NO884398L

NO884398L - PROCEDURE FOR WHITING THE MECHANICAL MASS.

Info

Publication number: NO884398L
Application number: NO88884398A
Authority: NO
Inventors: William Avery Hills; Joseph Charles Richards
Original assignee: Fmc Corp
Priority date: 1987-10-05
Filing date: 1988-10-04
Publication date: 1989-04-06
Also published as: EP0311356A1; FI884558A0; ZA887477B; BR8805098A; JPH0197291A; FI884558A7; FI884558L; NO884398D0; JPH0229791B2; AU2335788A

Description

Foreliggende oppfinnelse er en fremgangsmåte for blekingThe present invention is a method for bleaching

av mekanisk masse.of mechanical mass.

Mekanisk masse dannes ved fysisk nedbrytning av ved til fiber som inneholder cellulose og lignin, i stedet for kjemisk å løse opp ligninet i veden for å etterlate bare en rest av cellulosefibre. Fordi i det vesentlige hele ved blir omdannet til masse som egner seg til fremstilling av papirprodukter, ansees de mekaniske massefremstillings-metodene som ønskelige, både på grunn av det høye utbytte av masse basert på den veden som anvendes som råmateriale, og fordi det fremstilles i det vesentlige lite avfall som må tas vare på. Mechanical pulp is formed by physically breaking down wood into fibers containing cellulose and lignin, rather than chemically dissolving the lignin in the wood to leave only a residue of cellulose fibers. Because essentially all wood is converted into pulp suitable for the production of paper products, the mechanical pulp production methods are considered desirable, both because of the high yield of pulp based on the wood used as raw material, and because it is produced in the essentially small amount of waste that must be taken care of.

Mekanisk masse kan fremstilles ved nedmaling av tømmeret mot et "sten"-hjul (slipemasse) eller ved maling av veden med Mechanical pulp can be produced by grinding the timber against a "stone" wheel (grinding compound) or by grinding the wood with

et metall raffineringsblad enten kaldt (raffinert masse) eller varmt (termomekanisk masse). a metal refining blade either cold (refined pulp) or hot (thermomechanical pulp).

Det råmaterialet som anvendes til raffinert mekanisk masse og til termomekanisk masse er vanligvis dårligere enn det tømmeret som anvendes for produksjon av slipemasse. En stor The raw material used for refined mechanical pulp and for thermomechanical pulp is usually inferior to the timber used for the production of abrasive pulp. A big

del av den veden som anvendes for raffinert og termomekanisk masse er flis fra sagbruks-avfall, og dette råmaterialet inneholder mere bark (og urenheter) enn avbarket tømmer. part of the wood used for refined and thermomechanical pulp is chips from sawmill waste, and this raw material contains more bark (and impurities) than debarked timber.

Selvom blekbarheten av massen ikke påvirkes av disse forurens-ningene, vil hvitheten av både den ublekte og den blekte massen lide. Although the bleachability of the pulp is not affected by these contaminants, the whiteness of both the unbleached and the bleached pulp will suffer.

Det anvendes to prinsipielle metoder for bleking av mekanisk masse: reduserende og oksyderende bleking. Disse to metodene kan anvendes enkeltvis eller sammen i en to-trinns blekesekvens med oksyderende bleking i første trinnet og reduserende i det andre trinnet. De reduserende blekemidlene er bisulfitt, hydrogensulfitt og borhydrid. Det viktigste oksyderende blekemiddel her hydrogenperoksyd. Hydrogensulfitt-bleking er den reduserende blekemetoden som anvendes mest. Natriumhydrogensulfitt (Na2S204) er den foretrukne form. Sinkhydrogensulfitt anvendes i en viss utstrekning. Det er mere stabilt enn natriumformen, og kan fremstilles på fabrikk-stedet, men ulempen er at det er toksisk for fisk. Hydrogen-sulf itt-bleking blir vanligvis utført ved lav konsistens. Two principal methods are used for bleaching mechanical pulp: reducing and oxidizing bleaching. These two methods can be used individually or together in a two-stage bleaching sequence with oxidative bleaching in the first stage and reducing in the second stage. The reducing bleaches are bisulphite, hydrogen sulphite and borohydride. The most important oxidizing bleach here is hydrogen peroxide. Hydrogen sulphite bleaching is the reducing bleaching method used the most. Sodium bisulfite (Na2S2O4) is the preferred form. Zinc hydrogen sulphite is used to a certain extent. It is more stable than the sodium form, and can be produced at the factory site, but the disadvantage is that it is toxic to fish. Hydrogen sulphite bleaching is usually carried out at low consistency.

Maksimal blekerespons oppnås ved om lag 4 % konsistens.Maximum bleaching response is achieved at about 4% consistency.

Maksimum hvithet oppnås vanligvis mellom pH 5 og pH 6. Hydrogensulfitt kan fremstilles ved å redusere et sulfitt med natriumborhydrid (kommersielt tilgjengelig som en løsning "Borol"). Maximum whiteness is usually achieved between pH 5 and pH 6. Hydrogen sulphite can be prepared by reducing a sulphite with sodium borohydride (commercially available as a solution "Borol").

Alle prosentsatser som refereres heri er vektprosenter. Konsistensen er prosenten av ovnstørr vekt av masse i en vandig oppslemming. Additiver rapporteres som vektprosent basert på den ovnstørre vekten av masse, dersom intet annet spesielt er bemerket. All percentages referred to herein are percentages by weight. The consistency is the percentage of oven-dry weight of pulp in an aqueous slurry. Additives are reported as a percentage by weight based on the oven-dry weight of pulp, if nothing else is specifically noted.

Natriumborhydrid er et sterkt reduksjonsmiddel, men blekeeffekten er overraskende lav sammenlignet med hydrogen-sulf itt. Borhydridsaltet danner en alkalisk løsning, men denne alkaliniteten er ikke tilstrekkelig til å holde pH over det kritiske området for selvdekomponering av borhydrid under blekingen. Noe bedre resultater oppnås med høyere alkalinitet og høy konsistens. Tilstedeværelsen av et.kompleksdannende middel (DTPA) og natriumsilikat synes også å forbedre blekingen. Natriumborhydrid er vanligvis for dyrt å anvende som sådant til bleking av masse, men anvendes ofte til fremstilling av natriumhydrogensulfitt på stedet. Sodium borohydride is a strong reducing agent, but the bleaching effect is surprisingly low compared to hydrogen sulphite. The borohydride salt forms an alkaline solution, but this alkalinity is not sufficient to keep the pH above the critical range for self-decomposition of borohydride during bleaching. Somewhat better results are obtained with higher alkalinity and high consistency. The presence of a complexing agent (DTPA) and sodium silicate also appears to improve bleaching. Sodium borohydride is usually too expensive to use as such for pulp bleaching, but is often used to produce sodium hydrogen sulphite on site.

Oksyderende bleking med et peroksyd har visse fordelerOxidative bleaching with a peroxide has certain advantages

over reduserende bleking med hydrogensulfitt. Økningen i hvithet som oppnås med oksyderende bleking kan være svært mye høyere enn med hydrogensulfitt-bleking, og korrosjonsproblemene er mindre for masse som er bleket med peroksyd enn med hydrogen-sulf itt. Flere oksydasjonsmidler er blitt forsøkt for bleking av mekanisk masse, men peroksyd er den eneste som er anvendt til bleking av mekanisk masse, først og fremst som hydrogenperoksyd. over reductive bleaching with hydrogen sulphite. The increase in whiteness achieved with oxidative bleaching can be very much higher than with hydrogen sulphite bleaching, and the corrosion problems are less for pulp bleached with peroxide than with hydrogen sulphite. Several oxidizing agents have been tried for bleaching mechanical pulp, but peroxide is the only one that has been used for bleaching mechanical pulp, primarily as hydrogen peroxide.

En enkel blanding av hydrogenperoksyd og alkali vil ikkeA simple mixture of hydrogen peroxide and alkali will not

gi de beste bleke-resultatene. Ett eller flere ytterligere kjemikalier blir vanligvis tilsatt for å forbedre resultatet. Den mest vanlige kjemikalien som brukes er natriumsilikat; give the best whitening results. One or more additional chemicals are usually added to improve the result. The most common chemical used is sodium silicate;

andre omfatter magnesiumsulfat og kompleksdannende midler, så som DTPA og fosfater. others include magnesium sulfate and complexing agents such as DTPA and phosphates.

Natriumsilikat har en buffer-virkning i pH området hvor peroksyd er mest aktivt som blekemiddel. En annen virkning av natriumsilikat er å inaktivere metall-ioner. Magnesiumsulfat har en lignende inaktiverende virkning, og er spesielt virksom når vannets hardhet er lav. Natriumsilikat og magnesium synes å virke synergetisk, men mekanismen for dette er ikke kjent. Kalsium har virkning som ligner virkningen av magnesium. Sodium silicate has a buffering effect in the pH range where peroxide is most active as a bleaching agent. Another effect of sodium silicate is to inactivate metal ions. Magnesium sulphate has a similar inactivating effect, and is particularly effective when the water hardness is low. Sodium silicate and magnesium seem to act synergistically, but the mechanism for this is not known. Calcium has an effect similar to that of magnesium.

Ganske store mengder natriumsilikat anvendes til peroksydbleking av mekanisk masse. Vanligvis anvendes en 40 % løsning av natriumsilikat og om lag 5 vekt% av denne løsningen blir tilsatt, basert på massevekten (2,0 % natriumsilikat på massevekten). Magnesiumsulfat (Epsom salt) anvendes i små mengder, vanligvis 0,05 % til 0,2 % basert på massen. Fairly large amounts of sodium silicate are used for peroxide bleaching of mechanical pulp. Usually a 40% solution of sodium silicate is used and about 5% by weight of this solution is added, based on mass weight (2.0% sodium silicate by mass weight). Magnesium sulfate (Epsom salt) is used in small amounts, usually 0.05% to 0.2% based on the mass.

Konsistensen ved blekingen er avhengig av awannings-utstyret og det utstyret som anvendes til blanding av massen og blekemiddelet. En konsistens mellom 10 og 20 % blir anvendt og 15 % er omtrent middels. Retensjonstiden er vanligvis fra 1,5 til 3 timer. Ved bunnen av tårnet blir massen fortynnet med vann til en konsistens mellom 3 og 4 %. Da massen er alkalisk, må pH i oppslemmingen reduseres for å unngå fargeomslag. Vanligvis blir pH senket til omlag 5,5, som er det samme som for ubleket masse. Dersom svoveldioksyd eller bisulfitt anvendes for å senke pH, vil rest-peroksyden også bli forbrukt. The consistency of the bleaching depends on the dewatering equipment and the equipment used to mix the mass and the bleaching agent. A consistency between 10 and 20% is used and 15% is about medium. The retention time is usually from 1.5 to 3 hours. At the bottom of the tower, the mass is diluted with water to a consistency between 3 and 4%. As the mass is alkaline, the pH in the slurry must be reduced to avoid discoloration. Usually the pH is lowered to about 5.5, which is the same as for unbleached pulp. If sulfur dioxide or bisulphite is used to lower the pH, the residual peroxide will also be consumed.

Kjemisk masse blir vanligvis bleket i mere enn ett trinn, og en flertrinns prosess anvendes også for mekanisk masse dersom det kreves høye hvithetsverdier. Oksyderende bleking med peroksyd etterfulgt av reduserende bleking med hydrogen-sulf itt, er den fremgangsmåten som brukes kommersielt for flertrinns-bleking av mekanisk masse. Fordi peroksydblekingen blir avsluttet før all peroksyden er forbrukt, bør rest-peroksydet ødelegges før hydrogensulfitten blir tilsatt. En justering av pH i massen må også gjøres før hydrogensulfitten blir tilsatt. Svoveldioksyd og sulfittlut er egnet for begge formål. Den reduserende/oksyderende blekesekvensen, som anvender hydrogensulfitt i det første trinnet og peroksyd i det andre trinnet, antas å være dårligere enn en blekesekvens med peroksyd i det første trinnet. Den grunnen som gis er at noen av de kromofore grupperne som reduseres av hydrogensulfitten, deretter blir oksydert av peroksyd, hvilket i en viss grad reduserer fordelen med den reduserende blekingen. Chemical pulp is usually bleached in more than one step, and a multi-step process is also used for mechanical pulp if high whiteness values are required. Oxidative bleaching with peroxide followed by reductive bleaching with hydrogen sulphite is the method used commercially for multi-stage bleaching of mechanical pulp. Because the peroxide bleaching is terminated before all the peroxide is consumed, the residual peroxide should be destroyed before the hydrogen sulphite is added. An adjustment of the pH in the mass must also be made before the hydrogen sulphite is added. Sulfur dioxide and sulphite liquor are suitable for both purposes. The reducing/oxidizing bleaching sequence, which uses hydrogen sulphite in the first stage and peroxide in the second stage, is believed to be inferior to a bleaching sequence with peroxide in the first stage. The reason given is that some of the chromophoric groups which are reduced by the hydrogen sulphite are then oxidized by peroxide, which somewhat reduces the advantage of the reductive bleaching.

To-trinns oksyderende/reduserende bleking med enten hydrogensulfitt eller borhydrid etterfulgt av peroksyd, vil gi høye hvithets-verdier. Borhydrid og peroksyd kan også anvendes sammen ved ett-trinns bleking; det er ganske overraskende, men disse to kjemikaliene reagerer ikke med hverandre under vanlige blekebetingelser. Virkningen er ikke så god som den som oppnås med to-trinns bleking med de samme kjemikalier, men den er bedre enn med peroksyd alene. Ved bleking i tre-trinn med borhydrid-peroksyd-hydrogensulfitt, er oppnådd hvithetsverdier på 87 til 88 %. Two-stage oxidizing/reducing bleaching with either hydrogen sulphite or borohydride followed by peroxide will give high whiteness values. Borohydride and peroxide can also be used together in one-step bleaching; it is quite surprising, but these two chemicals do not react with each other under normal bleaching conditions. The effect is not as good as that achieved with two-step bleaching with the same chemicals, but it is better than with peroxide alone. By bleaching in three stages with borohydride-peroxide-hydrogen sulphite, whiteness values of 87 to 88% have been achieved.

Foreliggende oppfinnelse er en fremgangsmåte for bleking av mekanisk masse i en vandig oppslemming som omfatter (a) å kontakte en vandig oppslemming av den mekaniske massen med et reduserende blekemiddel i et første trinn, (b) å vaske oppslemmingen av massen fra det første trinnet for i hovedsak å fjerne eventult gjenværende reduserende blekemiddel, (c) å justere konsistensen av den vaskede masseoppslemmingen til minst 10 %, og (d) å tilsette til masseoppslemmingen fra trinn (d) en tilstrekkelig mengde av en peroksygen blekeløsning til å gi en konsentrasjon av minst 1 % hydrogenperoksyd basert på den ovns-tørre vekten av massen i oppslemmingen, og holde temperaturen på masseoppslemmingen ved høy temperatur i tilstrekkelig tid til å øke hvitheten av massen i oppslemmingen. The present invention is a method for bleaching mechanical pulp in an aqueous slurry which comprises (a) contacting an aqueous slurry of the mechanical pulp with a reducing bleaching agent in a first step, (b) washing the slurry of the pulp from the first step for substantially removing any remaining reducing bleach, (c) adjusting the consistency of the washed pulp slurry to at least 10%, and (d) adding to the pulp slurry from step (d) a sufficient amount of a peroxygen bleach solution to provide a concentration of at least 1% hydrogen peroxide based on the oven-dry weight of the pulp in the slurry, and maintaining the temperature of the pulp slurry at a high temperature for a sufficient time to increase the whiteness of the pulp in the slurry.

Betingelsene ved det reduserende bleketrinnet med hydrogen-sulf itt er fortrinnsvis de betingelsene som vanligvis brukes, fortrinnsvis ved en pH mellom 5 og 6, ved lav konsistens fortrinnsvis mellom 2 og 5 %, helst om lag 4 %. Temperaturen bør være over 40°C, fortrinnsvis 50°C til 100°C, helst 60°C til 100°C. Vanligvis er blekeresponsen tilfredstillende etter 10 minutter, en svak økning i hvitheten fortsetter likevel i omlag 2 timer. The conditions of the reductive bleaching step with hydrogen sulphite are preferably the conditions usually used, preferably at a pH between 5 and 6, at low consistency preferably between 2 and 5%, preferably about 4%. The temperature should be above 40°C, preferably 50°C to 100°C, preferably 60°C to 100°C. Usually the bleaching response is satisfactory after 10 minutes, a slight increase in whiteness still continues for around 2 hours.

Normalt anvendes fra 0,5 til 1 % hydrogensulfitt basert på tørr masse, skjønt mindre mengder er effektive. Mer enn 1 % gjør ingen skade, men blekeresponsen avtar. Normally from 0.5 to 1% hydrogen sulphite based on dry mass is used, although smaller amounts are effective. More than 1% does no harm, but the bleaching response decreases.

Kompleksdannende midler kan brukes for å eliminere tunge metaller fra massen. Vanligvis anvendes kommersielt salter av etylendiamintetraacetat (EDTA), pentanatriumdietylentriamin- pentaacetat (DTPA), nitriltriacetat (NTA), natriumtripolyfosfat, natriumcitrat og lignende. Complexing agents can be used to eliminate heavy metals from the pulp. Commonly used commercially are salts of ethylenediaminetetraacetate (EDTA), pentasodium diethylenetriamine pentaacetate (DTPA), nitrile triacetate (NTA), sodium tripolyphosphate, sodium citrate and the like.

For raffinert masse eller termomekanisk masse kan bleke-løsningen tilsettes sammen med flisen som mates til raffinøren. For slipemasse er det ønskelig å tilsette bleke-kjemikaliene til masseoppslemmingen. For refined pulp or thermomechanical pulp, the bleaching solution can be added together with the chips fed to the refiner. For abrasives, it is desirable to add the bleaching chemicals to the pulp slurry.

Natriumborhydrid anvendes helst for å danne natriumhydrogensulfitt ved å reagere det med svoveldioksyd eller et sulfitt. Det kan likevel anvendes uten å danne hydrogen-sulfittet ved en pH på 10 til 11 ved en konsistens på 4 % eller mer. Sodium borohydride is preferably used to form sodium hydrogen sulphite by reacting it with sulfur dioxide or a sulphite. It can nevertheless be used without forming the hydrogen sulphite at a pH of 10 to 11 at a consistency of 4% or more.

Peroksygenbleking bør foregå ved en konsististens på 10 til 20 % med temperaturen fortrinnsvis mellom 40 og 60°C, hvorved tilstrekkelig bleking kan oppnås i løpet av 1,5 til 3 timer. Normalt tilsettes omlag 1 til 3 % natriumsilikat og 0,05 til 0,2 % magnesiumsulfat basert på masseveksten til blekeløsningen. Kompleksdannende midler så som DTPA eller 2-hydroksyetyl-etylendiamintriacetat (HEDTA) kan anvendes for å forbehandle massen før peroksygen-bleketrinnet. Peroxygen bleaching should take place at a concentration of 10 to 20% with the temperature preferably between 40 and 60°C, whereby sufficient bleaching can be achieved within 1.5 to 3 hours. Normally, about 1 to 3% sodium silicate and 0.05 to 0.2% magnesium sulfate are added based on the mass growth of the bleaching solution. Complexing agents such as DTPA or 2-hydroxyethyl-ethylenediaminetriacetate (HEDTA) can be used to pre-treat the pulp before the peroxygen bleaching step.

Peroksyd-innholdet i blekeløsningen bør være tilsvarende minst 1 % H202, fortrinnsvis 3 til 10 %. Hvilken som helst kilde for hydrogenperoksyd kan anvendes, så som 35 til 70 % H202, natriumperoksyd, natriumkarbonatperoksyd eller lignende. The peroxide content in the bleaching solution should be equivalent to at least 1% H202, preferably 3 to 10%. Any source of hydrogen peroxide can be used, such as 35 to 70% H 2 O 2 , sodium peroxide, sodium carbonate peroxide, or the like.

Den beste fremgangsmåten for å praktisere oppfinnelsen vil være åpenbar for en fagmann på området fra følgende ikke-begrensende eksempler. The best method for practicing the invention will be apparent to one skilled in the art from the following non-limiting examples.

Massen ble vanligvis forbehandlet med 0,25 % DTPA ved 4 % konsistens. En ekvivalent på 50 g masse, ovnstørket (O.D.) ble veiet ut, og konsistensen justert som ønsket ved bruk av 60°C (140°F) av-ionisert vann. The pulp was usually pretreated with 0.25% DTPA at 4% consistency. An equivalent of 50 g pulp, oven dried (O.D.) was weighed out and the consistency adjusted as desired using 60°C (140°F) deionized water.

Natriumhvdrogensulf itt- blekinqSodium hydrogen sulphite bleaching

Massen ble justert til en konsistens på 4 %, og ble plassert i en lukket beholder. pH ble justert til 6 med en løsning av svoveldioksyd i vann straks før tilsetning av den nødvendige mengde natriumhydrogensulfitt. Kontakten mellom natriumhydrogensulfitt og luft ble gjort så liten som mulig ved å tilsette natriumhydrogensulfitt-løsningen under overflaten av væskenivået i krukken med en pipette. Krukken ble øyeblikkelig forseglet og rystet for hånd for å oppnå god blanding. Den behandlede massen ble holdt ved 60°C i 1 time. Deretter ble massen filtrert, vasket og justert til den ønskede konsistensen for neste operasjon. The mass was adjusted to a consistency of 4% and was placed in a closed container. The pH was adjusted to 6 with a solution of sulfur dioxide in water immediately before adding the required amount of sodium hydrogen sulphite. Contact between sodium bisulfite and air was minimized by adding the sodium bisulfite solution below the surface of the liquid level in the jar with a pipette. The jar was immediately sealed and shaken by hand to achieve good mixing. The treated mass was kept at 60°C for 1 hour. The mass was then filtered, washed and adjusted to the desired consistency for the next operation.

Natriumborhydrid- bleking Sodium borohydride bleaching

Natriumborhydrid-bleking ble utført på samme måten som ovenfor, untatt at pH var på den basiske siden (10-11) og massen ble justert til en konsistens på 4 %. Blekingen ble også utført på kortere tid. Sodium borohydride bleaching was carried out in the same manner as above, except that the pH was on the basic side (10-11) and the pulp was adjusted to a consistency of 4%. The bleaching was also carried out in a shorter time.

Bleking med hydrogenperoksydBleaching with hydrogen peroxide

Etter vasking av massen fra et eventuelt tidligere reduserende trinn, ble blekingen med hydrogenperoksyd utført på den vanlige måten. Prøvene ble bleket ved 12 % konsistens. After washing the mass from any previous reducing step, the bleaching with hydrogen peroxide was carried out in the usual way. The samples were bleached at 12% consistency.

Massen ble oppvarmet til ønsket temperatur i mikrobølgeovn, og blekevæsken (fremstilt ved å tilsette natriumsilikat, kaustisk soda, magnesiumsulfat og hydrogenperoksyd) ble tilsatt til den forvarmede massen og blandet inngående. Masseblandingen ble plassert i et beger dekket med glass og oppvarmet i et termostatisk kontrollert bad. The mass was heated to the desired temperature in a microwave oven, and the bleaching liquid (made by adding sodium silicate, caustic soda, magnesium sulfate and hydrogen peroxide) was added to the preheated mass and mixed thoroughly. The mass mixture was placed in a beaker covered with glass and heated in a thermostatically controlled bath.

Prøvene ble uttatt periodisk for hvithets-bestemmelse. The samples were taken periodically for whiteness determination.

Manuell ark- fremstilling for hvithets- målingManual sheet production for whiteness measurement

En prøve på 6 O.D. gram masse ble uttatt for hver bestemmelse. Prøven ble fortynnet med av-ionisert vann til omlag 0,75 % konsistens. pH for denne oppslemmingen ble justert til 4,5 med en vandig løsning av svoveldioksyd. En Waring blande-maskin med høy hastighet ble brukt til å fjerne fiberklumper før danningen av prøvearkene i en 16 cm TAPPI prøveform ifølge Appendix til TAPPI Standard T218 05-69. Arkene ble tørket over natten og hvitheten bestemt på en Data Color Model 2000 reflektans måler. Enhetene er uttrykt som % Elrepho eller ISO hvithet. A sample of 6 O.D. grams of mass were taken for each determination. The sample was diluted with de-ionized water to approximately 0.75% consistency. The pH of this slurry was adjusted to 4.5 with an aqueous solution of sulfur dioxide. A high speed Waring mixer was used to remove fiber clumps prior to forming the sample sheets in a 16 cm TAPPI sample mold according to the Appendix to TAPPI Standard T218 05-69. The sheets were dried overnight and the whiteness determined on a Data Color Model 2000 reflectance meter. The units are expressed as % Elrepho or ISO whiteness.

EKSEMPEL 1EXAMPLE 1

En to-trinns blekesekvens ble anvendt ved bruk av hydrogenperoksyd i det første trinnet og natriumhydrogensulfitt i det andre trinnet. Massen var en 50/50 blanding av hardved/bløtved TMP. Betingelsene og resultatene er vist i tabell I. A two-stage bleaching sequence was employed using hydrogen peroxide in the first stage and sodium hydrogen sulphite in the second stage. The pulp was a 50/50 mix of hardwood/softwood TMP. The conditions and results are shown in Table I.

EKSEMPEL 2EXAMPLE 2

Den samme masse-porsjonen som ble brukt i eksempel 1 ble bleket i motsatt rekkefølge, et natriumhydrogensulfitt-trinn etterfulgt av et hydrogenperoksyd-trinn. Resultatene er vist i tabell il. The same pulp portion used in Example 1 was bleached in reverse order, a sodium hydrogen sulphite step followed by a hydrogen peroxide step. The results are shown in table 11.

For sammenligning ble utført et enkelt hydrogenperoksyd-bleketrinn hvor de andre betingelsene var de samme som i eksempel 3. Hvitheten var 85 % og hele mengden på 7 % av hydrogenperoksyd ble brukt. For comparison, a single hydrogen peroxide bleaching step was carried out where the other conditions were the same as in Example 3. The whiteness was 85% and the full amount of 7% hydrogen peroxide was used.

EKSEMPEL 3EXAMPLE 3

Natriumborhydrid ble brukt som reduserende blekemiddel for en sydlig termomekanisk bløtvedmasse. I eksperiment 1, ble oksydasjonstrinnet først etterfulgt av reduksjonstrinnet. I eksperiment 2 ble reduksjonstrinnet først etterfulgt av oksydasjonstrinnet. Eksperiment 3 var reduksjonstrinnet alene ved bruk av natriumborhydrid som reduksjonsmiddel. Sodium borohydride was used as a reducing bleaching agent for a southern thermomechanical softwood pulp. In experiment 1, the oxidation step was first followed by the reduction step. In experiment 2, the reduction step was first followed by the oxidation step. Experiment 3 was the reduction step alone using sodium borohydride as the reducing agent.

Det uventet at en to-trinns blekesekvens som bruker et reduksjonsmiddel som et første trinn skulle være bedre enn den vanlige oksyderende/reduserende sekvensen, tatt i betraktning referansene til det motsatte i teorien ifølge tidligere teknologi. Bare ett publisert eksempel på en reduserende/- oksyderende blekesekvens som bruker slipemasse, er rapportert i literaturen, Barton, R.W., "Bleaching of Groundwood with Combinations of Peroxide and Hydrosulfite", TAPPI, Vol. 41(3), sider 161A-165A. Enkelt-eksempelet brukte bare 0,4 % H202(2 % Na202). It was unexpected that a two-step bleaching sequence using a reducing agent as a first step should be better than the usual oxidizing/reducing sequence, given the references to the contrary in the prior art theory. Only one published example of a reductive/oxidative bleaching sequence using abrasives has been reported in the literature, Barton, R.W., "Bleaching of Groundwood with Combinations of Peroxide and Hydrosulfite", TAPPI, Vol. 41(3), pages 161A-165A. The single example used only 0.4% H 2 O 2 (2% Na 2 O 2 ).

Claims

1. Procedure for bleaching mechanical pulp that is present in an aqueous slurry, characterized by (a) contacting an aqueous slurry of the mechanical pulp with a reducing bleach selected from sodium hydrogen sulfite, zinc hydrogen sulfite, and sodium borohydride in a first step, (b) washing the slurry from the first step to substantially remove any residual reducing bleach, (c) adjusting the consistency of the washed pulp slurry to at least 10%, and (d) adding to the pulp slurry from step (d) a sufficient amount of a peroxygen bleach solution to provide a concentration of at least 1% hydrogen peroxide based on the oven-dried weight of the pulp in the slurry, and maintaining the temperature of the pulp slurry at a high temperature for a sufficient time to increase the whiteness of the pulp in the slurry.

2. Method according to claim 1, characterized in that the reducing bleach is present as an aqueous solution of 0.5% to 1% hydrogen sulfite as sodium hydrogen sulfite at a pH of 5 and 6.

3. Method according to claim 1, characterized in that the reducing bleach is sodium borohydride at a pH of 10 to 12.

4. Method according to claim 1, characterized in that the reducing bleach is an aqueous solution of 0.5 to 1% hydrogen sulphite as zinc hydrogen sulphite at a pH of 5 and 6.

5. Method according to claim 1, characterized in that the peroxygen bleach solution comprises a solution comprising an aqueous solution containing at least 1% hydrogen peroxide at a pH of 10 to 11 and containing 1 to 3% sodium silicate and 0.5% to 0.2% magnesium sulfate.

6. Method according to claim 2, characterized in that the peroxygen bleaching solution comprises a solution comprising an aqueous solution containing at least 1% hydrogen peroxide at a pH of 10 to 11, and containing 1 to 3% sodium silicate and 0.5 to 0.2% magnesium sulfate.

7. Method according to claim 3, characterized in that the peroxygen bleaching solution comprises a solution comprising an aqueous solution containing at least 1% hydrogen peroxide at a pH of 10 to 11, and containing 1 to 3% sodium silicate and 0.5 to 0.2% magnesium sulfate.

8. Method according to claim 4, characterized in that the peroxygen bleaching solution comprises a solution comprising an aqueous solution containing at least 1% hydrogen peroxide at a pH of 10 to 11, and containing 1 to 3% sodium silicate and 0.5 to 0.2% magnesium sulfate.