NO123099B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte for fremstilling av kjemisk masse av celluloseråmateriale.

Oppfinnelsen angår fremstilling av cellulosemasse ved hjelp av en forbedret sulfitkokeprosess, i hvilken det anvendes en kokelut på relativt ren magnesiumbasis, hvor avluten kan inndampes og brennes for gjenvinning av varme og av lutens anorganiske bestanddeler, hvilke siste lett omdannes til ny kokevæske. Ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen kan oppslutningen skje på kortere tid og ved høyere temperatur enn det før er blitt anvendt ved fremstilling av sulfittmasse, og ved forskjellige modifikasjoner muliggjøres det fremstilling av masse fra mange forskjel-

lige slags tresorter eller andre cellulosematerialer. Massen som fås ved denne fremgangsmåte gir større utbytte og har større styrkeverdier enn masse som fås ved vanlige sulfittprosesser som gir en sammenliknbar fjernelse av lignin. På grunn av fremgangsmåtens kretsløpsnatur oppnås det også øket besparelse av kjemikalier og energi, og man unngår forurensninger fra atmosfære og vannløp.

Den før utførte sulfittprosess besto i at tre ble kokt med en vandig bisulfitt-oppløsning som inneholdt et overskudd av svovelsyrling, ved en temperatur på ikke over 150°C. I henhold til "Pulp y Paper", Vol. 1, J.P. Casey, 1952 er: "den beste metode til å minske angrep på cellulosen og allikevel få en blekbar masse er å an-

vende sterk syre, lav koketemperatur og forholdsvis kort koketid". Et typisk sulfitt-kok "inneholder som regel ca. 6% totalt svoveldioksyd, men i de senere år er ret-ningen gått i å anvende høyere syrekonsentrasjoner. Idag er et samlet svoveldioksyd-innhold på 7-8% ikke uvanlig, og noen fabrikker anvender til og med 10%" (s. 95).

I en slik kokesyre vil den bundne SOg være ca. 1%, mens resten er fri SOg. Mange forskere har antatt, "at ligninfjernelsen er direkte proporsjonal med konsentrasjonen av fritt svoveldioksyd i væsken" (s. 97). Det antas alminnelig at den beste koketemperatur er den laveste som gir en tilfredsstillende ligninfjernelse i løpet av en rimelig tid. I henhold til den ovennevnte publikasjon av Casey vil anvendelse av for

(123099) 1 blad tegninger. • høy temperatur senke utbyttet og koketemperaturer på over 140° innvirker meget uheldig på cellulosen (s. 92). De alminnelige teknisk anvendte kokeoperasjoner har bestått i at kokeren ble opphetet i ca. 2 timer inntil 110°C var nådd, hvoretter det ble opphetet til en maksimal temperatur på ikke over 150°C; hele koketiden tok fra 7 til 20 timer. Den tid som behøves for å nå den maksimale temperatur kan for-kortes hvis det anvendes syrer med stort innhold av fritt svoveldioksyd (s. 90).

I U.S. patentskrift nr. 2.285.876 og 2.385.955 er det beskrevet en syklisk sulfittprosess hvor det anvendes en forholdsvis ren kokelut på magnesiumbasis. I disse patentskrifter er det sagt, at hvis en sulfittavlut på basis av magnesium fordampes og brennes får man en aske som i hovedsaken består av magnesiumoksyd, mens svovelinnholdet fås i form av svoveldioksyd, som har en konsentrasjon av ca. 1% i forbrenningsproduktene. Når denne aske skilles fra gassen, suspenderes i vann, og den resulterende suspensjon bringes i berøring med gassen absorberes SOg-innholdet og man får en væske som inneholder magnesiumbisulfitt, Mg(HS03)2, sammen med en mindre mengde magnesiummonosulfitt, MgSOg. En slik væske har bare et lite, hvis noe, SOg- partial trykk, og adsorpsjonen av svoveldioksyd fra den lavkonsentrerte ovnsgass kan skje uten avkjøling, hvis det ønskes. I dette tilfelle har oppløsningens temperatur - ca. 70-75°G - den verdi som skyldes den normale likevekt som etableres av ovnsgassens vanndamptrykk. Væsken som nå har en pH på ca. 4,5 og inneholder ca. 2,2% "bundet" SOz og 2,0% "fri" SOg, avkjøles til ca. 20°C, om nødvendig med spesialavkjøling, og mettes deretter med avkjølet gass som inneholder ca. 16% SOg, av den art som fås fra en svovelbrenner. Deretter tilsettes en ekstra mengde Sd2 véd adsorpsjon av avkjølt avblåsingsgass som består av nestén ren SOg, som fås ved tilbakeføring av avblåsingsgass fra en koker under den siste del av et kok, før avblåsingen. Den mengde SOg som således føres tilbake fra en koker til nabokokeren er betydelig, idet den utgjør ca. 2,5 ganger den mengde som fås fra ovnsgassen, og denne avblåsingsoperasjon krever ca. 1 ,.0-2 timer ved slutten av hvert kok. Den således erholdte sure kokelut har et "bundet" SOg-innhold på 1% og et "fritt" SOg-innhold på ca. 5-6,5% og en pH på ca. 1,5. Uttrykkene "fri" SOz og "bundet" S02 benyttes her på samme,måte som de er definert avTechnical Section, Canadian Pulp and Paper Association (Data Sheet G-OOc, June 1955); Denne kokesyre svarer til en oppløsning som inneholder 2% SOg * form av magnesiumbisulfitt uttrykt som SOg pluss 4-5,5% overskudd av svovelsyrling, uttrykt som SOg. Ved anvendelse av denne væske til koking av tre i nå eksisterende fabrikker hvor det fremstilles masse med magnesiametoden har man fulgt den foran beskrevne arbeids-metode.

Sulfittmetoden har ikke vist seg egnet for behandling av blandede arter av tre.

Visse koniferer, som pine og Douglasfuru, kan ikke behandles tilfredsstillende.

__Sulfatmetoden har vist seg mere elastisk og gtrogså materialer som; bar betydelig

r større styrke. Behandler man kortfibret hårdt tre gir sulfittmetoden masse som har meget liten styrke, og den nøytrale sulfitt-halv-kjemiske metode foretrekkes, til tross for at det ennå ikke er blitt skaffet noen selvbærende syklisk gjenvinnings-prosess for avluten.

I den nøytrale sulfittmetode kan magnesium ikke innsettes i stedet for natriumbasen, fordi dens mindre oppløselighet ikke er tilstrekkelig til at det kan fremstilles kokeluter som har en passende konsentrasjon.

Ansøkerne har funnet, at hvis magnesiumbasen anvendes på bisulfitt-trinnet, d.v.s. som en væske som inneholder i hovedsaken magnesiumbisulfitt og bare små mengder av monosulfitt på den ene side eller et lite overskudd av svovelsyrling på den annen side, er det mulig å skaffe oppløsninger som har passe konsentrasjon for koking av ved. Med en slik kokevæske har ansøkerne vært i stand til å fremstille bra halvkjemisk masse både av hårdt og av mykt tre, og massene har betydelig bedre egenskaper enn sulfittmasser som er blitt fremstilt ved hjelp av slik med svoveldioksyd forsterket kokevæske som er angitt i de nevnte patentskrifter. Restluten kan med fordel behandles slik i en syklisk prosess at man utvinner varme og anorganiske kjemikalier. Men denne sykliske prosess er radikalt forskjellig fra den som er beskrevet i de nevnte patenter, derved at den nye type kokevæske som anvendes i henhold til oppfinnelsen kan fås direkte, ved en temperatur av ca. 70°C, fra de primære absorpsjonstårn, som er nevnt i disse tidligere patenter. Denne kokevæske har et bare neglisjerbart SOg-damptrykk, hvilket i høy grad forenkler dens behandling. Det kan for eksempel oppnås betydelig besparelse i utstyr og dampforbruk da kjøling av væsken muliggjør at den kan syres med store mengder svoveldioksyd, da en etterfølgende opphetning under trykk av den således forsterkede væske ikke lenger behøves. Ennvidere behøves det ikke lenger fjernelse fra kokeren av den store mengde SOg - som ellers krevet 1-2 timer - og endelig kan kokevæsken lagres ved temperaturer opp til 100 C i åpne beholdere, i stedet for i trykkakkumula-torer som vanlig anvendes for sure sulfittvæsker. Men hvis det anvendes en akkumulator som er beregnet for et arbeidstrykk på f.eks. 2,8 kg/cm er det mulig å lagre væsken ved 140°C i stedet for ved ca. 65°C, som ville ha vært den maksimale temperatur som kunne ha blitt anvendt i en sådan beholder med den vanlige væske. En videre fordel ved denne fremgangsmåte er den at da man unngår håndtering av de store volum konsentrert svoveldioksydgass, som må behandles i den vanlige sulfittprosess, finnes det ingen risiko for forurensning av atmosfæren ved unnvikende gass.

Som nevnt foran er det hittil vanlig blitt ansett å være ønskelig, ja faktisk av-gjørende , ved fremstilling av sulfittmasse at den opprinnelige kokevæske har et betydelig større innhold av ."fritt" SOg enn av "bundet" SOg, hvilket vil si at et stort overskudd av svovelsyrling er tilstede, og at det kan anvendes en langsom temperaturstigning og en forholdsvis lav temperatur. Eksempelvis ansees svovelsyrling i en mengde av 400-500%, eller endog mere, over mengden av bundet SC»2 , en temperaturstigning til 110°C i løpet av ca. 2 timer, og en maksimal koketemperatur på 150°C, eller lavere, å være av avgjørende betydning. Ansøkerne har funnet, at hvis man går ut fra en magnesiumbisulfittvæske som enten ikke har noe, eller bare et lite overskudd av svovelsyrling, kan det benyttes en meget hurtig temperaturstigning til meget høyere temperaturer, d.v.s. til over 155°C. De har også funnet, at under disse betingelser kan prosessen akselereres ved tilstedeværelse av meget små mengder svovelsyrling som skriver seg fra reaksjon mellom magnesiumbisulfitt og de syrer som dannes av treet som resultat av varmens innvirkning under kokingen. Videre har de funnet, at ved å regulere forholdet mellom trykket og temperaturen i kokeren er det også mulig å regulere det overskudd av svovelsyrling som er tilstede under koket. Hvis trykket ikke får bygge seg opp over vanndamps damptrykk vil svoveldioksyd bli fjernet ettersom det dannes, og avkjølte prøver av kokevæsken, som tas ut mens kokingen pågår, vil ha en pH av 4,5-5,0. Tre kan kokes til masse under disse forhold, men i forhold til foreliggendé oppfinnelse lar man trykket få bygge seg opp til litt over det som ville bli frembrakt av vanndamptrykket alene. Hvis man f.eks. koker ved 166°C anvendes det vanlig et trykk av 6,7-7 kg/cm^ i stedet for 6,3 kg/cm <2> som er mettet vanndamipstrykk ved denne temperatur. Un^der disse forhold vil en avkjølt prøve av kokevæske som er blitt tatt ut under kokningen ha en pH på 3,0-4,0, og dette er den pH som i henhold til oppfinnelsen skal opprettholdes under sulfoneringen. Da det dannes syrer under kokningen, og SO„ kan slippes ut av kokeren, er det derfor mulig å begynne med en kokevæske hvis pH er 4,5-5,0 . eller også 2,5-3,0, og fremdeles holde en pH på 3,0-4,0 under kokningen, idet denne pH er avhengig av hvor meget S02 mån beholder i eller slipper ut av kokeren.

Et vesentlig trekk ved oppfinnelsen består deri at kokevæsken må være forholdsvis fri for overskudd av svovelsyrlingsyreved starten og under de første trinn av koket.

Ansøkerne har funnet, at det ved kokningen kan anvendes en meget hurtig temperaturstigning til 155°-200°C og åt denne arbeidsmåte kan lettes ved at man trekker bort en betydelig del - eller eventuelt alt - overskuddet åv kokevæske fra flisen etter at denne er blitt impregnert. Ved denne fremgangsmåte kan det med hell anvendes lave forhold mellom kokevæske og tre - av størrelsesordenen 1,5:1 til 2,5 : 1, fordi den kokelut som anvendes i henhold til den foreliggende oppfinnelse gjør det mulig å benytte kokelutkoneentrasjoner som er så store , at det forholdsvis lille volum væske som blir tilbake i flisen er 'tilstrekkelig for den følgende reaksjon. På samme tid ér magnesiumbisulfittoppløsningen tilstrekkelig mildt innvirkende på cellulosen til at den økede lutkonsentrasjon som kreves'ved dette lave væske: tre-forhold ikke nedsetter utbyttet eller styrken av den erholdte masse, men i visse tilfeller endog kan resultere i øket utbytte og styrke . Når det anvendes-dette lavere forhold av væske tii behandlingsmateriale kreves det mindre damp til kokningen, og på grunn av det store innhold av fast stoff i restluten kreves det også mindre damp til den etterfølgende fordampning av restluten.

I henhold til oppfinnelsen blir først luften fortrengt fra treflisen i kokeren, hvoretter flisen impregneres med den nye type av magnesiumbisulfittkokevæske. Deretter blir den impregnerte flis opphetet til en forut bestemt temperatur i området 155° - 190°C. Denne forhøyede temperatur vedlikeholdes i en tid som av-henger av anvendt temperatur og trykk. Ved 160°C kan tiden være av størrelses-ordenen 3-4 timer og ved 190°C så kort som 10-20 minutter, hvis kokertrykket holdes på 0,35 - 1,05 kg/cm <2>over damptrykket av rent vann ved koketemperaturen, og man får da en kjemisk masse av ønsket kvalitet og utbytte. Etter kokingen skilles væsken fra massen, og behandles for gjenvinning av varme og kokekjemikaliene, på den nedenfor beskrevne måte.

Den vedføyede tegning viser et arbeidsskjema for et anlegg av den type som er beskrevet i U.S. patent nr. 2.385.955, som er modifisert for å arbeide i henhold til den foreliggende oppfinnelse. Det anvendes de følgende arbeidstrinn:

(1) Flis innføres i kokeren 10 og tilføres vanndamp for å fortrenge luft.

(2) Magnesiumbisulfittoppløsning, som er blitt fremstilt i det senere beskrevne arbeidstrinn (14) og er blitt opphetet til ønsket temperatur i akkumulator-tanken 11, blir pumpet til kokeren 10 gjennom ledningen 5 inntil kokeren er full, og pumpingen fortsettes slik at det bygges opp et hydrostatisk trykk på ca. 5-6 atmos-færer eller mere, som hjelper til med inntrengningen i flisen. (3) Overskudd av væske tappes deretter ut fra kokeren 10 , så man får det ønskede forhold mellom væske og flis, og væsken returneres gjennom ledningen 6 til akkumulatorbeholderen 11, som den opprinnelig ble tatt fra. (4) Kokerens innhold opphetes hurtig inntil den har fått den ønskede koketemperatur, f.eks. 166°C på hvilken det holdes i den ønskede tid, f.eks. 2 1/4 timer, mens trykket samtidig holdes på o en verdi som er litt større, f.eks. ca. 0,42 kg/cm 2, enn damptrykket av rent vann ved kokertemperaturen, hvilket er 6,3 kg/cm 2 ved 166°C. (5) Trykket i kokeren blir deretter nedsatt hurtig; den første porsjon av vanndampen kan om det ønskes føres gjennom røret 7 til væskeakkumulatoren 11, hvor væske for det neste kok kan hetes opp til temperaturer opp til 100°C hvis akkumulatoren befinner seg ved atmosfæretrykk, eller til høyere temperatur, f.eks. 120° eller mere, hvis akkumulatoren er bygget for overatmosfæretrykk. Den lille mengde SOg som føres med i utblåsingsgassene fra trinn (4) og (5) absorberes i væskeakkumulatoren 11, og herved oppnås den endelige regulering av kokelutens pH. (6) Kokerens innhold blir deretter tømt ut i blåsetanken 12, hvorved kokeren blir frigjort for et nytt kok ved trinn (1) , og den utviklede vanndamp kondenseres ved hjelp av friskt vann i en direkte-kondensator 8, som har utløp til varmtvannakkumula-toren 45. (7) Massen i blåsetanken 12 blir deretter suspendert i en porsjon av restluten som sirkuleres tilbake gjennom røret 9 fra den roterende vasker 13, som til-føres den således fortynnede masse og hvor denne vaskes med en fortynnet væske som fås fra den annen vasker 14 via ledningen 46, og massen går til trinn (8) og den gjenværende del av restluten går til. trinn (9). (8) Den delvis vaskede masse fra vaskeren 13 går til vaskeren 14, og vaskes med varmt vann som fås fra tanken 45, ved direkte anvendelse av vann som er kon-densert fra og opphetet av utblåsningsgassen, den vaskede masse siles, renses og/eller blekes, og omdannes til ark av masse eller til papir. (9) Varm restvæske fra operasjon (7) sprøytes inn i en direkte-kontakt-fordamper 18 hvor væsken treffer varme ovnsgasser som forlater magnesiautskillelses-syklonen 25 i en kjemisk gjenvinningsovn 24, trinn (24). Herved avkjøles gassen samtidig til en temperatur på omtrent dens duggpunkt, ca. 70°C, og samtidig fordampes væsken delvis.

(10) Den delvis konsentrerte væske bringes derpå i blanderen 19 på et pH av

6 eller 7 ved hjelp av tilsatt eller gjenvunnet MgO, og blir deretter overført fra tanken 20 til multippeleffektfordamperen 21, hvor den konsentreres til et innhold av 45-70% fast stoff. (11) Den inndampede væske brennes derpå i en gjenvinningsovn av den gene-relle type som er beskrevet i U.S. patent 2.385.955, hvor lutens organiske innhold brennes slik at varme gjenvinnes og vanndamp dannes mens den anorganiske del brytes ned til magnesiumoksyd og svoveldioksyd. (12) Etter å ha passert gjennom varmeutvekslings sonene i ovnen og dennes hjelpeutstyr blir magnesiumoksydet skilt fra gassen ved hjelp av tørrsyklonene 25.

(13) Magnesiumoksydet suspenderes i vann ved 26, samles opp i tanken 30

og filtreres ved 32 slik at oppløselige alkalisalter, kalsiumsulfat o.s.v. som fantes i vannet eller i treet, kan fjernes fra kretsløpet, hvoretter filterkaken returneres og leskes i tanken 33.

(14) Etter at gassen har forlatt tørrsyklonene (25) og passert gjennom den direkte-kontakt-fordamper 18, i hvilken gassen mettes med vann som beskrevet for trinn (9) , strømmer gassen til de primære absorpsjonstårn 28 og 29, hvor den kom-mer i berøring med et slam som inneholder det fra lesketanken 33 gjenvunne magnesiumhydroksyd. Gassens svoveldioksyd absorberes, hvorved det dannes magnesiumbisulfitt, sammen med en liten mengde magnesiummonosulfitt. (15) Den resulterende magnesiumbisulfittvæske filtreres ved 40 , slik at sili-kater o.s.v. fjernes, og ledes fra lagringstanken 44 til akkumulatoren 11, for derfra å føres tilbake til kretsløpet ved trinnet (2). (16) Utløpsgassene fra trinn (14) , som er blitt befridd for magnesiumoksyd og for svoveldioksyd, blir avkjølt ved å ledes i motstrøm i berøring med vann i et kon-denseringstårn 42, og det derved erholdte varme vann samles i tanken 43 og kan anvendes ved bleking av massen, og for andre formål.

Prosentvis små mender av magnesia og svoveldioksyd går tapt fra systemet, enten dammen med massen eller ved mekaniske tap. Disse tap kan utliknes ved til-setning av magnesiumsulfat til den konsentrerte væske før brenningen i trinn (11). Alternativt kan magnesiumtap utliknes ved at man setter utenfra skaffet magnesia eller magnesiumhydroksyd til det slam som føres til absorpsjonsapparaturen i trinn (14) . Frisk svoveldioksyd kan settes til gassen i trinn (14) , eller alternativt - og for å unngå fortynning av gassen - kan det settes til den filtrerte væske i akkumulator-cellen 11, hvor væsken kan holdes på det ønskede magnesiumbisulfittinnhold.

Foruten at varme gjenvinnes i form av vanndamp i gjenvinningsovnen bidrar også gjenvinningen av varmt vann i trinnene (6) og (16) i betydelig grad til proses-sens økonomi. På grunn av det lave SOg-trykk i kokeren kan det ved trinn (6) gjenvunne varme vann anvendes direkte til vasking av massen. Et tilsvarende kondensat fra den vanlige sure sulfittprosess er mettet med SC<2, slik at det ikke kan anvendes direkte, og utvinning av dets SOg-innhold er en vanskelig operasjon.

Foran er det blitt beskrevet porsjonsoperasjon, men det er klart at man kan anvende utstyr som muliggjør kontinuerlig kokedrift. Visse av de foran nevnte arbeidstrinn kan også modifiseres - eller endog sløyfes - uten at man avviker fra hovedfordelen ved et syklisk system. Spesielt viktig er at fremgangsmåten er så elastisk at det kan fremstilles masser av høy kvalitet fra meget forskjelligartede råmaterialer ved hjelp av en eneste kokevæske og et eneste system for gjenvinning av varme og kjemikalier. Hvis det skal fremstilles en halvkjemisk masse, anvender man mildere kokeforhold, f.eks. som i det nedenstående eksempel 5, og det sørges for mekanisk oppdeling av den myknede masse.

Nedenfor er det, ut fra laboratorieforsøk, gitt eksempler på hva slags masse-typer som kan fremstilles i henhold til oppfinnelsen.

Eksempel 1.

Granflis i en mengde svarende til 4235 g tørrvekt men med et fuktighetsinnhold av 32 ,7% ble anbrakt i en koker og ble dampet ved atmosfæretrykk i 30 min.

for å fordrive luften. Over flisen ble det helt en magnesiumbisulfittoppløsning av 90°C , som hadde en pH på 3,32 og inneholdt 1,97% "fri" SOg og 1,93% "bundet"

SO„ (overskuddet av svovelsyrlingsyre, uttrykt som SO„ var bare 0,04%) slik at flisene ble dekket. I 30 min. ble det anvendt et hydrostatisk trykk på 6 ,3 kg/cm 2, og deretter ble overskuddet av væske tappet tilbake til en akkumulator, hvorved det ble tilbake i kokeren væske i forholdet 4 ,75 :1.0. Temperaturen ble i løpet av 40 min. hevet til 166°C, ved indirekte opphetning ved hjelp av et sirkulasjonssystem, og temperaturen ble holdt på 166°C i 2,25 timer, hvoretter trykket i kokeren fikk synke til 6,72 kg/cm . I løpet av opphetningsperioden steg pH-verdien av avkjølte uttatte prøver av væsken til 4,25 etter 30 min. , når temperaturen nådde 155°C, og dette medførte at SC»2 ble overført fra væsken til kokerens damprom. Men på grunn av at det dannet seg syrer sank pH-verdien til 4,12 i løpet av 40 min. , i hvilket tidsrom kokeren fikk temperaturen 166°C, og sank videre til 3 ,55 i løpet av 2 timer, slik at den midlere verdi under koket var ca. 3 ,7. Etter den ønskede kokeperiode ble trykket minsket til atmosfæretrykk, og den erholdte masse ble vasket og silt.

Utbyttet fra silingen var 54,0%, det frasilte avfall 0,12%, Roe-klortallet var 10,2 og G.E. Brightnessverdien var 63,0. Før tørking ble denne masse malt i en standard Tappi Valley Beater, med en vekt av 4 ,5 på grunnplaten. Av massen ble det fremstilt standard ark på forskjellige tidspunkter under malingen, og disse ble prøvet i henhold til Tappi Standards T 205 og T 220. Man fikk de følgende data før .

3

og etter maling til 300 cm kanadisk freeness.

Eksempel 2.

I dette tilfelle hadde kokevæsken en utgangs-pH på 3,50 og inneholdt 4,22 "fri" S02 og 4,51% "bundet" SOg. Etter at flisen var blitt impregnert ved 90°C ble all fri væske tappet ut og temperaturen ble i løpet av 28 min. hevet til 166°C ved hjelp av direkte damp, og deretter holdt på denne temperatur i 1 1/2 time. Trykket ble holdt på 7 ,0 kg/cm 2.

Utbyttet av avsilt masse var 56,7%, forkastet avsilt masse 0,14%, Roe-klortallet var 12,9 og G.E. Brightness-verdien 57,1. Denne masse hadde følgende styrkeverdier:

Eksempel 3.

I dette tilfelle ble magnesiumbisulfittoppløsningen, som hadde en pH på 4,60 og inneholdt 3 ,54% "bundet" SOg . tilsatt ved en temperatur av 100°C , og kokeren ble opphetet til 160 C i løpet av 60 minutter, hvoretter alt overskudd av væske ble tappet ut. Temperaturen ble holdt på o 160 o C og trykket på 5 ,25 kg/cm 2 i 2 timer, hvoretter temperaturen ble hurtig senket til 153° ved å avblåse kokeren. Deretter ble det tilført rent SOg så trykket ble øket til 6,3 kg/cm 2 , på hvilket det ble holdt i 30 min, hvoretter trykket ble senket til atmosfæretrykk.

Det frasilte utbytte var 56,9%, det forkastede var 0,2%, Roe-klortallet var 11,3 og G.E. Brightness var 57 ,2. Massen hadde følgende data:

De foranstående eksempler, hvor det ble kokt granved, viser den ekstra-ordinære art av de resultater som kan oppnås. Ved vanlig sulfittkoking er utbyttet av frasilt masse som regel mellom 46 og 49%. I det foran stående eksempel var utbyttet 56,7%, og bare 0,14% forkastet materiale. Det har vist seg, at disse masser ikke bare har overordentlig små mengder stoff som må forkastes, men de er også bemerkelsesverdig fri for slike små splinter og barkstykker som passerer gjennom silene, og som er karakteristiske for vanlig sulfittsyremasse. Det lave splint-innhold er et resultat av den bemerkelsesverdig jevne massefrigjørelse som oppnås ved hjelp av disse kokevæsker, og det lave barkinnhold skyldes at den indre bark omdannes til masse, hvilket sikkert ikke skjer hvis man anvender kokevæsker med vanlig lav pH.

De erholdte massers styrkeverdier er også eksepsjonelle, både i den ovenfor omtalte ublekete tilstand og etter bleking. I den vanlige sulfittprosess fås de sterk-este masser normalt ved Mitscherling-metoden, hvor den maksimale temperatur holdes under 125° eller 130° og koketiden er 16-18 timer. En vanlig Mitscherlings-masse hadde følgende egenskaper, når den ble prøvet méd de samme metoder som er nevnt ovenfor:

Det er tydelig at alle masser som blir fremstilt i henhold til oppfinnelsen er betydelig sterkere enn Mitscherling-massen, og at brudd + 1/2 slit-verdien i enkelte tilfeller er 40% større.

Eksempel 4.

Flis av voksen furu kan normalt ikke kokes til cellulosemasse ved sulfitt-syremetoden, men ansøkerne har funnet at tilfredsstillende resultater kan oppnås ved de foreliggende metoder. Denné kokning er i hovedsaken en gjentakelse av eksempel 1 med de unntakelser at flisene ble tatt fra voksen Jack pine, som hadde et fuktighetsinnhold av 52 ,2% og at kokningen varte i 3 timer. Utbyttet var 51,4%, det frasilte avfall var 1,9%, Roe-klortallet var 9,0 og G.E. Brightness var 55 ,5. Man fikk følgende resultater:

Eksempel 5.

De foran beskrevne arbeidsmåter kan også anvendes på hårdt tre, som er karakterisert ved kort fiberlengde.

Dette kok var stort sett en gjentakelse av eks. 1 med den unntakelse at det

ble anvendt flis av asp, og at koketiden bare var 30 minutter. Den vaskede halvkokte masse ble raffinert i en skiveraffinatør, og den resulterende masse ga 69 ,7% utbytte , beregnet på trevekten og hadde et Roe-klortall på 16 ,0. Massen hadde følgende egenskaper:

Den ovenfor beskrevne masses styrkeegenskaper er helt lik de tilsvarende egenskaper hos en vanlig nøytral natriumsulfitthalvkjemisk masse.

Den basert på tre beregnede prosentvise mengde av svoveldioksyd som anvendes i de foran beskrevne kok er betydelig mindre enn den som benyttes ved fremstilling av vanlig sulfittmasse, men mengden av bundet svoveldioksyd er normalt noe større. Men på grunn av at den foreliggende prosess kan være av syklisk natur har den krevede, økede mengde av bundet svoveldioksyd ikke stor betydning, da bare omkostningene ved erstatning for dette ekstra kjemikalium inngår når prosessen er syklisk.

Claims (2)

1. Fremgangsmåte til utvinning av cellulose fra celluloseholdig råmateriale, særlig treflis og lignende, ved impregnering av råmaterialet med en magnesiumbi-sulfittoppløsning og kokning av det impregnerte råmateriale i en koker hvor det impregnerte råmateriale oppvarmes hurtig til en koketemperatur i området på 155 - 200°C i en oppløsning hvori sammensetningen av de aktive bestanddeler svarer i det vesentlige til formelen Mg(HSOg)2. karakterisert ved at oppløsningen holdes ved regulert avgassing av kokeren ved en pH-verdi på 3 ,0 til 4 ,0 målt ved værelsetemperatur under det tidsrom da hovedsulfoneringen av ligninet og dets oppløsning fra cellulosen finner sted.

2. Fremgangsmåte ifølge påstand 1, karakterisert ved at pH-verdien i oppløsningen holdes ved en verdi på 3 ,0 til 4,0 målt ved værelsetemperatur ved å regulere koketrykket til en verdi som er litt større enn damptrykket for rent vann ved koketemperaturen.