PL172187B1

PL172187B1 - Sposób wytwarzania wlókien wysokiej jakosciz odpadowych materialów celulozowych mieszanych gatunków PL PL PL

Info

Publication number: PL172187B1
Application number: PL93297821A
Authority: PL
Inventors: Charles W Hankins; Oldrich C Prochazka; John F Schmitt
Original assignee: Scott Paper Co
Priority date: 1992-02-24
Filing date: 1993-02-22
Publication date: 1997-08-29
Also published as: MX9207331A; CA2082557A1; KR930018098A; PL297821A1; KR100244421B1; EP0557651A1; BR9300656A; JP3267363B2; EP0557651B1; DK0557651T3; DE69213208T2; AU650803B2; DE69213208D1; ATE141970T1; AU2961592A; JPH06294084A; HK1007776A1; ES2092062T3; US5755926A; MY109361A

Abstract

1 Sposób wytwarzania wtókien wysokiej jakosci z odpa- dowych materialów celulozowych mieszanych gatunków przez spo- rzadzenie zawiesiny masy celulozowej w wodzie, ustalenie pH zawiesiny, roztwarzanie zawiesiny w warniku, zmniejszenie konsy- stencji zawiesiny masy celulozowej, wyladowanie zawiesiny o zmniej- szonej konsystencji ze wspomnianego warnika 1 oddzielenie lugu warzelnego oraz przemywanie wyladowanej masy woda, znamien- ny tym, ze sporzadza sie zawiesine o konsystencji co najmniej 10% w ag, pH zawiesmy ustala sie na wartosci 9,5 do 12,0 dodajac nadtlenku w ilosci 0,5% do 2,5% w ag , roztwarzanie zawiesmy masy prowadzi sie w czasie co najmniej 30 minut w temperaturze 70°C do 110°C 1 pod cisnieniem calkowitym ponizej 9,31 103 hPa, przy czastkowym cisnieniu tlenu powyzej 4,76 10 hPa, w lagod- nych warunkach alkalicznych odpowiadajacych pH zawiesiny pod- czas roztwarzania miedzy 9,5 a 12, konsystencje zmniejsza sie do ponizej 8% wag. za pomoca wody utrzymujac temperature nie nizsza niz 70°C, mase celulozowa wyladowujac w temperaturze ponizej 110°C lecz powyzej 70°C poddaje sie gwaltownej dekom- presji od cisnienia wyladowania 4,76 103 hPa do panujacego w odpowietrzanym odbiorniku cisnienia wyladowania ponizej 1,24 103 hPa, a po oddzieleniu lugu warzelnego mase przemywa sie woda o temperaturze powyzej 70°C 1 pH powyzej 7, utrzymujac tempera- ture przemywania masy na poziomie powyzej 70°C FIG. I PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania włókien wysokiej jakości z odpadowych materiałów celulozowych mieszanych gatunków poprzez recyklizację materiałów odpadowych zawierających włókna celulozowe.

W szczególności przedmiotem wynalazku jest sposób jednoczesnego oczyszczania i odzyskiwania włókien celulozowych wysokiej jakości oraz delignifikacji włókien celulozowych niskiej jakości zawartych w mieszaninie materiałów odpadowych, takich jak makulatura biurowa, zużyty papier gazetowy i stare pudła z tektury falistej.

Składowanie odpadów stałych w ziemi staje się coraz większym problemem, zaś jednym z rozwiązań tego problemu jest recyklizacja odpadów stałych. Papier, tektura, pudła i podobne odpady zawierające włókna celulozowe są zbierane w postaci mieszaniny odpadów różnego gatunku, z których każdy posiada włókna o innej charakterystyce. Sortowanie takich odpadów przed recyklizacją jest bardzo kosztowne, ale w wyniku tego procesu uzyskuje się odpady jednorodne, które mogą być poddawane recyklizacji do użytecznych materiałów, odpowiadających materiałowi wyjściowemu. W wyniku recyklizacji odpadów mieszanego gatunku uzyskuje się mieszaninę włókien, której skład odzwierciedla skład wyjściowej mieszaniny materiałów odpadowych, nie nadającą się do wytwarzania produktów odpowiadających składnikom mieszaniny o wyższej jakości z powodu obecności włókien o niższej jakości, nie nadających się na takie wyroby. Włókna w typowej mieszaninie zawierającej gazety, tekturowe pudła, czasopisma, zużyty biały papier, pudła z tektury falistej, torby papierowe i/lub koperty, różnią się znacznie podstawowymi właściwościami, takimi jak jasność, długość, chudość i zawartość ligniny mierzona liczbą Kappa #. Taka mieszanina włókien nie nadaje się zbytnio do wytwarzania produktów

112 187 bibułowych. Na przykład włókna o wysokiej wytrzymałości, niskiej liczbie Kappa #, mające wysoką jasność, są najbardziej cenne i nadają się do wytwarzania produktów bibułowych, ale włókna takie stanowią tylko część włókien w makulaturze gatunku mieszanego. Włókna z części makulatury stanowiącej tekturę falistą i pudełka zawierają włókna o wysokiej liczbie Kappa #. Jeśli dodatkowe roztwarzanie i bielenie takich włókien o wysokiej liczbie Kappa # (wysokiej zawartości ligniny) przeprowadzane jest w obecności włókien mających już niską liczbę Kappa #, spowoduje to ich degradację. Degradacja taka będzie charakteryzowała się pogorszeniem właściwości włókien. Poszukiwany jest zatem sposób uprzedniej recyklizacji, umożliwiający zmniejszenie liczby Kappa# włókien (masy celulozowej) pochodzących z gatunków makulatury falistej i pudełek w celu uzyskania zwiększonej wytrzymałości i jasności, bez degradacji cennych włókien o niskiej liczbie Kappa # i wysokiej jasności. Taki proces umożliwiałby wytwarzanie jednorodnych włókien o wysokiej wytrzymałości i jasności z makulatury mieszanej, bez potrzeby rozdzielania różnych typów makulatury przed recyklizacją.

Następnym problemem spotykanym przy recyklizacji włókien pochodzących z makulatury mieszanej są zanieczyszczeni a. Potrzeba klasyfikacji, rozdziału nagatunki i separacji makulatury oraz oddzielenia zanieczyszczeń i oczyszczania (na przykład z atramentu) w celu uzyskania produktu o jednorodnych włóknach sprawia, że recyklizacja jest procesem trudnym. Istnieje zatem wielkie zapotrzebowanie na sposób, który umożliwia przetwarzanie wszystkich włókien wtórnych (odpadowych) bez ich rozdzielania.

W stanie techniki opisanych jest wiele prób rozwiązania tego dokuczliwego problemu.

Na przykład w patencie USA nr 2 977 274 (Hollis) trzy główne rodzaje makulatury są sklasyfikowane ze względu na rodzaj zanieczyszczeń, to jest na materiały niewłókniste, takie jak brud, metal lub drewno, materiały nierozpuszczalne, takie jak atramenty, glina lub pigmenty i materiały polimeryczne, takie jak wosk, plastyki, żywice, gumy lub asfalt. Degradacja włókien jest wyjaśniona w odniesieniu do recyklizacji.

W przemyśle przeprowadza się często separację dostarczanej makulatury na gatunki włókien jednorodne pod względem typu włókna i dla każdego gatunku dobiera się inny proces roztwarzania. Przykładem takiego procesu jest proces opisany w patencie USA nr 4 276 118 (Quick), w którym ujawniono sposób usuwania atramentu z papieru do fotokopiarek.

Pozostałe sposoby znane ze stanu techniki rozwiązują inne, specyficzne problemy. W patencie USA nr 4 264 412 (Hassler et al.) ujawniono specyficzny sposób odzyskania włókien z wrażliwego na nacisk bezwęglowego papieru kopiującego; w patencie USA nr 4 272 315 (Espenmiller) ujawniono sposób wtórnego przetwarzania włókien zawierających plastyki i inne śmieci zdolne do spływania, które usuwa się środkami mechanicznymi; w patencie USA nr 3 058 821 (Davis et al.) opisano sposób z wykorzystaniem rozpuszczalnika chemicznego, między innymi do roztwarzania makulatury zawierającej plastyk, woski i podobne materiały; patent UsA nr 3 573 202 (Saboda et al.) uznaje potrzebę selekcji, separacji i klasyfikacji dostarczanej partii makulatury oraz porusza kwestię zanieczyszczeń powstających ubocznie w typowym procesie roztwarzania włókien wtórnych; patent USA nr 3 833 460 (Ianazzi et al.) ujawnia sposób polegający na separacji mieszanej makulatury na dwa składniki oraz sposób przeprowadzania separacji; w patencie USA nr 4 959 123 (Lehmann et al.) poruszono jedynie problem usuwania atramentu z makulatury drukowanej przez obróbkę masy papierowej w warniku przy pH alkalicznym; w zgłoszeniu międzynarodowym nr Wo 82/01019 (PCT/SE 81/00273, Sunds Defibrator), zastrzegając sposób wytwarzania masy z różnych materiałów włóknistych zawierających celulozę roślinną, ujawnia się potrzebę posiadania umiejętności utylizacji odpadów z różnych tradycyjnych procesów przemysłowych obróbki drewna, takich jak odpady tartaczne oraz tropikalne gatunki drzewa. Roztwarzanie jest jednakże ograniczone do pierwszych lub pierwotnych źródeł włókna. Patent USA nr 4 798 651 (Kokta) ujawnia sposób wytwarzania masy celulozowej, nadającej się do wytwarzania papieru, z wykorzystaniem metody nagłej dekompresji fragmentów drewna w postaci zrębków lub rozdrobnionych zrębków. Makulatura nie jest wymieniona jako źródło zrębków lub zrębków rozdrobnionych.

Wiadomo jest, że w przemyśle celulozowym odpadowy ług warzelny, znany jako ług czarny w procesie siarczanowym stosowany do chemicznej solubilizacji lignin w materiałach

172 187 ligno-celulozowych, może być wykorzystany do odzyskania środków powierzchniowo czynnych, emulgatorów i stabilizatorów emulsji. Bardziej dokładne opisy wytwarzania i zastosowań tego rodzaju związków można znaleźć w patentach USA nr 4 534 741 (Dilling), 4 521 336 (Dilling) i 4 859 362 (Schilling).

Zastosowanie nagłej dekompresji do roztwarzania makulatury zostało opisane w artykule opublikowanym w American Paper Maker, marzec 1991, w którym parowy proces nagłej dekompresji został przez wytwórnię papieru, Chesapeake Corporation oraz producenta warników parowych StakeTech, wprowadzony do wytwarzania papieru. Publikacja ta nie wykorzystuje alkalicznego roztwarzania w warniku parowym z wytworzeniem z ligniny środków powierzchniowo czynnych, polepszających mycie podczas nagłej dekompresji, ani mycia na gorąco bez chłodzenia masy celulozowej. Na początku procesu usuwania atramentu lub etapu obróbki wstępnej w układzie roztwarzania wtórnego, włókna odpadowe są roztwarzone pod wysokim ciśnieniem i w wysokich temperaturach przy czasie przebywania w warniku wynoszącym kilka minut, w wyniku czego uzyskiwane ciśnienie jest stałe. Zatem makulatura jest przetwarzana na odatramentowane włókno wtórne do dalszego przetwarzania i jest zależna od aparatury. Łagodne roztwarzanie alkaliczne, wymagające czasu reakcji co najmniej 30 minut i umiarkowanych temperatur i ciśnienia dla zabezpieczenia włókien wysokiej jakości podczas roztwarzania nie jest w tym artykule ujawnione.

Artykuł zatytułowany Oxidative Cleaning and Bleaching of Secondary Fibres, napisany przez Ron Naddeo, Ron Ruffer i Vincent Magnotta i przedstawiony na II Konferencji Makulatury 22 maja 1991 r. w Chicago, Illinois, ujawnia alkaliczne roztwarzanie odpadów materiałów celulozowych gatunków mieszanych tlenem w celu osiągnięcia delignifikacji i usunięcia zanieczyszczeń. Zbliżona technologia została wcześniej ujawniona w patencie USA nr 4 416 727, którego twórcami są Edward F. Elton i Vincent Magnotta. W patencie tym ujawniono sposoby i aparat do alkalicznej obróbki tlenem rozdrobnionego papieru klejonego na mokro kalafonią do zrywania kalafonii w celu odzyskania użytecznych włókien. Wyposażenie zidentyfikowane jako pozycje 32, 36, 38,40 i 54 jest szczególnie odpowiednie do stosowania w praktycznej realizacji etapów niniejszego wynalazku polegających na łagodnym alkalicznym roztwarzaniu tlenem i nadtlenkiem, a następnie gwałtownej dekompresji i myciu.

W patencie USA nr 4 798 651 ujawniono sposób roztwarzania z nagłym spadkiem ciśnienia oraz aparat odpowiedni do stosowania w niniejszym wynalazku. W wspomnianym patencie podczas roztwarzania stosuje się chemikalia przeciwutleniające.

Makulatura jest dobrze znanym surowcem wtórnym, pochodzi z różnych źródeł i występuje w różnych gatunkach. Na przykład makulatura odzyskiwana z biur i przedsiębiorstw handlowych może zawierać papier gazetowy, czasopisma, dokumenty drukowane na drukarkach laserowych i kserokopiarkach, torby, pudełka, itp. Wytwarzanie papieru bibułowego wysokiej jakości z makulatury wymaga usunięcia zanieczyszczeń, takich jak substancje zlepiające, atrament i brud. Do substancji zlepiających należą przede wszystkim lepiszcza organiczne stosowane w przemyśle przetwórstwa papieru, takie jak gorące stopy, lepiszcza wrażliwe na nacisk, pianka styropianowa i lateksy. Do typowych substancji zlepiających należą polimery i kopolimery octanu winylu (PVA), kopolimery etylenu z octanem winylu (EVA), polistyren, styren-butadien, polipropylen, polietylen, poliamid, lateks i inne związki kauczukowe, wosk i podobne. Szczególnie częstym źródłem substancji zlepiających są lepiszcza dodawane do wyrobów papierniczych w celu zwiększenia przyczepności.

Według wynalazku, sposób wytwarzania włókien wysokiej jakości z odpadowych materiałów celulozowych mieszanych gatunków przez sporządzenie zawiesiny masy celulozowej w wodzie, ustalenie pH zawiesiny, roztwarzanie zawiesiny w warniku, zmniejszenie konsystencji zawiesiny masy celulozowej, wyładowanie zawiesiny o zmniejszonej konsystencji ze wspomnianego warnika i oddzielenie ługu warzelnego oraz przemywanie wyładowanej masy wodą, charakteryzuje się tym, że sporządza się zawiesinę o konsystencji co najmniej 10% wag., pH zawiesiny ustala się na wartości 9,5 do 12,0 dodając nadtlenku w ilości 0,5% do 2,5% wag., roztwarzanie zawiesiny masy prowadzi się w czasie co najmniej 30 minut w temperaturze 70°C do 110°C i pod ciśnieniem całkowitym poniżej 9,31-1^3 hPa. Przy cząstkowym ciśnieniu tlenu powyżej 4,76 10³hPa, w łagodnych warunkach alkalicznych odpowiadających pH zawiesiny podczas roztwarzania między 9,5 a 12, konsystencję zmniejsza się do poniżej 8% wag. za pomocą wody utrzymując temperaturę nie niższą niż 70°C, masę celulozową wyładowując w temperaturze poniżej 110°C lecz powyżej 70°C poddaje się gwałtownej dekompresji od ciśnienia wyładowania 4,76-10³ hPa do panującego w odpowietrzanym odbiorniku ciśnienia wyładowania poniżej 1,24-103 hPa, a po oddzieleniu ługu warzelnego masę przemywa się wodą o temperaturze powyżej 70°C i pH powyżej 7, utrzymując temperaturę przemywania masy na poziomie powyżej 70°C. Korzystnie jest, jeśli zawiesinę masy poddaje się wstępnej obróbce przed roztwarzaniem w warunkach pH 8-11 i ogrzewa się do temperatury 40°C --70^oC w czasie co najmniej 10 minut przed dodaniem nadtlenku a roztwarzanie masy prowadzi się w obecności tlenu i nadtlenku, w warunkach ciśnienia całkowitego powyżej 4,83-103 hPa.

Sposobem według wynalazku otrzymuje się wysokiej jakości włókna celulozowe o niskiej liczbie Kappa #. Etapy sposobu według wynalazku mogą być połączone z konwencjonalnymi etapami recyklizacji papieru, takimi jak separacja śmieci (plastyku oraz bielenie, w wyniku czego uzyskuje się odkażone włókna wysokiej jakości, nadające się do wytwarzania wyrobów bibułowych, takich jak papier higieniczny, chusteczki kosmetyczne, ręczniki papierowe i pieluszki.

W zamieszczonym poniżej opisie wszystkie proporcje, łącznie z procentowymi, są wagowe, a proporcje chemiczne są podane w odniesieniu do suchej masy włókien celulozowych po wysuszeniu w suszarce, chyba że podano inaczej. We wszystkich przypadkach, w których podane jest pH masy celulozowej, oznacza to pH początkowe w momencie wytwarzania masy celulozowej, chyba że wskazano inaczej.

Przebieg procesu technologicznego wytwarzania włókien wysokiej jakości z odpadowych materiałów celulozowych mieszanych gatunków sposobem według wynalazku jest przedstawiony schematycznie na fig. 1.

Odpadowe materiały celulozowe różnych gatunków umieszcza się w maszynie 1 do rozcierania na miazgę o wysokiej konsystencji, gdzie są poddawane działaniu NaOH o stężeniu 1% do 5% w temperaturze 40°C do 70°C przez okres 10 do 40 minut. W razie potrzeby można dodać 3% do 10% NaOCl w celu aktywacji zawartej ligniny i uczynienia jej bardziej rozpuszczalną po umieszczeniu w warniku. Po obróbce sodą kaustyczną w maszynie 1 odpady celulozowe poddaje się czyszczeniu oczyszczaczu odśrodkowym 2 do masy o wysokiej konsystencji, 3% do 4% oraz przesiewa się przez zgrubne i drobne sita, odpowiednio 3 i 4. Następnie włókna przemywa się w wysokiej temperaturze na stanowisku 5, nadmiar wody odprowadza się poprzez przepuszczenie włókien między walcami w urządzeniu 11, w impregnatorze 6 zagęszcza się je i poddaje się działaniu NaOH o stężeniu 2% do 10% oraz ogrzewa do temperatury między 20°C a 90°C przez okres od 1 do 10 minut. Włókna z impregnatora 6 doprowadza się do konsystencji masy powyżej 10%, korzystnie 25% do 35%, po czym wprowadza się je do ciśnieniowego wamika śrubowego 7, gdzie są poddawane procesowi łagodnego alkalicznego roztwarzania. Po zakończeniu tego procesu mieszaninę włóknistą przetłacza się poprzez zawór spustowy 8 do zbiornika spustowego 9 i spłuczki masy 10.

Kluczową operacją sposobu według wynalazku jest etap alkalicznego roztwarzania O2 dekompresji z nadtlenkiem wodoru. W tym etapie zawiesinę masy celulozowej mającej konsystencję co najmniej 10%, a korzystnie 25% do 30%, wprowadza się do wamika, takiego jak reaktor rurowy Chemi-Pulper®, produkcji The Black Clawson Co. Korzystnie zawiesinę wprowadza się do wamika za pomocą pompy wyporowej do masy o wysokiej konsystencji, takiej jak pompa Ingersol Rant. Korzystnie układ wamik-dekompresor składa się z dwóch cylindrycznych reaktorów rurowych, takich jak Chemi Pulper®, ustawionych szeregowo i wyposażonych w śrubowe urządzenie zasilające oraz w środki do wprowadzania chemikaliów i pary do każdego reaktora lub doprowadzania masy celulozowej do reaktora rurowego. Wyładowanie masy celulozowej z reaktora rurowego dokonuje się przez nagłą dekompresję masy celulozowej od ciśnienia w warniku do ciśnienia zbliżonego do atmosferycznego. Odpowiednie są kryza lub zawór do redukcji ciśnienia dopasowane wymiarami do wylotu rury reakcyjnej i wielkości zbiornika spustowego. Środek do dekompresji służy do gwałtownego wyładowania obrobionej chemicznie masy celulozowej poprzez różnicę ciśnień 4,14- 1θ3 hPa (60 psi) lub więcej. Różnica ciśnień jest

172 187 różnicą między ciśnieniem w rurach reakcyjnych a ciśnieniem zredukowanym (w zasadzie ciśnieniem atmosferycznym) w zbiorniku spustowym. W celu uniknięcia zatykania zaworu dekompresyjnego lub kryzy masę celulozową korzystnie rozcieńcza się gorącą wodą (to jest powyżej 70°C) do konsystencji poniżej 8%, a korzystnie 5% do 8%. W zbiorniku spustowym masa celulozowa musi być przemyta gorącą wodą (powyżej 70°C), gdzie ma jeszcze temperaturę powyżej 70°C.

Korzystnie przed etapem roztwarzania-dekompresji rozdrobnioną makulaturę poddaje się wstępnej obróbce łagodną sodą kaustyczną (NaOH), ponieważ dzięki temu następuje zwiększenie zawartości ligniny we włóknach i pęcznienie komórek włókien, które stają się bardziej podatne na obróbkę w warniku sposobem według wynalazku. Korzystnie w obróbce wstępnej mieszane gatunki makulatury w postaci rozdrobnionej poddaje się wstępnie działaniu alkaliów i wody oraz rozciera na włóknistą masę celulozową mającą pH powyżej 8, a korzystnie między 9,5 a 11 i konsystencję powyżej 6, a korzystnie między 11% a 13%. Również korzystnie zawiesina wstępnie ogrzewa się do temperatury powyżej 40°C, szczególnie korzystnie 40°C do 70°C. Korzystnie rozdrobnioną masę oczyszcza się wstępnie, na przykład przez usunięcie pyłu i brudu konwencjonalnym urządzeniem, takim jak separator cyklonowy i również korzystnie usuwa się cząstki magnetyczne, na przykład za pomocą pułapki magnetycznej. Zależnie od rodzaju makulatury lub innych materiałów w beli można stosować dodatkowe chemikalia lub warunki do obróbki wstępnej w celu wspomagania zmiękczania i solubilizacji ligniny. Korzystnie, w obróbce wstępnej stosuje się 0,5% do 3% sody kaustycznej w celu ustalenia pH. Korzystnie masę po alkalicznej obróbce wstępnej utrzymuje się przed dostarczeniem do wamika w podwyższonej temperaturze (powyżej 40°C) przez co najmniej 5 minut.

Zawartość ligniny mierzona liczbą Kappa # we włóknach zawartych w odpadowych materiałach celulozowych mieszanych gatunków zależy od rodzaju i pochodzenia odpadowego włókna. Włókna odpadowe otrzymane ze starych pojemników z tektury falistej (OCC), papieru pakowego i podobne mają bardzo wysoką zawartość ligniny (liczba Kappa # > 60%, a typowo powyżej 100). Z drugiej strony, materiał odpadowy z takich źródeł jak zużyte odpady biurowe i papier do faksów ma włókna o niskiej zawartości ligniny (liczba Kappa # < 8, a zwykle 0+4). Te duże różnice charakterystyki ligniny sąjedną z głównych przyczyn trudności w przetwarzaniu w przeszłości w jednej operacji łącznie wszystkich rodzajów odpadowych materiałów celulozowych z wytworzeniem włókien o wysokiej jakości i niskiej liczbie Kappa #.

Sposób według wynalazku pozwala na zmniejszenie zawartości ligniny w odpadach mieszanych, takich jak włókna z OCC lub odpadowy ścier drzewny do stopnia niezbędnego dla wytworzenia wysokiej jakości włókien przy jednoczesnym utrzymaniu integralności (to jest wytrzymałości na rozciąganie lub lepkości) włókien o niskiej zawartości ligniny, takich jak włókna zawarte w odpadowych papierach biurowych. W operacji roztwarzania i dekompresji (spuszczania) wykorzystuje się z korzyścią solubilizowaną ligninę z włókien o wysokiej zawartości ligniny do wspomagania usuwania atramentu i czyszczenia podczas roztwarzania, gwałtownej dekompresji (spuszczania) i mycia na gorąco włókien mieszanych.

Stwierdzono, że przez ostrożną regulację warunków procesów w warniku odnośnie temperatury, ciśnienia i rodzaju oraz ilości chemikaliów delignifikację włókien o wysokiej zawartości ligniny (liczba Kappa # powyżej 20, często powyżej 50) można przeprowadzić bez znaczącej degradacji zawartych w mieszaninie włókien już mających niską zawartość ligniny. W wyniku łagodnej alkalicznej delignifikacji tlenem i nadtlenkiem wodoru lignina rozpuszcza się z utworzeniem alkalicznych związków ligninowych mających właściwości powierzchniowo czynne, a gdy obecne są związki siarki, może się również utworzyć lignosulfonian i/lub tiolignosulfonian sodu, które również działają w ługu reakcyjnymjako środki powierzchniowo czynne. Tworzenie się tych związków powierzchniowo czynnych służy do zwiększenia hydrofilowości zanieczyszczeń w masie celulozowej z makulatury, takich jak brud i atrament i uniknięcie przez to aglomeracji tych cząstek na włóknach i wspomożenia usuwania tych cząstek przez mycie na gorąco oraz do zmiękczenia i separacji zanieczyszczeń hydrofobowych, takich jak lepiszcza i plastiki, a także jednoczesnego zwiększenia zdolności tych cząstek do aglomeracji i przez to tworzenia cząstek większych i dających się łatwiej usuwać na gorąco przez przemycie gorącą

172 187

Ί wodą. Wymycie takich zmiękczonych i zaglomerowanych cząstek zanim ostygną (< 70°C) i ponownie przylgną do włókien jest krytyczny. Zatem woda stosowana do mycia musi być wystarczająco ciepła, aby nie ochłodzić mytej masy poniżej 70°C.

Roztwarzanie odpadowych materiałów celulozowych gatunków mieszanych w łagodnych warunkach alkalicznych odbywa się w warniku (Korzystnie Chemi-Pulper®, produkcji The Black Clawson Company, Sharte-Pandia Divison of Middletown, Ohio). Warnik pracuje przy umiarkowanych ciśnieniach i temperaturach, to jest 70°C do 110°C i przy ciśnieniach całkowitych 9,31-10' hPa (135 psi).

Po poddaniu obróbce sposobem według wynalazku liczba Kappa # mieszaniny celulozowej zmniejsza się co najmniej 50% do liczby Kappa # poniżej 5, a korzystnie od 0 do 2,0, a poziom zanieczyszczeń do poniżej 500 ppm brudnej powierzchni po myciu.

W sposobie według wynalazku poddaną wstępnej obróbce mieszaninę włókien o wysokiej i niskiej liczbie Kappa # poddaje się procesowi łagodnego alkalicznego roztwarzania w warniku ciśnieniowym 7 w celu roztworzenia i solubilizacji ligniny.

Łagodne alkaliczne roztwarzanie wymaga stosowania nadtlenku wodoru, początkowego pH powyżej 9,5, a korzystnie pH do 10 do 11,5 (pH zarówno początkowe jak i końcowe) oraz ciśnienia cząstkowego O2 powyżej 4,48· 10³ hPa (65 psi), a korzystnie od 5,52-10³ hPa do 6,89-10³hPa (od 80 psi do 100 psi) oraz stężenia H2O2 od 0,5% do 2,5%. Konsystencja powinna wynosić powyżej 10%, a korzystnie około 15%.

Czas przebywania masy włóknistej w warniku wynosi co najmniej 30 minut, temperatura co najmniej 70°C, a ciśnienie całkowite 9,31 · 10³ hPa (135 psi), a korzystnie od 4,76-103 hPa (70 psi) do 8,27-103 hPa (120 psi). Jeśli wymagane jest dalsze zmniejszenie liczby Kappa #, można prowadzić drugie łagodne roztwarzanie alkaliczne szeregowo z pierwszym. W drugim roztwarzaniu stosuje się co najmniej 8% NaOH i korzystnie od 0,05% do 0,2% Mg SO4 przez okres roztwarzania co najmniej 20 minut i w temperaturze od 70°C do 110°C, akceptowalne ciśnienie cząsteczkowe O2 wynosi co najmniej 4,48-103 ^a (65 psi) do 8,27 · 103 hPa (120 psi) oraz stężenie H2 O2 od 0,5% do 2%. Jeśli stosuje się drugą rurę do roztwarzania, warunki łagodnego alkalicznego roztwarzania w obu warnikach mogą się różnić, na przykład tlen może być wstrzykiwany do jednego albo obu warników.

Po zakończeniu łagodnego alkalicznego roztwarzania O2 i H2O2 masę włóknistą przetłacza się gwałtownie poprzez różnicę ciśnień od ciśnienia warnika wynoszącego co najmniej 4,74-103 hPa (70 psi), ale poniżej 8,27- 1θ3 hPa (135 psi) przy temperaturze poniżej 110°C, ale powyżej 70°C i korzystnie przy konsystencji masy poniżej 8% do zbiornika spustowego 9. Wyższa temperatura, około 110°C, jest wymagana dla zapobiegania odparowywaniu rzutowemu i związanej z tym degradacji masy podczas spuszczania. Zgodnie z tym temperatura nie powinna znacznie przewyższać (to jest >10°C) temperatury wrzenia wody pod ciśnieniem panującym w zbiorniku spustowym. Dekompresja ta może być dokonana przez wyładowanie włókna poprzez zawór 8 mający po jednej stronie ciśnienie wamika 7 i ciśnienie zbiornika spustowego 9, będące zasadniczo ciśnieniem atmosferycznym 1,24-10³ hPa (18 psi) po drugiej stronie zaworu 8. W celu uzyskania pożądanej konsystencji poniżej 8% masy celulozowej dodaje się wodę dostatecznie gorącą, aby nie ochłodzić zawiesiny masy poniżej temperatury około 70°C, korzystnie wodę otrzymaną przeciwprądowo z etapu mycia w dalszej od wamika 7 sekwencji procesu. Włókno wyładowuje się do odpowietrzanego zbiornika spustowego 9, podczas gdy warnik 7 jest ciągle pod podwyższonym ciśnieniem.

W etapie dekompresji do zbiornika spustowego 9 jest odprowadzany praktycznie cały atrament, popiół i zanieczyszczenia z mieszaniny makulatury, składniki te są odseparowane od włókna przy pomocy alkalicznych ligninowych środków powierzchniowo czynnych oraz turbulencji gwałtownej dekompresji. Po wejściu do zbiornika spustowego 9 włókno jest natychmiast przenoszone do płuczki masy 10 w celu wymycia zanieczyszczeń i despergowanych chemikaliów. Natychmiastowe przeniesienie oznacza przeniesienie roztworzonej i przetłoczonej masy zanim temperatura masy spadnie poniżej 70°C, zaś korzystnie masa ma temperaturę powyżej 75°C, ale poniżej 110°C. Woda do przemywania powinna mieć temperaturę powyżej 70°C, aby nie ochłodziła masy do temperatury poniżej 70°C i nie wytrąciła zanieczyszczeń znanych jako substancje zlepiające z powrotem na włókna. Dla uniknięcia strącania zanieczyszczeń, woda przemywająca powinna mieć pH powyżej 7. Włókna przemyte gorącą wodą korzystnie poddaje się następnie zgrubnej i drobnej flotacji przesiewowej do wysokiej konsystencji (2-4%), czyszczeniu odśrodkowemu i bieleniu.

Bielenie roztworzonych, poddanych dekompresji i przemytych włókien można prowadzić stosując konwencjonalne wyposażenie papiernicze. Stwierdzono, że wysoce satysfakcjonująca sekwencja bielenia składa się z kolejnych obróbek włókna CI2, NaOH i albo NaOCl albo H2O2. Może być pożądane buforowanie ostatniego roztworu bielącego alkaliami w celu zapobiegania niepożądanej utraty lepkości włókien związanych z nadmierną kwasowością. Czyszczenie korzystnie przeprowadza się przez flotację przy niskiej konsystencji (0,5-1%), usuwając włókna przez flotację pianową, a następnie oczyszczając odśrodkowo. Korzystnie włókna poddaje się następnie myciu końcowemu i zagęszcza do żądanej konsystencji w celu ostatecznego przetworzenia na bibułowe wyroby papierowe lub inne wymagające włókien wysokiej jakości.

Unikalne połączenie łagodnego alkalicznego roztwarzania O2 i H2 O2 pod podwyższonym ciśnieniem, a następnie dekompresji z myciem na gorąco pozwala uzyskać:

a. delignifikację włókien o wysokiej liczbie Kappa #

b. separację, rozpuszczenie i modyfikację zanieczyszczeń za pomocą środków powierzchniowo czynnych na bazie ligniny w celu umożliwienia usunięcia zanieczyszczeń w następnych operacjach

c. masę o włóknach o niskiej liczbie Kappa # bez znacznej degradacji.

W tabeli 1 zestawiono rodzaje gatunków makulatury w typowej beli odpadowych materiałów celulozowych, które mogą być łatwo przetwarzane sposobem według wynalazku. Zestawiono gatunki makulatury często występujące w beli makulatury mieszanej z opisem zawartości włókien każdego gatunku przy użyciu liczby Kappa #. Odpadowe włókna celulozowe mieszanego pochodzenia uzyskuje się zwykle w postaci beli. Stosowane tu określenie odpadowe materiały celulozowe mieszanych gatunków oznacza mieszaninę włókien celulozowych o różnej jakości zawartych w materiałach odpadowych, przy czym co najmniej 80% makulatury stanowią specyficzne gatunki makulatury wymienione w tabeli 1, posiadające liczbę Kappa # dla reprezentatywnych odpadowych materiałów celulozowych mieszanego gatunku powyżej 5 i poniżej 80, a często w zakresie 13 do 25 oraz liczbę zanieczyszczeń oznaczoną opisaną poniżej metodą Scott Optomax V powyżej 800 części na milion (ppm). Standardowy gatunek dostępny obecnie w USA nosi nazwę Papier mieszany i jest zdefiniowany przez Paper Stock Institute w Scrap Specifikation Circular 1990 Guidelines for Paper Stock: PS-90 Export Transactions. Ten gatunek handlowy znany jako Papier mieszany spełnia stosowaną tu definicję materiałów celulozowych mieszanych gatunków. Mieszanina ma włókna o liczbie Kappa # powyżej 50 i włókna mające liczbę Kappa # poniżej 5. Ostatnie zmiany dotyczące pojemników z tektury falistej (OCC) spowodowały, że część środkowa lub falista zawiera mieszaninę recyklizowanych włókien, z których niektóre mają liczbę Kappa # poniżej 50, zaś warstwy zewnętrzne są zwykle wykonane z wytrzymałych włókien o liczbie Kappa # zwykle powyżej 100. Zatem jest obecnie możliwe, aby pojemniki z tektury falistej (OCC) zawierały mieszaninę włókien, która mieści się w definicji materiałów celulozowych gatunków mieszanych, a zatem w zakresie wynalazku.

Tabela 1

Gatunek makulatury	Zakres liczby Kapa#
1	2
Pojemniki z tektury falistej	60 do 130
Papier gazetowy	50 do 140
Papier mieszany	Odo 80
Wydruki komputerowe	Odo 25
Papier książkowy powlekany	Odo 15
Zużyty papier pakowy	30 do 50

172 187 cd tabeli 1

1	2
Blankiety publikacji	40 do 80
Sortowane książki kolorowe	Odo 15
Sortowane książki białe	Odo 15
Karty tabulacyjne Manila	40 do 70

Zwinięty w belę materiał rozdrabnia się i przetwarza na masę włóknistą za pomocą znanych środków do stosowania w niniejszym wynalazku. Na przykład, rozdrobnioną makulaturę mieszaną można przygotować do użytku w warniku 7 przez dostarczenie suchej, rozdrobnionej makulatury do maszyny 1 do rozdrobnienia na miazgę. Rozdrabnianie korzystnie przeprowadza się w sposób następujący: rozerwane bele papieru przeprowadza się przez pułapkę do metali do pary ustawionych kolejno rozdrabniaczy. Z rozdrabniaczy są one wydmuchiwane powietrzem do separatora cyklonowego, gdzie usuwany jest pył. Z separatora cyklonowego włókna dobrze rozdrobnione są przenoszone na taśmie poprzez drugą pułapkę magnetyczną do wamika wstępnego zawierającego od 1% do 5% NaOH i utrzymywane w temperaturze 20°C do 95°C przez okres 2 do 10 min. Włókna poddane wstępnej obróbce sodą kaustyczną doprowadzane do konsystencji masy celulozowej powyżej 10%, a korzystnie 15% do 40% (konsystencja masy celulozowej jest obliczana w stosunku do masy włókien wysuszonych na powietrzu) są gotowe do wprowadzenia do ciśnieniowego wamika śrubowego 7.

Sposób według wynalazku jest zilustrowany w poniższych przykładach. W przykładach zastosowano włókna odpadowe, otrzymane z beli odpadowych materiałów celulozowych gatunków mieszanych, zebranych z biur handlowych i podobnych źródeł. Włókna odpadowe składały się głównie z 5% ścieru drzewnego (Kappa# 55), 5% czasopism (Kappa# 50) i 90% makulatury mieszanej, zawierającej włókna wysokiej jakości (wysoka zawartość ligniny), takiej jak odpadowy papier z drukarek laserowych, kserokopiarek i faksów.

Przykład I.

Właściwości fizyczne próbki włókien odpadowych otrzymanych z tej beli, po rozdrobnieniu, myciu i suszeniu w suszarce były następujące:

a. bczba Kappa #	5,2
b. lepkość (Pa)	11-10*2 (11 cps)
c. jasność (ISO)	68-70
d. gramatura (g/m )	59,7
e. chudość masy (cm /s)	499 10*2 (499 csf)
f. samozry w (m)	3622
g. współczynnik wytrzymałości na rozdarcie TAPPI	92
h. wytrzymałość na przepuklenie (kG/m²)	2,43
i. objętość właściwa (m /g)	1,74
j. zanieczyszczenie (Scott Optomax V)	1517 ppm

Właściwości fizyczne oznaczono w sposób opisany w standarcie TAPPI t-220 m z wyjątkiem jasności, którą oznaczono zgodnie z normą jasności ISO (TAPPI) t-218.

Masę 100 g wysuszonych w suszarce włókien otrzymanych z beli odpadowych materiałów gatunków mieszanych, mających właściwości opisane powyżej, rozwłókniono wodą w warniku wodnym, przesiano przez płaskie sito o średnicy oczek 0,2 mm (0,008”) i wprowadzono do reaktora ciśnieniowego (produkcji Chemineer of Dayton, Chicago). Pojemność reaktora wynosiła 19,5 litra (5 galonów) i był on wyposażony w płaszcz izolacyjny, do którego dostarczano parę pod wysokim ciśnieniem jako środek grzewczy. W zdejmowalnej części górnej umieszczony był wał mieszadła, posiadający na końcu wirnik o średnicy 228,6 mm (9”) i łopatkę mieszadła 0 długości 101,6 mm (4”), około 76,2 mm (3”) powyżej wirnika. Wspomniany wał mieszadła był z kolei połączony ze sterowanym urządzeniem napędowym. Ponadto, do rozdrobnionej masy dodano 2% sody kaustycznej (NaOH) i 1% nadtlenku (w przeliczeniu na ciężar masy po wysuszeniu w suszarce), uzyskując mieszaninę o konsystencji 12%. Następnie ciśnienie w reaktorze zwiększono do 6,89-10³ hPa (100 psi) za pomocą O2, temperaturę zwiększono do 90°C 1 mieszano przy 75 obr./min przez okres 30 minut.

W etapie tym, wewnątrz reaktora w łagodnych warunkach alkalicznych zachodziła delignifikacja różnych frakcji włókien odpadowych, w której włókna o wysokiej liczbie Kappa # zużywały do dalszej delignifikacji praktycznie wszystkie chemikalia, wydzielając solubilizowane alkaliczne ligninowe środki powierzchniowo czynne.

Na końcu 30-minutowego okresu warzenia dodawano gorącą wodę w celu rozcieńczenia masy do konsystencji około 6%, najbardziej odpowiedniej do spuszczania (gwałtownej dekompresji). Ponieważ instalacja pilotowa nie posiadała możliwości wstrzyknięcia wody do reaktora będącego pod ciśnieniem, odcięto ciśnienie O2 i zmniejszono ciśnienie w reaktorze przez wypuszczenie poprzez zawór nadmiarowy umieszczony również w pokrywie reaktora poniżej wchodzącej gorącej wody o temperaturze 78°C (172°F). Przed otwarciem zaworu spustowego umieszczonego na dole reaktora w celu rozpoczęcia gwałtownej dekompresji, reaktor ponownie doprężono za pomocą sprężonego powietrza do 5,52-10³ hPa (80 psi) do ciśnienia atmosferycznego w odpowietrzanym zbiorniku spustowym.

Gwałtowna dekompresja masy odbywa się z dużą prędkością i turbulencją. Następnie zawór spustowy zamyka się przed wyładowaniem całej masy, tak że część niespuszczonej masy może być zatrzymana dla porównania. Reaktor odpowietrzono, otwarto i niespuszczoną masę usunięto dla porównania z masą w zbiorniku spustowym. Zbiornik spustowy znajduje się pod ciśnieniem atmosferycznym z górną pokrywą odryglowaną, tak że ciecz zawierająca wodę, ligninę i zanieczyszczenia wypływa dnem zbiornika poprzez duży otwór mający średnicę około 101,6 mm (4”).

Jeszcze gorące próbki masy spuszczonej i niespuszczonej myto oddzielnie gorącą wodą, powyżej 78°C (170°F) oraz poddawano procesom bielenia, mycia i flotacji w sposób następujący: masę przemywano drugi raz gorącą wodą, oczyszczano w etapie flotacji stosując środek pomocniczy do flotacji (Berocell 204, niejonowy środek powierzchniowo czynny) przy konsystencji 1% i w temperaturze 35°C (95°F) przez 4 minuty, następnie bielono przy konsystencji 10% przez 180 minut w temperaturze 82,2°C (180°F) za pomocą 1 % CIO2, po czym znów oczyszczano w identycznym etapie flotacji jak poprzednio. Wyniki przedstawiono w tabeli 2. Zanieczyszczenia oznaczano metodą Scott Optomax V (opracowaną przez Scott Paper Company) opisaną poniżej.

Metoda Scott Optomax V.

Metoda Scott Optomax V wykonywania pomiarów polega na umieszczeniu próbki (zwykle arkusze 3 g) na stole do próbek, zmierzeniu 5 obszarów lub pól (pole zwykle około 18 cm²) na każdej stronie próbki i oznaczeniu liczby cząstek oraz łącznej powierzchni zajmowanej przez te cząstki dla każdej z pól za pomocą analizatora Optomax V Image z firmy Optomax, 169 Terrace Hall, Burlington, Ma 01803.

Na pięciu takich arkuszach odmierzano łącznie 50 pól. Zwykle pola odmierzano na górze, na dole, po stronie lewej i prawej oraz w środku każdego arkusza.

Menu konfiguracyjne dla programu Optomax przedstawiono w tabeli 2.

W pomiarach stosowano światło odbite.

Wyniki przykładu I.

Jasność i lepkość są podobne dla masy spuszczanej i niespuszczanej po etapach flotacji (F), bielenia ditlenkiem chloru (D) i flotacji (FDF). Zaobserwowano natomiast znaczne zmniejszenie zawartości zanieczyszczeń i substancji zlepiających w masie spuszczanej, co wynika z danych przedstawionych w tabeli 3.

172 187

Tabela 2

Tytuł menu	Ustawienie
Wejście video	Kamera 1
Tryb video	Rzeczywisty
Korekcja koloru	Dynamiczna
Wypełnienie	Wyłączone
Drukarka	Wyłączona
Tryb wyświetlania	Liczba cech
Tryb pomiaru	Pole
Tryb inicjacji	Pojedyncza
Tryb detektora	A
Ustawienie detektora A	Bezpośrednie 180
Tytuł kalibracji	Zanieczyszczenie 1
Współczynnik kalibracji	0,153508
Jednostki kalibracji	MM/PIXEL
Rodzaj okienka	Prostokątne

Tabela 3

Próbka masy	Jednostki SI (ameryk.)	Bez spuszczania	Ze spuszcza- niem	Kontrola
1	2	3	4	5
Właściwości włókna CSF skorygowane (cc)*	(csf)	(415)	(441)	(528)
Kajaani F1**	mm	0,86	0,95	1,11
Gruboziamistość	mg/100M	17,5	13,4	11,6
Wytrzymałość arkusza Gramatura	g/m²	58,1	58,2	58,7
Samozryw	m	3659	4136	3622
Współczynnik wytrzymałości na rozdarcie TAPPI		63,68	64,15	92
Wytrzymałość na przepuklenie	Pa	114659,8	113763,5	110316,2
	(psi)	(16,63)	(16,50)	(16)
Współczynnik wytrzymałości na przepuklenie		20,12	19,93	19
Właściwości arkusza Objętość arkusza	□ cm /g	1,56	1,66	1,74
TWA	g/g	2,57	2,50	-
Jasność Po F*£)**	ISO	84,0	84,2
PoFDF		84,7	84,8	-

J . -	2	3	4	5
Lepkość	Pas	703,26	661,89	758,42
	(cps)	(10,2)	(9,6)	(11,0)
Zanieczyszczenia na początku	ppm	-	-	1517
Zanieczyszczenia po etapach FDF Ilość łączna/m	^j.w. ' ^j.^w.	731,74	395,6
Zanieczyszczenia pola	j.w.	111,96	31,2	-
Zanieczyszczenia pola, TAPPI	j.w.	106,26	29,4	-
Substancje zlepiające po etapach FDF Liczba łączna/m	pp^m	395,56	237,34
Zanieczyszczenia pola	j.w.	32,62	27,03	-
Zanieczyszczenia pola, TAPPI	j.w.	29,74	24,64	-
Liczba Kappa # Na początku				5,2
Po łagodnym roztwarzaniu		nie obser.	nie obser.

Objaśnienia:

* - chudość masy według nomi kanadyjskich ** - długość włókien w milimetrach *** - etap flotacji **** - etap bielenia ditlenkiem chloru.

Przykład II. Właściwości fizyczne próbki włókien odpadowych otrzymywanych z tej samej beli co w przykładzie I po rozdrobnieniu, myciu i suszeniu w suszarce były następujące:

a. liczba Kappa #	14,2
b. jasność (ISO)	48,2
7 c. wytrzymałość arkusza (g/m )	58,6
d. chudość masy (csf)	463
e. samozryw (m)	4175
f. współczynnik wytrzymałości na rozdarcie TAPPI	126,28
g. wytrzymałość na przepuklenie (kG/m )	2,92
h. objętość właściwa (m /g)	1,97
i. zanieczyszczenia (Scott Optomax V)	8198

Właściwości fizyczne oznaczono jak opisano w standarcie TAPPI t-220 m z wyjątkiem jasności, którą oznaczono zgodnie z normąjasności ISO (TAPPI) t-218 m oraz zanieczyszczenia, które oznaczono metodą Scott Optomax V.

Przykład II przeprowadzono w tych samych warunkach jak przykład I poza tym, że czas roztwarzania zwiększono do 45 minut, a etap bielenia składał się z sekwencji bielenia chlorem (1,2% Cl₂), ekstrakcji (0,63% NaOH) i bielenia podchlorynem (0,55% NaOCl).

Wyniki podano w tabeli 4.

m 187

Tabela 4

Próbka masy	Jednostki SI (ameryk.)	Bez spuszczania	Ze spuszczaniem	Kontrola
Właściwości włókna CSF skorygowane (cc)*	(csf)	(319)	(307)	(436)
Kajaani F1**	mm²	1,19	1,21	1,29
Wytrzymałość arkusza Gramatura	g/m²	59,4	60,9	58,6
Samozryw	m	4098	3833	4175
Współczynnik wytrzymałości na rozdarcie TAPPI		116,16	124,8	125,38
Wytrzymałość na przepuklenie	Pa	164646,8	162923,2	137067,8
	(psi)	(23,88)	(23,63)	(19,88)
Współczynnik wytrzymałości na przepuklinę		28,28	27,27	23,85
Właściwości arkusza Objętość arkusza	i cm /g	1,73	1,67	1,97
TWA	g/g	3,37	3,11	3,29
Jasność Po J7*J^**	ISO	55,9	56,5
PoFDF		83,5	83,4	-
Zanieczyszczenia na początku Ilość łączna/m	ppm ^j.^w.			66,053.95
Zanieczyszczenia pola	^j.^w.	-	-	8,198.06
Zanieczyszczenia pola, TAPPI	j.w.	-	-	7,846.76
Zanieczyszczenia po etapach (EOP) CEH (F) Ilość łączna/m	pp^m ^j.^w.	756,51	909,8	66,053.95
Zanieczyszczenia pola	j.w.	94,03	92,3	8,198.06
Zanieczyszczenia pola,TAPPI	j.w.	89,1	87,62	7,846.76
Substancje zlepiające po etapach CEH (F)	ppm		w miesz.	początk.
Liczba łączna/m	j.w.	771,4	593,3	7,240.0
Zanieczyszczenia pola	^j.w.	54,53	34,96	309,0
Zanieczyszczenia pola, TAPPI	j.w.	44,74	27,96	156,6
Liczba Kappa # Na początku
Po łagodnym roztwarzaniu		6,2	6,2	14,2

Objaśnienia:

* - chudość masy według norm kanadyjskich ** - długość włókien w milimetrach *** - etap flotacji **** - etap bielenia ditlenkiem chloru

CEH - sekwencja bielenia chlorem, sodą kaustyczną i podchlorynem.

172 187

Wykaz oznaczeń

1. maszyna do obróbki

2. oczyszczacz odśrodkowy

3. sito zgrubne

4. sito drobne

5. stanowisko do przemywania

6. impregnator

7. warnik śrubowy

8. zawór spustowy

9. zbiornik spustowy

10. spłuczka masy

11. urządzenie z walcami.

FIG. I

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 4,00 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób wytwarzania włókien wysokiej jakości z odpadowych materiałów celulozowych mieszanych gatunków przez sporządzenie zawiesiny masy celulozowej w wodzie, ustalenie pH zawiesiny, roztwarzanie zawiesiny w warniku, zmniejszenie konsystencji zawiesiny masy celulozowej, wyładowanie zawiesiny o zmniejszonej konsystencji ze wspomnianego warnika i oddzielenie ługu warzelnego oraz przemywanie wyładowanej masy wodą, znamienny tym, że sporządza się zawiesinę o konsystencji co najmniej 10%c wag., pH zawiesiny ustala się na wartości 9,5 do 12,0 dodając nadtlenku w ilości 0,5% do 2,5% wag., roztwarzanie zawiesiny masy prowadzi się w czasie co najmniej 30 minut w temperaturze 70°C do 110°C i pod ciśnieniem całkowitym poniżej 9,3110³ hPa, przy cząstkowym ciśnieniu tlenu powyżej 4,76-10³ hPa, w łagodnych warunkach alkalicznych odpowiadających pH zawiesiny podczas roztwarzania między 9,5 a 12, konsystencję zmniejsza się do poniżej 8% wag. za pomocą wody utrzymując temperaturę nie niższą niż 70°C, masę celulozową wyładowując w temperaturze poniżej 110°C lecz powyżej 70°C poddaje się gwałtownej dekompresji od ciśnienia wyładowania 4,76-103 hPa do panującego w odpowietrzanym odbiorniku ciśnienia wyładowania poniżej 1,24-103 hPa, a po oddzieleniu ługu warzelnego masę przemywa się wodą o temperaturze powyżej 70°C i pH powyżej 7, utrzymując temperaturę przemywania masy na poziomie powyżej 70°C.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiesinę masy poddaje się wstępnej obróbce przed roztwarzaniem w warunkach pH 8 + 11 i ogrzewa się do temperatury 40°C ·+ 70°C w czasie co najmniej 10 minut przed dodaniem nadtlenku.

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że roztwarzanie masy prowadzi się w obecności tlenku i nadtlenku, w warunkach ciśnienia całkowitego powyżej 4,83-103 hPa.