NO872775L

NO872775L - PROCEDURE FOR MAKING MECHANICAL MASS.

Info

Publication number: NO872775L
Application number: NO872775A
Authority: NO
Inventors: K Ove Danielsson; Bo G S Falk; Michael Jackson
Original assignee: Sunds Defibrator
Priority date: 1985-11-06
Filing date: 1987-07-02
Publication date: 1987-07-02
Also published as: DE273915T1; NO872775D0

Description

FREMGANGSMÅTE FOR FREMSTILLING AV MEKANISK MASSEPROCEDURE FOR MANUFACTURE OF MECHANICAL PULP

Denne oppfinnelse angår fremstilling av mekanisk masse fra lignocelluloseholdig materiale, beregnet for belagt papir med lav flatevekt, såkalt LVB-papir (lettvektbelagt), magasinpapir eller liknende papirkvaliteter. This invention relates to the production of mechanical pulp from lignocellulosic material, intended for coated paper with a low basis weight, so-called LVB paper (lightweight coated), magazine paper or similar paper qualities.

For denne type papir må massens egenskaper tilfredsstille meget store krav, ettersom papiret må ha høy densitet, lav grovhet, lav porøsitet og stor fasthet. En jevn overflatestruktur på disse papirer er av særlig betydning. For this type of paper, the properties of the pulp must satisfy very high requirements, as the paper must have high density, low roughness, low porosity and high firmness. A smooth surface structure on these papers is of particular importance.

Papir av denne type omfatter normalt både kjemisk og mekanisk masse. Den tradisjonelle mekaniske masse-bestanddel har vært slipemasse. Som et alternativ til dette er termomekanisk masse (TMM) blitt anvendt i de senere år, men med begrenset suksess. Flere forsøk har vist at anvendelsen av TMM som mekanisk massebestanddel, selv ved lav frinessgrad, har ført til ujevnhet i papirets overflatestruktur. Dette har i sin tur gitt opphav til dårlig belegging og derved uakseptabel trykkbar-het. Disse problemer kunne bare unngås i de tilfeller hvor papirfabrikanten hadde tatt spesielle forholdsregler for å modifisere eller eliminere de negative virkninger av langfiber-fraksjonen i den termomekaniske masse. Denne langfiber-fraksjon innbefatter nemlig noen lange, stive og ubearbeidete fibre som har en ugunstig virkning på papirets overflatestruktur. Paper of this type normally includes both chemical and mechanical pulp. The traditional mechanical pulp component has been abrasive pulp. As an alternative to this, thermomechanical pulp (TMM) has been used in recent years, but with limited success. Several trials have shown that the use of TMM as a mechanical pulp component, even at a low degree of friness, has led to unevenness in the paper's surface structure. This in turn has given rise to poor coating and thereby unacceptable printability. These problems could only be avoided in cases where the paper manufacturer had taken special precautions to modify or eliminate the negative effects of the long fiber fraction in the thermomechanical pulp. This long-fibre fraction includes some long, stiff and unprocessed fibers which have an unfavorable effect on the paper's surface structure.

Inntil nylig har kjemisk modifisert TMM (KTMM) utgjort et attraktivt alternativ til TMM som mekanisk masse-bestanddel i LVB-papir og liknende kvaliteter. KTMM forbedrer fastheten og bind-egenskapene, og innebærer dessuten at problemene med langfiber-fraksjoner kan reduseres. Dette skyldes den omsten-dighet at den milde kjemiske forbehandling i det vesentlige forbedrer trematerialets defibreringsevne og fibrenes svellings-tendens i massens langfiber-fraksjon. Disse endringer forårsaker et mindre flisinnhold og en forbedret fleksibilitet og duktilitet hos de lange fibre i KTMM sammenliknet med TMM. Until recently, chemically modified TMM (KTMM) has been an attractive alternative to TMM as a mechanical pulp component in LVB paper and similar grades. KTMM improves the firmness and binding properties, and also means that the problems with long fiber fractions can be reduced. This is due to the fact that the mild chemical pre-treatment essentially improves the wood material's ability to defibrate and the swelling tendency of the fibers in the long fiber fraction of the pulp. These changes cause a lower chip content and an improved flexibility and ductility of the long fibers in KTMM compared to TMM.

TMM og KTMM for bruk i LVB-papir og liknende blir vanligvis fremstilt ved raffinering i ett eller flere trinn og påfølgende siling og bleking. Energiforbruket er forholdsvis høyt, og et betydelig utstyr for avvanning og vasking er nødvendig. TMM and KTMM for use in LVB paper and the like are usually produced by refining in one or more stages and subsequent screening and bleaching. The energy consumption is relatively high, and considerable equipment for dewatering and washing is necessary.

Foreliggende oppfinnelse gjør det mulig å forenkle utstyret og redusere energiforbruket, samtidig som massekvali-teten opprettholdes eller til og med forbedres. The present invention makes it possible to simplify the equipment and reduce energy consumption, while the pulp quality is maintained or even improved.

Foreliggende oppfinnelse innebærer i prinsippet at raffineringen utføres i to trinn med mellomgående bleketrinn. Etter impregnering og forvarming av råmaterialet i form av treflis utføres en raffinering i en dobbeltskive-raffinør, dvs. en raffinør med to i motsatt retning roterende raffinør-skiver. Deretter utføres en bleking av massen ved høy konsentrasjon. Etter blekingen utføres en andre raffinering ved høy konsentrasjon i en skiveraffinør av enkeltskive-typen, dvs. en stasjonær og en roterende skive. Først deretter utsettes massen for siling. Oppfinnelsen innebærer at utviklingen av lyssprednings-koeffisienten kan maksimeres i det første raffineringstrinn. Det er vanlig kjent at en dobbeltskive-raffinør gir en høyere lysspredningskoeffisient enn en enkeltskive-raffinør. Som følge av arrangementet av bleketrinnet, blir massen lett-avvannelig, slik at den høye massekonsentrasjon som er nødvendig for blekingen kan oppnås med et enkelt avvanningsutstyr. Energiforbruket kan videre reduseres ved at raffineringen av det andre trinn utføres på masse som allerede er bleket. Massens flisinnhold kan minimeres ved bruk av enkeltskive-raffinører for slutt-raffineringen. In principle, the present invention implies that the refining is carried out in two stages with an intermediate bleaching stage. After impregnation and preheating of the raw material in the form of wood chips, refining is carried out in a double disc refiner, i.e. a refiner with two refiner discs rotating in opposite directions. The pulp is then bleached at a high concentration. After the bleaching, a second refining is carried out at high concentration in a disc refiner of the single disc type, i.e. a stationary and a rotating disc. Only then is the mass subjected to screening. The invention implies that the development of the light scattering coefficient can be maximized in the first refining step. It is common knowledge that a double disc refiner gives a higher light scattering coefficient than a single disc refiner. As a result of the arrangement of the bleaching step, the pulp becomes easily dewatered, so that the high pulp concentration required for the bleaching can be achieved with a simple dewatering equipment. Energy consumption can further be reduced by the refining of the second step being carried out on pulp that has already been bleached. The pulp's chip content can be minimized by using single disc refiners for the final refining.

Oppfinnelsen er i det følgende beskrevet med henvisning til en utføringsform av denne. The invention is described in the following with reference to an embodiment thereof.

Råmaterialet i form av treflis forbehandles ved vasking, kjemisk impregnering og forvarming på konvensjonell måte. Som impregnerings-kjemikalier benyttes fortrinnsvis Na2SO3eller Na2SO3+ NaHS03med pH-område 6-12. Materialtemperaturen økes ved forvamingen ved 105 - 145°C. The raw material in the form of wood chips is pre-treated by washing, chemical impregnation and pre-heating in a conventional way. The impregnation chemicals used are preferably Na2SO3 or Na2SO3+ NaHS03 with a pH range of 6-12. The material temperature is increased during preheating at 105 - 145°C.

Det således forbehandlete materiale utsettes for raffinering under trykk i en dobbeltskive-raffinør. Raffineringen i dette første trinn gir en masse med en frinessgrad ifølge CSF på 150 - 300. Massen er følgelig forholdsvis lett-avvannelig. Massen kan derfor pumpes til bleketrinnet der den avvannes til ønsket konsentrasjon, 30 - 45 %. Avvanningsutstyret kan derved være enkelt, og således innebære lave investeringskostnader. Deretter tilsettes de nødvendige kjemikalier for blekingen. Blekingen utføres fortrinnsvis med peroksyd eller ditionitt til en ISO-klarhet > 70. The thus pretreated material is subjected to refining under pressure in a double disc refiner. The refining in this first step yields a mass with a degree of friness according to CSF of 150 - 300. The mass is consequently relatively easily dewatered. The pulp can therefore be pumped to the bleaching stage where it is dewatered to the desired concentration, 30 - 45%. The dewatering equipment can therefore be simple, and thus involve low investment costs. The necessary chemicals for the bleaching are then added. Bleaching is preferably carried out with peroxide or dithionite to an ISO clarity > 70.

Etter blekingen vaskes massen og utsettes deretter for den andre raffinering, som utføres ved høy konsentrasjon, 25 - 45 %, og drives til en frinessgrad ifølge CSF på 50 - 150. After bleaching, the pulp is washed and then subjected to the second refining, which is carried out at a high concentration, 25 - 45%, and driven to a degree of friness according to CSF of 50 - 150.

Som følge av at raffineringen utføres etter blekingen, reduseres energiforbruket ved raffineringen. Blekingen har således gjort det lettere å behandle massen til ønsket kvalitet. Den andre raffinering utføres fortrinnsvis ved overtrykk i en enkeltskive-raffinør utstyrt med en anordning for nøyaktig spalteregulering og spaltestyring, hvorved det er mulig å minimere massens flisinnhold og samtidig, innenfor visse grenser, å styre avkortingen av fiberlengden til den ønskete gjennomsnittlige fiberlengde for massen ved ønsket energiforbruk. As a result of refining being carried out after bleaching, energy consumption during refining is reduced. Bleaching has thus made it easier to process the pulp to the desired quality. The second refining is preferably carried out by overpressure in a single disc refiner equipped with a device for precise gap regulation and gap control, whereby it is possible to minimize the chip content of the pulp and at the same time, within certain limits, to control the shortening of the fiber length to the desired average fiber length of the pulp by desired energy consumption.

Etter det andre raffineringstrinn siles massen og renses i henhold til konvensjonelle metoder før massen er klar til å overføres til en papirfabrikk for fremstilling av LVB-papir eller liknende papirkvaliteter. After the second refining step, the pulp is screened and cleaned according to conventional methods before the pulp is ready to be transferred to a paper mill for the production of LVB paper or similar paper grades.

Oppfinnelsen er selvsagt ikke begrenset til den ovenfor beskrevne utføringsform, men kan varieres innenfor rammen av oppfinnelsestanken. The invention is of course not limited to the embodiment described above, but can be varied within the framework of the inventive idea.

Claims

1. Process for producing mechanical pulp from lignocellulosic material, intended for coated lightweight paper (LVB), magazine paper or similar, characterized by a combination of the steps a) impregnation and preheating of the material, b) a first refining under pressure in a disc refiner with two impact discs rotating in opposite directions (double disc refiner), c) mixing of bleaching chemicals and bleaching at high concentration, d) a second refining under pressure in a disc refiner with one stationary and one rotating disc (single disc refiner); e) screening of the mass.

2. Method according to claim 1, characterized in that the first refining is carried out to a degree of friness according to CSF of 150 - 300, and the second refining to 50 - 150.

3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that the bleaching is carried out with peroxide or dithionite to an ISO clarity above 70.