 4,1 5'1 4'4 4>1Burst coefficient at 20 ° SR 4.1 5'1 4'4 4> 1

Repeämiskerroin 20° SR:ssä 1000 950 930 1050Tear coefficient at 20 ° SR 1000 950 930 1050

Esimerkki 8Example 8

Esimerkki 1 toistetaan käyttäen pinus naritimus-teollisuushaketta, seuraavia olosuhteita lukuunottamatta: ensimmäisessä keittovaiheessa: natriumhydroksidia 23 % toisessa keittovaiheessa: natriumhydroksidia 4 %Example 1 is repeated using Pinus naritimus industrial chips, except for the following conditions: in the first cooking stage: sodium hydroxide 23% in the second cooking stage: sodium hydroxide 4%

keittolämpötila 80°Ccooking temperature 80 ° C

keiton kesto 90 mincooking time 90 min

Saadaan lainereihin sopiva massa, jonka 20° SR:ssä määritetyt lu-juusarvot on esitetty taulukossa V, jossa niitä on verrattu sul-faattimassan ja natron-happi-massan lujuusarvoihin.A mass suitable for liners is obtained, the strength values of which determined at 20 ° SR are shown in Table V, where they are compared with the strength values of sulphate mass and soda-oxygen mass.

1111

Taulukko VTable V

15 7044015 70440

Pinus maritimusPinus maritimus

Keksinnön Natron- Sulfaatti- mukainen happi- keitto menetelmä keittoOxygen soup method according to the invention Soup

Esim. 8Eg 8

Kappa-luku 60 65 60Kappa number 60 65 60

Saanto % 48,5 49 48,5Yield% 48.5 49 48.5

Katkeamispituus 20° SR:ssä, m 6700 5700 6800Breaking length at 20 ° SR, m 6700 5700 6800

Puhkeamiskerroin 20° SR:ssä 4,6 4'6 5'°Burst coefficient at 20 ° SR 4.6 4'6 5 '°

Repeämiskerroin 20° SR:ssä 1160 1000 1140Tear coefficient at 20 ° SR 1160 1000 1140

Esimerkki 9 400 g teollista pinus maritimus-haketta käsitellään tarkalleen samoissa olosuhteissa kuin esimerkissä 1, mutta käyttäen seuraavia määriä reagoivia aineita: I vaiheessa: natriumhydroksidia 19,5 % antrakinonia 0,08 % II vaiheessa: natriumhydroksidia 3 % 100 % vetyperoksidia 0,5 % magnesiumsulfaattia 0,5 %Example 9 400 g of industrial Pinus maritimus chips are treated under exactly the same conditions as in Example 1, but using the following amounts of reactants: Stage I: sodium hydroxide 19.5% anthraquinone 0.08% Stage II: sodium hydroxide 3% 100% hydrogen peroxide 0.5% magnesium sulphate 0.5%

Huomattakoon myös että keittovaiheiden välinen aineksen kuidutus voidaan suorittaa verraten vähän energiaa kuluttavassa laitteessa ottaen huomioon antrakinonin tunnettu vaikutus delignifioinnissa.It should also be noted that the defibering of the material between the cooking steps can be performed in a relatively low energy consuming device, taking into account the known effect of anthraquinone on delignification.

Saadun massan ominaisuudet on esitetty taulukossa VI.The properties of the obtained mass are shown in Table VI.

Tämä massa valkaistaan sitten tavanomaisessa 5-vaiheisessa valkaisu-sarjassa käyttäen seuraavia määriä reagoivia aineita (painon mukaan kuivan massanppainosta laskettuna): 1 - klooria 6,3 % 2 - natronlipeää 3,1 % 3 - klooridioksidia 1 % 4 - vetyperoksidia H202 0,5 %This pulp is then bleached in a conventional 5-stage bleaching series using the following amounts of reactants (by weight on a dry weight basis): 1 - chlorine 6,3% 2 - sodium hydroxide 3,1% 3 - chlorine dioxide 1% 4 - hydrogen peroxide H 2 O 2 0,5 %

NaOH 1 % natriumsilikaattia 3 % 5 - klooridioksidia 0,5 %NaOH 1% sodium silicate 3% 5-chlorine dioxide 0.5%

Valkaistun massan ominaisuudet, samojen AFNOR-normien mukaan määri tettyinä on esitetty taulukossa VI.The properties of the bleached pulp, determined according to the same AFNOR standards, are shown in Table VI.

16 7044016 70440

Taulukko VITable VI

Esimerkki 9 I vaiheen lopussa II vaiheen lopussa Valkai sun __________________jälkeenExample 9 At the end of Phase I At the end of Phase II After __________________

Kappa-luku 50,7 32Kappa number 50.7 32

Saanto % 45,3 44Yield% 45.3 44

Valkoisuus - - 88Whiteness - - 88

Katkeamispituus, m - 7020 8410Breaking length, m - 7020 8410

Puhkeamiskerroin - 5,35 5,54Burst coefficient - 5.35 5.54

Repeämiskerroin - 904 1045Tear factor - 904 1045

Niin kuin näkyy, keksinnön mukaisen menetelmän tämän variantin mukaan saaduille kemiallisille massoille suoritettu valkaisu saa aikaan paitsi korkeata valkoisuusastetta myös erityisen suuren lu-juusarvojen, mukaanluettuna repeämiskertoimen paranemisen.As can be seen, the bleaching of the chemical pulps obtained according to this variant of the process according to the invention provides not only a high degree of whiteness but also a particularly high improvement in strength values, including the tear coefficient.

Jotta samasta kasvilähtöaineesta yksivaihesella natron-keittomene-telmällä saadulle valkaistulle massalle saataisiin yhtä hyvät lujuusarvot, 19,5 %:iin natriumhydroksidia olisi lisättävä noin 1,28 % antrakinonia. Näissä olosuhteissa saavutettu valkoisuusaste olisi noin 4 pistettä huonompi.In order to obtain equally good strength values for the bleached pulp obtained from the same plant starting material by the one-step soda cooking process, about 1.28% anthraquinone should be added to 19.5% sodium hydroxide. The degree of whiteness achieved under these conditions would be about 4 points worse.

Aikaisemmin on ehdotettu lignoselluloosapitoisten aineiden altistamista ensimmäiselle keittovaiheelle natriumhydroksidilla, johon on lisätty antrakinonia, ja sen jälkeen toiselle keittovaiheelle hapella.It has previously been proposed to expose lignocellulosic substances to a first cooking step with sodium hydroxide to which anthraquinone has been added, followed by a second cooking step with oxygen.

Tällä keinoin saavutetaan valkaisun jälkeen korkea valkoisuustaso ja hyvät lujuusarvot. Repeämiskerroin jää kuitenkin paljon huonommaksi kuin mitä saavutetaan käytettäessä toisessa vaiheessa peroksi-dia, niin kuin esimerkeissä 1-8 on osoitettu. Tämä on suurena varjopuolena etenkin näitä massoja käärepapereihin käytettäessä.By this means, a high level of whiteness and good strength values are achieved after bleaching. However, the tear coefficient remains much worse than that obtained with the use of peroxide in the second step, as shown in Examples 1-8. This is a major downside, especially when these pulps are used on wrapping papers.

Esimerkki 10 400 g pinus maritimus-haketta käsitellään tarkalleen samoissa olosuhteissa kuin esimerkissä 1 paitsi että keiton toisessa vaiheessa käytetyt reagoivien aineiden määrät ovat nyt seuraavat: 17 70440Example 10 400 g of Pinus maritimus chips are treated under exactly the same conditions as in Example 1, except that the amounts of reactants used in the second stage of cooking are now as follows: 17 70440

Vetyperoksidia 0,3 %Hydrogen peroxide 0.3%

Natriumhydroksidia 4,5 %Sodium hydroxide 4.5%

Saadaan massa, jonka Kappa-luku on 35 ja jonka valkenevuus on erittäin hyvä. Saanto on 45 %.A mass with a Kappa number of 35 and a very good whiteness is obtained. The yield is 45%.

Nähdään siis, että keksinnön mukaisella menetelmällä pystytään verraten lyhyinä aikoina mistä tahansa lignoselluloosapitoisesta aineksesta ja kuluttamatta liiallisesti kamiallisia reaktioaineita, tyydyttävin saannoin saamaan kemiallisia, homogeenisia raakamassoja, joiden massojen lujuusominaisuudet ovat ainakin yhtä hyvät kuin sulfaattimassojen lujuusominaisuudet, ja tämä täydellisesti välttäen tavanomaisten kemiailisten massojen valmistusmenetelmiin liittyvät saasteongelmat ja aiheuttamatta uusia saasteprobleemoja.It is thus seen that the process according to the invention is able to obtain, in satisfactory yields, chemical, homogeneous crude pulps with satisfactory bulk properties of the pulps, the strength properties of the pulps are at least as good as those of the sulphate pulps, and without causing new pollution problems.

Sillä on tähän mennessä ehdotettuihin ei-saastuttaviin menetelmiin verrattuna se etu, että se on täysin sopiva havupuiden käsittelyyn käärepapereihin tarkoitettujen sulfaattimassojen korvaamiseksi, mikä ei ole ollut asianlaita etenkään niihin menetelmiin nähden, joissa käytetään happea keiton toisessa vaiheessa.It has the advantage over the non-polluting methods proposed so far in that it is perfectly suitable for treating softwoods to replace sulphate pulps for wrapping papers, which has not been the case, in particular, with methods using oxygen in the second stage of cooking.

Sen tehokkuus on huomattava myös nuorten ja kuorimattomien puiden käsittelyssä, peroksidin erityisen hapetusvaikutuksen ansiosta kuoren ainesosiin.Its effectiveness is also remarkable in the treatment of young and unpeeled trees, thanks to the special oxidizing effect of peroxide on the bark constituents.

Lisäksi sen käytöllä on natron-happi-menetelmiin verrattuna huomattavia etuja.In addition, its use has considerable advantages over sodium-oxygen methods.

Itse asiassa keksinnön mukainen menetelmä, johon kuuluu vain yksi painekeittovaihe, voidaan suorittaa tavanomaisella kalustolla, johon olennaisesti kuuluu keitin, laite mekaanisen kuidutuksen suorittamista varten sekä yksinkertainen torni, jossa peroksidikeittovaihe suoritetaan.In fact, the process according to the invention, which comprises only one pressure cooking step, can be carried out with conventional equipment, essentially comprising a digester, a device for carrying out mechanical defibering and a simple tower in which the peroxide cooking step is carried out.

Lisäksi se, että hapetusagenssia käytetään liuoksen muodossa, helpottaa asennuksen suorittamista poistamalla räjähdysvaaran, suurten CO- ja C02~määrien vapautumisen ja tarpeen käyttää liikamääriä reagoivaa ainetta mikä aiheuttaisi tietyn tämän aineen häviön.In addition, the use of an oxidizing agent in the form of a solution facilitates the installation by eliminating the risk of explosion, the release of large amounts of CO and CO2, and the need to use excess reactant which would cause a certain loss of this substance.

Nämä edut tekevät mahdolliseksi pitää silmämääränä menetelmän teol- 18 70440 lista käyttöä, sekä tavanomaisten kemiallisten massojen valmistusmenetelmien, etenkin sulfaattimenetelmän korvaamiseksi ilman ylivoimaisia investointeja, että perustamalla uusia pieni- tai keskikokoisia yksiköitä, jotka sopivat paikallisten lignoselluloosapi-toisten raaka-ainevarojen hyväksikäyttöön edullisilla taloudellisilla ehdoilla.These advantages make it possible to consider the industrial use of the process, both to replace conventional chemical pulping processes, in particular the sulphate process, without overwhelming investment, and to set up new small or medium-sized units suitable for exploiting local lignocellulosic feedstocks economically.

Tämä käyttötapa on erityisen kiinnostava menetelmän sen variantin tapauksessa, jossa ensimmäiseen, natriumhydröksidivaiheeseen lisätään apuaineita sellaisia kuin hydrokinoni. Edellä lueteltuihin etuihin tulevat tällöin lisäksi ne, jotka erityisesti johtuvat tästä käyttövariantista, nimittäin: pieni kuidutusenergian kulutus pienten peroksidimäärien käyttö - edullinen kustannushinta kalliiden reagoivien aineiden (peroksi-din, antrakinonin) pienen kulutuksen ansiosta se, että saadaan kemiallisia massoja, joilla valkaisun jälkeen on korkeatasoinen optisten ja lujuusominaisuuksien yhdistelmä, joka sallii niiden käyttämisen korvaamaan valkaistuja sulfaattimassoja.This use is of particular interest in the case of a variant of the process in which excipients such as hydroquinone are added to the first, sodium hydroxide step. In addition, the advantages listed above are those which result in particular from this use, namely: low consumption of fibrous energy, use of small amounts of peroxide - low cost due to low consumption of expensive reactants (peroxide, anthraquinone) to obtain chemical pulps with high levels of bleaching a combination of optical and strength properties that allows them to be used to replace bleached sulphate pulps.

tiTue

Claims (9)

1. Förfarande för framställning av kemiska pappersmassor genom att delignifiera lignocellulosahaltiga material, kännetecknat av att: (A) det lignocellulosahaltiga materialet utsätts för ett första koksteg som utförs vid 150-180°C och i närvaro av en vattenlösning av natriumhydroxid innehällande 10-30 % nat-riumhydroxid beräknat pä vikten torrt utgängsmaterial, (B) sälunda erhället material males, och (C) sälunda malt material utsätts för ett andra koksteg, som utförs i närvaro av en vattenlösning av en alkalisk per-oxid innehallande 1-10 vikt-% torrt malet material.Process for the preparation of chemical pulp by delignifying lignocellulosic material, characterized in that: (A) the lignocellulosic material is subjected to a first boiling step carried out at 150-180 ° C and in the presence of an aqueous solution of sodium hydroxide containing 10-30% sodium hydroxide by weight of dry starting material; dry painted material. 2. Förfarande enligt patentkravet 1, kännetecknat av att peroxiden väljs ur en grupp omfattande väte-peroxid och alkaliperoxider.Process according to claim 1, characterized in that the peroxide is selected from a group comprising hydrogen peroxide and alkali peroxides. 3. Förfarande enligt patentkravet 1 eller 2, kännetecknat av att alkalilösningen av kokets första steg innehäller 0,1-10 %, fördelaktigen 2-5 vikt-% alkali, beräknat som hydroxid,pä vikten av defibrerat torrt material.Method according to claim 1 or 2, characterized in that the alkali solution of the first stage of the cook contains 0.1-10%, preferably 2-5% by weight of alkali, calculated as hydroxide, by weight of defibrated dry material. 4. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1-3, kännetecknat av att den alkaliska lösningen som används i kokets andra steg innehäller 0,5-10 vikt-%, fördelaktigen 1-5 vikt-% peroxid beräknat pä vikten av defibrerat torrt material.Process according to any of claims 1-3, characterized in that the alkaline solution used in the second stage of the cooker contains 0.5-10% by weight, preferably 1-5% by weight peroxide calculated on the weight of defibrated dry material. 5. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1-3, kännetecknat av att den alkaliska lösningen som används i kokets andra steg innehäller 0,1-1 vikt-%, fördelaktigen 0,3-0,7 vikt-% peroxid beräknat pä vikten defibrerat torrt material och att natriumhydroxidlösningen av kokets första steg innehäller ett hjälpmedel som valts ur gruppen omfattande aromatiska kvävederivat, heterocykliska kväveföreningar av fenazintyp och cykliska ketoner av antrakinontyp.Process according to any one of claims 1-3, characterized in that the alkaline solution used in the second stage of the cooker contains 0.1-1% by weight, advantageously 0.3-0.7% by weight peroxide calculated by weight defibrillated dry material and that the sodium hydroxide solution of the first stage of the cook contains an auxiliary selected from the group comprising aromatic nitrogen derivatives, heterocyclic nitrogen compounds of phenazine type and cyclic ketones of anthraquinone type. 6. Förfarande enligt patentkravet 5, kännetecknatMethod according to claim 5, characterized in
FI782342A 1977-07-29 1978-07-27 FOER FARING FOR CHEMICAL PAPER MACHINERY FI70440C (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR7724131 1977-07-29
FR7724131A FR2398839A1 (en) 1977-07-29 1977-07-29 Kraft type paper pulp prepn. without sulphur pollutants - by treating shavings with sodium hydroxide followed by stabilised peroxide
FR7820715A FR2430475A2 (en) 1978-07-05 1978-07-05 Paper pulp mfr. by digestion with caustic soda and peroxide - avoiding pollution and giving results comparable with Kraft process
FR7820715 1978-07-05

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI782342A FI782342A (en) 1979-01-30
FI70440B true FI70440B (en) 1986-03-27
FI70440C FI70440C (en) 1986-09-19

Family

ID=26220161

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI782342A FI70440C (en) 1977-07-29 1978-07-27 FOER FARING FOR CHEMICAL PAPER MACHINERY

Country Status (10)

Country Link
AT (1) AT371860B (en)
BE (1) BE869153A (en)
CA (1) CA1128260A (en)
CH (1) CH634362A5 (en)
DE (1) DE2833115C3 (en)
ES (1) ES472184A1 (en)
FI (1) FI70440C (en)
IT (1) IT1160561B (en)
NO (1) NO151975C (en)
SE (1) SE439172B (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2493365A1 (en) * 1980-11-06 1982-05-07 Tech Ind Papiers Carton Centre PROCESS FOR THE MANUFACTURE OF CHEMICAL PAPER PULP AND PASTE THUS OBTAINED
IT202000019033A1 (en) * 2020-08-03 2022-02-03 Davide Bertinazzo METHOD FOR OBTAINING A PRECURSOR OF A WOOD-INORGA HYBRID MATERIAL AND METHOD FOR OBTAINING A WOOD-INORGA HYBRID MATERIAL

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA895756A (en) * 1970-04-03 1972-03-21 Macmillan Bloedel Limited Two-stage soda-oxygen pulping
DE2327900C3 (en) * 1973-06-01 1985-02-07 Degussa Ag, 6000 Frankfurt Bleaching of cellulose with considerably reduced use of chlorine
CA1073161A (en) * 1975-09-05 1980-03-11 Canadian Industries Limited Delignification process

Also Published As

Publication number Publication date
FI70440C (en) 1986-09-19
SE439172B (en) 1985-06-03
ES472184A1 (en) 1979-02-16
BE869153A (en) 1979-01-22
CH634362A5 (en) 1983-01-31
SE7808202L (en) 1979-01-30
DE2833115B2 (en) 1980-07-03
NO151975C (en) 1985-07-10
NO782573L (en) 1979-01-30
DE2833115A1 (en) 1979-02-08
AT371860B (en) 1983-08-10
NO151975B (en) 1985-04-01
DE2833115C3 (en) 1986-04-17
IT7868812A0 (en) 1978-07-28
IT1160561B (en) 1987-03-11
FI782342A (en) 1979-01-30
ATA546578A (en) 1982-12-15
CA1128260A (en) 1982-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI59433C (en) TRYCKLOEST FLERSTEGSFOERFARANDE FOER KLORFATTIG BLEKNING AV CELLULOSA
CN115461509B (en) Sulfuric acid composition and use thereof
WO2011154847A2 (en) Methods for manufacturing paper fibers and bioethanol from lignocellulosic biomass
FI83437C (en) Sulfite cooking process for preparing cellulose from lignocellulosic materials
EA005240B1 (en) Method for bleaching paper pulp
US2716058A (en) Deresination of wood pulp
JP2010144273A (en) Method for producing chemical pulp of lignocellulose material
JPH08511308A (en) Improved ozone / peracid method for delignification of lignocellulosic materials
US3951732A (en) Delignification and bleaching of wood pulp with oxygen in the presence of triethanolamine
US3707437A (en) Pulping and bleaching of wood chips in a single stage with tertiary butyl hydroperoxide
US4473439A (en) Process for pulping lignocellulosic material
EP0494519A1 (en) High yield pulping process
EP0464110B1 (en) Bleaching process for the production of high bright pulps
US4826568A (en) Process for delignification of cellulosic substances by pretreating with a complexing agent followed by peroxide prior to kraft digestion
FI70440B (en) FOER FARING FOR CHEMICAL PAPER MACHINERY
WO1982001019A1 (en) Process to produce pulps
JPS5891884A (en) Production of high whiteness unbleached pulp
NZ199486A (en) Process for chemimechanical pulp production;using alkaline peroxide liquor
US4787959A (en) Process for preparing chemical paper pulps by cooking, intermediate grinding and a final alkaline peroxide delignification
RU2135665C1 (en) Pulp preparation method
Scott et al. Biosulfite pulping using Ceriporiopsis subvermispora
Kleppe et al. The possibilities to apply polysulphide-AQ pulping in kraft mills
EP0213376B1 (en) Process for the delignification of cellulosic materials
JP2004169243A (en) Method of producing bleached pulp for paper making
CA1216105A (en) Pulping process

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed
MM Patent lapsed

Owner name: PRODUITS CHIMIQUES UGINE KUHLMANN