SE465224B - Blekning av kemisk cellulosamassa med klordioxid och ozon - Google Patents

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.

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.

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.

Bleksteg där enbart klordioxid användes är mycket van- liga, speciellt när det gäller det sista steget i en blek- sekvens.

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).

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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%.

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.

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.

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).

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Nämnda massa uppvisade de inledningsvis angivna värdena pâ kappatal och egenviskositet.

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%.

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%.

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.

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.

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%.

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.

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.

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.

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.

Varje massasats uppdelades i tvâ delar och tillfördes 0.51 respektive O.80% klordioxid, räknat på absolut torr massa.

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.

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.

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.

Vid motsvarande massor som slutblekts med klordioxid har ljushetsskillnaden sänkts till hälften, men å andra sidan har skillnaden. i viskositet hos massorna krympt avsevärt.

Vidare framgår det av tabellen. att samtliga massor uppvisar mycket god ljushetsstabilitet.

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.

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.

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.

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.

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.

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%.

Mängden kvarvarande aktivt syre i avlutarna efter ozonsteget bestämdes jodometriskt. Mängden motsvarade mindre än 5% av satsad ozon bestämd enligt samma metod.

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.

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.

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.

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.

Claims (10)

465 224 16 10 15 20 25 PATENTKRAV

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.

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.

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%.

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.

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 17 465 224

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.

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.

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 som

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.

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.