FI93746B

FI93746B - Menetelmä valkaistun kemitermomekaanisen massan valmistamiseksi

Info

Publication number: FI93746B
Application number: FI882448A
Authority: FI
Inventors: Michel Devic; Robert Angelier
Original assignee: Atochem Elf Sa
Priority date: 1987-05-25
Filing date: 1988-05-24
Publication date: 1995-02-15
Also published as: ES2004855A4; AU609481B2; NO171801C; CA1310452C; NO882263L; NZ224749A; FI882448A0; JPS63303189A; EP0293309A1; ATE61639T1; NO882263D0; PT87569B; FI882448A; FI93746C; JPH0217675B2; ES2004855B3; EP0293309B1; AU1661488A; FR2615874B1; FR2615874A1

Description

93746

Menetelmä valkaistun kemitermomekaanisen massan valmistamiseksi Tämä keksintö koskee valkaistun kemitermomekaanisen massan valmistusta, jossa valkaisu tapahtuu vetyperoksidilla alka-lisessa vesiväliaineessa.

Massan valmistamiseksi selluloosapitoiselle aineelle, kuten hakkeena olevalle puulle, suoritetaan erillisiä tai yhdistettyjä mekaanisia, kemiallisia tai lämpökäsittelyjä.

Mekaaniset massat tai suursaantomassat valmistetaan suorittamalla lignoselluloosapitoiselle aineelle mekaaninen kui-dutus, esimerkiksi jossakin hiomakoneessa tai kuiduttimessa tai levyjauhimessa.

Kemitermomekaaniset massat, joiden valmistusta keksintö koskee ja joita tästedes nimitetään nimellä CTMP-massat, valmistetaan liittämällä edellä mainittuun prosessiin ainetta hajottamaton keittovaihe, joka suoritetaan 100°C:n tai sitä korkeammassa lämpötilassa kyllästetyssä vesihöyrypaineessa natriumsulfiitin tai natriumbisulfiitin tai yleisemmin rikkidioksidin S02 ja natriumhydroksidin NaOH seoksen, joita nimitetään tästedes erottelematta sulfiitiksi ilman täsmennyksiä, läsnä ollessa.

CTMP-massoista on tiettyä etua teollisuudelle, sillä ne ovat kompromissi mekaanisten massojen ja varsinaisten kemiallisten massojen välillä.

• ·

Esimerkiksi CTMP-massan saanto on, massan kuivapainona suhteessa lähtöaineen kuivapainoon, yleensä yli 85 % ja useimmiten vähintään noin 90 %, mikä tuo ne sangen lähelle puhtaasti mekaanisia massoja ja mikä tässä on ilmaistu termillä ainetta hajottamaton keitto.

♦ 2 93746

Kuitenkin CTMP-massoj«n valkaisu, jota tällä alalla siitä valmistettujen kauppatavaroiden laatuvaatimukset edellyttävät, tuottaa ongelmia. Tämä valkaisu, joka suoritetaan esimerkiksi vetyperoksidi1la alkalisessa väliaineessa, nimittäin tuottaa edelleen liian huonoja tuloksia, todennäköisesti haitallisten lämpövaikutusten vuoksi, joille lignoselluloosapitoinen aine joutuu ennen valkaisua alttiiksi etenkin edellä määritellyn keittoprosessin aikana.

Edellä olevaa selvitystä kehitellään esimerkiksi teoksessa James P. Casey, "Pulp and Paper Chemistry and Chemical Technology", 3. painos, voi. I, 1980, s. 242-250, 654, 655.

Tämän keksinnön tavoitteena on valmistaa CTMP-massoja, jotka vetyperoksidivalkaisulla saadaan, siitä saatavan alan ammattilaisen käsittämän eritysedun lisäksi, valkoisuusasteeseen, joka on yleensä yli 80 % tai 80°, kun se mitataan nykyään tavallisella 457 nm:n aallonpituudella käyttäen magnesiumoksidia referenssistandardina General Electric- tai Elrepho-tyyppisel-lä spektrofotometrillä.

Aikaisemmin on esitetty erilaisia ratkaisuja massojen, joiden valkoisuusaste on riittävän suuri, valmistamiseksi sulfiitin avu11a.

Esimerkiksi FR-patenttijulkaisussa n:o 1 150 451 ehdotetaan massan keittämistä lämpötilassa, joka nousee aina 150°C:een saakka, sulfiitilla tai hydrosulfiitilla happamassa väliaineessa. Kuidutetun massan mahdollisen valkaisun pitäisi tästä tulla helpommaksi, mutta mitään tarkennuksia ei tästä seikasta ole esitetty.

FR-patentissa n:o 1 389 308 huomautetaan, että parempi valkaisu on odotettavissa, kun käsittelyä bisulfiitti-ionin SO H

O

happoliuoksella seuraa käsittely, samoin happamassa väliaineessa ja ilman kyllästettyä vesihöyrypainetta sulfiitilla natriumboorihydridin, jota käytetään mieluummin kuin hydrosul-fiittia. Natriumboorihydridin läsnäolo sulfiitin yhteydessä n 3 93746 ensimmäisessä käsittelyssä on haitallista ja johtaa jopa huonompaan tulokseen kuin mikä saadaan kun sulfiittia käytetään yksinään molemmissa käsittelyissä. Suositellulla tavalla valmistetun kuidutetun massan valkaisussa H202:lla päästään valkoisuusasteisiin, jotka ovat selvästi 80 %:n alapuolella.

Lopuksi vielä US-patentissa n:o 3 981 765, joka tarkentaa ja täydentää vastaavaa FR-patenttia n:o 2 186 984, sanotaan, että kun natriumboorihydridiä käytetään aikaiisessa ympäristössä, sulfiitin kanssa tai ilman sitä, sen tulee tapahtua välttämättä ympäristössä, jossa lähtö-pH on yli 13, ja sitä tulee seurata tai, mieluiten, edeltää happaman vesiliuoksen, kuten S02-liuoksen tai bisulfiittiliuoksen, käyttö. Kuvatusta menetelmästä on käytännössä etua vain lehtipuuta käytettäessä. Minkäänlaista mainintaa ei ole siitä, mikä olisi kuvatun alkalikäsittelyn ja vetyperoksidin läsnäollessa suoritetun alkalikäsittelyn kumulatiivinen vaikutus.

Tunnetusta tekniikasta käy ilmi, että ennen valkaisua suoritetussa massan valmistusmenetelmässä, jossa käytetään sulfiittia ja jotakin sellaista ainetta kuten hydrosulfiittia tai boorihydridiä, hapotusvaihetta pidetään aina välttämättömänä .

)' Kun H202:a käyttämällä pystytään sulfiittia käyttäen valmis tetut massat valkaisemaan erittäin valkoisiksi, teollisuus on menettänyt mielenkiintonsa viimeksi mainitun ja sellaisten aineiden kuten hydrosulfiitin ja boorihydridin yhteisvaikutukseen. Nykyisin tunnetussa muodossa tämä yhdistelmä vähintäänkin monimutkaistaa prosessia, aiheuttaa S02:n tai ! bisulfiitin lisäkulutusta ja jätekuormituksen kasvua. Kek sinnöllä vältetään aikaisempien menetelmien haitat samalla kun sillä parannetaan nykyisten korkeaan valkoisuusasteeseen vetyperoksidilla valkaistujen massojen valmistusmenetelmien tulosta.

Λ t 4 93746

Keksinnön mukaiselle valkaistun CTMP-massan valmistusmenetelmälle on tunnusomaista se, että (a) suoritetaan lignosel-luloosa-aineelle, josta massa valmistetaan, jauhatus tai mekaaninen kuidutus sekä keitto, joka tapahtuu ennen mainittua jauhatusta tai kuidutusta, sen aikana tai sen jälkeen ja jossa sulfiitin ja pelkistimenä toimivan natriumboorihydri-din annetaan vaikuttaa samanaikaisesti pHrssa, jonka lähtöarvo on välillä 8-12,5, lämpötilassa, joka on 100°C tai sitä korkeampi, kyllästetyn höyryn paineessa siten, että saadaan kemitermomekaanista massaa saannolla, joka saadun massan ja lähtöaineen muodostavan lignoselluloosa-aineen kuivapainoista laskettuna on suurempi kuin 85 %, ja (b) valkaistaan saatu massa vetyperoksidilla alkalisessa väliaineessa.

Pelkistysaineena käytetyn natriumboorihydridin määrä voi vaihdella sen laadusta riippuen, mutta yleensä sitä käytetään 0,01-0,5 % laskettuna kuivan lignoselluloosa-aineen painosta. Jollei muuta mainita tai ole muuten selvää, tämä määrä samoin kuin kaikki muutkin määrät seuraavassa selityksessä ilmaistaan painoprosentteina lignoselluloosapitoisen aineen kuivapainosta. Natriumboorihydridiä käytetään vaivattomasti vesiliuoksena, kuten esimerkiksi liuoksena, joka sisältää 12 paino-% natriumboorihydridiä, jota Ventron Corporation myy kauppanimellä BOROL®.

Keittolämpötila voi keksinnön mukaan nousta 200°C:een. Useimmiten lämpötilaksi valitaan noin 120-160°C.

Paine on käytännössä sama, joka vastaa vesihöyrynpainetta keittolämpötilassa.

Keiton aikana molekyylisen hapen, kuten ilman hapen, erityisesti lignoselluloosapitoisen aineen sisältämän hapen, määrä tulee tietysti saada mahdollisimman vähäiseksi. Tämä saadaan aikaan tunnettuun tapaan vesihöyryn avulla tai painetta käyttämällä, kuten mainitaan muun muassa jo mainitussa James P. Caseyn teoksessa, s. 213, jossa kuvataan lisäksi, sivuil- · 5 93746 la 219-229, laitteita, erityisesti paineenkestäviä laitteita, jotka soveltuvat CTMP-massojen valmistukseen.

Käytetty sulfiittimäärä on sama, jota tavallisesti käytetään menetelmissä, joihin keksintö ei sisälly, ja jotka tunnetaan sopiviksi CTMP-massojen valmistukseen. Se on siten noin 0,Ι-ΙΟ %, useimmiten 1-6 % S02:na ilmaistuna. Sulfiittina voidaan käyttää natriumsulfiittia, natriumbisulfiittia tai rikkidioksidin ja natriumhydroksidin seosta.

Keksinnön mukainen keitto voidaan suorittaa ennen kuidutusta tai mekaanista jauhamista, sen aikana tai sen jälkeen.

Esimerkiksi keksinnön mukainen lignoselluloosapitoisen lähtöaineen, kuten puuhakkeen, keitto voi edeltää mekaanista kuidutusta, joka jatkaa alkanutta vaikutusta tai joka suoritetaan alhaisessa lämpötilassa ilmakehänpaineessa.

Puuhake voidaan esimerkiksi kylmäkyllästää tunnettuun tapaan jollakin keksinnön suorittamiseen tarvittavien reagenssien vesiliuoksella ja keittää sitten keksinnön mukaisesti ja lopuksi kuiduttaa kuten edellisessä kappaleessa mainittiin.

Keksinnön mukainen keitto voidaan esimerkiksi aloittaa mekaanisessa kuidutinlaitteessa tai jauhimessa, johon syötetään lignoselluloosapitoista lähtöainetta, esimerkiksi puu-haketta, tai jo kuiduttamalla hierteeksi valmistettua ainetta, minkä jälkeen se suoritetaan loppuun, mikäli tarve vaatii .

Keksinnön mukainen keitto voidaan esimerkiksi suorittaa mas-salle lignoselluloosapitoisen lähtöaineen, esimerkiksi puu-hakkeen, kuidutuksen-jauhamisen jälkeen.

Massan sakeus, lignoselluloosapitoisen aineen painoprosentti kuiva-aineena laskettuna seoksessa, ei ole kriittinen tekijä keksinnön suorituksen kannalta. Käytännössä ja käyttöön j • · 6 93746 otettujen suoritustapojen mukaan se on noin 5-50 %, yleensä 5-25 % kysymyksen ollessa jo kuidutetusta aineesta.

Keksinnön mukaisen keiton kestoaika riippuu muista suoritus-parametreistä, käytettävä laitetyyppi mukaanlukien. Useimmiten se ei ylitä 1 tuntia ja on yleensä muutamasta kymmenestä sekunnista 30 minuuttiin.

Keksinnön mukaiseen menetelmään kuuluva edellä sanotun mukaan valmistetun massan valkaisu voi käsittää massan pesun sulfiitti-ionien ja pelkistimen poistamiseksi siitä mahdollisimman hyvin ja tämän pestyn massan saattamisen alttiiksi vetyper-oksidille alkalisessa vesiväliaineessa.

Etu, joka keksinnöllä saavutetaan, valkaisun paraneminen jopa korkeaan valkoisuusasteeseen, tulee näin todetuksi.

Pesu suoritetaan tunnettuun tapaan esimerkiksi toistettuna tai ei toistettuna sarjana massan laimennuksia vedellä ja sen väkevöimisiä uudelleen puristamalla tai suodattamalla.

Viitattakoon esimerkiksi artikkeliin H. Kruger, H.U. Suss -Tappi, 1982, International Sulfite Pulping Conference, Toronto, 20.-22. lokakuuta 1982, 143-148, tämän pesun merkityksen arvioimiseksi.

Valkaiseminen suoritetaan esimerkiksi käyttämällä vetyperoksidia noin 0,5-10 %, mieluiten 2-6 %, sekä noin 1-6 % nat-riumsilikaattiliuosta, jonka tiheys on 1,33, pH:n ollessa noin 9-11, 40-100°C:n lämpötilassa, noin 0,5-2 tunnin viipymisajal-la ja 10-30 %:n sakeudessa. Valkaisuliuos voi sisältää sellai-·' siä lisäaineita kuten pääasiassa yhtä tai useampaa kompleksin- muodostus- tai sekvestrausainetta, kuten esimerkiksi dietylee-nitriamiinipentaetikkahappoa ja etyleenidiamiinitetraetikka-happoa natriumsuoloina, määrän ollessa yleensä noin 0,1-1 %. Valkaistavaa massaa voidaan vielä ennen valkaisua käsitellä 7 93746 laadultaan ja määrältään edellämainitunlaisi1la kompleksinmuo-dostus- tai sekvestrausainei1la, lämpötilassa, joka on 20-100° C, mieluummin 50-100°C, mieluiten 50-95°C, jottei jouduta työskentelemään paineessa, säilyttäen riittävän nopean komp-leksoitumis- tai sekvestrausajan, noin 5-30 %:n sakeudessa viipymisaikojen voidessa vaihdella noin 5 minuutista 2 tuntiin, minkä jälkeen mieluiten suoritetaan pesu, esimerkiksi puristamalla.

Keksinnön mukaista keittoa voi itseään edeltää lignoselluloo-sapitoisen aineen käsittely jollakin kompleksinmuodostus- tai sekvestrausaineella, joka on edellä kuvattua tyyppiä. Sakeus voi tällöin olla noin 5-50 % olematta yleensä suurempi kuin noin 25-30 %, kun käsitellylle aineelle on etukäteen suoritettu mekaaninen kuidutus. Tällainen käsittely lisää omalta osaltaan vielä keksinnölle ominaista vaikutusta valkaisun jälkeen saatavaan vaikoisuusasteeseen ja vetyperoksidin vaikutus-tehoon .

Lignoselluloosapitoinen aine voidaan vielä saattaa kosketukseen kompleksinmuodostus- tai sekvestrausaineen kanssa keksinnön mukaisen keiton aikana.

Seuraavien esimerkkien, jotka esitetään keksintöä valaisevina, mutta ei sitä rajoittavina, perusteella voidaan arvioida kek-.. sintöä ja sen tuomia etuja.

Näissä esimerkeissä: - määrät on ilmaistu painoprosentteina 1ignoselluloosapitoisen aineen kuivapainosta, jollei muuta mainita tai muuten ole ilmeistä , - kun ennen keittoa suoritetaan käsittely jollakin kompleksinmuodostus- tai sekvestrausaineella, mitä nimitetään sekvest-rauskäsittelyksi, se suoritetaan, jollei poikkeusta täsmennetä , 90°C:ssa 15 minuutin viipymisajalla 10 %:n sakeudessa 0,5 %:lla vesiliuosta, jossa on 40 paino-% dietyleenitriamii-nipentaetikkahapon, joka on ilmaistu lyhenteellä DTPA, nat-riumsuolaa, 8 93746 - keittoväliaineen alku-pH riippuen sulfiitin ja pelkistimen sisältävästä kyllästysvesiliuoksesta ja tarpeen vaatiessa sen pH:sta, on 7-12,5, - natriumboorihydridinä käytetään BOROL -nimistä ainetta ja määrä on tässä selityksessä mainittu, - silikaatilla tarkoitetaan natriumsilikaatin vesiliuosta, jonka tiheys on 1,33, - valkoisuusaste mitataan (457 nm) ELREPHO-tyyppiä olevalla spektrofotometri1lä, jota valmistaa KARL ZEISS.

Esimerkki___1

Kuidutettua havupuuhaketta, jonka valkoisuusaste on 53,7 %, keitetään autoklaavissa kyllästetyssä vesihöyrynpaineessa 120°C:ssa 0,5 tunnin ajan, 20 %:n sakeudessa, käyttäen yhdessä 5,9 % natriumsulfiittia Na^SO^, 2,5 % natriumhydrosulfiittia ja 2 % natriumhydroksidia.

Keittoa seuraa pesu vedellä sulfiitti-ionien ja pelkistimen poistamiseksi. Saatu CTMP-massa valkaistaan sitten 90°C:ssa 2 tunnin viipymisajalla, 20 %:n sakeudessa, 5 %:lla vetyperoksidia , 2 %:lla natriumhydroksidia, 4 %:lla silikaattia ja 0,5 %:1la DTPA:a.

Tällä tavoin saatu valkoisuusaste on 82,8 %.

Menettelemällä edellä mainitulla tavalla lukuunottamatta keit toa, joka suoritetaan vertailun vuoksi ilman hydrosulfiittia, käyttäen natriumbisulfiittia 5 % ja NaOH:a 1,2 % eli SO^/NaOH -suhdetta, joka katsotaan käytännössä optimaaliseksi tällaisessa tapauksessa, saavutettu valkoisuusaste on vain 81 %, samalla kun lisäksi kulutetaan 1,05 kertaa enemmän H^O^ra-

Esimerkki 2

Samalle 1ignoselluloosapitoiselle lähtöaineelle kuin esimerkissä 1 suoritetaan sekvestrauskäsittely ja sitten pesu vedellä. Sitten sitä käsitellään kuten esimerkissä 1.

Lopuksi saatu valkoisuusaste on 83,3 %, kun keitto, joka suo- 9 93746 uitetaan ennen valkaisua, käsittää hydrosulfiitin ja sulfiitin yhteisvaikutuksen. Se on vain 81 %, kun käytetään esimerkissä 1 määriteltyjä vertailukokeessa käytettyjä keitto-olosuhteita ja lisäksi H^O^zn kulutus on 1,12-kertainen.

Esimerkki 3

Esimerkki 2 toistetaan käsittelemällä massaa yhdessä hydrosul-tiiilla ja sulfiitilla, mutta keittolämpötila on 120 C:n sijasta 140°C.

Tällä tavoin saatu valkoisuusaste on edelleen korkea eli 82,6 %.

Esimerkki 4

Esimerkin 1 mukaiselle 1ignoselluloosapitoiselle lähtöaineelle suoritetaan peräjälkeen sekvestrauskäsittely, vesipesu, keitto, joka suoritetaan kyllästetyssä vesihöyrypaineessa 120°C:ssa 0,5 tunnin viipymisajalla, 20 %:n sakeudessa, käyt-täen yhtäaikaa 1,5 % BOROLIA ja 5,9 % natriumsulfiittia, ja lopuksi pesu vedellä sulfiitin ja pelkistimen poistamiseksi. Saatu CTMP-massa valkaistaan sitten kuten hydrosulfiitin ja sulfiitin yhteisvaikutuksen jälkeen esimerkissä 1.

Tällöin saatu valkoisuusaste on 84,5 %.

'· Se on vielä 82 %, kun valkaisua muutetaan H^O^cn, NaOH:n ja silikaatin osalta, joiden määrät ovat nyt vastaavasti 2 %, 1 % ja 3 %.

Esimerkki 5

.......... Q

Esimerkkiä 4 muutetaan siten, että BOROLIN määrä muuttuu 1,5 %:sta 1 %:ksi ja että natriumbisulfiitilla, jota käytetään 5 %, korvataan natriumsulfiitti.

Saatu CTMP-massa valkaistaan kuten hydrosulfiitin ja sulfiitin yhteisvaikutuksen jälkeen esimerkissä 1. Saavutettu valkoisuusaste on valkaisun jälkeen 82,7 %.

10 93746

Esimerkki 6

O

Esimerkki 5 toistetaan, mutta käyttäen 3 % BOROLIA 1 %:n sijasta. Valkoisuusaste on tällöin 83,8 %.

Esimerkki 7 250 kg/h kuidutettua havupuuhaketta käsitellään kompleksointi- käsittelyllä 90°C:ssa 0,5 %:lla DTPA:a, 40 %:n sakeudessa, pestään sitten puristamalla ja keitetään autoklaavissa kylläs- © tetyssä vesihöyrynpaineessa käyttämällä yhdessä 1,5 % BOROLIA ja 2,5 % natriumbisulfiittia, joka on neutraloitu natriumhyd-roksidilla. Keittäminen aloitetaan 140°C:n lämpötilassa 5 minuutin ajan ja sitten sitä jatketaan 100°C:ssa 1 tunnin ajan. Vesipesun jälkeen, joka suoritetaan sulfiitti-ionien ja pel-kistimen poistamiseksi, saatu CTMP-massa valkaistaan 28 %:n sakeudessa, 80°C:ssa 1 tunnin viipymisajalla, käyttäen 5,1 % ^2^2:a’ ^ ^ NaOHra, 4 % silikaattia ja 0,5 % DTPA:a.

Kun massa on jauhettu levyjauhimessa ja lajiteltu, saadun CTMP-massan valkoisuusaste on 80 %. Vetolujuus eli katkeamis-pituus on metreinä 3 835.

Toistamalla edellä kuvattu menettelytapa, mutta jättämällä g) pois BOROL , valkoisuusaste on enää vain 77 %, käyttämällä kuitenkin 5,4 % H^O^ia ja katkeamispituus on 3 290 m.

Lähtöhakkeen valkoisuusaste on ilman mitään kemiallista rea-genssia suoritetun kuidutus-jauhatuksen jälkeen 55,5 % ja katkeamispituus 2 755 m.

Esimerkki 8

Kun keksinnön mukainen menetelmä toistetaan sellaisena kuin se on kuvattu esimerkissä 7, mutta niin, että keksinnön mukainen keitto suoritetaan käyttäen yhdessä 2,5 % natriumhydrosulfiit-tia ja 5 % natriumbisulfiittia, joka on neutraloitu NaOHrlla, ja 1 % NaOH:a, CTMP-massan, joka on valkaistu kuten esimerkissä 7, mutta käyttäen vain 4,7 % H^ra, valkoisuusaste on 78,5 % ja katkeamispituus 3 525 m.

11 93746

Esimerkki......9

Samalle lignoselluloosapitoiselle lähtöaineelle kuin esimerkissä 1 suoritetaan sekvestrauskäsitely ja sitten pesu vedellä. Sitten sitä keitetään keksinnön mukaisesti 120°C:ssa 0,5 tuntia, 20 %:n sakeudessa, käyttäen yhtäaikaa 1 % tioureadiok-sidia ja 5,9 % natriumsulfiittia.

Keiton jälkeen suoritetaan vesipesu sulfiitti-ionien ja pel-kistimen poistamiseksi. Saatu pesty massa valkaistaan sitten kuten hydrosulfiitin ja sulfiitin yhteisvaikutuksen jälkeen esimerkissä 1, 90°C:ssa 2 tunnin viipymisajalla, 20 %:n sakeudessa, käyttäen 5 % :a, 2 % natriumhydroksidia, 4 % sili kaattia ja 0,5 % DTPA:a.

Tällä tavoin saavutettu valkoisuusaste on 83,5 %.

Es ime r k k i_ _ 10

Kuidutettua lehtipuuhaketta, jonka valkoisuusaste on 59,9 %, keitetään autoklaavissa kyllästetyssä vesihöyrypaineessa 120°C:ssa 0,5 tuntia, 20 %:n sakeudessa, käyttäen yhdessä O) 1,5 % BOROLIA ja 5,9 % natriumsulfiittia, jonka jälkeen se pestään vedellä sulfiitin ja pelkistimen poistamiseksi. Saatu pesty massa valkaistaan sitten 90°C:ssa 2 tunnin viipymisajal-la 20 %:n sakeudessa käyttäen 5 % 4 % silikaattia ja 0,5 % DTPA:a.

Saavutettu valkoisuusaste on 86,6 %.

Menettelemällä kuten edellä lukuunottamatta keittoa, joka suo- © ritetaan vertailun vuoksi ilman BOROLIA , saavutettu valkoisuusaste on enää vain 84,1 % samalla kun h^O^ia kuluu 1,05 kertaa enemmän.

Esimerkki 11 250 kg/h havupuuhaketta, joka on kuidutettu, käsitellään impregnoimalla se 0,5 %:lla DTPA:a 90°C:ssa 20 %:n sakeudessa, pestään peräkkäisillä vedellä laimennuksilla ja puristamisilla 12 93746 ja keitetään sitten kyllästetyssä vesihöyrypaineessa 120°C:ssa massan ollessa noin 30 sekunnin ajan mekaanisessa kuiduttimes-sa 28 %:n sakeudessa, käyttämällä yhdessä 1,5 % BOROLIA ja 3 % SC>2 : a sekoitettuna na t r iumhyd roks id i i n , niin että pH on 8,4, jatkaen käsittelyä 100°C:ssa 30 minuutin ajan. Massa, joka pestään keiton jälkeen vedellä peräjälkeen suoritetuilla laimennuksilla ja puristuksilla sulfiitti-ionien ja pelkistimen poistamiseksi, valkaistaan lopuksi 80°C:ssa 2 tunnin viipy-misajalla 26,5 %:n sakeudessa 5,2 %:lla H^O^ra, 2 %:lla NaOH:a, 4 %:lla silikaattia ja 0,5 %:lla DTPA:a.

Levyjauhimessa suoritetun jauhatuksen ja lajittelun jälkeen pestyn valkaistun massan valkoisuusaste on 83,6 %.

©

Kun menetellään kuten edellä, mutta jätetään BOROL pois, valkaistun massan valkoisuusaste on enää vain 80,1 %, kun kuitenkin kuluu 1,05 kertaa enemmän.

Esimerkkil2

Toimitaan kuten esimerkissä 11, mutta lähdetään lehtipuuhak- keesta ja suoritetaan keitto kyllästetyssä vesihöyrypaineessa © käyttäen yhdessä BOROLIN kanssa 2,45 % SC^ia sekoitettuna natriumhydroksidiin, jolloin pH on 11,5.

Saadun valkaistun massan valkoisuusaste on 87,3 %, katkeamis-pituus metreinä 3 235 ja repäisyindeksi 352.

©

Kun menetellään kuten edellä, mutta käyttämättä BOROLIA , valkoisuusaste on enää vain 86 %, katkeamispituus metreinä on vain 2 885 m ja repäisyindeksi 310, jauhatusasteen ollessa sama .

Esimerkki 13

Toistetaan esimerkki 4 kuidutetulle havupuuhakkeelle, jonka valkoisuusaste on 62 %, paitsi että sekvestrauskäsittelyä ei suoriteta ennen keittoa, vaan keitto suoritetaan käyttäen sul- 6) fiitin ja BOROLIN0^ lisäksi 0,5 % DTPA:a.

13 93746

Saadun valkaistun massan valkoisuusaste on 86 %, kun se sensijaan on vain 84 %, kun menetellään kuten edellä, mutta käyttämättä BOROLIA^.

Esimerkki 14

Kun havupuuhaketta on esikuumennettu vesihöyryllä, se impregnoidaan, upottamalla ja valuttamalla, samanaikaisesti 3 %:Ha natriumsulfiittia, 3 %:lla natriumbisulfiittia, 1,5 %:Ha bo-

Oj ROLIA , 0,5 %:1la DTPAra ja keitetään autoklaavissa kyllästetyssä vesihöyrypaineessa 4 minuuttia 190°C:ssa ennen kuin sille suoritetaan mekaaninen kuidutus poistamalla se äkkiä autoklaavista suulakkeen läpi ja jauhamalla levyjauhimessa.

Tällä tavoin saatu massa valkaistaan, kun se on pesty sulfii-tin poistamiseksi, 90°C:ssa 2 tunnin viipymisajalla 20 %:n sa-keudessa 5 %:lla 2 %:lla natriumhydroksidia, 4 %:lla silikaattia ja 0,5 %:lla DTPAra.

Tällä tavoin lopuksi saadun massan valkoisuusaste on 71 %·> kun • * 5 6 % sensijaan jauhetun lähtöhakkeen valkoisuusaste oli vain © aa-

Kun menetellään kuten edellä, mutta käyttämättä BOROLIA ·> s vutettu valkoisuusaste on vain 66 % ja katkeamispituus metr nä pienempi» 3 755’ kun se edellä oli 3 900, repäisyindeks pysyessä käytännöllisesti katsoen muuttumattomana- _lka i 5 tuj a

Keksinnön akulla voidaan ei ainoastaan valmistaa va ..- hyvin na- CTMP-massoja» joiden valkoisuusaste on korkea, yht: vaan vupuusta kuin lehtipuusta pienellä H^rn kulutukset *’aniset myös säilyttää tavanomaisten valkaistujen massojen ominaisuudet ja jopa parantaa niitä.

Claims

93746
1. Menetelmä valkaistun kemitermomekaanisen massan valmistamiseksi, tunnettu siitä, että (a) suoritetaan lignosellu-loosa-aineelle, josta massa valmistetaan, jauhatus tai mekaaninen kuidutus sekä keitto, joka tapahtuu ennen mainittua jauhatusta tai kuidutusta, sen aikana tai sen jälkeen ja jossa sulfiitin ja pelkistimenä toimivan natriumboorihydri-din annetaan vaikuttaa samanaikaisesti pH:ssa, jonka lähtöarvo on välillä 8-12,5, lämpötilassa, joka on 100°C tai sitä korkeampi, kyllästetyn höyryn paineessa siten, että saadaan kemitermomekaanista massaa saannolla, joka saadun massan ja lähtöaineen muodostavan lignoselluloosa-aineen kuivapainoista laskettuna on suurempi kuin 85 %, ja (b) valkaistaan saatu massa vetyperoksidilla alkalisessa väliaineessa.
2. Patenttivaatimuksen l mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että natriumboorihydridiä käytetään 0,01-0,5 % laskettuna kuivan lignoselluloosa-aineen painosta.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että keittolämpötila ei ylitä 200°C:a.
4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että keittolämpötila on 120-160°C. * · « • 5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sulfiitti on natriumsulfiitti, natrium-bisulfiitti tai rikkidioksidin ja natriumhydroksidin seos ja että sulfiitin määrä rikkidioksidina ilmaistuna on 0,1-10 % kuivan lignoselluloosa-aineen painosta. • « .· 6. Jonkin patenttivaatimuksista 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lignoselluloosapitoinen aine käsitellään jollakin kompleksinmuodostus- tai sekvestrausaineella ennen keittoa tai keiton aikana. 1 Jonkin patenttivaatimuksista 1-6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lignoselluloosapitoinen aine käsitel- 93746 lään dietyleenitriamiinipentaetikkahapon natriumsuolalla ennen keittoa tai keiton aikana.
8. Jonkin patenttivaatimuksista 1-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vetyperoksidia käytetään pH:ssa, joka on välillä n. 9-11.
9. Jonkin patenttivaatimuksista 1-8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vetyperoksidia käytetään 2-6 % laskettuna kuivan lignoselluloosa-aineen painosta.