NO133041B

NO133041B -

Info

Publication number: NO133041B
Application number: NO3297/73A
Authority: NO
Inventors: J Hoye
Original assignee: Toten Cellulosefab As
Priority date: 1973-08-21
Filing date: 1973-08-21
Publication date: 1975-11-17
Also published as: DE2439654B2; FI53845B; DE2439654A1; NO329773L; FI53845C; SE7410535L; FI245774A; CA1026910A

Description

Kvistmasse er betegnelsen på den del av treråstoffet (flisen) som ikke oppsluttes ved et vanlig cellulosekok. Kvistmassen består, som navnet sier, først og fremst av egentlig kvist sammen med en del vedhengende ved-stoff som heller ikke oppsluttes. Twig pulp is the term for the part of the wood raw material (chips) that is not digested during a normal cellulose boil. The twig mass consists, as the name suggests, primarily of actual twigs together with some attached wood material which is also not digested.

Videre består kvistmassen av en del ikke oppsluttet vanlig flis Furthermore, the twig mass consists of a portion of ordinary chippings that are not enclosed

eller bare delvis oppsluttet eller kokt flis. Alt dette ut- or only partially digested or cooked chips. All this out-

skilles som kvistmasse ved den første grovsortering eller siling av den kokte masse. is separated as twig mass during the first coarse sorting or screening of the cooked mass.

Mengden av kvistmasse er alt ettersom hvordan kokingen gjennom- The amount of twig mass depends on how the cooking goes through.

føres noe varierende, men kvist alene utgjør normalt ca. 0,75% is carried somewhat varying, but twigs alone normally amount to approx. 0.75%

av inngående ved-tørrstoff, mens mengde av det en kan kalle ukokt of included wood dry matter, while the amount of what can be called uncooked

flis utgjør fra ca". 0,40% til noen prosent av ved-tørrstoffet. Vanligvis kan en regne med et kvistmasse-tørrstoff på 1-2% av inngående ved-tørrstoff, men ofte også høyere. wood chips make up from approx. 0.40% to a few percent of the wood dry matter. You can usually count on a twig pulp dry matter of 1-2% of the incoming wood dry matter, but often also higher.

Denne såkalte kvistmasse blir ved enkelte cellulosefabrikker malt og defibrert og awannet i dertil egnet apparatur til 25-50% tørr-stoff og derpå presset i baller. Anvendelsen av denne brun-fargede, defibrerte kvistmasse har vært temmelig varierende samtidig som prisen ved salg har vært dårlig, og dette har medført at opparbeidelse av defibrert kvistmasse som sådan har vært lite jegningssvarende. Delvis har den vært anvendt som midtsjikt i 3-lags kartong, og delvis har den vært anvendt i wallboard-produksjon der slik produksjon forefinnes ved eller like i nær-heten av cellulosefabrikken. Kvistmasse i defibrert form anvendes også sammen med gjenvunnet fibermateriale fra bakvann spesielt til forpakningsmateriale. Ved enkelte fabrikker fore-kommer det at kvistmassen rett og slett blir brent sammen med annet avfall, og ved andre fabrikker går kvistmassen direkte i vassdraget etter utsiling. Det er klart.at brenning og utslipp i vassdrag er en meget dårlig utnytting av vedressursene samtidig som det rent miljøvernmessig er meningsløst å slippé kvistmasse i vassdrag. This so-called twig pulp is milled and defibrated at some cellulose factories and dewatered in appropriate equipment to 25-50% dry matter and then pressed into bales. The use of this brown-coloured, defibrated twig pulp has been rather variable, while the price at sale has been poor, and this has meant that the processing of defibrated twig pulp as such has been of little use. It has partly been used as a middle layer in 3-layer cardboard, and partly it has been used in wallboard production where such production is found at or close to the cellulose factory. Twig pulp in defibrated form is also used together with recovered fiber material from waste water, especially for packaging material. At some factories, it happens that the twig mass is simply burned together with other waste, and at other factories the twig mass goes directly into the waterway after screening. It is clear that burning and dumping in waterways is a very poor use of wood resources, while it is also pointless in terms of environmental protection to release twig mass into waterways.

Det har vært gjort mange forsøk med å bleke denne defibrerte kvistmasse direkte, men dette har ikke vært praktisk mulig selv med store mengder blekekjemikalier. Many attempts have been made to bleach this defibrated twig pulp directly, but this has not been practically possible even with large quantities of bleaching chemicals.

Vi har nu overraskende funnet at frasilt kvistmasse, etter defibrering og maling, ved å underkastes en ny kokning med de i celluloseindustrien alminnelig anvendte kokevæsker, uten vanskelig-heter kan oppsluttes. Herved fås ytterligere mengder fullt bruk-bar cellulose og dessuten, når man anvender sulfittbaserte kokevæsker, som biprodukt også lignosulfonater som er av betydning We have now surprisingly found that sieved twig pulp, after defibration and grinding, by subjecting it to a new boiling with the cooking liquids commonly used in the cellulose industry, can be digested without difficulty. This results in additional amounts of fully usable cellulose and, furthermore, when sulphite-based cooking liquids are used, as a by-product also lignosulfonates which are important

for fabrikker som fremstiller slike fra sulfittavfallsluten. for factories that manufacture such from the sulphite waste end.

Det har dessuten overraskende vist seg, og dette utgjør et ytterligere trekk ved oppfinnelsen, at denne kvistmassecellulose lett lar seg bleke frem til et produkt med høy hvithetsgrad uten at det er nødvendig å bruke større konsentrasjoner av blekemiddel enn hva man ellers bruker til bleking av vanlig cellulose. Da kvistmassecellulose fremstillet ifølge oppfinnelsen også for øvrig har vist seg å ha egenskaper ikke vesensforskjellige fra vanlig cellulose, kan oppfinnelsen også utnyttes på den måte at frasilt kvistmasse fra et tidligere kok, etter defibrering og maling kan blandes med vanlig flis, enten i flis-siloen eller direkte i kokeren, for videreforedling sammen med flisen. De beste resultater oppnås hvis tilsetningen av kvistmasse ikke overskrider ca. 5% av flismengden. Utbyttet av ferdig blekt cellulose-tørrstoff fra kvistmassen utgjør ca. 62% og utbyttet av lignin-sulfonattørrstoff ca. 31% av kvistmassetørrstoffet. It has also surprisingly been shown, and this constitutes a further feature of the invention, that this twig pulp cellulose can easily be bleached to a product with a high degree of whiteness without it being necessary to use greater concentrations of bleach than is otherwise used for bleaching ordinary cellulose. As twig pulp cellulose produced according to the invention has also otherwise been shown to have properties not essentially different from ordinary cellulose, the invention can also be used in such a way that sieved twig pulp from a previous boil, after defibration and grinding, can be mixed with ordinary wood chips, either in the wood chip silo or directly in the cooker, for further processing together with the chip. The best results are achieved if the addition of twig pulp does not exceed approx. 5% of the tile quantity. The yield of fully bleached cellulose dry matter from the twig pulp amounts to approx. 62% and the yield of lignin-sulfonate dry matter approx. 31% of the twig mass dry matter.

Som kokevæske anvendes bisulfitt- og sulfitt-baserte oppslutnings-væsker med utmerkede resultater. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan derfor uten videre nyttiggjøres i de fleste cellulosefabrikker . Bisulphite and sulphite-based digestion liquids are used as cooking liquid with excellent results. The method according to the invention can therefore be readily used in most cellulose factories.

EKSEMPEL 1 EXAMPLE 1

I hver av to autoklavrør med ca. 400 ml volum ble innveiet 147 g fuktig kvistmasse fra et tidligere cellulosekok. Kvistmassen hadde et tørrstoffinnhold på 2 7% og var på forhånd defibrert og malt. Lignininnholdet etter HALSE (se f.eks. Schwalbe Sieber: Die Chem. Betriebskontrolle in der Zellstoff und Papier-Industrie, 3. Auflage s. 275, Berlin 1931) var 23,96% av kvistmasse-tørr-stof f. Det ble deretter påfylt henholdsvis 287 og 280 g ammonium-bisulfitt kokevæske med et innhold av total S02 på 7,7% (bundet S02 1%) . In each of two autoclave tubes with approx. 400 ml volume was weighed with 147 g of moist twig pulp from a previous cellulose boil. The twig mass had a dry matter content of 27% and had previously been defibrated and ground. The lignin content according to HALSE (see e.g. Schwalbe Sieber: Die Chem. Betriebskontrolle in der Zellstoff und Papier-Industrie, 3. Auflage p. 275, Berlin 1931) was 23.96% of twig pulp dry matter f. respectively filled with 287 and 280 g of ammonium bisulphite cooking liquid with a total SO2 content of 7.7% (bound SO2 1%).

Kvistmassen og kokesyren ble blandet godt ved omrøring nede i rørene. Kokingen ble så utført ved 127°C i 9 3/4 h. Rørene ble deretter avkjølt og den oppløste masse frafiltrert og vasket. The twig pulp and cooking acid were mixed well by stirring at the bottom of the tubes. The boiling was then carried out at 127°C for 9 3/4 h. The tubes were then cooled and the dissolved mass filtered off and washed.

Den frafiltrerte lut ble inndampet og tørret og gav et utbytte The filtered off lye was evaporated and dried to give a yield

på 31% av kvistmassetørrstoffet. Filterkaken ble defibrert og silt gjennom en Somerville Fractionator (0,15 mm slisser) og den således behandlede cellulosemasse deretter bleket (2,5% massekonsentrasjon) etter følgende skjema: of 31% of the twig mass dry matter. The filter cake was defibrated and sieved through a Somerville Fractionator (0.15 mm slots) and the thus treated cellulose pulp then bleached (2.5% pulp concentration) according to the following scheme:

1. Klorering med 3% klor ved pH 2,75 (15 min., 20°C) 1. Chlorination with 3% chlorine at pH 2.75 (15 min., 20°C)

2. Behandling med 2% NaOH ved pH 11 (3h, 70°C) 2. Treatment with 2% NaOH at pH 11 (3h, 70°C)

3. Hypoklorittbehandling (2% aktivt klor) ved pH 10,3 (45 min., 44°C) 4. Klordioksydbehandling i 2 trinn (7% klor) ved pH 4,7 -.6,7 3. Hypochlorite treatment (2% active chlorine) at pH 10.3 (45 min., 44°C) 4. Chlorine dioxide treatment in 2 stages (7% chlorine) at pH 4.7 -.6.7

(tilsammen 3 h ved 68°C) (total 3 h at 68°C)

Utbytte av ferdig blekt kvistcellulose var 61,7% av inngående kvistmassetørrstoff. Den blekte kvistmassecellulose ble så opp-delt i 2 porsjoner og disse malt i en Lampen mølle i 8, resp. 16 minutter. Disse prøver ble deretter underkastet papirteknisk prøvning (se f.eks. Paper Testing Methods, TAPPI., New York 1928). Til sammenligning er oppført tilsvarende data for en vanlig medium strength cellulosekvalitet. Resultatene er gjengitt i tabell 1. The yield of fully bleached twig cellulose was 61.7% of the included twig pulp dry matter. The bleached twig pulp cellulose was then divided into 2 portions and these were ground in a Lampen mill for 8, resp. 16 minutes. These samples were then subjected to paper engineering testing (see, for example, Paper Testing Methods, TAPPI., New York 1928). For comparison, corresponding data are listed for a normal medium strength cellulose quality. The results are reproduced in table 1.

Som det fremgår av tabellen, spesielt fra de oppnådde data for slitlengde og falsetall, står kvistmassecellulosen en del tilbake i forhold til vanlig cellulose. Dette skyldes at kvistmassecellulosen er relativt kortfibret. Styrketallene er allikevel såpass gode at det ikke skulle være noe hinder for å blande kvistcellulose med vanlig cellulose på en lang rekke anvendelsesom-råder. As can be seen from the table, especially from the data obtained for wear length and number of folds, the twig pulp cellulose lags behind ordinary cellulose. This is because the pulp cellulose is relatively short-fibred. The strength figures are nevertheless so good that there should be no obstacle to mixing twig cellulose with ordinary cellulose in a wide range of application areas.

EKSEMPEL 2 EXAMPLE 2

Dette eksempel gir resultatet av en serie vanlige cellulosekok i teknisk målestokk hvor der til flisråstoffet er tilsatt kvistmasse fra et tidligere kok. Kvistmassen var på forhånd defibrert og malt og ble jevnt fordelt i flisen under fyllingen av kokerne. I hver av 3 kokere (volum 220 m ) ble innmatet ca. 40 tonn flis (tørrtenkt) og der ble samtidig gradvis påfylt vel 500 kg 50%-ig kvistmasse. De anvendte kokebetingelser fremgår av tabell 2. This example gives the result of a series of ordinary cellulose boils on a technical scale where twig pulp from a previous boil has been added to the wood chip raw material. The twig mass was defibrated and ground in advance and was evenly distributed in the tile during the filling of the boilers. In each of 3 digesters (volume 220 m), approx. 40 tonnes of wood chips (dry weight) and at the same time 500 kg of 50% twig pulp was gradually filled in. The cooking conditions used appear in table 2.

Etter avsluttet koking ble massen fraskilt og vasket og deretter bleket på kjent måte ved behandling med i rekkefølge klor, alkali,^ pokloritt og klordioksyd. Hvitheten av den blekte masse varierte mellom 89,6 og 89,9 GE-enheter (General Electric). Likeledes ble den ferdig blekte cellulose undersøkt papirteknisk på samme måte som angitt i eksempel 1 uten at der kunne fastslås noen av-vikelser fra vanlig cellulosekvalitet. After completion of boiling, the mass was separated and washed and then bleached in a known manner by treatment with successively chlorine, alkali, pochlorite and chlorine dioxide. The whiteness of the bleached pulp varied between 89.6 and 89.9 GE units (General Electric). Likewise, the finished bleached cellulose was examined for paper technology in the same way as stated in example 1, without any deviations from normal cellulose quality being determined.

Oppfinnelsen medfører en ikke uvesentlig forbedret utnyttelse av treråstoffet samtidig som et hittil plagsomt biprodukt overføres til salgsvare med betydelig salgsverdi. The invention results in a not insignificantly improved utilization of the wood raw material at the same time as a hitherto troublesome by-product is transferred into a salable product with significant salable value.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er også meget elastisk, idet man etter valg kan koke kvistmassen fra et tidligere kok for seg og bleke eller ikke b'-.eke den fremstilte kvistcellulose alt etter markedsforholdene. Kan kan også, som tidligere nevnt, la fraskilt kvistmasse fra et tit .igere kok inngå i et vanlig fliskok for videreforedl^ sa'w med denne. The method according to the invention is also very flexible, as one can choose to boil the twig pulp from a previous boil separately and bleach or not bleach the twig cellulose produced depending on market conditions. Can also, as previously mentioned, allow separated twig mass from a higher boiler to be included in a normal chip boiler for further processing with this.

Claims

1. Process for the production of cellulose with a high degree of whiteness from defibrated, ground and re-suspended twig pulp, characterized in that the twig pulp residue from a previous sulphite-cellulose boil is subjected to renewed boiling with a bisulphite- or sulphite-based acidic cooking liquid, after which the separated cellulose component is bleached on in and of itself known manner.

2. Method as stated in claim 1, characterized in that the twig moss residue from a previous cellulose boil, after defibration and grinding, is mixed with ordinary wood chips and subjected to sulphite boiling together with this.