RU2530386C2 - Способ и химическая композиция для повышения эффективности получения механической волокнистой массы - Google Patents

Способ и химическая композиция для повышения эффективности получения механической волокнистой массы Download PDF

Info

Publication number
RU2530386C2
RU2530386C2 RU2011135609/12A RU2011135609A RU2530386C2 RU 2530386 C2 RU2530386 C2 RU 2530386C2 RU 2011135609/12 A RU2011135609/12 A RU 2011135609/12A RU 2011135609 A RU2011135609 A RU 2011135609A RU 2530386 C2 RU2530386 C2 RU 2530386C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pulp
composition
bleaching
magnesium hydroxide
hydrosulfite
Prior art date
Application number
RU2011135609/12A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2011135609A (ru
Inventor
Прасад ДУГГИРАЛА
Сергей М. ШЕВЧЕНКО
Original Assignee
Налко Компани
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Налко Компани filed Critical Налко Компани
Publication of RU2011135609A publication Critical patent/RU2011135609A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2530386C2 publication Critical patent/RU2530386C2/ru

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/14—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C1/00—Pretreatment of the finely-divided materials before digesting
    • D21C1/06—Pretreatment of the finely-divided materials before digesting with alkaline reacting compounds
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21B—FIBROUS RAW MATERIALS OR THEIR MECHANICAL TREATMENT
    • D21B1/00—Fibrous raw materials or their mechanical treatment
    • D21B1/02—Pretreatment of the raw materials by chemical or physical means
    • D21B1/021—Pretreatment of the raw materials by chemical or physical means by chemical means
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21B—FIBROUS RAW MATERIALS OR THEIR MECHANICAL TREATMENT
    • D21B1/00—Fibrous raw materials or their mechanical treatment
    • D21B1/04—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/63—Inorganic compounds
    • D21H17/64—Alkaline compounds
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/06—Paper forming aids
    • D21H21/10—Retention agents or drainage improvers
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/14—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
    • D21H21/32—Bleaching agents
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C9/00—After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
    • D21C9/10—Bleaching ; Apparatus therefor
    • D21C9/1026—Other features in bleaching processes
    • D21C9/1042—Use of chelating agents
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C9/00—After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
    • D21C9/10—Bleaching ; Apparatus therefor
    • D21C9/16—Bleaching ; Apparatus therefor with per compounds
    • D21C9/163—Bleaching ; Apparatus therefor with per compounds with peroxides

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Paper (AREA)

Abstract

Согласно изобретению предложены композиция и способ, которые улучшают процесс механического получения волокнистой массы из исходных материалов. Композиция вводится в процесс получения бумаги не позднее завершения стадии механического получения волокнистой массы из древесной щепы. Композиция содержит: основание, выбранное из гидроксида магния или гидроксида магния в комбинации с гидроксидом натрия, восстановительный реагент, выбранный из группы, включающей водоростворимые гидросульфиты, дитиониты, сульфиты, бисульфиты, метабисульфиты, борогидриды и их любую комбинацию, и хелатообразующий агент, представляющий собой соль аминокарбоновой кислоты. Способ усовершенствования процесса механического получения волокнистой массы включает добавление композиции к целлюлозному сырью до завершения процесса механического получения волокнистой массы с последующим отбеливанием указанной волокнистой массы с помощью пероксида водорода или гидросульфита натрия. Обеспечивается снижение энергозатрат, повышение эффективности следующих далее процессов отбеливания. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 18 табл.

Description

Изобретение относится к улучшению качества волокна и повышению эффективности процесса при получении волокнистой массы механическим способом. Более конкретно, изобретение относится к применению конкретных химических композиций, таких как комбинации восстановительного реагента и хелатообразующего агента в щелочной среде для повышения эффективности процесса и белизны бумажного изделия, изготовленного из целлюлозного сырья, полученного в ходе такого процесса. Изобретение имеет существенное значение для уменьшения садкости (скорости обезвоживания) целлюлозной массы, обеспечения экономии энергии и химических реагентов и увеличения степени белизны бумажных изделий.
Механическое получение волокнистой массы является общепринятым способом производства волокнистой массы. Одно из преимуществ механического получения волокнистой массы перед другими способами получения состоит в том, что этот способ не приводит к значительной потере массы. К сожалению, технологические операции при механическом получении волокнистой массы очень энергоемкие и склонны приводить к получению волокнистой массы с низкой прочностью. Иногда применяют химическую обработку, такую как обработка щелочью, для повышения прочности и экономии энергии за счет снижения белизны. В настоящее время при получении волокнистой массы механическим способом применяют несколько технологий производства продуктов, таких как каменная древесная масса (КДМ), прессовая древесная масса (ПДМ), рафинерная механическая масса (РММ), прессовая РММ (ПРММ), термо-РММ (ТРММ) и термомеханическая масса (ТММ).
Одним из известных в настоящее время способов уменьшения потребления энергии, необходимой для механического получения волокнистой массы, считается обработка щелочью, которая приводит к снижению скорости обезвоживания волокнистой массы. Этот распространенный известный в данной области техники способ снижения скорости обезвоживания волокнистой массы заключается в добавлении щелочи к древесной щепе во время процесса получения волокнистой массы механическим способом. К сожалению, добавление щелочи к древесной щепе также вызывает снижение степени белизны получаемой бумаги. Чтобы компенсировать такое снижение степени белизны, в процессе производства бумаги на стадии отбеливания следует добавлять дополнительное количество отбеливающего вещества, что приводит к уменьшению или сводит к нулю любое снижение общих затрат.
В результате производители бумаги вынуждены идти на нежелательные компромиссы. Они должны либо выбрать снижение энергозатрат, но допустить потерю белизны бумаги, либо они должны применять дополнительное количество отбеливающего вещества и жертвовать снижением себестоимости. Таким образом, существует выраженная потребность в создании технологии, которая обеспечивала бы экономию энергии, не ухудшая оптические свойства бумаги, изготовленной из такой волокнистой массы.
Краткое описание изобретения
По меньшей мере один вариант реализации изобретения относится к композиции и способу ее применения. Предложенная композиция улучшает процесс изготовления бумаги. Композиция содержит основание, небольшое количество сильного восстановительного реагента и хелатообразующий агент. Композицию вводят в процесс изготовления бумаги перед механическим получением волокнистой массы из древесной щепы или во время получения. Композиция обеспечивает снижение потребления энергии при производстве волокнистой массы, но не вызывает общего снижения степени белизны бумаги, изготовленной из бумажной массы, по сравнению с бумагой, полученной аналогичным образом из аналогичной бумажной массы, которая не содержала композиции, добавленной к древесной щепе. Композиция может представлять собой водный раствор или суспензию, которую можно применять на любой стадии процесса механического получения волокнистой массы, перед размолом или во время него, например при операции по промыванию древесной щепы, при вымачивании щепы, может быть нанесена распылением на щепу и может быть добавлена непосредственно в рафинер.
По меньшей мере один вариант реализации изобретения относится к композиции, в которой основание выбрано из перечня, состоящего из: гидроксида щелочного или щелочноземельного металла, такого как гидроксид натрия, гидроксида магния и любой их комбинации. Одна из предпочтительных композиций может вызывать более эффективное отбеливание полученной волокнистой массы перекисью или гидросульфитом, в том числе, но не ограничиваясь этим, путем обработки гидроксидом магния. Обработка древесной щепы перед или во время механического получения волокнистой массы с применением малых количеств гидроксида магния активирует волокнистую массу к последующему отбеливанию, в частности отбеливанию перекисью.
По меньшей мере один вариант реализации изобретения относится к композиции, в которой восстановительный реагент выбран из перечня, состоящего из: водорастворимых гидросульфитов (дитионитов), сульфитов, бисульфитов, метабисульфитов, формидинсульфиновой кислоты, солей формидинсульфиновой кислоты, боргидридов, фосфинов, третичных солей фосфония; более конкретно, гидросульфитов щелочных или щелочноземельных металлов, боргидридов, гидросульфита натрия, боргидрида натрия и любой их комбинации. Хелатообразующий агент может представлять собой хелатирующий агент для связывания ионов переходного металла, выбранный из перечня, состоящего из: органических гидроксикислот, аминофосфонатов, аминофосфатов, аминокарбоксилатов; более конкретно, солей диэтилентриаминпентауксусной кислоты (ДТТК), солей этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТК), солей диэтилентриаминпента(метиленфосфоновой) кислоты (ДТМФК) и любых их комбинаций.
Подробное описание изобретения
Нижеследующие определения приведены для разъяснения смысла терминов, применяемых в настоящей заявке, в частности для толкования пунктов формулы изобретения. Компоновка определений предназначена только для удобства и не предполагает ограничения какого-либо из определений какой-либо конкретной категорией.
"CSF" обозначает садкость (скорость обезвоживания) волокнистой массы согласно канадскому стандарту, описанному в способах и стандартах Технической Ассоциации целлюлозно-бумажной промышленности США (TAPPI), и измеряется в миллиметрах.
"Садкость (скорость обезвоживания) волокнистой массы" означает меру скорости, с которой может быть осушена суспензия волокнистой массы, и обычно измеряется с применением метода измерения скорости обезвоживания волокнистой массы (канадский стандарт), описанного в способах и стандартах Технической Ассоциации целлюлозно-бумажной промышленности США (TAPPI). Скорость обезвоживания волокнистой массы может изменяться в результате как химических, так и физических изменений в волокнистой массе.
"Механическое получение волокнистой массы" означает физическое изменение в результате превращения балансовой древесины и щепы в волокнистую массу с применением механической энергии.
"Химико-механическое получение волокнистой массы" означает слабое химическое изменение, происходящее в процессе измельчения древесины или размола щепы. Химико-механическое получение волокнистой массы обычно улучшает прочность бумаги или облегчает производство бумаги.
"Рафинерная древесная масса" означает механическую волокнистую массу, полученную с применением измельчителя и прошедшую обработку путем растирания, скобления, дробления, истирания или разрезания в машине для размола древесной массы, называемой рафинером.
"Рафинерная механическая волокнистая масса" означает волокнистую массу, полученную при обработке необработанной древесной щепы в механических рафинерах, работающих при атмосферном давлении.
"Рафинер" означает машину для механической обработки волокон на целлюлозно-бумажных фабриках при необходимости растирания, скобления, дробления, истирания или разрезания с целью обработки или придания определенных свойств готовой суспензии волокнистой массы и листовому полотну, получаемому на бумагоделательной машине.
"Небольшое количество" означает концентрацию добавки, добавленной к суспензии бумажной массы, недостаточную для инициирования каких-либо значительных химических изменений в волокнистой массе, обычно связанных с химико-механическим получением волокнистой массы.
Было известно, что при изменении скорости обезвоживания волокнистой массы, обычно вызванном обработкой щелочью, можно уменьшить энергию, необходимую в процессе получения волокнистой массы (см., например, опубликованную заявку на патент США 2008/0105392). Согласно по меньшей мере одному варианту реализации изобретения очень малые количества химических реагентов добавляют к древесной щепе, что приводит к низким энергозатратам при механическом получении волокнистой массы из древесной щепы. Низкие энергозатраты являются результатом синергической комбинации химических реагентов, которая как понижает скорость обезвоживания волокнистой массы, так и повышает степень белизны волокнистой массы. Как правило, уменьшение скорости обезвоживания волокнистой массы происходит в результате изменений физических свойств волокнистой массы, таких как набухание волокон. Такое набухание могут вызывать щелочные среды. Однако поскольку щелочные среды также увеличивают окисление и вызывают ионизацию фенольной группы лигнина, который всегда присутствует в (механической) целлюлозе с высоким содержанием альфа-целлюлозы, это вызывает пожелтение получаемой бумаги. В результате либо бумага имеет более низкую степень белизны, либо следует применять больше отбеливающих реагентов, тем самым увеличивая расходы.
В настоящем изобретении эта проблема решается двумя способами. Во-первых, в качестве источника щелочи применяют гидроксид магния. Гидроксид магния активирует волокнистую массу на последующих стадиях отбеливания перекисью или гидросульфитом, тем самым увеличивая степень белизны в результате отбеливания. Во-вторых, реакцию в рафинере регулируют таким образом, чтобы она являлась восстановительной, а не окислительной. Это также подавляет потерю белизны, которую в противном случае могло бы вызывать неконтролируемое окисление. Кроме того, можно добавить хелатообразующий агент, дополнительно уменьшающий любое пожелтение, поскольку он связывает катионы переходных металлов, которые в противном случае могли бы катализировать реакции пожелтения. Согласно по меньшей мере одному варианту реализации изобретения гидроксид магния комбинируют с одним или более восстановителями и, возможно, одним или более хелатообразующими агентами перед размолом или в рафинере. Согласно по меньшей мере одному варианту реализации изобретения после этой комбинации следует отбеливание перекисью.
В данной заявке конкретные химические реагенты применяют в очень малых количествах и, как полагают, эти реагенты воздействуют на волокнистую массу только на механическом уровне, а не на химико-механическом уровне. Вследствие применения низкого количества реагентов не происходит значительных химических изменений в волокнистой массе. Однако низкое количество специализированных химических реагентов является достаточным для того, чтобы вызвать снижение скорости обезвоживания волокнистой массы и тем самым уменьшить потребление энергии во время процесса механического получения волокнистой массы. Поскольку имеют место сравнительно малые химические изменения в целлюлозе, этот способ можно свободно применять с большинством, если не со всеми известными в настоящее время методами, используемыми на большинстве действующих фабрик, производящих механическую волокнистую массу, в том числе, но не ограничиваясь ими, ТММ, РММ и/или волокнистые массы на основе древесной массы.
Согласно по меньшей мере одному варианту реализации изобретения малые количества по меньшей мере одного восстановительного реагента и по меньшей мере одного хелатирующего агента в щелочной среде применяют для обработки древесной щепы во время производства механической волокнистой массы. При комбинировании таким образом указанных химических реагентов вместо потери белизны, которая типична при щелочных обработках, происходит увеличение степени белизны.
Согласно по меньшей мере одному варианту реализации изобретения небольшое количество по меньшей мере одного восстановительного реагента и по меньшей мере одного хелатирующего агента в щелочной среде, применяемое перед стадией размола или на стадии размола, усиливает процесс отбеливания, выполняемый позже в процессе производства бумаги. Согласно по меньшей мере одному варианту реализации изобретения специализированные химические реагенты, добавленные перед стадией размола или на стадии размола (например, гидроксид магния один или в смеси с восстановительным реагентом (реагентами) и, возможно, хелатирующим агентом (агентами)), вызывают активацию волокнистой массы в отношении последующего отбеливания, которое впоследствии требует меньше отбеливающих материалов для достижения такой же степени белизны. Согласно по меньшей мере одному варианту реализации изобретения отбеливание представляет собой отбеливание перекисью или гидросульфитом.
Согласно по меньшей мере одному варианту реализации изобретения по меньшей мере один их источников щелочи представляет собой гидроксид магния (ГМ). Согласно по меньшей мере одному варианту реализации изобретения ГМ применяют сам по себе, при этом положительный эффект на степень белизны наблюдается после стадии отбеливания перекисью или гидросульфитом. Согласно по меньшей мере одному варианту реализации изобретения ГМ комбинируют с гидросульфитом натрия и хелатирующим агентом.
Согласно по меньшей мере одному варианту реализации изобретения по меньшей мере один из восстановительных реагентов представляет собой гидросульфит натрия (ГН). Согласно по меньшей мере одному варианту реализации изобретения ГН комбинируют с гидроксидом магния и хелатирующим агентом. Согласно по меньшей мере одному варианту реализации изобретения малые количества сильного восстановительного реагента, такого как ГН, с боргидридом натрия (БН) или без него комбинируют с ГМ. Согласно по меньшей мере одному варианту реализации изобретения малые количества сильного восстановительного реагента, такого как ГН, с БН или без него, комбинируют с гидроксидом натрия.
Согласно по меньшей мере одному варианту реализации изобретения по меньшей мере один из восстановительных реагентов представляет собой БН в очень небольшом количестве. Согласно по меньшей мере одному варианту реализации изобретения БН комбинируют с гидросульфитом натрия и хелатирующим агентом. Согласно по меньшей мере одному варианту реализации изобретения источник щелочи представляет собой ГМ. Согласно по меньшей мере одному варианту реализации изобретения небольшое количество сильного восстановительного реагента, такого как ГН, с БН или без него, комбинируют с ГМ.
В предложенном способе применяют химические реагенты, обычно имеющиеся на бумажных фабриках, но применяют их по-новому. Как показано в следующих ссылках, несмотря на то, что применение БН и гидросульфита давно известно в бумажном производстве, данные агенты применяли только в процессах отбеливания, в условиях от нейтральных до слабокислых сред, и в процессах сульфатной варки волокнистой массы, но не в процессах механического получения волокнистой массы (см., например, патенты и заявки на патенты: US 5129987, ЕР 141826, US 2004/0000380, EP 485074, WO 88010334, EP 00027369, DE 2826821, JP 48038328 а также статьи в журналах: "Premix": a novel process for improving bleaching of mechanical pulps for using a mixture of reductive agents, Wasshausen, J. et al. Pulp & Paper Canada, (2006), Volume 107 Issue 3, Pages 44-47 и New hydrosulfite route reduces ground-wood bleach costs. Sellers, F.G.Pulp & Paper (1973) Volume 47 Issue 12, pages 80-82).
Кроме того, отбеливание перекисью при помощи боргидрида натрия описано в статье Further Understanding of Sodium Borohydride Assisted Peroxide Bleaching of Mechanical Pulps, He, Zh., Appita Journal (2005), Volume 58 issue 1, pages 72-76. Непосредственное применение БН в качестве реагента для отбеливания описано в патентах США 2004/000380, WO 1996/020308 и WO 90011403, а его использование в качестве реагента для предварительного отбеливания/многостадийного отбеливания описано в WO 01059205. Применение больших количеств (1-3%) БН при сульфатной варке волокнистой массы было описано в Determination of kraft NaBH4 pulping condition of Uldag fir, by Akgul, M., Pakistan Journal of Biological Sciences (2006) Volume 9 page 13. Наконец, предварительная обработка древесной щепы несколькими химическими реагентами для сульфатной и сульфитной варки волокнистой массы описана в DE 1955641 и DE 2105324.
Применение гидроксида магния в рафинере описано, среди прочего, в заявке на патент Китая CN 2008-10014053 20080123. Это описание касается процесса, известного как рафинерное отбеливание, выполняемое с применением Mg(OH)2 и перекиси водорода. Ни в одной из указанных ссылок не описано применение гидроксида магния при механическом получении волокнистой массы, взятого в отдельности или в комбинации с малыми количествами восстановительных реагентов, или применение этих химических реагентов в технологических операциях при механическом получении волокнистой массы в основной среде.
В патенте США 4324612 описано применение дитионита натрия, который добавляют при распылении на поверхность камня при получении отбеленной волокнистой массы из дефибрерной древесной массы из ели, с последующим дополнительным отбеливанием просеянной волокнистой массы в башне для отбеливания перекисью. Однако эта ссылка не включает применение основания в целях экономии энергии, и в ней не упомянуто применение магния.
В патенте США 5129987 описано рафинерное отбеливание с помощью щелочного гидросульфита натрия. Однако в этой ссылке по существу рассмотрен процесс отбеливания с применением высоких концентраций, включающий большие дозы гидросульфита, типичные при процедуре отбеливания.
В патенте WO 9722749 описан способ снижения потребления энергии в процессе получения волокнистой массы, который включает регулирование рН и совершенно отличную процедуру обработки, направленную на кристаллическую структуру целлюлозы.
В патенте США 5338402 используют химические реагенты, похожие на реагенты, применяемые в настоящем изобретении, но только в количествах, достаточно больших для химико-механического получения волокнистой массы, направленных на достижение других свойств волокнистой массы, и при других технологических условиях. Например, в патенте упоминается производство ХТММ, которое включает варку при температуре, равной или большей 100ºС, с применением восстановителя, более электроотрицательного, чем ион сульфита вместе с сульфитом или бисульфитом натрия или смесь диоксида серы и гидроксида натрия. Восстановитель может представлять собой диоксид тиомочевины, боргидрид натрия или дитионит натрия.
В другом источнике, известном из уровня техники, описан многостадийный процесс предварительной обработки с применением восстановителя, но отличающийся от одностадийного процесса согласно настоящему изобретению. В этом источнике описано производство отбеленной волокнистой массы из древесной щепы с помощью процесса, включающего предварительную обработку щепы - сперва с применением по меньшей мере одного восстановителя (например, с применением смеси сульфита натрия и боргидрида натрия), а затем с применением щелочного раствора перекиси. После предварительных обработок проводили рафинерное измельчение (Brightening of Douglass-Fir Groundwood, Betz, R. G., Styan G. E., Pulp Paper Magazine Canada (1974) Volume 75 Pages 111-114).
В еще одной публикации, известной из уровня техники, предложено понижение потребления энергии при механическом размоле и измельчении древесных дефибрерных масс при повышении степени белизны и прочностных свойств путем добавления дитионита натрия непосредственно в рафинер или в аппарат для измельчения {Treatment of Mechanical Wood Pulp with Reductive Bleaching Chemicals in Refiners, Melzer, J.; Auhorn, W., Wochenblatt fur Papierfabrikation (1986), Volume 114, Number 8, pages 257-260). Однако этот способ отличается от предложенного способа, поскольку он не требует применения щелочи, предусматривает применение гораздо большего количества гидросульфита и по существу представляет собой рафинерное отбеливание гидросульфитом.
Согласно по меньшей мере одному варианту реализации изобретения, хотя специализированные химические реагенты придают целлюлозе темный оттенок, полученная бумага не является темной. Волокнистая масса темнеет вследствие обработки щелочью. Однако поскольку специализированные химические реагенты активируют волокнистую массу, процесс последующего отбеливания потемневшей механической волокнистой массы улучшается и требуется меньшее количество отбеливающего средства. Этот способ особенно эффективен при применении гидроксида магния в качестве источника щелочи и когда отбеливание достигается путем применения перекиси. Активации волокнистой массы, направленной на последующее рафинерное отбеливание, можно добиться путем применения одного гидроксида магния.
Согласно по меньшей мере одному варианту реализации изобретения перед тем как подвергать механическую волокнистую массу отбеливанию перекисью или отбеливанию гидросульфитом, гидроксид магния и гидросульфит натрия комбинируют с механической волокнистой массой в рафинере для получения более светлой механической волокнистой массы. Согласно по меньшей мере одному варианту реализации изобретения, хелатирующий агент также добавляют к древесной щепе перед процессом размола или в рафинер.
Согласно по меньшей мере одному варианту реализации изобретения специализированный реагент представляет собой гидроксид магния, возможно, в сочетании с хелатирующим агентом. Авторы настоящего изобретения обнаружили, что в отличие от гидроксида натрия, гидроксид магния улучшает степень белизны волокнистой массы после отбеливания гидросульфитом и, особенно, перекисью за счет активации волокнистой массы в отношении указанных процессов, хотя степень белизны непосредственно после очистки может все же уменьшиться.
Согласно по меньшей мере одному варианту реализации изобретения специализированные химические реагенты находятся в форме водного раствора или суспензии, которую можно загрузить непосредственно в рафинер или распылить на древесную щепу.
Согласно по меньшей мере одному варианту реализации изобретения специализированные химические реагенты находятся в форме водного раствора или суспензии, которую можно нанести на древесную щепе во время операций вымачивания или промывания.
Вышеизложенное описание может быть лучше понято со ссылкой на следующий пример, который приведен с целью иллюстрации и не предполагает ограничения объема изобретения.
Несколько способов, представленных ниже, применяли для моделирования среды, в которой можно реализовать изобретение на практике. Образцы волокнистой массы были получены с американских заводов, расположенных на Среднем Западе, и из европейских заводов (мягкая древесная ТММ, 1ые и 2ые отходы ТММ). Дозы основаны на активных веществах, если не указано иное. ДТТК всегда применяли в форме 38% раствора (как правило, применяемого в промышленности), и указанные дозы относятся к этому раствору.
Испытание А. Условия высокотемпературной нагрузки: композиции на основе боргидрида с гидроксидом натрия
Экспериментальные испытания проводили во влажной среде при температурной нагрузке, моделирующей условия в рафинере, в котором происходит механическая обработка. Образцы ТММ помещали в варочные котлы из нержавеющей стали и добавляли химические реагенты в воде таким образом, что конечная консистенция составляла 3-5% сухой волокнистой массы в суспензии. Образцы выдерживали при 150ºС в течение 10 минут во вращающемся варочном котле, охлаждали, промывали, измеряли рН и вручную изготавливали из них листы. рН во всех образцах изменялся от щелочного к слабо кислому, что указывает на то, что химическая реакция прошла до конца; следовательно, не было необходимости в подкислении суспензий.
Испытание В. Условия умеренной температурной нагрузки, содержащие гидросульфит композиции с гидроксидом натрия
Экспериментальные испытания проводили во влажных условиях при температурной нагрузке, моделирующих условия в рафинере, где происходит механическая обработка. Образцы ТММ помещали в дегазированные колбы, закрытые мембранами (мягким пластиком, который защищает содержимое от воздействия воздуха, но который можно проткнуть иголкой), и добавляли через шприц химические реагенты в потоке азота до суммарной концентрации 3,6%. Образцы выдерживали при 80ºС в течение 1 часа 15 минут на водяной бане, охлаждали, промывали, измеряли рН и вручную изготавливали листы при подкислении до рН 5. рН образцов после указанного процесса был слабо щелочным. В испытании с использованием боргидрида натрия, этот реагент применяли в форме продукта Borol компании Rohm&Haas, который представляет собой (39% NaOH, 12% NaBH4). Необходимую щелочность (например, 0,75% NaOH, 0,25% NaBH4 относительно высушенной до постоянного веса волокнистой массы) поддерживали, варьируя количества введенного гидроксида натрия.
Испытание С.Гидросульфитная обработка гидроксидом натрия с последующим отбеливанием
Образцы получали, как описано при Испытании В, промывали, обезвоживали и отбеливали в стандартных условиях (70ºС, 1 ч, 1,5% NaOH, 2% Н2О2). Образцы промывали, и вручную изготавливали листы при подкислении до рН5.
Испытание D. Улучшение скорости обезвоживания волокнистой массы
Был разработан протокол, который моделировал как механические, так и температурные эффекты термомеханического процесса лучше, чем простая обработка при температурной нагрузке. Волокнистую массу перемешивали с химическими реагентами при концентрации 10% и затем размалывали в лабораторном рафинере для волокнистой массы типа PFI (150ºС). Затем волокнистую массу разбавляли до 3% и подвергали нагреванию, как описано при Испытании А. Скорость обезвоживания (CSF) волокнистой массы, обработанной в присутствии 0,75-1% NaOH, была примерно на 20 мл ниже, чем в контрольном образце; боргидрид и ДТТК не влияли на этот результат.
Испытание Е. Условия высокотемпературной нагрузки: содержащие гидросульфит композиции с гидроксидом магния
Испытание на степень белизны проводили во влажных условиях при температурной нагрузке, моделирующих условия в рафинере (без механической обработки). Образцы ТММ помещали в полиэтиленовые пакеты и перемешивали с гидроксидом магния и ДТТК. Пакеты открывали, и образцы переносили в варочные котлы из нержавеющей стали и дегазировали азотом в течение 7 минут каждый. Оставшиеся химические реагенты добавляли через шприц в объем волокнистой массы в потоке азота. Образцы с концентрацией 5% выдерживали при 150ºС в течение 10 мин во вращающемся варочном котле, охлаждали, промывали, измеряли рН и либо вручную изготавливали листы или отбеливали волокнистую массу. рН во всех образцах изменялся от щелочного к слабо кислому, что указывает на законченную химическую реакцию; следовательно, не было необходимости в подкислении суспензий.
Испытание F. Условия умеренной температурной нагрузки: содержащие гидросульфит композиции с гидроксидом магния
Оценку влияния восстановительных реагентов на степень белизны выполняли во влажных условиях при температурной нагрузке, моделирующих условия в рафинере (без механической обработки). Образцы ТММ помещали в дегазированные колбы, закрытые мембранами, и добавляли через шприц химические реагенты, до получения общей концентрации 5%. Сначала добавляли гидроксид магния в качестве разбавляющей суспензии и ДТТК, хорошо перемешивали с волокнистой массой, затем добавляли восстановительные реагенты. После смешивания, образцы выдерживали при 80ºС в течение 1 ч 15 мин в водяной бане, охлаждали, промывали и измеряли рН и вручную изготавливали листы (без регулировки рН) или отбеливали волокнистую массу.
Испытание G. Гидросульфитная обработка гидроксидом магния с последующим отбеливанием перекисью
Образцы получали, как описано в Испытании Е или F, промывали 2 л деионизированной воды, обезвоживали и отбеливали в стандартных условиях (70ºС, 1 ч, 1,5% NaOH, 2% Н2О2). Образцы промывали 2 л деионизированной воды и вручную изготавливали листы при подкислении до рН 5.
Испытание Н. Гидросульфитная обработка гидроксидом магния с последующим отбеливанием гидросульфитом
Образцы получали, как описано в Испытании Е или F, промывали 1 л деионизированной воды, обезвоживали и отбеливали в стандартных условиях (70ºС, 1 ч, 1 Na2S2O4). Образцы промывали 2 л деионизированной воды и вручную изготавливали листы.
Результаты испытаний А-Н приведены в следующих таблицах 1-18, где в скобках после номера таблицы указано, какие данные соответствуют каким испытаниям.
Таблица 1 (А)
Образец Степень белизны
Контрольный образец 52,10
0,5% NaOH 49,66
0,5% NaOH +0,25% NaBH4 52,96
0,5% NaOH + 0,1% NaBH4 51,71
Таблица 2 (А)
Образец Степень белизны
Контрольный образец 52,82
0,5% NaOH 49,64
0,5% NaOH + 0,1% NaBH4 51,88
0,5% NaOH + 0,1% NaBH4 + 0,1% ДТТК 52,53
1%(CH3)4NOH 50,38
1% (CH3)4NOH + 0,1% NaBH4 51,95
0,5% NaOH + 0,25% [(HOCH2)4P]2SO4 51,44
Данные, приведенные в таблицах 1 и 2, демонстрируют, что минимальные количества специализированных химических реагентов могут полностью компенсировать потемнение, обусловленное обработкой волокнистой массы щелочью. Хелатирующий агент заметно увеличивает эффект боргидрида.
Таблица 3 (А)
Образец Степень белизны
Контрольный образец 52,42
0,75% NaOH 50,02
0,75% NaOH + 0,25% NaBH4 52,88
0,75% NaOH + 0,1% NaBH4 52,10
0,75% NaOH + 0,1% NaBH4 + 0,1% ДТТК 53,13
1% NaOH + 0,25% NaBH4 51,92
Таблица 4 (А)
Образец Степень белизны
Контрольный образец 52,30
0,75% NaOH 49,27
0,75% NaOH + 0,23% NaBH4 52,5
0,75% NaOH + 0,1% NaBH4 51,62
0,75% NaOH + 0,05% NaBH4 51,01
0,75% NaOH + 0,05% NaBH4 + 0,05% ДТТК 51,47
0,75% NaOH + 0,025% NaBH4 + 0,05% ДТТК 50,6
Данные в таблице 3 и 4 демонстрируют, что оптимальная щелочность, которую можно применять, не вызывая потемнение, составляет 0,75%.
Таблица 5 (В)
Образец Степень белизны
Контрольный образец 55,82
0,75% NaOH 54,08
0,75% NaOH + 0,2% Na2S2O4 55,02
0,75% NaOH+0,5% Na2S2O4 55,92
0,75% NaOH + 0,2% Na2S2O4 + 0,05% NaBH4 55,98
0,75% NaOH + 0,2% Na2S2O4 + 0,05% NaBH4 + 0,05% ДТТК 56,21
0,75% NaOH + 0,2% Na2S2O4 + 0,025% NaBH4 + 0,05% ДТТК 55,66
В таблице 5 показано влияние на степень белизны при термической обработке волокнистой массы после отбеливания композиции перекисью.
В таблицах 6-9 показано влияние композиций (опытные образцы, общее содержание твердых частиц 27%) на бумажные изделия.
Таблица 6 I
Образец Степень белизны
Контрольный образец 61,17
0,75% NaOH 59,78
0,75% NaOH + 0,3% Na2S2O4 + 0,05% ДТТК 62,33
0,75% NaOH + 0,3% Na2S2O4 + 0,025% NaBH4 + 0,05% ДТТК (I) 63,79
0,75% NaOH + 0,3% Na2S2O4 + 0,0125% NaBH4 + 0,05% ДТТК (II) 63,81
Таблица 7 (C)
Образец Степень белизны
Контрольный образец 61,36
0,75% NaOH 58,90
0,75% NaOH + 0,025% NaBH4 + 0,05% ДТТК 63,46
0,75% NaOH+0,3% Na2S2O4 + 0,025% NaBH4 + 0,05% ДТТК (I) 66,38
0,75% NaOH + 0,3% Na2S2O4 +0,0125% NaBH4 + 0,05% ДТТК (II) 64,22
Таблица 8 (C)
Образец Степень белизны
Контрольный образец 60,34
0,75% NaOH 58,57
0,75% NaOH + 0,3% Na2S2O4 + 0,025% NaBH4 + 0,05% ДТТК 65,48
0,75% NaOH + 0,3% Na2S2O4 + 0,0125% NaBH4 + 0,05% ДТТК 65,74
В таблицах 9 и 10 показано влияние одной из предпочтительных композиций, 19% NaOH, 0,316% NaBH4, 0,48% ДТТК, 6,32% Na2S2O4 (26,1-27,2% твердых веществ, в зависимости от примесей в твердом гидросульфите). Затем композицию разбавляли в суспензии бумажной массы, так что содержание NaOH уменьшалось до 0,75% относительно высушенной до постоянного веса волокнистой массы.
Таблица 9 (В)
Образец Степень белизны
Контрольный образец 49,71
0,75% NaOH 48,62
Опытный образец (первое испытание) 50,57
Опытный образец (второе испытание) 49,83
Опытный образец (третье испытание) 50,01
Таблица 10 (В)
Образец Степень белизны
Контрольный образец 49,40
0,75% NaOH 46,68
Опытный образец (первое испытание) 49,45
Опытный образец (второе испытание) 50,15
Опытный образец (третье испытание) 50,06
В таблице 11 показано влияние применения гидроксида магния в качестве щелочи. Гидроксид магния менее дорогостоящий, чем другие щелочи. Композиции, содержащие гидроксид магния, требуют меньше энергии для получения волокнистой массы. При замене гидроксида натрия на гидроксид магния коэффициент замены составляет 0,75% гидроксид натрия относительно 0,5% гидроксида магния.
Таблица 11 (F, G)
Образец Степень белизны, неотбеленный Степень белизны, отбеленный
Контрольный образец 49,09 55,18
0,5% Mg(OH)2 49,05 60,49
0,5% Mg(OH)2 + 0,05% ДТТК 49,67 60,86
0,5% Mg(OH)2 + 0,05% ДТТК + 0,25% Na2S2O4 52,28 61,99
0,5% Mg(OH)2 + 0,05% ДТТК + 0,25% Na2S2O4 + 0,0125% NaBH4 54,44 62,42
0,25% Mg(OH)2 + 0,05% ДТТК + 0,125% Na2S2O4 + 0,0125% NaBH4 53,56 62,54
0,25% Mg(OH)2 49,91 61,15
0,05% ДТТК 50,45 56,58
Таблица 12 (F, G)
Образец Степень белизны, отбеленный
Контрольный образец 55,41
0,5% Mg(OH)2 + 0,05% ДТТК + 0,25% Na2S2O4 62,11
0,5% Mg(OH)2 + 0,05% ДТТК + 0,125% Na2S2O4 61,07
0,5% Mg(OH)2 + 0,05% ДТТК + 0,125% Na2S2O4 + 0,0125% NaBH4 61,34
0,125% Mg(OH)2 + 0,05% ДТТК + 0,125% Na2S2O4 61,90
0,125% Mg(OH)2 + 0,05% ДТТК + 0,125% Na2S2O4 + 0,0125% NaBH4 62,03
0,125%Mg(OH)2 61,17
Таблица 13 (E, G)
  Степень белизны, неотбеленный Степень белизны, отбеленный
Контрольный образец 49,67 54,17
0,5% Mg(OH)2 46,92 57,72
0,5% Mg(OH)2 + 0,05% ДТТК 46,50 59,35
0,5% Mg(OH)2 + 0,05% ДТТК + 0,25% Na2S2O4 49,68 59,85
0,5% Mg(OH)2 + 0,05% ДТТК + 0,25% Na2S2O4 + 0,0125% NaBH4 50,27 60,05
0,25% Mg(OH)2 + 0,05% ДТТК + 0,125% Na2S2O4 + 0,0125% NaBH4 52,76 61,48
0,25% Mg(OH)2 48,03 59,17
0,05% ДТТК 49,46 56,21
Таблица 14 (E, G)
  Степень белизны, неотбеленный Степень белизны, отбеленный
Контрольный образец 48,58 54,4
0,5% Mg(OH)2 46,95 58,95
0,75% NaOH 47,59 48,55
0,5% Mg(OH)2 + 0,05% ДТТК + 0,25% Na2S2O4 + 0,0125% NaBH4 51,55 60,74
0,25% Mg(OH)2 + 0,05% ДТТК + 0,25% Na2S2O4 + 0,0125% NaBH4 54,33 61,77
Опытный образец на основе NaOH, см. выше (0,75% NaOH) 50,41 53,17
Опытный образец на основе NaOH, см. выше (0,75% NaOH) 50,59 53,36
Контрольный образец, отбеливание с помощью 0,05% MgSO4   54,61
Контрольный образец, отбеливание с помощью 0,05% MgSO4 + 0,05% ДТТК*   55,42
Данные в таблицах 11-14 демонстрируют, почему применение гидроксида магния является предпочтительным. Отсутствует связанное с магнием потемнение при умеренных условиях (75ºС, без отбеливания), тогда как при жестких условиях (150ºС, без отбеливания), лучше моделирующих процесс размола, происходит обусловленное магнием потемнение. Однако в обоих случаях после отбеливания имеет место значительное улучшение белизны, вызванное магнием. Восстановительные реагенты также значительно улучшают белизну после размола: основной эффект - от гидросульфита, меньший - от дополнительного количества боргидрида. Восстановительная предварительная обработка волокнистой массы с применением магния ясно показывает эффективность при размоле. Этот эффект является новым и, как показано в таблицах 14-16 (альтернативные волокнистые массы применяли в 15 и 16), не может быть достигнут за счет просто присутствия ионов магния в суспензии для получения волокнистой массы. Необходима предварительная обработка, и эта стадия выполняется автоматически, когда предложенный химический состав присутствует на стадии механического получения волокнистой массы.
Таблица 15 (G)
Химический состав Применение Степень белизны
Контрольный образец   56,40
0,05% MgSO4 + 0,125% ЦТТК В щелочном растворе 57,47
0,125% MgSO4 Смешанный с волокнистой массой перед отбеливанием 57,95
0,25% MgSO4 Смешанный с волокнистой массой перед отбеливанием 58,17
0,125% Mg(OH)2 Смешанный с волокнистой массой перед отбеливанием 58,60
0,25% Mg(OH)2 Смешанный с волокнистой массой перед отбеливанием 58,84
0,125% Mg(OH)2 Смешанный с волокнистой массой, выдержанный при 50ºС в течение 30 мин перед отбеливанием 60,18
0,25% Mg(OH)2 Смешанный с волокнистой массой, выдержанный при 50ºС в течение 30 мин перед отбеливанием 60,36
0,125% Mg(OH)2 Смешанный с волокнистой массой, выдержанный при 70ºС в течение 60 мин перед отбеливанием 60,23
0,25% Mg(OH)2 Смешанный с волокнистой массой, выдержанный при 70ºС в течение 60 мин перед отбеливанием 60,07
Таблица 16 (F,G)
  Степень белизны, отбеленный
Контрольный образец 59,50
0,5% Mg(OH)2 + 0,05% ДТТК + 0,25% Na2S2O4 66,93
0,5% Mg(OH)2 + 0,05% ДТТК + 0,125% Na2S2O4 66,12
0,125% Mg(OH)2 + 0,05% ДТТК + 0,125% Na2S2O4 66,42
0,125% Mg(OH)2 + 0,05% ДТТК + 0,125% Na2S2O4 + 0,0125% NaBH4 67,14
Положительное влияние специализированных химических реагентов также наблюдается при последующем отбеливании гидросульфитом, как показано в таблицах 17 (мягкие условия, полная компенсация) и 18 (жесткие условия, лучше моделирующие процесс размола, значительный рост степени белизны).
Таблица 17 (F, H)
Образец Степень белизны
Контрольный образец 59,22
0.5% Mg(OH)2 57,79
0,5% Mg(OH)2 + 0,05% ДТТК + 0,25% Na2S2O4 +0,0125% NaBH4 59,68
0,5% Mg(OH)2 + 0,05% ДТТК + 0,125% Na2S2O4 58,43
Таблица 18 (Е, Н)
Образец Степень белизны
Контрольный образец 51,42
0,5% Mg(OH)2 51,97
0,5% Mg(OH)2 + 0,05% ДТТК 52,46
0,5% Mg(OH)2 + 0,05% ДТТК + 0,25% Na2S2O4 56,03
0,5% Mg(OH)2 + 0,05% ДТТК + 0,25% Na2S2O4 + 0,0125% NaBH4 55,43
0,5% Mg(OH)2 + 0,05% ДТТК + 0,125% Na2S2O4 + 0,0125% NaBH4 53,67
В композицию, технологические операции и компоновку предложенного способа согласно изобретению, описанному в настоящей заявке, можно внести изменения, не выходя за рамки концепции и объема изобретения, определяемого формулой изобретения. Несмотря на то, что настоящее изобретение можно реализовать во многих других формах, в настоящей заявке приведены подробно описанные конкретные предпочтительные варианты реализации изобретения. Настоящее описание представляет собой иллюстрацию принципов изобретения и не предполагает ограничения изобретения конкретными проиллюстрированными вариантами реализации. Более того, изобретение включает любые возможные комбинации некоторых или всех разнообразных вариантов реализации изобретения, описанных в настоящей заявке. Все патенты, заявки на патент и другие материалы, упомянутые в любом месте настоящей заявки или в любом приведенном патенте, заявке на патент или другом материале тем самым включены в настоящий документ посредством ссылки в полном объеме.
Подразумевают, что вышеуказанное описание является иллюстративным и не исчерпывающим. В настоящем описании обычному специалисту в данной области будет предложено много вариантов и альтернатив. Подразумевают, что все эти альтернативы и варианты находятся в рамках формулы изобретения, в которой термин "включающий" означает "в том числе, но не ограничиваясь этим". Специалисты, знакомые с данной областью техники, могут распознать другие эквиваленты конкретных вариантов реализации изобретения, описанных в настоящей заявке, при этом такие эквиваленты также находятся в рамках пунктов формулы изобретения.
На этом описание предпочтительных и альтернативных вариантов реализации изобретения завершено. Специалисты в данной области техники могут распознать другие эквиваленты конкретному варианту реализации изобретения, описанному в настоящей заявке, при этом подразумевается, что такие эквиваленты также находятся в рамках пунктов формулы изобретения.

Claims (11)

1. Композиция, улучшающая процесс механического получения бумаги, включающий стадию отбеливания с помощью гидросульфита или перекиси, для введения в процесс получения бумаги не позднее завершения стадии механического получения волокнистой массы из древесной щепы, содержащая:
основание, выбранное из гидроксида магния или гидроксида магния в комбинации с гидроксидом натрия,
восстановительный реагент, выбранный из группы, включающей водоростворимые гидросульфиты, дитиониты, сульфиты, бисульфиты, метабисульфиты, борогидриды и их любую комбинацию, и
хелатообразующий агент, представляющий собой соль аминокарбоновой кислоты..
2. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что хелатообразующий агент представляет собой агент, хелатирующий ионы переходных металлов, выбранный из перечня, состоящего из: солей диэтилентриаминпентауксусной кислоты (ДТПА), солей этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА), солей диэтилентриаминпента(метиленфосфоновой) кислоты (ДТМФК) и любой их комбинации.
3. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что указанная композиция представляет собой водный раствор или суспензию, подходящую для нанесения одним из способов, выбранным из следующего перечня: распыление на древесную щепу, вымачивание древесной щепы, промывка древесной щепы, добавление в рафинер и любая их комбинация.
4. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что указанная композиция содержит 15-50% NaOH и 5-20% NaBH4.
5. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что указанное основание представляет собой только гидроксид магния при дозировке от 0,05 до 0,5%.
6. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что единственный восстановительный реагент в композиции выбран из перечня, состоящего из боргидрида натрия и гидросульфита натрия.
7. Композиция, улучшающая процесс механического получения бумаги, включающий стадию отбеливания с помощью гидросульфита или перекиси, для введения в процесс получения бумаги перед стадией размола или во время нее, содержащая:
гидроксид магния и
хелатообразующий агент, выбранный из группы, включающей соли ДТПА и соли ЭДТА.
8. Способ усовершенствования процесса механического получения волокнистой массы, включающий:
добавление композиции по любому из п.п.1-7 к целлюлозному сырью до завершения процесса механического получения волокнистой массы, с последующим отбеливанием указанной волокнистой массы с помощью пероксида водорода или гидросульфита натрия.
9. Способ по п.8, отличающийся тем, что композиция представляет собой водный раствор или суспензию, подходящую для добавления согласно одному из способов, выбранному из: распыления на древесную щепу, вымачивания древесной щепы, промывки древесной щепы, добавления в рафинер и любой их комбинации.
10. Способ по п.8, отличающийся тем, что композиция представляет собой синергитическую смесь гидроксида магния, гидросульфита натрия и, возможно, боргидрида натрия, гидроксида натрия, и хелатирующего агента.
11. Способ по п.8, дополнительно включающий стадию комбинирования гидроксида магния с гидросульфитом натрия в рафинере с обеспечением получения механической волокнистой массы с большей белизной после последующего отбеливания перекисью водорода или гидросульфитом.
RU2011135609/12A 2009-03-09 2010-03-04 Способ и химическая композиция для повышения эффективности получения механической волокнистой массы RU2530386C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/400,326 2009-03-09
US12/400,326 US20100224333A1 (en) 2009-03-09 2009-03-09 Method and chemical composition to improve efficiency of mechanical pulp
PCT/US2010/026148 WO2010104725A1 (en) 2009-03-09 2010-03-04 Method and chemical composition to improve efficiency of mechanical pulp

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011135609A RU2011135609A (ru) 2013-04-20
RU2530386C2 true RU2530386C2 (ru) 2014-10-10

Family

ID=42104550

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011135609/12A RU2530386C2 (ru) 2009-03-09 2010-03-04 Способ и химическая композиция для повышения эффективности получения механической волокнистой массы

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20100224333A1 (ru)
EP (1) EP2406425B1 (ru)
JP (1) JP5669762B2 (ru)
KR (1) KR101718557B1 (ru)
CN (1) CN102348848A (ru)
BR (1) BRPI1009542B1 (ru)
CA (1) CA2753944C (ru)
RU (1) RU2530386C2 (ru)
WO (1) WO2010104725A1 (ru)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1250811C (zh) * 2001-07-19 2006-04-12 安德里兹有限公司 四步法碱性过氧化物机械制浆
US20040200586A1 (en) * 2002-07-19 2004-10-14 Martin Herkel Four stage alkaline peroxide mechanical pulping
US9932709B2 (en) * 2013-03-15 2018-04-03 Ecolab Usa Inc. Processes and compositions for brightness improvement in paper production
US8771463B2 (en) * 2010-11-16 2014-07-08 Oji Holdings Corporation Cellulose fiber assembly and method for preparing the same, fibrillated cellulose fibers and method for preparing the same, and cellulose fiber composite
EP2924166A1 (de) * 2014-03-25 2015-09-30 Basf Se Verfahren zur Herstellung von gebleichtem Holzfaserstoff
BR102014027199B1 (pt) * 2014-07-14 2022-10-04 Nalco Company Método para aprimorar a fabricação de polpa de soda ou kraft
WO2017102542A1 (en) * 2015-12-15 2017-06-22 Metgen Oy Method for producing mechanical pulp from a biomass comprising lignocellulosic material
CN106192509A (zh) * 2016-07-20 2016-12-07 昆明理工大学 硼氢化钠和过氧化氢联合促进硫酸盐法制浆的工艺
MX2019015896A (es) * 2017-06-20 2020-02-10 Basf Se Metodo para aumentar la produccion y/o reducir el uso de energia de un proceso para la formacion de pulpa.
CN111139681B (zh) * 2019-12-26 2022-09-30 广西金桂浆纸业有限公司 一种化机浆及其制作方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3981765A (en) * 1969-07-30 1976-09-21 Vita Mayer & C. Treatment of wood chips with an alkali metal borohydride solution followed by mechanical defibration
US5129987A (en) * 1988-03-16 1992-07-14 Morton Thiokol, Inc. Process for bleaching mechanical wood pulp with sodium hydrosulfite and sodium hydroxide in a refiner
WO2005106110A1 (en) * 2004-05-03 2005-11-10 Centre Technique De L'industrie Des Papiers, Cartons Et Celluloses Method for mechanical pulp production
WO2008058003A2 (en) * 2006-11-03 2008-05-15 Nalco Company Method and composition for improving fiber quality and process efficiency in mechanical pulping

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL101170C (ru) * 1951-03-22
US3013934A (en) * 1958-08-12 1961-12-19 West Virginia Pulp & Paper Co High yield pulp from hardwoods
US3042575A (en) * 1958-11-24 1962-07-03 Stiftelsen Svensk Cellulosafor Methods of improving the yield in alkaline digestion of cellulosic material
SE303088B (ru) * 1963-05-31 1968-08-12 Defibrator Ab
DE2105324A1 (en) 1969-07-30 1972-08-10 Vita Mayer & C gia F Ih Vita SAS, Mailand (Italien) Production of papermaking pulps
JPS4838328B1 (ru) 1970-07-08 1973-11-16
US3933676A (en) * 1974-04-08 1976-01-20 Ventron Corporation Stabilized aqueous solutions of sodium borohydride
SE7806928L (sv) 1977-06-17 1978-12-18 Ventron Corp Reduktionsforfarande med ditionit och natriumborhydrid
US4211605A (en) * 1978-08-03 1980-07-08 Canadian International Paper Company High yield chemimechanical pulping processes
SE422088B (sv) * 1978-11-24 1982-02-15 Mo Och Domsjoe Ab Forfarande for framstellning av slipmassa av lignocellolusahaltiga material
EP0027369A1 (en) 1979-10-12 1981-04-22 Thiokol Corporation Stable precursor solution for the generation of hydrosulfite and use thereof in bleaching wood pulp, brightening kaolin clay and reducing vat dyestuffs to their leuco form
SE446993B (sv) * 1980-07-09 1986-10-20 Mo Och Domsjoe Ab Forfarande for framstellning av blekt slipmassa
SE451202C (sv) * 1981-04-03 1989-04-17 Ole Axelson Foerfarande foer framstaellning av kemimekanisk massa
US4502918A (en) * 1981-06-10 1985-03-05 Macmillan Bloedel Limited Two-stage chemical treatment of mechanical wood pulp with sodium sulfite
JPS60500972A (ja) 1983-03-31 1985-06-27 エリクソン、ドナルド・シ− 多重潜熱交換による低温再循環蒸留
SE456826B (sv) * 1986-04-18 1988-11-07 Svenska Traeforskningsinst Saett att reducera energikonsumtionen vid raffinering av cellulosahaltigt material
US5338402A (en) * 1987-05-25 1994-08-16 Societe Atochem Process for preparing a bleached chemithermomechanical pulp
SE457647B (sv) 1987-06-24 1989-01-16 Eka Nobel Ab Saett vid blekning av material med ditionitloesning
FR2634233B1 (fr) * 1988-07-12 1995-04-14 Atochem Procede de fabrication de pates chimicothermomecaniques blanchies
US5298118A (en) * 1988-07-12 1994-03-29 Atochem Preparation of bleached chemithermomechanical pulp
CA1340348C (en) 1989-03-23 1999-01-26 Michel Barbe Bleaching process for the production of high bright pulps
US5169555A (en) 1990-11-09 1992-12-08 Morton International, Inc. Pulp bleaching solution
DE69517199T2 (de) 1994-12-28 2000-12-14 Minerals Technologies Inc., New York Bleichen von füllstoffhaltigem papier
WO1997022749A1 (en) 1995-12-19 1997-06-26 Kvaerner Hymac Inc. Process for treating refiner pulp
KR100228740B1 (ko) * 1997-06-30 1999-11-01 차동천 고수율기계펄프의 표백방법
SE515708C2 (sv) 2000-02-11 2001-10-01 Mo Och Domsjoe Ab Blekning av förblekt mekanisk massa med oxiderande blekmedel förstärkt med borhydrid
US6743332B2 (en) * 2001-05-16 2004-06-01 Weyerhaeuser Company High temperature peroxide bleaching of mechanical pulps
US6881299B2 (en) * 2001-05-16 2005-04-19 North American Paper Corporation Refiner bleaching with magnesium oxide and hydrogen peroxide
CA2432459A1 (en) * 2002-06-28 2003-12-28 Rohm And Haas Company Method for brightening pulp with hydrosulfite solutions
EP1418269B1 (en) * 2002-11-05 2009-02-11 Rohm And Haas Company Method for brightening virgin mechanical pulp
US20040256065A1 (en) * 2003-06-18 2004-12-23 Aziz Ahmed Method for producing corn stalk pulp and paper products from corn stalk pulp
AU2006235427B2 (en) * 2005-04-08 2011-02-03 Nalco Company Improved composition and processes for paper production

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3981765A (en) * 1969-07-30 1976-09-21 Vita Mayer & C. Treatment of wood chips with an alkali metal borohydride solution followed by mechanical defibration
US5129987A (en) * 1988-03-16 1992-07-14 Morton Thiokol, Inc. Process for bleaching mechanical wood pulp with sodium hydrosulfite and sodium hydroxide in a refiner
WO2005106110A1 (en) * 2004-05-03 2005-11-10 Centre Technique De L'industrie Des Papiers, Cartons Et Celluloses Method for mechanical pulp production
WO2008058003A2 (en) * 2006-11-03 2008-05-15 Nalco Company Method and composition for improving fiber quality and process efficiency in mechanical pulping

Also Published As

Publication number Publication date
WO2010104725A1 (en) 2010-09-16
EP2406425A1 (en) 2012-01-18
CA2753944C (en) 2018-10-02
BRPI1009542A2 (pt) 2016-03-22
KR101718557B1 (ko) 2017-03-21
BRPI1009542B1 (pt) 2020-06-02
JP2012519785A (ja) 2012-08-30
CN102348848A (zh) 2012-02-08
EP2406425B1 (en) 2019-10-02
US20100224333A1 (en) 2010-09-09
RU2011135609A (ru) 2013-04-20
JP5669762B2 (ja) 2015-02-18
CA2753944A1 (en) 2010-09-16
KR20110128915A (ko) 2011-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2530386C2 (ru) Способ и химическая композиция для повышения эффективности получения механической волокнистой массы
US4599138A (en) Process for pretreating particulate lignocellulosic material to remove heavy metals
RU2424388C2 (ru) Усовершенствованный способ производства целлюлозы, бумаги и картона
US6743332B2 (en) High temperature peroxide bleaching of mechanical pulps
US5002635A (en) Method for producing pulp using pre-treatment with stabilizers and refining
RU2322540C2 (ru) Способ производства древесной волокнистой массы и древесная волокнистая масса, полученная данным способом
CA1272563A (en) Method of manufacturing bleached chemimechanical and semichemical fibre pulp by means of a one-stage impregnation process
US4160693A (en) Process for the bleaching of cellulose pulp
US4244778A (en) Process for the chemical refining of cellulose pulp
AU595505B2 (en) A method of manufacturing bleached chemimechanical and semichemical fibre pulp by means of a two-stage impregnation process
US4849053A (en) Method for producing pulp using pre-treatment with stabilizers and defibration
US4211605A (en) High yield chemimechanical pulping processes
CA2721612C (en) Processes for preparing mechanical pulps having high brightness
EP0239583B1 (en) Method of pretreating pulp with stabilizers and peroxide prior to mechanical refining
Yun et al. Mg (OH) 2-based hydrogen peroxide bleaching of deinked pulp
US8673113B2 (en) Process for reducing specific energy demand during refining of thermomechanical and chemi-thermomechanical pulp
RU2495177C2 (ru) Перекисно-щелочная обработка отходов на интегрированном нейтрально-щелочном целлюлозно-бумажном комбинате
JP2003027385A (ja) 機械パルプの製造方法
CA2707139C (en) Process for reducing specific energy demand during refining of thermomechanical and chemi-thermomechanical pulp
Sjodahl et al. Addition of dissolved wood components to improve the delignification rate and pulp yield in hardwood kraft pulping
JP2003522846A (ja) メカニカルおよびケミサーモメカニカルパルプの漂白方法
Heitner et al. Literature Reports