SE465224B - Bleaching chemical cellulose pulp with chlorine dioxide and ozone - Google Patents

Bleaching chemical cellulose pulp with chlorine dioxide and ozone

Info

Publication number
SE465224B
SE465224B SE8904247A SE8904247A SE465224B SE 465224 B SE465224 B SE 465224B SE 8904247 A SE8904247 A SE 8904247A SE 8904247 A SE8904247 A SE 8904247A SE 465224 B SE465224 B SE 465224B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
pulp
bleaching
chlorine dioxide
ozone
cellulose
Prior art date
Application number
SE8904247A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE8904247L (en
SE8904247D0 (en
Inventor
H O Samuelson
Original Assignee
Eka Nobel Ab
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 Eka Nobel Ab filed Critical Eka Nobel Ab
Priority to SE8904247A priority Critical patent/SE465224B/en
Publication of SE8904247D0 publication Critical patent/SE8904247D0/en
Priority to FI906196A priority patent/FI906196A/en
Priority to CA002032315A priority patent/CA2032315C/en
Publication of SE8904247L publication Critical patent/SE8904247L/en
Publication of SE465224B publication Critical patent/SE465224B/en

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C9/00After-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
    • D21C9/10Bleaching ; Apparatus therefor
    • D21C9/147Bleaching ; Apparatus therefor with oxygen or its allotropic modifications
    • D21C9/153Bleaching ; Apparatus therefor with oxygen or its allotropic modifications with ozone
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C9/00After-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
    • D21C9/10Bleaching ; Apparatus therefor
    • D21C9/12Bleaching ; Apparatus therefor with halogens or halogen-containing compounds
    • D21C9/14Bleaching ; Apparatus therefor with halogens or halogen-containing compounds with ClO2 or chlorites
    • D21C9/144Bleaching ; Apparatus therefor with halogens or halogen-containing compounds with ClO2 or chlorites with ClO2/Cl2 and other bleaching agents in a multistage process

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Paper (AREA)

Abstract

Two of the considerations which have previously impeded the full-scale use of the bleaching agent ozone, which is excellent from an environmental point of view, are the relatively large consumption and the fact that the cellulose pulp is depolymerized too vigorously. The present invention solves these problems and relates to a process for bleaching chemical cellulose pulp having a lignin content corresponding to at most a kappa number of 10 in three stages. The process is characterized in that the bleaching is initiated with a chlorine dioxide stage at a relatively high pulp consistency, and in that, once the bulk of the chlorine dioxide has been consumed, the cellulose pulp is brought into intimate contact with an ozone-containing aqueous solution and is caused to react with the ozone at a substantially lower pulp consistency than when bleaching with the chlorine dioxide, after which the cellulose pulp is subjected to an alkaline treatment in the presence of oxygen and/or oxygen- emitting oxidizing agent.

Description

465 224 2 10 15 20 25 30 35 halten hos cellulosamassan så långt under själva uppslut- ningen. I dessa fall fortsättes delignifieringen av ligno- cellulosamaterialet och då i form av cellulosamassa före- trädesvis genom behandling med sådana kemikalier, som leder till avlutar, vilka liksom kokavluten kan återföras till massafabrikens kemikalieåtervinningssystem. deligni- fiering utföres med fördel under alkaliska betingelser i närvaro av ett eller flera oxidationsmedel, såsom syrgas och/eller selektiv och om så önskas långtgående Denna peroxid. En mycket delignifiering av cellulosamassa erhålles om alkaliska delignifiering av cellulosamassan s.k. cellulosamassan inne- att cellulosamassan. bringas i kontakt med kväve- ovan nämnda föregås av en aktivering av bärande, dioxid, väte- och nitratjoner och eventuellt syrgas. 465 224 2 10 15 20 25 30 35 the content of the cellulose mass so far during the actual digestion. In these cases, the delignification of the lignocellulosic material is continued, and then in the form of cellulose pulp, preferably by treatment with such chemicals, which lead to effluents, which, like the boiling liquor, can be returned to the pulp mill's chemical recycling system. delignification is advantageously carried out under alkaline conditions in the presence of one or more oxidizing agents, such as oxygen and / or selective and, if desired, far-reaching This peroxide. A very delignification of cellulose pulp is obtained if alkaline delignification of the cellulose pulp so-called the cellulose mass inside the cellulose mass. brought into contact with nitrogen - the above is preceded by an activation of carrier, dioxide, hydrogen and nitrate ions and possibly oxygen.

Teknikens ståndpunkt För blekning av cellulosamassor av ovan beskriven typ ett stort antal blekmedel och ett mångdubbelt antal bleksekvenser för uppnående av i det närmaste lignin- förefinnes fri eller helt ligninfri cellulosamassa.Background Art For bleaching cellulosic pulps of the type described above, a large number of bleaches and a multiple number of bleaching sequences to achieve almost lignin- there is a free or completely lignin-free cellulose pulp.

Ofta användes i ett första bleksteg en blandning av klor (C12) och klordioxid (C102). Tidigare har använt sig av en blandning bestående av ca 80% klor och ca 20% klordioxid, Med hårdnande miljökrav har andelen klor minskats och andelen klordioxid ökats. Användande av klordioxid istället för klor som blek- medel är ur miljösynpunkt att föredraga, eftersom bidraget från klordioxid till mängden organiskt bundet klor i blek- avluten ingående ämnen är betydligt mindre än vad som är man vanligen båda räknade som aktiv klor. fallet med elementär klor.A mixture of chlorine (C12) and chlorine dioxide (C102) is often used in a first bleaching step. Previously, a mixture consisting of about 80% chlorine and about 20% chlorine dioxide has been used. With stricter environmental requirements, the proportion of chlorine has been reduced and the proportion of chlorine dioxide has been increased. The use of chlorine dioxide instead of chlorine as a bleaching agent is preferable from an environmental point of view, as the contribution from chlorine dioxide to the amount of organically bound chlorine in the bleach-containing constituents is considerably less than what is usually both counted as active chlorine. the case of elemental chlorine.

Bleksteg där enbart klordioxid användes är mycket van- liga, speciellt när det gäller det sista steget i en blek- sekvens.Bleaching steps where only chlorine dioxide is used are very common, especially when it comes to the last step in a bleaching sequence.

Ofta följes ett bleksteg av ett alkaliskt extraktions- (E), där bl.a. ligninrester löses ut ur cellulosa- massan. På senare tid har det blivit allt vanligare, att alkalit (vanligen natriumhydroxid) förstärkes med ett miljö- steg 10 15 20 25 30 465 224 miljövänliga blekmedel, såsom och/eller peroxíd (Eo, EP, EOP).Often a bleaching step is followed by an alkaline extraction (E), where i.a. lignin residues are dissolved out of the cellulose pulp. Recently, it has become increasingly common for alkali (usually sodium hydroxide) to be fortified with an environmentally friendly environmentally friendly bleaching agent, such as and / or peroxide (Eo, EP, EOP).

Ett ur miljösynpunkt mycket bra blekmedel är ozon. Det är även ett effektivt blekmedel, som leder till synnerligen hög ljushet hos cellulosamassan. Blekmedlet har varit före- mål för många laboratoriestudier och även provning i pilot- anläggning har beskrivits i litteraturen. Oss veterligt har dock ozon som blekmedel för cellulosamassa ännu icke fått vänligt eller flera syre något kommersiellt genombrott.An environmentally friendly bleach is ozone. It is also an effective bleach, which leads to extremely high brightness of the cellulose pulp. The bleach has been the subject of many laboratory studies and testing in a pilot plant has also been described in the literature. To our knowledge, however, ozone as a bleaching agent for cellulose pulp has not yet had a commercial breakthrough in kind or more oxygen.

Redogörelse för uppfinningen Tekniskt problem Miljömyndigheterna ställer allt hårdare villkor gentemot tillverkare av blekt kemisk cellulosamassa vad gäller minsk- ning av utsläpp av blekavlutar innehållande ämnen uppvisande organiskt bundet klor. En övergång till användande av ozon i åtminstone ett bleksteg skulle förbättra situationen för cellulosamassatillverkaren i detta avseende. Dock har det hittills visat sig vad gäller blekmedlet ozon, att dels är åtgången stor för erhållande av ett bestämt resultat och dels och framför allt depolymeriseras cellulosan så kraf- tigt, att den färdigblekta cellulosamassan är olämplig som utgångsmaterial för många typer av papper.Disclosure of the invention Technical problem The environmental authorities are imposing increasingly harsh conditions on manufacturers of bleached chemical cellulose pulp with regard to reducing emissions of bleach liquors containing substances containing organically bound chlorine. A transition to the use of ozone in at least one bleaching step would improve the situation for the cellulosic pulp manufacturer in this respect. However, it has so far been found with regard to the bleaching agent ozone, that on the one hand the consumption is large to obtain a certain result and on the other hand and above all the cellulose is depolymerized so strongly that the finished bleached cellulose pulp is unsuitable as a starting material for many types of paper.

Losningen Föreliggande uppfinning utgör en lösning på nämnda pro- blem och avser ett förfarande för blekning av kemisk cellu- losamassa med en ligninhalt motsvarande högst kappatal 10, varvid cellulosamassan blekes med klordioxid, kännetecknat att blekningen med klordioxid äger rum vid en jäm- förelsevis hög massakonsistens att cellulosamassan, sedan huvuddelen av klordioxiden förbrukats, bringas i intim ozoninnehållande vattenlösning och bringas ozonet vid en väsentligt lägre massakonsi- därav, och beröring med en att reagera med 465 224 4 10 15 20 25 30 35 stens än vid blekningen med klordioxid, varefter cellulosa- massan underkastas en alkalisk behandling i närvaro av syre och/eller syreavgivande oxidationsmedel.The solution The present invention is a solution to said problem and relates to a process for bleaching chemical cellulose pulp with a lignin content corresponding to at most kappa number 10, wherein the cellulose pulp is bleached with chlorine dioxide, characterized in that the bleaching with chlorine dioxide takes place at a comparatively high pulp consistency that the cellulose pulp, after consuming most of the chlorine dioxide, is brought into intimate ozone-containing aqueous solution and brought to the ozone at a substantially lower mass consistency thereof, and contact with a reactant with 465 224 4 10 15 20 25 30 35 than after bleaching with chlorine dioxide, after which cellulose the pulp is subjected to an alkaline treatment in the presence of oxygen and / or oxygen-releasing oxidizing agents.

Blekningen av cellulosamassan med klordioxid utföres under en tid av 10-600 minuter och vid en temperatur av 50-l00°C. Enligt en föredragen utföringsform av upp- finningen väljes så hög massakonsistens, att blekningen makroskopiskt sett sker i frånvaro av fri vätskefas. Satsad mängd klordioxid är beroende av' flera faktorer, bl.a. till blekningen ingående kappatal önskad slutljushet, och varierar normalt inom intervallet 0.5-4%, räknat som aktiv klor av torrtänkt cellulosamassa.The bleaching of the cellulose pulp with chlorine dioxide is carried out for a period of 10-600 minutes and at a temperature of 50-100 ° C. According to a preferred embodiment of the invention, such a high pulp consistency is chosen that the bleaching macroscopically takes place in the absence of a free liquid phase. The amount of chlorine dioxide invested depends on several factors, including to the bleaching kappatal desired final brightness, and normally varies in the range 0.5-4%, calculated as active chlorine of dry-thinking cellulose pulp.

Såväl tillsats som förbrukning av klordioxid baserar sig enligt praxis inom cellulosaindustrin på bestämning av aktiv klor genom jodometrisk analys, sats av kaliumjodid i huvuddelen av klordioxiden förbrukats. av tillsatt aktiv klor förbrukats. sig 100%, visat sig lämpligt, tillsatt aktiv klor.Both addition and consumption of chlorine dioxide are based according to practice in the cellulose industry on determination of active chlorine by iodometric analysis, batch of potassium iodide in the majority of the chlorine dioxide consumed. of added active chlorine has been consumed. 100%, proved to be suitable, added active chlorine.

Efter klordioxidblekningssteget är det fullt möjligt att tvätta cellulosamassan även om det icke är nödvändigt. den cellulosamassans och närmare bestämt genom till- Med bestämningen, sedan att minst 70% Förbrukningen kan närma vara praktiskt taget fullständig. Det har att förbrukningen uppgår till 85-98% av sur miljö. menas. dvs.After the chlorine dioxide bleaching step, it is quite possible to wash the cellulose pulp even if it is not necessary. the cellulose mass and more specifically by addition- With the determination, then that at least 70% Consumption can approach be practically complete. It has that consumption amounts to 85-98% of acidic environment. menas. i.e.

Den därefter följande ozonblekningen av cellulosamassan skall ske i en lättrörlig massasuspension och vad gäller massakonsistensen föredrages, att denna är mindre än hälften av massakonsistensen vid klordioxidblekningen och högst 18%.The subsequent ozone bleaching of the cellulose pulp is to take place in a easily mobile pulp suspension and in terms of pulp consistency it is preferred that this is less than half of the pulp consistency in chlorine dioxide bleaching and not more than 18%.

Vid tillförandet av den ozoninnehâllande vattenlösningen till cellulosamassan är det lämpligt. att massakonsistensen uppgår till 1-20%. Mängd tillförd ozon varieras inom inter- vallet 0.05-2%, räknat på torrtänkt cellulosamassa och ozon- blekningen utföres under en tid av 0.5-60 minuter och vid en temperatur av 5-60°C. Det föredrages. att avlut avlägsnas frân cellulosamassan efter ozonblekningssteget och att av- luten användes helt eller delvis för sänkning av massakon- 10 15 20 25 30 35 465 224 5 sistensen efter klordioxidblekningssteget. Dock är denna åtgärd icke absolut nödvändig, utan cellulosamassan kan endera först tvättas och därefter föras eller föras direkt till det tredje behandlingssteget, dvs. den alkaliska be- handlingen Avlut från cellulosamassan efter ozonblekningen eller en del av denna kan med fördel uppfriskas med ozon innan den användes för sänkning av massakonsistensen efter klordioxidblekningen.When adding the ozone-containing aqueous solution to the cellulose pulp, it is suitable. that the pulp consistency amounts to 1-20%. The amount of ozone added is varied in the range 0.05-2%, calculated on dry-thinking cellulose pulp, and the ozone bleaching is carried out for a period of 0.5-60 minutes and at a temperature of 5-60 ° C. It is preferred. that the effluent is removed from the cellulose pulp after the ozone bleaching step and that the effluent is used in whole or in part to lower the pulp consistency after the chlorine dioxide bleaching step. However, this measure is not absolutely necessary, but the cellulose pulp can either first be washed and then carried or taken directly to the third treatment step, ie. the alkaline treatment Drainage from the cellulose pulp after the ozone bleaching or part of it can advantageously be refreshed with ozone before it is used to lower the pulp consistency after the chlorine dioxide bleaching.

Den alkaliska behandlingen av massan sker lämpligen vid en massakonsistens av 5-25%, under en tid av 10-240 minuter, vid ett syrgastryck under- av cellulosamassan. som avlägsnas vid en temperatur av 50-lOO°C, stigande O.6MPa och/eller vid en peroxidtillsats av 0.1-l.O%, räknat som HZOZ på cellulosamassans torrvikt.The alkaline treatment of the pulp suitably takes place at a pulp consistency of 5-25%, for a period of 10-240 minutes, at an oxygen pressure below the cellulose pulp. which is removed at a temperature of 50-100 ° C, rising 0.6 m, and / or at a peroxide addition of 0.1-10%, calculated as H 2 O 2 on the dry weight of the cellulose pulp.

Med syre avses här syrgas, som givetvis kan tillföras cellu- losamassan i flytande form och med tidigare angivna syreav- givande oxidationsmedel avses klorfria kemiska föreningar, som kan avge syre. Till denna grupp hör peroxider och superoxider såsom väteperoxid (HZOZ), natriumperoxid (Na202) och natriumperborat (Na2B2O4(OH)4) samt organiska peroxyföreningar såsom perättiksyra (CH3 ' COOOH).Oxygen here refers to oxygen gas, which can of course be added to the cellulose mass in liquid form, and by previously stated oxygen-releasing oxidizing agents is meant chlorine-free chemical compounds which can give off oxygen. This group includes peroxides and superoxides such as hydrogen peroxide (H 2 O 2), sodium peroxide (Na 2 O 2) and sodium perborate (Na 2 B 2 O 4 (OH) 4) as well as organic peroxy compounds such as peracetic acid (CH 3 'COOOH).

Det är fullt blekningen av cellulosamassan i detta transportera cellulosamassan till ett eller efter Därefter tvättas cellulosamassan normalt. möjligt att avsluta läge och exempelvis till massafabriken vidhängande eventuell torkning och balning avnäma cellulosamassan till en utomstående användare. pappersbruk Om man önskar öka cellulosamassans ljushet och/eller renhet ytterligare är det fullt möjligt att bleka cellulosa- massan i ett eller flera ytterligare bleksteg. Om exempelvis ett ytterligare bleksteg väljes kan klordioxid eller ozon användas som blekmedel.It is full bleaching of the cellulose pulp in this transport the pulp pulp to one or after Then the cellulosic pulp is washed normally. it is possible to end the situation and, for example, to the pulp factory, possibly drying and baling, to collect the cellulose pulp from an external user. paper mill If you wish to further increase the brightness and / or purity of the cellulose pulp, it is entirely possible to bleach the cellulose pulp in one or more further bleaching steps. If, for example, an additional bleaching step is chosen, chlorine dioxide or ozone can be used as bleaching agent.

Fördelar Genom uppfinningen är det möjligt, att utan användande av något annat klorinnehâllande blekmedel än klordioxid (och i en totalt konsumerad mängd av detta blekmedel i form av 465 224 e 10 15 20 25 30 35 aktivt klor klart under 2% räknat på absolut torr massa) bleka en kemisk cellulosamassa till en ljushet av över 90%, under upprätthållande av tillräckligt hög viskositet hos cellulosamassan. Detta beskriver ett klart framsteg ur eftersom det inom branschen finns en strävan som följer miljösynpunkt, att minimera dels mängden av organiskt material, med blekavlutarna ut i recipienten och dels och framför allt att minimera mängden bundet klor i detta organiska material.Advantages By the invention it is possible that without the use of any chlorine-containing bleach other than chlorine dioxide (and in a total consumed amount of this bleach in the form of 465 224 e 10 15 20 25 30 active chlorine well below 2% calculated on absolutely dry mass ) bleach a chemical cellulose pulp to a brightness of over 90%, while maintaining a sufficiently high viscosity of the cellulosic pulp. This describes a clear progress since there is an effort in the industry that follows the environmental point of view, to minimize both the amount of organic material, with the bleach liquors out in the recipient and above all to minimize the amount of bound chlorine in this organic material.

Det i blekförfarandet enligt uppfinningen ingående ozon- steget är resultatet. Speciellt förvånande är, att redan. en ytterst ringa tillsats av' ozon leder till en kraftig ljushetshöj- ning. angrepp, som leder till depolymerisation av cellulosamassan.The ozone step included in the bleaching process according to the invention is the result. Particularly surprising is that already. an extremely low addition of 'ozone leads to a sharp increase in brightness. attack, which leads to depolymerization of the cellulose pulp.

Vidare har det visat sig, att massor blekta i enlighet med uppfinningen ljushetsstabilitet, benägenhet att eftergulna är liten. av väsentlig betydelse för det uppnådda goda Samtidigt begränsas det i och för sig ofrånkomliga dvs. dess uppvisar god Bästa utföringsform I det följande beskrives vissa delar av förfarandet enligt uppfinningen mer detaljerat och i anslutning därtill anges alternativa åtgärder och slutligen redogöres för sats- visa försök gjorda i laboratorieapparatur, som är avsedda att simulera även kontinuerlig blekning av cellulosamassa i teknisk skala.Furthermore, it has been found that masses bleached in accordance with the invention brightness stability, tendency to post-yellow is small. of essential importance for the achieved good At the same time, it is limited in itself inevitable, ie. Best Mode for Carrying Out In the following, certain parts of the process according to the invention are described in more detail and in connection therewith alternative alternatives are stated and finally batch experiments performed in laboratory equipment are described, which are intended to simulate continuous bleaching of cellulose pulp on a technical scale.

Som framgår av det tidigare angivna föredrages, att klordioxidblekningen sker vid så hög massakonsistens att, makroskopiskt sett, behandlingen sker i gasfas i frånvaro av Detta innebär, att behandlingsvätskan befinner sig inuti cellulosamassans fibrer och som ett tunt någon fri vätskefas. skikt på ytan av dessa. Den övre gränsen på massakonsi- stensen är bland annat beroende av cellulosamassans WRV (water retention value), som i sin tur är beroende av typ av fibrer i hemicellulosahalt. Av betydelse är också behandlingstemperaturen och den apparat- *CYP . stens fordras om cellulosamassan står under högt statiskt tryck, exempelvis i en hög massapelare. Den föredragna cellulosamassan och dess som väljes för blekningens utförande. Hög massakonsi- 10 15 20 25 30 35 465 224 massakonsistensen ligger inom intervallet 20-45% och det är lämpligt, att cellulosamassan är uppluckrad och föreligger i fluffad form. Blekningen med klordioxid utföres med fördel i ett reaktionskärl, exempelvis medelst gas- slussar, från den omgivande atmosfären. Det är lämpligt, att trycket inne i reaktionskärlet är lägre än atmosfärstrycket. Även om det inte är föredraget är det möjligt, att ut- föra klordioxidblekningen av cellulosamassan vid en lägre massakonsistens än den ovan angivna, exempelvis inom inter- vallet 10-20%. Det betyder, att även en fri vätskefas före- finnes. som är avskärmat, Tidigare har angivits, att klordioxidblekningen skall ske vid en temperatur av 50-l00°C under en tid av 10-600 minuter. Kortare tider användes inom intervallet 75-l00°C, medan så långa tider som 400-600 minuter är att föredra vid temperaturer inom intervallet 50-65°C. Särskilt lämpligt är det att öka temperaturen under blekningens gång. Exempelvis kan en initialperiod på 5-60 minuter vid en temperatur av 40-60°C användas och därefter höjes temperaturen till 80°C för att hållas där en viss tidsperiod. Det är även möjligt att gå den motsatta vägen, dvs. att utifrån en temperatur av exempelvis 80°C sänka temperaturen, förslagsvis genom eva- kuering, exempelvis till 60°C och lagra cellulosamassan vid denna temperatur under några timmar. Klordioxiden kan till- föras cellulosamassan i gasform eller i vattenlösning.As can be seen from the foregoing, it is preferred that the chlorine dioxide bleaching take place at such a high pulp consistency that, macroscopically, the treatment takes place in the gas phase in the absence of This means that the treatment liquid is inside the cellulose pulp fibers and as a thin free liquid phase. layers on the surface of these. The upper limit of the pulp consistency is, among other things, dependent on the WRV (water retention value) of the cellulose pulp, which in turn is dependent on the type of fibers in the hemicellulose content. Also important are the treatment temperature and the device- * CYP. stone is required if the cellulose pulp is under high static pressure, for example in a high pulp column. The preferred cellulosic pulp and its selected for the bleaching operation. High pulp consistency The pulp consistency is in the range of 20-45% and it is suitable that the cellulose pulp is loosened and is in fluffy form. The bleaching with chlorine dioxide is advantageously carried out in a reaction vessel, for example by means of gas locks, from the surrounding atmosphere. It is suitable that the pressure inside the reaction vessel is lower than the atmospheric pressure. Although not preferred, it is possible to carry out the chlorine dioxide bleaching of the cellulose pulp at a lower pulp consistency than that indicated above, for example in the range of 10-20%. This means that there is also a free liquid phase. It has previously been stated that the chlorine dioxide bleaching should take place at a temperature of 50-100 ° C for a period of 10-600 minutes. Shorter times are used in the range of 75-100 ° C, while as long as 400-600 minutes are preferred at temperatures in the range of 50-65 ° C. It is particularly suitable to increase the temperature during the bleaching process. For example, an initial period of 5-60 minutes at a temperature of 40-60 ° C can be used and then the temperature is raised to 80 ° C to be kept there for a certain period of time. It is also possible to go the opposite way, ie. to lower the temperature based on a temperature of, for example, 80 ° C, for example by evacuation, for example to 60 ° C and store the cellulose mass at this temperature for a few hours. The chlorine dioxide can be added to the cellulose mass in gaseous form or in aqueous solution.

Vad gäller ozonblekningssteget är det föredraget, att massakonsistensen ligger inom intervallet 0.1-6%. Eftersom ozon normalt tillföres cellulosamassan i form av en vatten- lösning så innebär denna tillsats i sig, att massakonsi- stensen sänkes i förhållande till den som varit rådande under klordioxidblekningssteget_ För maximalt utnyttjande av ozonet fordras, att massasuspensionen är lättrörlig eller fluidiserad. Vid angivet massakonsistensintervall kan sådan fluidisering åstadkommas medelst klassiska omröraranord- ningar, såsom exempelvis propelleromrörare, inkluderande pumpar av olika slag. Om modern omblandingsapparatur i form spaltmixare, användes att den faller av intensivblandare, exempelvis s.k. är det möjligt att öka massakonsistensen så, inom intervallet 6-18%. 465 224 8 10 15 20 25 30 35 Det är möjligt att tillföra den ozoninnehållande vatten- lösningen till cellulosamassan vid den massakonsistens, som upprätthålles under klordioxidblekningssteget. Dock före- ligger i det fallet en viss risk för att ojämnheter vid blekningen med ozonet uppstår. Därför föredrages, att massa- konsistensen redan i viss utsträckning sänkes efter klordi- oxidblekningssteget genom att vatten tillföres cellulosa- massan innan den ozoninnehållande vattenlösningen tillföres densamma.As for the ozone bleaching step, it is preferred that the pulp consistency be in the range 0.1-6%. Since ozone is normally added to the cellulose pulp in the form of an aqueous solution, this addition in itself means that the pulp consistency is reduced in relation to that prevailing during the chlorine dioxide bleaching step. For maximum utilization of the ozone, the pulp suspension is required to be easily mobile or fluidized. At specified mass consistency ranges, such fluidization can be accomplished by conventional agitator devices, such as propeller agitators, including pumps of various types. If modern mixing equipment in the form of a split mixer, it is used that it falls off intensive mixers, for example so-called is it possible to increase the pulp consistency so, within the range of 6-18%. 465 224 8 10 15 20 25 30 35 It is possible to add the ozone-containing aqueous solution to the cellulose pulp at the pulp consistency maintained during the chlorine dioxide bleaching step. However, in that case there is a certain risk that irregularities in bleaching with the ozone will occur. Therefore, it is preferred that the pulp consistency be reduced to some extent already after the chlorine dioxide bleaching step by adding water to the cellulose pulp before the ozone-containing aqueous solution is added thereto.

Sättet för fluidiseringen av cellulosamassan inverkar på reaktionstiden. En mycket intensiv fluidisering möjliggör korta reaktionstider i storleksordningen från del av minut till några minuter. Vid en försiktig fluidisering av cellu- losamassan användes längre reaktionstider, dock lämpligen inom tidigare angivet tidsintervall.The method of fluidizing the cellulose pulp affects the reaction time. A very intensive fluidization enables short reaction times in the order of from a minute to a few minutes. With a gentle fluidization of the cellulose mass, longer reaction times are used, but preferably within the previously stated time interval.

Det tredje bleksteget, dvs. det alkaliska behandlings- steget, kan utgöras av ett konventionellt syrgasbleknings- steg vid hög massakonsistens, exempelvis inom intervallet 25-37%. Dock föredrages en massakonsistens inom intervallet 5-25%. Temperaturen bör vara jämförelsevis låg, exempelvis 50-l00°C, och tiden 10-240 minuter. Syrgastrycket bör understiga O.6MPa. Satsningen av alkali, exempelvis natriumhydroxid (NaOH). uppgår normalt till 0.5-2%, räknat på cellulosamassans torrvikt. Låg natriumhydroxidtillsats, exempelvis 0.5-1%. låg temperatur, exempelvis 50-75°C, lågt syrgastryck, exempelvis 0.3MPa, och lång reaktionstid, exem- pelvis 24O minuter. är speciellt föredraget. Vid låg- och medelkonsistens inblandas syrgasen i massasuspensionen lämp- ligen medelst en intensivmixer.The third pale step, i.e. the alkaline treatment step, may consist of a conventional oxygen bleaching step at high pulp consistency, for example in the range of 25-37%. However, a pulp consistency in the range of 5-25% is preferred. The temperature should be comparatively low, for example 50-100 ° C, and the time 10-240 minutes. The oxygen pressure should be below O.6MPa. The addition of alkali, for example sodium hydroxide (NaOH). normally amounts to 0.5-2%, calculated on the dry weight of the cellulose pulp. Low sodium hydroxide addition, for example 0.5-1%. low temperature, for example 50-75 ° C, low oxygen pressure, for example 0.3MPa, and long reaction time, for example 24O minutes. is especially preferred. At low and medium consistency, the oxygen gas is mixed into the pulp suspension suitably by means of an intensive mixer.

Ytterligare ljushetshöjning hos cellulosamassan kan erhållas om ovanstående behandling förstärks med tillsats av någon peroxid. Tillsatsen kan ske omedelbart före, under och efter syrgastillförseln. Mycket bra resultat erhålles om peroxid tillförs efter det, att syrgasbehandlingen pågått under en period av lO-200 minuter.Further increase in brightness of the cellulose pulp can be obtained if the above treatment is enhanced with the addition of some peroxide. The addition can take place immediately before, during and after the oxygen supply. Very good results are obtained if peroxide is added after the oxygen treatment has been going on for a period of 10-200 minutes.

Som tidigare angivits är det möjligt att utesluta till- satsen av syre och enbart tillföra cellulosamassan peroxid under nämnda alkaliska betingelser. p» 10 15 20 25 30 35 465 224 Nedan redovisas tidigare omnämnda laboratorieförsök i form av utföringsexempel.As previously stated, it is possible to exclude the addition of oxygen and only add peroxide to the cellulose pulp under the said alkaline conditions. p »10 15 20 25 30 35 465 224 Below are the previously mentioned laboratory experiments in the form of design examples.

Exempel l En sulfatmassa med kappatalet 4.9 (mätt enligt SCAN-C 1:77) och en egenviskositet av 1025 dma/kg (mätt enligt SCAN-CM 15:88) användes vid en serie försök där massan blek- tes i enlighet med uppfinningen. Som jämförelse gjordes också försök utanför uppfinningens ram.Example 1 A sulphate pulp with a kappa number of 4.9 (measured according to SCAN-C 1:77) and an intrinsic viscosity of 1025 dma / kg (measured according to SCAN-CM 15:88) was used in a series of experiments where the pulp was bleached in accordance with the invention. For comparison, experiments were also made outside the scope of the invention.

Sulfatmassan med kappatalet 4.9 stammar ifrån en tek- niskt framställd sulfatmassa med kappatalet 30.2 och egen- viskositez-.en 1240 ams/kg. Denna erhölls 1 sin tur fran uppslutning av vedslaget Pinus sylvestris. Den helt ren- tvättade sulfatmassan impregnerades med teknisk svartlut i en mängd motsvarande 221 kg per 1000 kg torrtänkt massa för att simulera en dåligt tvättad fabriksmassa. Fastämneshalten 1 svartluten var l9.5%. Därefter tillfördes massan 2% N02, räknat på massans torrvikt, och behandlades enligt en ut- spädningsmetod (S3), vilken beskrives av Samuelson och Öjteg i Proceedings 1989 TAPPI Int. Symp. on Wood and Pulping Chemistry, Raleigh N.C. May 1989, p. 195-204. Efter denna aktivering av massan syrgasblektes den vid medelkoncentra- tion i enlighet med vad som beskrives i nämnda publikation och slutligen tvättades massan.The sulphate mass with a kappa number of 4.9 originates from a technically produced sulphate mass with a kappa number of 30.2 and a self-viscosity of 1240 ams / kg. This was in turn obtained from digestion of the wood species Pinus sylvestris. The completely clean-washed sulphate mass was impregnated with technical black liquor in an amount corresponding to 221 kg per 1000 kg dry-dried mass to simulate a poorly washed factory mass. The solids content of 1 black liquor was 19.5%. Then the pulp was added 2% NO2, calculated on the dry weight of the pulp, and treated according to a dilution method (S3), which is described by Samuelson and Öjteg in Proceedings 1989 TAPPI Int. Symp. on Wood and Pulping Chemistry, Raleigh N.C. May 1989, pp. 195-204. After this activation of the pulp, it was oxygen bleached at medium concentration in accordance with what is described in said publication, and finally the pulp was washed.

Nämnda massa uppvisade de inledningsvis angivna värdena pâ kappatal och egenviskositet.Said pulp showed the initial values of kappa number and intrinsic viscosity.

Fyra satser av massan iordningsställdes och behandlades inledningsvis med klordioxid motsvarande 1,35% aktiv klor, Blekningen ägde rum i en glas- men räknat på massans torrvikt. reaktor, som evakuerades före tillsatsen av klordioxid, efter tillförsel av massan i fluffad (för hand) form. efter anslöts via en ventil en glaskolv innehållande en tek- nisk lösning (fabrikslösning) av klordioxid. Genom försiktig värmning av' glaskolven under 15 minuter avdrevs all klor- dioxid ur glaskolven och tillfördes massan tillsammans med Temperaturen i glasreak- Där- en viss mängd avdriven vattenånga. 465 10 15 20 25 30 35 224 1° torn var under denna period 25°C. Massakonsistensen var 30%.Four batches of the pulp were prepared and initially treated with chlorine dioxide corresponding to 1.35% of active chlorine. The bleaching took place in a glass but calculated on the dry weight of the pulp. reactor, which was evacuated before the addition of chlorine dioxide, after supply of the pulp in fluffy (by hand) form. after, a glass flask containing a technical solution (factory solution) of chlorine dioxide was connected via a valve. By gently heating the glass flask for 15 minutes, all the chlorine dioxide was evaporated from the glass flask and the pulp was added together with the temperature in the glass reactor. There was a certain amount of evaporated water vapor. 465 10 15 20 25 30 35 224 1 ° tower was 25 ° C during this period. The pulp consistency was 30%.

Glasreaktorn nedfördes sedan delvis i ett polyglykolbad med en temperatur av 60°C. Under en period av 10 minuter höjdes temperaturen till 70°C. Därefter hölls denna temperatur i 120 minuter. Glasreaktorn avlägsnades vid denna tidpunkt från polyglykolbadet och destillerat vatten tillfördes massan så, att massakonsistensen sänktes till 5%.The glass reactor was then partially immersed in a polyglycol bath at a temperature of 60 ° C. For a period of 10 minutes, the temperature was raised to 70 ° C. Thereafter, this temperature was maintained for 120 minutes. The glass reactor was removed at this time from the polyglycol bath and distilled water was added to the pulp so that the pulp consistency was reduced to 5%.

Massasuspensionen tömdes ur glasreaktorn ner i en Büchner- tratt där vätska frânfiltrerades. Den uppkomna massakakan pressades till en konsistens 30%. Detta sistnämnda gjordes för att få en säker bestämning av förbrukningen av och roterades aV klordioxid och dessutom möjliggöra en motsvarande bestämning av ozonförbrukningen.The pulp suspension was emptied from the glass reactor into a Büchner funnel where liquid was filtered off. The resulting pulp cake was pressed to a consistency of 30%. The latter was done to obtain a reliable determination of the consumption of and was rotated by chlorine dioxide and also to enable a corresponding determination of the ozone consumption.

I ett andra steg behandlades massan med en ingående kon- sistens av 30% enligt ovan med ozon. Massan nedfördes i en plastbehållare försedd med en propelleromrörare. En tidigare färdigställd vattenlösning av ozon (gasformig ozon som ab- sorberats i vatten) tillfördes massan under omrörning i en sjönk till 0.5%. En temperatur av 22°C upprätthölls och behandlingstiden var 10 sådan mängd, att massakonsistensen minuter. Massasuspensionen omrördes med propelleromröraren hela pensionen till en Büchnertratt för avfiltrering av avluten.In a second step, the pulp with an input consistency of 30% as above was treated with ozone. The mass was lowered into a plastic container equipped with a propeller stirrer. A previously prepared aqueous solution of ozone (gaseous ozone absorbed in water) was added to the pulp with stirring in a drop to 0.5%. A temperature of 22 ° C was maintained and the treatment time was such that the pulp consistency was minutes. The pulp suspension was stirred with the propeller stirrer throughout the board into a Büchner funnel to filter off the liquor.

Ozon tillfördes i olika mängder och tillsatsen i försök 1 var 0.07%, räknat på under reaktionstiden. Därefter överfördes massasus- Massakonsistensen steg då till över 10%. massans torrvikt, och i försök 2 var den 0.093% och i försök 3 var den O.ll6%.Ozone was added in various amounts and the addition in Experiment 1 was 0.07%, calculated on during the reaction time. Thereafter, the pulp consistency was then transferred to over 10%. the dry weight of the pulp, and in Experiment 2 it was 0.093% and in Experiment 3 it was 0.16%.

I ett tredje steg infördes massan i en autoklav av syra- fast stål. massans torrvikt, Natriumhydroxid i en mängd av 1%, räknat på tillfördes massan i form av en vatten- lösning så att massakonsistensen blev 10%. Syrgas infördes i autoklaven vid rumstemperatur så, att ett syrgastryck av O.3MPa erhölls. Autoklaven nedsänktes i ett polyglykolbad med en temperatur av 70°C. Efter 45 minuter vid denna tempe- ratur avbröts den alkaliska syrgasdelignifieringen av massan. Därefter tvättades massan noggrant med vatten.In a third step, the pulp was introduced into an acid-solid steel autoclave. the dry weight of the pulp, sodium hydroxide in an amount of 1%, calculated on, the pulp was added in the form of an aqueous solution so that the pulp consistency became 10%. Oxygen was introduced into the autoclave at room temperature so that an oxygen pressure of 0.3 m was obtained. The autoclave was immersed in a polyglycol bath at a temperature of 70 ° C. After 45 minutes at this temperature, the alkaline oxygen delignification of the pulp was stopped. Then the mass was washed thoroughly with water.

Ovan har redogjorts för tre försök där massan har behandlats i enlighet med uppfinningen. Som jämförelse gjor- 10 15 11 465 224 des ett nollprov med den fjärde satsen av massan. Behand- lingen av detta massaprov var helt i överensstämmelse med det ovan angivna med den enda skillnaden, att ozonbleknings- steget uteslöts.Above, three experiments have been described in which the pulp has been treated in accordance with the invention. For comparison, a zero sample was made with the fourth batch of pulp. The treatment of this pulp sample was completely in accordance with the above with the only difference that the ozone bleaching step was omitted.

Som det angivits tidigare erhålles redan efter dessa tre behandlingssteg i enlighet med uppfinningen en cellulosa- massa som är mycket användbar till olika produkter, exempel- vis papper av olika slag.As stated earlier, already after these three treatment steps in accordance with the invention, a cellulose pulp is obtained which is very useful for different products, for example paper of different kinds.

Emellertid kan man om så önskas bleka cellulosamassan i ytterligare minst ett steg. Därför slutblektes ovan beskriv- na massaprov med klordioxid vid 6% massakonsistens under 3 timmar i glasburkar nedsänkta i ett vattenbad med tempera- turen 70°C. Glasburkarna skakades för hand med korta tids- intervall. Därefter tvättades massan noggrant med vatten.However, if desired, the cellulosic pulp can be bleached in at least one more step. Therefore, the mass samples described above were finally bleached with chlorine dioxide at 6% pulp consistency for 3 hours in glass jars immersed in a water bath with a temperature of 70 ° C. The glass jars were shaken by hand at short time intervals. Then the mass was washed thoroughly with water.

Varje massasats uppdelades i tvâ delar och tillfördes 0.51 respektive O.80% klordioxid, räknat på absolut torr massa.Each mass batch was divided into two parts and 0.51 and 0.80% chlorine dioxide, respectively, were added, calculated on absolutely dry mass.

Uppnâdda resultat framgår av nedanstående tabell l. 12 465 224 næ.- nwm w.mæ m.wæ æ.mw ~ø.Q ww.~ Nmm w.mw M.ww h.mw Om.Q mmm æ.Næ W-.D M æfi.~ mmm N.mw m.mæ -.mm cæ.O #w.- ßwm #.nw w.mw F.mæ ~m.Q mmm ß.Nw nmQ-O N Mm.~ mmm M.mw w.mæ m.wæ Dw.O ww.~ Dem N.mw e.nm æ.ww Fm-Q mmm w.~w ßO.Q F Pæ.- mmm M.M® n.Mw h.mw Om.O mw.~ wwm w.Nw D.nm w.mw Fm.O møop m.mß D >QHQ|Q a 92%... a a a måna.. a a nofiv. >wuxm uocmp uoom Hoflx >wuxm :cwussmcox Hawa» uwuwmoxww> .uufim nmußø uuzmsw.. umzmzfl.. uumwfifiwh umuwmoxwfi> uu.._w:w|_ :own uwxawvnofix nu... mcwcxmfinuafiw .flnmmmhgm Hmæum mmmm: uuwmfifiw... xmmnwm P 44mm 10 15 20 25 30 35 13 465 224 Ljusheten har bestämts som ISO-ljushet enligt SCAN-Cll:75.The results obtained are shown in table below l. 12 465 224 næ.- nwm w.mæ m.wæ æ.mw ~ ø.Q ww. ~ Nmm w.mw M.ww h.mw Om.Q mmm æ.Næ W- .DM æ fi. ~ Mmm N.mw m.mæ -.mm cæ.O # w.- ßwm # .nw w.mw F.mæ ~ mQ mmm ß.Nw nmQ-O N Mm. .mæ m.wæ Dw.O ww. ~ Dem N.mw e.nm æ.ww Fm-Q mmm w. ~ w ßO.QF Pæ.- mmm MM® n.Mw h.mw Om.O mw. ~ wwm w.Nw D.nm w.mw Fm.O møop m.mß D> QHQ | Q a 92% ... aaa måna .. aa no fi v. > wuxm uocmp uoom Ho fl x> wuxm: cwussmcox Hawa »uwuwmoxww> .uu fi m nmußø uuzmsw .. umzmz fl .. uumw fifi wh umuwmoxw fi> uu .._ w: w | _: own uwxawvno fi x nu ... mcwm xm h. xmmnwm P 44mm 10 15 20 25 30 35 13 465 224 The brightness has been determined as ISO brightness according to SCAN-Cll: 75.

Vad gäller ljusheten efter åldring vid 80°C hos nollprovet har en beräkning gjorts på grundval av andra försök utförda under liknande betingelser. Angivandet av total konsumtion av klordioxid, som som aktiv klor, avser summan av konsum- tionen i det första klordioxidblekningssteget och konsum- tionen av klordioxid i slutblekningssteget.As for the brightness after aging at 80 ° C of the blank, a calculation has been made on the basis of other experiments performed under similar conditions. The statement of total consumption of chlorine dioxide, as as active chlorine, refers to the sum of the consumption in the first chlorine dioxide bleaching step and the consumption of chlorine dioxide in the final bleaching step.

Om jämförelse göres mellan massan enligt nollprovet och massorna enligt försöken l-3 efter avslutad syrgasblekning finner man, att en så låg tillsats av ozon som 0,07% leder till en ljushetshöjning på hela 6 enheter medan viskosi- tetssänkningen stannar vid förhållandevis harmlösa 70 en- heter. En ökad tillsats av ozon leder till ytterligare 1 enhet bättre ljushet vid i huvudsak oförändrad viskositet.If a comparison is made between the pulp according to the blank test and the pulps according to experiments 1-3 after completion of oxygen bleaching, it is found that an addition of ozone as low as 0.07% leads to an increase in brightness of as much as 6 units while the viscosity decrease stops at relatively harmless - called. An increased addition of ozone leads to an additional 1 unit of better brightness at substantially unchanged viscosity.

Vid motsvarande massor som slutblekts med klordioxid har ljushetsskillnaden sänkts till hälften, men å andra sidan har skillnaden. i viskositet hos massorna krympt avsevärt.In the case of corresponding masses which have been bleached with chlorine dioxide, the difference in brightness has been reduced by half, but on the other hand the difference has. in the viscosity of the masses shrunk considerably.

Vidare framgår det av tabellen. att samtliga massor uppvisar mycket god ljushetsstabilitet.Furthermore, it appears from the table. that all masses show very good light stability.

Det man i första hand frapperas av är, att det fordras endast en ringa tillsats av det dyra blekmedlet ozon för att höja massans ljushet avsevärt.What one is primarily struck by is that only a slight addition of the expensive bleach ozone is required to increase the brightness of the pulp considerably.

Ytterligare försök gjordes på samma massa där denna be- handlades på liknande sätt som beskrives ovan till och med den alkaliska Ozonsatsningen i dessa försök var densamma som i försök 2, 0.093%, räknat på absolut torr massa. Det som varierades var massakonsistensen under ozonblekningssteget, 20% och 30% respektive. 1% masskonsistens gav samma resultat som vid 0.5%, dvs. i enlighet med försök 2. Däremot försämrades resultaten avsevärt vid såväl 20 som 30% massakonsistens.Additional experiments were performed on the same mass where it was treated in a similar manner as described above until the alkaline ozone charge in these experiments was the same as in experiment 2, 0.093%, calculated on absolutely dry mass. What was varied was the pulp consistency during the ozone bleaching step, 20% and 30% respectively. 1% mass consistency gave the same result as at 0.5%, ie. in accordance with Experiment 2. However, the results deteriorated significantly at both 20% and 30% pulp consistency.

Vid 20% massakonsistens var ljusheten 1.5 enheter lägre och viskositetsförlusten 70% större än vid försök 2 medan vid 30% massakonsistens var ljusheten i stort sett densamma som i försök 2, men istället blev viskositetsförlusten 100% syrgasbehandlingen. dvs. som uppgick till 1%, 465 224 14 10 15 20 25 30 35 större, vilket leder till en massa 'med alltför dåliga styrkeegenskaper. Detta visar, att det är viktigt med en låg massakonsistens i ozonblekningssteget.At 20% pulp consistency, the brightness was 1.5 units lower and the viscosity loss 70% greater than in Experiment 2, while at 30% pulp consistency, the brightness was largely the same as in Experiment 2, but instead the viscosity loss was 100% oxygen treatment. i.e. which amounted to 1%, 465 224 14 10 15 20 25 30 35 larger, leading to a mass' with too poor strength properties. This shows that it is important to have a low pulp consistency in the ozone bleaching step.

Pâ samma massa gjordes också ett försök med omvänd steg- följd i förhållande till de tvâ första behandlingsstegen i enlighet med uppfinningen. I detta försök behandlades massan först med ozon och därefter med klordioxid, medan massan i övrigt behandlades i enlighet med försöken l-3 inkluderande slutblekning med klordioxid. Massan behandlades således först med ozon vid en massakonsistens av O.5%. Efter från- filtrering av behandlingsvätskan och pressning till 30% massakonsistens och fluffning av densamma för hand klordi- oxidblektes massan, med 1.35* aktiv klor, på tidigare angivet sätt. För att nå en slutljushet pâ 88.5 krävdes en tillsats av 0.3% ozon. räknat på massans torrvikt, vilket skall jämföras med ozontillsatsen av 0.07% vid försöket l enligt uppfinningen. Viskositeten hos massan sjönk i detta fall till 810 dm3/kg. vilket innebar en alltför vittgâende depolymerisation av cellulosamassan. Även ljushetsstabili- teten hos massan var vid detta försök sämre än vid försöken enligt uppfinningen.An attempt was also made on the same pulp with a reverse step sequence in relation to the first two treatment steps in accordance with the invention. In this experiment the pulp was treated first with ozone and then with chlorine dioxide, while the pulp was otherwise treated according to experiments 1-3 including final bleaching with chlorine dioxide. The pulp was thus first treated with ozone at a pulp consistency of 0.5%. After filtering off the treatment liquid and pressing to 30% pulp consistency and fluffing it by hand, the pulp is bleached with chlorine dioxide, with 1.35 * active chlorine, in the manner previously indicated. To reach a final brightness of 88.5, an addition of 0.3% ozone was required. calculated on the dry weight of the pulp, which is to be compared with the ozone addition of 0.07% in the experiment 1 according to the invention. The viscosity of the pulp dropped in this case to 810 dm3 / kg. which meant an excessively far-reaching depolymerization of the cellulose pulp. The light stability of the pulp was also worse in this experiment than in the experiments according to the invention.

Försöket 2 enligt uppfinningen upprepades med den skill- naden, att massakonsistensen i det inledande klordioxidblek- ningssteget sänktes från 30 till 15%. Vid detta försök tillfördes klordioxiden i en vattenlösning, som inblandades i massan så, att 15% konsistens erhölls. Detta ledde till en ljushet hos massan efter syrgasblekningssteget av 82.l% och efter slutblekning med klordioxid. i en sats av O.5l% aktiv klor räknat på torr massa, steg ljusheten till 88.6%. Mot- svarande värden i försök 2 var 82.7% respektive 89.l%. Som framgår är skillnaden i ljushet hos massan mycket blygsam.Experiment 2 according to the invention was repeated with the difference that the pulp consistency in the initial chlorine dioxide bleaching step was reduced from 30 to 15%. In this experiment, the chlorine dioxide was added to an aqueous solution which was mixed into the pulp so that 15% consistency was obtained. This led to a brightness of the pulp after the oxygen bleaching step of 82.1% and after final bleaching with chlorine dioxide. in a batch of O.5l% active chlorine calculated on dry mass, the brightness rose to 88.6%. The corresponding values in Experiment 2 were 82.7% and 89.1%, respectively. As can be seen, the difference in brightness of the mass is very modest.

Värdena på massans viskositet skilde sig inte signifikant från den som erhölls i försök 2. Detta visar, att det i en- lighet med uppfinningen är möjligt att använda en så jäm- förelsevis låg massakonsistens i klordioxidblekningssteget som 15%.The values of the viscosity of the pulp did not differ significantly from that obtained in Experiment 2. This shows that according to the invention it is possible to use such a comparatively low pulp consistency in the chlorine dioxide bleaching step as 15%.

Mängden kvarvarande aktivt syre i avlutarna efter ozonsteget bestämdes jodometriskt. Mängden motsvarade mindre än 5% av satsad ozon bestämd enligt samma metod.The amount of active oxygen remaining in the effluents after the ozone step was determined iodometrically. The amount corresponded to less than 5% of the ozone charged determined according to the same method.

I)- 'ö 10 15 20 15 405 224 Exempel 2 En serie försök gjordes i enlighet med uppfinningen pâ en sulfatmassa med kappatalet 5.0 och en viskositet av 980 dm3/kg, vilken sulfatmassa var av samma typ och fram- ställts på ett parallellt sätt med den i exempel l beskrivna.Example 2 A series of experiments were carried out in accordance with the invention on a sulphate pulp with a kappa number of 5.0 and a viscosity of 980 dm3 / kg, which sulphate pulp was of the same type and prepared in a parallel manner. with that described in Example 1.

Denna försöksserie överensstämmer till alla delar med tidigare beskrivna försök 2 med det tillägget, att efter syrgasblekningen och före den avslutande klordioxidblek- ningen har peroxidbehandling, med tre olika satser, införts.This series of experiments is in all respects consistent with previously described Experiment 2 with the addition that after the oxygen bleaching and before the final chlorine dioxide bleaching, peroxide treatment, with three different batches, has been introduced.

Det gick till på så sätt, att efter avslutad syrgasblekning av massan så späddes den med en väteperoxidlösning till en massakonsistens av 8%. Temperaturen 1 detta väteperoxidsteg var 70°C och tiden 45 minuter. Satsningen av klordioxid i det avslutande blekningssteget var i denna serie 0.52% aktiv klor, räknat på torr massa. Satsning av väteperoxid och upp- nådda resultat framgår av nedanstående tabell 2.This was done in such a way that after complete bleaching of the pulp, it was diluted with a hydrogen peroxide solution to a pulp consistency of 8%. The temperature in this hydrogen peroxide step was 70 ° C and the time was 45 minutes. The charge of chlorine dioxide in the final bleaching step in this series was 0.52% active chlorine, calculated on dry mass. Investment in hydrogen peroxide and the results achieved are shown in Table 2 below.

Tabell 2 Slutblekt massa l Försök _ Ljushet Ljushet efter åldring Viskositetl Tiïlsatt H202 $ på torr massa 1 00°c 1 120°c amg/kg É 4 0 09.0 05.0 05.5 920 5 0.20 09.1 00.2 05.1 915 0 0.40 09.9 00.3 00.4 910 1 0.00 90.2 00.0 00.4 910 Som framgår är det medelst väteperoxid möjligt att öka ljus- heten hos massan ytterligare, till och med så. att den över- stiger 90%. Viskositetssänkningen hos massan som en följd av väteperoxidbehandlingen var liten och ligger inom gränserna för normala analysfel.Table 2 Final bleached pulp l Experiment _ Brightness Brightness after aging Viscosityl Addition H202 $ on dry pulp 1 00 ° c 1 120 ° c amg / kg É 4 0 09.0 05.0 05.5 920 5 0.20 09.1 00.2 05.1 915 0 0.40 09.9 00.3 00.4 910 1 0.00 90.2 00.0 00.4 910 As can be seen, it is possible to increase the brightness of the pulp further by means of hydrogen peroxide, even that way. that it exceeds 90%. The decrease in viscosity of the pulp as a result of the hydrogen peroxide treatment was small and is within the limits of normal analytical errors.

Claims (10)

465 224 16 10 15 20 25 PATENTKRAV465 224 16 10 15 20 25 PATENT REQUIREMENTS 1. l. Förfarande för blekning av kemisk cellulosamassa med en ligninhalt motsvarande högst kappatal 10, varvid cellulosa- massan blekes med klordioxid, k ä n n e t e c k n a t d ä 1: a V, att blekningen med klordioxid äger rum vid en jämförelsevis hög massakonsistens och att cellulosamassan, sedan huvuddelen av klordioxiden förbrukats, bringas i intim beröring med en ozoninnehâllande vattenlösning och bringas att reagera med ozonet vid en väsentligt lägre massakonsi- stens än vid blekningen med klordioxid, varefter cellulosa- massan underkastas en alkalisk behandling i närvaro av syre och/eller syreavgivande oxidationsmedel.1. A process for bleaching chemical cellulose pulp with a lignin content corresponding to a maximum kappa number of 10, wherein the cellulose pulp is bleached with chlorine dioxide, characterized in that the 1st V, that the bleaching with chlorine dioxide takes place at a comparatively high pulp consistency and that the cellulose pulp, after the bulk of the chlorine dioxide has been consumed, it is brought into intimate contact with an ozone-containing aqueous solution and reacted with the ozone at a substantially lower mass consistency than during the bleaching with chlorine dioxide, after which the cellulose pulp is subjected to an alkaline treatment in the presence of oxygen and / or oxygen-releasing oxidizing agent. . 2. Förfarande enligt patentkravet 1. k ä n n e t e c k - n a t d ä r a v, att cellulosamassan under klordioxidblek- ningen föreligger vid så hög massakonsistens, att makrosko- piskt sett behandlingen sker i frånvaro av fri vätskefas.Process according to Claim 1, characterized in that the cellulose mass during the chlorine dioxide bleaching is present at such a high pulp consistency that, macroscopically, the treatment takes place in the absence of a free liquid phase. 3. Förfarande enligt patentkraven l-2, k ä n n e t e c k - n a t d ä r a v, att ozonblekningen sker i en lättrörlig massasuspension och att massakonsistensen i denna uppgår till ett värde, som är mindre än hälften av massakonsisten- sen vid klordioxidblekningen och är högst l8%.Process according to Claims 1 to 2, characterized in that the ozone bleaching takes place in an easily mobile pulp suspension and that the pulp consistency thereof amounts to a value which is less than half of the pulp consistency in the chlorine dioxide bleaching and is not more than 18%. . 4. Förfarande enligt patentkraven l-3, k ä n n e t e c k- n a t d ä r a v, att avlut avlägsnas från cellulosamassan efter ozonblekningen och användes helt eller delvis för sänkning av massakonsistensen efter klordioxidblekningen.4. A process according to claims 1-3, characterized in that the liquor is removed from the cellulose pulp after the ozone bleaching and is used in whole or in part to reduce the pulp consistency after the chlorine dioxide bleaching. 5. Förfarandes enligt patentkraven l-4, k ä n n e t e c k- n a t den ozoninnehâllande vattenlösningen uppgår till l-20%. d ä r a v, att massakonsistensen vid inblandning av ÅU 10 15 17 465 224Process according to Claims 1 to 4, characterized in that the ozone-containing aqueous solution amounts to 1 to 20%. that is, that the pulp consistency when mixing ÅU 10 15 17 465 224 6. Förfarande enligt patentkraven l-5, k ä n n e t e c k- n a t d ä r a v, att klordioxidblekningen utföres under en tid av 10-600 minuter och vid en temperatur av 50-l0O°C.6. A process according to claims 1-5, characterized in that the chlorine dioxide bleaching is carried out for a time of 10-600 minutes and at a temperature of 50-110 ° C. 7. Förfarande enligt patentkraven 1-6, k ä n n e t e c k- n a t d ä r a v, att ozonblekningen utföres under en tid av 0.5-60 minuter och vid en temperatur av 5-60°C.7. A process according to claims 1-6, characterized in that the ozone bleaching is carried out for a time of 0.5-60 minutes and at a temperature of 5-60 ° C. 8. Förfarande enligt patentkraven 1-7, k ä n n e t e c k- att den alkaliska behandlingen utföres vid en massakonsistens av 5-25%, under en tid av 10-240 minuter. vid en temperatur av 50-lOO°C. vid ett syrgastryck understigande 0.6 MPa och/eller vid en peroxidtillsats av 0.1-l.O%. IÉOZ på cellulosamassans torrvikt. n a t d ä r a v, räknat som8. Process according to claims 1-7, characterized in that the alkaline treatment is carried out at a pulp consistency of 5-25%, for a time of 10-240 minutes. at a temperature of 50-100 ° C. at an oxygen pressure of less than 0.6 MPa and / or at a peroxide addition of 0.1-10%. IÉOZ on the dry weight of the cellulose pulp. n a t d ä r a v, counted as 9. Förfarande enligt patentkraven 1-8, k ä n n e t e c k- n a t d ä r a v, att cellulosamassan efter den alkaliska behandlingen slutblekes medelst klordioxid.9. Process according to claims 1-8, characterized in that the cellulose mass after the alkaline treatment is finally bleached by means of chlorine dioxide. 10. Förfarande enligt patentkraven 1-8, k ä n n e t e c k- n a t d ä r a v, att cellulosamassan efter den alkaliska behandlingen slutblekes medelst ozon.10. A method according to claims 1-8, characterized in that the cellulose mass after the alkaline treatment is finally bleached by means of ozone.
SE8904247A 1989-12-18 1989-12-18 Bleaching chemical cellulose pulp with chlorine dioxide and ozone SE465224B (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE8904247A SE465224B (en) 1989-12-18 1989-12-18 Bleaching chemical cellulose pulp with chlorine dioxide and ozone
FI906196A FI906196A (en) 1989-12-18 1990-12-14 FOERFARANDE FOER BLEKNING AV KEMISK CELLULOSAMASSA.
CA002032315A CA2032315C (en) 1989-12-18 1990-12-14 Process for bleaching of chemical cellulose pulp

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE8904247A SE465224B (en) 1989-12-18 1989-12-18 Bleaching chemical cellulose pulp with chlorine dioxide and ozone

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE8904247D0 SE8904247D0 (en) 1989-12-18
SE8904247L SE8904247L (en) 1991-06-19
SE465224B true SE465224B (en) 1991-08-12

Family

ID=20377792

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE8904247A SE465224B (en) 1989-12-18 1989-12-18 Bleaching chemical cellulose pulp with chlorine dioxide and ozone

Country Status (3)

Country Link
CA (1) CA2032315C (en)
FI (1) FI906196A (en)
SE (1) SE465224B (en)

Also Published As

Publication number Publication date
FI906196A (en) 1991-06-19
SE8904247L (en) 1991-06-19
SE8904247D0 (en) 1989-12-18
FI906196A0 (en) 1990-12-14
CA2032315A1 (en) 1991-06-19
CA2032315C (en) 1997-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4459174A (en) Process for the delignification and bleaching of chemical and semi-chemical cellulosic pulps
CA1144711A (en) Process for bleaching pulps by means of organic per acid
CA2053035C (en) Chlorine-free wood pulps and process of making
SE468355B (en) CHEMISTRY OF CHEMICAL MASS THROUGH TREATMENT WITH COMPLEX PICTURES AND OZONE
SE421938B (en) PROCEDURE FOR TREATMENT OF CELLULOSAMASSA
US5074960A (en) Lignin removal method using ozone and acetic acid
CA2035698C (en) Chlorine-free bleaching method for dissolving-grade pulps
SE502706C2 (en) Preparation of bleached cellulose pulp by bleaching with chlorine dioxide and treatment of complexing agents in the same step.
US5656130A (en) Ambient temperature pulp bleaching with peroxyacid salts
JPH08511308A (en) Improved ozone / peracid method for delignification of lignocellulosic materials
US5534115A (en) Process for preserving the mechanical strength properties of chemical paper pulps
CN100593600C (en) A process for the treatment of fibre material and new composition
JPH1181173A (en) Production of bleached pulp
EP0464110B1 (en) Bleaching process for the production of high bright pulps
CA2062474A1 (en) Process for the delignification of cellulose containing raw materials
USH1690H (en) Process for bleaching kraft pulp
SE465224B (en) Bleaching chemical cellulose pulp with chlorine dioxide and ozone
JP3325324B2 (en) Method for delignification of crude cellulose
US20030168190A1 (en) Method for controlling the delignfication and bleaching of a pulp suspension
JPH076148B2 (en) Bleaching method for lignocellulosic material
JP2003278088A (en) Method for producing ecf bleached pulp
US1599489A (en) Process for the manufacture of high alpha-cellulose fiber
JPH05247864A (en) Bleaching of cellulose pulp
WO2007078247A1 (en) A process for the manufacture of peracetic acid and a method to bleach chemical pulp with peracetic acid
CA2230961A1 (en) Process for producing bleached pulp

Legal Events

Date Code Title Description
NAL Patent in force

Ref document number: 8904247-7

Format of ref document f/p: F

NUG Patent has lapsed

Ref document number: 8904247-7

Format of ref document f/p: F