FI85725C - Process for delignifying cellulose material - Google Patents

Process for delignifying cellulose material Download PDF

Info

Publication number
FI85725C
FI85725C FI863193A FI863193A FI85725C FI 85725 C FI85725 C FI 85725C FI 863193 A FI863193 A FI 863193A FI 863193 A FI863193 A FI 863193A FI 85725 C FI85725 C FI 85725C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
cooking
process according
cellulose material
hydrogen peroxide
carried out
Prior art date
Application number
FI863193A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI863193A0 (en
FI85725B (en
FI863193A (en
Inventor
Josef S Gratzl
Original Assignee
Interox Sa
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 Interox Sa filed Critical Interox Sa
Publication of FI863193A0 publication Critical patent/FI863193A0/en
Publication of FI863193A publication Critical patent/FI863193A/en
Publication of FI85725B publication Critical patent/FI85725B/en
Application granted granted Critical
Publication of FI85725C publication Critical patent/FI85725C/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

Landscapes

  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
  • Paper (AREA)
  • External Artificial Organs (AREA)
  • Organic Insulating Materials (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
  • Dental Preparations (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
  • Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)
  • Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)

Abstract

1. Process for the delignification of cellulosic materials characterized in that in a first step the cellulosic materials are treated with an acid under regulated conditions to effect a decontamination of the cellulosic material of the metals which they contain, in a second step the cellulosic materials of the first step are treated with hydrogen peroxyde under alcaline conditions and in a third step the cellulosic materials of the second step are boiled in the presence of sulphite or sulphate.

Description

1 857251 85725

Menetelmä selluloosa-ainesten delignifioimiseksi Käsiteltävänä oleva keksintö koskee menetelmää ligno-selluloosa-ainesten delignifioimiseksi paperinvalmistukses-5 sa käytettävän massan valmistamiseksi. Erityisesti se koskee kemiallisia massoja, jotka on valmistettu keittämällä selluloosa-aineksia delignifiointikykyisten kemiallisten reaktanttien läsnä ollessa.The present invention relates to a process for delignifying ligno-cellulosic materials to produce a pulp for use in papermaking. In particular, it relates to chemical pulps prepared by cooking cellulosic materials in the presence of delignifiable chemical reactants.

On jo kauan pyritty parantamaan selluloosa-ainesten 10 keiton hyötysuhdetta impregnoimalla selluloosa-aines ennen keittoa peroksidiyhdistettä sisältävällä liuoksella.Efforts have long been made to improve the cooking efficiency of cellulosic materials by impregnating the cellulosic material with a solution containing a peroxide compound prior to cooking.

DE-patenttijulkaisussa 873 649 (Degussa) esitetään, että selluloosa-ainesten esikäsittely peroksidiyhdistettä sisältävällä vesiliuoksella ennen sulfiitti- tai bisulfiitti-15 keittoa parantaa saadun massan vaaleutta. Saman massanvaaleu-den saavuttamiseksi tämä esikäsittely mahdollistaa myös keittämisen selluloosaa säästävissä olosuhteissa ei matalammassa lämpötilassa tai lyhyemmän ajan (sivu 2, rivit 51 - 59).DE-A-873 649 (Degussa) discloses that pretreatment of cellulosic materials with an aqueous solution containing a peroxide compound before cooking sulphite or bisulphite-15 improves the brightness of the pulp obtained. To achieve the same pulp brightness, this pretreatment also allows cooking under cellulose-sparing conditions not at a lower temperature or for a shorter time (page 2, lines 51-59).

BE-patenttijulkaisussa 678 022 (Degussa) käsitellään 20 samanlaista menetelmää, jossa selluloosa-ainesten esikäsittely peroksidiyhdistettä sisältävällä vesiliuoksella suoritetaan voimakkaasti emäksisessä väliaineessa. Tämän patentin mukaisesti mainittu tekniikka edistää esikäsittelyn jälkeistä kemiallista keittoprosessia massan painosaannon 25 pysyessä samana (sivu 3, viimeinen kappale ja sivu 4, rivit 1-13).BE patent 678 022 (Degussa) discloses 20 similar processes in which the pretreatment of cellulosic materials with an aqueous solution containing a peroxide compound is carried out in a strongly basic medium. According to this patent, said technique promotes a chemical cooking process after pretreatment while maintaining the weight yield of the pulp 25 (page 3, last paragraph and page 4, lines 1-13).

Lähteessä Przeglad Papierniczy, voi. 33, elokuu 1977, W. Mroz ja W. Surewicz, "Modification of the kraft pulping process aimed at improving the color of the pulp" (s. 277-30 280) mainitaan, että sulfaattityyppisessä alkalikeitossa selluloosa-ainesten esikäsittely peroksidiyhdisteellä parantaa vain hieman massan vaaleutta ja mainitussa lähteessä osoitetaan, että tulokset paranevat esikäsittelemäl-lä impregnoimalla pelkistimillä, erityisesti hydratsiinil-35 la eikä hapettimilla.At the source Przeglad Papierniczy, vol. 33, August 1977, W. Mroz and W. Surewicz, "Modification of the kraft Pulping process aimed at improving the color of the pulp" (pp. 277-30 280) mentions that in sulphate-type alkaline soup, pretreatment of cellulosic materials with a peroxide compound only slightly improves the brightness of the pulp and said source show that the results are improved by pre-treatment with impregnation with reducing agents, in particular hydrazine-35a and not oxidants.

2 857252,85725

Mutta kaikkien näiden tunnettujen menetelmien haittana on, että niillä saadaan massaa, joka on pilkkoutunut pidemmälle eli viskositeetti on alempi ja painosaanto yleensä pienempi verrattuna tavanomaisten kemiallisten massojen vis-5 kositeetteihin ja saantoihin delignifiointiasteen ollessa sama.But the disadvantage of all these known methods is that they give a pulp which is further digested, i.e. a lower viscosity and a generally lower weight yield compared to the viscosities and yields of conventional chemical pulps with the same degree of delignification.

Keksintö poistaa nämä tunnettujen menetelmien haitat tarjoamalla uuden menetelmän selluloosa-ainesten delignifioi-miseksi, joka mahdollistaa suuren delignifiointiasteen saa-10 vuttamisen ja samalla selluloosan tärkeimpien laatuominaisuuksien ja massan painosaannon pitämisen ennallaan.The invention eliminates these disadvantages of the known methods by providing a new method for delignifying cellulosic materials, which makes it possible to achieve a high degree of delignification while maintaining the most important quality properties of the cellulose and the weight yield of the pulp.

Niinpä keksintö koskee menetelmää selluloosa-ainesten delignifioimiseksi, jonka ensimmäisessä vaiheessa selluloosa-ainesta käsitellään hapolla, toisessa vaiheessa 15 käsitellään ensimmäisestä vaiheesta saatua selluloosa-ainesta vetyperoksidilla emäksisessä väliaineessa ja kolmannessa vaiheessa keitetään toisesta vaiheesta saatu selluloosa-aines vähintään yhden kemiallisen reaktantin läsnä ollessa, joka on ryhmästä rikkipitoiset yhdisteet ja happi.Accordingly, the invention relates to a process for delignifying cellulosic materials, the first step of which is to treat the cellulosic material with an acid, the second step is to treat the cellulosic material from the first step with hydrogen peroxide in a basic medium and the third step to boil the cellulosic material from the second step in the presence of from the group containing sulfur compounds and oxygen.

20 Sanonnalla "selluloosa-ainekset" tarkoitetaan keksin nön mukaisesti ligniinipitoisten kasvien fragmentteja, joita käytetään raaka-aineena paperiteollisuudessa. Esimerkkejä tällaisista aineksista ovat seuraavista saatavat fragmentit: puu, yksivuotiset ruohokasvit, kuten rehumai-25 lanen, yksisirkkaisiin kuuluvat kasvit, esim. viljakasveista saatava olki, bambu, esparto, ruo'ot ja kaislat sekä sokeriruoko, erityisesti sen jäte eli bagassi sokerin uuttamisen jälkeen. Keksintö on erityisesti sovellettavissa puufragmentteihin. Keksinnön mukaisessa menetelmässä sopi-30 via ovat kaikentyyppiset pihkapuut (havupuut) tai lehtensä varistavat puut (lehtipuut), joita voidaan käyttää paperiteollisuudessa. Erityisen sopivia ovat pihkapuuhake ja sahateollisuudessa syntyvät jätteet.The term "cellulosic materials" according to the invention means fragments of lignin-containing plants used as raw material in the paper industry. Examples of such materials are fragments obtained from: wood, annual grasses such as fodder-25 Lane, monocotyledonous plants, e.g. straw from cereals, bamboo, esparto, reeds and reeds, and sugar cane, especially its waste or bagasse after sugar extraction. The invention is particularly applicable to wood fragments. Suitable in the method according to the invention are all types of resin trees (conifers) or deciduous trees (deciduous trees) which can be used in the paper industry. Especially suitable are resin wood chips and waste generated in the sawmill industry.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä happokäsittelyn 35 tehtävänä on erottaa selluloosa-aineksista metallit, joita ne tavallisesti sisältävät. Sopivia ovat vesiliuoksen 3 85725 muodossa kaikki epäorgaaniset tai orgaaniset hapot yksinään tai seoksena. Sopivia ovat vahvat epäorgaaniset hapot, kuten rikkihappo tai kloorivetyhappo. Ensimmäinen vaihe toteutetaan sopivasti metalli-ionien kompleksointiaineen 5 läsnä ollessa. Tällöin ovat erityisen sopivia seokset, jotka muodostuvat mainituista vahvoista epäorgaanisista hapoista ja orgaanisista hapoista, jotka ovat ryhmästä amino-polykarboksyyli- tai aminopolyfosfor.ihapot tai niiden al-kalimetallisuolat, jotka pystyvät kelatoimaan metalli-io-10 neja. Esimerkkejä sopivista aminopolykarboksyylihapoista ovat dietyleenitriamiinipentaetikkahappo, etyleenidiamii-nitetraetikkahappo, sykloheksaanidiamiinitetraetikkahappo ja nitrilotrietikkahappo. Dietyleenitriamiinipentaetikka-happo (DTPA) on suositeltava. Esimerkkejä aminopolyfosfoni-15 hapoista ovat dietyleenitriamiinipentametyleenifosfonihap-po, etyleenidiamiinitetra(metyleenifosfoni)happo ja nitri-lotri(metyleenifosfoni)happo. Dietyleenitriamiinipentame-tyleenifosfonihappo (DTMPA) on suositeltava.In the process according to the invention, the function of the acid treatment 35 is to separate the metals which they normally contain from the cellulosic materials. Suitable in the form of an aqueous solution 3 85725 are all inorganic or organic acids alone or in a mixture. Strong inorganic acids such as sulfuric acid or hydrochloric acid are suitable. The first step is suitably carried out in the presence of a metal ion complexing agent 5. Particularly suitable are mixtures of said strong inorganic acids and organic acids selected from the group consisting of amino-polycarboxylic or aminopolyphosphoric acids or their alkali metal salts which are capable of chelating metal ions. Examples of suitable aminopolycarboxylic acids are diethylenetriaminepentaacetic acid, ethylenediaminetetraacetic acid, cyclohexanediamine tetraacetic acid and nitrilotriacetic acid. Diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA) is recommended. Examples of aminopolyphosphonic acids are diethylenetriaminepentamethylenephosphonic acid, ethylenediaminetetra (methylenephosphonic) acid and nitrilotri (methylenephosphonic) acid. Diethylenetriaminepentamethylenephosphonic acid (DTMPA) is recommended.

Toimintaolosuhteet keksinnön mukaisen menetelmän 20 ensimmäisessä vaiheessa eivät ole ratkaisevia. Olosuhteet on määriteltävä kussakin yksittäistapauksessa selluloosa-ainesten tyypistä ja käsittelylaitteistosta riippuen.The operating conditions in the first step of the method 20 according to the invention are not decisive. The conditions must be determined in each individual case, depending on the type of cellulosic material and the processing equipment.

Happo ja sen käyttömäärä on yleensä valittava siten, että väliaineen pH tulee olemaan alle 7, esim. alueella 25 0,5 - 6,5; erityisen edulliset pH-arvot ovat alueella 1,0 - 4,0.The acid and its application rate must generally be selected so that the pH of the medium will be below 7, e.g. in the range 0.5 to 6.5; particularly preferred pH values are in the range of 1.0 to 4.0.

Lämpötila ja paine eivät ole ratkaisevia ja sopivia ovat yleensä ympäristön lämpötila ja normaalipaine. Käsittelyn kesto voi vaihdella laajoissa rajoissa käytetyn lait-30 teiston tyypistä, hapon valinnasta, lämpötilasta ja paineesta riippuen, esim. 30 minuutista useaan tuntiin, kun käsittely tapahtuu liottamalla selluloosa-aineksia säiliössä, ja 1 - 120 minuuttia, kun käsittely tapahtuu per-kolointikolonnissa, johon selluloosa-ainekset on pakattu.Temperature and pressure are not critical and ambient temperature and normal pressure are generally suitable. The duration of the treatment can vary widely depending on the type of equipment used, the choice of acid, the temperature and the pressure, e.g. from 30 minutes to several hours when soaking the cellulosic materials in the tank, and from 1 to 120 minutes when the treatment takes place on a percolation column, in which the cellulosic ingredients are packaged.

35 Keksinnön mukaisen menetelmän vaihtoehtoisessa to teuttamismuodossa selluloosa-aineksia voidaan käsitellä 4 85725 höyryllä ennen ensimmäistä vaihetta. Tällä käsittelyllä pyritään parantamaan seuraavia impregnointioperaatioita.In an alternative embodiment of the process according to the invention, the cellulosic materials can be treated with 4,85725 steam before the first step. This treatment aims to improve the following impregnation operations.

Keksinnön mukaisen menetelmän toisessa vaiheessa käytetyn vetyperoksidin tehtävänä on nopeuttaa selluloosa-5 ainesten delignifioitumista ja hidastaa hiilihydraattien pilkkoutumista seuraavassa keittovaiheessa. Vetyperoksidin optimikäyttömäärä riippuu selluloosa-ainesten lähteestä. Yleensä on käytettävä yli 0,1 g vetyperoksidia per 100 g kuivaa selluloosa-ainesta. Vetyperoksidimäärät, jot-10 ka ovat suurempia kuin 3 g/100 g kuivaa selluloosa-ainesta, ovat harvoin tarpeen nopean delignifioitumisen saavuttamiseksi. Vetyperoksidin käyttömäärät ovat yleensä 0,5 -2 g/100 g kuiva-ainetta. Parhaat tulokset on saavutettu peroksidimäärillä 0,7 - 1,5 g/100 g kuiva-ainetta.The function of the hydrogen peroxide used in the second step of the process according to the invention is to accelerate the delignification of the cellulosic substances and to slow down the decomposition of carbohydrates in the next cooking step. The optimum amount of hydrogen peroxide depends on the source of the cellulosic materials. Generally, more than 0.1 g of hydrogen peroxide per 100 g of dry cellulosic material must be used. Amounts of hydrogen peroxide greater than 3 g / 100 g of dry cellulosic material are rarely necessary to achieve rapid delignification. The amounts of hydrogen peroxide used are generally 0.5 to 2 g / 100 g of dry matter. The best results have been obtained with peroxide amounts of 0.7 to 1.5 g / 100 g of dry matter.

15 Vetyperoksidia voidaan käyttää vedettömänä tai mie luummin vesiliuoksena, esim. kaupallisena vetyperoksidi-vesiliuoksena, jossa painopitoisuus on 25 - 90 g puhdasta vetyperoksidia per 100 g liuosta tai vetyperoksidin laimeana alkalivesiliuoksena, joka saadaan pelkistämällä happea 2 0 sähkökemia11i se st i.Hydrogen peroxide can be used as an anhydrous or, preferably, aqueous aqueous solution, e.g., a commercial aqueous hydrogen peroxide solution having a weight of 25 to 90 g of pure hydrogen peroxide per 100 g of solution, or as a dilute aqueous alkali solution of hydrogen peroxide obtained by reducing oxygen with electrochemistry.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä selluloosa-aineksia voidaan käsitellä alkalisella vetyperoksidilla lisäaineiden, kuten vetyperoksidin stabilointi- ja hajoamisen estoaineiden läsnä ollessa. Tällaisia lisäaineita ovat 25 esim. metalli-ionien epäorgaaniset tai orgaaniset kelatoin-tiaineet, kuten magnesiumsuolat, aminopolykarboksyylihapot tai vesilasilaatuinen natriumsilikaatti. Muita käyttökelpoisia lisäaineita ovat pinta-aktiiviset aineet, kostutus-aineet, aineet, jotka pystyvät suojaamaan selluloosaketju-30 ja depolymeroitumiselta, aktivointiaineet tai korroosion-estoaineet. Lisäaineiden määrä ei yleensä ylitä 1 % selluloosa-ainesten painosta laskettuna. Määrä on useimmissa tapauksissa 0 - 0,5 % näiden ainesten painosta laskettuna.In the process of the invention, the cellulosic materials can be treated with alkaline hydrogen peroxide in the presence of additives such as hydrogen peroxide stabilizing and degradation inhibitors. Such additives include, for example, inorganic or organic chelating agents for metal ions, such as magnesium salts, aminopolycarboxylic acids or water-grade sodium silicate. Other useful additives include surfactants, wetting agents, agents capable of protecting the cellulose chain from 30 and depolymerization, activating agents or corrosion inhibitors. The amount of additives generally does not exceed 1% by weight of the cellulosic materials. The amount is in most cases 0 to 0.5% by weight of these ingredients.

Keksinnön mukaisen menetelmän toisessa vaiheessa 35 muodostetaan alkalinen väliaine lisäämällä liukoisia, emäksisiä aineita. Yleensä voidaan käyttää ammoniakkia, alkali- 5 85725 tai maa-alkalimetallien epäorgaanisia karbonaatteja ja hydroksideja, kuten natrium-, kalium- tai kalsiumkarbonaat-tia ja natrium-, kalium- tai kalsiumhydroksidia. Sopivia voivat myös olla alkali- tai maa-alkalimetallioksidit tai 5 -peroksidit, kuten Na20, ^2^^, CaO ja CaC>2 ja peroksidit voivat osittain korvata prosessin toiseen vaiheeseen lisättävän vetyperoksidimäärän. Natriumhydroksidi on tavallisesti suositeltava, koska se on helposti saatavissa ja halpaa. Emäksisen aineen käyttömäärä valitaan siten, että 10 peroksidiliuoksen pH voidaan säätää alueelle 11 - 13,5, mieluiten 12-13.In the second step 35 of the process according to the invention, an alkaline medium is formed by adding soluble basic substances. In general, ammonia, alkaline earth metal or inorganic carbonates and hydroxides of alkaline earth metals such as sodium, potassium or calcium carbonate and sodium, potassium or calcium hydroxide can be used. Alkali or alkaline earth metal oxides or δ-peroxides such as Na 2 O, 2 2 ^ 2, CaO and CaCl 2 may also be suitable, and the peroxides may partially replace the amount of hydrogen peroxide added to the second step of the process. Sodium hydroxide is usually recommended because it is readily available and inexpensive. The amount of the basic substance used is selected so that the pH of the peroxide solution can be adjusted to a range of 11 to 13.5, preferably 12 to 13.

Käyttöolosuhteet keksinnön mukaisen menetelmän toisessa vaiheessa voivat nekin vaihdella laajoissa rajoissa erityisesti riippuen selluloosa-aineksen tyypistä ja käy-15 tetyn laitteiston tyypistä. Niinpä paine toisessa vaiheessa voi vaihdella alueella 2 kPa - 10 MPa ja lämpötila alueella 17 - 107 °C (290 - 380 K). Käsittely toisessa vaihees-oksidilla alkalisessa väliaineessa suoritetaan yleensä aikana, joka on pidempi kuin kaksi minuuttia, mutta ei ylitä 20 180 minuuttia.The operating conditions in the second step of the process according to the invention can also vary within wide limits, in particular depending on the type of cellulosic material and the type of equipment used. Thus, the pressure in the second stage can range from 2 kPa to 10 MPa and the temperature from 17 to 107 ° C (290 to 380 K). The treatment with the second phase oxide in an alkaline medium is generally carried out for a period longer than two minutes but not exceeding 20,180 minutes.

Keksinnön eräässä toteuttamismuodossa selluloosa-ainesta käsitellään alkalisella vetyperoksidilla nesteen ja puun painosuhteessa, joka ei ole suurempi kuin 2,5:1 ja on mieluiten 1:1 - 2:1. Tässä suositeltavassa toteuttamis-25 muodossa ensimmäisestä vaiheesta saatu selluloosa-aines impregnoidaan suljetussa reaktorissa esikuumennetun vety-peroksidialkaliliuoksen kera ja sitten liuoksen ylimäärä, joka ei ole impregnoinut selluloosa-aineksen, poistetaan reaktorista, joka tämän jälkeen kuumennetaan reaktioläm-30 potilaan.In one embodiment of the invention, the cellulosic material is treated with alkaline hydrogen peroxide in a weight ratio of liquid to wood of not more than 2.5: 1 and preferably 1: 1 to 2: 1. In this preferred embodiment, the cellulosic material obtained from the first step is impregnated in a closed reactor with a preheated hydrogen peroxide alkali solution and then the excess solution which has not impregnated the cellulosic material is removed from the reactor, which is then heated to the reaction temperature patient.

Tässä suositeltavassa toteuttamismuodossa selluloosa-ainesta liotetaan vetyperoksidiliuoksessa ennen reaktiota yleensä enintään viisi minuuttia. Liotusaika ei kuitenkaan voi yleensä olla lyhyempi kuin 30 sekuntia.In this preferred embodiment, the cellulosic material is soaked in a hydrogen peroxide solution prior to the reaction, generally for up to five minutes. However, the soaking time cannot usually be less than 30 seconds.

35 Peroksidiliuoksen lämpötila valitaan useimmissa tapauksissa 5 - 20 °C korkeammaksi kuin reaktorissa vallitseva 6 85725 lämpötila, joka ylläpidetään 15-120 minuuttia kuumennusvai-pan avulla.Sopiva reaktiolämpötila on 37 - 87 °C (310 " 36° 'The temperature of the peroxide solution is in most cases 5 to 20 ° C higher than the temperature of 6 85725 in the reactor, which is maintained for 15 to 120 minutes by means of a heating mantle. A suitable reaction temperature is 37 to 87 ° C (310 ° to 36 ° C).

Parhaat tulokset on saatu lämpötilassa 50 °C (323 K) reaktio-aikana 45 minuuttia.The best results were obtained at 50 ° C (323 K) with a reaction time of 45 minutes.

5 Keksinnön mukaisen menetelmän kolmannessa vaiheessa toisesta vaiheesta saatu selluloosa-aines keitetään alka-lisesti vähintään yhden kemiallisen reaktantin läsnä ollessa. Sanonnalla "kemialliset reaktantit" tarkoitetaan happamia tai emäksisiä, rikkipitoisia aineksia, esim. sellai-10 siä, joita käytetään paperimassateollisuuden tunnetuissa keitoissa, jotka tunnetaan natrium- tai magnesiumsulfiit-ti-, natrium-, magnesium- tai kalsiumbisulfiitti-, natrium-, magnesium- tai kalsiumvetysulfiitti- ja natriumsulfaatti-keittona eli kraftkeittona. Keittoihin kemiallisten reak-15 tanttien avulla luetaan myös happikeitot.In the third step of the process according to the invention, the cellulosic material obtained from the second step is initially boiled in the presence of at least one chemical reactant. The term "chemical reactants" refers to acidic or basic sulfur-containing materials, e.g., those used in known soups in the pulp industry, known as sodium or magnesium sulfite, sodium, magnesium or calcium bisulfite, sodium, magnesium or as a calcium hydrogen sulfite and sodium sulfate soup, or kraft soup. Oxygen soups are also included in soups by chemical reactants.

Keksinnön mukaisen menetelmän kolmannen vaiheen op-timikäyttöolosuhteet riippuvat erilaisista parametreistä, erityisesti selluloosa-aineksen lähteestä ja ne ovat kussakin yksittäistapauksessa helposti määritettävissä.The optimum operating conditions of the third step of the method according to the invention depend on various parameters, in particular on the source of the cellulosic material, and can be easily determined in each individual case.

20 Keksinnön mukaisen menetelmän suositeltavassa to teuttamismuodossa selluloosa-aines pestään vedellä toisen ja kolmannen vaiheen välissä. Mainittu toteuttamismuoto toimii edullisesti, kun kolmannessa vaiheessa käytetään rikkipitoisia reaktantteja. Tällä pesulla on tarkoitus 25 poistaa selluloosa-aineksesta ainakin osa toisessa vaiheessa syntyneistä vesiliukoisista aineksista ja uuttaa jäljellä olevat vetyperoksiditähteet, jolloin vältytään kolmannessa vaiheessa eli keitossa käytettyjen rikkipitoisten reaktanttien tarpeettomalta hapettumiselta.In a preferred embodiment of the method according to the invention, the cellulosic material is washed with water between the second and third steps. Said embodiment works advantageously when sulfur-containing reactants are used in the third step. The purpose of this washing is to remove at least some of the water-soluble material formed in the second stage from the cellulosic material and to extract the remaining hydrogen peroxide residues, thus avoiding unnecessary oxidation of the sulfur-containing reactants used in the third stage, i.e. cooking.

30 Keksinnön mukainen menetelmä mahdollistaa käsitel tävän selluloosa-aineksen delignifioitumisen huomattavan nopeuttamisen, mikä johtaa kolmannen vaiheen eli kemiallisilla reaktanteilla suoritetun keiton lyhenemiseen. Suurimpana etuna tästä on keittolaitteiston koon tuntuva pie-35 neneminen eli tapahtuu tilan ja kustannusten säästöä tai 7 85725 vaihtoehtoisesti saavutetaan määrätyllä keittolaitteistol-la suurempi tuotantoteho.The process according to the invention makes it possible to considerably accelerate the delignification of the cellulosic material to be treated, which results in a shortening of the third stage, i.e. cooking with chemical reactants. The main advantage of this is a significant reduction in the size of the cooking equipment, i.e. a saving of space and costs, or, alternatively, a higher production efficiency is achieved with a given cooking equipment.

Keksintö mahdollistaa myös delignifiointiasteen pysyessä samana kemiallisten reaktanttien määrän tuntuvan 5 vähentämisen keittovaiheessa. Tämä johtaa kemiallisten reaktanttien huomattavaan säästöön ja vähentää ympäristön saastumista erityisesti kaasumaisilla ja nestemäisillä, rikkipitoisilla jätteillä käytettäessä rikkipitoisia kemiallisia reaktantteja.The invention also makes it possible to significantly reduce the amount of chemical reactants in the cooking step while keeping the degree of delignification the same. This results in significant savings in chemical reactants and reduces environmental pollution, especially with gaseous and liquid, sulfur-containing wastes when using sulfur-containing chemical reactants.

10 Todettakoon lopuksi, että keksinnöllä voidaan pa rantunein painosaannoin ja siten pienemmin kustannuksin tuottaa kemiallisia massoja, joiden viskositeetti on suurempi kuin tekniikan tason menetelmillä tuotettujen massojen.Finally, it should be noted that the invention can produce chemical pulps with a higher viscosity than pulps produced by prior art methods with improved weight yields and thus lower costs.

15 Seuraavien käytännön toteuttamisesimerkkien tehtä vänä on valaista keksintöä.The object of the following practical embodiments is to illustrate the invention.

Ensimmäinen koesarja (kokeet 1 - 6R)First set of tests (tests 1 - 6R)

Kokeiden 1 - 6R, jotka kuvataan alla, tehtävänä on 20 osoittaa keksinnön edut, jotka saavutetaan selluloosa-ainesten kemiallisessa keitossa.The purpose of Experiments 1 to 6R, described below, is to demonstrate the advantages of the invention achieved in the chemical cooking of cellulosic materials.

Koe 1: (keksinnön mukainen)Experiment 1: (according to the invention)

Loblolly-männystä (Pinus taeda) saatua puujauhoa (hiukkasjae, joka Tyler-standardiseulasarjaa käytettäessä 25 läpäisee 40 meshin seulan ja jää 60 meshin seulalle) käsiteltiin kloorivetyhapolla liottamalla puujauhoa 0,1 M HCl-liuoksessa neljä tuntia ympäristön lämpötilassa. Käytetyn vesiliuoksen painomäärä oli 40-kertainen käsitellyn puu-jauhon painoon verrattuna (ensimmäinen vaihe).Wood flour obtained from Loblolly pine (Pinus taeda) (particle fraction which, using the Tyler standard sieve series, passes through a 40 mesh screen and remains on a 60 mesh screen) was treated with hydrochloric acid by soaking the wood flour in 0.1 M HCl for four hours at ambient temperature. The weight of the aqueous solution used was 40 times the weight of the treated wood flour (first step).

30 Ensimmäisestä vaiheesta saatu puujauho, jonka määrä vastasi 10 g kuiva-ainetta, syötettiin 200 ml:n reaktoriin, joka oli sisäpuolelta pinnoitettu polytetrafluorietyleenil-lä. Kun reaktori oli esikuumennettu 50 °C:seen (323 K) poly-etylc-eniglykolihauteessa, reaktoriin lisättiin 150 g vesi-35 liuosta, joka oli 0,04 M vetyperoksidin, 0,5 M natriumhydrok-sidin ja 0,001 M Mg++:n suhteen. Sitten reaktoria 8 8 S · v 5 kuumennettiin 30 minuutissa 80 C:seen (353 K) ja pidettiin tässä lämpötilassa 15 minuuttia. Sitten reaktori jäähdytettiin ja puujauho pestiin (toinen vaihe).The wood flour from the first step, corresponding to 10 g of dry matter, was fed to a 200 ml reactor coated on the inside with polytetrafluoroethylene. After the reactor was preheated to 50 ° C (323 K) in a polyethyl eniglycol bath, 150 g of a water-35 solution of 0.04 M hydrogen peroxide, 0.5 M sodium hydroxide and 0.001 M Mg ++ was added to the reactor. . Reactor 8 8 S · v 5 was then heated to 80 ° C (353 K) in 30 minutes and maintained at this temperature for 15 minutes. The reactor was then cooled and the wood flour was washed (second step).

Tämän jälkeen suoritettiin sulfaattikeitto, jossa 5 toisesta vaiheesta saatu puujauho ja Na2S- ja NaOH-vesi-liuosta keitettiin ruostumatonta terästä olevassa labora-torioautoklaavissa, jonka tilavuus oli 450 ml ja joka oli varustettu sekoittimella (kolmas vaihe). Keiton käyttöolosuhteet olivat: aktiivista alkalia keittolipeässä 20 g 10 Na20/litra keittolipeää, keittolipeän sulfiditeetti 25 %, keittolipeän ja kuivan puujauhon painosuhde 40:1, lämpötila ja kesto: kuumennus ympäristön lämpötilasta 170 °C: seen (443 K) 90 minuuttia, pito 170 °C:ssa (443 K) 52,5 minuuttia.Sulfate cooking was then performed, in which the wood flour obtained from the second stage and the aqueous Na 2 S and NaOH solution were boiled in a 450 ml stainless steel laboratory autoclave equipped with a stirrer (third stage). The cooking conditions were: active alkali in cooking liquor 20 g 10 Na 2 O / liter cooking liquor, cooking liquor sulphidity 25%, cooking liquor to dry wood flour weight ratio 40: 1, temperature and duration: heating from ambient temperature to 170 ° C (443 K) 90 minutes, holding 170 At ° C (443 K) for 52.5 minutes.

Koe 2R (vertailu) 15 Olosuhteet tässä vertailukokeessa olivat samat kuin kokeessa 1 sillä erolla, että ensimmäistä käsittelyvaihetta ei suoritettu.Experiment 2R (Comparative) 15 The conditions in this comparative experiment were the same as in Experiment 1, except that the first treatment step was not performed.

Koe 3R (vertailu)Experience 3R (comparison)

Sama kuin koe 1 sillä erolla, että toista käsittely-20 vaihetta ei suoritettu.Same as Experiment 1 except that the second treatment-20 step was not performed.

Kokeet 4r ja 6R (vertailu) Nämä olivat tavanomaisia sulfaattikeittoja. Vaiheita 1 ja 2 ei suoritettu, mutta käyttöolosuhteet olivat muuten samat kuin kokeessa 1. Kokeissa 5R ja 6R keittoaika 170°C:ssa 25 (443 k) pidennettiin kuitenkin 60 ja vastaavasti 75 minuut tiin.Experiments 4r and 6R (comparison) These were conventional sulphate soups. Steps 1 and 2 were not performed, but the operating conditions were otherwise the same as in Experiment 1. However, in Experiments 5R and 6R, the cooking time at 170 ° C (253 k) was extended to 60 and 75 minutes, respectively.

Keittovaiheen päätyttyä saadusta massasta analysoitiin kolme suuretta: kappaluku, kokonaispainosaanto ja viskositeetti. Analyyseissä käytettiin seuraavia standardime-30 netelmiä:At the end of the cooking step, three quantities were analyzed from the obtained mass: number of pieces, total weight yield and viscosity. The following standard methods were used in the analyzes:

Kappaluku: TAPPI-standardi T236,Number of pieces: TAPPI standard T236,

Viskositeetti: TAPPI-standardi T230.Viscosity: TAPPI standard T230.

Saadut tulokset ilmenevät taulukosta I.The results obtained are shown in Table I.

8572585725

Taulukko ITable I

Koe Käyttöolosuhteet Saadun massan ka- nro rakterisointi 5 ------- 1. 2. 3. vai- 3. vai· Kappa- Koko- Visko- vaihe vaihe he sul- heen luku nais- sit.Experiment Operating conditions The mass of the obtained mass is characterized by 5 ------- 1. 2. 3. vai- 3. vai · Kappa- Size- Visco-phase stage they featured figure females.

HC1 H2°2 faatti- kesto saanto (mPa.s) keitto min 10 1 kyllä kyllä kyllä 52,5 34,5 46,1 19,4 2R ei kyllä kyllä 52,5 28,3 41,5 9,4 3R kyllä ei kyllä 52,5 53,8 48,4 22 ,1 4R ei ei kyllä 52,5 54,4 48,1 18,6 5 R ei ei kyllä 60 45,2 46,9 16,4 6R ei ei kyllä 75 30,5 45,3 15,1HCl H2 ° 2 phate duration yield (mPa.s) cooking min 10 1 yes yes yes 52.5 34.5 46.1 19.4 2R no yes yes 52.5 28.3 41.5 9.4 3R yes no yes 52.5 53.8 48.4 22, 1 4R no no yes 52.5 54.4 48.1 18.6 5 R no no yes 60 45.2 46.9 16.4 6R no no 75 30.5 45.3 15.1

Kokeen 1 tulosten ja kokeiden 2R, 3R ja 4R tulosten 20 vertailu osoittaa odottamattoman synergistisen vaikutuksen massan viskositeettiin viimeisenä olevan keittovaiheen jälkeen käytettäessä keksinnön mukaista ensimmäistä ja toista vaihetta. Havaitaan lisäksi, että keksinnön mukaisen menetelmän kahden ensimmäisen vaiheen peräkkäinen käyttö tekee 25 myös täysin yllättävällä tavalla mahdolliseksi estää massan viskositeetin tuntuva pieneneminen, mikä johtuu hapettimen käytöstä. Verrattaessa testiä 1 testiin 4R voidaan havaita, että keksinnön mukaisen menetelmän mukaan valmistetun massan viskositeetti on jopa parantunut.A comparison of the results of Experiment 1 and the results of Experiments 2R, 3R and 4R shows an unexpected synergistic effect on the viscosity of the pulp after the last cooking step using the first and second steps of the invention. It is further found that the successive use of the first two steps of the process according to the invention also makes it possible, quite surprisingly, to prevent a significant reduction in the viscosity of the pulp due to the use of an oxidant. Comparing test 1 with test 4R, it can be seen that the viscosity of the pulp prepared according to the process of the invention has even improved.

30 Kokeet 5R ja 6R olivat vertailukokeita, jotta voi taisiin määrittää pelkästään keittovaiheella (tekniikan tason menetelmän mukaisesti) delignifioitujen massojen pai-nosaanto ja viskositeetti, kun delignifiointiaste (mitattuna kappalukuna) oli sama kuin kokeessa 1. Keksinnön etu 35 on havaittavissa välittömästi kemiallisen keiton ajasta.Experiments 5R and 6R were comparative experiments in order to determine the weight yield and viscosity of delignified pulps only in the cooking step (according to the prior art method) when the degree of delignification (measured in pieces) was the same as in Experiment 1. An advantage of the invention is immediately apparent from the chemical cooking time.

On myös ilmeistä, että keksinnön mukainen menetelmä 10 85725 tuottaa paremman viskositeetin ja suuremman painosaannon omaavia massoja.It is also apparent that the process 10 85725 of the invention produces pulps with better viscosity and higher weight yield.

Toinen koesarja (kokeet 7 - 11R)Second set of tests (tests 7 - 11R)

Myös kokeiden 7-11R, jotka kuvataan alla, tehtävänä 5 on osoittaa keksinnön vaikutus selluloosa-ainesten kemiallisen keiton suorituskykyyn.It is also the task of Experiments 7-11R, described below, to demonstrate the effect of the invention on the chemical cooking performance of cellulosic materials.

Koe 7 (keksinnön mukainen) Näissä kokeissa 300 g Loblolly-männystä (Pinus taeda) saatua puuhaketta asetettiin vaipoitettuun lasireaktoriin, 10 joka oli varustettu nesteenpitävällä kannella. Kannessa oli kaksi aukkoa siten, että toinen oli yhdistetty vakuumipump-puun ja toisen kautta voitiin työntää putkimainen koetin reaktorin pohjalle. Tämä koetin oli yhdistetty reaktant-tien varastosäiliöön, joka puolestaan oli yhteydessä ulko-15 ilmaan tai vakuumipumppuun kolmitiehanan välityksellä.Experiment 7 (according to the invention) In these experiments, 300 g of wood chips obtained from Loblolly pine (Pinus taeda) were placed in a jacketed glass reactor equipped with a liquid-tight lid. The lid had two openings so that one was connected to a vacuum pump tree and through the other a tubular probe could be inserted into the bottom of the reactor. This probe was connected to a reactant storage tank, which in turn was connected to the outside air or to a vacuum pump via a three-way faucet.

Sitten hake upotettiin ympäristön lämpötilassa vesi-liuokseen, joka oli 0,003 M Na^DTPA:n suhteen ja 0,1 N rikkihapon suhteen imemällä liuos reaktoriin vakuumiputkiston synnyttämän vakuumin avulla. Käytetyn vesiliuoksen paino-20 määrä oli kahdeksan kertaa suurempi kuin kuivan puun pai-nomäärä. Nelituntisen impregnoinnin jälkeen suoritettiin kolme pesujaksoa, kukin kahden tunnin pituinen, pesuvedellä, jonka painomäärä oli kahdeksan kertaa suurempi kuin kuivan puun painomäärä (ensimmäinen vaihe).The chips were then immersed at ambient temperature in an aqueous solution of 0.003 M Na 2 DTPA and 0.1 N sulfuric acid by suctioning the solution into the reactor using the vacuum generated by the vacuum piping. The amount of weight-20 of the aqueous solution used was eight times the weight of dry wood. After four hours of impregnation, three washing cycles, each lasting two hours, were performed with a wash water weighing eight times the weight of the dry wood (first stage).

25 Sitten reaktoriin lisättiin vesiliuos, joka oli 0,3 MAn aqueous solution of 0.3 M was then added to the reactor

I^C^rn, 0,5 M NaOHrn ja 0,001 M Mg++:n suhteen ja esikuumen-nettu 50 °C:seen (323 K). Liuosta käytettiin painomääränä joka oli kuusi kertaa suurempi kuin kuivan puun painomäärä. Kaksiminuuttisen impregnoinnin jälkeen keittolipeän 30 ylimäärä imettiin pois reaktorista putkimaisen koettimen kautta. Sitten reaktion annettiin tapahtua höyrytaasissa 45 minuuttia kuumentamalla reaktoria vaipan kautta kiertävällä vedellä, joka oli termostoitu 50 °C:seen (323 K) (toinen vaihe).1 H 2 O, 0.5 M NaOH and 0.001 M Mg ++ and preheated to 50 ° C (323 K). The solution was used in a weight amount that was six times the weight amount of dry wood. After two minutes of impregnation, the excess cooking liquor 30 was sucked out of the reactor via a tubular probe. The reaction was then allowed to proceed under steam for 45 minutes by heating the reactor with water circulating through the jacket and thermostated to 50 ° C (323 K) (second step).

35 Sitten toisesta vaiheesta saadulla hakkeella suori tettiin tavanomainen sulfaattikeitto nestefaasissa 11 85725 ruostumatonta terästä olevassa reaktorissa, johon syötettiin lämpöä asettamalla reaktori lämpökaappiin. Sulfaatti-keiton käyttöolosuhteet olivat: aktiivisen alkalin kokonaispitoisuus keittolipeässä 20 % Na20:ksi laskettuna, 5 keitto] ipeän .su 1 f iditeetti 25%, keittolipeän ja kuivan puun painosuhde 5:1, lämpötila ja kesto: kuumennus 170 °C:seen (443 K) 90 minuutissa ja sitten 45 minuuttia 170 °C:ssa (443 K) .35 The chips from the second stage were then subjected to conventional sulphate cooking in the liquid phase in an 11 85725 stainless steel reactor, to which heat was supplied by placing the reactor in an oven. The operating conditions for the sulphate cooking were: total active alkali content in the cooking liquor calculated as 20% Na 2 O, 5 cooking liquors 25%, weight ratio of cooking liquor to dry wood 5: 1, temperature and duration: heating to 170 ° C (443 K) in 90 minutes and then for 45 minutes at 170 ° C (443 K).

Koe 8R (vertailu)Experience 8R (comparison)

Olosuhteet olivat samat kuin kokeessa 7 sillä erol-10 la, että ensimmäistä käsittelyvaihetta ei suoritettu.The conditions were the same as in Experiment 7 for Erol-10 la that the first treatment step was not performed.

Koe 9R (vertailu)Experience 9R (comparison)

Sama kuin koe 7 sillä erolla, että toista käsittelyvaihetta vetyperoksidilla ei suoritettu.Same as Experiment 7 except that the second treatment step with hydrogen peroxide was not performed.

Kokeet 10R ja 11R (vertailu) 15 Näissä kokeissa suoritettiin vain kolmas vaihe eli tavanomainen sulfaattikeitto samoissa olosuhteissa kuin kolmas vaihe kokeessa 7. Kokeessa 11R aktiivisen alkalin osuus korotettiin kuitenkin 26 %:iin Na20:ta.Experiments 10R and 11R (Comparative) In these experiments, only the third step, i.e. conventional sulfate cooking, was performed under the same conditions as the third step in Experiment 7. However, in Experiment 11R, the proportion of active alkali was increased to 26% Na 2 O.

Keittovaiheen päätyttyä saadusta massasta analysoi-20 tiin samat suureet ja samoin menetelmin kuin kokeissa 1 - 6R lukuunottamatta viskositeettia.At the end of the cooking step, the mass obtained was analyzed for the same quantities and by the same methods as in Experiments 1 to 6R, except for the viscosity.

Tulokset ilmenevät taulukosta II.The results are shown in Table II.

12 8572512 85725

Taulukko IITable II

Koe Käyttöolosuhteet Saadun massan ka- nro rakterisointi 5 ------ 1. 2. 3. vai- Aktiivi- Kappa- Kokonais- vaihe vaihe he sul- alkali- luku saanto DTPA H2°2 pit. 3. (paino-%) keitto vaihees- ; sa % ! 10 | i _____I_ 7 kyllä kyllä kyllä 20 34,9 46,4 8R ei kyllä kyllä 20 42,9 45,0 9R kyllä ei kyllä 20 52,2 48,2 10R ci ci kyllä 20 60,3 50,2 1 1R ei ei kyllä 26 34,3 45,5 »- f ---r _ 1 1 _-I--- — 1_ 20 Keksinnön mukaisen menetelmän mukaisesti suoritetun kokeen 7 tulosten ja kokeen 11R tulosten vertailu osoittaa, että delignifiointiasteen ollessa sama keksinnön mukaisella menetelmällä saadaan keiton jälkeen suuremman painosaan-non omaavaa sulfaattimassaa.Experiment Operating conditions The mass of the obtained pulp is characterized by 5 ------ 1. 2. 3. vai- Active Kappa- Total phase stage they sul- alkali number yield DTPA H2 ° 2 long. 3. (% by weight) cooking step; you % ! 10 | i _____I_ 7 yes yes yes 20 34.9 46.4 8R no yes yes 20 42.9 45.0 9R yes no yes 20 52.2 48.2 10R ci ci yes 20 60.3 50.2 1 1R no no yes 26 34,3 45,5 »- f --- r _ 1 1 _-I --- - 1_ 20 A comparison of the results of test 7 carried out according to the method of the invention with the results of test 11R shows that when the degree of delignification is the same, the method according to the invention gives sulphate pulp with a higher weight content after cooking.

25 Kokeet 7, 8R, 9R ja 10R osoittavat, kuten ensimmäi nenkin koesarja, että kahden ensimmäisen vaiheen yhdistelmällä aikaansaadaan keksinnön mukaisessa menetelmässä odottamaton synergistinen vaikutus.Experiments 7, 8R, 9R and 10R show, like the first series of experiments, that the combination of the first two steps provides an unexpected synergistic effect in the method according to the invention.

Kolmas koesarja (kokeet 12 ja 13) 30 Kokeiden 12 ja 13, jotka ovat molemmat keksinnön mu kaisia, tehtävänä on osoittaa määrätyn keksinnön mukaisen toteuttamismuodon edut, jossa menetelmän toisen ja kolmannen vaiheen välissä on selluloosa-aineksen vesipesu.Third Set of Experiments (Experiments 12 and 13) The purpose of Experiments 12 and 13, which are both in accordance with the invention, is to demonstrate the advantages of a particular embodiment of the invention in which there is a water wash of the cellulosic material between the second and third steps of the process.

Menetelmän ensimmäinen ja toinen vaihe olivat samat 35 kuin yllä kuvatussa toisessa koesarjassa.The first and second steps of the method were the same as in the second set of experiments described above.

13 8572513 85725

Kokeessa 12 menetelmän kolmas vaihe toteutettiin välittömästi, mutta kokeessa 13 suoritettiin kolme pesujaksoa kuumalla vedellä siten, että jokaisen jakson pituus oli kaksi tuntia ja käytetyn veden painomäärä oli kahdek-5 san kertaa suurempi kuin kuivan puun painomäärä.In Experiment 12, the third step of the process was carried out immediately, but in Experiment 13, three washing cycles with hot water were performed so that each cycle was two hours long and the amount of water used was eight to 5 times the weight of dry wood.

Kolmannessa vaiheessa impregnoitiin sulfaattikeit-tolipeällä siten, että toimintaolosuhteet muodostuivat seu-raaviksi: aktiivinen alkali 20 % Na20:na ilmaistuna, sulfi-diteetti 25 %, keittolipeän ja kuivan puun painosuhde 5:1, lämpötila ja kesto: kuumennus 170 °C: seen (443 K) 80 minuutissa ja sitten 30 minuuttia 170 °C:ssa (443 K).In the third step, it was impregnated with sulphate cooking liquor so that the operating conditions were as follows: active alkali expressed as 20% Na 2 O, sulphidity 25%, weight ratio of cooking liquor to dry wood 5: 1, temperature and duration: heating to 170 ° C ( 443 K) in 80 minutes and then for 30 minutes at 170 ° C (443 K).

Keiton päätyttyä saatu massa analysoitiin kuten esimerkkien ensimmäisessä koesarjassa. Tulokset ilmenevät taulukosta III.The mass obtained at the end of cooking was analyzed as in the first series of experiments of the examples. The results are shown in Table III.

15 Taulukko III15 Table III

Koe Käyttöolosuhteet Saadun massan ka- nro rakterisointi 1. 2. Väli- 3. Kappa- Kokonais Visko- 20 vaihe vaihe pesu vaihe luku saanto sit.Experiment Operating conditions The mass of the obtained pulp is characterized by 1. 2. Intermediate 3. Kappa- Total Viscose 20 step step washing step number yield sit.

DTPA H202 sulfl (paino-% (mPa.s) keitto 25-------- 12 kyllä kyllä ei kyllä 47,1 47,6 45,8 13 kyllä kyllä kyllä kyllä 43,1 47,9 47,6 Nämä tulokset korostavat välipesuoperaation etuja 30 keksinnön mukaisen menetelmän toisen ja kolmannen vaiheen välissä.DTPA H 2 O 2 sulfl (% by weight (mPa.s) soup 25 -------- 12 yes yes no yes 47.1 47.6 45.8 13 yes yes yes yes 43.1 47.9 47.6 These results highlight the advantages of the intermediate washing operation between the second and third steps of the method according to the invention.

Tulokset osoittavat välipesun edullisen vaikutuksen delignifiointiasteen kasvuun samalla kun painosaanto ja massan viskositeetti voidaan ylläpitää entistä tehok- 35 kaammin.The results show the beneficial effect of the intermediate wash on the increase in the degree of delignification, while the weight yield and the viscosity of the pulp can be maintained more efficiently.

14 8572514 85725

Neljäs koesarja (kokeet 14 - 16)Fourth set of experiments (experiments 14 - 16)

Keksinnön mukaisten kokeiden 14-16 tehtävänä on osoittaa pH:n vaikutus vetyperoksidikäsittelyn aikana keksinnön mukaisen menetelmän toisessa vaiheessa. Nämä kokeet 5 suoritettiin Loblolly-männystä (Pinus taeda) saadulla puu-jauholla samoissa käyttöolosuhteissa kuin ensimmäisessä koesarjassa sillä erolla, että toisessa vaiheessa vaihdeltiin NaOH:n määriä siten, että pH vaihteli tässä vaiheessa alueella 10,1 - 12,9 reaktion käynnistyessä.The purpose of experiments 14-16 according to the invention is to demonstrate the effect of pH during the hydrogen peroxide treatment in the second step of the process according to the invention. These experiments were performed with wood flour obtained from Loblolly pine (Pinus taeda) under the same operating conditions as in the first series of experiments, except that the amounts of NaOH were varied in the second stage so that the pH varied in this range from 10.1 to 12.9 at the start of the reaction.

10 Tulokset ilmenevät taulukosta IV.10 The results are shown in Table IV.

Taulukko IVTable IV

Koe Käyttöolosuhteet Saadun massan ka- nro rakterisointi ^ 1. 2. | 2. vai- 3. vai- Kappaluku Kokonais- i vaihe vaihe ' heen he saanto happo lähtö- sulf. (paino-%) pH keitto 20------- 14 kyllä kyllä 10,1 kyllä 44,8 46,9 15 kyllä kyllä 11,8 kyllä 38,2 46,7 16 kyllä kyllä 12,9 kyllä 35,5 46,2 __1 1 __ 25 Edullisin kappaluku saavutettiin kokeessa 16, jossa pH oli 12 - 13 toisessa vaiheessa. pH:n kasvu ei merkitsevästi alentanut saantoa.Experiment Operating conditions Particle number characterization of the obtained mass ^ 1. 2. | Step 2 Step 3 Total number of steps step by step they yield acid starting sulf. (% by weight) pH soup 20 ------- 14 yes yes 10.1 yes 44.8 46.9 15 yes yes 11.8 yes 38.2 46.7 16 yes yes 12.9 yes 35, 5 46.2 __1 1 __ 25 The most preferred number of pieces was obtained in Experiment 16, where the pH was 12-13 in the second step. The increase in pH did not significantly reduce the yield.

Claims (10)

1. Förfarande för delignifiering av cellulosamate-rial, kännetecknat därav, att cellulosamate- 5 rialet i ett första steg behandlas med en syra, cellu-losamaterialet frän det första steget i ett andra steg behandlas med väteperoxid i ett alkaliskt medium och cel-lulosamaterialet frän det andra steget i ett tredje steg kokas i närvaro av minst en kemisk reaktant, som är ur 10 gruppen svavelhaltiga material och syre.A process for delignifying cellulose material, characterized in that the cellulose material is treated with an acid in a first step, the cellulose material from the first step in a second step is treated with hydrogen peroxide in an alkaline medium and the cellulose material from the second step of a third step is boiled in the presence of at least one chemical reactant which is from the group of sulfur-containing materials and oxygen. 2. Förfarande enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att det första steget utförs vid ett pH-värde av 1 - 4.Process according to claim 1, characterized in that the first step is carried out at a pH of 1 - 4. 3. Förfarande enligt patentkravet 1 eller 2, 15 kännetecknat därav, att det första steget utförs i närvaro av en oorganisk syra.A process according to claim 1 or 2, characterized in that the first step is carried out in the presence of an inorganic acid. 4. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1-3, kännetecknat därav, att det första steget utförs i närvaro av ett komplexeringsmedel för metalljoner. 20Method according to any of claims 1-3, characterized in that the first step is carried out in the presence of a metal ions complexing agent. 20 5. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1-4, kännetecknat därav, att det tredje steget be-stär av sulfatkokning.Process according to any one of claims 1-4, characterized in that the third stage consists of sulphate boiling. 6. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1-5, kännetecknat därav, att det andra steget ut- 25 förs vid ett utgängs-pH-värde av 12 - 13.Method according to any of claims 1-5, characterized in that the second step is carried out at an initial pH of 12-13. 7. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1-6, kännetecknat därav, att det andra steget utförs vid en temperatur av 40 - 80 °C (313 - 353 K) och räcker 10 - 60 minuter. 30Process according to any of claims 1-6, characterized in that the second step is carried out at a temperature of 40 - 80 ° C (313 - 353 K) and lasts 10 - 60 minutes. 30 8. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1-7, kännetecknat därav, att det andra steget utförs med en väteperoxidmängd av 0,5 - 2 g/100 g av torrt cellulosamaterial och med ett viktförhällande av 1:1 -2:1 mellan koklut och trä. 17 85725Process according to any of claims 1-7, characterized in that the second step is carried out with a hydrogen peroxide amount of 0.5 - 2 g / 100 g of dry cellulose material and having a weight ratio of 1: 1 -2: 1 between cooking liquor and wood. 17 85725 9. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1-8, kännetecknat därav, att väteperoxid i det andra steget används som vattenlösning.9. A process according to any one of claims 1-8, characterized in that hydrogen peroxide in the second step is used as aqueous solution. 10. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1-9, 5 kännetecknat därav, att cellulosamaterialet bestär av träflis, som är hartshaltig träflis.10. A process according to any of claims 1-9, characterized in that the cellulose material consists of wood chips which are resinous wood chips.
FI863193A 1985-08-05 1986-08-05 Process for delignifying cellulose material FI85725C (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US76272485A 1985-08-05 1985-08-05
US76272485 1985-08-05

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI863193A0 FI863193A0 (en) 1986-08-05
FI863193A FI863193A (en) 1987-02-06
FI85725B FI85725B (en) 1992-02-14
FI85725C true FI85725C (en) 1992-05-25

Family

ID=25065878

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI863193A FI85725C (en) 1985-08-05 1986-08-05 Process for delignifying cellulose material

Country Status (14)

Country Link
EP (1) EP0213376B1 (en)
JP (1) JPH0742669B2 (en)
AT (1) ATE57401T1 (en)
AU (1) AU591508B2 (en)
BR (1) BR8603671A (en)
CA (1) CA1282911C (en)
DE (1) DE3674866D1 (en)
ES (1) ES2000831A6 (en)
FI (1) FI85725C (en)
IN (1) IN167959B (en)
NO (1) NO168375C (en)
NZ (1) NZ217001A (en)
PT (1) PT83117B (en)
YU (1) YU45352B (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0212329B1 (en) * 1985-08-05 1990-10-10 INTEROX Société Anonyme Process for the delignification of cellulosic materials
FI122654B (en) * 1997-12-08 2012-05-15 Ovivo Luxembourg Sarl Process for making paper cellulose pulp
CA2687581C (en) * 2007-05-23 2015-04-21 Alberta Research Council Inc. Method to remove hemicellulose from cellulosic fibres using a solution of ammonia and hydrogen peroxide

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE873649C (en) * 1944-08-25 1953-04-16 Degussa Process for the production of unbleached cellulose with a high white content
SE373896B (en) * 1972-07-05 1975-02-17 Mo Och Domsjoe Ab
SE380298B (en) * 1974-03-14 1975-11-03 Mo PROCEDURE FOR DELIGNIFICATION BY ACID-ALKALI TREATMENT OF LIGNOCELLUOSA-CONTAINING MATERIAL
US4486267A (en) * 1983-11-14 1984-12-04 Mead Corporation Chemithermomechanical pulping process employing separate alkali and sulfite treatments
EP0212329B1 (en) * 1985-08-05 1990-10-10 INTEROX Société Anonyme Process for the delignification of cellulosic materials

Also Published As

Publication number Publication date
PT83117A (en) 1986-09-01
YU137086A (en) 1987-10-31
FI863193A0 (en) 1986-08-05
AU591508B2 (en) 1989-12-07
JPH0742669B2 (en) 1995-05-10
FI85725B (en) 1992-02-14
CA1282911C (en) 1991-04-16
NZ217001A (en) 1989-01-27
ES2000831A6 (en) 1988-03-16
YU45352B (en) 1992-05-28
EP0213376B1 (en) 1990-10-10
NO168375B (en) 1991-11-04
AU6054386A (en) 1987-02-12
BR8603671A (en) 1987-03-10
NO863132D0 (en) 1986-08-04
EP0213376A1 (en) 1987-03-11
NO863132L (en) 1987-02-06
NO168375C (en) 1992-02-12
PT83117B (en) 1988-10-14
JPS6297991A (en) 1987-05-07
DE3674866D1 (en) 1990-11-15
IN167959B (en) 1991-01-12
FI863193A (en) 1987-02-06
ATE57401T1 (en) 1990-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI110695B (en) Tree heating with acetic acid by adding formic acids
FI122654B (en) Process for making paper cellulose pulp
FI103899B (en) Process for producing extremely pale pulp
NO134563B (en)
CA2468540C (en) Removal of inorganic elements from wood chips
CN105672018B (en) The manufacturing method of bleached pulp
FI122655B (en) Batch-making process for mass production
JP2010144273A (en) Method for producing chemical pulp of lignocellulose material
US4826568A (en) Process for delignification of cellulosic substances by pretreating with a complexing agent followed by peroxide prior to kraft digestion
FI74750B (en) FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV BLEKT CELLULOSAMASSA UTAV LIGNINHALTIGT RAOMATERIAL.
FI99153C (en) Method for hydrogen peroxide bleaching of high yielding pulps
FI85725C (en) Process for delignifying cellulose material
FI105929B (en) An improved batch process for the preparation of sulphate cellulose
RU2439232C2 (en) Method of bleaching paper pulp by final ozone treatment at high temperature
CA2453131C (en) Processes for preparing mechanical pulps having high brightness
CA1173602A (en) Process for producing special high alpha-cellulose pulps by means of a multistage cook including an acid prehydrolysis
FI68679C (en) REFERENCE TO A LABORATORY MATERIAL WITH AN ALCOHOLIC CHEMICAL MATERIAL
FI85726C (en) FOERFARANDE FOER DELIGNIFIERING AV CELLULOSAMATERIAL.
NO140605B (en) PROCEDURE FOR REMOVING LIGNIN FROM LIGNOCELLULOSE-CONTAINING MATERIALS
FI80730B (en) MASSKOKNINGSFOERFARANDE OCH KOMPOSITION SOM ANVAENDS I DETSAMMA.
FI67241B (en) SAETT FOER BLEKNING AV CELLULOSAHALTIGA MATERIAL
FI70440C (en) FOER FARING FOR CHEMICAL PAPER MACHINERY
JP2014001471A (en) Manufacturing method for dissolving kraft pulp
RU2019613C1 (en) Process for whitening deciduous sulfate cellulose
RU2500688C2 (en) Method of removing extractive substances when producing cellulose, cellulose obtained using said method and use thereof

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: INTEROX (SOCIETE ANONYME)