FI88525C - Foerfarande foer ljushetsstabiliserande av blekt lignininnehaollande cellulosamassa - Google Patents

Description

1 88525

Menetelmä valkaistun, ligniinipitoisen seilumassan vaaleuden stabiloimiseksi Käsiteltävänä oleva keksintö koskee menetelmää val-5 kaistun, ligniinipitoisen sellumassan vaaleuden stabiloimi seksi, Ligniinipitoisuus voi vaihdella erittäin pienestä suureen. Sellumassa voidaan valmistaa millä tahansa tunnetulla massanvalmistusmenetelmällä, joita ovat esim. kemiallinen, kemimekaaninen ja mekaaninen menetelmä. Keksintö so-10 veltuu erityisen hyvin runsaasti ligniiniä sisältäville massoille, jollaisia ovat esim. hioke (mukaanlukien paine-hioke) , hierre, kuumahierre ja kemikuumahierre. Tällaiset massat voidaan valmistaa sekä lehtipuusta että havupuusta. Lähtöaineksena voi myös olla muut lignoselluloosa-ainekset 15 kuten bagassi.

Erilaisten paperilaatujen valmistuksessa on jo pitkään käytetty esim. pitkälle valkaistujen mekaanisten massojen mukaansekoittamista. Nykyään pyritään lisäämään valkaistujen mekaanisten ja kemimekaanisten massojen käyttöä 20 paperivalmistuksessa. Näiden massojen suurena varjopuolena ja niiden käytön jarruttajana esim. paperinvalmistuksessa *·*. on vaaleuden huono stabiilisuus. Niinpä näiden massojen . vaaleus huononee liian nopeasti ajan funktiona eli massat X jälkikellastuvat.

25 Useita kymmeniä vuosia on pyritty löytämään menet- :** telyjä, joilla voitaisiin hidastaa massojen jälkikellastu- mistaipumusta. Yhtenä yrityksenä tämän ongelman ratkaisemi-"·' seksi teollisessa mitassa on valmistetun paperin päällys täminen jollakin kemikaalilla, esim. pigmentillä kuten 30 titaanidioksidilla, kun paperi valmistetaan valkaistusta, : runsaasti ligniiniä sisältävästä massasta. Titaanidioksi- ’. di vaikeuttaa valon tunkeutumista paperiarkkiin ja estää I vastaavasti jälkikellastumisen. Tämä tapa yrittää ratkais ta ongelma ei kuitenkaan ole kovinkaan tehokas ja voidaan -· 35 väittää, että ko. ongelmaa ei ole tähän saakka pystytty f: ratkaisemaan toivotulla tavalla.

2 88525

Kuten yllä sanotusta käy ilmi, tähän saakka ei ole pystytty ratkaisemaan ongelmaa, joka liittyy valkaistujen, runsaasti ligniiniä sisältävien sellumassojen voimakkaaseen jälkikellastumiseen, ja joka ongelma on mm. estänyt 5 tällaisten massojen käytön esim. paperivalmistuksessa.

Käsiteltävänä oleva keksintö ratkaisee tämän ongelman ja koskee menetelmää valkaistun, ligniinipitoisen sel-lumassan käsittelemiseksi, tunnettu siitä, että valkaisun jälkeen sellumassaa 10 a) aina käsitellään vähintään yhdellä kemikaalilla, joka pelkistää ligniinin sisältämät C(~ ja Y-karbonyyliryh-mät, ja vähintään yhdessä lisävaiheessa b) käsitellään vähintään yhdellä kemikaalilla, joka estää ligniinin fenoliset hydroksyyliryhmät ja/tai 15 c) sellumassaan lisätään vähintään yksi kemikaali, joka muuttaa lyhytaaltoiset valokvantit pitkäaaltoisiksi.

Keksinnön edullisen toteuttamismuodon mukaisesti sellumassaa käsitellään aina yllä olevan sekä kohdan a) että b) mukaan ja sitten sellumassa pestään ennen kohdan 20 c) mukaisen kemikaalin lisäämistä siihen.

Keksinnön toteuttamismuodoissa, joissa massaa käsitellään sekä vaiheen a) että b) mukaan, vaiheiden järjestys ei ole ehdottoman tärkeä eli vaiheet voivat olla päinvastaisessa järjestyksessä. Tärkeää on, että sellumassaa 25 käsitellään sekä pelkistävässä että estovaiheessa. Vaihe-sarjat a) + b) ja b) + a) ovat siten täysin vaihtokelpoisia. Jos valitaan vaihesarja b) + a), sellumassa on pestävä vaiheen a) jälkeen ja samalla on mahdollista pestä sellumassa myös aloituskäsittelyvaiheen b) jälkeen.

50 jos sellumassaa käsitellään kohdan a) ja c) mukaan, on sellumassa pestävä ensimmäisen käsittelyvaiheen jälkeen. Jos sellumassaa käsitellään kohtien a), b) ja c) mukaan, sellumassa voidaan pestä ensimmäisen käsittelyvaiheen jälkeen, mutta tämä ei ole tarpeellista eikä edullistakaan.

35 Sen sijaan on eduksi, että sellumassasta, joka on käsitelty pelkistimellä, edullisesti pienen konsentraation omaa- 3 88525 vasta massasta, poistetaan vesi esim. suodattamalla, jonka jälkeen neste poistetaan tarkemmin sellumassasta esim. puristimessa.

Natriumboorihydridi on edullinen pelkistin. Yllät-5 täen on voitu todeta, että kompleksinmuodostajan lisääminen voi suuresti vähentää boorihydridin normaalia hajoamista. Jotta tämä onnistuisi, on eräiden muidenkin parametrien oltava oikeita, esim. boorihydridin ja kompleksinmuodostajan pH-arvon on oltava yli 11 ja edullisesti n. 11,5 -10 12,0 ja lämpötila ei saa olla yli 40 °C.

Edulliset kemikaalit, jotka estävät ligniinin feno-liset hydroksyyliryhmät, ovat etyleenioksidi ja propylee-nioksidi tai muut epoksiyhdisteet.

Massankäsittelyn viime vaiheessa, ottamatta huomioon 15 keksinnön toteuttamismuoto, jossa käsittely tapahtuu pelkästään vaiheena a) tai vaiheena b), lisätään fluoresoiva kemikaali. Lisäys eli käsittely voi tapahtua joko massa-tehtaalla tai paperitehtaalla paperinvalmistuksen yhteydessä. Ko. kemikaalilla on edullisesti kyky muuttaa lyhytaal-20 toinen valo valoksi, jonka aallonpituus on yli 400 nanomet-riä.

Voidaan käyttää sekä orgaanisia että epäorgaanisia fluoresoivia kemikaaleja. Epäorgaaniset kemikaalit ovat l kuitenkin ehdottomasti edullisia.

2 5 Keksinnönmukainen menetelmä mahdollistaa massan "·;* jälkikellastumisen pienentämisen vain murto-osaan kellas tumisesta, joka nykyään on tavanomainen.

On mahdollista parantaa tuotteiden, esim. erilaisten paperien laatua, jotka sisältävät käsiteltyä massaa.

·.: 30 Tämä etu voidaan myös hyödyntää siten, että paperivalmis-tuksessa käytetään sulppuun lisätään enemmän suhteellisen . halpaa ligniinipitoista massaa, esim. suursaantomassaa.

Esimerkkejä papereista, joiden laatua voidaan parantaa ja/tai jotka voidaan valmistaa halvemmalla, ovat kir-35 joituspaperi, sanomalehtipaperi, joka voi olla tavanomais-*:·*: ta laatua tai ns. LWC-paperia (Light Weight Coated) , ja 4 88525 pehmopaperi, ns. tissue. Sama koskee erilaisia kartonkeja ja ns. märkälevyä. Mainittakoon lopuksi, että sellaisenkin sellumassan, jota käytetään imutarkoituksiin kuivaha-jotetun massan (ns. massarevinnäisen) muodossa, laatua 5 voidaan parantaa käsittelemällä sitä keksinnönmukaisesti.

Keksinnönmukaista menetelmää kuvataan seuraavassa tarkemmin ja kuvausta seuraa joukko toteutusesimerkkejä.

Yllä olevasta onkin jo käynyt ilmi, että keksinnönmukaista menetelmää on pidettävä valkaistun, ligniinipitoi-10 sen sellumassan jälkikäsittelynä.

Keksinnön edullisen toteuttamismuodon mukaisesti käsittely alkaa pelkistimen sekoittamisella massasuspensioon, jonka sakeus on edulliset! pieni, esim. 3 %. Pelkistimenä voi olla natriumboorihydridin 1-prosenttinen liuos, pH 15 esim. 11,5. Liuos sisältää myös jonkin verran kompleksinmuodostajaa, esim. 0,2 % (massan kuivapainosta laskettuna) dietyleenitriamiinipentaetikkahappoa (DTPA). Massasuspen-sion lämpötila on sopivasti 30 °C. Melko pian näiden kemikaalien mukaansekoittamisen jälkeen massasuspensiosta 20 poistetaan niin paljon natriumboorihydridi- ja kompleksin-muodostajapitoista nestettä, että massan konsentraatio kasvaa alueelle 20 - 50 %. Mitä suurempi massan konsentraatio on, sitä parempi on lopputulos. Poistettu neste kierrätetään ja mainituilla kemikaaleilla tuoreistamisen jälkeen 25 liuos sekoitetaan uuteen massapanokseen.

Massan, jonka konsentraatio on 20 - 50 %, annetaan reagoida pelkistimen kanssa esim. 2 tuntia 30 °C:ssa. Sitten jäljellä olevat kemikaalit poistetaan massasta ja muodostunut poistoneste palautetaan ja panostetaan lisättyyn 30 massaan. Koska natriumboorihydridi on suhteellisen kallis kemikaali, pyritään sen mahdollisimman pieneen kulutukseen. On voitu ilahduttavasti todeta, että tulos on hyvä sellaisillakin liuoksilla, joissa natriumboorihydridin konsentraatio on alle 1 %. Konsentraatio saa laskea jopa 0,1 35 %:iin.

5 83525

Suoritetaan jälleen vedenpoisto mahdollisimman suuren massakonsentraation saavuttamiseksi, esim. massakon-sentraatio 50 %. Massa saa tämän jälkeen reagoida esim. etyleenioksidin tai propyleenioksidin kanssa kaasufaasis-5 sa esim. 2 tuntia lämpötila-alueella 60 - 90 °C. Massan pH

voi olla 10,5 - 11,0.

Massa pestään tämän jälkeen olennaisesti neutraali-pH-arvoon.

Tässä vaiheessa keksinnön edullisen toteuttamismuo-10 don käsittelyketjussa on vielä yksi vaihe eli fluoresoivan aineen lisääminen. Kuten aikaisemmin mainittiin, tämä aine voidaan lisätä massaan jo massatehtaalla. Keksinnön tällainen toteuttamismuoto on edullinen valmistettaessa esim. sellaisia massoja, joita kuivahajotuksen jälkeen käytetään 15 imukykyisissä tuotteissa tyyppiä vaipat ja terveyssiteet. Fluoresoiva aine lisätään tällaisessa tapauksessa edullisesti vaiheessa, jossa sellumassa on suhteellisen pienen sakeuden omaavan suspension muodossa. Fluoresoiva aine lisätään joko jauheena tai dispersiona.

20 Keksinnön kahden muun toteuttamismuodon mukaisesti fluoresoiva aine voidaan lisätä massaan paperin valmistuk-···, sen yhteydessä paperikoneessa.

Keksinnön erään toteuttamismuodon mukaisesti ko.

; aine lisätään sulppuun joko ennen sulpun syöttämistä pape- 25 rikoneen märkäpään läpi tai syötön yhteydessä.

'···' Keksinnön erään edullisen toteuttamismuodon mukai- sesti fluoresoiva aine lisätään paperiin tämän valmistut-tua, esim. paperin pintaliimauksessa käytetyn tärkkelyksen mukana. Tämä edullinen tapa fluoresoivan aineen lisäämi-30 seksi on taloudellisesti hyvin edullinen, koska kulutus pinnan käsittelyn yhteydessä on paljon pienempi kuin kä-.·. siteltäessä koko massavirtaa fluoresoivalla aineella.

• | Kuten yllä mainittiin, on epäorgaaninen fluoresoiva kemikaali selvästi edullisempi kuin orgaaninen. Syynä on, 35 että epäorgaaniset aineet ovat paljon pysyvämpiä, kestä-·;··;' vämpiä ja pitkäikäisempiä kuin orgaaniset aineet. Voidaan 6 88525 edullisesti käyttää esim. aineita, jotka on levitetty loisteputkien sisäpinnalle. Tällaisten aineiden esimerkkejä ovat willemiitti, skapoliitti, scheeliitti, volframiitti, kal-siitti ja apatiitti tai kahden tai useamman tällaisen ai-5 neen seokset. Optimituloksen saavuttamiseksi jälkikellastu- mista ajatellen on yllä mainittujen aineiden hiukkaskoko tärkeä tekijä. Sopivien kemikaalien lisäesimerkkinä on titaanidioksidi TiC^·

Natriumboorihydridin vaihtoehtoisina pelkistiminä 10 mainittakoon sulfiitti, ditioniitti ja tioureadioksidi. Voidaan myös käyttää katalyyttistä hydrausta.

Edellä mainittujen etyleenioksidin ja propyleeni-oksidin lisäksi voidaan estokemikaaleina käyttää myös etik-kahappoanhydridia, bentsoyylikloridia, butyleenioksidia, 15 kloorietikkahappoa, keteeniä, dimetyylisulfaattia ja diat-sometaania.

Esimerkki 1

Suoritettiin laboratoriokokeita tehdasvalmisteisella peroksidivalkaistulla hiokkeella.

20 Massa sulputettiin liuokseen, jossa oli 1 % natrium- boorihydridiä ja 0,2 % dietyleenitriamiinipentaetikkahap-poa (DTPA) täysin kuivasta massasta laskettuna, siten, että syntyi massasuspensio, jonka sakeus oli 3 %. Massasus-penion pH oli 11,5.

25 Massasuspensiosta poistettiin nestettä siten, että massan sakeudeksi tuli 20 %. Massa sai tämän jälkeen reagoida natriumboorihydridin kanssa 2 tuntia lämpötilassa 30 °C. Sitten massasta poistettiin mainitut kemikaalit pesemällä ja todettiin, että natriumboorihydridiä oli ku-30 lunut 4 kg täysin kuivan massan tonnia kohti.

Massasta poistettiin vesi uudelleen siten, että massan sakeudeksi tuli 50 %. Massaan lisättiin propylee-nioksidia nestemuodossa määränä, joka oli 1 % täysin kuivan massan painosta laskettuna. Sitten lämpötila kohotet-• 35 tiin 60 °C:seen, jolloin propyleenioksidi kasuuntui ja massaa käsiteltiin näin 2 tuntia. Sitten massa pestiin ja 7 88525 todettiin, että propyleenioksidia oli kulunut 3 kg täysin kuivan massan tonnia kohti.

Massasta muodostettiin biichnersuppilossa suuri joukko paperiarkkeja.

5 Lähtömassasta valmistettiin samalla tavoin muutama vertailuarkki.

Lisäksi massasta valmistettiin muutama paperiarkki pelkän antriumboorihydridikäsittelyn jälkeen. Lisäksi valmistettiin muutama paperiarkki massasta, jota oli käsitel-10 ty pelkästään propyleenioksidilla yllä mainittujen parametrien olosuhteissa. Mitään näistä kolmesta massasta ei ole käsitelty keksinnönmukaisesti, vaan niitä on pidettävä vertailumassoina.

Lisäksi valmistettiin paperiarkkeja massasta, jota 15 oli käsitelty sekä natriumboorihydridillä että propyleenioksidilla. Keksinnönmukaisesti on mahdollista rajoittaa käsittely näihin kahteen vaiheeseen eli pääpatenttivaati-muksessa mainittuihin vaiheisiin a) + b) tai käänteisessä järjestyksessä b) + a).

20 Keksinnön toisen toteuttamismuodon mukaisesti on pelkistimellä (esim. natrijmboorihydridillä) käsiteltyyn massaan lisättävä fluoresoivaa kemikaalia vaiheen c) mu-kaisesti. Niinpä natriumboorihydridillä käsitellystä mas-; ; sasta valmistettu paperiarkki kastettiin dispersioon, jos- 25 sa oli 5 % magnesiumvolframaattityyppistä kemikaalia.

Keksinnön ehdottomasti edullisen toteuttamismuodon mukaisesti massaa on käsiteltävä kaikkien yllä mainittujen vaiheiden eli a) + b) + c) mukaisesti. Niinpä paperiarkki, jota oli käsitelty vaiheiden a) + b) mukaisesti, kastet-30 tiin kahteen erilaiseen dispersioon, joiden viisi eri kon-sentraatiota ilmenevät alla olevasta taulukosta 1 .

.· . Paperiarkit kastettiin nopeasti mainittuihin kemi- '* kaalidispersioihin, kuivattiin ja ilmastoitiin.

Kaikista yllä mainituista paperiarkeista mitattiin 35 alkuvaaleus ja vaaleus vanhennuksen jälkeen menetelmän ....f SCAN-C11:75 mukaan ja vaaleusarvot ilmaistiin % ISO. Vanhen- tamiskokeet suoritettiin kseno-testauslaitteessa, merkki Landau.

8 88525

Saadut tulokset ilmenevät alla olevasta taulukosta. Taulukko 1

Alku- Vanh. Erotus 5 vaaleus vaaleus

% ISO % ISO

Vertailupaperiarkit Käsittelemätön massa 77,1 71,1 6

Natriumboorihydridikäsitelty massa (= vaihe a)) 81,2 76,7 4,5 10 Propyleenioksidikäsitelty massa ( = vaihe b)) 73,3 69,1 4,2

Keksinnönmukaisesti valmistetut paperiarkit

Natriumboorihydridi- ja propyleenioksidikäsitelty massa (= vaihe a) + vaihe b)) 81,3 78,3 3,0 1 5

Yllä mainittu massa käsiteltynä alla mainitulla kemikaalilla (vaihe a) + vaihe b) + vaihe c))

Kalsiumhalogeenifosfaattityyppi-nen fluoresoiva kemikaali (apa-tiitti) 20 1-prosenttinen dispersio 81,1 75,5 5,6 2- prosenttinen " 82,3 77,9 4,4 3- prosenttinen " 82,8 78,9 3,9 4- prosenttinen " 84,2 80,5 3,7 5- prosenttinen " 84,6 80,7 3,9

Magnesiumvolframaattityyppinen fluoresoiva kemikaali 25 (volframiitti) 1- prosenttinen dispersio 78,9 74,2 4,7 2- prosenttinen " 79,9 75,8 4,1 3- prosenttinen " 81,1 77,7 3,4 4- prosenttinen " 82,3 79,9 2,4 5- prosenttinen " 85,4 84,1 1,3 30 Natriumhydridikäsitelty massa, johon on lisätty magnesiumvolfra-maattityypin 5-prosenttista dispersiota (vaihe a) + vaihe c)) 85,0 82,3 2,7

Yllä esitetyt tulokset osoittavat, että keksinnön- 35 mukaisissa kokeissa jälkikellastuminen on vähäisempää kuin vertailukokeissa ja vieläpä siten, että alkuvaaleus on parantunut, mikä on sinänsä yllättävää.

9 88525

Vertailtaessa propyleenioksidikäsitellystä massasta valmistettua paperiarkkia ja käsittelemättömästä massasta valmistettua paperiarkkia, voidaan tosin havaita jälkikel-lastumisen vähentyneen, mutta vaaleustaso on samalla las-5 kenut katastrofaalisella tavalla.

Natriumboorihydridikäsitellystä massasta valmistetun paperiarkin kohdalla voidaan havaita alkuvaaleuden kasvaneen selvästi samalla kun parannus jälkikellastumisen osalta ei ole yhtä selvä kuin propyleenioksidikäsitellystä 10 massasta valmistetulla paperiarkilla.

Keksinnönmukaisten vaiheiden a) + b) mukaan valmistetussa paperiarkissa oli sekä hyvä alkuvaaleus että huomattavasti pienentynyt jälkikellastuminen verrattuna ver-tailupaperiarkkiin.

15 Paperiarkissa, joka oli valmistettu käsiteltävänä olevan keksinnön ehdottomasti edullisen toteuttamismuodon eli vaiheiden a) + b) + c) mukaisesti, voitiin havaita alkuvaaleuden dramaattinen kasvu ja samalla jälkikellastumisen pienentyminen yllättävän vähäiseksi eli joissakin 20 tapauksissa ISO-arvoon n. 1 %. Näistä kokeista päätellen jälkikellastuminen pienenee suunnilleen samassa suhteessa kuin fluoresoivan kemikaalin lisäysmäärä kasvaa.

Tulokset eivät olleet aivan yhtä hyviä paperiarkil-! la, jota oli käsitelty keksinnönmukaisten vaiheiden a) ja 25 c) mukaisesti. Saatu tulos on kuitenkin selvästi parempi kuin vertailupaperiarkilla.

Esimerkki 2 V. Aikaisemmin oli vaikea estää erinomaisen pelkisti- men natriumboorihydridin hajoaminen ja/tai hydrolyysi boo-30 rihapoksi. Tämäkemikaali on suhteellisenkallis ja jotta sitä voitaisiin käyttää taloudellisesti keksinnönmukaises-sa menetelmässä on edellytyksenä se, että hajoaminen pys-’ ; tytään minimoimaan.

Tämä johtikin kokeisiin liuenneen natriumboorihyd-: ·.. 35 ridin stabiloimiseksi. Tämä onnistuikin lisäämällä komp- ·;·*: leksinmuodostajaa ja säätämällä pH ja lämpötila määrättyi hin arvoihin.

10 88525

Valmistettiin liuos, joka sisälsi 1 % NaBH^:ää ja 1 % DTPA:ta. Valmistettiin myös liuos, joka sisälsi pelkästään 1 % NaBH.:ää 4

Saadut tulokset ilmenevät alla olevasta taulukosta 2. 5

Taulukko 2 DTPA pH Lämpötila °C NaBH^:n hajoaminen % 10 0 10,5 50 48 + 10,5 50 41 0 11,5 50 24 + 11,5 50 14 0 11,5 70 88 15 + 11,5 30 0

Kuten taulukosta käy ilmi, on mahdollista saada täysin stabiili natriumboorihydridiliuos lisäämällä kompleksinmuodostajaa ja käyttämällä suhteellisen korkeaa pH-ar-20 voa = 11,5 ja matalaa lämpötilaa = 30 °C.

Esimerkki 3

Suoritettiin laboratoriokokeita tehdasvalmisteisella peroksidivalkaistulla kemikuumahierteellä.

Massa sulputettiin liuokseen, jossa oli 1 % natrium-25 boorihydridiä ja 0,2 % dietyleenitriamiinipentaetikkahap-poa (DTPA) täysin kuivasta massasta laskettuna, siten, että syntyi massasuspensio, jonka sakeus oli 3 %. Massasus-pension pH oli 11,5.

Massasuspensiosta poistettiin nestettä siten, että 30 massan sakeudeksi tuli 20 %. Massa sai tämän jälkeen reagoida natriumboorihydridin kanssa 2 tuntia lämpötilassa 30 °C. Sitten massasta poistettiin mainitut kemikaalit pesemällä ja todettiin, että natriumboorihydridiä oli kulunut 3,8 kg täysin kuivan massan tonnia kohti.

35 Massasta poistettiin vettä siten, että massan sa keudeksi tuli 50 %. Massaan lisättiin propyleenioksidia 11 88525 nestemuodossa määränä, joka oli 1 % täysin kuivan massan painosta laskettuna. Sitten lämpötila kohotettiin 60 °C:seen, jolloin propyleenioksidi kaasuuntui ja massaa käsiteltiin näin 2 tuntia. Sitten massa pestiin vedellä ja 5 todettiin, että propyleenioksidia oli kulunut 3,5 kg täysin kuivan massan tonnia kohti. Massasta muodostettiin paperiarkkeja biichnersuppilossa.

Näihin paperiarkkeihin lisättiin kahta erilaista fluoresoivaa kemikaalia siten, että paperiarkit kastettiin 10 nopeasti dispersioon, jossa konsentraatio oli 5 %. Nämä kemikaalit olivat kalsiumhalogeenifosfaattityyppiä ja magnesiumvolframaattityyppiä. Kun paperiarkit oli kuivattu ja ilmastoitu, niistä määritettiin alkuvaaleus ja vaaleus vanhentamisen jälkeen menetelmän SCAN-C11:75 mukaan 15 ja vaaleusarvot ilmaistiin % ISO.

Biichnersuppilolla muodostettiin myös paperiarkki lähtömassasta. Lisäksi muodostettiin paperiarkki natrium-boorihydridikäsitellystä massasta. Nämä kaksi paperiark-kai toimivat vertailupaperiarkkeina.

20 Yllä kuvattujen ja keksinnönmukaisesti valmistettu jen paperiarkkien lisäksi valmistettiin paperiarkki nat-riumboorihydridi- ja propyleenioksidikäsitellystä massas-• ta eli keksinnönmukaisten vaiheiden a) + b) mukaisesti.

] Lisäksi kastett-in natriumboorihydridikäsitellystä mas- 25 sasta valmistettu paperiarkki magnesiumvolframaatin 5-pro- senttiseen liuokseen eli keksinnönmukaisten vaiheiden a) '·'· + c) mukaisesti.

Saadut tulokset ilmenevät alla olevasta taulukosta 3.

12 88525

Taulukko 3

Alku- Vanh. Erotus

vaaleus vaaleus % ISO % ISO

5

Vertailupaperiarklt Käsittelemätön massa 72,3 67,2 5,1

Natriumboorihydridikäsitelty massa (= vaihe a)) 78,0 72,4 5,6 10 Keksinnönmukaisesti valmistetut paperiarkit

Natriumboorihydridi- ja pro-pyleenioksidikäsitelty massa ( = vaihe a) + vaihe b)) 77,8 73,6 4,2

Natriumboorihydridi- ja 15 propyleenioksidikäsitelty massa, johon lisätty alla mainittu kemikaali (vaihe a) + vaihe b) + vaihe c))

Kalsiumhalogeenifosfaatti-tyyppinen fluoresoiva kemikaali (apatiitti) 80,6 76,5 4,1 20 Magnesiumvolframaattityyp- pinen fluoresoiva kemikaali (volframiitti) 81,6 79,7 1,9

Natriumboorihydridikäsitelty massa, johon on lisätty magnesiumvolframaattityy-pin 5-prosenttista dis- 25 persiota (vaihe a) + vaihe c)) 81,8 78,9 2,9

Yllä esitetyt tulokset osoittavat, että esimerkin 1 tulokset toistuvat, kun keksintöä sovelletaan kemikuuma-hierteeseen.

30 Paras tulos saavutettiin keksinnön ehdottomasti edullisella toteuttamismuodolla eli täydellisellä käsittelyllä vaiheiden a) + b) + c) mukaisesti.

Toiseksi paras tulos saavutettiin keksinnönmukai-sella toteuttamismuodolla, jossa lähtömassaa käsiteltiin 35 vain vaiheiden a) + c) avulla.

13 88525

Esimerkki 4

Suoritettiin laboratoriokokeita laboratoriovalmis-teisella peroksidivalkaistulla kuumahierteellä (TMP).

Kokeet olivat samat kuin esimerkissä 3 kuvatut lu-5 kuunottamatta sitä, että pelkällä natriumboorihydridillä käsitellystä massasta ei valmistettu paperiarkkia.

Saadut tulokset ilmenevät alla olevasta taulukosta 4.

Taulukko 4 10

Alku- Vanh. Erotus

vaaleus vaaleus % ISO % ISO

Vertailupaperiarkit 15 Käsittelemätön massa 75,2 69,1 6,1

Keksinnönmukaisesti valmistetut paperiarkit

Natriumboorihydridi- ja pro-pyleenioksidikäsitelty massa 2Q (vaihe a) + vaihe b)) 78,5 75,2 3,3

Yllä kuvattu massa plus fluoresoiva kemikaali kalsiumhalogeenifosfaatti-tyypin 5-prosenttinen dis- pertio (apatiitti) 81,7 78,7 3,0 -·. 25 magnesiumvolframaattityypin 5-prosenttinen dispersio (volframiitti) 82,9 80,2 2,7

Natriumboorihydridikäsitely massa, johon on lisätty 30 magnesiumfolframaattityypin 5-prosenttista dispersiota : (vaihe a) + vaihe c) ) 83,0 80,0 3,0 ____; Yllä esitetyt tulokset osoittavat, että sovellettaessa keksintöä kuumahierteeseen saatiin suunnilleen sa-: '·· 35 mat tulokset kuin mekaanisella massalla (hiokkeella) ja kemikuumahierteellä.

Claims (11)

14 88525

1. Menetelmä valkaistun sellumassan käsittelemiseksi, tunnettu siitä, että valkaisun jälkeen sellu-5 massaa a) aina käsitellään vähintään yhdellä kemikaalilla, joka pelkistää ligniinin sisältämät a- ja r-karbonyyliryh-mät, ja vähintään yhdessä lisävaiheessa b) mahdollisesti käsitellään vähintään yhdellä ke-10 mikaalilla, joka estää ligniinin fenoliset hydroksyyliryh- mät ja c) seilumessaan lisätään aina vähintään yksi kemikaali, joka muuttaa lyhytaaltoiset valokvantit pitkäaal-toisiksi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sellumassaa käsitellään kohtien a), b) ja c) mukaan sekä pestään kahden ensimmäisen käsittelyvaiheen jälkeen.

3. Patenttivaatimusten 1-2 mukainen menetelmä, 20 tunnettu siitä, että ligniini a- ja γ-karbonyyli- ryhmät pelkistävänä kemikaalina on natriumboorihydridi.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sellumassaan lisätään myös kompleksinmuodostajaa. .25 5. Patenttivaatimusten 3 ja 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että natriumboorihydridi ja kompleksinmuodostaja lisätään sellumassaan liuoksen muodossa, jonka pH on yli 11, ja että käsittely tapahtuu lämpötilassa alle 40 °C.

6. Patenttivaatimusten 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että estokemikaalinan on etyleeni-oksidi tai propyleenioksidi.

7. Patenttivaatimusten 1-6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kemikaali, joka muuttaa ly-35 hytaaltoiset valokvantit pitkäaaltoisiksi, on fluoresoiva aine. 15 88525

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että aine muuttaa lyhytaaltoisen valon valoksi, jonka aallonpituus on yli 400 nanometriä.

9. Patenttivaatimusten 7-8 mukainen menetelmä, 5 tunnettu siitä, että aine on epäorgaaninen.

10. Patenttivaatimusten 7-9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että aine lisätään sellumassaan massatehtaalla.

11. Patenttivaatimusten 7-9 mukainen menetelmä, 10 tunnettu siitä, että aine lisätään paperiin paperitehtaalla. » « · • 4 16 88525