NO119825B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte til blekning av masser

av vegetabilske fibre.

Den foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte til blekning eller a.vfargning av masser av vegetabilske fibre - særlig av tre eller andre planter som siv-planter nuv. - som hovedsakelig, men ikke ute-lukkende, tjener til fremstilling av papir. Oppfinnelsen gjelder frem-for alt blekning av masser av såkalt halvkjemisk type»

Det er kjent at fibermassene når de skal anvendes til fremstilling av hvitt eller tilnærmelsesvis hvitt papir, behover en avfargnings-prosess som i almindelighet betegnes som blekning. Oppfinnelsen finner særlig fordelaktig anvendelse på området blekning av halvkjemiske masser, der som bekjent representerer og markedsføres som et mellemprcdukt av hoy kommersiell verdi og basert på relativt billige råmaterialer eller stoffer, da de utmerker seg ved stort utbytte ved omdannelsen av tre til masse (i almindelighet over 70 Halvkjemiske masser kan også fremstilles av tresorter av ringere kvalitet og egner seg for mange fordelaktige anvendelsesformål, f.eks. for fremstilling av spesielle papirsorter, som bærer for bestroket papir, såkalt ha.lvtran sparen t papir m.v., eventuelt idet de på passende måte blandes med andre slags masser.

Imidlertid er halvkjemiske masser fra et bkcnomisk synspunkt ikke særlig egnet for fremstilling av hovedsakelig hvitt papir ell er kartong, da disse produkter krever anvendelsen av kostbare og/eller store mengder av reagenser for blekning" efter de kjente metoder. Således kan blekning av halvkjemiske masser som bekjent skje ved midler som bevirker delvis odeleggelse av ligninet (blekeprcsesser med klor eller lignende stoffer), men som betraktelig reduserer utbyttet ved omdannelsen av tre til bleket ma.sse, eller med andre blekemidler med oksiderende virkning som f.eks. hydrogen -peroksyd og eventuelt natrium-hydrosulfitt eller sinkhydrosulfitt eller andre midler som ikke ode-legger ligninet.

Ved anvendelsen av disse sistnevnte reagenser blir omkostningene for store i forhold til produktets handelsverdi.

Oppfinnelsen beror på den betraktning at omkostningene ved anvendelse av reagenser som bare arbeider på oksyderende vei, (d.v.s. slike reagenser som anvendes for å gi et hbyt utbytte av omdannelsen av massene) i hcy grad er avhengig av tettheten av massene under bleke-behandlingen, fordåvidt som det relative forbruk av reagensene avtar med ckende tetthet av massene.

På den annen side blir prosessene til blekning av halvkjemiske masser med hydrcgenperoksyd i almindelighet gjennemfort ved masser med hoyst 12 - 15 i"og ofte også meget lavere torrstof f inr.hcld. Det med-forer uvegerlig et prohibitivt hbyt forbruk av reagenser ved den industrielle utnyttelse av disse blekede masser. Forsok på å arbeide med masser av hby tetthet, f. eks. med et torrstof f innhold av ca. 25 - 30$, har ikke muliggjort tilstrekkelig og jevn fordeling av vedkommende reagenser på de enkelte partikler og fibre i masser med så. hby tetthet.

I praksis består disse masser av småklumper, stykker og agglomerater i forskjellig størrelsesorden med stort sett fiberformig struktur, som er istand til å oppta store mengder vann. F.eks. kan man anta at der ved en blot masse med et torrstoffinnhold av 25 - 30 $ vil inntre absorbsjon av praktisk talt alt vannet, og at massen får karakteren av et heterogent og uregelmessig formet agglomerat som er meget vått og praktisk talt ikke flytende, mens'klumpene ved et torrstoffinnhold av 5 - 8 io blir holdt i suspensjon og materialet tydelig er flytende. Under disse betingelser vilde det være mulig med et godt resultat å gjennemfbre en tlekeprosess med opplbsninger av hydrogenperoksyd , da den store forhåndenværende væskemengde sikrer a.t reagensene blir godt fordelt og når alle partikler og fibre av veden, men dette forutsetter at man arbeider under betingelser som ikke kan aksepteres fra et bkor.omisk synspunkt, på grunn av den store mengde av reagenser som be-hbves i forhold til det blekede sluttprodukt.

Sbkerne har funnet at det under anvendelse av hydrogenperoksyd-holdig flytende blekemiddel er mulig å. oppnå blekning med tilstrekkelig jevnhet,- god blekningsgrad og stabilitet med hensyn til avsetnings-mulighetene for produktet ved masser med hcyt torrstoffinnhold (over 30 $>, gjerne ca. 40 $ eller mer), nemlig hvis det i massen inneholdte vanr. er praktisk talt fullstendig absorbert og immobilisert i en våt, klumpholdig masse, på betingelse av .at man under blandingen av massen cg reagensene overholder folgende betingelser: at den våte masse oppdeles i meget fine deler, praktisk talt i enkeltfibre eller små agglomerater av fibre ;

at det flytende blekemiddel tilsettes i hovedsakelig forstovet tilstand,

at de nevnte partikler av den våte masse og det forstovede blekemiddel i en tilstand av gjensidig spredning og suspensjon sammenfores i et gassfylt rom, og

at der i dette gassfylte rom, hvor de nevnte partikler og det forstovede blekemiddel dispergeres, utoves en intens og kraftig mek6.nisk. virkning, hvorved materialene blir grundig og vold-somt bearbeidet.

Ved overholdelse av disse betingelser kunde det fastslås at reagensene er istand til å innvirke på ethvert punkt av den våte fiber-aktige me.sse cg å bevirke den cnskede jevne blekning selv om de nevnte betingelser bare foreligger i kort tid, f.eks, noen få sekunder eller brokdeler a.v sekunder. Blekeprosessen kan så. fullfores i lbpet av en oppholdstid på flere timer i et bleketåin, f.eks. i et reaksjonstårn, uten at jevnheten av virkningen derved fora.ndres.

Det kan nevnes at det i og for seg er tidligere kjent med sikte på god utnyttelse av blekemiddelet å sette dette i findelt form til oppkonsentrert og oppdelt masse i et behandlingskammer og la reaksjonen fullfores i et særskilt blekekammer. Likeledes er det fra svensk patentskrift nr. 82.002 kjent ved en ett-trirms blekeprosess å bringe oppkonsentrert og findelt masse svevende i en gassatmosfære i kontakt med blekemiddel under anvendelse av roterende omhvii'vlingsorganer0

Ved denne kjente utforelse er disse organer utformet som skruevinger montert på en horisontal aksel i behandlingskammeret , og transporten skjer aksialt gjennem dette, noe som her kan være tilfredsstil]ende fordi det anvendte blekemiddel er klor, altså ga.ssformig, mens den kjente utforelse ikke vilde kunne gi den onskede intime kontakt i til-fellet av et flytende blekemiddel,,

Fremgangsmåten ifblge oppfinnelsen er i forste rekkekarakterisert vedat den oppkcnsentrerte masse og det flytende belekemiddel i behandlingskammeret utsettes for virkningen av hurtigroterende slagorganer, som foruten å bevirke findeling og omhvirvling av massen pisker opp blekemiddelet til tåkeform og samtidig ved sentrifugalvirkning frembringer en luftstrom hvori de ved omhvirvlingen suspenderte massepartikler og blekemiddelet avgis til blekerommet.

På denne måte blir peroksydcpplbsningen ved å forstoves til tåkeform og innvirke på massen i findelt tilstand bragt til innvirkning på massen allerede fra det oyeblikk av da findelingen skjer, samtidig som de hurtigroterende slagorganer som benyttes for omhvirvlingen, selv over en piskevirkning på blekemiddelet for dannelse av massen, og man også på effektiv måte utnytter rotasjonen til ved sentrifugalvirkning å frembringe den nodvendige bærende luftstrom for transporten gjennem behandlingskammeret og videre til blekerommet.

For å vedlikeholde en tilstrekkelig bærende luftstrom og samtidig også ta best mulig vare på reagensene blir i det minste en del av de til avlopet avgitte gassformede substanser med suspenderte reagenser hensiktsmessig igjen ledet tilbake til behandlingskammeret sammen med innføringen av ny masse.

Hensiktsmessig innforer man damp i behandlingskammeret for å regulere temperaturen av den til blekerommet avgitte masse, en tempera-tur som er funnet å burde ligge mellem 30 og 80° C, fortinnsvis på ca.

45° C

Fremgangsmåten ifolge oppfinnelsen kan hensiktsmessig gjennem-fbres i et anlegg som vil bli beskrevet i det fblgende under henvisning til tegningen, som viser anlegget skjematisk.

Den rå masse, fordelt i en vannstrbm, tilfores fra en egnet kanal eller ledning 10, resp. ved hjelp av kjente fremdriftsorganer, f.eks. en transportskrue, og innfores i en presse 11, f.eks. en presse med kontinuerlig roterende skiver, hvor dens tetthet bringes på den onskede verdi. Den således komprimerte masse blir i form av store klumper og våte stykker, fortrinnsvis ved fall, ledet inn i en hovedsakelig vertikal ledning 12 ved inngangen til en findelings-, forstovnings- cg homogeniseringsinnretning 14, som omfatter et sentrifugal-skovlhjul og en maleinnretning, begge drevet av en motor 15 og anordnet i et lukket behandlingsrom, hvori der gjennem egnede tilslutninger 16, 17 tilfores flytende reagenser - inneholdende hydrogen-peroksyd - og damp>. I det nevnte lukkede kammer etableres de nevnte kritiske og nød-vendige betingelser under hvilke den ovennevnte virkning i henhold til oppfinnelsen blir oppnådd.

Gjennem et utlop 18 blir ma.terialene ved skovlhjulets sentrifugalvirkning slynget ut i jevn fordeling og svevende i en gass-strom til den ovre del 19a av et bleketåm 19, hvis størrelse er valgt slik at materialene oppholder seg i det i tilstrekkelig tid for fullførelse av blekeprosessen. Oventil er bleketårnet 19a ved en tilbakelopsledning 20 forbundet med fallkanalen 12 for ma.ssen i retning mot innretningen 14. Gjennem denne ledning 20 fremkommer en gassformet strbm hvori partikler av det findelte materiale og forstovede reagenser holdes fordelt og svevende.

I den nedre del 19b av bleketårnet 19 blir det blekede materiale efterhvert fort ut, f.eks. ved hjelp av en^transportskrue 21, og efter eventuelt å ha passert en mekanisk nedmalingsinnretning 22, f.eks. med skiver, til findeling av klumper og stykker, blir materialet på kjent måte omformet til fuktige pressede baner, altså til sin definitive form som markedsvaren halvkjemisk bleket masse.

De okonomiske, tekniske og produksjonsmessige fordeler ved oppfinnelsen fremgår klart av det følgende eksempel på praktisk industriell anvendelse med et anlegg vesentlig oppbygget som beskrevet ovenfor: En halvkjemisk masse av handelskvalitet, fremstilt av poppel-eller bjerke-ved og med en hvithetsgrad av 55 - 58 GE (enhet ifblge General Electric System) i rå tilstand ble behandlet i den mekaniske presse 11 for nedsettelse av vanninnholdet til 42 $ torrstoffinnhold.

I den mekaniske findelings-, forstovnings- og homogeniseringsinnretning 14 ble en blanding til blekning med hydrogen-peroksyd inn-fort i så stor mengde at forbruket av H2G2u"fcg0°r<3e 1i31° av vekten av torket og bleket produkt, det vil altså si i en mengde som kan aksepteres for en industriell prosess fra et Skonomisk synspunkt.

Efter en oppholdstid av ca. 6 timer i reaksjonståmet 19 frem-kom en homogen hvit masse med en hvithetsgrad av 71 - 73 GE,med et blekningsutbytte på 98 # og et resulterende utbytte for hele prosessen

fra ved til torr hvit masse på 75 $ eller mer.

Disse resultater er stabile og oppnås i stadig produksjon med stor ytelse ved forarbeidelse av 400C kg/h torrstoff og et forbruk, av ^2^2 ^ -^ke mer enn 52 kg/h.

Claims (3)

1. Fremgangsmåte til blekning av vegetabilske fibre hvor fiber-massen, efter å være oppkcnsentrert til et torrs tof f innheld ever 30 % i findelt form cg under omhvirvling bringes i kcr.takt med hydrogen-peroksyd-holdig flytende blekemiddel i form av en tåke i et behandlingskammer og derefter tilfores et blekerom for fullførelse av reaksjonen, karakterisert ved at den oppkensentrerte m&.sse og det flytende blekemiddel i behandlingskammeret utsettes for virkningen av hurtigroterende slagorganer som foruten å bevirke findeling og omhvirvling av massen pisker opp blekemiddelet til tåkeform og samtidig ved sentrifugalvirkning frembringer en luftstrom hvori de ved omhvirvlingen suspenderte massepartikler og blekemiddelet avgis til blekerommet.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at temperaturen av den til blekerommet avgitte ms.sse reguleres ved innfbring av damp i behandlingskammeret.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at i det minste en del av de til avlbpet avgitte gass-1 formede substanser med suspenderte reagenser igjen ledes tilbake til behandlingskammeret sammen med innfbringen av ny masse.