SE501582C2 - Blekning av returfibrer med väteperoxid - Google Patents

Description

501 582 2 behandla returpapperet med en persyra vid ett surt pH.

Uppfinningen Enligt uppfinningen har det àstadkommits ett förfarande där mäldar innehållande returfibrer* behandlas under de i patentkraven angivna betingelserna, varigenom blekning med väteperoxid väsentligt effektiviseras. Med föreliggande förfa- rande kan sålunda i huvudsak hela den ljushetshöjande potenti- alen utnyttjas vid blekning av returfibrer med väteperoxid.

Detta kan uppnås utan stora tillsatser av kemikalier eller om- fattande processmodifieringar vad avser t.ex. apparatur för tillsatts av ozon eller persyra, mäldens pH eller temperatur.

Uppfinningen avser ett förfarande för blekning av retur- fibrer med väteperoxid, genom att blekningen sker i en mäld i närvaro av ozon eller en persyra eller salter därav.

Genom en lämpligt vald kombination av halt av ozon eller persyra eller salter därav, temperatur, uppehàllstid och pH kan massans ljushet med föreliggande förfarande höjas med i storleksordningen 5% ISO, jämfört med blekning med enbart väteperoxid.

I föreliggande förfarande, ingår minst ett steg, där returfibrerna bleks med väteperoxid. Blekning av returfibrer med väteperoxid sker normalt i samband med fibreringen, men kan även ske längre fram i processen i dispergatorn för in- blandning av blekmedlet och/eller i slutblekningen i ett eller flera blektorn. Föreliggande förfarande är lämpligt att an- vända, då blekningen av returfibrerna med väteperoxid sker i samband med fibreringen. Det är föredraget att även eventuell ytterligare blekning av returfibrerna genomförs med väteperox- id, därav, eftersom resthalter av ozon eller persyra eller salter ökar effekten av väteperoxidblekning även i. senare steg.

Väteperoxid enligt föreliggande förfarande kan helt eller delvis utgöras av väteperoxid som tillsätts i kombina- tion med persyra eller salter därav. Sålunda kan t.ex. jäm- viktsperättiksyra innehålla avsevärda halter av väteperoxid, vilka med fördel kan användas i föreliggande förfarande.

Vid blekningen med väteperoxid, kan mängden tillsatt väteperoxid ligga inom intervallet fràn ca 1 upp till ca 40 kg/ton torra returfibrer räknat som 100% väteperoxid. Den övre lO 3 501 582 gränsen är inte kritisk utan har satts av ekonomiska skäl.

Lämpligen ligger mängden väteperoxid inom intervallet fràn 1 upp till 30 kg/ton torra returfibrer och företrädesvis från 5 upp till 15 kg/ton torra returfibrer räknat som 100% vätepe- roxid.

Temperaturen i mälden vid blekning med väteperoxid i närvaro av ozon eller persyra eller salter därav, kan ligga inom intervallet fràn ca 10 upp till ca 75°C, lämpligen från upp till 60°C och företrädesvis fràn 40 upp till 50°C.

Uppehàllstiden vid blekning i närvaro av ozon eller persyra eller salter därav, kan ligga inom intervallet fràn ca 5 upp till ca 120 min, lämpligen från 10 upp till 60 min och företrädesvis från 20 upp till 40 min.

Mäld enligt föreliggande förfarande, kan vara vilken som helst vattenhaltig vätska innehållande returfibrer. Fiberkon- centrationen i mälden där ozon eller persyra eller salter därav finns närvarande, bör vara lägre än ca 30 vikt-%. Det är lämpligt att fiberkoncentrationen är lägre än 20 vikt-%, företrädesvis lägre än 10 vikt-%. Förfarandet kan med fördel användas på utspädda mäldar, t.ex. i slutet av fibreringen där fiberkoncentrationen normalt är låg och kemikalierna ofta kan sättas till mälden tillsammans med andra kemikalier utan att speciell utrustning behöver användas.

Vid genomförande av förfarandet enligt uppfinningen, kan mälden vara alkalisk. Mäldens pH ligger lämpligen inom inter- vallet fràn 7,5 upp till 13, företrädesvis från 8 upp till 12.

Det är speciellt föredraget att pH i mälden ligger inom inter- vallet fràn 8,5 upp till 11. Vid tillsats av persyra eller salter därav, sjunker pH i mälden. Beroende på tillsatt mängd i mälden före tillsatsen, kan en pH-justering bli nöd- för att bibehålla ett alkaliskt pH även efter tillsat- och pH vändig sen. Lämpliga pH-höjande kemikalier i föreliggande förfarande är exempelvis natriumhydroxid, natriumkarbonat, natriumväte- karbonat eller vattenglas.

Persyra eller salter därav enligt föreliggande förfa- rande, innefattar organiska och oorganiska persyror eller salter av sådana. Som organisk persyra används alifatiska persyror, aromatiska persyror eller salter därav. Lämpligen används perättiksyra eller permyrsyra. Som Oorganisk persyra 501 582 4 l5 används lämpligen peroxomonosvavelsyra (Caros syra) eller salter av oorganiska persyror såsom peroxokarbonat, olika per- borater eller peroxosulfater. Som katjon i salterna används lämpligen natrium, eftersom sådana salter normalt är billiga och natrium naturligt ingår i kemikaliebalansen i massabruket.

Det är föredraget att använda perättiksyra, eftersom det är fördelaktigt ur tillverknings- och användarsynpunkt. Dessutom är perättiksyra begränsat korrosiv. Eventuella avloppsvatten innehållande bl.a. perättiksyrans nedbrytningsprodukter kan lätt återföras till kemikalieåtervinningen.

Perättiksyra enligt föreliggande förfarande kan fram- ställas genom reaktion mellan ättiksyraanhydrid och väteper- oxid. Perättiksyra kan också framställas genom reaktion mellan s.k. genom destillation av sådan jämviktsperättiksyra för att av- ättiksyra och väteperoxid, jämviktsperättiksyra eller lägsna väteperoxid, ättiksyra och svavelsyra. I föreliggande förfarande är det lämpligt att använda jämviktsperättiksyra.

Direkt användning av framställd jämviktsperättiksyra utan mellanliggande destillation möjliggör utnyttjande även av väteperoxiden. I föreliggande förfarande kan viktförhällandet mellan perättiksyra och väteperoxid ligga inom intervallet från ca 10:1 till ca 1:5, lämpligen från 7:1 till 1:3 och företrädesvis från 5:1 till 1:1.

Lämplig halt av persyra eller salter därav i mälden, är bl.a. pH. Vid genomförandet av föreliggande förfarande, kan halten beroende av temperaturen, tillgänglig uppehållstid och av persyra eller salter därav ligga inom intervallet från ca 2 upp till ca 2500 mg/l mäld räknat som 100% perättiksyra.

Halten ligger lämpligen inom intervallet från 10 upp till 750 mg/l mäld och företrädesvis från 100 upp till 300 mg/1 mäld räknat som 100% perättiksyra.

Mängden satsad ozon bör ligga inom intervallet från ca upp till ca 1000 mg/l mäld, lämpligen inom intervallet från 50 upp till 500 mg/l mäld och företrädesvis inom intervallet från 100 upp till 150 mg/l mäld. vatten Vid fibrering av returpapper, blandas papperet, och erforderliga kemikalier i. en uppslagare, trumma eller knädfibrerare. Vattnet kan vara färskt, men vanligen utgöres större delen av tillsatt vatten av recirkulerat bakvatten från l5 501 582 steg längre fram i processen. Kemikalierna tillsätts för att åstadkomma pH-justering, blekning, avsvärtning etc. Vanliga exempel är natriumhydroxid, vattenglas, komplexbildare såsom DTPA, väteperoxid samt avsvärtningskemikalier såsom ytaktiva är en fiberkon- medel. Vanliga betingelser vid fibreringen, centration av 5-20 vikt-%, en uppehàllstid av 10-30 min och ett pH av io-11,5.

Fibreringen av returpapperet följs av ett eller flera avvattning, spädning, flota- steg för dispergering, silning, tion, tvättning och blekning. I fibreringen frigörs en stor del av trycksvärtan från fibrerna, genom tillsatt lut som sväller fibrerna och den mekaniska bearbetningen. Den frigjor- da trycksvärtan slås samman till partiklar, genom närvaron av ett ytaktivt medel. Det ytaktiva medlets egenskaper är även avgörande för effektiviteten vid flotationen, vilken följer efter grovsilning och spädning av mälden. I flotationen leds mälden in i en cell, där luft bláses in underifrån. De samman- slagna partiklarna med trycksvärta adsorberas pà de uppátstig- ande bubblornas yta, varefter skummet avskiljs. Istället för flotation kan även tvättning användas för att avskilja tryck- svärta. Härvid tillsätts stora mängder tvättvatten, varvid trycksvärtan dispergeras och följer vätskefasen. Vid tvättning används ofta ett eller flera skivfilter i serie, för att av- skilja den dispergerade trycksvärtan. Genomförandet av dessa steg, kan ske pà för fackmannen känt sätt. Antalet steg och sekvensens utformning är härvid bl.a. beroende av om returpap- peret är blekt eller oblekt, returpapperets álder, den önskade slutljusheten och 'vid tryckpapper även. tryckmetoderna och trycksvärtan.

I returfibrer innefattas i föreliggande förfarande, fibrer som frilagts genom kemisk eller mekanisk behandling eller kombinationer därav. Genom kemisk behandling framställd kemisk massa, innefattar' massor 'uppslutna enligt sulfat-, sulfit-, soda- eller organosolvprocessen, eventuellt efter delignifiering med syrgas. Genom mekanisk behandling fram- ställda mekaniska massor, innefattar massa framställd genom raffinering' av flis i skivraffinör (raffinörmassa), massa framställd genom slipning av stockar i slipverk (stenslip- massa) eller modifieringar därav. Exempel pà sådana modifier- 501 582 6 ingar är termomekaniska, kemimekaniska eller kemitermome- kaniska massor. De mekaniska. massorna enligt föreliggande förfarande kan ha ett vedutbyte av minst ca 85%, lämpligen minst 90% och företrädesvis minst 95%.

Returfibrerna innefattar lignocellulosahaltiga fibrer av lövved och barrved eller valfri kombination därav.

Uppfinningen och dess fördelar belyses närmare genom nedanstående exempel, vilka endast avser att illustrera upp- finningen utan att begränsa denna. Massans ljushet bestämdes enligt standardmetoden SCAN C 11-75:R. I beskrivningen, kraven och exemplen angivna % och delar, avser vikt-% och viktandelar såvida inget annat anges.

Exempel 1 Mäld innehållande 100% returfibrer, varav 60% s.k. “old news print" (ONP) och 40% s.k. "old magazines" (OMG) behand- lades med jämviktsperättiksyra enligt föreliggande förfarande.

Returfibrerna blektes med väteperoxid.under samtidig fibrering i en trumma. Perättiksyran sattes till mälden i slutet av trumman, där fiberkoncentrationen var ca 3,5 vikt-%. Väteper- oxid satsades i en mängd av 6 kg/ton torr massa räknat som 100% väteperoxid. Koncentrationen av perättiksyra var 150 mg/1 mäld. Mäldens pH före tillsatsen av perättiksyra var 10,0, vilket sjönk till 8,5. Mäldens temperatur i trumman var 45°C och uppehållstiden 30 min. Massans ljushet bestämdes efter första flotationssteget, där större delen. av trycksvärtan avlägsnats. Resultaten av försöken framgår av följande tabell.

TABELL I Försök Perättiksyra- Väteperoxid- Ljushet, halt, mg/l mängd, kg/ton % ISO 1 0 6 54,3 2 150 O 56,5 3 150 6 59,1 Av tabellen framgår att blekning av returfibrer med väteperoxid i. närvaro av jämviktsperättiksyra enligt före- liggande förfarande, är ett mycket effektivt sätt att öka ljusheten hos returfibrer.

Claims (12)

10 15 20 25 30 . oxid, 7 501 582 Patentkrav

1. Förfarande för blekning av returfibrer med väteper- k ä n n e t e c k n a t därav, att blekningen sker i en mäld i närvaro av ozon eller en persyra eller salter därav.

2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att persyran eller salter därav innefattar organiska persyror eller salter därav.

3. Förfarande enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t därav, att persyran är perättiksyra.

4. Förfarande enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a t därav, att perättiksyran är destillerad perättiksyra.

5. Förfarande enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a t därav, att perättiksyran är jämviktsperättiksyra.

6. Förfarande enligt något av föregående krav, k ä n - n e t e c k n a t därav, att åtminstone en del av väteperoxi- den tillsätts tillsammans med persyran eller salter därav.

7. Förfarande enligt något av föregående krav, k ä n - n e t e c k n a t därav, att mälden är alkalisk.

8. Förfarande enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a t därav, att pH i mälden ligger inom intervallet från 8 upp till 12.

9. Förfarande enligt något av föregående krav, k ä n - n e t e c k n a t därav, att halten av persyra eller salter därav, ligger inom intervallet från 10 upp till 750 mg/l mäld räknat som 100% perättiksyra.

10. Förfarande enligt något av föregående krav, k ä n - n e t e c k n a t därav, att temperaturen i mälden ligger inom intervallet från ca 10 upp till ca 75°C.

11. ll. Förfarande enligt något av föregående krav, k ä n - n e t e c k n a t därav, att blekningen sker vid fibrering av returpapper.

12. Förfarande enligt något av föregående krav, k ä n - n e t e c k n a t därav, att fiberkoncentrationen i mälden vid blekning är lägre än 20 vikt-%.