NO820336L - Fremstilling av kjemimekanisk masse - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for fremstilling av en utbytterik, bleket kjemimekanisk masse med høy styrke fra hardvedflis ved bruk av en behandling med alka-liperoksydvæske før defibrering av flisen.

Bruken av bleket hardved kjemiske masser ved fremstilling av papir, spesielt trykkpapir, har øket i de senere år. Denne.økning av behovet for denne relativt kortfibrede masse skyldes det faktum at denne masse som benyttes i forbindelse med langfibret masse, har relativt høy styrke,

folde-, rive-, brudd- og strekkfåsthet, sammenlignet med tid-ligere benyttede raffinerihgsmasser, og bidrar derved til øket styrke i det ferdige papir. Fremstilling av slik hardved kjemiske masser ved kraftprosesseh har den mangel at det opp-står illeluktende utslipp fra masseprosessen. Lukten bidrar sterkt til forurensninger. En ytterligere mangel ved hardved kjemisk masse prosesser er det relativt lave utbyttet som ligger innen området 4 0 til 50% beregnet på tørrflis, avhengig av tre og prosesstrinnene. En ytterligere mangel er de høye kapitalkostnader for fremstilling av hardved kjemiske masser.

Ved anvendelse av foreliggende oppfinnelse kan det oppnås en masse med relativt høy styrke og i relativt høyt ut-bytte. Denne masse kan benyttes for i vesentlig grad å erstatte bleket hardved kjemisk masse i forskjellige typer hvite papirer uten de o<y>enfor nevnte mangler ved fremstilling av bleket hardved kjemiske masser. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen omfatter følgende trinn: (1) Impregnering av treflis med en alkalisk peroksydvæske med høy alkalitet,. (2) Å holde den impregnerte flis i et tidsrom tilstrekkelig til å bleke den,

(3) Å surgjøre den blekede flis, deretter (4) Å defibrere flisen ved å føre den gjennom en raffineringsapparatur under atmosfæriske betingelser. En diskusjon av den kjente teknikk som er relevant i denne forbindelse, er som følger: US-PS 3.023.140 og 3.069.309 beskriver raffinerings-blekeprosesser hvori bleking av treflis gjennomføres ved behandling i raffinøren med lakaliske peroksydvæsker. I hver prosess tilsettes natriumsilikat og magnesiumsulfat til blekevæsken, og væskens alkalitet er lav, noe som minimali- serer enhver massedannelsesvirkning væsken kan ha på flisen.

US-PS nr. 2.958.622 beskriver en masseprosess for celluloseholdige materialer slik som trespon ved bruk av et alkalisk oksyderende blekemiddel, slik som en hypokloritt-oppløsning for behandling av trespon før den mekaniske disin-tegrering av denne. Natriumperoksyd foreslås som alternativt oksyderende blekemiddel.

US-PS. 3.016.324 beskriver en masseprosess og en apparatur for treflis, hvori treflisen kan impregneres med natriumsulfitt-væske ved å presse flisen i en skruepresse og sprøyting av flisen som kommer ut fra pressen med sulfitt-væske. Natriumperoksyd sammen med additiver, slik som natriumsilikat og epsomsalter beksrives som alternativer til natri-umsulf itt.

FR-PS 1.239.412 beskriver impregnering av treflis med alkalisk peroksyd pluss et stabiliseringsmiddel, slik som et alkalimetallsilikat i ikke mer enn 1 time, i løpet av

o hvilket tidsrom temperaturen flisen kan heves til 100 C, defibrering av flisen og lagring av defibrert flis i to minutter til to timer før raffinering og vasking. Alkalimetall-peroksydet er natriumperoksyd.

US-PS 3.558.428 beskriver en kjemimekanisk masse-fremstillings prosess hvori lignocellulosematerialet impregneres med alkalimetallhydrbksyder eller alkalimetallkarbona-ter ved en temperatur under 100°C. Den impregnerte flis kokes i en koker i en atmosfære av mettet damp ved en temperatur over 100°C i et tidsrom fra 1 til 20 minutter. I løpet av denne periode, tilsettes svoveldioksyd (SC^-gass med dampen for omsetning med de alkaliske impregneringsmaterialer for å danne alkalisulfitt-forbindelser. Denne kokte flis defri-breres deretter under det trykk og den temperatur som fore-ligger i kokeren.

US-PS 4.187.181 beskriver en fremgangsmåte for frem^stilling av bleket mekanisk masse med øket lyshet og lys-spredende egenskaper. I denne prosess blir skruepresset treflis impregnert med en alkalisk peroksydoppløsning og overskytende impregneringsoppløsning fjernes ved pressing av flisen. Den impregnerte flis tilføres til en trykkbeholder og males mellom et par roterende skiver. Denne kjente teknikk beskriver at i fravær av peroksyd blir de optiske egenskaper for fibrene forringet ved lagring av alkalisert råfibre. Således må temperaturen og oppholdstiden før defibrering og temperaturen ved defibrering reguleres eller begrenses for å sikre bibehold av peroksyd før og under defibrering. For å gjøre dette, blir komprimert luft tilsatt til trykkbeholderen for å holde flisen ved en temperatur under 90°C mens flisen føres til oppmalingssoneri. Impregneringsoppløsningen er en svakt alkalisk oppløsning, og kan inneholde 0,5 til 1,5% natriumhydroksyd, beregnet på tørr ved. Impregneringsoppløs-ningen kan også, hvis nødvendig, inneholde de vanlige kjemiske tilsetningsstoffer, slik som f.eks. vannglass (natriumsilikat), et magnesiumsalt eller et kompleksdannende stoff.

Slik det fremgår av den anførte kjente teknikk, inneholder de alkaliske peroksydvæsker for bleking og massefremstilling vanligvis ét alkalisilikat, vanligvis natriumsilikat, for å stabilisere peroksydet. Ved å bruke slike silikater, vil silisiumdioksyd gradvis bygges opp på raffinørplatene dg drastisk forkorte platenes levetid. Videre vil silisiumdioksyd avsettes i fordampingssystemet under de kjente kjemiske gjen-vinningsprosesser. Silisiumdioksyd er vanskelig å fjerne, og bidrar således til omkostningene ved massefremstillingsproses-sene. Lignende avsetninger av silisiumdioksydavsetninger som er vanskelig å fjerne, opptrer også i mindre grad i brenneren der konsentrert væske som inneholder spillprodukter fra masse-fremstillingsprosessene brennes. Som et resultat av denne avsetning av silisiumdioksyd er massefremstillingsavløp inneholdende natriumsilikat vanskelige å disponere, og sendes av og til i kloakken, noe som forurenser elver og vanndrag.

Alternativt undérkastes slike avløp kostbare behand-linger, som enten fjerner og/eller ødelegger det organiske innhold i avløpet.

Videre er det fra den kolde sodaprosess kjent at under visse betingelser med høy alkalitet, blir hardvedflis og/eller hardvedmasse ofte gul til lus orange. Etterfølgende bleking av misfarget masse til en høyere lyshetsgrad, krever utilbørlige mengder blekekjemikalier og tid. Det er i fore liggende tilfelle observert at utvikling av denne farge som er vanskelig å bleke, i alkaliske peroksydmassefremstillings-prdsesser, kan opptre delvis på grunn av den høye alkalitet i impregneringsvæsken hvis peroksydet er utarmet før eller under defibreringen i en skiveraffinør. Lokalt kan det i raffinøren foreligge temperaturer helt opp til 160°C. En kombinasjon av 1) høy alkalitet.i væsken, 2) fravær av peroksyd, og 3) høy temperatur i den impregnerte flis og masse er betingelser som fører til dannelse av gule til orange farge. Forurensende metallioner, spesielt jern og mangan, virker som katalysatorer for dekomponering av peroksydet,

og forårsaker derved dannelse av uønsket farge. Kilden for forurensende metallioner kan være treflisen selv, vann eller kan komme fra'fremstillingsapparaturen.

Gjenstand for oppfinnelsen er å tilveiebringe en fremgangsmåte for kjemimekanisk massefremstilling ved bruk åv alkalisk peroksydvæske, hvorved en bleket hardvedmasse med høy styrke og høy lyshetsgrad kan fremstilles i høyt-ut-bytte.

Ytterligere gjenstand for oppfinnelsen er å tilveiebringe en kjemimekanisk massefremstillingsprosess hvori masse-fremstillingskjemikaliene lett kan gjenvinnes og avfallsproduk-ter kan elimineres fra mølleavløpet til minimale omkostninger.

Det tilveiebringes en fremgangsmåte for fremstilling av kjemimekanisk masse i fravær av silikatstabiliseringsmidler. Denne kjemimekaniske masse karakteriseres ved

1) et masseutbytte på minst 80%, beregnet på tørrflis,

2) styrkeegenskaper som vist ved en kombinasjon av riv-, brudd- og strekkfasthetsegenskaper som er overlegne mekaniske raffinørmasser, og 3) blekingségenskaper som vist ved lyshetsegenskaper som er overlegne både mekaniske raffinørmasser og kold sodamasse. Dénkjemimekaniske masse fremstilles ved impregnering av hardvedflis med en alkalisk peroksydvæske. Den alkaliske peroksydvæske er en vandig oppløsning inneholdende ca. 0,5% til ca. 4% hydrogenperoksyd, og ca. 2,5% tii ca. 10% natriumhydroksyd, basert på tørr flis. Den impregnerte flis har en pH-verdi på over 7,5. Den således impregnerte tørrflis holdes deretter i ca. 3 minutter til ca. 3 timer, for mykning og bleking av flisen, hvoretter flisen sutgjøres til en pH-verdi på 7,5 eller derunder, ved tilsetning av et surt stoff, og deretter défibreres ved føring av surgjort flis gjennom raffinerings-.apparaturen som arbeider ved atmosfærisk trykk. Masse som fremstilling ved denne defibrering, gjenvinnes fra raffineringsapparaturen.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan benyttes ved massefremstilling av cellulosemateriale, spesielt hardvedflis, slik som flis fra poppel, eik, lønn og bjerk. Utmerkede resultater er oppnådd på poppelflis.

Den resulterende blekede masse kan benyttes som er-statnins for de mere kostbare blekede kjemiske masser. Den er spesielt tilpassbar anvendelse som korte fibre i trykkpapir. Denne masse kan også benyttes som komponent av f.eks. toalett-eller absorberende papirer eller ethvert annet papir der hardved kjemisk masse idag benyttes.

Impregneringstrinnet benytter en alkalisk peroksydvæske som inneholder fra ca. 0,5 til ca. 4 vekt-%, og fortrinnsvis ca. 1 til ca. 3 vekt-% hydrogenperoksyd, beregnet på mengden tørr treflis. Mengden av hydrogenperoksyd som er nød-vendig for blekingen, vil variere, avhengig av den ønskede blekegrad og typen og alderen av benyttet treflis. Eikeflis vil f.eks. kreve en høyere mengde peroksyd enn f.eks. poppelflis. Over.4% peroksyd kan benyttes, men enhver fordel fra tilsatt peroksyd vil være minimal.

Alkaliperoksydvæsken inneholder også ca. 2,5 til ca. 10 vekt-%, og fortrinnsvis ca. 4 til ca. 8 vekt-% natriumhydroksyd, beregnet på mengden av tørket treflis. Man kan be-nytte over 10% natriumhydroksyd, men fordelene fra ekstra tilsatt natriumhydroksyd vil være minimale.

Støkiometriske mengder natriumperoksyd kan benyttes istedet for all eller en del av hydrogenperoksydet, og all eller en del av natriumhydroksydet, hvis ønskelig.

Den alkaliske peroksydvæske kan i tillegg inneholde gelaterings- eller andre kompleksdannende midler for å kon- trollere forurensning med metallioner, spesielt jern- og manganioner. Foretrukne midler er organiske komleksdannende midler, slik som dietylentriaminpentaeddiksyre, (DTPA), 2-hydroksyetyletylendiamintrieddiksyre (HEDTÅ), etylendiamintetraeddiksyre (EDTA), dietylentriaminpenta(metylenfosfon)-syre, disses alkalimetallsalter samt kombinasjoner derav. Bruken av ca. 0,5% DTPA basert på tørr treflis, er funnet å gi fordelaktige resultater. Hvis gjenvinning av natriumhydroksyd er ønskelig, bør uorganiske k<p>mpleksdannende midler, slik som spesielt natriumsilikat unngås. Natriumsilikat forårsaker en gradvis oppbygning av silisiumdioksyd på gjen-vinningsapparaturen, primært i fordamperne. Silisiumdioksyd er vanskelig, hvis ikke umulig, å fjerne. Dette bidrar til å øke omkostningene ved, den kjemiske gjenvinning. Natriumsilikat er også kjent å felle ut silikat på raffinørplatene under defibrering, noe som fører til redusert plateliv.

I en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen blir flisen presset for å fjerne noe av flisevannet før im-pregnerings trinnet , og deretter tillatt å ekspandere neddyppet i den alkaliske peroksydvæske. Denne sammenpressing og impregnering gjennomføres hensiktsmessig ved bruk av en "Bauer Impressafiner" som er beskrevet åpenbart i US-PS 2.975.096. Alternativt kan impregnering skje ved bruk av det PREX (trykk-ekspansjon)-system som er utviklet av Sunds Defibrator AB, Stockholm, Sverige.

Impregnering av flis kan videre lettes ved å gjennom-trenge treflisen med damp før sammenpressing og/eller kan flisen impregneres i to trinn med en optisk avvannings(kom-presjons) -trinn mellom de to impregneringstrinn hvis dette er ønskelig. Impregneringsmåten eller apparaturen for gjen-nomføring av denne er ikke vesentlig i forbindelse med oppfinnelsens gjennomføring.

Den impregnerte treflis holdes i et tidsrom tilstrekkelig til å bleke flisen inntil den er av hvit farge. Dette kan inntre i løpet av et tidsrom fra ca. 3 minutter til ca. 3 timer, avhengig av temperatur, størrelse og type tref-flis. Eikeflis vil f.eks. kreve lengre bleketid enn den min dre tette hardvedflis, f.eks. poppelflis. Poppel flis holdes fortrinnsvis i ca. 10 minutter til ca. 20 minutter ved en temperatur fra ca. 50°C til ca. 70°C. I løpet av dette tidsrom mykgjør den relativt høye alkalitetsgrad i alkaliperoksy-det treflisen, og muliggjør således at fibrene lettere sepa-rerer under det etterfølgende defibreringstrinn.

Den impregnerte flis nøytraliseres deretter eller gjøres lett sur ved tilsetning av et surt materiale, slik som en uorganisk eller organisk syre, eller sure salter. Typiske sure materialer er svovelsyre, natriumbisulfitt, svoveldioksyd, eddiksyre, fosforsyre og saltsyre. Kombinasjoner av disse sure stoffer kan benyttes hvis dette er ønskelig. pH-verdien i den surgjorte, blekede flis bør være ca. 7,5 eiler derunder, fortrinnsvis ca. 6 til ca. 7.

Den surgjorte, blekede flis defibreres i en raffineringsapparatur, fortrinnsvis i en skiveraffinør. Skive-raffinøren arbeider ved atmosfæriske trykk. En typisk raffi-nør .som kan benyttes ved fremgangsmåten ifølge.oppfinnelsen,

er en C-E- Bauer Double Dise Refiner. Kontroll av temperaturen ved raffineringen er ikke nødvendig for gjennomføring av oppfinnelsen. Temperaturene i raffinøren er over 100°C.

Konsistensen for den surgjorte, blekede flis under defibreringstrinnet er fortrinnsvis ca. 20 til ca. 30%, men lavere konsistenser og høyere konsistenser på opp til 35%

kan tolereres.

Hvis ønskelig, kan den defibrerte, blekede masse ytterligere raffineres i et eller flere kjente raffineringstrinn.. Hvis høyere lyshet er ønskelig, kan massen i tillegg blekes ved et eller flere kjente bleketrinn.

En sammenligning av masser fremstilt ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, med en typisk raffinørmekanisk masse og en typisk koldsodamasse som kontroller viste en uventet kombinasjon av forbedringer i lyshet, opasitet og styrkeverdier for de foreliggende masser i forhold til kon-trollmassene. Poppelfliser ble benyttet i disse sammenlign-ende massefremstillingsprosesser. Størrelsesordenen av for-bedringene var også uventet.

De foreliggende masser viste seg å ha en økning

på ca. 5 til 15 poeng i lyshet i forhold til raffinørmekanisk masse, og en økning på ca. 20 til 30 poeng i lyshet i forhold til sodamasse. En totrinns-bleking av koldsodamassen etter massefremstillingsprosessen øket kun lysheten i sodamassen med kun 16 poeng, eller ca. 64 i lyshet som er for lavt for de fleste hvite trykkpapirer. Standard-håndkler fremstilt ved bruk av foreliggende masser, viste seg å ha bruddverdier på ca. 2 til 5 ganger, rivverdier på ca. det dobbelte og strekkfasthetsverdier på ca. 2 til 3 ganger, og foldingsvér-dier på ca. 10 til 50 ganger, sammenlignet med de typiske raffinørmekaniske masser. Generelt var styrkeverdiene for de foreliggende masser sammenlignbare med de for koldsodamasse. Optiske spredningsverdier for de foreliggende masser viste en ca. 50 til 60% økning i optisk spredning i forhold til den typisk koldsodamasse.

Ved gjennomføring.av oppfinnelsen var masseutbyttene fra treflis i størrelsesorden 85 til 90%, beregnet på tørket treflis. Fargereversjonen ved aldring var minimal. Der flisen ble surgjort før defibreringstrinnet, utviklet det seg ikke noen gul til lyse orgahge farge som var vanskelig å bleke. I flere tilfeller der impregnert treflis ikke ble nøytralisert før raffineringstrinnet, utviklet det seg gul-■ farge i den raffinerte masse. Dette var spesielt tilfelle når jern og/eller mangan var tilstede.

Brukt alkalisk peroksydvæske kan fjernes fra sys--ternet ved vasking og/eller pressing av defibrert masse. Overskytende vann kan fjernes ved fordamping fra den brukte væske med etterfølgende gjenvinning av natriumverdier og svovelverdier hvis disse er tilstede fra konsentratet. Alternativt kan brukte væsker delvis benyttes ved fremstilling av friske alkaliske peroksydvæsker eller de brukte væsker kan benyttes som vaskevann ved vanlige kraftmassefremstillingsprosesser med etterfølgende gjenvinning av natrium- og svovelverdier i kraftgjenvinningssystemet.

De følgende eksempler illustrerer ytterligere de foretrukne utførelsesformer av oppfinnelsen, og de fordeler

som oppnås ved denne uten å begrense oppfinnelsens ramme. Alle prøver ble gjennomført i henhold til TAPPI standard-prøveprosedyrer.

EKSEMPLENE 1 OG 2.

Det ble kjørt to forsøk i henhold til det som er beskrevet ifølge oppfinnelsen ved bruk av en 560-GS Bauer Impressafiner og C-E Bauer 4 01 Atmospheric Double Dise Refiner. Prosedyren var som følger: Ca 90 kg poppelflis (tørr basis) ble fordampet i ca. 10 minutter med lavtrykksdamp. Fordamp-ingen skjedde i en binge anbragt over Impresafiner'en. Den på forhånd dampede flis ble deretter matet til ImpressafinerV en med en kapasitet på ca 60 tonn pr. dag tørr flis. Som an-gitt ovenfor, er Impressafiner'en en skruepresse med dertil koblet impregneringsbeholder. Impregneringsvæsken inneholdende natriumhydroksyd og hydrogenperoksyd, ble kontinuerlig matet til impregneringsbeholdéren. Et overløp var anordnet for overskytende væske. Komprinert flis ble tillatt å ekspandere i denne impregneringsbeholder dg absorberte væske under ekspansjon.

Den impregnerte flis ble tillatt å renne av på gulvet i ca. 25-30 minutter, før raffinering' i en 401 DD Bauer raffinør. Flisen ble hvitere under denne lagring.

Ca. 9 kg av denne flis på tørrbasis ble benyttet for hvert raffinør-forsøk. ' S02 oppløst i vann ble sprøytet inn i raffi-nerens øye i den første gjennomgang gjennom raffinøren. Mengden syre ble regulert i henholt til pH-verdien i massen som forlot raffinøren. Det ble gjort et forsøk på å holde pH-verdien under 7. Virkelige pH-nivåer var 5,6 i eksempel 1

og 5,2 i eksempel 2. I eksempel 2 ble materialet som var raffinert i den første gjennomgang, ytterligere raffinert i en andre gjennomgang gjennom raffinøren. Eksempel 1 represen-terer en gjennomgang gjennom raffinøren.

EKSEMPLENE 3 OG 4.

To kjente masser ble fremstilt for sammenligning med massene fra eksemplene 1 og 2, ved bruk av den samme flis-kilde og det samme utstyr som i eksemplene 1 og 2. Massene var en RMP (refiner mechanical pulp) og en koldsodamasse. Ved fremstilling av RMP-massen (eksempel 3), var det ingen fordamping av flisen eller impregnering før. defibrering og raffinering. Flisen ble som den ble mottatt, matet direkte til Bauer 401-raffinøren i satser på 9 kg, og den resulterende masse ble i tillegg raffinert ved en andre gjennomføring gjennom den samme raffinør. Prosedyren ved fremstilling av koldsodamasse var meget lik den i eksempel 2, borsett fra at forskjellige impregneringskjemikalier (kun kaustisk soda) ble benyttet og det ikke var noen surgjøring av flisen før. defibrering.

Masseprøvingsresultatene er vist i den følgende tabell 1.

Kjemimekaniske masser fremstilt ifølge oppfinnelsens lære var lysere med en faktor på ca. 12 poeng, og meget sterkere enn de konvensjonelle RMP-masser. Koldsodaprosessen

•ga også en sterk masse. Imidlertid var lysheten meget lav, nemlig 48,1. Den hadde en gul til orange toning, og kunne ikke benyttes i hvitpapirkvaliteter der høy lyshet er nødven-dig. Etterfølgende bleking av denne masse med 1% hydrogenperoksyd fulgt av 1% natriumhydrgensulfitt, øket lysheten kun til 64,3

EKSEMPLENE 5 - 7.

Det ble kjørt 3 forsøk for å bestemme virkningen av surgjøringsnivået før raffinering på lysheten og på andre masseegenskaper. Forskjellige nivåer for SG^-tilsetning ble anvendt for å justere masse pH-verdien til mellom 6 og 10. Massene i eksempel 6 og 7 ble i tillegg surgjort med SC^til pH 5,5 til 6,0 etter raffinering. Ellers gikk man frem på samme måte som i eksempel 2.

Resultatene var som i den følgende tabell II.

I disse forsøk ble de beste lysheter oppnådd når impregnert flis helt ble surgjort før raffinering for å oppnå en masse med pH-verdi på 5,9. Lysheten var 6,2 poeng lavere når flis kun ble delvis surgjort (pH 10,2 etter raffinering). Andre masseegenskaper ble ikke påvirket i vesentlig grad av

surgjøringsnivået.

EKSEMPLENE 8- 13.

Det ble gjennomført 6 forsøk på en Sund Defibrator pil<p>tanleggsenhet inneholdende Defibrator 300 CD skiveraffi-nør for primærraffinering og raffinator RO 20 skiveraffinør for sekundær raffinering, begge forbundet i serie med en skruetransportør. Poppelflis ble dampet på forhånd med lav-trykkdamp i en binge og deretter presset av en mateskrue i kontinuerlig drift. Mateskruen avga sammenpresset flis til en koker inneholdende 2 kammere. Det første kammer ble benyttet for flisimpregnering og var partielt fylt med væske. Den andre skrue tjente som oppholdsbeholder. Begge kammere sto under atmosfærisk trykk. Impregneringskjemikaliene ble kontinuerlig sprøytet inn i første kammer der sammenpresset flis ble dukket ned i ca. 10 minutter. Impregnert flis ble løftet ut fra det første kammer og ført til det andre kammer for avhelling. Derfra ble flisen skruematet. til primærraffi-nøren fulgt av en sekundærraffinering av Raffinator RO 20. Flisretehsjonstidén mellom impregnering og raffinering var ca 20 minutter. to variabler ble undersøkt i disse 6 forsøk> peroksydnivået (0,55 til 2,04%) og plasseringen av surgjør-ingstrinnet (umiddelbart før, henholdsvis etter raffinering). Surgjøringen etter raffinering.skjedde innen tre minutter etter oppsamling av massen fra sekundærraffinøren. Natrium-bisulfittoppløsning ble benyttet for surgjøring i alle 6 forsøk. Resultatene var som følger:

I henhold til data, oppnådde man betydelige bevin-ster i masselyshet ved surgjøring før raffinering i henhold til foreliggende oppfinnelsesteknikk, og ikke etter raffinering som har vært en akseptert måte i den kjente teknikk. Andre fordeler ved surgjøring før raffinering er høyere opasitet og høyere massevekt, to meget' ønskelige masseegenskaper ved fremstilling av trekkpapir. Massestyrkeegeriskapene var sammenlignbare for forsøk kjørt med surgjøring før,henholdsvis etter raffinering. Det eneste unntak var massen i eksempel 9 som var noe svakere. Selv denne masse var imidlertid like sterk eller sterkere enn noen kjemiske hardvedmasser på markedet. Den tilsynelatende grunn for den lavere styrke i eksempel 9 er den lavere konsistens under raffinering (9,4 til 8,4% mot 12,0 til 10,2 i eksempel 8). Denne lave konsistens ble oppdaget kun etter at forsøkene var ferdige.

Claims (27)

1. Fremgangsmåte for fremstilling a <y> kjemimekaniske masse i fravær av silikatstabilisatorer hvor massen kjenne-tegnes ved et masseutbytte på minst 80%, basert på tørre treflis, styrkeegenskaper som vist ved en kombinasjon åv riv-, brudd- og strekkstyrkeegenskaper• som er overlegne raffinør- mekaniske masser; og blekeegenskaper som vist ved lyshetsegenskaper som er overlegne både raffinørmekaniske masser og kolde sbdamasser; karakterisert ved : a) impregnering av hardvedflis med en alkalisk peroksydvæske idet den alkaliske peroksydvæske er en vandig opp-løsning inneholdende ca. 0,5 til ca. 4% hydrogenperoksyd, og ca. 2,5 til ca. 10% natriumhydroksyd, begge deler basert på tørr flis, hvorved den impregnerte treflis har en -pH-verdi på over 7,5; b) å holde den impregnerte flis i fra 3 minutter til ca. 3 •timer for å mykgjø re og bleke flisen; c) surgjøring av flisen til en pH-verdi på 7,5 eller derunder, ved tilsetning av et surt stoff; e) defibrering av den surgjorte, blekede flis ved føring av surgjort, bleket flis gjennom raffinørapparaturen, idet denne drives ved atmosfærisk trykk, for å defibrere tre massen; og e) gjenvinning av tremassen fra raffinøren.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at trefliser underkastes dampbehandling før impregneringstrinnet.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at treflisen impregneres ved pressing av flisen og å la den pressede flis ekspandere i nevnte alkaliske peroksydvæske.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den alkaliske peroksydvæske inneholder ca.

1. til ca. 3 % hydrogenperoksyd.

5. Fremgangsmåte ifølge.krav 1, karakterisert ved at den alkaliske peroksydvæske inneholder fra ca. 4 til ca. 8 % natriumhydroksyd.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den alkaliske peroksydvæske i tillegg inneholder et kompleksdannende middel valgt blant dietylentriaminpentaeddiksyre, 2-hydroksyetyletylendiamintrieddiksyre, etylendiamintetraeddiksyre, dietylentriaminpenta(metylenfos-fonsyré), disses alkalimetallsalter og kombinasjoner derav.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det sure materiale velges blant gruppen omfattende svovelsyre, natriumbisulfitt, svoveldioksyd, eddiksyre, fosforsyre, saltsyre og kombinasjoner derav.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at pH-verdien i den surgjorte, blekede flis er ca. 6 til ca. 7.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 1, k a r a k t e r i s e r t v e d at den surgjorte, blekede flis har en konsistens på ca. 20 til ca. 30% under defibreringstrinnet. •

10. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte tremasse underkastes et eller flere ytterligere raffineringstrinn.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at tremassen underkastes ét eller flere ytterligere bleketrinn.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den impregnerte flis blekes inntil den har en hvit farge.

13. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert , ved at raffinø ren omfatter en skiveraffinør.

14. Fremgangsmåte ifølge krav 2, k a r a k t e r i - sert ved at den impregnerte flis holdes ved en temperatur av ca. 38 til ca. 100°C i et tidsrom på 3 minutter til 3 timer før surgjøringstrinnet. .

15. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte treflis er poppelflis.

16. Fremgangsmåte for fremstilling av kjemimekanisk masse i fravær av silikatstabilisatorer der massen kjenneteg-nes ved et masseutbytte på minst 80%, beregnet på tørr treflis; . styrkeegenskaper som vist ved en kombinasjon åv riv-, brudd- og strekkstyrkeegenskaper som er overlegne mekaniske raffinørmasser; og blekeegenskaper som vist ved. høy lyshetsegenskaper som er overlegne både mekaniske raffinørmasser og kold sodamasse; karakterisert ved at den omfatter: a) dampbehandling av hardvedflis for å mykgjøre flisen; b) sammenpressing av flisen ved hjelp av en skruepresse; c)' impregnering av flisen med en alkalisk peroksydvæske ved å tillate den sammenpressede flisen i ekspandere i den alkaliske peroksydvæske, der denne er en vandig opp- løsning inneholdende ca. 0,5 til ca. 4% hydrogenperoksyd, ca. 2,5 til.ca. 10 % natriumhydroksyd, begge deler basert på tørr treflis, og i tillegg inneholdende et organisk kompleksdannende'middel, idet den impregnerte treflis har. en pH-verdi over ca. 7,5; d) å holde den impregnerte flis. ved en temperatur på ca. 38 til ca. 100°C i et tidsrom av 3 minutter til 3 timer for ytterligere å mykgjøre og bleke nevnte flis; é) surgjøring av nevnte flis til en pH-verdi på 7,5 eller derunder ved tilsetning av et surt stoff, idet dette er valgt blant gruppen omfattende svovelsyre, natriumbisulfitt, svoveldioksyd, eddiksyre, fosforsyre, saltsyre og kombinasjoner derav; f) defibrering av den surgjorte, blekede flis ved føring' av denne gjennom raffinøren, idet denne igjen omfatter en skiveraffinø r som arbeider ved .atmosfærisk trykk, idet man ved defibreringen oppnår tremasse; og g) gjenvinning av nevnte tremasse fra raffinøren.

17. Fremgangsmåte ifølge krav 16, karakterisert ved at den alkaliske peroksydvæske inneholder ca. 1 til.ca. 3% hydrogenperoksyd.

18. Fremgangsmåte ifølge krav 16, karakterisert ved at nevnte alkaliske peroksydvæske inneholder ca. 4 til ca. 8% natriumhydroksyd.

19. Fremgangsmåte ifølge krav 16, karakterisert ved at nevnte organiske kompleksdannende middel er valgt blant dietylentriaminpentaeddiksyre, 2-hydroksyetyletylendiamintrieddiksyre, etylendiamintetraeddiksyre, ■dimetylentriaminpentametylenfosfonsyre, disses alkalimetallsalter og kombinasjoner derav.

20. Fremgangsmåte ifølge krav 16, karakterisert ved at pH-verdien i nevnte surgjorte, blekede flis er cå. 6 til ca. 7.

21.. Fremgangsmåte ifølge krav 16, karakteri sert ved. at nevnte surgjorte, blekede flis har en konsistens fra ca. 20 til ca. 30% under defibreringstrinnet.

22. Fremgangsmåte ifølge krav 16, karakterisert ved at tremassen underkastes et eller flere ytterligere raffineringstrinn.

23. Fremgangsmåte ifølge krav 16, karakteri-, s e r t ved at nevnte tremasse underkastes et eller flere ytterligere bleketrinn.

24. Fremgangsmåte ifølge krav 16, karakterisert ved , at nevnte treflis er poppelflis.

25. Fremgangsmåte for fremstilling av kjemimekanisk masse i fravær av silikatstabilisatorer der massen kjenneteg-nes ved et masseutbytte på minst 80%, beregnet på tørr treflis; styrkeegenskaper som vist ved en kombinasjon av riv-, brudd- og strekkstyrkeegenskaper som er overlegne mekaniske raffinø rmasser; og blekeegenskaper som vist ved høy lyshetsegenskaper som er overlegne både mekaniske raffinørmasser og kold sodamasse; karakterisert ved at den omfatter: a) dampbehandling av hardvedflis for å mykgjøre flisen; b) sammenpressing av flisen ved hjelp av en skruepresse; c) impregnering av nevnte flis med en alkalisk peroksydvæske ved å tillate den sammenpressede flis å ekspandere i nevnte alkaliske peroksydvæske, hvorved denne er en vandig oppløsning inneholdende ca. 1 til. ca. 3% hydrogenperoksyd, ca. 4 til ca. 8 % natriumhydroksyd, begge deler basert på tørr treflis, og i tillegg inneholdende et organisk, kompleksdannende middel, valgt blant dietylentriaminpentaeddiksyre, 2-hydroksyetyletylendiamintrieddiksyre, etylendiamintetraeddiksyre, dietylentriaminpentametylen-fosfonsyre, disses alkaliske metallsalter og kombinasjoner .derav, idet den impregnerte treflis har en pH-verdi over 7,5; d) å holde den impregnerte flis ved en temperatur på ca.. 38 til ca. 100°C i et tidsrom av 3 minutter til 3 timer for ytterligere å. mykgjøre og bleke nevnte flis; é) surgjøring av nevnte flis til en pH-verdi på 7,5 eller derunder ved tilsetning av et surt stoff, idet dette er valgt blant gruppen omfattende svovelsyre, natriumbisulfitt, svoveldioksyd, eddiksyre, fosforsyre, saltsyre og kombinasjoner derav; f) defibrering av.den surgjorte, blekede flis ved føring av denne gjennom raffinøren, idet denne igjen omfatter en skiveraffinær som arbeider ved atmosfærisk trykk, idet man ved defibreringen oppnår tremasse; og g) gjenvinning av nevnte tremasse fra raffinøren.

26. Fremgangsmåte ifølge krav 25, karakterisert ved at tremassen underkastes en eller flere ytterligere raffineringstrinn.

27. Fremgangsmåte ifølge krav 25, karakteri sert v e d .at tremassen underkastes et eller flere ytterligere bleketrinn.