NO117436B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte ved fremstilling av cellulose.

Denne oppfinnelse angår utvinning av

cellulose av treflis og andre råcellulose-fiberholdige materialer, og vedrører spe-sielt forbehandling av cellulosematerialet med svovelvannstoff, fulgt av en behandling med alkalisk kokevæske for å løse ut lignin-, harpiks- og andre uønskede bestanddeler fra råcellulosematerialet.

Ved oppfinnelsen oppnås et øket utbytte av høyverdig cellulose fra en gitt mengde råmateriale og dette en cellulose som har en tydelig øket viskositet fordi fibrene er blitt mindre degradert under fri-gjøringsbehandlingen. Ved oppfinnelsen oppnås det videre en cellulose av kraft-typen som gir et papir som har øket false-tall, målt ved Schopper bretteprøven.

I den vanlige kraftprosess blir treflis

eller annet egnet råmateriale kokt i en alkalisk kokevæske som inneholder både natriumsulfid og kaustisk soda som hoved-sakelig aktive bestanddeler, som fra treflisen løser ut de ligninholdige-, harpiks-holdige eller andre inkrusterende bestanddeler. Denne fremgangsmåte har riktig-nok vist seg overordentlig fordelaktig og har fått omfattende anvendelse, men det har vist seg at den derved erholdte masse har visse begrensninger med hensyn til fysiske og kjemiske egenskaper, hvilke begrensninger kan overvinnes ved hjelp av den foreliggende oppfinnelse.

Det viste seg at hvis treflis eller annet

råcellulosemateriale behandles med svovelvannstoff i fravær av vann (bortsett fra den fuktighet som naturlig er tilstede i flisen) før det kokes i vandig kraftvæske,

vil den erholdte masse ha bedre fysiske og kjemiske egenskaper i flere henseender. Behandlingen med svovelvannstoff skjer best ved at man anbringer flisen i en vanlig koker, deretter leder inn svovelvannstoff under trykk i kokeren og så opprett-holder svovelvannstofftrykket en kort tid, for å impregnere flisen med gassen.

Den foreliggende oppfinnelse kan an-vendes på en hvilken som helst av de vanlige råcellulosematerialer, både når det gjelder hårdt og mykt tre, som bjerk, lønn, bøk, furu, gran og liknende.

Svovelvannstoffets trykk under impregneringen kan varieres fra 1,6 til 14 kg/cm<2>. Temperaturen under impregneringen er ikke kritisk og kan varieres vidt-gående fra romtemperatur opp til ca. 150° C. Impregneringen av flisen med gassen og gassens etterfølgende reaksjon med flisen skjer imidlertid så hurtig ved romtemperatur at det ikke er noen særlig fordel ved å anvende høyere temperatur.

Den tid som behøves for tilfredsstil-lende behandling av treflisen med svovelvannstoff er heller ikke kritisk. Gode re-sultater kan fås ved så korte behandlings-tider som 5 minutter. Man kan fortsette behandlingen i ca. 5—20 minutter, mens fortsettelse av behandlingen i lengere tidsrom ikke synes å være særlig verdifull, selv om en liten forbedring av den ende-lige masses egenskaper kan iakttas, hvis behandlingen fortsettes i lengere tid.

Etter den ovenfor beskrevne forbe-handing med svovelvannstoff eller natriumsulfid i den ønskede tidslengde blir trykket i kokeren avlastet. Deretter ledes i det inn en vanlig kraft-kokelut, som for- j trinsyis kan være opphetet til 38—93° C, og det kokes. Væsken kan hensiktsmessig inneholde fra 10 pst. til 30 pst. totalekvi-valent Na20, basert på trevekten, i form av hvitlut og kan ha en sulfiditet av fra ca. 25 til ca. 45 pst. Forholdet mellom væske og den opprinnelige helt tørre trevekt kan variere fra 2:1, opp til 5 : 1, og den maksi-male temperatur kan variere fra ca. 150 til ca. 190° C, selv om temperaturer på ca. 163 —182° foretrekkes. Koketiden avhenger na-turligvis av hvor sterk kokegrad man øn-sker, men vil normalt være mellom ca. 1 og ca. 4 timer etter at den ønskede temperatur er nådd. Det kan behøves fra 1 til 3 timer for å nå den ønskede temperatur, alt etter vedkommende spesielle temperatur og hvorvidt væsken er blitt foropphetet eller ikke.

Den masse som fås ved fremgangsmå-ten i henhold til den foreliggende oppfinnelse utmerker seg ved en bemerkelses-verdig viskositet sammenlkinet med masse fremstilt av samme slags flis, som er blitt kokt i omtrent samme grad, men uten forbehandling, hvor den førstnevnte i enkelte tilfeller utgjør så meget som 185 pst. av den sistnevnte. Dessuten blir masseutbyt-tet større, og også avslitningsstyrken og Schopperbrettestyrken er øket.

Det følgende spesifikke eksempel be-lyser oppfinnelsen nærmere.

Eksempel:

Det ble anvendt flis, som var kuttet på en vanlig flishugger av mykt tre fra det nordvestlige U.S.A., stort sett bare gran og furu. I en laboratoriekoker med ruminn-hold ca, 28 liter ble det anbrakt flis i en mengde som svarte til 0,45 kg absolutt tørt tre. Lokket ble skrudd fast og kokeren ble tilført komprimert svovelvannstoff gjen- nom et rør i lokket inntil trykket i kokeren var 12,25 kg/cm<2>, og dette trykk ble opp-rettholdt i 10 minutter.

Etter denne 10 minutters periode ble trykket avlastet til null, og det ble innført tilstrekkelig kraftkokevæske, som var for-varmet til 65° C, til at forholdet mellom denne væske og den opprinnelige helt tørr-tenkte tremengde var 3,5 : 1, Kraftkoke-væsken inneholdt 20,0 pst. total-ekvivalent Na20 i form av hvitlut og hadde 35,3 pst. sulfiditet.

Så ble kokeren lukket helt, sirkula-sjonspumpen satt igang og kokevæsken ble opphetet til 170° i løpet av 1 time og 45 minutter og deretter holdt på 170° i 2 timer og 35 minutter, slik at koketiden ialt, bortsett fra for-opphetningstiden var 4i/j time.

Etter avslutningen av koket ble massen blåst ut i en beholder som inneholdt vann. Derpå ble massen silt for å skille god masse fra det ikke kokte (som i nedenstående ta-bell kalles «frasilt»). Mengden av godt og

av frasilt stoff ble målt. Den gode masses

kvalitet ble undersøkt på den i tabellen angitte måte.

For sammenlikning ble det utført et annet kok på samme måte, men uten forbehandling, og tiden for maksimal temperatur ble forandret slik at man fikk omtrent den samme grad av koking. Tabellen viser sammenlikningsdataene. Tabellen viser, at når flisen ble forbe-handlet med svovelvannstoffgass oppnådde man en meget forbedret viskositet, en liten forbedring i Schopper-bretteprøven, litt bedre utbytte, og bare små forandringer i de øvrige tests. Viskositetsprøven anses vanlig som den beste enkeltprøve på even-tuell beskadigelse av fibrene, slik at jo større viskositetsverdien er, desto mindre er fibrene blitt skadd under behandlingen; den store viskositetsøkning antyder derfor I at fibrene er blitt mindre angrepet.

Claims (1)

1. Fremgangsmåte ved fremstilling av cellulose av treflis i hvilken flisen impreg-neres med svovelvannstoff og deretter behandles i en alkalisk oppløsning som inneholder natriumsulfid og kaustisk soda, karakterisert ved, at impregneringen med

   svovelvannstoff utføres ved et trykk av 1,6—14 kg/cm<2> uten at det tilsettes vann og fortrinnsvis ved romtemperatur og i et tidsrom av 5—20 minutter.