NO171997B - Fremgangsmaate og apparat for forbedring av egenskapene til trefibre i mekanisk masse ved sulfonering i flere trinn - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for å forbedre egenskapene til trefibre i mekanisk masse for bruk ved fremstilling av masse egnet for fremstilling av avispapir og andre spesialitetspapirsorter ved sulfonering i flere trinn under anvendelse av en sulfittoppløsning, hvor massen er i slurryform med høy konsistens og faststoffinnholdet i denne omfatter trefibre og trefiberbunter, og det særegne ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen er:

1) massen anordnes i påfølgende porsjonerte mengder,

2) en første porsjon av den nevnte masse i slurryform og en sulfittoppløsning i forholdsmessige proposjonerte mengder blandes for å redusere konsistensen av den nevnte slurry til et nivå ikke vesentlig over 7 % og derved bringe fiberinnholdet i slurryen i den grad som tilsvarer eksponeringen i individuell intim kontakt med en liten mengde av sulfittet i den nevnte oppløsning for å initiere en sulfonering i et første trinn derav, 3) umiddelbart deretter holdes den nevnte slurry med redusert lav konsistens i en forholdsvis rolig hviletilstand i et miljø med en temperatur som ikke overstiger 100°C i en tidsperiode som er begrenset i samsvar med arten av det trevirke hvorfra fiberinnholdet er avledet, for å drive sulfoneringen av fiberinnholdet i slurryen til et nivå på minst 0,5 % og hovedsakelig fullføre den første trinns sulfonering av fibrene og 4) deretter ekstraheres fra den nevnte slurryblanding en mengde av væskeinnholdet i denne tilstrekkelig til å medbringe en hoveddel av sulfittinnholdet i den oppløsning som ble blandet 2) med den første porsjon av slurryen, og 5) det ekstraherte væskeinnhold returneres for anvendelse sammen med en mindre supplerende mengde av sulfitt i oppløs-ning, til en ytterligere av de nevnte porsjonerte mengder av slurrymassen for å blandes med denne og behandles på samme måte som den nevnte første mengde slurrymasse for sulfonering derav, og slurryblandingen med økt konsistens etter den nevnte ekstraksjon 4) underkastes deretter 6) en temperatur på mer enn 100°C og et tilsvarende overatmosfærisk trykk for å bringe det nå foreliggende sulfitt-innhold deri til ytterligere å reagere med og i en annentrinns sulfonering å gi fiberinnholdet deri et sulfonatinnhold på mer enn 0,9 % til å gi en masse særlig egnet for den nevnte fremstilling av avispapir og/eller spesialitetspapirsorter.

Oppfinnelsen vedrører også et apparat for utøvelse av den nevnte fremgangsmåte for tilveiebringelse av et høykvalitets mekanisk masseprodukt egnet for bruk ved fremstilling av avispapir og andre spesialitetspapirsorter, og det særegne ved apparatet i henhold til oppfinnelsen er at det omfatter en første beholder, innretninger for å bevirke målt tilførsel og blanding i den nevnte beholder av avpassede mengder av en sulfittoppløsning og en masseslurry med en forholdsvis høy konsistens og et faststoffinnhold omfattende fibrøse materialer for i den nevnte beholder å etablere en masseslurry med konsistens som ikke vesentlig overstiger 7 % og bringe de eksponerte deler av fiberinnholdet i den nevnte masseslurry i individuell intim kontakt med små mengder av sulfittet i oppløsning for å initiere en sulfonering, en annen beholder forbundet med den første beholder og som frembyr et atmosfærisk miljø tilrettelagt og anordnet for å motta den nevnte masseslurry og holde denne i en forholdsvis rolig hviletilstand i en forut bestemt begrenset tidsperiode tilstrekkelig til at det ved hjelp av en forholdsvis liten mengde av sulfittinnholdet i masseslurryen tilveiebringes en selvsulfonering av fiberinnholdet i masseslurryen til et nivå på omtrent 0,5 % for hovedsakelig å fullføre en førstetrinns sulfonering derav, innretninger forbundet med den annen beholder for å motta den resulterende masseslurry hvis fiberinnhold er blitt sulfonert på denne måte og gjennomføre en separering fra den nevnte masseslurry, for fornyet anvendelse på en tilsvarende måte og for lignende formål, av en del av dens væskeinnhold inkluderende en hovedandel av sulfittinnholdet i den oppløsning som ble tilført den første beholder, med den nevnte første avpassede mengde av den nevnte masseslurry, for derved å tilveiebringe en rest av den nevnte masseslurry med en økt konsistens og med et rikelig sulfonert fiberinnhold, idet apparatet ytterligere omfatter en trykksatt beholder innrettet for å kunne arbeide ved overatmosfærisk trykk og høy temperatur, og innretninger for å føre den nevnte rest av den nevnte masseslurry inn i beholderen, idet denne er forbundet med innretninger for å underkaste resten for et miljø med sterkt forhøyet temperatur og tilsvarende overatmosfærisk trykk for å bevirke at sulfittet i den nevnte rest ytterligere reagerer med og gir fiberinnholdet i den nevnte rest et sulfonatnivå over 0,9 %.

Disse og andre trekk ved oppfinnelsen fremgår av patentkravene.

Oppfinnelsen vedrører således fremstilling, behandling og foredling av mekanisk masse til en form som gir et produkt som er utmerket egnet for fremstilling av kvalitets-avispapir og slipemasse-spesialiteter og gir svar på et antall problemer som har bestått i ganske mange år. Visse problemer skriver seg fra det forhold at i henhold til den tidligere teknikkens stand er det ansett vesentlig å tilsette en vesentlig mengde av kjemisk masse til en gitt mengde mekanisk masse for å oppnå en resulterende masse som er tilfredsstillende for fremstilling av avispapir eller slipemasse-spesialiteter som f.eks. super-kalandrert eller tynt belagt papir. Videre er tilsetningen av kjemisk masse funnet alltid å begrense de optiske og tryknings-egenskapene av de papirprodukter som den kombinerte masse anvendes for. Et ytterligere viktig skadelig faktor er at den kjemiske masse er en masse med lavt utbytte. Det siste tilkjennegir både et ressursproblem og et miljøproblem da bestanden av trær er begrenset og er blitt alvorlig redusert.

De viktigste av de tidligere anstrengelser for å løse de angitte problemer førte til et forslag om at de kan avhjelpes ved en entrinns sulfonering av mekanisk masse, nemlig ved å sprøyte den med en passende kjemisk substans under dens konvensjonelle behandling. Prisen for de kjemiske substanser for dette formål har imidlertid vist seg å være meget høy og de oppnådde resultater utilfredsstillende.

Som de kan ses av den etterfølgende fremstilling vedrører den foreliggende oppfinnelse tilveiebringelse av en meget tilfredsstillende løsning på de ovennevnte problemer og utgjør samtidig i mange henseender et vesentlig bidrag til teknikken på området.

Et grunnleggende trekk ved utførelsesformene og utføringen av oppfinnelsen er en totrinns fremgangsmåte og sulfoneringsapparat som kan anvendes for forbedring av mekanisk masse på en rekke måter og for et antall forskjellige typer av slik masse, for å spare en betraktelig mengde kjemikaler og utgiftene for disse, for å nedsette energikravene ved anvendelsen av den resulterende masse ved fremstilling av avispapir, slipemasse-spesialitetspapirer og lignende og tilveiebringe en kvalitet av mekanisk masse som unngår behovet for tilsetning til denne av kjemisk masse som praktisert ved den tidligere teknikk.

De foregående referanser til den tidligere teknikk tilkjennegir den grad av bakgrunnskjennskap som den fagkyndige på området hittil har kjent til.

Oppfinnelsen går ut på tilførsel av en oppløsning av natrium-sulfitt til en slurry av mekanisk masse for å etablere en lav konsistens av denne, oppløsningen anbringes i jevn og intim kontakt med trefibrene som utgjør faststoffinnholdet i slurryen, kontakten opprettholdes for en tidsperiode tilstrekkelig til å initiere en gjensidig innvirkning mellom natriumsulfitt i oppløsning og overflatene av fibrene slik at det frembringes en første trinnsulfonering av fibrene, og deretter økes konsistensen av slurryen og fibrene deri, hvis sulfonering er påbegynt, utsettes for øket temperatur og trykk med nivåer som styres til å drive sulfonatinnholdet i fibrene til et mye høyere nivå under anvendelse av en minimal natrium-sulf itt-tilførsel.

Ved den foretrukne utførelsesform for oppfinnelsen er til-førselen av natriumsulfitt ganske begrenset. Videre er anordningen for dets tilførsel slik at hvilken som helst enhetsoperasjon som anvender denne utmerker seg ved et lavt netto forbruk av natriumsulfitt. Samtidig er nettoresultatet en betraktelig forbedring av de fleste av de fysikalske egenskaper av fibrene som behandles dermed, og gjør dem meget egnet for anvendelse for fremstilling av avispapir og en rekke forskellige slipemasse-spesialitetspapirer. Alt dette oppnås uten behov for den vanlige tilstning av en betraktelig mengde kjemisk masse som hittil nødvendiggjort i utøvelsen av tidligere teknikk.

Et vesentlig trekk ved oppfinnelsen er at bare en liten fraksjon av en mekanisk eller termo-mekanisk masse-sammensetning for avispapir eller slipemasse-spesialitetspapir behøver å sulfoneres til å gi de viktige fordeler ved denne sulfonering til hele massen. Det er funnet og fastslått ved forsøk at ved en innføring av denne lille fraksjon i resten av masse-sammensetningen blir den totale masse-sammensetning meddelt gunstige egenskaper i en grad tilstrekkelig til å frembringe et produkt med kvalitet som er meget konkurransedyktig med det produkt som frembringes i samsvar med læren i henhold til tidligere teknikk og med en lavere pris.

Tre-fibre fremstilt fra hvilke som helst av de forskjellige arter av trær egnet for masse-fremstilling, som f.eks. Southern Pine, Balsam-furu og Black Spruce, blir alle dramatisk forbedret med hensyn til deres egenskaper når de underkastes den to-trinns sulfonerings-prosess i henhold til oppfinnelsen. De viser da overlegne våt- og tørr-prøveark-egenskaper, påvist f.eks. ved økningen i deres bruddlengde og deres nedsettelse i spesifikt volum for et gitt raffinerings-energinivå avsatt mot kjemikalie-tilførsel. Den to-trinns fremgangsmåte og apparatet for dens utførelse i samsvar med oppfinnelsen er klart funnet å ha en evne til å oppnå vesentlig forbedring av de fysikalske egenskaper av trefiberen med en lav kjemikalietilførsel på grunn av dens spesielle evne til hurtig å gi fibrene et forholdsvis høyt sulfonatinnhold under anvendelse av en liten kjemikalie-tilførsel. Oppfinnelsen tilveiebringer således en fremgangsmåte og et apparat for utførelse av denne hvormed man kan fremstille en forbedret mekanisk eller termo-mekanisk masse med et spesifikt energinivå som er lavere enn det man erfarer ved bruk av tidligere kjente prosedyrer.

Et grunnleggende apparat for anvendelse ved utøvelse av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen inneholder som vesentlige deler en blandetank, en lagrings- eller retensjons-tank, en avvannings-presse, en trykksatt beholder og en gjenvinnings-presse i serieforhold. Blandetanken er konstruert for samtidig å motta en mekanisk masse i slurryform og en natriumsulfitt-oppløsning og tilveiebringer innretninger for å indusere en jevn blanding av natriumsulfitt-oppløsningen med overflatene av de mekaniske massefibre. Midler er anordnet for å føre denne blanding til lagringstanken som er konstruert og anordnet til å tilbakeholde innholdet av slurryen som den mottar ved en temperatur under koketemperaturen i en begrenset tidsperiode. Lagringstanken tilveiebringer en første trinn-sulf oneringsstas jon som er forbundet med innretninger for å sende slurryen til avvannings-pressen. Denne er konstruert og anordnet for å trekke ut en vesentlig andel av slurryvæsken, inklusive natriumsulfitt-oppløsning som omfatter en hovedandel av det natriumsulfitt som er tilført i det første tilfelle til blandetanken. Denne ekstraherte væske føres tilbake til blandetanken ved hjelp av en forbindende overføringsledning. En ytterligere overføringsledning fører den reduserende slurry, som nå har en høy konsistensform, til den trykksatte beholder. Den trykksatte beholder tilveiebringer innretninger for å holde sitt innhold under trykk og etablere en temperatur og trykk deri for å gjennomføre en annen trinnsulfonering til forholdsvis høyt nivå av dens fiberinnhold.

Produktet som oppnås i den trykksatte beholder blir så ytterligere avvannet i en gjenvinningspresse for å ekstrahere medfølgende væske som inneholder en restandel av tilførselen av natriumsulfitt som i første instans ble innført til de nå sulfonerte massefibre i blandetanken.

En foretrukket utførelsesform av det ovenfor beskrevne apparat har en natriumsulfitt-utviklingsenhet tilknyttet og anordnet til å motta den svake væske som ekstraheres fra massen i gjenvinningspressen. Denne væske har et innhold av natrium-sulf itt som forsterkes ved hjelp av en liten mengde natrium-sulf itt i utviklingsenheten. Utviklingsenheten er i sin tur anordnet for å opprettholde en nødvendig natrium-sulf ittoppløsning i en lagertank hvorfra den automatisk utprosjoneres ved hjelp av innstilte kontroller, til blandetanken. Den måte hvorpå den opprinnelig tilførte natrium-sulf itt-tilførsel anvendes mest mulig fullt ut ved å opprettholde et ønskelig innehold derav i blanderen muliggjør et optimalt virkende sulfoneringsapparat hvori behovet for nytilførte kjemikalier er lite.

Der er et vesentlig fleksibilitet i midler og måte hvorpå fremgangsmåten og apparatet i henhold til oppfinnelsen kan anvendes. Oppfinnelsen er egnet for de forskjellige anordninger med mellomtrinns-sulfonering og kan anvendes intermediært for sulfonering av rejekt, såvel som anvendes separat i en eller flere produksjonslinjer i et anlegg. I alle fall tilveiebringer oppfinnelsen uventet effektive midler og måter for å forbedre en grunnleggende mekanisk niS s s e.

Det er viktig at oppfinnelsen i alle og hvilke som helst av sine aspekter for anvendelse tilveiebringer en prosess som er enkel og kan innpasses i hvilke som helst eksisterende mekaniske rnasseanlegg.

Det er derfor et primært formål for oppfinnelsen å tilveiebringe en ny og forbedret fremgangsmåte og apparat for oppnåelse av forbedring av mekaniske tremasse-fibre som er lønnsom å utføre henhv. installere, meget effektiv og tilfredsstillende i bruk, kan tilpasses en lang rekke anvendelser og gir sikre resultater ved bruken.

Et annet formål er å tilveiebringe en ny og forbedret fremgangsmåte og apparat for å forbedre hvilke som helst av en lang rekke mekaniske masser eller kombinasjoner derav på en måte slik at det frembringes et masseprodukt som er utmerket egnet for anvendelse som avispapir eller en masse tilsvarende egnet for anvendelse ved fremstilling av en lang rekke forskjellige slipemasse-spesialitetspapirer uten behov for tilsetning dertil av kjemisk masse av den type som er kjent of foreskrevet av tidligere kjent teknikk.

Et ytterligere formål er å tilveiebringe en ny og forbedret to-trinns fremgangsmåte og apparat for sulfonering av trefibre i mekanisk masse.

Et ytterligere formål er å tilveiebringe en ny og forbedret fremgangsmåte og apparat for mekaniske massefibre som i serieforhold avstedkommer en lav og høy-konsistenssulfonering derav i en grad som forbedrer nesten alle egenskapene av trefibrene uten særlig skadelig innvirkning på de resterende egenskaper.

Et ytterligere formål er å tilveiebringe en enkel flertrinns prosess og apparat for sulfonering av trefibrene i mekanisk masse som muliggjør deres fremstilling med lavere spesifikk energi forbruk.

Et ytterligere formål er i vesentlig grad å nedsette natrium-sulfitt-forbruket for dette som kreves ved anvendelsen for mekaniske massefibre for deri å frembringe de bundne svovelinnhold som kreves for deres forbedring for og under en raffinerings-operasjon.

Et ytterligere formål er å tilveiebringe en ny og forbedret fremgangsmåte og apparat for å gjennomføre en flertrinns sulfonering ved mekanisk messebehandling hvor de foretrukne trekk, de medfølgende gunstige egenskaper og midler og måte for utøvelsen av oppfinnelsen er som beskrevet heri.

Med de foregående og andre tilfeldige formål for øyet og

som vil fremgå mer fullstendig av den etterfølgende fremstilling, vedrører oppfinnelsen i videre forstand apparatet med deler og kombinasjoner derav og fremgangsmåten som beskrevet eller illustrert ide vedføyde tegninger som viser foretrukne utførelsesformer for oppfinnelsen. Fig. 1 illustrerer en fremgangsmåte og et apparat for sulfonering av mekaniske massefibre i samsvar med oppfinnelsen.

Fig.2 illustrerer fremgangsmåten og apparatet i fig. 1

anvendt ved mellomtrinns-sulfonering, og

Fig. 3 illustrerer et TMP (termo-mekanisk masse) og langfiber-sulfoneringssystem som anvender mellomtrinns-sulfonering anvendt for rejekt-fraksjonen av en mekanisk masse-sammensetning under fremstilling av avispapir.

Tilsvarende deler er gitt tilsvarende henvisningstall i de forskjellige riss.

Flytskjemaet i fig. 1 illustrerer et to-trinns sulfonerings-system i samsvar med oppfinnelsen omfattende en blandetank 10, en lagrings- eller retensjons-tank 12, en fortykningspresse 14, en trykksatt beholder 16, foretrukket en koker, og en gjenvinnings- eller avvannings-presse 18, i suksessivt serieforhold. Dette system omfatter videre en natriumsulfitt-utviklingsenhet 20, som er forbundet til å avgi og opprettholde en tilførsel av natriumsulfitt-oppløsning i en tank 22 hvorfra en styrt mengde av oppløsningen kan doseres i samsvar med de krav som stilles, til blandetanken 10. Samtidig er det innskutt en mellomliggende tank 24 for å motta væske ekstrahert fra masse som behandles i det illustrerte sulfoneringanlegg etter som massen passerer gjennom og fra pressen 18. Tanken 24 er passende forbundet til deretter å avgi sitt væskeinnhold til natriumsulfitt-utviklingsenheten 20.

En ytterligere resirkulering av ekstrahert væske foregår ved bruken av det beskrevne anlegg, ved hjelp av en returledning 26 som strekker seg fra pressen 14 til blandetanken 10.

Fig. 1 viser således flertrinns-sulfonering, spesifikt et to-trinns sulfoneringsanlegg som i forhold til tidligere kjent teknikk har vist seg å være ytterst effektivt og medføre uventet fordelaktige resultater. Dette anlegg er karakterisert ved hjelp av en enkel utførelse og lønnsomhet i drift.

Som illustrert, ved ovelse av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen, tilføres i prinsippet blandetanken 10 en sammensetning av mekanisk masse, i dette tilfelle i form av en masse med høy konsistens (20 til 50%), hvor trefiber-innholdet kan være oppnådd ved findeling av hvilken som helst eller hvilke som helst kombinasjoner av de mange arter av trær som er egnet for mekanisk masse, under anvendelse av hvilken som helst av de tallrike prosedyrer som vanligvis gjennomføres for dette.

Samtidig som denne slurry med høy konsistens innføres i tanken 10 tilføres den fra tanken 22 på dosert måte en natrium-sulfitt-oppløsning med natrium-sulfitt-innhold i en mengde på omtrent 40 til 200 g pr. liter, idet den spesielle konsentrasjon er avhengig av de trær hvorfra fibrene er oppnådd. Mengden av oppløsningen vil være slik at den høye konsistens (20 til av den tilførte mekaniske masse reduseres til et konsister.s-cmråde fra omtrent 1 til 1%, idet konsistensen i dette område avhenger av arten av fibrene og det ønskede sluttprodukt.

Det påpekes at fibrene som sulfoneres i dette anlegg kan skrive seg fra forskjellige kilder som f.eks. MP, TMP eller vanlig slipmasse.

I alle fall, blir i tanken 10 den tilforte slurry og natrium-sulfitt-oppløsningen grundig blandet med hverandre for å bringe trefiber-innholdet i individuell intim kontakt med natrium-sulfitt-oppløsningen. Formen og arten av blandeutstyret som anvendes er ikke beskrevet detaljert, da slike detaljer ikke vedrører nyheten av den foreliggende oppfinnelse og vil være vel kjent for den fagkyndige på området.

Umiddelbart etter blande-prosedyren i tanken 10, med forholdsvis kort varighet, føres slurryen som nå har 1 til 1% konsistens til tilbakeholdincstanken 12 og fiberinnholdet i denne holdes der i suspensjon i intim kontakt med de enkelte fibre, ved en temperatur i området fra omtrent 60 til 99°C i en periode fra 10 til 150 min. Oppholdstiden er avhengig av fibertypen og arten av det ønskede sluttprodukt.

De betingelser hvorunder fibrene behandles på denne måte i blandetanken 10 og lagringstanken 12 tilveiebringer først en ensartet blanding av natriumsulfitt-oppløsningen med overflatene av de mekaniske massefibre på en måte som er effektiv til å begynne en sulfonerings-reaksjon som påskyndes og fremmes under oppslemmingen og oppholdet av fibrene i kontinuerlig intim kontakt med natriumsulfitt-oppløsningen i tanken 12. Dette er en prosedyre med sulfonering i et første trinn som det er påvist og fastslått i tester at trefibrene i slurryen kan lett gis sulfonatinnhold mellom 0,5 og 0,9 %.

Etter fibrenes retensjon i tanken 12 blir det resulterende slurry-innhold ført til fortykningspressen 14 hvori de avvannes og det ekstraheres således derfra en sterk væske med natrium-sulf itt-innhold slik at den inneholder det meste av de opprinnelig tilførte kjemikalier til tanken 12. Denne ekstraherte væske returneres til tanken 10 for fornyet anvendelse for innholdet av etterfølgende mekanisk masse som inngår i sulfoneringssystemet i tanken 10. Som det vil ses nedsetter dette mengden av opptatt natriumsulfitt-oppløsning som må doseres fra lagertanken 22 til blandetanken 10. Ved hjelp av avvannings-prosedyren gjennomført deri vil den slurry som tilføres pressen 14 fortykkes til en konsistens tilsvarende 12 til 40 % faststoff. Denne slurry med høy konsistens tilføres så den trykksatte beholder 16 som foretrukket er en dampfasekoker, hvori slurryen opphoder seg i en periode på 10 til 60 min. under et tykk på omtrent 2,8 til 6,3 kg/cm^ og under innvirkning av en temperatur i området 182°C. Den reaksjon som foregår under denne oppholdstid tilveiebringer en sulfonerings-behandling i et annet trinn hvorunder natriumsulfittet som omgir og reagerer med trefibrene ytterligere gir fiber-overflatene et høyt sulfonatinnhold. Det kan i en mindre grad foregå en ytterligere sulfonering når slurryen som kommer ut fra kokeren 14 "avvannes" i gjenvinningspressen 18.

Hele sulfoneringsprosedyren oppnås ved hjelp av denne enkle to-trinnsbehandling som krever bruk av bare en liten mengde nytilført natriumsulfitt.

Som det lett ses av det foregående blir det meste av det natriumsulfitt som til å begynne med ble innført til en gitt tilførsel av slurry til blanderen 10 tilbakeført til blanderen for fornyet anvendelse ved begynnende sulfonering av en ytterligere tilførsel av slurryen av mekanisk masse. Videre blir også væsken ekstrahert i pressen 18 og som inneholder en restmengde natriumsulfitt resirkulert via tanken 24 til natriumsulfitt-utviklingsenheten 22 for der å bli oppfrisket med hensyn til sitt natriumsulfitt-innhold og også på denne måte nedsette behovet for tilførsel til anlegget av opp-frisknings-kjemikaler til et minimum til å gi natriumsulfitt-oppløsningen som kreves for å opprettholde oppløsningen av den styrke som tilføres og lagres i tanken 22.

Det foregående er en grunnlenggende forklaring av det to-trinns sulfonerings-anlegg som anvendes ved oppfinnelsen og som er anvendelig for mekanisk masse og som ved bruk meget hurtig og lett frembringer et resultat som er ekvivalent med en tilsetning av en mye dyrere kjemisk masse til en mekanisk masse. Betydningen av det som oppnås ved den to-trinns sulfonering av trefibre som beskrevet heri er at resultatene er slik at ved en hvilken som helst gitt produksjon av avispapir kreves bare at en liten andel av den mekaniske masse som tilføres for fremstilling av avispapiret behøver å være sulfonert på denne måte. Det samme gjelder massesammensetningen for fremstilling av spesialitetspapirsorter.

F.eks. behøver med en 100 % mekanisk massesammensetning for avispapir bare 25 % å være sulfonert. Ved sin kombinering med de andre 75 % av massesammensetningen finnes den resulterende masse å være særdeles godt egnet for avispapir og ha en kvalitet som er meget konkurransedyktig med tidligere kjente massesammensetninger for avispapir og hvori det konvensjonelt kreves meget dyre kjemiske masser nødvendiggjort ved de prosedyrer og systemer for fremstilling av avispapir som man tidligere har anvendt.

Tester har vist at i sammenligning med tidligere praksis

ved oppnåelse av en massesammensetning egnet for fremstilling av avispapir <p>g slipmasse-spesialitetspapirer har bruken av det flertrinns- og mellomtrinns-sulfoneringsanlegg i henhold til den foreliggende oppfinnelse vist følgende fordeler og forbedringer på dette område:

(a) en vesentlig nedsettelse i kjemikalie-tilførselen nødvendig for å oppnå de bundne svovelinnhold for den nødvendige forbedring av mekaniske og termo-mekaniske massefibre , (b) en fremstilling av kvalitets-mekanisk masse som kan oppnås med lavere spesifikke energiforbruk, (c) betraktelig besparelser i utgifter til tilførte kjemikalier med oppnåelse av like gode og bedre resultater enn hittil,

(d) en vesentlig forbedring i våt- og tørr-egenskapene

av mekaniske og termo-mekaniske tremasse som muliggjør fremstilling av kvalitets-avispapir og slipmasse-spesialitetspapirer med høyere arbeidshastigheter,

(e) innføring av en meget enkel, økonomisk og

fordelaktig fremgangsmåte og anlegg som er fullstendig fleksibelt med hensyn til anvendelsen og kan innpasses i hvilken som helst eksisterende type av mekanisk masse-fremstilling med fordelaktige resultater, selv når de trefibre som forhandles er avledet fra forskjellige tresorter blant dem som er egnet for mekanisk massefremstilling.

Den generelle anvendelighet av fremgangsmåten og apparatet i henhold til oppfinnelsen er illustrert i fig. 2 og 3 som viser ytterligere utførelsesformer.

Fig. 2 viser de prinsipielt nødvendige deler ved anvendelsen av apparatet i henhold til oppfinnelsen som vist i fig. 1 i et anlegg for behandling av TMP (termo-mekanisk masse) for fremstilling av avispapir.

Som illustrert i fig. 2 anvendes det et flertall produksjonslinjer og det er illustrert at den totale treflis-sammensetning oppdeles i deler hvor hovedandelen innføres i en eller flere linjer hvori de underkastes en konvensjonell to-trinns TMP (termo-mekanisk masse) behandling. Den resterende del, fra 15 til 40% av den hele sammensetning, føres til og gjennom en separat linje hvori det i tillegg til den utførte TMP (termo-mekaniske masse)raffineringen gjennomføres en mellomliggende sulfonering av trefiber-innholdet som beskrevet med henvisning til det som er vist i fig. 1 i tegningene. For enklere fremstilling er den eller de linjer hvori konvensjonell TMP (termo-mekanisk masse) behandling foregår illustrert som en enkelt linje.

Som vist skjematisk, i den linje hvori det foregår mellomtrinns-sulfonering, kondisjoneres flisen først ved hjelp av damp i et rør 30 hvorfra flisen føres til en raffinør 32, foretrukket en skive-raffinør, for deres oppdeling. Ved det vanlige forløp av denne damp- og raffinerings-prosedyre blir flisen i deres resulterende defibrerte form, bestående av fibre og fiberbunter,

vanligvis tilsatt vann. Som et resultat har den substans som kommer ut fra raffinøren 32 en fortynnet slurry-form. Denne slurry føres så til og gjennom en separator 34 av syklontypen som virker til å separere og fraføre medfølgende damp. Den separerte damp resirkuleres eller anvendes på

anne måte. Den slurry som kommer ut fra den normale utløpsåpning i syklonen 34 har vanligvis en høy konsistensform i et område som er generelt innenfor området for konsistensen av den slurry som innføres i sulfoneringssystemet

beskrevet med henvisning til fig. 1.

Ved denne punkt underkastes fibrene i slurryen en sulfonerings-behandling ved hjelp av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen, som beskrevet med henvisning til fig. 1 i tegningene. Følgelig er det i rekkefølge, i direkte følgende serieforhold til syklonen 34, anordnet en blandetank 10, en lagrings- eller retensjons-tank 12, en fortykningspresse 14, i dette tilfelle representert som en kokerpresse, en trykksatt beholder 16, i dette tilfelle representert som en koker, og en avvanningspresse 18 som er merket "væske-gjenvinningspresse". I forbindelse med rekken av enheter 10, 12, 14, 16 og 18 er det et tilførselssystem for å føre en natriumsulfitt-oppløsning inn i tanken 10, på dosert måte, i samsvar med tilførselen til denne tank av innholdet av slurryen tømt ut fra syklon-separatoren 34. Midlene og metodene for å tilføre det nød-vendige natriumsulfitt i sulfonerings-systemet i fig. 2 er hovedsakelig identisk med det som tidligere er beskrevet, og omfatter en natriumsulfitt-utviklingsenhet 22 som i dette tilfelle er forbundet med ekvivalenten til lagringstanken 20 for den natriumsulfitt-oppløsning som doseres til blandetanken 10. Som i det først beskrevne tilfelle suppleres utviklingsenheten 22 og understøttes i sin funksjon ved retur til denne fra sulfonerings-systemet, ved hjelp av tanken 24, av det resterende natriumsulfitt som vil foreligge i væskeekstrakten oppnådd i pressen 18. Samtidig resirkuleres den væske som er ekstrahert i pressen 14, som inneholder en hovedandel av det natriumsulfitt som først ble innført i blandetanken 10, til denne tank ved hjelp av tilførselsledningen 26 for derved å forsterke natriumsulfitt-oppløsningen deri og i sterk grad å redusere behovet for innføring av ytterligere natriumsulfitt-oppløsning fra lagertanken i forbindelse med natriumsulfitt-utviklingsenheten 22.

Sulfoneringsprosessen og den måte hvorpå denne gjennomføres i dette tilfelle vil være tilsvarende og gjennomføres under anvendelse av de samme parametere som beskrevet i det første tilfelle. Det vises derfor til den foregående beskrivelse vedrørende dette punkt, for å unngå unødige og overflødige gjentagelser. Under disse forhold bør det være klart hvorledes og i hvilken utstrekning trefiberinnholdet i slurryen avgitt fra syklonen 34 kondisjoneres og forbedres i systemet og hvorledes prosessen gjennomføres i anlegget vist i fig. 2.

Det bemerkes imidlertid at konsentrasjonen av den natrium-sulf itt-oppløsning som tilføres blandetanken 10 selvfølgelig vil variere med de tresorter som tilføres tanken og vil avhenge av den nivåforbedring av fibrene som ønskes.

Som et eksempel, for det tilfelle at de opprinnelige treflis er oppnådd fra Southern Pine, bør natriumsulfitt-oppløsningen foretrukket ha et natriumsulfitt-innhold i området 70 g/l og mengden derav som innføres i tanken 10 bør foretrukket være slik at den resulterende slurry får en konsistens på omtrent 4,5 %. Videre bør innholdet av slurryen tilført lagringstanken 12 med konsistens 4,5 % foretrukket holdes tilbake deri i omtrent 20 min. og underkastes for en temperatur i området omtrent 82°C. Videre bør konsistensen av slurryen som føres fra kokepressen 14 til den trykksatte beholder i form av kokeren 16 foretrukket ha en konsistens omtrent 25 %. Ved den etter-følgende behandling av fibrene i den trykksatte beholder 16, bør oppholdstiden for slurryen og dens trefiberinnhold foretrukket være i området 20 min. Dette skulle optimalisere sulfonerings-resultatene.

I alle fall vil samtlige parametere og betingelser for sulfoneringen for hvilke som helst av de forskjellige trefibre som er egnet for og underkastet mekanisk massefremstilling for bruk ved tilveiebringelse av en massesammensetning for fremstilling av avispapir eller slipemasse-spesialitetspapir generelt falle innenfor området for de parametere og betingelser som er angitt i det foregående med henvisning til beskrivelsen av anlegget i fig. 1.

Følgelig blir akseptene i form av slurryen inneholdende sulfonerte trefibre oppnådd i pressen 18 alle avgitt til en vasketank 36 hvori overskudd og uønskede elementer vaskes ut fra fibrene og blir så ekstrahert i den etterfølgende presse 38. Denne siste væskeekstrakt vil passende bli ført til avløp. I motsetning til dette vil de sulfonerte fibrene som utgjør akseptet fra pressen 38, og som ved dette punkt har en høykonsistens-slurry-form, bli tilført en sekundær raffinør 40 hvori de raffineres videre og deretter innføres i en latens-kasse 4 2 hvori de behandles med varmt vann for å eliminere krølling. Deretter tilføres den resulterende sammensetning, med lav konsistensform, til og gjennom et sikt-system 44. Det siste kan være av en hvilken som helst konvensjonell type som f.eks. anvendt i TMP (termo-mekanisk masse) systemer. De aksepterte lange fleksible sulfonerte fibre som er oppnådd i det foregående TMP raffinerings-dobbelttrinn-sulfonerings-system og som er godtatt i sikt- og rense-systemet 44 tilføres så i en lav-konsistens-slurry-form til og gjennom en fortykker i form av en passende presse 54, hvoretter de resulterende fibre vil være i en tilstand tjenlig som masseblanding for fremstilling, i dette tilfelle f.eks. av avispapir.

Samtidig, i det illustrerte anlegg, virker hver av linjen eller linjene hvori hovedandelen av treflisten behandles i en konvensjonell to-trinns TMP-operasjon uten å dra nytte av den mellom-trinns-sulfonerings-prosedyre som utføres i den nettopp beskrevne linje. Hver av disse konvensjonelt arbeidende linjer omfatter i prinsippet i serie-forhold et dampingsrør 60, en primær raffinør 62, en syklon-separator 64, en sekundær raffinør 66, en latens-kasse 68 og et sikt- og rense-system 70. Disse enheter 60 til 70 tilsvarer med hensyn til oppbygning og virkemåte enhetene 30, 32, 34, 40, 42 og 44 i den nettopp beskrevne linje hvori det ytterligere foretas sulfonering. Selvfølgelig kan det være anordnet ytterligere komponenter i det konvensjonelle TMP-system, alt etter behov, inklusive og ikke begrenset til f.eks. vaske-tanken 36 og vaske-pressen 38. Det skai forstås at den skjematiske fremstilling som er anvendt for angivelse av de konvensjonelle aspekter ved masse-behandlingssystemet i fig. 2 ikke samtlige behøver å være inkludert som enheter som utgjør deler av anlegget da de spesifikke anordninger for dette formål i hvert tilfelle vil avhenge av den spesielle endelige anvendelse som påtenkes for - massen. I alle fall blir akseptfibrene oppnådd i TMP-linjen eller -linjene for hver linje ført til fortykkeren 54 samtidig med tilførsel til denne av aksept fra den linje hvori det har vært en mellomtrinns-sulfonerings-prosedyre. Anordningen tjener til å blande de konvensjonelle TMP-fibre og de sulfonerte TMP-fibre på en måte som tilfører dem i kombinasjon til og gjennom fortykkeren 54. I denne kombinasjon vil den samlede avgitte masse være meddelt fordeler og forbedringer ved tilblandingen deri av den sulfonerte masse.

Som det videre kan ses fra fig. 2 blir rejekt fra både sikt-systemet 44 og sikt-systemet 70 tilsvarende blandet og deretter i rekkefølge ført gjennom en rejekt-avvannings-presse 46, en rejekt-raffinør 48, en latens-kasse 50 og et sikt- og rense-system 52, som hver tjener til utførelse av de tidligere beskrevne kjente funksjoner som vel kjent på området. Resultatet er at rejekt fra den konvensjonelle TMP behandlings-prosedyre og de sulfonerte TMP-prosedyrer bearbeides sammen og blandes for ved deres behandling å frembringe en aksept-sammensetning som også kan innblandes i blandingen av de opprinnelige aksepterte fibre som føres til fortykkeren 54 for å frembringe en form av masse som er utmerket egnet for fremstilling av avispapir. Eventuell rejekt som ytterligere oppnås fra sikt- og rense-systemet 52 vil fortsatt bli resirkulert og ved slutten av operasjonen vil rejekt som er utilfredsstillende, en liten fraksjon av det hele, bli ført bort.

Fig. 3 viser som et eksempel, et system hvori masse egnet fer avispapir fremstilles ved at bare rejekt fra en RMP/TMP-operasjon utsettes for behandling i et sulfonerings-system tilsvarende det som er vist i fig. 1.

Dette system omfatter et dampingsrør 30 eller en ekvivalent derav, en primær raffinør 32, en syklon-separator 34, en sekundær raffinør 80, en latens-kasse 82 og primære og sekundære sikt-systemer 84, 86 i serieforhold. Disse tilsvarer enhetene 60, 62, 64, 66, 68 og 70 i den konvensjonelle TMP-linje i fig. 2 og tilsvarer samtidig enhetene 30, 32, 34, 40, 42, 44 i den samme figur. Den primære raffinør 32 i fig. 3 er foretrukket en trykksatt skive-raffinør i likhet med den som ville være foretrukket anvendt i system i fig. 2. Ved utøvelsen av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen i anlegget vist i fig. 3 blir hele mengden treflis-sammensetning som kreves til å

begynne med innført i dampingsrøret 30 og deretter ti 1 å begynne med kondisjonert før sin første raffinering under anvendelse av hvilke som helst av flere kjente alternativer tilgjengelige for dette. Etter denne kondisjonerings-prosedyre blir så flisen utsatt for defibrering under trykk i den primære raffinør 32 hvorunder det tilføres noe vann. Denne prosedyre er konvensjonell og frembringer en slurry med en høy konsistens av trefibre og fiberbunter. Den resulterende slurry og dens innhold blir så ført gjennom syklonen 34 hvor damp separeres og passende gjenvinnes for videre anvendelse. Innholdet i den slurry som kommer ut fra den vanlige utløpsåpning i syklonen blir så ført til en sekundær raffinør 80 hvori de nevnte fibre og fiberbunter deretter blir ytterligere kondisjonert og findelt på konvensjonell måte for ytterligere separering av det individuelle fiberinnhold deri. Etter dette blir slurryen med sitt innhold beveget fra den sekundære raffinør 80 til latenskassen 82 hvor vann tilsettes og fiberinnholdet deri får redusert sin krølling. Ved utløpet fra kassen 82 føres slurryen til et sikt- og rense-system 84 som er virksomt for separering av aksept-fiberinnholdet deri, og som inkluderer de lengste og sterkeste av fibrene, fra rejekt-delen av fiberinnholdet som ved dette punkt betraktes som rejekt. Aksept-andelen som resulterer fra den primære sikting, som er egnet for bruk for deres påtenkte formål, føres mot utløpet fra systemet for å føres til og gjennom fortykkere, i dette tilfelle de illustrerte skive-fortykkere 104.

Rejekt fra den primære sikt-prosedyre underkastes en sekundær sikt-behandling i 86 for deres ytterligere rensing og klassifisering og dette fører til at de som ansees som rejekt-avvannings-presse 88. De rejekter som er ansett som ikke aksepterbare ved den sekundære sikting resirkuleres til latenskassen 82 for kombinasjon deri med strømmen fra den sekundære raffinør, for bevegelse sammen med denne og ytterligere kondisjonering og etterfølgende gradering ved etterfølgende passering gjennom de primære og sekundære sikt-systemer 84 og 86.

Det bemerkes her at fra 15 til 40% av treflis-sammensetningen vil bli ført til rejekt-avvanningspressen 88 og derfra til og gjennom et sulfoneringssystem som i prinsippet vist og beskrevet med henvisning til flytskjemaer i fig. 1, under lignende betingelser og styring og innenfor de parametre som er angitt tidligere, idet variasjoner også her bestemmes ved arten av trefibrene og sulfoneringsgraden som ønskes, alt avhengig av den endelige anvendelse av den masse som behandles. Også her, som angitt i tilfellet med systemet i fig. 2, ville en fornyet drøftelse av selve sul fonerings-systemet være unødvendig og ikke tjene noe nyttig formål,

idet det vises til den tidligere anførte detaljerte beskrivelse derav. Sulfoneringen av rejekt i dette tilfelle vil resultere i den samme kombinasjon av fordeler og forbedring av trefiberinnholdet som tidligere beskrevet.

Det bemerkes også at selv om hovedandeler, av rejekt ført

til pressen 88 fra den sekundære sikt 86 deretter vil bli avgitt i høykonsistens-form til blandetanken 10 for der å begynne sulfonering og forbedring, vil det være en aksepterbar del tilbake som vil passere direkte til en nedstrøms latens-kasse 94 for fortsatt behandling.

Som vist i fig. 3 vil høykonsistens-slurryen ført fra pressen 88 til og gjennom blandetanken 10, lagringstanken 12, koker-pressen 14, trykkokeren eller kokerne 16 og pressen 18 bli fullstendig behandlet og fiberinnholdet sulfonert i samsvar med den to-trinns prosess i henhold til

oppfinnelsen.

De sulfonerte fibre som kommer ut fra pressen 18 føres i rekkefølge til, gjennom og fra en vasketank 89 og en vaske-presse 90 for raffinering i den eller de anvendte rejekt-raffinører 92, hvoretter de føres til en latenskasse 94 hvor de underkastes en behandling med varmt vann som tidligere beskrevet og deretter til en sikt-system 96. Aksept tilført sikt-systemet 96 føres til oc gjennom en primær renser 98. Aksept fra renseren 98 inkluderer primært de lange og

sterke fleksible fibre som føres direkte til systemets utløpslinje som strekker seg fra det primære sikt-system 84 til skive-fortykkerne 104. Ved inngangen til denne utløps-linje blir de tilførte sulfonerte fibre underkastet en blanding med de konvensjonelt behandlede fibre slik at hele blandingen oppnår de tydelige fordeler som tilskrives den opprinnelige sulfonerte del av fibrene. Akkurat hvorfor og hvorledes disse fordeler og de markert forbedrede egenskaper av den totale fiberblanding oppnås er ikke fullt ut forstått, men grundig testing har etablert dette forhold som et faktum.

Rejekt fra den eller de sekundære rensere 98 føres først

til og gjennom sekundære rensere 100 som fører til produksjon av ytterligere aksept som resirkuleres til og gjennom den eller de primære rensere 98 eventuelt for blanding med den masse som er blitt ført til og gjennom skive-fortykkerne 104. Eventuell rejekt oppnådd ved driften av den eller de sekundære rensere 100 føres så til og gjennom en eller flere tertiære rensere 102 hvori en del som har potensiell brukbarhet føres tilbake til vaske-tanken 89 for gjentatt behandling, mens rejekt derfra bortskaffes på passende måte, idet den ikke har noen fortsatt anvendelse.

Det foregående er begrensede illustrasjoner på den ekstreme mangfoldige anvendelse av fremgangsmåten og apparatet i henhold til oppfinnelsen og som kan innpasses i hvilke som helst tidligere eksisterende mekaniske masse-anlegg. Som det er påpekt i de forskjellige eksempler behøver fremgangsmåten og apparatet i henhold til oppfinnelsen bare å bli anvendt på en mindre del av den totale sammensetning av mekanisk masse. Ved blandingen av denne fraksjon med den resterende fraksjon oppnås en masse som er forbedret i en slik grad med hensyn til sine egenskaper at ingen ytterligere tilsetning av kjemisk masse er nødvendig for å muliggjøre dens bruk ved fremstilling av avispapir eller andre spesialitetspapirer.

Oppfinnelsen har ikke bare løst de problemer som først er beskrevet med henvisning til den tidligere kjente teknikk, men går vesentlig videre enn dette. Den to-trinns sulfoneringsprosess har medført og frembragt hver av de forbedringer i de individuelle fibre og deres sammensetninger som er angitt heri. Det som finnes å være av størst betydning i en masse-sammensetning for avispapir og spesialitetspapirer som inneholder fibre sulfonert ved hjelp av den foreliggende oppfinnelse er forbedringene i våt-styrke, tørr-bruddlengde og spesifikk volum av fibre for et gitt raffineringsenergi-nivå. Den forut beskrevne sulfonering forbedrer faktisk nesten alle egenskapene av de mekaniske massefibre som utsettes for denne sulfonering og de resterende egenskaper er ikke i særlig grad skadelige for sluttproduktet.

Nylig foretatte tester i oppfinnelsens sammenheng for

ubelagt superkalandrerte papirark har tydelig vist betydningen av oppfinnelsen. Historisk er denne papirtype blitt fremstilt med en fin mekanisk masse (GWD eller TMP) med en stor mengdeandel raffinerte kraftfibre og leire. Den siste har vært anvendt for å forbedre spredningskoeff isient, glatthet og gjennomsiktighet. Det bemerkes imidlertid at den kjemiske masse (kraftmasse) bare er der for sitt bidrag til nettverk-styrkeegenskapene, da den i skadelig retning påvirker opaciteten og tryknincsegenskapene. Leiren reduserer styrken. Fibre sulfonert ved hjelp av den foreliggende oppfinnelse erstatter naturlig kraftfibre i massesammensetninger for denne og lignende papirkvaliteter. Med deres anvendelse gir de styrke uten skadelig påvirkning av opasitet og trykningsegenskaper som opptrer ved bruk av kraftfibre. Samtidig muliggjøres det en vesentlig reduksjon i

den leiremengde som kreves for kompensering for tap av spredningskoeffisient.

Det følgende er utledet i tester som sammenligner en kom-mersiell tidligere anvendt massesammensetning for fremstilling av superkalandrerte ark og en massesammensetning for det samme formål som anvender fremgangsmåten og apparatet i henhold til den foreliggende oppfinnelse.

De fordelaktige resultater ved bruken av de to-trinns sulfonerte fibre i motsetning til bruk av kraftfibre er tydelige.

Som påpekt i det foregående behøver den to-trinns- eller mellom-trinns-sulfoneringsprosessen i to trinn bare gjennomføres med en del av massesammensetning av en mekanisk masse-behandlingsoperasjon og i kombinasjonen med en slik andel av dobbelt-sulfonert masse med resten av masse-sammensetningen som er blitt behandlet på konvensjonell måte, meddeles hele blandingen forbedringer med hensyn til egenskapene som gjør blandingen utmerket egnet for bruk ved fremstilling av avispapir eller andre spesialitetspapirer, uten behov for tilsetning til blandingen av en konvensjonell kjemisk masse. Det er imidlertid klart at enkelte papir-fabrikanter likevel måtte kunne velge å tilsette en liten andel kjemisk masse til det resulterende sulfonerte produkt. Enkelte kan også finne det ønskelig å tilsette en andel av konvensjonell kjemisk masse til det sulfonerte produkt fra oppfinnelsen for enkelte andre spesielle anvendelser, men i alle fall oppnås vesentlige fordeler ved utøvelse av den foreliggende oppfinnelse.

Claims (21)

1. Fremgangsmåte for å forbedre egenskapene til trefibre i mekanisk masse for bruk ved fremstilling av masse egnet for fremstilling av avispapir og andre spesialitetspapirsorter ved sulfonering i flere trinn under anvendelse av en sulfitt-oppløsning, hvor massen er i slurryform med høy konsistens og faststoffinnholdet i denne omfatter trefibre og trefiberbunter, karakterisert ved at 1) massen anordnes i påfølgende porsjonerte mengder, 2) en første porsjon av den nevnte masse i slurryform og en sulfittoppløsning i forholdsmessige proposjonerte mengder blandes (10) for å redusere konsistensen av den nevnte slurry til et nivå ikke vesentlig over 7 % og derved bringe fiberinnholdet i slurryen i den grad som tilsvarer eksponeringen i individuell intim kontakt med en liten mengde av sulfittet i den nevnte oppløsning for å initiere en sulfonering i et første trinn derav, 3) umiddelbart deretter (12) holdes den nevnte slurry med redusert lav konsistens i en forholdsvis rolig hviletilstand i et miljø med en temperatur som ikke overstiger 100°C i en tidsperiode som er begrenset i samsvar med arten av det trevirke hvorfra fiberinnholdet er avledet, for å drive sulfoneringen av fiberinnholdet i slurryen til et nivå på minst 0,5 % og hovedsakelig fullføre den første trinns sulfonering av fibrene og 4) deretter ekstraheres (14) fra den nevnte slurryblanding en mengde av væskeinnholdet i denne tilstrekkelig til å medbringe (26) en hoveddel av sulfittinnholdet i den oppløsning som ble blandet 2) med den første porsjon av slurryen, og 5) det ekstraherte væskeinnhold returneres (26) for anvendelse sammen med en mindre supplerende mengde av sulfitt i oppløsning, til en ytterligere av de nevnte porsjonerte mengder av slurrymassen for å blandes med denne og behandles på samme måte som den nevnte første mengde slurrymasse for sulfonering derav, og slurryblandingen med økt konsistens etter den nevnte ekstraksjon 4) underkastes deretter 6) en temperatur på mer enn 100°C og et tilsvarende overatmosf ærisk. trykk for å bringe det nå foreliggende sulf itt-innhold deri til ytterligere å reagere med og i en annentrinns sulfonering å gi fiberinnholdet deri et sulfonatinnhold på mer enn 0,9 % til å gi en masse særlig egnet for den nevnte fremstilling av avispapir og/eller spesialitetspapirsorter.

2 . Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at den nevnte blanding (10) av den nevnte første porsjon av den nevnte masseslurry med en sulfittoppløsning gjennomføres slik at dens fiberinnhold bringes i suspensjon i væskeinnholdet i den resulterende lavkonsistensslurry og opprettholdes og holdes (12) deri i suspensjon uten tilsetning av ytterligere sulfitt i den nevnte rolige hviletilstand i en tid tilstrekkelig til at sulfoneringen av fiberinnholdet i dette første sulfoneringstrinn drives videre til et nivå i området 0,5 til 0,9 %.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at slurryblandingen som er tilbake etter den nevnte ekstraksjon (14) av den nevnte mengde av sitt væskeinnhold anbringes (16) , 7) i et trykksatt miljø i en tidsperiode på minst omtrent ti minutter slik at sulfittinnholdet som forekommer deri driver sulfoneringen av slurryblandingens fiberinnhold til et nivå godt over 0,9 % og deretter, eller etter en ytterligere behandling eller raffinering (18, 22, 24, 26, 30, 32, 34, 36, 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52), blir det høysulfonerte fiberinnhold kombinert (54) med en vesentlig større mengde av konvensjonelt behandlet mekanisk masse (60, 62, 64, 66, 68, 70) uten at det er nødvendig med tilsetning av ytterligere kjemikalier, slik at den sammensatte masse meddeles et sulfoneringsnivå i seg selv velegnet for bruk ved fremstilling av avispapir og andre spesialitetspapirsorter.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at blandingen (10) av den nevnte porsjon av masseslurry og sulfittoppløsning i det angjeldende trinn foretas hurtig og gjennomføres slik at bare en mindre del av sulfittet i den nevnte oppløsning bringes i kontakt med fiberinnholdet i masseslurryen, og den oppnådde lavkonsistensslurry anbringes (12) i en rolig hviletilstand umiddelbart etter at den nevnte blanding (10), uten tilsetning av ytterligere sulfitt dertil, i en tid tilstrekkelig for at sulfoneringen av dens fiberinnhold av seg selv kan drives til et nivå som gir fiberinnholdets bundne svovelinnhold uttrykt som sulfonatinnhold i det generelle område, blir 0,5 til 0,9 %.

5. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at massen er en mindre andel av den masse som fremstilles i et mekanisk masseraffineringsan-legg (10, 12, 14, 16, 18, 22, 24, 26, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52, 54, 60, 62, 64, 66, 68, 70) og det resulterende sulfonerte masseprodukt blir deretter blandet (54) med en vesentlig større mengde av den raffinerte mekaniske masse fremstilt (60, 62, 64, 66, 68, 70) i det nevnte raffine-ringsanlegg og som ikke har vært underkastet (10, 12, 14, 16, 18, 22, 24, 26, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52) den nevnte prosedyre, og ved enkel blanding (54) derav blir den sistnevnte masse så forbedret med hensyn til sitt sulfoneringsnivå av sitt fiberinnhold at den uten behov for tilsetning av ytterligere kjemikalier i seg selv finnes å være velegnet for bruk ved fremstilling av kvalitetsavispapir og spesialitetspapirsorter .

6. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 , karakterisert ved at sulfittinnholdet i oppløsningen som tilføres og blandes (10) med de nevnte porsjoner av den nevnte masseslurry ved begynnelsen av den nevnte prosedyre er i området 40 til 200 g/l, og etter den rolige hviletilstand (12) blir de resulterende slurryblan-dinger hver underkastet (14) en pressevirkning for derfra å ekstrahere den nevnte mengde av væskeinnholdet inneholdende en hovedandel av sulfittinnholdet i den mengde av den nevnte oppløsning som først ble tilført til masseslurryen og denne hovedandel tilføres direkte til og blandes (10) med en ytterligere del av den nevnte masseslurry for å bringe en mindre del av sulfittinnholdet derav i kontakt med eksponerte fibre derav for å bidra til initieringen av det første trinns sulfonering og besørge fortsatt sulfonering av de nevnte fibre under forløpet av denne prosedyre, idet dette resulterer i at sulfittinnholdet av hver etterfølgende porsjon av den nevnte oppløsning tilført den første og etterfølgende porsjoner av den nevnte masseslurry ved den nevnte initiale blanding derav bidrar til sulfoneringen av fiberinnholdet i mange etter-følgende porsjoner av masseslurry som tilføres for sulfonering av deres fiberinnhold.

7. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at den nevnte rest av masseslurryen med høy konsistens fra væskeekstraksjonen holdes (16) i et høytemperaturmiljø ved overatmosfærisk trykk i en tidsperiode ikke vesentlig over 60 minutter for å frembringe en høysulfonert tilstand i fiberinnholdet.

8. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at sulfittinnholdet i den nevnte oppløsning som tilføres til en porsjon av den nevnte masseslurry ved begynnelsen av det første trinns sulfonering av fiberinnholdet er i området fra 40 til 180 g/l, umiddelbart etter den nevnte blanding (10) blir den resulterende masseslurry holdt (12) i den nevnte rolige hviletilstand med sulfitt i den nevnte tilførte oppløsning i hovedsakelig ensartet og intim kontakt med det nevnte fiberinnhold i en tidsperiode på omtrent tyve minutter ved en temperatur på omtrent 82°C, idet den nevnte etterfølgende ekstraksjon (14) av væskeinnhold fra den nevnte slurryblanding er slik at det frembringes en rest av den nevnte blanding med konsistens hovedsakelig i området 12 til 40 % ved tilførsel til høytempe-raturmil jøet med overatmosfærisk trykk.

9. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at sulfittinnholdet av den nevnte oppløsning som først tilføres til og blandes (10) med en gitt porsjon av masseslurryen ved begynnelsen av dens eksponering for den nevnte prosedyresyklus er omtrent 7 0 g/l og konsistensen av den initialt resulterende slurry er omtrent 4,5%.

10. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at det ekstraherte væskeinnhold føres til og blandes (26, 10) med en ytterligere porsjon av den nevnte masseslurry ved dennes tilførsel til det punkt hvor dens sulfonering påbegynnes og samtidig blir en supplerende mindre delmengde sulfitt i oppløsning kombinert (22, 10) dermed for å initiere den første trinns sulfonering av fiberinnholdet i den nevnte ytterligere porsjon av masseslurryen som så blir videre behandlet på samme måte som den førstnevnte porsjon av masseslurryen med de samme tilfredsstillende resultater.

11. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at de respektive porsjoner av den nevnte masseslurry tilført for sulfoneringen av deres fiberinnhold og mengden av den nevnte sulfittoppløsning som blandes dermed i angjeldende trinn innføres (22, 10) samtidig i målte mengdeforhold i en tank og blir deri kort, ensartet og grundig blandet (10) til å gi individuell intim kontakt av eksponerte overflatedeler av det nevnte fiberinnhold med deler av en mindre del av sulfittet i oppløsning ved begynnelsen av den første trinns sulfonering derav, hvoretter den resulterende blanding føres (10, 12) til en retensjonstank for å bli holdt (12) deri i den nevnte rolige hviletilstand mens sulfoneringen foregår deri, hvoretter blandingen avvannes (14) for å frembringe det nevnte ekstraherte væskeinnhold som deretter umiddelbart føres tilbake (26, 10) til den nevnte tank og suppleres (22, 10) med en mindre del av den opprinnelige oppløsning for blanding (10) med en ytterligere del av den nevnte masseslurry som skal sulfoneres på samme måte og med samme resultat som angitt med henvisning til den nevnte første porsjon av den nevnte masseslurry.

12. Apparat for utøvelse av fremgangsmåten som angitt i krav 1 med mekanisk masse for tilveiebringelse av et høykvalitets mekanisk masseprodukt egnet for bruk ved fremstilling av avispapir og andre spesialitetspapirsorter, karakterisert ved at det omfatter en første beholder (10), innretninger (22, 10) for å bevirke målt tilførsel og blanding i den nevnte beholder (10) av avpassede mengder av en sulfittoppløsning og en masseslurry med en forholdsvis høy konsistens og et faststoffinnhold omfattende fibrøse materialer for i den nevnte beholder å etablere en masseslurry med konsistens som ikke vesentlig overstiger 7 % og bringe de eksponerte deler av fiberinnholdet i den nevnte masseslurry i individuell intim kontakt med små mengder av sulfittet i oppløsning for å initiere en sulfonering, en annen beholder (12) forbundet med den første beholder (10) og som frembyr et atmosfærisk miljø tilrettelagt og anordnet for å motta den nevnte masseslurry og holde denne i en forholdsvis rolig hviletilstand i en forut bestemt begrenset tidsperiode tilstrekkelig til at det ved hjelp av en forholdsvis liten mengde av sulfittinnholdet i masseslurryen tilveiebringes en selvsulfonering av fiberinnholdet i masseslurryen til et nivå på omtrent 0,5% for hovedsakelig å fullføre en førstetrinns sulfonering derav, innretninger (14) forbundet med den annen beholder (12) for å motta den resulterende masseslurry hvis fiberinnhold er blitt sulfonert på denne måte og gjennomføre en separering fra den nevnte masseslurry, for fornyet anvendelse på en tilsvarende måte og for lignende formål, av en del av dens væskeinnhold inkluderende en hovedandel av sulfittinnholdet i den oppløsning som ble tilført den første beholder (10), med den nevnte første avpassede mengde av den nevnte masseslurry, for derved å tilveiebringe en rest av den nevnte masseslurry med en økt konsistens og med et rikelig sulfonert fiberinnhold, idet apparatet ytterligere omfatter en trykksatt beholder (16) innrettet for å kunne arbeide ved overatmosfærisk trykk og høy temperatur, og innretninger (14, 16) for å føre den nevnte rest av den nevnte masseslurry inn i beholderen (16), idet denne er forbundet med innretninger for å underkaste resten for et miljø med sterkt forhøyet temperatur og tilsvarende overatmosfærisk trykk for å bevirke at sulfittet i den nevnte rest ytterligere reagerer med og gir fiberinnholdet i den nevnte rest et sulfonatnivå over 0,9 %.

13. Apparat som angitt i krav 12, karakterisert ved at innretningene (22, 10) for å bevirke tilførsel av sulfittoppløsning til den første beholder (10) med en avpasset mengde masseslurry omfattende fibrøse materialer inkluderer innretninger for selektivt å begrense utmålt mengde oppløsning derfra til den som passende vil komplettere den mengde sulfitt tilført den nevnte første beholder (10) fra en annen kilde.

14. Apparat som angitt i krav 12, karakterisert ved at det omfatter en væske-gjenvinningspresse (18) umiddelbart etter beholderen (16) innrettet til å arbeide under trykk og forbundet for å motta den nevnte rest av den nevnte masseslurry hvis fiberinnhold er blitt sulfonert og derfra separere en ytterligere del av det resterende væskeinnhold derav som inkluderer en restandel av sulfittet i oppløsningen tilført med og til den førstnevnte avpassede mengde av den nevnte masseslurry i den første-beholder (10), idet pressen (18) er i forbindelse med innretninger (18, 24, 20) for å tilføre den ytterligere separerte del av den nevnte masseslurry og dens sulfittinnhold til en innskutt sulfittutviklingsinnretning (20) i forbindelse med ytterligere innretninger for å motta frisk sulfittoppløsning derfra etterhvert og etter behov, idet de sistnevnte innretninger gjennomfører en styrt målt tilførsel til den nevnte første beholder (10) av slike mengder sulfittoppløsning som behøves for initieringen av sulfoneringen av fiberinnholdet av hver påfølgende mengde masseslurry som tilføres den nevnte første beholder for sulfonering av dens fiberinnhold.

15. Apparat som ""angitt i krav 12, karakterisert ved at det ytterligere omfatter innretninger (26) som forbinder de nevnte separeringsinnretninger (14) og den nevnte første beholder (10) for resirkula-sjon av væskeinnhold separert fra den nevnte masseslurry og tilføre den til den første beholder (10) for blanding deri med en ytterligere mengde av den nevnte masseslurry tilført den nevnte første beholder (10) for sulfonering av dens fiberinnhold og tilveiebringe en hovedandel av den sulfittoppløsning som behøves tilført og blandet med den nevnte masseslurry for behandling av denne ved hjelp av den nevnte prosedyre på en måte som angitt med henvisning til den tidligere nevnte avpassede mengde av masseslurry tilført den nevnte første beholder.

16. Apparat som angitt i krav 12, karakterisert ved at det omfatter innretninger (22, 10) for å tilveiebringe en styrt begrenset forholdsvis kortvarig blanding av de nevnte avpassede mengder av den nevnte oppløsning og den nevnte masseslurry tilført den første beholder (10) tilstrekkelig til å fordele oppløsningen omkring fiberfaststoffinnholdet i den nevnte masseslurry og bringe en begrenset andel av dens sulfittinnhold i kontakt med de fiberdeler av de nevnte faststoffer som er eksponert ved sine overflater for å initiere sulfoneringen derav.

17. Apparat som angitt i krav 12, karakterisert ved at beholderne og innretningene forbundet og i assosiasjon dermed er i forbindelse med en masseraffineringsproduksjonslinje (30, 32, 34, 10, 12, 14, 16, 18, 22, 24, 36, 38, 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52, 54, 60, 62, 64, 66, 68, 70) som tilveiebringer en kilde for den nevnte masseslurry, idet den nevnte linje inkluderer innretninger som avgrenser separate utløpsåpninger (44, 54), (70, 54), (52, 54) og (44, 46), (70, 46), (52, 46) for de deler av den raffinerte masse fremstilt deri som henholdsvis bedømmes som aksepter og rejekter, idet de nevnte innretninger (22, 10) som frembringer en målt tilførsel av den nevnte masseslurry til den første beholder (10) er forbundet med de nevnte rejektut-løp (44, 46) som er en kilde for den nevnte masseslurry hvis fiberinnhold skal behandles og sulfoneres ved den nevnte prosedyre.

18. Apparat som angitt i krav 12, for anvendelse ved fremstilling av mekanisk masse egnet for avispapir og andre spesialitetspapirsorter , karakterisert ved at den nevnte første (10) og annen (12) beholder er seriekoblet og det indre av hver beholder frembyr et generelt atmosfærisk miljø, idet den annen beholder (12) er oppbygget og anordnet for å inneholde den nevnte masseslurry som mottas deri i en hovedsakelig hviletilstand i en styrt tidsperiode tilstrekkelig til å besørge selvsulfonering av fiberinnholdet i masseslurryen til et nivå i det generelle område på 0,5 til 0,9 %, idet separeringsinnret-ningene (14) er forbundet med den nevnte annen beholder (12) umiddelbart etter denne og i sin tur forbundet med en etter-følgende tredje beholder (16) med innretninger som kondisjo-nerer dens indre slik at det deri frembringes betingelser tilsvarende overatmosfærisk trykk og temperatur, og innretninger (14, 16) forbundet med de nevnte separeringsinnretninger (14) og den nevnte tredje beholder (16) for å overføre resten av den nevnte masseslurry hvorfra væske er blitt separert til det indre av den nevnte tredje beholder (16), hvis miljø virker til å bevirke at sulfittet i den nevnte rest av den nevnte masseslurry øker sulfoneringen av dens fiberinnhold til et nivå over 0,9 %.

19. Apparat som angitt i krav 12, karakterisert ved at beholderne (10, 12, 14,

16) og innretningene (10, 12), (12, 14), (14, 16) forbundet med og i assosiasjon dermed befinner seg i en mekanisk masseraffineringsproduksjonslinje (10, 12, 14, 16, 18, 22, 24, 26, 30,

32, 34, 36, 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52, 54, 60, 62, 64, 66, 68, 70) i posisjon mellom lokaliseringene av en rekke tilknyttede masseraffineringsinnretninger, en del (34, 10) av de nevnte raffineringsinnretninger (10, 12, 14, 16, 18, 22, 24, 26, 30, 32, 34, 36, 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52, 54, 60, 62, 64, 66, 68, 70) er forbundet med og kommer foran en kilde for masseslurry tilført den nevnte første beholder (10), idet den nevnte beholder (16) og en annen del (18, 36) av de nevnte serietil-knyttede raffineringsinnretninger (10, 12, 14, 16, 18, 22, 24,

26, 30, 32, 34, 36, 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52, 54, 60, 62, 64, 66, 68, 70) er forbundet med ytterligere innretninger (16, 18, 36) som fører det sulfonerte fiberfaststoff frembragt i den nevnte tredje beholder (16) til de nevnte andre raffineringsinnretninger (30, 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52) for ytterligere raffinering derav og innretninger (54) er ytterligere anordnet forbi de nevnte andre raffineringsinnretninger (30, 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52) for å motta og blande det høysulfonerte raffinerte masseprodukt som kommer ut fra de nevnte andre raffineringsinnretninger (30, 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52) med en mye større mengde av konvensjonelt raffinert mekanisk masse, og derved gi hele blandingen et slikt sulfoneringsnivå at den blir velegnet for fremstilling av kvalitetsavispapir og spesialitetspapirsorter uten behov for tilsetning dertil av dyre kjemikalier.

20. Apparat som angitt i krav 12, for anvendelse ved fremstilling av masse egnet for avispapir og andre spesialitetspapirsorter , karakterisert ved at den nevnte første beholder (10) tilveiebringes av et første mottak med et atmosfærisk miljø, innretninger (22, 10 og 34, 10) som forbinder mottaket med flere tilførselskilder operative til å tilveiebringe en hovedsakelig samtidig tilførsel og innføring deri av mengder av en sulfittoppløsning og fibrøse faststoffer i en forholdsvis høykonsistent slurryform i mengder avpasset for deri å fremstille en masseslurry med konsistens i generelt område 1 til 7 %, idet innretninger (22, 10) er inkludert i forbindelse med den nevnte første beholder (10) som er kondisjonert til ved mottaket av de nevnte avpassede mengder av den nevnte masseslurry og sulfittoppløsning å underkaste dem et kort blandeintervall bare tilstrekkelig til å anbringe en liten mengde sulfitt i masseslurryen i overflatekontakt med deler av fibrene eksponert ved overflatene av dens faststoffer, idet den nevnte annen beholder (12) tilveiebringes av et annet mottak som frembyr et atmosfærisk miljø og avgrenser et lagringskammer forbundet med det nevnte første mottak for mottagelse deri av masseslurryen frembragt deri og holde denne i forholdsvis rolig hviletilstand i et begrenset forutbestemt tidsintervall tilstrekkelig for sulfonering initiert i det nevnte første mottak for å fullføre et første sulfoneringstrinn av fiberinnholdet i dens faststoffer, idet innretninger (14) er forbundet med det nevnte annet mottak for fra den nevnte masseslurry, etter fullføring av den nevnte sulfonering, å separere en mengde av dens væskeinnhold tilstrekkelig til å inkludere en hovedandel av det sulfitt i oppløsning som opprinnelig, ble tilført for å danne en del av den nevnte masseslurry og innretninger (26) som forbinder de nevnte separeringsinnretninger (14) med det nevnte første mottak for å avgi deri det væskeinnhold som ble separert fra den nevnte masseslurry ved hjelp av de nevnte separeringsinnretninger (14) for fornyet anvendelse for formål tilsvarende dem hvorfor den først ble innført i det nevnte første mottak.

21. Apparat som angitt i krav 20, karakterisert ved at kildene inkluderer en primær kilde for frisk sulfittoppløsning som skal tilføres det nevnte første mottak med en avpasset mengde masseslurry omfattende fibrøse faststoffer, idet den nevnte primære kilde er forbundet med innretninger (22, 10), (26, 10) for selektivt å begrense mengden av oppløsning avgitt derfra til den mengde som passende vil komplettere mengden av sulfitt som tilføres det første mottak fra en ytterligere sulfittkilde.