FI87371C - Process for making mechanical pulp - Google Patents

Process for making mechanical pulp Download PDF

Info

Publication number
FI87371C
FI87371C FI910872A FI910872A FI87371C FI 87371 C FI87371 C FI 87371C FI 910872 A FI910872 A FI 910872A FI 910872 A FI910872 A FI 910872A FI 87371 C FI87371 C FI 87371C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
wood
water
impregnation
chips
treatment
Prior art date
Application number
FI910872A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI910872A (en
FI87371B (en
FI910872A0 (en
Inventor
Martti Savolainen
Kirsti Jokinen
Airi Saerkilahti
Original Assignee
Keskuslaboratorio
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 Keskuslaboratorio filed Critical Keskuslaboratorio
Priority to FI910872A priority Critical patent/FI87371C/en
Publication of FI910872A0 publication Critical patent/FI910872A0/en
Publication of FI910872A publication Critical patent/FI910872A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI87371B publication Critical patent/FI87371B/en
Publication of FI87371C publication Critical patent/FI87371C/en

Links

Landscapes

  • Paper (AREA)

Description

8757187571

Menetelmä mekaanisen massan valmistamiseksi Tämän keksinnnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannon mukainen menetelmä mekaanisen massan valmistamiseksi.The present invention relates to a method for producing a mechanical pulp according to the preamble of claim 1.

Tällaisen menetelmän mukaan puuraaka-aine hajotetaan hakkeeksi, joka esikäsittelyn jälkeen jauhetaan haluttuun suo-tautuvuuteen.According to such a method, the wood raw material is decomposed into chips, which, after pretreatment, are ground to the desired permeability.

Mekaanisilla massanvalmistusprosesseilla on yhä suurempi merkitys pyrittäessä nostamaan puupitoisten painopapereiden jalostusastetta. Mekaanisten massojen suurimpina etuina ovat erittäin korkea saanto puusta ja hyvät optiset paino-ominaisuudet. Huomattavimpia epäkohtia ovat puolestaan suuri energian tarve, massojen huonot lujuusominaisuudet ja jälkikel-lertyminen.Mechanical pulping processes are playing an increasingly important role in increasing the degree of processing of wood-containing printing papers. The main advantages of mechanical pulps are very high wood yield and good optical printing properties. The most notable disadvantages, in turn, are the high energy demand, the poor strength properties of the masses and the post-emergence.

Kuumahierreprosessi (TMP) on kehitetty erityisesti hyvän painopaperin valmistukseen. Normaalissa TMP-prosessissa hake esikuumennetaan 100...135°C:n lämpötilaan, minkä jälkeen se jauhetaan haluttuun suotautuvuuteen. Esikuumennuksen käsittelyaika on suhteellisen lyhyt, eli yleensä korkeintaan muutama minuutti. Nostamalla esilämmityksen lämpötilaa massan lujuusominaisuudet paranevat. Samalla kuitenkin massasaanto huononee, mikä johtuu osittaisesta happamesta hydrolyysistä.The hot milling process (TMP) has been specially developed for the production of good printing paper. In the normal TMP process, the chips are preheated to a temperature of 100 to 135 ° C, after which they are ground to the desired permeability. The preheating processing time is relatively short, i.e. usually no more than a few minutes. By raising the preheating temperature, the strength properties of the pulp are improved. At the same time, however, the mass yield deteriorates due to partial acid hydrolysis.

Tunnetaan myös sellaisia menetelmiä mekaanisen massan valmistamiseksi, joissa hake kuidutetaan paineettomassa tai paineenalaisessa tilassa käyttämällä lievästi delignifioivia kemikaaleja, kuten natriumsulfiittia. Kemikaalit on imeytetty hakkeeseen ennen jauhatusta. Natriumsulfiitin kohdalla imeytys on suoritettu aikalisissä olosuhteissa (pH n. 10). Näillä kemimekaanisilla menetelmillä (CTMP) saadaan aikaan massojen lujuusominaisuuksien parantumista, mutta energian kulutus yleensä kasvaa tavanomaiseen TMP-prosessiin nähden ja massan saanto alenee.Methods for producing mechanical pulp are also known in which the chips are defibered in a depressurized or pressurized state using mildly delignifying chemicals such as sodium sulfite. The chemicals are absorbed into the chips before grinding. In the case of sodium sulphite, the absorption has been carried out under temporal conditions (pH approx. 10). These chemimechanical methods (CTMP) bring about an improvement in the strength properties of the pulps, but the energy consumption generally increases compared to the conventional TMP process and the yield of the pulp decreases.

Tyypillistä CTMP- ja TMP-prosessien yhteydessä suoritettaville esikäsittelyille on se, että niissä muutetaan hakkeen 2 87571 kemiallisia ominaisuuksia; liuotetaan ligniiniä kemiallisesti tai vastaavasti pehmennetään sitä korkeassa lämpötilassa. Kuten edellä esitetystä käy ilmi, nämä käsittelyt johtavat kuitenkin jauhatuksen energiankulutuksen kasvuun.Typical of the pretreatments performed in the CTMP and TMP processes are that they change the chemical properties of chip 2 87571; chemically dissolving the lignin or correspondingly softening it at a high temperature. However, as can be seen from the above, these treatments lead to an increase in the energy consumption of grinding.

Tämän keksinnön tarkoituksen on poistaa tunnettuun tekniikkaan liittyvät epäkohdat ja saada aikaan aivan uudenlainen menetelmä mekaanisen massan, etenkin kuumahierteen valmistamiseksi .The object of the present invention is to eliminate the drawbacks associated with the prior art and to provide a completely new method for producing a mechanical pulp, in particular a hot mill.

Keksintömme perustuu siihen ajatukseen, että hakkeesta poistetaan esikäsittelyn yhteydessä ensin ainakin osa, edullisesti mahdollisimman suuri osa ilmasta, minkä jälkeen hakkeeseen imeytetään vettä happamissa olosuhteissa ennen jauhatusta .Our invention is based on the idea that, during the pretreatment, at least part, preferably as much as possible, of the air is first removed from the chips, after which water is absorbed into the chips under acidic conditions before grinding.

Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle menetelmälle on pääasiallisesti tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.More specifically, the method according to the invention is mainly characterized by what is set forth in the characterizing part of claim 1.

Kuten yllä on esitetty, tunnetuissa mekaanisen tai kemime-kaanisen massan valmistusprosesseissa pyritään puun kemialliseen koostumukseen vaikuttamaan katkaisemalla kovalentti-siä sidoksia tai sulattamaan ligniiniä korkeassa lämpötilassa. Keksintömme mukaisessa menetelmässä olosuhteet ovat sitä vastoin sellaiset, että ligniinin tai hiilihydraattien kemiallista hajoamista ei todennäköisesti tapahdu. Mekamismia, jonka vaikutuksesta hakkeen hiertämisessä menetelmässämme kuluu vähemmän energiaa, emme täysin tunne. On mahdollista, että lievien käsittelyolosuhteiden vuoksi puun fysiologinen ja biokemiallinen rakenne solutasolla ei vaurioidu, jolloin vesi kulkeutuu soluverkostossa luonnollisella tavalla kuitujen väliin vaikuttaen kuituja kiinnipitäviin vetysidoksiin.As discussed above, known processes for the production of mechanical or chemimechanical pulp seek to affect the chemical composition of wood by breaking covalent bonds or melting lignin at high temperatures. In contrast, in the process of our invention, the conditions are such that chemical degradation of lignin or carbohydrates is unlikely to occur. We are not fully aware of the mechanism that results in less energy being consumed in the grinding of chips in our method. It is possible that due to the mild processing conditions, the physiological and biochemical structure of the wood at the cellular level is not damaged, allowing water to naturally pass between the fibers in the cellular network, affecting the hydrogen bonds that hold the fibers.

Keksinnön mukainen menetelmä käsittää kaksi vaihetta: ilman-poistovaiheen ja imeytysvaiheen.The method according to the invention comprises two steps: a deaeration step and an impregnation step.

Keksinnön edullisen sovellutusmuodon mukaan ilmanpolstovaihe toteutetaan höyryllä, sopivimmin vesihöyryllä. Etenkin toi- 3 87571 mitään paineettomissa olosuhteissa ja käytetään noin 100*C:sta vesihöyryä. Käsittelyä jatketaan, kunnes ainakin oleellinen osa hakkeesta on saavuttanut noin 90...100eC:n lämpötilan. Tällaisella käsittelyllä voidaan varmistaa, että ainakin suurin osa hakkeen sisältämästä ilmasta on saatu poistetuksi. Koska höyrytyksen yhteydessä halutaan välttää jauhatusta haittaava ligniinin pehmeneminen ja sulaminen, pyritään välttämään liian korkeita höyryn lämpötiloja ja samalla käytetään suhteellisen lyhyitä höyrytysaikoja (tavallisesti noin 10...30 min). Tarvittavan höyrytyksen kesto vaihtelee hakkeen määrän ja hakkeen dimensioiden, sekä höyryn lämpötilan ja määrän mukaan.According to a preferred embodiment of the invention, the air-firing step is carried out with steam, preferably water steam. In particular, 3 87571 nothing under unpressurized conditions and steam at about 100 ° C is used. The treatment is continued until at least a substantial part of the chips has reached a temperature of about 90 ... 100eC. Such treatment ensures that at least most of the air contained in the chips has been removed. Since it is desired to avoid softening and melting of the lignin during evaporation, which is detrimental to grinding, the aim is to avoid too high steam temperatures and at the same time to use relatively short evaporation times (usually about 10 to 30 minutes). The duration of steam required varies depending on the amount of chips and the dimensions of the chips, as well as the temperature and amount of steam.

Vaihtoehtoisen sovellutusmuodon mukaan haketta käsitellään menetelmän ensimmäisessä vaiheessa alipaineessa ilman poistamiseksi. Tässä tapauksessa haketta käsitellään normaali-lämpötilassa tai korotetussa lämpötilassa esim. noin 0,1... 0,9 ata:n paineessa.According to an alternative embodiment, the chips are treated in the first step of the process under reduced pressure to remove air. In this case, the chips are treated at normal temperature or at elevated temperature, e.g. at a pressure of about 0.1 to 0.9 ata.

Haketta imeytetään vedellä happamissa olosuhteissa. Imeytys suoritetaan nestefaasissa, jolloin happamilla olosuhteilla tarkoitetaan sitä, että nestefaasin pH-arvo on pienempi tai yhtä suuri kuin 6. Imeytyksen nestefaasi voi koostua vedestä tai veden ja jonkin toisen nesteen seoksesta. Siinä voi lisäksi olla valmistettavan hierteen ominaisuuksiin vaikuttavia lisäaineita, jotka imeytyvät hakkeeseen samanaikaisesti veden kanssa.The chips are soaked with water under acidic conditions. The absorption is carried out in the liquid phase, in which case the acidic conditions mean that the pH of the liquid phase is less than or equal to 6. The liquid phase of the absorption may consist of water or a mixture of water and another liquid. In addition, it may contain additives which affect the properties of the pulp to be prepared, which are absorbed into the chips at the same time as water.

Hakkeen imeytykseen käytetään keksinnön mukaan edullisesti vettä, jonka alku-pH-arvo on noin 1...5, edullisesti noin 2...4. Mikäli pH-arvo on liian korkea, ei saada aikaan riittävän tehokasta imeytystä, kun taas liian alhaiset pH-arvot aiheuttavat korroosio-ongelmia imeytyslaitteistossa ja jau-himissa.According to the invention, water with an initial pH of about 1 to 5, preferably about 2 to 4, is preferably used for the absorption of the chips. If the pH is too high, the absorption will not be sufficiently efficient, while too low pH values will cause corrosion problems in the absorption equipment and grinders.

Imeytykseen käytetään sopivimmin kylmää vettä, esim. tehtaan tavallista noin 5...20°C:sta raakavettä, joka on tehty happamaksi mineraalihapolla. Mineraalihapoista tulevat kysee- 4 87371 seen esim. kloorivety-, typpi- ja rikkihappo. Viimeksi mainittua pidetään edullisena, koska se aiheuttaa vähiten ympäristöongelmia. Jätevedessä oleva rikkihappo on helposti neutraloitavissa esimerkiksi kalkilla, jolloin saadaan vaaratonta kipsiä.Cold water is preferably used for the absorption, e.g. the plant's normal raw water from about 5 to 20 ° C, which has been acidified with mineral acid. Suitable mineral acids are, for example, hydrochloric, nitric and sulfuric acids. The latter is considered advantageous because it causes the least environmental problems. Sulfuric acid in wastewater can be easily neutralized, for example with lime, to obtain harmless gypsum.

Keksinnön yhteydessä hakkeeseen pyritään imeyttämään ainakin lähes niin paljon vettä, kuin mitä se pystyy ottamaan. Hakkeen kuiva-ainepitoisuus on tällöin imeytyksen jälkeen tavallisesti noin 25...35 %. Puuaines on tunnetusti normaalista pH-arvoltaan lähes neutraali, mutta imeytyskäsittelyn yhteydessä pH-arvo laskee niin, että se käsittelyn jälkeen on noin 3...5. Imeytyksen edistymistä voidaan siten seurata pH-arvon mittauksilla. Imeytysaika vaihtelee hake/vesi-suhteen ja veden happamuuden mukaan. Imeytys vie kuitenkin aina huomattavasti enemmän aikaa kuin höyrytys, tavallisesti tarvitaan 1...24 tunnin, edullisesti noin 2...18 tunnin pituinen imeytys. Imeytyksen lämpötila ei ole kriittinen.In connection with the invention, the aim is to absorb at least almost as much water in the chips as it can absorb. The dry matter content of the chips is then usually about 25 ... 35% after absorption. The wood material is known to have a near-neutral pH value, but in connection with the impregnation treatment the pH value drops so that after the treatment it is about 3 ... 5. The progress of the absorption can thus be monitored by pH measurements. The absorption time varies depending on the chip / water ratio and the acidity of the water. However, absorption always takes considerably more time than steaming, usually 1 to 24 hours, preferably about 2 to 18 hours. The absorption temperature is not critical.

Kuten yllä höyrytyksen kohdalla todettiin, on kuitenkin syytä välttää liian korkeita lämpötiloja, jotka ligniinin ja muiden puuraaka-aineiden komponenttien polymerointireak-tioita aiheuttavina saattavat johtaa jauhatusenergian tarpeen kasvuun. Keksinnön mukaisessa menetelmässä toimitaan siksi esim. siten, että höyrytettyyn, kuumaan hakkeeseen johdetaan kylmää vettä, jolloin hakkeen lämpötilan annetaan laskea veden tasalle imeytyksen aikana. Hakkeen jäätymistä on kuitenkin syytä välttää, koska se saattaa osaltaan lisätä jauhatuksen energian kulutusta. On myös mahdollista ylläpitää vakiolämpötilaa imeytyksen aikana. Alla esitetyissä sovellutusesimerkeissä on toimittu noin 40eC:n lämpötilassa.However, as stated above for evaporation, it is advisable to avoid excessive temperatures, which, as causing polymerization reactions of lignin and other wood raw material components, may lead to an increase in the need for grinding energy. The method according to the invention therefore operates, for example, in such a way that cold water is introduced into the steamed, hot chips, whereby the temperature of the chips is allowed to lower to the level of water during impregnation. However, freezing of wood chips should be avoided, as it may contribute to increasing the energy consumption of grinding. It is also possible to maintain a constant temperature during absorption. The application examples below have been performed at a temperature of about 40eC.

Keksinnön avulla saavutetaan huomattavia etuja. Niinpä, kuten yllä mainittiin, hakkeen hiertämisessä kuluu energiaa 15 - 20 % vähemmän kuin tavallisessa TMP-prosessissa.The invention provides considerable advantages. Thus, as mentioned above, grinding the chips consumes 15 to 20% less energy than in a conventional TMP process.

Esillä olevalla keksinnöllä on siten erittäin suuri taloudellinen merkitys, sillä menetelmällä voidaan säästää mekaanisen massan valmistuksessa 10 - 15 % sähköenergiaa (höyrytykseen ja imeytykseen kuluu jonkin verran energiaa), mikä s 87371 merkitsee esim Suomessa tällä hetkellä vähintäin useiden satojen miljoonien markkojen säästöä vuodessa.The present invention is thus of great economic importance, as the method can save 10-15% of electrical energy in the production of mechanical pulp (some energy is used for steaming and absorption), which means that at least several hundred million marks a year are saved in Finland.

Menetelmällä valmistetun massan ominaisuudet, etenkin niiden painotekniset ominaisuudet ovat kuitenkin vähintäinkin yhtä hyvät kuin tavanomaisen TMP-massan.However, the properties of the pulp produced by the process, in particular their printing properties, are at least as good as those of conventional TMP pulp.

Menetelmän edullisuus tulee vielä korostetusti esiin siinä, ettei se vaadi periaatteessa juuri lainkaan kalliita laiteinvestointeja, sillä nykyisillä tehtailla menetelmässä tarvittavat laitteet jo yleensä ovat.The advantage of the method is even more pronounced in that it does not, in principle, require much expensive equipment investment, as the equipment required for the method in existing plants is already in place.

Keksintöä ryhdytään seuraavassa lähemmin tarkastelemaan sovellutusesimerkkien avulla oheisiin piirustuksiin viitaten, joista kuvio 1 esittää sivukuvantona erään keksinnön mukaisessa menetelmässä käytettäväksi soveltuvan laitteiston periaatteellisen rakenteen, kuviot 2-4 esittävät jauhettujen massojen ominaisenergian-kulutukset (EOK) massojen hienouden (CSF) funktiona, kuvio 5 esittää jauhettujen massojen vaaleuden vetoindeksin funktiona, kuvio 6 esittää jauhettujen massojen valonsirontakertoimen hienouden (CSF) funktiona ja kuvio 7 esittää jauhettujen massojen valonsirontakertoimen vetoindeksin funktiona.The invention will now be examined in more detail by means of application examples with reference to the accompanying drawings, in which Figure 1 shows a side view of the basic structure of an apparatus suitable for use in the method according to the invention, Figures 2-4 show specific energy consumption as a function of the tensile index of the luminosity of the pulps, Fig. 6 shows the light scattering coefficient (CSF) of the ground pulps as a function of the tensile index of the pulp of the pulps.

Kuten yllä mainittiin voidaan keksinnössä käyttää tavanomaisia laitteita, joita tällä hetkellä käytetään esim. kemime-kaanisen massan valmistukseen. Alla esitettävissä sovellutusesimerkeissä käytetyn laitteiston rakenne on esitetty kuviossa l. Laitteisto käsittää CTMP-keittimen 1, johon kuuluu lämmönvaihdin 2 ja keittokemikaalitankki 3. Keittimen tilavuus on noin 4 m3 ja se voidaan kerralla täyttää noin 500 kg:11a haketta. Keitin 1 koostuu tiiviistä pitkänomaisesta paineastiasta, jonka yläpäätyyn on sovitettu hakkeen täyttö-putki 4 ja kaksi nesteen syöttöyhdettä 5 ja 6, joista toisen kautta voidaan myös poistaa kaasua keittimestä. Paineastian 6 8 7 ο 71 pohjaan on sovitettu nesteen tyhjennysputki 7, joka venttiilin välityksellä on kytketty lämmönvaihtimeen 2. Tyhjennys-putki 7 on yhdistetty keittimen 1 sisällä olevaan tiheään ritilärakenteeseen, jolloin keittimestä saadaan poistetuksi nestettä ilman, että nesteen mukaan kulkeutuisi haketta.As mentioned above, conventional equipment currently used, e.g. for the production of chemimechanical pulp, can be used in the invention. The structure of the apparatus used in the application examples below is shown in Figure 1. The apparatus comprises a CTMP digester 1 comprising a heat exchanger 2 and a cooking chemical tank 3. The digester has a volume of about 4 m3 and can be filled with about 500 kg of chips at a time. The digester 1 consists of a sealed elongate pressure vessel, the upper end of which is fitted with a chip filling pipe 4 and two liquid supply connections 5 and 6, one of which can also be used to remove gas from the digester. A liquid drain pipe 7 is arranged at the bottom of the pressure vessel 6 8 7 ο 71, which is connected to a heat exchanger 2 via a valve. The drain pipe 7 is connected to a dense grate structure inside the digester 1.

Hake voidaan puolestaan tyhjentää paineastiasta 1 ja siirtää ruuvikuljettimen 8 avulla jauhatukseen.The chips, in turn, can be emptied from the pressure vessel 1 and transferred to grinding by means of a screw conveyor 8.

Lämmönvaihtimen 2 avulla säiliöön 1 voidaan syöttää alakautta 7 vesihöyryä sekä paineettomissa olosuhteissa että paineen alaisena, vesihöyry kulkee hakkeen läpi ja poistuu säiliöstä 1 toisen yläyhteen 5 kautta. Imeytyksessä tarvittava vesi johdetaan keittimeen 1 yläkautta toisen yläyhteen 6 kautta, se poistetaan tyhjennysputken 7 kautta ja kierrätetään lämmönvaihtimen läpi takaisin yläyhteeseen 6. Haluttaessa kierrätettävää vettä voidaan lämmittää lämmönvaihti-messa 2 vakiolämpötilan saavuttamiseksi.By means of the heat exchanger 2, water vapor can be supplied to the tank 1 from below 7 both under unpressurized conditions and under pressure, the water vapor passing through the chips and leaving the tank 1 via the second upper connection 5. The water required for absorption is fed to the digester 1 from above via the second upper connection 6, removed through the drain pipe 7 and circulated through the heat exchanger back to the upper connection 6. If desired, the water to be recycled can be heated in the heat exchanger 2 to reach a constant temperature.

Sekoittimella 9 varustetun liuossäiliön 3 avulla voidaan valmistaa imeytyksessä käytettävä hapan vesiliuos. Liuos johdetaan säiliön pohjassa olevan poistoputken 10 kautta lämmönvaihtimeen 2, josta se on edelleen syötettävissä keittimeen 1 yläyhteen 5 kautta, kuten edellä on selostettu.By means of the solution tank 3 provided with a stirrer 9, an acidic aqueous solution for impregnation can be prepared. The solution is passed through an outlet pipe 10 at the bottom of the tank to a heat exchanger 2, from where it can be further fed to the digester 1 via an upper connection 5, as described above.

Esimerkki 1Example 1

Vesi-imeytetyn ja referenssi-TMP-massan valmistusPreparation of water-impregnated and reference TMP pulp

Raaka-aineena käytettiin yhtyneet Paperitehtaat Oy, Jämsänkosken kuusipöllihaketta. Hakkeen kuiva-ainepitoisuus oli 45,6 %. Hakkeen dimensiot Williams-koeseulonnan perusteella olivat: keskimitta 18 mm ja keskipaksuus 5,3 mm.The raw material used was United Paperitehtaat Oy, Jämsänkoski spruce chips. The dry matter content of the chips was 45.6%. The dimensions of the chips based on the Williams experimental screening were: mean dimension 18 mm and mean thickness 5.3 mm.

Vesi-imeytys:Water-impregnation:

Vesi-imeytystä varten 530 kg (240 kg abs kuivana laskettuna) yllä mainittua haketta siirrettiin keittimeen 1. Ilman poistamiseksi hakkeesta haketta höyrytettiin 100eC:sella höyryllä 15 min ajan ennen imeytystä vedellä. Liuossäiliöön 3 ( 87371 laskettiin 1400 1 kylmää (noin 15eC) vettä ja sen pH asetettiin rikkihapolla arvoon 3,4. Liuos suihkutettiin ylhäältä kuuman hakkeen sekaan. Liuoksesta mitattu lämpötila imeytyk-sen alussa oli 36eC. Imeytysliuoksen annettiin vaikuttaa 18 h ja sitä kierrätettiin lämmönvaihtimen 2 kautta vakiolämpö-tilan ylläpitämiseksi. Kierrätyksessä hake oli koko ajan nesteen peitossa ja liuoksen lämpötila imeytyksen lopussa oli 38°C. Imeytyksen lopussa liuoksen pH oli 4,6. Imeytyksen vaikutuksesta hakkeen kuiva-ainepitoisuus aleni alkuperäisestä 45,6 %:sta noin 33 - 34 %:iin.For water absorption, 530 kg (240 kg abs calculated dry) of the above-mentioned chips were transferred to digester 1. To remove air from the chips, the chips were steamed with steam at 100 ° C for 15 min before impregnation with water. 1400 L of cold (about 15 ° C) water was added to solution tank 3 (87371) and its pH was adjusted to 3.4 with sulfuric acid. The solution was sprayed from above into the hot chips. The temperature measured from the solution at the beginning of absorption was 36 ° C. During the recirculation, the chips were always covered with a liquid and the temperature of the solution at the end of the absorption was 38 ° C. At the end of the absorption, the pH of the solution was 4.6, which reduced the dry matter content of the chips from the initial 45.6% to about 33-34. % by weight.

Massan valmistus:Pulp production:

Hakkeet hierrettiin Enso-Bauer 411 -kaksikiekkojauhimella paineellisena kaksivaiheisena prosessina. Ensimmäistä jau-hatusvaihetta edelsi 1,5 min hakkeen esilämmitysvaihe 1,8 bar ylipaineessa (130eC), paine ja lämpötila jauhimessa oli samalla tasolla kuin esilämmittimessä. Toinen jauhatusvaihe oli paineeton, lämpötila jauhimessa noin 100eC.The chips were ground with an Enso-Bauer 411 two-disc grinder as a pressurized two-step process. The first grinding step was preceded by a 1.5 min chip preheating step at an overpressure of 1.8 bar (130eC), the pressure and temperature in the refiner were at the same level as in the preheater. The second grinding step was depressurized, the temperature in the grinder was about 100eC.

Tuotanto ensimmäisen vaiheen jauhatuksessa oli TMP:llä 584 kg/h ja vesi-imeytetyllä TMPillä 651 kg/h. Massan kuiva-ainepitoisuus ensimmäisen vaiheen jälkeen oli 24 - 25 % ja freeness 300 - 400 ml.The production in the first stage milling was 584 kg / h with TMP and 651 kg / h with water-absorbed TMP. The dry matter content of the pulp after the first stage was 24-25% and the freeness 300-400 ml.

Toisen vaiheen tuotanto oli TMP:llä 408 kg/h ja vesi-imeytetyllä TMPrllä 475 kg/h. Toisessa vaiheessa otettiin massa-näytteitä jauhimen eri kuormitustasoilta. Massojen ominaisuudet testattiin pääasiassa SCAN-menetelmien mukaan ja arkkiominaisuudet mitattiin 52 g/m2 kiertovesiarkeista. Hienous- eli suotautuvuusarvot on ilmoitettu Canadian Standard Freeness-lukuina.The production of the second stage was 408 kg / h for TMP and 475 kg / h for water-absorbed TMP. In the second stage, mass samples were taken from different load levels of the refiner. The properties of the pulps were tested mainly according to SCAN methods and the sheet properties were measured from 52 g / m2 circulating water sheets. Fineness or permeability values are reported as Canadian Standard Freeness figures.

Massojen ominaisuudet:Mass properties:

Kuviossa 2 on esitetty jauhettujen massojen ominaisenergian-kulutukset (EOK,MWh/t) massojen hienouden (CSF, ml) funktiona. Kuten kuviosta 2 nähdään kuluu vesi-imeytetyn hakkeen jauhatuksessa selvästi vähemmän energiaa vakiohienouteen hierrettäessä.Figure 2 shows the specific energy consumption (EOK, MWh / t) of the ground pulps as a function of the fineness (CSF, ml) of the pulps. As can be seen from Figure 2, the grinding of water-absorbed chips consumes significantly less energy when grinding to a constant fineness.

8 873718 87371

Esimerkki 2Example 2

Toiseen kuusipöllihake-erään imeytettiin hapanta vettä kuten esimerkissä 1, mutta imeytysaika tässä oli 2 ja 4 tuntia ennen hiertoa. Vertailukoe suoritettiin kuten esimerkissä 1. Kuten kuviosta 3 nähdään on vesi-imeytettyjen hakkeiden ominaisenergian kulutus selvästi pienempi kuin vertailu-kokeessa.The second batch of spruce chips was soaked in acidic water as in Example 1, but the soak time here was 2 and 4 hours before rubbing. The comparative experiment was performed as in Example 1. As can be seen from Fig. 3, the specific energy consumption of the water-absorbed chips is clearly lower than in the comparative experiment.

Esimerkki 3Example 3

Kolmannella kuusipöllihake-erällä tehtiin vesi-imeytykset samalla tavalla kuin esimerkissä 1, mutta tässä vesi-imeytys suoritettiin myös vedellä, jonka pH säädettiin väkevällä rikkihapolla ennen imeytystä arvoon 2.The third batch of spruce chips was water impregnated in the same manner as in Example 1, but here water impregnation was also performed with water, the pH of which was adjusted to 2 with concentrated sulfuric acid before impregnation.

Kuviosta 4 nähdään jälleen, että happamalla vedellä imeytettyjen hakkeiden hierrossa kuluu vähemmän energiaa kuin normaalissa kuumahiertoprosessissa.It can be seen again from Figure 4 that the rubbing of the chips impregnated with acidic water consumes less energy than the normal hot milling process.

Esimerkki 4Example 4

Esimerkissä 1 hierretystä massasta valmistettiin koearkit massan ominaisuuksien testaamiseksi. Kuviossa 5 on esitetty vertailumassan (TMP) ja vesi-imeytetyn hierteen vaaleuden riippuvuudet vetoindeksistä. Kuten kuviosta 5 nähdään on vesi-imeytetyn hierteen vaaleus vähintäinkin yhtä hyvä kuin vertailuhierteen.In Example 1, test sheets were prepared from the ground pulp to test the properties of the pulp. Figure 5 shows the dependences of the brightness of the reference mass (TMP) and the water-absorbed grit on the tensile index. As can be seen from Figure 5, the brightness of the water-impregnated pulp is at least as good as that of the reference pulp.

Kuviossa 6 on esitetty hierteiden valonsirontakertoimen riippuvuus massojen hienoudesta (CSF). Kuten kuviosta 6 nähdään ei massojen valonsirontakertoimet tässä poikkea toisistaan.Figure 6 shows the dependence of the light scattering coefficient of the fractions on the fineness of the masses (CSF). As can be seen from Figure 6, the light scattering coefficients of the masses here do not differ from each other.

Kuviossa 7 on lopuksi esitetty hierteiden valonsirontakertoimen riippuvuus vetoindeksistä. Kuten tästä kuviosta nähdään on vesi-imeytetystä hakkeesta valmistetun massan valon-sironta ainakin yhtä hyvä kuin vertailu TMP-massan.Finally, Figure 7 shows the dependence of the light scattering coefficient of the rubs on the tensile index. As can be seen from this figure, the light scattering of the pulp made of water-impregnated chips is at least as good as that of the control TMP pulp.

Claims (10)

1. Sätt att framställa mekanisk massa av rämaterial bestäen-de av ved, enligt vilket förfarande - rämaterialet sönderdelas tili flis, - fliset utsätts för en förbehandling, vid vilken man avlägsnar ätminstone en del av det luft som finns i fliset och utsätter fliset för en impregnerings-behandling, varefter - fliset males till önskad dräneringsförmäga, kännetecknat av att - i impregneringsskedet impregneras fliset med kalit vatten i sura förhällanden under en tidsperiod av mellan ca 1 och 24 timmar.1. A method of producing mechanical pulp of wood-based raw material, according to which process - the raw material is decomposed into wood chips, - the wood is subjected to a pretreatment, in which at least part of the air contained in the wood is removed and the wood is exposed to a wood. impregnation treatment, after which - the chip is ground to the desired drainage capacity, characterized in that - during the impregnation phase, the chip is impregnated with cold water in acidic conditions for a period of time between about 1 and 24 hours. 2. Sätt enligt patentkrav 1, kännetecknat av att impregneringen utförs med vatten som uppvisar en tempera-tur av ca 5 - 20°C.2. A method according to claim 1, characterized in that the impregnation is carried out with water having a temperature of about 5-20 ° C. 3. Sätt enligt patentkrav 1, där man avlägsnar luften med hjälp av en ängbehandling, kännetecknat av att impregneringstiden är avsevärt längre än ängbehandlingstiden.3. A method according to claim 1, wherein the air is removed by means of a meadow treatment, characterized in that the impregnation time is considerably longer than the meadow treatment time. 4. Sätt enligt patentkrav 3, kännetecknat av att fliset ängbehandlas trycklöst under ca 10 - 30 minuter och därefter impregneras det med vatten under ca 2 - 18 timmar.4. A method according to claim 3, characterized in that the wood is meadow treated without pressure for about 10 - 30 minutes and then it is impregnated with water for about 2 - 18 hours. 5. Sätt enligt patentkrav 3 eller 4, kännetecknat av att vid ängbehandlingen används vattenänga med en temperatur av 100°C och behandlingen fortsätts tills ätmins-tone en väsentlig del av fliset uppnätt en temperatur av ca 90 - 100°C.5. A method according to claim 3 or 4, characterized in that in the meadow treatment water meadow with a temperature of 100 ° C is used and the treatment is continued until edible minus a substantial part of the chip reaches a temperature of about 90-100 ° C. 6. Sätt enligt patentkrav 1, kännetecknat av att fliset utsätt för en undertrycksbehandling för att av- 12 8 7 ύ / ! lägsna luften frän det.6. A method according to claim 1, characterized in that the chip is subjected to a suppression treatment in order to discharge 12 8 7 ύ /! remove the air from it. 7. Sätt enligt nägot av de föregäende patentkraven, k ä n -netecknat av att man för impregnering av fliset använder vatten med ett initial-pH-värde pä ca 1 - 5, före-trädesvis ca 2 - 4.7. A method according to any of the preceding claims, characterized in that water is used for impregnating the wood with an initial pH of about 1 - 5, preferably about 2 - 4. 8. Sätt enligt patentkrav 7, kännetecknat av att impregneringen utförs med kalit vatten som gjorts surt med en mineralsyra, i synnerhet svavelsyra.8. A method according to claim 7, characterized in that the impregnation is carried out with cold water acidified with a mineral acid, in particular sulfuric acid. 9. Sätt enligt patentkrav 7 eller 8, kännetecknat av att impregneringen av fliset fortsätts tills pH-värdet hos fliset ätminstone i det närmaste uppgär tili mellan 3 och 5 och dess torrsubstanshalt tili ca 25 - 35 %.9. A method according to claim 7 or 8, characterized in that the impregnation of the wood is continued until at least the pH of the wood is at least between 3 and 5 and its dry matter content is about 25 - 35%. 10. Sätt enligt nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknat av att fliset impregneras med ätminstone närmelsevis sä mycket vatten som det förmär uppta.10. A method according to any of the preceding claims, characterized in that the wood is impregnated with at least approximately as much water as it is capable of absorbing.
FI910872A 1991-02-22 1991-02-22 Process for making mechanical pulp FI87371C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI910872A FI87371C (en) 1991-02-22 1991-02-22 Process for making mechanical pulp

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI910872A FI87371C (en) 1991-02-22 1991-02-22 Process for making mechanical pulp
FI910872 1991-02-22

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI910872A0 FI910872A0 (en) 1991-02-22
FI910872A FI910872A (en) 1992-08-23
FI87371B FI87371B (en) 1992-09-15
FI87371C true FI87371C (en) 1992-12-28

Family

ID=8531967

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI910872A FI87371C (en) 1991-02-22 1991-02-22 Process for making mechanical pulp

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI87371C (en)

Also Published As

Publication number Publication date
FI910872A (en) 1992-08-23
FI87371B (en) 1992-09-15
FI910872A0 (en) 1991-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI110695B (en) Tree heating with acetic acid by adding formic acids
RU2401351C1 (en) Modified fibres of sulfate cellulose
FI84634B (en) FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV KEMIMEKANISK ELLER SEMIKEMISK FIBERMASSA I EN EN-FAS IMPREGNERINGSPROCESS.
JPH08503744A (en) Method for producing viscose pulp
FI83794B (en) FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV KEMIMEKANISK ELLER SEMIKEMISK FIBERMASSA I EN TVAO-FAS IMPREGNERINGSPROCESS.
NO178467B (en) Process for the preparation of chemo-mechanical and / or chemo-thermomechanical pulp of wood
FI73473B (en) FRAMEWORK FOR FRAMSTAELLNING AV FIBERMASSA.
FI69491B (en) FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV MEKANISK MASSA
FI69881B (en) FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV SLIPMASSA
FI120547B (en) Alkaline cooking process and pulp making plant
WO2004050983A1 (en) Method and system for treatment of wood chips
JP2009540132A (en) Pulp manufacturing method
FI87371C (en) Process for making mechanical pulp
FI83238C (en) FOER FARING FRAMSTAELLNING AV CELLULOSA.
EP1618248A1 (en) Impregnation of chips with an acid liquid prior to a sulphate pulping process
CA2440789C (en) Method for producing pulp
AU2002244309A1 (en) Method for producing pulp
EP0030778A1 (en) Process for the formation of refiner pulp
FI127062B (en) Method and apparatus for making pulp
Jahan et al. Sodium carbonate pre-extraction of Trema orientalis in the production of paper grade pulp
FI91787B (en) Methods of producing mechanical and chemical mechanical pulp
FI74051C (en) Method of treating mechanical pulp to improve its drainage and wet elongation
JP2009540134A (en) Method for producing pulp from wood
RU2080429C1 (en) Wet method for manufacturing cardboard
FI68432C (en) FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV RAFFINERAD TRAEMASSA.