NO339754B1 - Process for producing high yield mass - Google Patents
Process for producing high yield mass Download PDFInfo
- Publication number
- NO339754B1 NO339754B1 NO20082435A NO20082435A NO339754B1 NO 339754 B1 NO339754 B1 NO 339754B1 NO 20082435 A NO20082435 A NO 20082435A NO 20082435 A NO20082435 A NO 20082435A NO 339754 B1 NO339754 B1 NO 339754B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- pulp
- lignocellulosic material
- acid
- weight
- refiner
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 49
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 claims description 58
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims description 41
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims description 41
- 239000012978 lignocellulosic material Substances 0.000 claims description 40
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical group OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 34
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 31
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 27
- 239000012190 activator Substances 0.000 claims description 25
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 claims description 22
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 22
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 14
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 13
- 239000003623 enhancer Substances 0.000 claims description 13
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 claims description 12
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- OSVXSBDYLRYLIG-UHFFFAOYSA-N dioxidochlorine(.) Chemical compound O=Cl=O OSVXSBDYLRYLIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 claims description 6
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- LNTHITQWFMADLM-UHFFFAOYSA-N gallic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 LNTHITQWFMADLM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 125000000864 peroxy group Chemical group O(O*)* 0.000 claims description 6
- -1 dimethoxybenzyl alcohols Chemical class 0.000 claims description 5
- 239000004155 Chlorine dioxide Substances 0.000 claims description 4
- XZMCDFZZKTWFGF-UHFFFAOYSA-N Cyanamide Chemical compound NC#N XZMCDFZZKTWFGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- BGRWYDHXPHLNKA-UHFFFAOYSA-N Tetraacetylethylenediamine Chemical compound CC(=O)N(C(C)=O)CCN(C(C)=O)C(C)=O BGRWYDHXPHLNKA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- YCIMNLLNPGFGHC-UHFFFAOYSA-N catechol Chemical class OC1=CC=CC=C1O YCIMNLLNPGFGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 235000019398 chlorine dioxide Nutrition 0.000 claims description 4
- MGNZXYYWBUKAII-UHFFFAOYSA-N cyclohexa-1,3-diene Chemical class C1CC=CC=C1 MGNZXYYWBUKAII-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- MGFYIUFZLHCRTH-UHFFFAOYSA-N nitrilotriacetic acid Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CC(O)=O MGFYIUFZLHCRTH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- XEZNGIUYQVAUSS-UHFFFAOYSA-N 18-crown-6 Chemical compound C1COCCOCCOCCOCCOCCO1 XEZNGIUYQVAUSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 2-(3-fluorophenyl)-1h-imidazole Chemical compound FC1=CC=CC(C=2NC=CN=2)=C1 JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- PUKLDDOGISCFCP-JSQCKWNTSA-N 21-Deoxycortisone Chemical compound C1CC2=CC(=O)CC[C@]2(C)[C@@H]2[C@@H]1[C@@H]1CC[C@@](C(=O)C)(O)[C@@]1(C)CC2=O PUKLDDOGISCFCP-JSQCKWNTSA-N 0.000 claims description 3
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- FCYKAQOGGFGCMD-UHFFFAOYSA-N Fulvic acid Natural products O1C2=CC(O)=C(O)C(C(O)=O)=C2C(=O)C2=C1CC(C)(O)OC2 FCYKAQOGGFGCMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-M Glycolate Chemical compound OCC([O-])=O AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 102000001554 Hemoglobins Human genes 0.000 claims description 3
- 108010054147 Hemoglobins Proteins 0.000 claims description 3
- LYCVKHSJGDMDLM-LURJTMIESA-N His-Gly Chemical compound OC(=O)CNC(=O)[C@@H](N)CC1=CN=CN1 LYCVKHSJGDMDLM-LURJTMIESA-N 0.000 claims description 3
- QPCDCPDFJACHGM-UHFFFAOYSA-N N,N-bis{2-[bis(carboxymethyl)amino]ethyl}glycine Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(=O)O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O QPCDCPDFJACHGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 claims description 3
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 claims description 3
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 claims description 3
- 239000002509 fulvic acid Substances 0.000 claims description 3
- 229940095100 fulvic acid Drugs 0.000 claims description 3
- 229940074391 gallic acid Drugs 0.000 claims description 3
- 235000004515 gallic acid Nutrition 0.000 claims description 3
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000011121 hardwood Substances 0.000 claims description 3
- 108010036413 histidylglycine Proteins 0.000 claims description 3
- LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N methylenebutanedioic acid Natural products OC(=O)CC(=C)C(O)=O LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 claims description 3
- IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N phthalocyanine Chemical compound N1C(N=C2C3=CC=CC=C3C(N=C3C4=CC=CC=C4C(=N4)N3)=N2)=C(C=CC=C2)C2=C1N=C1C2=CC=CC=C2C4=N1 IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000011122 softwood Substances 0.000 claims description 3
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 claims description 3
- 230000000930 thermomechanical effect Effects 0.000 claims description 3
- NJRXVEJTAYWCQJ-UHFFFAOYSA-N thiomalic acid Chemical compound OC(=O)CC(S)C(O)=O NJRXVEJTAYWCQJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229940111121 antirheumatic drug quinolines Drugs 0.000 claims description 2
- 150000005169 dihydroxybenzoic acids Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000005343 dimethoxybenzoic acids Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000005204 hydroxybenzenes Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000003248 quinolines Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910001428 transition metal ion Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 36
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 28
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 28
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 18
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 15
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 13
- 240000009002 Picea mariana Species 0.000 description 9
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 8
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 8
- 235000003891 ferrous sulphate Nutrition 0.000 description 7
- 239000011790 ferrous sulphate Substances 0.000 description 7
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 7
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 description 6
- 241000218657 Picea Species 0.000 description 5
- 235000017997 Picea mariana var. mariana Nutrition 0.000 description 5
- 235000018000 Picea mariana var. semiprostrata Nutrition 0.000 description 5
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 5
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 5
- 235000008145 Picea mariana Nutrition 0.000 description 4
- 241000183024 Populus tremula Species 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N Hydroquinone Chemical compound OC1=CC=C(O)C=C1 QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000365 copper sulfate Inorganic materials 0.000 description 3
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 3
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical compound [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- OEGPRYNGFWGMMV-UHFFFAOYSA-N (3,4-dimethoxyphenyl)methanol Chemical compound COC1=CC=C(CO)C=C1OC OEGPRYNGFWGMMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GYPMBQZAVBFUIZ-UHFFFAOYSA-N 1,2-dimethoxy-4-methylbenzene Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1OC GYPMBQZAVBFUIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RKMGAJGJIURJSJ-UHFFFAOYSA-N 2,2,6,6-Tetramethylpiperidine Substances CC1(C)CCCC(C)(C)N1 RKMGAJGJIURJSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GLDQAMYCGOIJDV-UHFFFAOYSA-N 2,3-dihydroxybenzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC(O)=C1O GLDQAMYCGOIJDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YQUVCSBJEUQKSH-UHFFFAOYSA-N 3,4-dihydroxybenzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(O)C(O)=C1 YQUVCSBJEUQKSH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- KFSLWBXXFJQRDL-UHFFFAOYSA-N Peracetic acid Chemical compound CC(=O)OO KFSLWBXXFJQRDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 244000273256 Phragmites communis Species 0.000 description 2
- 235000014676 Phragmites communis Nutrition 0.000 description 2
- 235000008124 Picea excelsa Nutrition 0.000 description 2
- SMWDFEZZVXVKRB-UHFFFAOYSA-N Quinoline Chemical compound N1=CC=CC2=CC=CC=C21 SMWDFEZZVXVKRB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002522 Wood fibre Polymers 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N hypochlorite Chemical compound Cl[O-] WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 2
- 229960003330 pentetic acid Drugs 0.000 description 2
- WQGWDDDVZFFDIG-UHFFFAOYSA-N pyrogallol Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1O WQGWDDDVZFFDIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MCJGNVYPOGVAJF-UHFFFAOYSA-N quinolin-8-ol Chemical compound C1=CN=C2C(O)=CC=CC2=C1 MCJGNVYPOGVAJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 2
- 239000002025 wood fiber Substances 0.000 description 2
- 229940082044 2,3-dihydroxybenzoic acid Drugs 0.000 description 1
- WXTMDXOMEHJXQO-UHFFFAOYSA-N 2,5-dihydroxybenzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC(O)=CC=C1O WXTMDXOMEHJXQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DAUAQNGYDSHRET-UHFFFAOYSA-N 3,4-dimethoxybenzoic acid Chemical compound COC1=CC=C(C(O)=O)C=C1OC DAUAQNGYDSHRET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YNJSNEKCXVFDKW-UHFFFAOYSA-N 3-(5-amino-1h-indol-3-yl)-2-azaniumylpropanoate Chemical compound C1=C(N)C=C2C(CC(N)C(O)=O)=CNC2=C1 YNJSNEKCXVFDKW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ASYWQJACGNQHIF-UHFFFAOYSA-N 4,5-dimethoxybenzene-1,2-diol Chemical compound COC1=CC(O)=C(O)C=C1OC ASYWQJACGNQHIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZBCATMYQYDCTIZ-UHFFFAOYSA-N 4-methylcatechol Chemical compound CC1=CC=C(O)C(O)=C1 ZBCATMYQYDCTIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005725 8-Hydroxyquinoline Substances 0.000 description 1
- 244000283070 Abies balsamea Species 0.000 description 1
- 235000007173 Abies balsamea Nutrition 0.000 description 1
- 240000005020 Acaciella glauca Species 0.000 description 1
- 241000208140 Acer Species 0.000 description 1
- 244000198134 Agave sisalana Species 0.000 description 1
- 241000609240 Ambelania acida Species 0.000 description 1
- 235000017166 Bambusa arundinacea Nutrition 0.000 description 1
- 235000017491 Bambusa tulda Nutrition 0.000 description 1
- 235000018185 Betula X alpestris Nutrition 0.000 description 1
- 235000018212 Betula X uliginosa Nutrition 0.000 description 1
- 241000219495 Betulaceae Species 0.000 description 1
- 240000008564 Boehmeria nivea Species 0.000 description 1
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 1
- 235000012766 Cannabis sativa ssp. sativa var. sativa Nutrition 0.000 description 1
- 235000012765 Cannabis sativa ssp. sativa var. spontanea Nutrition 0.000 description 1
- 240000000491 Corchorus aestuans Species 0.000 description 1
- 235000011777 Corchorus aestuans Nutrition 0.000 description 1
- 235000010862 Corchorus capsularis Nutrition 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 244000004281 Eucalyptus maculata Species 0.000 description 1
- 240000000731 Fagus sylvatica Species 0.000 description 1
- 235000010099 Fagus sylvatica Nutrition 0.000 description 1
- 240000000797 Hibiscus cannabinus Species 0.000 description 1
- 241000218652 Larix Species 0.000 description 1
- 235000005590 Larix decidua Nutrition 0.000 description 1
- 240000007472 Leucaena leucocephala Species 0.000 description 1
- 235000010643 Leucaena leucocephala Nutrition 0.000 description 1
- 240000006240 Linum usitatissimum Species 0.000 description 1
- 235000004431 Linum usitatissimum Nutrition 0.000 description 1
- 240000000907 Musa textilis Species 0.000 description 1
- 244000082204 Phyllostachys viridis Species 0.000 description 1
- 235000015334 Phyllostachys viridis Nutrition 0.000 description 1
- 235000008331 Pinus X rigitaeda Nutrition 0.000 description 1
- 235000011613 Pinus brutia Nutrition 0.000 description 1
- 241000018646 Pinus brutia Species 0.000 description 1
- 235000008582 Pinus sylvestris Nutrition 0.000 description 1
- 229920000388 Polyphosphate Polymers 0.000 description 1
- 241000219000 Populus Species 0.000 description 1
- 101710112672 Probable tape measure protein Proteins 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 101710204224 Tape measure protein Proteins 0.000 description 1
- GPVDHNVGGIAOQT-UHFFFAOYSA-N Veratric acid Natural products COC1=CC=C(C(O)=O)C(OC)=C1 GPVDHNVGGIAOQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010905 bagasse Substances 0.000 description 1
- 239000011425 bamboo Substances 0.000 description 1
- 235000009120 camo Nutrition 0.000 description 1
- DKVNPHBNOWQYFE-UHFFFAOYSA-N carbamodithioic acid Chemical compound NC(S)=S DKVNPHBNOWQYFE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N carbonic acid Chemical class OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 1
- 235000005607 chanvre indien Nutrition 0.000 description 1
- 229910001919 chlorite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052619 chlorite group Inorganic materials 0.000 description 1
- QBWCMBCROVPCKQ-UHFFFAOYSA-N chlorous acid Chemical compound OCl=O QBWCMBCROVPCKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HGCIXCUEYOPUTN-UHFFFAOYSA-N cis-cyclohexene Natural products C1CCC=CC1 HGCIXCUEYOPUTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008139 complexing agent Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 239000012990 dithiocarbamate Substances 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 238000007380 fibre production Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000011487 hemp Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000358 iron sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N isocyanuric acid Chemical compound OC1=NC(O)=NC(O)=N1 ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229960003540 oxyquinoline Drugs 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- MPNNOLHYOHFJKL-UHFFFAOYSA-K peroxyphosphate Chemical class [O-]OP([O-])([O-])=O MPNNOLHYOHFJKL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- FHHJDRFHHWUPDG-UHFFFAOYSA-L peroxysulfate(2-) Chemical class [O-]OS([O-])(=O)=O FHHJDRFHHWUPDG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000001205 polyphosphate Substances 0.000 description 1
- 235000011176 polyphosphates Nutrition 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- MWNQXXOSWHCCOZ-UHFFFAOYSA-L sodium;oxido carbonate Chemical class [Na+].[O-]OC([O-])=O MWNQXXOSWHCCOZ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- UEUXEKPTXMALOB-UHFFFAOYSA-J tetrasodium;2-[2-[bis(carboxylatomethyl)amino]ethyl-(carboxylatomethyl)amino]acetate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[O-]C(=O)CN(CC([O-])=O)CCN(CC([O-])=O)CC([O-])=O UEUXEKPTXMALOB-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical group 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C9/00—After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
- D21C9/10—Bleaching ; Apparatus therefor
- D21C9/16—Bleaching ; Apparatus therefor with per compounds
- D21C9/163—Bleaching ; Apparatus therefor with per compounds with peroxides
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21B—FIBROUS RAW MATERIALS OR THEIR MECHANICAL TREATMENT
- D21B1/00—Fibrous raw materials or their mechanical treatment
- D21B1/02—Pretreatment of the raw materials by chemical or physical means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Paper (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse omhandleren fremgangsmåte for fremstilling av høy-utbyttemasse fra et lignocelluloseholdig materiale, hvor fremgangsmåten omfatter de trinn som er omgitt i krav 1. The present invention relates to a method for producing high-yield pulp from a lignocellulosic material, where the method comprises the steps outlined in claim 1.
Oppfinnelsens bakgrunn The background of the invention
Forbedret produksjon og effektiv utnyttelse av lignocelluloseholdige produkter er viktige temaer for både masse og papirindustrien og samfunnet. Produksjonen av mekaniske og kjemimekaniske masser er en effektiv måte å bruke verdens natur-ressurser på, siden utbyttet fra disse produksjonsprosessene er høyt og miljø-påvirkningen er relativt lav. Mekanisk og kjemimekanisk oppslutting utgjør omkring 25 % av verdens totale nyfiberproduksjon. Én ulempe med mekaniske oppsluttings-prosesser er det høye energiforbruket som representerer omkring 20 % av energi-behovet for verdens papirproduksjon. Energien alene representerer 25-50 % av den totale produksjonskostnaden forden termomekaniske masse (TMP) avhengig av hvor i verden møllen for den mekaniske massen er lokalisert. I en TMP-mølle forbrukes omkring 80 % av energien i løpet av hovedraffinering (primær, sekundær etc), rejekt og lav-konsistens raffinering. Resten av energien forbrukes i pumper, agitatorer, sikter, blåsemaskiner, vifter og motordrifter. Dette betyr at det meste av energien forbrukes for fiberseparasjon og for utvikling av fibrene for å gjøre dem egnet for den definerte sluttbruken. Det er derfor ekstremt viktig å finne egnede metoder for å redusere energiforbruket. En prosess som reduserer energiforbruket under fremstilling av mekanisk masse er imidlertid av begrenset interesse for kon-vensjonelle produkter hvis masse- eller papirstyrken samtidig blir betydelig redusert eller hvis miljøeffekten blir vesentlig svekket. Improved production and efficient utilization of lignocellulosic products are important topics for both the pulp and paper industry and society. The production of mechanical and chemical mechanical pulps is an efficient way of using the world's natural resources, since the yield from these production processes is high and the environmental impact is relatively low. Mechanical and chemical-mechanical binding accounts for around 25% of the world's total new fiber production. One disadvantage of mechanical binding processes is the high energy consumption, which represents around 20% of the energy required for the world's paper production. The energy alone represents 25-50% of the total production cost for thermomechanical pulp (TMP) depending on where in the world the mill for the mechanical pulp is located. In a TMP mill, around 80% of the energy is consumed during main refining (primary, secondary etc), reject and low-consistency refining. The rest of the energy is consumed in pumps, agitators, sieves, blowers, fans and motor drives. This means that most of the energy is consumed for fiber separation and for developing the fibers to make them suitable for the defined end use. It is therefore extremely important to find suitable methods to reduce energy consumption. A process that reduces energy consumption during the production of mechanical pulp is, however, of limited interest for conventional products if the pulp or paper strength is at the same time significantly reduced or if the environmental effect is significantly weakened.
EP 494 519 Al omhandler en fremgangsmåte som omfatter å impregnere chips med en alkalisk peroksidløsning som inneholder stabilisatorer for peroksid fulgt av mekanisk fibrering, hvor trefibrene forbehandles før peroksidimpregnering. Prosessen ifølge EP 494 519 Al involverer imidlertid omfattende kapitalinvesteringer og resulterer ikke i tilstrekkelig energibesparelse med opprettholdt masseutbytte og masseegenskaper. EP 494 519 Al deals with a method which comprises impregnating chips with an alkaline peroxide solution containing stabilizers for peroxide followed by mechanical fiberisation, where the wood fibers are pre-treated before peroxide impregnation. However, the process according to EP 494 519 Al involves extensive capital investments and does not result in sufficient energy savings with maintained pulp yield and pulp properties.
Ett formål ved oppfinnelsen er å redusere energiforbruket i en fremgangsmåte som er enkel å installere i en høyutbytte oppsluttingsprosess og uten betydelig reduksjon av fiberlengden eller styrkeegenskaper for den produserte massen. Et ytterligere formål ved foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en slik prosess mens en opprettholder masseutbyttet ved et akseptabelt nivå. En ytterligere intensjon ved foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en forenklet prosess uten behov for betydelige kapitalinvesteringer. En ytterligere intensjon er å tilveiebringe en prosess uten alkaliske behandlingstrinn mens en forbedrer eller minst ikke betydelig påvirker egenskapene for den oppnådde høyutbyttemasse, f.eks. styrkeegenskaper. One purpose of the invention is to reduce the energy consumption in a method that is easy to install in a high-yield sintering process and without significant reduction of the fiber length or strength properties of the mass produced. A further object of the present invention is to provide such a process while maintaining the mass yield at an acceptable level. A further intention of the present invention is to provide a simplified process without the need for significant capital investments. A further intention is to provide a process without alkaline treatment steps while improving or at least not significantly affecting the properties of the obtained high yield pulp, e.g. strength properties.
Oppfinnelsen The invention
Foreliggende oppfinnelse omhandler en fremgangsmåte for fremstilling av en høyutbyttemasse som omfatter å: a) behandle et lignocelluloseholdig materiale kjemisk ved hjelp av et oksiderende system som omfatter minst ett ikke-enzymatisk oksidasjonsmiddel hovedsakelig uten ozon og klordioksid valgt fra peroksyforbindelser, halogenholdige oksidasjonsmidler, oksygen, nitrogenoksider eller kombinasjoner derav og en aktivator valgt fra metallioner, TAED, cyanamid eller kombinasjoner derav ved en pH fra 2 til 6,5; og b) behandle det lignocelluloseholdige materialet mekanisk i en tidsperiode tilstrekkelig til å fremstille en høyutbyttemasse, hvori det lignocelluloseholdige materiale blir kjemisk behandlet før og/eller i løpet av ethvert mekanisk behandlingstrinn, og hvori det lignocelluloseholdige materiale ikke behandles kjemisk ved en pH fra 11,5 til 14 mellom trinnene a) og b). The present invention relates to a method for the production of a high-yield pulp which comprises: a) treating a lignocellulosic material chemically by means of an oxidizing system comprising at least one non-enzymatic oxidizing agent mainly without ozone and chlorine dioxide selected from peroxy compounds, halogen-containing oxidizing agents, oxygen, nitrogen oxides or combinations thereof and an activator selected from metal ions, TAED, cyanamide or combinations thereof at a pH of from 2 to 6.5; and b) mechanically treating the lignocellulosic material for a period of time sufficient to produce a high yield pulp, wherein the lignocellulosic material is chemically treated prior to and/or during any mechanical treatment step, and wherein the lignocellulosic material is not chemically treated at a pH of 11, 5 to 14 between steps a) and b).
Ifølge én utførelsesform er pH-verdien fra omkring 2,5 til omkring 6, f.eks. fra omkring 2,5 til omkring 5,5 eller fra omkring 3 til omkring 5,5, så som fra omkring 3 til omkring 4. Ifølge én utførelsesform, er pH-verdien fra omkring 3,5 til omkring 5. According to one embodiment, the pH value is from about 2.5 to about 6, e.g. from about 2.5 to about 5.5 or from about 3 to about 5.5, such as from about 3 to about 4. According to one embodiment, the pH value is from about 3.5 to about 5.
Ifølge én utførelsesform, blir det lignocelluloseholdige materialet ikke kjemisk behandlet mellom trinnene a) og b) ved en pH-verdi fra 7 til 14, f.eks. fra 8 til 14 eller fra 9 til 14, f.eks. fra 10 til 14 eller fra 10,5 til 14 eller fra 11 til 14. According to one embodiment, the lignocellulosic material is not chemically treated between steps a) and b) at a pH value from 7 to 14, e.g. from 8 to 14 or from 9 to 14, e.g. from 10 to 14 or from 10.5 to 14 or from 11 to 14.
Ifølge én utførelsesform, blir det lignocelluloseholdige materialet ikke kjemisk behandlet før trinn a) ved en pH-verdi fra 7 til 14, f.eks. fra 8 til 14 eller fra 9 til 14, f.eks. fra 10 til 14 eller fra 10,5 til 14 eller fra 11 til 14 eller fra 11,5 til 14. According to one embodiment, the lignocellulosic material is not chemically treated before step a) at a pH value from 7 to 14, e.g. from 8 to 14 or from 9 to 14, e.g. from 10 to 14 or from 10.5 to 14 or from 11 to 14 or from 11.5 to 14.
Uttrykket høyutbyttemasse kan omfatte f.eks. mekanisk masse (MP), raffinør mekanisk masse (RMP), trykksatt raffinør mekanisk masse (PRMP), termomekanisk masse (TMP), termomekanisk kjemisk masse (TMCP), høytemperatur TMP (HT-TMP), RTS-TMP, termomasse, slipmasse (GW), steinslipmasse (SGW), trykk sli p-masse (PGW), super trykk slipmasse (PGW-S), termoslipmasse (TGW), termo steinslipmasse (TSGW), kjemimekanisk masse (CMP), kjemi raffinør mekanisk masse (CRMP), kjemitermomekanisk masse (CTMP), høytemperatur CTMP (HT-CTMP), sulfittmodifisert termomekanisk masse (SMTMP), rejekt CTMP (CTMPR), slipmasse CTMP (G-CTMP), halvkjemisk masse (SC), nøytral sulfitt halvkjemisk masse (NSSC), høyutbytte sulfittmasse (HYS), biomekanisk masse (BRMP), masser fremstilt ifølge OPCO prosessen, eksplosjonsoppsluttingsprosessen, Bi-Vis prosessen, fortynningsvann sulfoneringsprosessen (DWS), sulfonerte lang fiber prosessen (SLF), kjemisk behandlet lang fiber prosessen (CTLF), lang fiber CMP prosessen (LFCMP) eller alle modifikasjoner og kombinasjoner derav. Ifølge én utførelsesform, har høyutbyttemassen et utbytte på minst 60 %, f.eks. minst 70 %, eller minst 80 %, eller minst 85 %. Ifølge én utførelsesform har høyutbyttemassen et utbytte på minst 90 % så som minst 95 %. Massen kan være en bleket eller ikke-bleket masse. The term high yield pulp can include e.g. mechanical pulp (MP), refiner mechanical pulp (RMP), pressurized refiner mechanical pulp (PRMP), thermomechanical pulp (TMP), thermomechanical chemical pulp (TMCP), high temperature TMP (HT-TMP), RTS-TMP, thermopulp, grinding pulp ( GW), stone grinding compound (SGW), pressure grinding compound (PGW), super pressure grinding compound (PGW-S), thermal grinding compound (TGW), thermo stone grinding compound (TSGW), chemical mechanical pulp (CMP), chemical refiner mechanical pulp (CRMP) , chemical thermomechanical pulp (CTMP), high temperature CTMP (HT-CTMP), sulphite modified thermomechanical pulp (SMTMP), reject CTMP (CTMPR), grinding pulp CTMP (G-CTMP), semi-chemical pulp (SC), neutral sulphite semi-chemical pulp (NSSC), high yield sulphite pulp (HYS), biomechanical pulp (BRMP), pulps produced according to the OPCO process, the explosion impoundment process, the Bi-Vis process, the dilution water sulphonation process (DWS), the sulphonated long fiber process (SLF), the chemically treated long fiber process (CTLF), long fiber The CMP process (LFCMP) or all modifications and combinations thereof. According to one embodiment, the high yield mass has a yield of at least 60%, e.g. at least 70%, or at least 80%, or at least 85%. According to one embodiment, the high yield mass has a yield of at least 90% such as at least 95%. The pulp can be a bleached or unbleached pulp.
Ifølge én utførelsesform omfatter det lignocelluloseholdige materialet ikke-fibrert tre. Ifølge én utførelsesform, omfatter det lignocelluloseholdige materialet mekanisk behandlet lignocelluloseholdig materiale. Ifølge én utførelsesform, utøves det oksiderende systemet mellom to mekaniske behandlingstrinn. Det lignocelluloseholdige materialet kan omfatte f.eks. tømmerstokker, findelte råmaterialer, inkludert treformige materialer, så som trepartikler (f.eks. i form av trechips, treflis, trefibre, og sagstøv) og fibre av ettårige eller flerårige planter inkludert ikke-tre. Det treformige råmaterialet kan være avledet fra hardved eller myke treslag, så som bjerk, bøk, osp så som europeisk osp, or, eukalyptus, lønn, akasie, blandet tropisk hardved, furu så som virakfuru, edelgran, hemlokk, lerk, gran så som svartgran eller vanlig gran og blandinger derav. Ikke-tre planteråmateriale kan til-veiebringes fra f.eks. halm fra kornavlinger, strandrør, siv, lin, hamp, kenaf, jute, ramie, sisal, abaka, kokosfiber, bambus, bagasse eller kombinasjoner derav. According to one embodiment, the lignocellulosic material comprises non-fibrous wood. According to one embodiment, the lignocellulosic material comprises mechanically treated lignocellulosic material. According to one embodiment, the oxidizing system is operated between two mechanical treatment steps. The lignocellulosic material can include e.g. logs, finely divided raw materials, including woody materials, such as wood particles (e.g. in the form of wood chips, wood chips, wood fibers, and saw dust) and fibers of annual or perennial plants including non-wood. The woody raw material can be derived from hardwoods or softwoods, such as birch, beech, aspen such as European aspen, alder, eucalyptus, maple, acacia, mixed tropical hardwood, pine such as Scots pine, Norway spruce, hemlock, larch, spruce such as black spruce or common spruce and mixtures thereof. Non-wood plant raw material can be provided from e.g. straw from cereal crops, reeds, reeds, flax, hemp, kenaf, jute, ramie, sisal, abaca, coir, bamboo, bagasse or combinations thereof.
Ifølge én utførelsesform velges oksidasjonsmidlet fra peroksyforbindelser, halogenholdige oksidasjonsmidler, oksygen, nitrogenoksider eller kombinasjoner derav. Det oksiderende systemet, inkludert det ikke-enzymatiske oksidasjonsmidlet, som i hovedsak er uten ozon kan være fordelaktig på grunn av det faktum at ozon ikke tilveiebringer et tilstrekkelig masseutbytte på grunn av lav selektivitet og vanligvis er et dyrere alternativ. Med uttrykket "i hovedsak uten ozon" menes at det oksiderende systemet omfatter mindre enn 5 vekt%, f.eks. mindre enn 2 vekt% eller mindre enn 1 vekt% ozon (beregnet som 100 %) basert på totalvekten av det oksiderende systemet. Med uttrykket "i hovedsak uten klordioksid" menes at det oksiderende systemet omfatter mindre enn 5 vekt%, eller mindre enn 2 vekt% eller mindre enn 1 vekt% klordioksid (beregnet som 100 %) basert på totalvekten av det oksiderende systemet. According to one embodiment, the oxidizing agent is selected from peroxy compounds, halogen-containing oxidizing agents, oxygen, nitrogen oxides or combinations thereof. The oxidizing system, including the non-enzymatic oxidizing agent, which is essentially free of ozone may be advantageous due to the fact that ozone does not provide a sufficient mass yield due to low selectivity and is usually a more expensive alternative. With the expression "essentially without ozone" is meant that the oxidizing system comprises less than 5% by weight, e.g. less than 2% by weight or less than 1% by weight ozone (calculated as 100%) based on the total weight of the oxidizing system. By the expression "substantially free of chlorine dioxide" it is meant that the oxidizing system comprises less than 5% by weight, or less than 2% by weight or less than 1% by weight of chlorine dioxide (calculated as 100%) based on the total weight of the oxidizing system.
Ifølge én utførelsesform, kan det ikke-enzymatiske oksidasjonsmidlet og aktivatoren tilsettes ved enhver posisjon før eller i løpet av ethvert mekanisk behandlingstrinn. Ifølge én utførelsesform, utøves det oksiderende systemet til det lignocelluloseholdige materialet ved ett eller flere trinn før eller i løpet av mekanisk behandling. Ifølge én utførelsesform, utøves det oksiderende system som en mellom-trinnsbehandling mellom to mekaniske behandlingstrinn. Ifølge én utførelsesform, bruker prosessen to eller tre mekaniske behandlingstrinn så som raffineringstrinn som behandling av det lignocelluloseholdige materialet med det oksiderende system kan utføres mellom. Et hvilket som helst annet antall trinn kan imidlertid også anvendes inkludert ett eller flere rejektraffineringstrinn. Ifølge én utførelsesform utøves det oksiderende systemet til et rejektraffineringstrinn. According to one embodiment, the non-enzymatic oxidizing agent and activator can be added at any position before or during any mechanical treatment step. According to one embodiment, the oxidizing system is applied to the lignocellulosic material at one or more steps before or during mechanical treatment. According to one embodiment, the oxidizing system is performed as an intermediate treatment between two mechanical treatment steps. According to one embodiment, the process uses two or three mechanical treatment steps such as refining steps between which treatment of the lignocellulosic material with the oxidizing system can be performed. However, any other number of steps may also be used including one or more reject refinement steps. According to one embodiment, the oxidizing system is applied to a reject refining step.
Aktivatoren kan være valgt fra metallioner, TAED, cyanamid, kobbersulfat, jernsulfat, og blandinger derav. Ifølge én utførelsesform er aktivatoren et overgangs-metall. The activator can be selected from metal ions, TAED, cyanamide, copper sulfate, iron sulfate, and mixtures thereof. According to one embodiment, the activator is a transition metal.
Ifølge én utførelsesform omfatter det oksiderende system en forbedrer som frem-mer/kontrollerer oksidasjonen. Ifølge én utførelsesform er forbedreren valgt fra nitrogenholdige polykarboksylsyrer, nitrogenholdige polyfosfonsyrer, nitrogenholdige polyalkoholer, oksalsyre, oksalat, glykolat, askorbinsyre, sitronsyre nitriloacetat, gallussyre, fulvinsyre, itakonsyre, hemoglobin, hydroksybenzener, katekolater, kvinoliner, dimetoksybenzosyrer, dihydroksybenzosyrer, dimetoksybenzylalkoholer, pyridin, histidylglysin, ftalocyanin, acetonitril, 18-krone-6-eter, merkaptoravsyre, cykloheksadiener, polyoksometalater, og kombinasjoner derav. According to one embodiment, the oxidizing system comprises an enhancer which promotes/controls the oxidation. According to one embodiment, the enhancer is selected from nitrogen-containing polycarboxylic acids, nitrogen-containing polyphosphonic acids, nitrogen-containing polyalcohols, oxalic acid, oxalate, glycolate, ascorbic acid, citric acid, nitriloacetate, gallic acid, fulvic acid, itaconic acid, hemoglobin, hydroxybenzenes, catecholates, quinolines, dimethoxybenzoic acids, dihydroxybenzoic acids, dimethoxybenzyl alcohols, pyridine, histidylglycine , phthalocyanine, acetonitrile, 18-crown-6-ether, mercaptosuccinic acid, cyclohexadienes, polyoxometalates, and combinations thereof.
Ifølge én utførelsesform velges forbedreren fra nitrogenholdige organiske forbindelser, primært nitrogenholdige polykarboksylsyrer, nitrogenholdige polyfosfonsyrer, nitrogenholdige polyalkoholer, og blandinger derav. Ifølge én utførelsesform, velges forbedreren fra dietylentriaminpentaeddiksyre (DTPA), etylendiamintetraeddiksyre (EDTA), nitrilotrieddiksyre (NTA), og kombinasjoner derav. Ifølge én utførelses-form, velges forbedreren fra forbindelser basert på andre aminopolykarboksylsyrer, polyfosfater eller polyfosfonsyrer, hydroksykarboksylater, hydrokarboksylsyrer, ditiokarbamat, oksalsyre, iminodiravsyre, [S,S']-etylendiamindiravsyre, glykolat, askorbinsyre, sitronsyre, nitriloacetat, gallussyre, fulvinsyre, itakonsyre. Ifølge én utførelsesform er forbedreren valgt fra oksalat, hemoglobin, dihydroksy benzen According to one embodiment, the improver is selected from nitrogen-containing organic compounds, primarily nitrogen-containing polycarboxylic acids, nitrogen-containing polyphosphonic acids, nitrogen-containing polyalcohols, and mixtures thereof. According to one embodiment, the enhancer is selected from diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA), ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), nitrilotriacetic acid (NTA), and combinations thereof. According to one embodiment, the enhancer is selected from compounds based on other aminopolycarboxylic acids, polyphosphates or polyphosphonic acids, hydroxycarboxylates, hydrocarboxylic acids, dithiocarbamate, oxalic acid, iminodisuric acid, [S,S']-ethylenediaminediacetic acid, glycolate, ascorbic acid, citric acid, nitriloacetate, gallic acid, fulvic acid, itaconic acid. According to one embodiment, the enhancer is selected from oxalate, hemoglobin, dihydroxybenzene
(f.eks. hydrokvinon), trihydroksybenzen, katekolater (f.eks. 4,5-dimetoksykatekol, 2,3-dihydroksybenzen, 4-metylkatekol), kvinolin, hydroksykvinolin (f.eks. 8-hydroksykvinolin), dihydroksybenzosyre (f.eks. 3,4-dihydroksybenzosyre, 2,3-dihydroksybenzosyre), 3,4-dimetoksybenzylalkohol, 3,4-dimetoksybenzosyre, 3,4-dimetoksytoluen, pyridin, histidylglysin, ftalocyanin, acetonitril, 18-krone-6 eter, merkaptoravsyre, 1,3-cykloheksadien, polyoksometalater. Ifølge én utførelsesform omfatter det oksiderende system også minst ett enzym som en forbedrer. (e.g. hydroquinone), trihydroxybenzene, catecholates (e.g. 4,5-dimethoxycatechol, 2,3-dihydroxybenzene, 4-methylcatechol), quinoline, hydroxyquinoline (e.g. 8-hydroxyquinoline), dihydroxybenzoic acid (e.g. e.g. 3,4-dihydroxybenzoic acid, 2,3-dihydroxybenzoic acid), 3,4-dimethoxybenzyl alcohol, 3,4-dimethoxybenzoic acid, 3,4-dimethoxytoluene, pyridine, histidylglycine, phthalocyanine, acetonitrile, 18-crown-6 ether, mercaptosuccinic acid, 1,3-cyclohexadiene, polyoxometalates. According to one embodiment, the oxidizing system also comprises at least one enzyme which is improved.
Ifølge én utførelsesform, behandles det lignocelluloseholdige materialet med det According to one embodiment, the lignocellulosic material is treated with it
oksiderende system i fra ett sekund til ti timer. Ifølge én utførelsesform, behandles det lignocelluloseholdige materialet med det oksiderende system i fra fem sekunder til fem timer. Ifølge én utførelsesform, behandles det lignocelluloseholdige materialet med det oksiderende system i fra ti sekunder til tre timer. oxidizing system for from one second to ten hours. According to one embodiment, the lignocellulosic material is treated with the oxidizing system for from five seconds to five hours. According to one embodiment, the lignocellulosic material is treated with the oxidizing system for from ten seconds to three hours.
Ifølge én utførelsesform behandles det lignocelluloseholdige materialet ved en temperatur fra 30 til 200°C. Ifølge én utførelsesform behandles det lignocelluloseholdige materialet ved en temperatur fra 50 til 180°C. Ifølge én utførelsesform behandles det lignocelluloseholdige materialet ved en temperatur fra 80 til 180°C. According to one embodiment, the lignocellulosic material is treated at a temperature from 30 to 200°C. According to one embodiment, the lignocellulosic material is treated at a temperature from 50 to 180°C. According to one embodiment, the lignocellulosic material is treated at a temperature from 80 to 180°C.
Ifølge én utførelsesform tilsettes det ikke-enzymatiske oksidasjonsmidlet (beregnet som 100 %) i en mengde fra 0,1 til 5 vekt% basert på vekten av det lignocelluloseholdige materialet. Ifølge én utførelsesform tilsettes det ikke-enzymatiske oksidasjonsmidlet (beregnet som 100 %) i en mengde fra 0,2 til 3 vekt% basert på vekten av det lignocelluloseholdige materialet. Ifølge én utførelsesform tilsettes det ikke-enzymatiske oksidasjonsmidlet (beregnet som 100 %) i en mengde fra 0,3 % til 2 vekt% basert på vekten av det lignocelluloseholdige materialet. According to one embodiment, the non-enzymatic oxidizing agent (calculated as 100%) is added in an amount from 0.1 to 5% by weight based on the weight of the lignocellulosic material. According to one embodiment, the non-enzymatic oxidizing agent (calculated as 100%) is added in an amount from 0.2 to 3% by weight based on the weight of the lignocellulosic material. According to one embodiment, the non-enzymatic oxidizing agent (calculated as 100%) is added in an amount from 0.3% to 2% by weight based on the weight of the lignocellulosic material.
Ifølge én utførelsesform, tilsettes en aktivator (beregnet som 100 %) i en mengde fra 0,0001 til 1 vekt% basert på vekten av det lignocelluloseholdige materialet. Ifølge én utførelsesform, tilsettes en aktivator (beregnet som 100 %) i en mengde fra 0,001 til 0,5 vekt% basert på vekten av det lignocelluloseholdige materialet. Ifølge én utførelsesform, tilsettes en aktivator (beregnet som 100 %) i en mengde fra 0,0025 til 0,1 vekt% basert på vekten av det lignocelluloseholdige materialet. Ifølge én utførelsesform tilsettes en aktivator før eller i løpet av ethvert mekanisk behandlingstrinn, enten separat eller samtidig med et ikke-enzymatisk oksidasjonsmiddel. Aktivatoren kan derfor tilsettes enten før, samtidig med eller etter tilsetningen av et ikke-enzymatisk oksidasjonsmiddel. Dette kan være like før tilsetningen av et ikke-enzymatisk oksidasjonsmiddel før et mekanisk behandlings trinn så som en raffinør, men kan også være før, f.eks. en primær raffinør mens det ikke-enzymatiske oksidasjonsmiddel tilsettes etter den primære raffinør men før en sekundær raffinør. According to one embodiment, an activator (calculated as 100%) is added in an amount of from 0.0001 to 1% by weight based on the weight of the lignocellulosic material. According to one embodiment, an activator (calculated as 100%) is added in an amount of from 0.001 to 0.5% by weight based on the weight of the lignocellulosic material. According to one embodiment, an activator (calculated as 100%) is added in an amount from 0.0025 to 0.1% by weight based on the weight of the lignocellulosic material. According to one embodiment, an activator is added before or during any mechanical treatment step, either separately or simultaneously with a non-enzymatic oxidizing agent. The activator can therefore be added either before, simultaneously with or after the addition of a non-enzymatic oxidizing agent. This can be just before the addition of a non-enzymatic oxidizing agent before a mechanical treatment step such as a refiner, but can also be before, e.g. a primary refiner while the non-enzymatic oxidizing agent is added after the primary refiner but before a secondary refiner.
Ifølge én utførelsesform tilsettes en forbedrer (beregnet som 100 %) i en mengde fra 0,001 til 1 vekt% basert på vekten av lignocelluloseholdig materiale. Ifølge én utførelsesform tilsettes en forbedrer (beregnet som 100 % ren forbindelse) i en mengde fra 0,01 til 0,5 vekt% basert på vekten av det lignocelluloseholdige materialet. Ifølge én utførelsesform tilsettes en forbedrer (beregnet som 100 %) i en mengde fra 0,05 til 0,3 vekt% basert på vekten av det lignocelluloseholdige materialet. Ifølge én utførelsesform tilsettes en forbedrer før eller i løpet av ethvert mekanisk behandlingstrinn, enten separat eller samtidig med et ikke-enzymatisk oksidasjonsmiddel og eventuelt en aktivator. Forbedreren kan derfor tilsettes enten før, samtidig med eller etter tilsetningen av et ikke-enzymatisk oksidasjonsmiddel. Dette kan være like før tilsetningen av det ikke-enzymatiske oksidasjonsmiddel før et mekanisk behandlingstrinn så som en raffinør, men kan også være før, f.eks. en primær raffinør mens det ikke-enzymatiske oksidasjonsmiddel tilsettes etter den primære raffinør men før en sekundær raffinør. According to one embodiment, an enhancer (calculated as 100%) is added in an amount of from 0.001 to 1% by weight based on the weight of lignocellulosic material. According to one embodiment, an enhancer (calculated as 100% pure compound) is added in an amount of from 0.01 to 0.5% by weight based on the weight of the lignocellulosic material. According to one embodiment, an improver (calculated as 100%) is added in an amount of from 0.05 to 0.3% by weight based on the weight of the lignocellulosic material. According to one embodiment, an improver is added before or during any mechanical treatment step, either separately or simultaneously with a non-enzymatic oxidizing agent and optionally an activator. The improver can therefore be added either before, simultaneously with or after the addition of a non-enzymatic oxidizing agent. This may be just prior to the addition of the non-enzymatic oxidizing agent prior to a mechanical treatment step such as a refiner, but may also be prior, e.g. a primary refiner while the non-enzymatic oxidizing agent is added after the primary refiner but before a secondary refiner.
Den mekaniske behandlingen kan utføres i ett eller flere trinn. Typisk kan den mekaniske behandlingen utføres i to trinn eller mer som inkluderer et rejekt mekanisk behandlingstrinn hvor opp til 60 vekt% av det lignocelluloseholdige materialet kan føres gjennom. De mekaniske behandlingstrinn utføres vanligvis ved å føre det lignocelluloseholdige materialet gjennom slipemaskiner og/eller raffinører. Andre mekaniske behandlinger kan imidlertid også utføres i utstyr som, f.eks. pluggskruer (f.eks. impressafiner), knusemøller (f.eks. Szego mølle), dobbelakslingekstrudere (Bi-Vis skrueekstruder), stempelapparaturen, RT Fiberizer™, dispergerere eller i enhver kombinasjon derav. The mechanical treatment can be carried out in one or more stages. Typically, the mechanical treatment can be carried out in two or more stages which include a reject mechanical treatment stage where up to 60% by weight of the lignocellulosic material can be passed through. The mechanical treatment steps are usually carried out by passing the lignocellulosic material through grinders and/or refiners. However, other mechanical treatments can also be carried out in equipment such as, e.g. plug screws (e.g. impressafiners), crusher mills (e.g. Szego mill), twin shaft extruders (Bi-Vis screw extruder), the punching equipment, RT Fiberizer™, dispersers or in any combination thereof.
Ifølge én utførelsesform velges det ikke-enzymatiske oksidasjonsmiddel fra uorganiske peroksyforbindelser så som hydrogenperoksid eller hydrogenperoksid-genererende forbindelser så som salter av perkarbonat, perborat, peroksysulfat, peroksyfosfat, peroksysilikat eller tilsvarende svake syrer. According to one embodiment, the non-enzymatic oxidizing agent is selected from inorganic peroxy compounds such as hydrogen peroxide or hydrogen peroxide-generating compounds such as salts of percarbonate, perborate, peroxysulphate, peroxyphosphate, peroxysilicate or similar weak acids.
Ifølge én utførelsesform velges det ikke-enzymatiske oksidasjonsmiddel fra organiske peroksyforbindelser så som peroksykarboksylsyrer, f.eks. pereddiksyre og perbenzosyre. According to one embodiment, the non-enzymatic oxidizing agent is selected from organic peroxy compounds such as peroxycarboxylic acids, e.g. peracetic acid and perbenzoic acid.
Ifølge én utførelsesform omfatter det oksiderende systemet halogenfioldige oksidasjonsmidler så som kloritt, hypokloritt, klornatriumsalt av cyanurinsyre. Ifølge én utførelsesform, omfatter det oksiderende systemet oksygen og/eller nitrogenoksider så som NO eller N02. Ifølge én utførelsesform omfatter det oksiderende systemet kombinasjoner av forskjellige oksidasjonsmidler, som enten kan tilsettes eller gjenbrukes fra prosesstrinnene som genererer de ikke-enzymatiske oksidasjonsmidler. According to one embodiment, the oxidizing system comprises halogenated oxidizing agents such as chlorite, hypochlorite, sodium chloride salt of cyanuric acid. According to one embodiment, the oxidizing system comprises oxygen and/or nitrogen oxides such as NO or NO 2 . According to one embodiment, the oxidizing system comprises combinations of different oxidizing agents, which can either be added or reused from the process steps that generate the non-enzymatic oxidizing agents.
Ifølge én utførelsesform omfatter det oksiderende systemet videre aktivatorer så som metallioner, f.eks. Fe, Mn, Co, Cu, W eller Mo eller TAED, cyanamid eller kombinasjoner derav. Ifølge én utførelsesform kan metallioner så som overgangs-metallioner anvendes i form av syrer eller salter eller komplekser med vanlige organiske eller uorganiske forbindelser. According to one embodiment, the oxidizing system further comprises activators such as metal ions, e.g. Fe, Mn, Co, Cu, W or Mo or TAED, cyanamide or combinations thereof. According to one embodiment, metal ions such as transition metal ions can be used in the form of acids or salts or complexes with common organic or inorganic compounds.
Ifølge én utførelsesform utøves ultrafiolett stråling eller annen stråling til det ikke-enzymatiske oksidasjonsmiddel eller til det lignocelluloseholdige materialet som behandles med det ikke-enzymatiske oksidasjonsmiddel, eventuelt i kombinasjon med en forbedrer. According to one embodiment, ultraviolet radiation or other radiation is applied to the non-enzymatic oxidizing agent or to the lignocellulosic material treated with the non-enzymatic oxidizing agent, optionally in combination with an enhancer.
Ifølge én utførelsesform, er forbedrere, f.eks. komplekseringsmidler, kompleks-dannere eller ligander omfattet i det oksiderende systemet. Disse forbedrere kan fremme/kontrollere den oksiderende effekt avhengig av mengden derav som tilsettes. According to one embodiment, enhancers, e.g. complexing agents, complex formers or ligands included in the oxidizing system. These improvers can promote/control the oxidizing effect depending on the amount thereof added.
Ifølge én utførelsesform er både en forbedrer og en aktivator omfattet i det oksiderende systemet. According to one embodiment, both an enhancer and an activator are included in the oxidizing system.
De følgende eksempler vil illustrere hvordan oppfinnelsen som beskrives kan utfø-res. The following examples will illustrate how the invention described can be carried out.
Alle deler og prosentandeler refererer til deler og prosent i uttørket vekt, hvis ikke noe annet er fastslått. Kjemikaliene er beregnet som 100 %. All parts and percentages refer to parts and percentages by dry weight, unless otherwise stated. The chemicals are calculated as 100%.
Eksempel 1 Example 1
Svartgran (Picea mariana) treverk ble brukt for fremstillingen av termomekanisk masse (TMP). Tømmerstokkene ble barket og kuttet i stykker og vasket før forvar-ming (4,14 bar damptrykk, 40 s retensjonstid) og raffineringsoperasjoner. Et tre- trinns raffineringsoppsett ble brukt og energitilførselen ble variert i det siste raffineringstrinnet for å oppnå masser med forskjellig malegrad-(raffinerings) nivåer. En enkeltskive 91 cm (36") trykksatt raffinør (modell 36-1CP kjørt ved 1800 rpm) ble anvendt i det første raffineringstrinnet og en dobbeltskive 91 cm (36") atmo-sfærisk raffinør (modell 401, 1200 rpm) i det andre og tredje trinnet. Energitilfør-selen i den primære raffinøren var omkring 500 kWh/uttørket metrisk tonn (bdmt) og i det andre raffineringstrinnet omtrent 1000 kWh/bdmt. I de fleste trinnene ble det utført tre tertiære raffineringstrinn med en målsøkt energitilførsel på 400, 800 og 1200 kWh/bdmt. Alle forsøk ble kjørt ved konstante betingelser som betyr at variasjonen i spesifikt energiforbruk og masse og papiregenskaper er et resultat av kjemikaliene tilsatt i løpet av forsøkene. Energiforbruket målt i pilotanlegget for referansene (TMPReflogTMPRef2, se tabeller og figurer under) kan sammenlignes med kommersiell drift. Black spruce (Picea mariana) wood was used for the production of thermomechanical pulp (TMP). The logs were debarked and cut into pieces and washed before preheating (4.14 bar steam pressure, 40 s retention time) and refining operations. A three-stage refining setup was used and the energy input was varied in the last refining stage to obtain pulps with different grinding (refining) levels. A single disc 91 cm (36") pressurized refiner (model 36-1CP operated at 1800 rpm) was used in the first refining stage and a double disc 91 cm (36") atmospheric refiner (model 401, 1200 rpm) in the second and third step. The energy input in the primary refiner was about 500 kWh/dried metric ton (bdmt) and in the second refining stage about 1000 kWh/bdmt. In most stages, three tertiary refining stages were carried out with a targeted energy input of 400, 800 and 1200 kWh/bdmt. All experiments were run under constant conditions, which means that the variation in specific energy consumption and pulp and paper properties is a result of the chemicals added during the experiments. The energy consumption measured in the pilot plant for the references (TMPReflogTMPRef2, see tables and figures below) can be compared with commercial operation.
Hver raffineringsserie beskrevet i de følgende eksempler ble fremstilt i samsvar med prosedyren beskrevet over. Each refining series described in the following examples was prepared in accordance with the procedure described above.
En TMP referanse (TMPRefii figurer og tabeller under) ble fremstilt uten tilsetning av kjemikalier. Raffineringsgraden (malegraden) som en funksjon av det spesifikke energiforbruk (SEC) kan sees i figur 1 og styrken av den resulterende massen i tabellene 1 og 2. Figur 2 viser fiberlengdefordelingen og figur 3 fiberbreddefordelingen for den resulterende massen (malegrad på omtrent 100 ml CSF). A TMP reference (TMPRefii figures and tables below) was prepared without the addition of chemicals. The degree of refinement (degree of grinding) as a function of the specific energy consumption (SEC) can be seen in Figure 1 and the strength of the resulting pulp in Tables 1 and 2. Figure 2 shows the fiber length distribution and Figure 3 the fiber width distribution of the resulting pulp (grinding degree of approximately 100 ml of CSF ).
En TMP-referanse fremstilt under surere betingelser (betegnet TMPRef2) ble også tilveiebrakt for å sikre at den oppnådde energireduksjonen er en konsekvens av metoden beskrevet i foreliggende oppfinnelse og ikke en effekt av senkning av pH-verdien i løpet av raffineringen. pH-verdien ble redusert ved tilsetning av 0,19 vekt% svovelsyre (H2S04) basert på vekten av uttørket tre til raffinørøyet (innlø-pet) i den primære raffinøren. pH-verdien i den resulterende massen var 3,8. TMP-egenskapene forden produserte massen kan finnes i figurene 1-3 og tabellene 1-2 under. A TMP reference prepared under more acidic conditions (designated TMPRef2) was also provided to ensure that the achieved energy reduction is a consequence of the method described in the present invention and not an effect of lowering the pH during refining. The pH value was reduced by adding 0.19% by weight sulfuric acid (H 2 SO 4 ) based on the weight of dried wood to the refiner eye (inlet) of the primary refiner. The pH value of the resulting mass was 3.8. The TMP properties of the mass produced can be found in Figures 1-3 and Tables 1-2 below.
En TMP fremstilt i samsvar med foreliggende oppfinnelse ved anvendelse av surt hydrogenperoksid (H202) ble fremstilt ved tilsetning av 0,08 vekt% jernsulfat (FeS04x 7 H20) basert på vekten av uttørket tre til raffinørøyet i den primære raf-finøren og 1,0 vekt% hydrogenperoksid (H202) basert på vekten av uttørket tre til blåselinjen i den primære raffinøren. pH-verdien i den resulterende massen var 3,6. Massen er betegnet TMPHpiFei figurene og tabellene under. A TMP prepared in accordance with the present invention using acidic hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) was prepared by adding 0.08 wt% ferrous sulfate (FeSO 4 x 7 H 2 O) based on the weight of dried wood to the refiner eye in the primary refiner and 1.0 wt% hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) based on the weight of dried wood to the blow line in the primary refiner. The pH of the resulting mass was 3.6. The mass is denoted TMPHpiFei the figures and tables below.
En andre TMP fremstilt ifølge foreliggende oppfinnelse ved anvendelse av surt hydrogenperoksid (H202) ble fremstilt ved tilsetning av 0,15 vekt% (av uttørket tre) jernsulfat (FeS04x 7 H20) til raffinørøyet i den primære raffinøren og 1,1 vekt% A second TMP prepared according to the present invention using acidic hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) was prepared by adding 0.15 wt.
(av uttørket tre) hydrogenperoksid (H202) til blåselinjen i den primære raffinøren. pH-verdien i den resulterende massen var 3,4. Massen er betegnet TMPHp2Fei figurene 1-3 og tabellene 1-2 under. (of dried wood) hydrogen peroxide (H2O2) to the blow line in the primary refiner. The pH of the resulting mass was 3.4. The mass is denoted TMPHp2Fei in figures 1-3 and tables 1-2 below.
Raffineringsgraden, målt som malegradverdien av en masse, er den viktigste para-meteren som påvirker egenskapene av masse og papir, så som styrke og lysspredningsevne. Det er derfor nødvendig å sammenligne masser ved en konstant malegradverdi. Både målte og interpolerte verdier (til malegrad 100 ml CSF) er derfor tilveiebrakt i teksten under. The degree of refinement, measured as the grindability value of a pulp, is the most important parameter that affects the properties of pulp and paper, such as strength and light scattering ability. It is therefore necessary to compare masses at a constant grinding degree value. Both measured and interpolated values (to the nearest 100 ml CSF) are therefore provided in the text below.
Figur 1 illustrerer malegraden som en funksjon av det spesifikke energiforbruk Figure 1 illustrates the painting degree as a function of the specific energy consumption
(SEC) for referansene (TMPReflog TMPRef2) og massene fremstilt ifølge oppfinnelsen (TMPHpiFeog TMPHp2Fe)- Det er åpenbart fra figur 1 at en betydelig energibesparelse oppnås for massene fremstilt ifølge oppfinnelsen mens det ikke var noen betydelig forskjell mellom TMPRefiog TMPRef2når det gjelder energiforbruk. Massene fremstilt ifølge oppfinnelsen forbruker 20 % (TMPHpiFe) og 25 % (TMPHp2pe) mindre energi til et konstant malegradnivå (100 ml CSF) sammenlignet med energiforbruket for referansene (TMPRefiog TMPRef2, se tabell 2). Energibesparelsene for TMPHpiFeog TMPHp2Feble oppnådd med henholdsvis 1,0 og 1,1 vekt% (på uttørket tre) H202. (SEC) for the references (TMPReflog TMPRef2) and the masses produced according to the invention (TMPHpiFe and TMPHp2Fe) - It is obvious from Figure 1 that a significant energy saving is achieved for the masses produced according to the invention while there was no significant difference between TMPRefio and TMPRef2 when it comes to energy consumption. The pulps produced according to the invention consume 20% (TMPHpiFe) and 25% (TMPHp2pe) less energy at a constant grind level (100 ml CSF) compared to the energy consumption of the references (TMPRefio and TMPRef2, see table 2). The energy savings for TMPHpiFe and TMPHp2Feble achieved with respectively 1.0 and 1.1% by weight (on dried wood) H202.
Det er dessuten også åpenbart at styrkeegenskapene (slit- og sprengindeks, TEA) for massene fremstilt ifølge oppfinnelsen (TMPHpiFeog TMPHp2Fe) ligner styrkeegenskapene for TMP-referansene (se tabellene 1 og 2). En måte å redusere energiforbruket på er å kutte fibrene i løpet av raffinering. Én av de viktigste egenskapene under fremstilling av kjemimekaniske eller mekaniske masser som f.eks. TMP, er imidlertid å beholde fiberlengden i størst mulig grad. Normalt gir en høy gjennomsnittlig fiberlengde en masse med godt potensiale til å gi sterke papir. Som det kan sees i tabellene 1 og 2, ble den gjennomsnittlige fiberlengden for referansene (TMPReflog TMPRef2) og massene fremstilt ifølge oppfinnelsen (TMPHpiFeog TMPHP2Fe) opprettholdt. Dette er ytterligere belyst i figur 2 som viser fiberlengdefordelingen for TMPRefl, TMPRef2og valgte masser fra eksemplene 1-3 fremstilt i samsvar med oppfinnelsen og i figur 3 som viser fiberbreddefordelingen for de samme massene målt med FibreMaster instrumentet. Malegradverdiene for massene er gitt i tabellene 1, 3 og 5. Derfor gjør fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen det mulig å fremstille en høyutbyttemasse med mye lavere energiforbruk uten å ødelegge massens styrkeegenskaper. It is also obvious that the strength properties (wear and burst index, TEA) of the masses produced according to the invention (TMPHpiFe and TMPHp2Fe) are similar to the strength properties of the TMP references (see tables 1 and 2). One way to reduce energy consumption is to cut the fibers during refining. One of the most important properties during the production of chemical mechanical or mechanical masses such as e.g. TMP, however, is to keep the fiber length as much as possible. Normally, a high average fiber length gives a pulp with good potential to produce strong paper. As can be seen in Tables 1 and 2, the average fiber length of the references (TMPReflog TMPRef2) and the pulps produced according to the invention (TMPHpiFe and TMPHP2Fe) were maintained. This is further illustrated in figure 2 which shows the fiber length distribution for TMPRefl, TMPRef2 and selected masses from examples 1-3 produced in accordance with the invention and in figure 3 which shows the fiber width distribution for the same masses measured with the FibreMaster instrument. The grinding degree values for the pulps are given in tables 1, 3 and 5. Therefore, the method according to the invention makes it possible to produce a high-yield pulp with much lower energy consumption without destroying the strength properties of the pulp.
Eksempel 2 Example 2
Svartgran (Picea mariana) termomekanisk masse (TMP) ble barket, kuttet i stykker, forvarmet og raffinert ifølge prosedyren beskrevet i eksempel 1 over. Black spruce (Picea mariana) thermomechanical pulp (TMP) was debarked, cut into pieces, preheated and refined according to the procedure described in Example 1 above.
En TMP referanse (betegnet TMPRefi) ble fremstilt uten tilsetning av kjemikalier på samme måte som det ble beskrevet i eksempel 1. A TMP reference (designated TMPRefi) was prepared without the addition of chemicals in the same way as described in example 1.
En referanse TMP fremstilt under surere betingelser (betegnet TMPRef2) ble produ-sert ved tilsetning av 0,19 vekt% svovelsyre (H2S04) basert på vekten av uttørket tre til raffinørøyet (innløpet) i den primære raffinøren på samme måte som det ble beskrevet i eksempel 1. A reference TMP prepared under more acidic conditions (designated TMPRef2) was produced by adding 0.19 wt% sulfuric acid (H 2 SO 4 ) based on the weight of dried wood to the refiner eye (inlet) of the primary refiner in the same manner as described in example 1.
En TMP fremstilt ifølge foreliggende oppfinnelse ved anvendelse av surt hydrogenperoksid (H202) ble fremstilt ved å blande 0,12 vekt% Na4EDTA basert på vekten av uttørket tre og 0,08 vekt% jernsulfat (FeS04x 7 H20) basert på vekten av ut-tørket tre og deretter tilsette blandingen til raffinørøyet i den primære raffinøren. Hydrogenperoksid (H202, 1,1 vekt% basert på vekten av uttørket tre) ble tilsatt til blåselinjen i den primære raffinøren. pH-verdien i den resulterende massen var 3,7. Massen er betegnet TMPhpifcedtai figurene 2-4 og tabellene 3-4. A TMP prepared according to the present invention using acidic hydrogen peroxide (H2O2) was prepared by mixing 0.12% by weight Na4EDTA based on the weight of dried wood and 0.08% by weight ferrous sulfate (FeS04x7H20) based on the weight of dried wood three and then add the mixture to the refiner eye of the primary refiner. Hydrogen peroxide (H 2 O 2 , 1.1% by weight based on the weight of dried wood) was added to the blow line of the primary refiner. The pH value of the resulting mass was 3.7. The mass is designated TMPhpifcedtai figures 2-4 and tables 3-4.
Raffineringsgraden, målt som malegradverdien for massen, er den viktigste para-meteren som påvirker egenskapene av masse og papir, så som styrke og lysspredningsevne. Det er derfor nødvendig å sammenligne masser ved en konstant malegradverdi. Bade målte og interpolerte verdier (til malegrad 100 ml CSF) er derfor tilveiebrakt i figurene og tabellene. The degree of refinement, measured as the grinding degree value for the pulp, is the most important parameter that affects the properties of the pulp and paper, such as strength and light scattering ability. It is therefore necessary to compare masses at a constant grinding degree value. Bade measured and interpolated values (to the extent of 100 ml CSF) are therefore provided in the figures and tables.
Figur 4 illustrerer malegraden som en funksjon av det spesifikke energiforbruk (SEC) for TMP-referanse ne (TMPReflog TMPRef2) og TM<P>h<p>ifbedta fremstilt ifølge oppfinnelsen. TMPHpiFeEDTAforbruker 19 % mindre energi til et konstant malegradnivå Figure 4 illustrates the grinding degree as a function of the specific energy consumption (SEC) for TMP reference ne (TMPReflog TMPRef2) and TM<P>h<p>ifbedta produced according to the invention. TMPHpiFeEDTA consumes 19% less energy at a constant grind level
(100 ml CSF) sammenlignet med energiforbruket for referanse TMPene (TMPReflog TMPRef2, se tabell 4). (100 ml CSF) compared to the energy consumption of the reference TMPs (TMPReflog TMPRef2, see Table 4).
Energibesparelsesnivået for TMPhpifcedtaer det samme som for TMPHpiFe/dvs. omkring 20 % sammenlignet med energiforbruket for referansene (TMPReflog TMPRef2). I TMPHpiFeEDTAforsøkene blir imidlertid styrkeegenskapene (dvs. slitindeks og TEA) forbedret eller sterkt forbedret sammenlignet med TMPReflog forbedret sammenlignet med TMPHpiFeOf- tabellene 3 og 4). Lysspredningsevnen, en viktig parameter for kopieringspapir, opprettholdes ved det samme nivået som for referansene (TMPReflog TMPRef2). Fiberlengde og -breddefordelingene var lignende de for TMP referansene (TMPReflog TMPRef2, se figurene 2-3). Dette medfører at foreliggende oppfinnelse sterkt forbedrer energieffektiviteten og styrkeegenskapene for den resulterende massen med opprettholdt lysspredningsevne for massen. The energy saving level for TMPhpifcedta the same as for TMPHpiFe/ie. around 20% compared to the energy consumption of the references (TMPReflog TMPRef2). However, in the TMPHpiFeEDTA trials, the strength properties (i.e. wear index and TEA) are improved or greatly improved compared to TMPReflog improved compared to TMPHpiFeOf- Tables 3 and 4). The light scattering ability, an important parameter for copying paper, is maintained at the same level as for the references (TMPReflog TMPRef2). The fiber length and width distributions were similar to those of the TMP references (TMPReflog TMPRef2, see figures 2-3). This means that the present invention greatly improves the energy efficiency and strength properties of the resulting mass with maintained light scattering ability for the mass.
Eksempel 3 Example 3
Svartgran (Picea mariana) termomekanisk masse (TMP) ble barket, kuttet i stykker, forvarmet og raffinert ifølge prosedyren beskrevet i eksempel 1. Black spruce (Picea mariana) thermomechanical pulp (TMP) was debarked, cut into pieces, preheated and refined according to the procedure described in Example 1.
En referanse TMP (betegnet TMPRefl) ble fremstilt uten tilsetning av kjemikalier på samme måte som det ble beskrevet i eksempel 1. A reference TMP (designated TMPRefl) was prepared without the addition of chemicals in the same way as described in example 1.
En TMP-referanse fremstilt under surere betingelser (betegnet TMPRef2) ble produ-sert ved tilsetning av 0,19 vekt% (av uttørket tre) svovelsyre (H2S04) til raffinør-øyet (innløpet) i den primære raffinøren på samme måte som beskrevet i eksempel 1. A TMP reference prepared under more acidic conditions (designated TMPRef2) was produced by adding 0.19% by weight (of dried wood) sulfuric acid (H 2 SO 4 ) to the refiner eye (inlet) of the primary refiner in the same manner as described in example 1.
En TMP fremstilt ifølge foreliggende oppfinnelse ved anvendelse av surt hydrogenperoksid (H202) ble fremstilt ved å tilsette 0,08 vekt% jernsulfat (FeS04x 7 H20) basert på vekten av uttørket tre til raffinørøyet i den primære raffinøren og 2,2 vekt% hydrogenperoksid (H202) basert på vekten av uttørket tre til blåselinjen i den primære raffinøren. pH-verdien i den resulterende massen var 3,3. Massen er betegnet TMPHP3Fei figur 5 og tabellene 5-6. A TMP prepared according to the present invention using acidic hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) was prepared by adding 0.08 wt% ferrous sulfate (FeSO 4x 7 H 2 O) based on the weight of dried wood to the refiner eye in the primary refiner and 2.2 wt% hydrogen peroxide ( H202) based on the weight of dried wood to the blow line in the primary refiner. The pH of the resulting mass was 3.3. The mass is denoted TMPHP3Fei figure 5 and tables 5-6.
En TMP fremstilt ifølge foreliggende oppfinnelse ved anvendelse av surt hydrogenperoksid (H202) ble fremstilt ved å tilsette 0,14 vekt% jernsulfat (FeS04x 7 H20) basert på vekten av uttørket tre til raffinørøyet i den primære raffinøren og 2,1 vekt% hydrogenperoksid (H202) basert på vekten av uttørket tre til blåselinjen i den primære raffinøren. pH-verdien i den resulterende massen var 3,2. Massen er betegnet TMPHp4Fei figurene 2-3 og 5 og tabellene 5-6. A TMP prepared according to the present invention using acidic hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) was prepared by adding 0.14 wt. H202) based on the weight of dried wood to the blow line in the primary refiner. The pH value of the resulting mass was 3.2. The mass is denoted TMPHp4Fei in figures 2-3 and 5 and tables 5-6.
Raffineringsgraden, målt som malegradverdien av en masse, er den viktigste para-meteren som påvirker egenskapene av masse og papir, så som styrke og lysspredningsevne. Det er derfor nødvendig å sammenligne masser ved en konstant malegradverdi. Både målte og interpolerte verdier (til malegrad 100 ml CSF) er derfor tilveiebrakt i tabellene under. The degree of refinement, measured as the grindability value of a pulp, is the most important parameter that affects the properties of pulp and paper, such as strength and light scattering ability. It is therefore necessary to compare masses at a constant grinding degree value. Both measured and interpolated values (to the extent of 100 ml CSF) are therefore provided in the tables below.
Figur 5 illustrerer malegraden som en funksjon av det spesifikke energiforbruk (SEC) for TMPRefl, TMPRef2og massene fremstilt ifølge oppfinnelsen (TMPHP3Feog TMPHp4Fe)- Massene fremstilt ifølge den beskrevne metoden forbruker 33 % Figure 5 illustrates the grinding degree as a function of the specific energy consumption (SEC) for TMPRefl, TMPRef2 and the masses produced according to the invention (TMPHP3Fe and TMPHp4Fe) - The masses produced according to the described method consume 33%
(TMPHP3Fe) og 37 % (TMPHp4Fe) mindre energi til et konstant malegradnivå (100 ml CSF) sammenlignet med energiforbruket for referansene (TMPRefl, TMPRef2). (TMPHP3Fe) and 37% (TMPHp4Fe) less energy at a constant molarity level (100 ml CSF) compared to the energy consumption of the references (TMPRefl, TMPRef2).
Det er klart fra figur 5 at en omfattende energibesparelse på opp til 37 % (ved et malegradnivå på 100 ml CSF) er mulig å oppnå med like over 2 vekt% hydrogenperoksid i samsvar med prosedyren beskrevet i oppfinnelsen. Styrkeegenskapene (slitindeks, TEA) for de resulterende massene er bedre enn eller like med styrkeegenskapene for TMPRefl(jf. tabellene 5-6), og ingen svekkelse av fiberlengde- og fiberbreddekarakteristikkene ble oppnådd (jf. figurene 2-3). Muligheten til å spare denne mengden elektrisk energi uten å miste styrkeegenskapene for den resulterende massen er påfallende. It is clear from Figure 5 that a comprehensive energy saving of up to 37% (at a grind level of 100 ml CSF) is possible to achieve with just over 2% by weight of hydrogen peroxide in accordance with the procedure described in the invention. The strength properties (wear index, TEA) of the resulting pulps are better than or equal to the strength properties of TMPRefl (cf. Tables 5-6), and no weakening of the fiber length and fiber width characteristics was achieved (cf. Figures 2-3). The possibility of saving this amount of electrical energy without losing the strength properties of the resulting mass is striking.
Eksempel 4 Example 4
Vanlig gran (Picea abies) treverk ble brukt for fremstillingen av termomekanisk Common spruce (Picea abies) wood was used for the manufacture of thermomechanical
masse (TMP). Tømmerstokkene ble barket og kuttet i stykker og vasket før forvar-mings- og raffineringsoperasjoner. En 51 cm (20 tommer) trykksatt raffinør (modell OVP-MEC drevet ved 1500 rpm) ble brukt for å gi en høy-malegrad masse (omkring 540 ml CSF). Energitilførselen i raffinøren var 1150 kWh/uttørket metrisk tonn (bdmt). Aktivatoren og oksidasjonsmidlet ble deretter tilsatt til den fibrerte massen i en blander (Electrolux BM 10S) umiddelbart før ytterligere raffinering i en Wing-raffinør. Aktivatoren ble først tilsatt til massen fulgt av tilsetningen av oksidasjonsmidlet. Blandetiden var 30 sekunder for både aktivator og oksidasjonsmiddel. Referansemassen (TMPRef3) ble behandlet på den samme måten med unntak av at avionisert vann ble tilsatt til blanderen for å gi den samme massekonsistensen som for massen behandlet i samsvar med oppfinnelsen. Dette ble gjort siden det er velkjent at massekonsistensen påvirker de resulterende masseegenskapene og raffineringsenergiforbruk. Massene ble deretter overført til wingraffinøren for ytterligere behandling. mass (TMP). The logs were debarked and cut into pieces and washed before preheating and refining operations. A 51 cm (20 inch) pressurized refiner (model OVP-MEC operated at 1500 rpm) was used to provide a high-ground pulp (about 540 mL CSF). The energy input into the refiner was 1150 kWh/dried metric tonne (bdmt). The activator and oxidizer were then added to the fibrous pulp in a mixer (Electrolux BM 10S) immediately prior to further refining in a Wing refiner. The activator was first added to the mass followed by the addition of the oxidizing agent. The mixing time was 30 seconds for both activator and oxidizer. The reference pulp (TMPRef3) was treated in the same way except that deionized water was added to the mixer to give the same pulp consistency as for the pulp treated in accordance with the invention. This was done since it is well known that pulp consistency affects the resulting pulp properties and refining energy consumption. The pulps were then transferred to the wing refiner for further processing.
Wingraffinøren er et laboratorieutstyr som gir høyere energiforbruk til et fast malegradnivå fordi den har mindre størrelse sammenlignet med en kommersiell raffinør. The wing refiner is a laboratory piece of equipment that provides higher energy consumption at a fixed grind level because it is smaller in size compared to a commercial refiner.
Hver raffineringsserie beskrevet i de følgende eksempler ble fremstilt i samsvar med prosedyren beskrevet over. Each refining series described in the following examples was prepared in accordance with the procedure described above.
En TMP referanse (TMPRef3) ble fremstilt uten tilsetning av kjemikalier som beskrevet over. Raffineringsgraden (malegraden) som en funksjon av det spesifikke energiforbruk (SEC) kan sees i figur 6. A TMP reference (TMPRef3) was prepared without the addition of chemicals as described above. The degree of refinement (degree of grinding) as a function of the specific energy consumption (SEC) can be seen in figure 6.
En TMP fremstilt i samsvar med foreliggende oppfinnelse ved anvendelse av surt hydrogenperoksid (H202) ble fremstilt ved tilsetning av 0,13 vekt% kobbersulfat (CuS04x 5 H20) basert på vekten av uttørket tre og 2,0 vekt% hydrogenperoksid (H202) basert på vekten av uttørket tre til massen med høy malegrad. pH-verdien i den resulterende massen var 3,5. Massen er betegnet TMPHpscui figur 6. A TMP prepared in accordance with the present invention using acidic hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) was prepared by adding 0.13 wt% copper sulfate (CuSO 4 x 5 H 2 O) based on the weight of dried wood and 2.0 wt% hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) based on the weight of dried wood to the pulp with a high grinding degree. The pH of the resulting mass was 3.5. The mass is denoted TMPHpscui Figure 6.
Figur 6 illustrerer malegraden som en funksjon av det spesifikke energiforbruk (SEC) for referansen (TMPRef3) og massen fremstilt ifølge oppfinnelsen (TMPHpscu)-Det er åpenbart fra figur 6 at en betydelig energibesparelse oppnås for massen fremstilt ifølge oppfinnelsen. TMPHpscuforbruker 37 % mindre energi til et konstant malegradnivå (175 ml CSF) sammenlignet med energiforbruket for referansemassen (TMPRef3). Energibesparelsen forTMPHpscuble oppnådd med 2,0 vekt% (på ut-tørket tre) H202, og 0,13 vekt% (på uttørket tre) CuS04x 5 H20. Figure 6 illustrates the grinding degree as a function of the specific energy consumption (SEC) for the reference (TMPRef3) and the mass produced according to the invention (TMPHpscu) - It is obvious from Figure 6 that a significant energy saving is achieved for the mass produced according to the invention. TMPHpscu consumes 37% less energy at a constant grind level (175 ml CSF) compared to the energy consumption of the reference mass (TMPRef3). The energy savings for TMPHpscube achieved with 2.0 wt% (on dried wood) H202, and 0.13 wt% (on dried wood) CuS04x 5 H20.
Den gjennomsnittlige fiberlengden (ved 175 ml CSF, målt med Pulp Quality Monitor PQM 1000 instrumentet) var 1,7 mm for referansen (TMPRef3) og 1,8 mm for massen fremstilt ifølge oppfinnelsen (TMPHpscu)/dvs. det forekom ingen reduksjon i fiberlengden. The average fiber length (at 175 ml of CSF, measured with the Pulp Quality Monitor PQM 1000 instrument) was 1.7 mm for the reference (TMPRef3) and 1.8 mm for the pulp prepared according to the invention (TMPHpscu)/ie. there was no reduction in fiber length.
Eksempel 4 viser at betydelige energibesparelser oppnås ved anvendelse av kobbersulfat som aktivator og hydrogenperoksid som oksidasjonsmiddel ifølge metoden beskrevet i oppfinnelsen. Example 4 shows that significant energy savings are achieved by using copper sulfate as an activator and hydrogen peroxide as an oxidizing agent according to the method described in the invention.
Eksempel 5 Example 5
Svartgran (Picea mariana) treverk ble brukt for fremstillingen av termomekanisk masse (TMP). Tømmerstokkene ble barket og kuttet i stykker og vasket før forvar-ming (4,14 bar damptrykk, 40 s retensjonstid) og raffineringsoperasjoner. En enkeltskive 91 cm (36 tommer) trykksatt raffinør (modell 36-1CP drevet ved 1800 rpm) ble brukt for å gi en høy-malegrad masse (omkring 750 ml CSF). Energitilfør-selen i raffinøren var omkring 500 kWh/uttørket metrisk tonn (bdmt). Aktivatoren og oksidasjonsmidlet ble deretter tilsatt til den fibrerte massen i en blander (Electrolux BM 10S) umiddelbart før ytterligere raffinering i en Wingraffinør. Aktivatoren ble først tilsatt til massen fulgt av tilsetningen av oksidasjonsmidlet. Blandetiden var 30 sekunder for både aktivator og oksidasjonsmiddel. Referansemassen (TMPRef4) ble behandlet på den samme måten med unntak av at avionisert vann ble tilsatt til blanderen for å gi den samme massekonsistensen som for massen behandlet i samsvar med oppfinnelsen. Dette ble gjort siden det er velkjent at masse konsistensen påvirker de resulterende masseegenskapene og raffineringsenergiforbruk. Massene ble deretter overført til wingraffinøren for ytterligere behandling. Black spruce (Picea mariana) wood was used for the production of thermomechanical pulp (TMP). The logs were debarked and cut into pieces and washed before preheating (4.14 bar steam pressure, 40 s retention time) and refining operations. A single disc 91 cm (36 inch) pressurized refiner (model 36-1CP operated at 1800 rpm) was used to provide a high-ground pulp (about 750 mL CSF). The energy input in the refiner was around 500 kWh/dried metric ton (bdmt). The activator and oxidizer were then added to the fibrous pulp in a mixer (Electrolux BM 10S) immediately before further refining in a Wingrafinør. The activator was first added to the mass followed by the addition of the oxidizing agent. The mixing time was 30 seconds for both activator and oxidizer. The reference pulp (TMPRef4) was treated in the same way except that deionized water was added to the mixer to give the same pulp consistency as for the pulp treated in accordance with the invention. This was done since it is well known that the pulp consistency affects the resulting pulp properties and refining energy consumption. The pulps were then transferred to the wing refiner for further processing.
Wingraffinøren er et laboratorieutstyr som gir høyere energiforbruk til et fast malegradnivå fordi den har mindre størrelse sammenlignet med en kommersiell raffinør. Det er velkjent at en mindre raffinør har høyere energiforbruk sammenlignet med en større. The wing refiner is a laboratory piece of equipment that provides higher energy consumption at a fixed grind level because it is smaller in size compared to a commercial refiner. It is well known that a smaller refiner has higher energy consumption compared to a larger one.
Hver raffineringsserie beskrevet i de følgende eksempler ble fremstilt i samsvar med prosedyren beskrevet over. Each refining series described in the following examples was prepared in accordance with the procedure described above.
En TMP referanse (TMPRef4) ble fremstilt uten tilsetning av kjemikalier som beskrevet over. Raffineringsgraden (malegraden) som en funksjon av det spesifikke energiforbruk (SEC) kan sees i figur 7. A TMP reference (TMPRef4) was prepared without the addition of chemicals as described above. The degree of refinement (degree of grinding) as a function of the specific energy consumption (SEC) can be seen in Figure 7.
En TMP fremstilt ved bare tilsetning av et oksidasjonsmiddel (H202) og ingen aktivator eller forbedrer ble fremstilt ved tilsetning av 1,0 vekt% hydrogenperoksid (H202) basert på vekten av uttørket tre til massen med høy malegrad. pH-verdien i den resulterende massen var 4,0. Massen er betegnet TMPHprefi figur 7. A TMP prepared by adding only an oxidizing agent (H 2 O 2 ) and no activator or enhancer was prepared by adding 1.0 wt% hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) based on the weight of dried wood to the high ground pulp. The pH value of the resulting mass was 4.0. The mass is denoted TMPHprefi Figure 7.
En TMP fremstilt i samsvar med foreliggende oppfinnelse ved anvendelse av surt hydrogenperoksid (H202) ble fremstilt ved tilsetning av 0,02 vekt% jernsulfat (FeS04x 7 H20) basert på vekten av uttørket tre og 1,0 vekt% hydrogenperoksid (H202) basert på vekten av uttørket tre til massen med høy malegrad. pH-verdien i den resulterende massen var 3,9. Massen er betegnet TMPHP6Fei figur 7. A TMP prepared in accordance with the present invention using acidic hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) was prepared by adding 0.02 wt% ferrous sulfate (FeSO 4 x 7 H 2 O) based on the weight of dried wood and 1.0 wt% hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) based on the weight of dried wood to the pulp with a high grinding degree. The pH of the resulting mass was 3.9. The mass is denoted TMPHP6Fei figure 7.
En TMP fremstilt i samsvar med foreliggende oppfinnelse ved anvendelse av surt hydrogenperoksid (H202) ble fremstilt ved tilsetning av 0,08 vekt% jernsulfat (FeS04x 7 H20) basert på vekten av uttørket tre og 1,0 vekt% hydrogenperoksid (H202) basert på vekten av uttørket tre til massen med høy malegrad. pH-verdien i den resulterende massen var 3,8. Massen er betegnet TMPHP7Fei figur 7. A TMP prepared in accordance with the present invention using acidic hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) was prepared by adding 0.08 wt% ferrous sulfate (FeSO 4 x 7 H 2 O) based on the weight of dried wood and 1.0 wt% hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) based on the weight of dried wood to the pulp with a high grinding degree. The pH value of the resulting mass was 3.8. The mass is denoted TMPHP7Fei figure 7.
En TMP fremstilt i samsvar med foreliggende oppfinnelse ved anvendelse av surt hydrogenperoksid (H202) ble fremstilt ved tilsetning av 0,14 vekt% jernsulfat (FeS04x 7 H20) basert på vekten av uttørket tre og 1,0 vekt% hydrogenperoksid (H202) basert på vekten av uttørket tre til massen med høy malegrad. pH-verdien i den resulterende massen var 3,7. Massen er betegnet TMPHP8Fei figur 7. A TMP prepared in accordance with the present invention using acidic hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) was prepared by adding 0.14 wt% ferrous sulfate (FeSO 4 x 7 H 2 O) based on the weight of dried wood and 1.0 wt% hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) based on the weight of dried wood to the pulp with a high grinding degree. The pH value of the resulting mass was 3.7. The mass is denoted TMPHP8Fei figure 7.
Figur 7 illustrerer malegraden som en funksjon av det spesifikke energiforbruk (SEC) for referansemassene (TMPRef4og TMPHpref) og massene fremstilt ifølge oppfinnelsen (TMPHP6Fe/ TMPhiP7Fe og TMPHP8Fe)- Det er åpenbart fra figur 7 at en betydelig energibesparelse oppnås for massene fremstilt ifølge oppfinnelsen mens det ikke oppnås noen energibesparelser når bare hydrogenperoksid (oksidasjonsmiddel) er til stede (TMPHpref)- Massen fremstilt ifølge oppfinnelsen forbruker 10 % (TMPHP6Fe)/15 % (TMPHP7Fe) og 33 % (TMPHP8Fe) mindre energi til et konstant malegradnivå Figure 7 illustrates the grinding degree as a function of the specific energy consumption (SEC) for the reference masses (TMPRef4 and TMPHpref) and the masses produced according to the invention (TMPHP6Fe/ TMPhiP7Fe and TMPHP8Fe) - It is obvious from Figure 7 that a significant energy saving is achieved for the masses produced according to the invention while no energy savings are achieved when only hydrogen peroxide (oxidizing agent) is present (TMPHpref) - The pulp produced according to the invention consumes 10% (TMPHP6Fe)/15% (TMPHP7Fe) and 33% (TMPHP8Fe) less energy for a constant grind level
(175 ml CSF) sammenlignet med energiforbruket for referansemassen (TMPref4, TMPHpref)- Energibesparelsen forTMPHP6Feble oppnådd med 1,0 vekt% (på uttørket tre) H202, og 0,02 vekt% (på uttørket tre) FeS04x 7 H20. For TMPHP7Feog TMPHP8Fe, var de tilsvarende kjemikalietilsetninger henholdsvis 1,0 vekt% 1-^0^0,08 vekt% FeS04x 7 H20 og 1,0 vekt% H2O2/0,14 vekt% FeS04x 7 H20. (175 ml CSF) compared to the energy consumption of the reference mass (TMPref4, TMPHpref)- The energy saving for TMPHP6Feble achieved with 1.0 wt% (on dried wood) H202, and 0.02 wt% (on dried wood) FeS04x 7 H20. For TMPHP7Fe and TMPHP8Fe, the corresponding chemical additions were 1.0 wt% 1-^0^0.08 wt% FeS04x 7 H20 and 1.0 wt% H2O2/0.14 wt% FeS04x 7 H20, respectively.
Den gjennomsnittlige fiberlengden (ved 175 ml CSF, målt med Kajaani FS-100 fib-erstørrelsesanalysatoren) var 1,7 mm for referansemassen TMPRef4og 1,7 mm (TMPHP6Fe) 1/7 mm (TMPHP7Fe) og 1,6 mm (TMPHP8Fe) for massene fremstilt ifølge oppfinnelsen. Den gjennomsnittlige fiberlengden for TMPHprefvar 1,8 mm. Det er åpenbart at det ikke forekommer noen utstrakt fiberforkortelse som et resultat av kjemikaliebehandlingen beskrevet i denne oppfinnelsen. The average fiber length (at 175 ml of CSF, measured with the Kajaani FS-100 fiber size analyzer) was 1.7 mm for the reference mass TMPRef4 and 1.7 mm (TMPHP6Fe) 1/7 mm (TMPHP7Fe) and 1.6 mm (TMPHP8Fe) for the masses produced according to the invention. The average fiber length for TMPH was 1.8 mm. It is obvious that no extensive fiber shortening occurs as a result of the chemical treatment described in this invention.
Det er klart fra dataene presentert i figur 7 og i teksten over at tilsetning av et oksidasjonsmiddel alene, så som H202ikke er nok til å generere reduksjon i raffine-ringsenergiforbruket. En aktivator må derfor tilsettes, noe som metoden beskrevet i denne oppfinnelsen spesifiserer. It is clear from the data presented in Figure 7 and in the text above that the addition of an oxidizing agent alone, such as H 2 O 2 , is not sufficient to generate a reduction in refining energy consumption. An activator must therefore be added, which the method described in this invention specifies.
Eksempel 6 Example 6
Osp (Populus tremula) treverk ble brukt for fremstillingen av kjemitermomekanisk masse (CTMP). Tømmerstokkene ble barket og kuttet i stykker og vasket før for-varming og raffineringsoperasjoner. En 51 cm (20 tommer) trykksatt raffinør (modell OVP-MEC drevet ved 1500 rpm) ble brukt for å gi en masse med høy malegrad (omkring 420 ml CSF). Energitilførselen i raffinøren var omkring 1450 kWh/uttørket metrisk tonn (bdmt). Aktivatoren og oksidasjonsmidlet ble deretter tilsatt til den fibrerte massen i en blander (Electrolux BM 10S) umiddelbart før ytterligere raffinering i en Wingraffinør. Aktivatoren ble først tilsatt til massen fulgt av tilsetningen av oksidasjonsmidlet. Blandetiden var 30 sekunder for både aktivator og oksidasjonsmiddel. Referansemassen (CTMPRef) ble behandlet på den samme måten med unntak av at avionisert vann ble tilsatt til blanderen for å gi den samme massekonsis tensen som for massen behandlet i samsvar med oppfinnelsen. Dette ble gjort siden det er velkjent at massekonsistensen påvirker de resulterende masseegenskapene og raffineringsenergiforbruk. Massene ble deretter overført til wingraffinøren for ytterligere behandling. Aspen (Populus tremula) wood was used for the production of chemical thermomechanical pulp (CTMP). The logs were debarked and cut into pieces and washed before pre-heating and refining operations. A 51 cm (20 inch) pressurized refiner (model OVP-MEC operated at 1500 rpm) was used to provide a high grind pulp (about 420 mL CSF). The energy input into the refiner was around 1450 kWh/dried metric ton (bdmt). The activator and oxidizer were then added to the fibrous pulp in a mixer (Electrolux BM 10S) immediately before further refining in a Wingrafinør. The activator was first added to the mass followed by the addition of the oxidizing agent. The mixing time was 30 seconds for both activator and oxidizer. The reference pulp (CTMPRef) was treated in the same way except that deionized water was added to the mixer to give the same pulp consistency as for the pulp treated in accordance with the invention. This was done since it is well known that pulp consistency affects the resulting pulp properties and refining energy consumption. The pulps were then transferred to the wing refiner for further processing.
Wingraffinøren er et laboratorieutstyr som gir høyere energiforbruk til et fast malegradnivå fordi den har mindre størrelse sammenlignet med en kommersiell raffinør. Det er velkjent at en mindre raffinør har høyere energiforbruk sammenlignet med en større. The wing refiner is a laboratory piece of equipment that provides higher energy consumption at a fixed grind level because it is smaller in size compared to a commercial refiner. It is well known that a smaller refiner has higher energy consumption compared to a larger one.
Hver raffineringsserie beskrevet i de følgende eksempler ble fremstilt i samsvar med prosedyren beskrevet over. Each refining series described in the following examples was prepared in accordance with the procedure described above.
En TMP referanse (CTMPRef) ble fremstilt uten tilsetning av kjemikalier som beskrevet over. Raffineringsgraden (malegraden) som en funksjon av det spesifikke energiforbruk (SEC) kan sees i figur 8. A TMP reference (CTMPRef) was prepared without the addition of chemicals as described above. The degree of refinement (degree of grinding) as a function of the specific energy consumption (SEC) can be seen in Figure 8.
En CTMP fremstilt i samsvar med foreliggende oppfinnelse ved anvendelse av surt hydrogenperoksid (H202) ble fremstilt ved tilsetning av 0,14 vekt% jernsulfat (FeS04x 7 H20) basert på vekten av uttørket tre og 2,0 vekt% hydrogenperoksid (H202) basert på vekten av uttørket tre til massen med høy malegrad. pH-verdien i den resulterende massen var 3,8. Massen er betegnet TMPHPFei figur 8. A CTMP prepared in accordance with the present invention using acidic hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) was prepared by adding 0.14 wt% ferrous sulfate (FeSO 4 x 7 H 2 O) based on the weight of dried wood and 2.0 wt% hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) based on the weight of dried wood to the pulp with a high grinding degree. The pH value of the resulting mass was 3.8. The mass is denoted TMPHPFe in figure 8.
Figur 8 illustrerer malegraden som en funksjon av det spesifikke energiforbruk (SEC) for referansemassen (CTMPRef) og massen fremstilt ifølge oppfinnelsen (CTMPHPFe)- Det er åpenbart fra figur 8 at en betydelig energibesparelse oppnås for massen fremstilt ifølge oppfinnelsen. CTMPHPFeforbruker 32 % mindre energi til et konstant malegradnivå (175 ml CSF) sammenlignet med energiforbruket for referansemassen (CTMPRef). Energibesparelsen for CTMPHPFeble oppnådd med 2,0 vekt% (på uttørket tre) H202, og 0,14 vekt% (på uttørket tre) FeS04x 7 H20. Figure 8 illustrates the grinding degree as a function of the specific energy consumption (SEC) for the reference mass (CTMPRef) and the mass produced according to the invention (CTMPHPFe) - It is obvious from Figure 8 that a significant energy saving is achieved for the mass produced according to the invention. CTMPHPFe consumes 32% less energy at a constant grind level (175 ml CSF) compared to the energy consumption of the reference mass (CTMPRef). The energy saving for CTMPHPFe was achieved with 2.0 wt% (on dried wood) H202, and 0.14 wt% (on dried wood) FeS04x 7 H20.
Den gjennomsnittlige fiberlengden (ved 175 ml CSF, målt med Pulp Quality Monitor PQM 1000 instrument) var 0,95 mm for referansemassen (CTMPRef) og 0,94 mm for massen fremstilt ifølge oppfinnelsen (CTMPHPFe)- Det er åpenbart at det ikke forekommer noen fi be (forkortelse som et resultat av kjemikaliebehand lingen beskrevet i denne oppfinnelsen. The average fiber length (at 175 ml of CSF, measured with the Pulp Quality Monitor PQM 1000 instrument) was 0.95 mm for the reference pulp (CTMPRef) and 0.94 mm for the pulp prepared according to the invention (CTMPHPFe) - It is obvious that no fi be (abbreviation as a result of the chemical treatment described in this invention.
Det er klart fra resultatene presentert i eksempel 6 at fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen også genererer betydelige energibesparelser for en osp kjemitermomekanisk masse uten kutting av fibrene i løpet av raffineringen. It is clear from the results presented in example 6 that the method according to the invention also generates significant energy savings for a poplar chemical thermomechanical pulp without cutting the fibers during refining.
Fiqurbeteqnelser Figurbetechnels
I de vedlagte figurer anvendes de følgende enheter og betegnelser: In the attached figures, the following units and designations are used:
Figur 1, 4-8: Malegrad gitt i ml CSF (Canadisk standard malegrad) på den vertikale Y-aksen, SEC (spesifikt energiforbruk) på den horisontale X-aksen målt som kWh/bdt. Figurene 2 og 3: Proporsjon av totallengden, 1/1000 på den vertikale Y-aksen, henholdsvis fiberlengde i mm (fig. 2); fiberbredde i (fig. 3) på den horisontale X-aksen. Figure 1, 4-8: Degree of grinding given in ml CSF (Canadian standard grinding degree) on the vertical Y-axis, SEC (specific energy consumption) on the horizontal X-axis measured as kWh/bdt. Figures 2 and 3: Proportion of the total length, 1/1000 on the vertical Y axis, respectively fiber length in mm (fig. 2); fiber width in (Fig. 3) on the horizontal X-axis.
Claims (14)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP05111643 | 2005-12-02 | ||
| PCT/SE2006/050460 WO2007064287A1 (en) | 2005-12-02 | 2006-11-08 | Process of producing high-yield pulp |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO20082435L NO20082435L (en) | 2008-07-01 |
| NO339754B1 true NO339754B1 (en) | 2017-01-30 |
Family
ID=35636794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO20082435A NO339754B1 (en) | 2005-12-02 | 2008-05-27 | Process for producing high yield mass |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1954871B1 (en) |
| JP (1) | JP5091154B2 (en) |
| CN (1) | CN101321908B (en) |
| AR (1) | AR057948A1 (en) |
| AT (1) | ATE514813T1 (en) |
| AU (1) | AU2006321020B2 (en) |
| BR (1) | BRPI0619765B1 (en) |
| CA (1) | CA2631545C (en) |
| NO (1) | NO339754B1 (en) |
| NZ (1) | NZ568622A (en) |
| RU (1) | RU2380466C1 (en) |
| WO (1) | WO2007064287A1 (en) |
| ZA (1) | ZA200805755B (en) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008153565A1 (en) | 2007-06-12 | 2008-12-18 | Meadwestvaco Corporation | A fiber blend having high yield and enhanced pulp performance and method for making same |
| US20080308239A1 (en) | 2007-06-12 | 2008-12-18 | Hart Peter W | Fiber blend having high yield and enhanced pulp performance and method for making same |
| US20090008049A1 (en) * | 2007-07-05 | 2009-01-08 | Stantec Consulting Ltd. | Non-scaling chip conditioning system for energy reduction in mechanical pulping |
| US8282773B2 (en) * | 2007-12-14 | 2012-10-09 | Andritz Inc. | Method and system to enhance fiber development by addition of treatment agent during mechanical pulping |
| FI20105862A0 (en) * | 2010-08-18 | 2010-08-18 | Bo Akademi University | METHOD FOR REMOVING HEXENURURIC ACIDS |
| CN103864940A (en) * | 2014-03-26 | 2014-06-18 | 郑州大学 | Method for selectively oxidizing cellulose |
| CN105821693A (en) * | 2016-06-11 | 2016-08-03 | 苏州思创源博电子科技有限公司 | Method for preparing enzyme modified environment-friendly pulp |
| CN108589368B (en) * | 2018-02-07 | 2020-07-31 | 江苏海德新材料有限公司 | Method for producing high-purity fiber by using wood pulp |
| RU2721503C2 (en) * | 2018-11-19 | 2020-05-19 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Method of producing semi-cellulose |
| CN110318278B (en) * | 2019-05-16 | 2021-04-23 | 云南天木生物科技有限公司 | Method for extracting industrial hemp waste fiber |
| US20230174566A1 (en) * | 2020-04-03 | 2023-06-08 | Rockwool A/S | Method for producing oxidized lignins and system for producing oxidized lignins |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997022749A1 (en) * | 1995-12-19 | 1997-06-26 | Kvaerner Hymac Inc. | Process for treating refiner pulp |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1505076A (en) * | 1974-06-11 | 1978-03-22 | Canadian Ind | Strenghening of mechanical pulp by chemical treatment |
| JPS5891865A (en) * | 1981-11-21 | 1983-05-31 | 上原 基靖 | Bleaching method using hydrogen peroxide |
| AU605745B2 (en) * | 1985-09-20 | 1991-01-24 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Method of preparing pulp with stabilizers and peroxide prior to mechanical refining |
| US4849053A (en) * | 1985-09-20 | 1989-07-18 | Scott Paper Company | Method for producing pulp using pre-treatment with stabilizers and defibration |
| DE3544398A1 (en) * | 1985-12-16 | 1987-06-19 | Sueddeutsche Kalkstickstoff | METHOD FOR THE BLEACHING AND DELIGNIFICATION OF CELLULAR-BASED PRODUCTS |
| NZ235983A (en) * | 1989-11-08 | 1993-01-27 | Novo Nordisk As | Process for hydrolysis of resins in lignocellulosic pulp using enzymes simultaneously with peroxy bleaching; ctmp fluff-pulp and absorbent articles produced therefrom |
| FI104502B (en) * | 1997-09-16 | 2000-02-15 | Metsae Serla Oyj | A method of making a paper web |
| ATE252175T1 (en) * | 1998-04-17 | 2003-11-15 | Alberta Res Council | METHOD FOR PRODUCING LIGNOCELLULOSE-CONTAINING PULP FROM NON-WOODY MATERIAL |
| US6348128B1 (en) * | 1998-06-01 | 2002-02-19 | U.S. Borax Inc. | Method of increasing the causticizing efficiency of alkaline pulping liquor by borate addition |
-
2006
- 2006-11-08 CA CA2631545A patent/CA2631545C/en not_active Expired - Fee Related
- 2006-11-08 CN CN2006800453791A patent/CN101321908B/en not_active Expired - Fee Related
- 2006-11-08 NZ NZ568622A patent/NZ568622A/en not_active IP Right Cessation
- 2006-11-08 BR BRPI0619765A patent/BRPI0619765B1/en not_active IP Right Cessation
- 2006-11-08 EP EP06813080A patent/EP1954871B1/en not_active Not-in-force
- 2006-11-08 RU RU2008126929/12A patent/RU2380466C1/en not_active IP Right Cessation
- 2006-11-08 AT AT06813080T patent/ATE514813T1/en active
- 2006-11-08 WO PCT/SE2006/050460 patent/WO2007064287A1/en active Application Filing
- 2006-11-08 AU AU2006321020A patent/AU2006321020B2/en not_active Ceased
- 2006-11-08 JP JP2008543237A patent/JP5091154B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2006-11-28 AR ARP060105235A patent/AR057948A1/en not_active Application Discontinuation
-
2008
- 2008-05-27 NO NO20082435A patent/NO339754B1/en not_active IP Right Cessation
- 2008-07-01 ZA ZA200805755A patent/ZA200805755B/en unknown
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997022749A1 (en) * | 1995-12-19 | 1997-06-26 | Kvaerner Hymac Inc. | Process for treating refiner pulp |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ZA200805755B (en) | 2009-04-29 |
| AU2006321020A1 (en) | 2007-06-07 |
| RU2380466C1 (en) | 2010-01-27 |
| JP5091154B2 (en) | 2012-12-05 |
| CN101321908A (en) | 2008-12-10 |
| CA2631545A1 (en) | 2007-06-07 |
| AU2006321020B2 (en) | 2011-02-10 |
| EP1954871A1 (en) | 2008-08-13 |
| NO20082435L (en) | 2008-07-01 |
| EP1954871B1 (en) | 2011-06-29 |
| ATE514813T1 (en) | 2011-07-15 |
| JP2009529609A (en) | 2009-08-20 |
| BRPI0619765B1 (en) | 2016-12-13 |
| CN101321908B (en) | 2011-08-17 |
| AR057948A1 (en) | 2007-12-26 |
| WO2007064287A1 (en) | 2007-06-07 |
| BRPI0619765A2 (en) | 2011-10-18 |
| NZ568622A (en) | 2010-10-29 |
| CA2631545C (en) | 2014-08-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8268122B2 (en) | Process of producing high-yield pulp | |
| NO339754B1 (en) | Process for producing high yield mass | |
| US4160693A (en) | Process for the bleaching of cellulose pulp | |
| JP2588495B2 (en) | Method for producing high yield and high bleaching pulp for papermaking | |
| US6752904B2 (en) | Process for removal of lignin from lignocellulosic material | |
| EP2910678B1 (en) | Method of manufacturing pulp for corrugated medium | |
| AU778689B2 (en) | Pulping process | |
| EP0239583B2 (en) | Method of pretreating pulp with stabilizers and peroxide prior to mechanical refining | |
| US11725338B2 (en) | Method for producing bleached wood fibre material | |
| JP2001003287A (en) | Oxygen delignification of lignocellulose material | |
| EP2438235A1 (en) | Process for producing mechanical pulp | |
| Valchev | Chemical pulp bleaching | |
| CN1117101A (en) | A method for producing chemithermomechanical pulp |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| CREP | Change of representative |
Representative=s name: OSLO PATENTKONTOR AS, POSTBOKS 7007 MAJORSTUA, 030 |
|
| CHAD | Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften) |
Owner name: AKZO NOBEL CHEMICALS INTERNATIONAL B.V., NL |
|
| MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |