SU699067A1

SU699067A1 - Pulp preparation method

Info

Publication number: SU699067A1
Application number: SU772492921A
Authority: SU
Inventors: Юрий Иванович Черноусов; Сергей Петрович Лаврентьев; Сергей Николаевич Дмитриев; Юрий Михайлович Федотов; Маргарита Леонидовна Мурская; Софья Степановна Быкова; Андрей Тимофеевич Олейник; Александр Александрович Дыбцын; Сергей Сергеевич Легоцкий; Лев Николаевич Лаптев; Нина Варфоломеевна Балакшина
Original assignee: Всесоюзное научно-производственное объединение целлюлозно-бумажной промышленности
Priority date: 1977-06-07
Filing date: 1977-06-07
Publication date: 1979-11-25

Description

(54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ БУМАЖНОЙ МАССЫ(54) METHOD OF PREPARATION OF PAPER MASS

Изобретение относитс к способу подготовки бумажной массы, в частности, njrreM размола целлюлозного волокна, и найдет применение при производстве бумаги и картона в целлюлозно-бумажной промышленности.The invention relates to a method for the preparation of paper pulp, in particular, the grinding of cellulose fiber, and will find application in the production of paper and paperboard in the pulp and paper industry.

Известен способ подготовки бумажной массы , при котором размолу подвергают массу высокой концентрации (10-40%) в ирисутствш минерального иапол1та тел 1.There is a known method of preparing paper pulp, in which the mass is subjected to grinding a high concentration (10-40%) in the presence of a mineral and anapole of bodies 1.

Недостатком данного способа вл етс то, что размол требует значительных энергозатрат.The disadvantage of this method is that grinding requires significant energy consumption.

Известен способ подготовки бумажной массы из целлюлозного материала путем размола целлюлозного волокна, причем последнее перед размолом смешивают с некоторым количеством частиц с острыми кромками, например, с кварцевым песком и пластмассовой стружкой , а затем после размола удал ют из массы введенные в нее частицы 2.A known method for preparing paper pulp from cellulosic material is by grinding cellulosic fiber, the latter being mixed with a number of particles with sharp edges, for example, quartz sand and plastic chips, before grinding, and then the particles 2 introduced into it are removed from the mass.

Недостатком этого способа подготовки массы вл етс трудность удалени частиц песка и стружки после процесса размола. Кроме того, размальтающа гарнитура быстро выходит из стро .The disadvantage of this mass preparation method is the difficulty of removing sand particles and chips after the grinding process. In addition, the grinding headset quickly goes down.

Ближайшим аналогом вл етс способ подготовки бумажной массы путем обработки целлюлозосодержащих материалов целлюлозолитическйми ферментами, в результате чего повышаетс интенсивность последующего размола 3.The closest analogue is a method for preparing paper pulp by treating cellulose-containing materials with cellulose-enzyme enzymes, resulting in an increase in the intensity of subsequent grinding 3.

Недостатком этого способа вл етс то, что повышение содержани низкомолекул рных фракций целлюлозы после ее обработки ферментами не обеспечивает высокую прочность (статическую и oco6etfflO динамическую) изготовл емой из такой массы бумаги. Например, снижение низкомолекул рной фракции сульфатной небеленной целлюлозы приводит к уменьшению динамической прочности мешочной бумаги.The disadvantage of this method is that the increase in the content of low molecular weight cellulose fractions after its processing with enzymes does not provide a high strength (static and dynamic) of paper made from such a mass. For example, a reduction in the low molecular weight fraction of unbleached sulfate pulp leads to a decrease in the dynamic strength of the sack paper.

Целью изобретени вл етс улучшение качества массы при одновременном снижении удельного расхода энергии на размол.The aim of the invention is to improve the quality of the mass while reducing the specific energy consumption for grinding.

Эта цель достигаетс тем, что в известном способе подготовки бумажной массы путем размола целлюлозосодержащего волокна в присутствии акпшной добавки размол ведут в присутствии активного ила от биологи геской очистки сточных вод в количестве 2-10% от веса абсолютно сухого волокна. 3 Ниже приведены примеры размола различных целлюлозосодержащих материалов (сульфатной небеленой целлюлозы, отходов сортировани древесной массы и макулатуры) в присутствии активного ила из сооружеюй биологичес ой очистки сточных вод, добавленного в коли честве 2-10 от веса абсолютно сухого волокна . Пример 1, Сульфатную небелёную целлюлозу (Светогорского ЦБК, марки НС-2 , ГОСТ 11208-65), используемую в композиции бумажной массы дл широкого ассортимента упаковочных видов бумаги, например мешочной , размалывают с добавкой и без добавки (контрольный опыт) активного ила. Размол осуществл ют в 20 литровом ро ле с весовым присадочным устройством между барабаном и планками. Концентраци размальшаемой массыThis goal is achieved by the fact that in the known method of preparing paper pulp by grinding cellulose-containing fiber in the presence of an additive, grinding is carried out in the presence of activated sludge from biologists in wastewater treatment in an amount of 2-10% by weight of absolutely dry fiber. 3 Below are examples of the grinding of various cellulosic materials (sulphate unbleached pulp, wood waste and waste paper) in the presence of activated sludge from biological wastewater treatment equipment added in the amount of 2-10 by weight of absolutely dry fiber. Example 1, Unbleached sulphate pulp (Svetogorsk pulp and paper mill, grade НС-2, GOST 11208-65) used in the composition of paper pulp for a wide range of packaging types of paper, for example, sack paper, is ground with the addition and without (control) of activated sludge. The grinding is carried out in a 20 liter roller with a weight additive device between the drum and the slats. Mass concentration

Количество добавленного активного ила, % от абс. сухого волокна.The amount of added activated sludge,% abs. dry fiber.

%)ем размола, мин%) eat grinding, min

Степень помола, °ШРThe degree of grinding, ° SHR

Весовой показательWeight indicator

средней длины волокна, дгaverage fiber length, dg

Врем обезвоживани ,сDehydration time, with

Разрывна длинаBreaking length

бумаги, мpaper, m

взрывной груз, кгexplosive load, kg

Динамическа прочность бумаги, ед. шкалы импульсного аппарата,Dynamic paper strength, units scales of the pulse device,

Количество добавленного активного ила, % от абс. сух. волокна.1The amount of added activated sludge,% abs. dry fibers.1

Врем размола, мин70,Grinding time, min 70,

IIII

10ten

5five

22 2822 28

25 2825 28

30thirty

2828

78 6,078 6.0

76 6,3176 6.31

6000 6000

7500 7500

6700 7,0 7,7 8,46700 7.0 7.7 8.4

99

20152015

Таблица 2table 2

5 255 25

10 2010 20

И 18And 18

2 60 Ъ обоих случа х составл ет 3%, концентраци добавл емого активного ила 15 г/л. При добавке в массу активного ила в количестве 1,2,5, 10 и 11% от абсолютного qyxoro волокна объем активного ила составл ет 0,4, 0,8, 2,0, 4,0 Добавка ила по отношению к абсолютно сухому волокну в количестве 1% не оказывает существенного вли ни на ннтеиснфикацию процесса размола, добавка же 11% вла приводит уже к снижению механических показателей бумаги . Эффективность размола сульфатиой небеленоЯ еллюлозы в присутствии активного ила привеена в табл. 1. Эффективность размола отходов сортировани древесной массы в присутствии активного кла приведена в табл. 2. Таблица 12 60 b of both cases is 3%, the concentration of added activated sludge is 15 g / l. When added to the mass of activated sludge in the amount of 1.2.5, 10 and 11% of absolute qyxoro fiber, the volume of active sludge is 0.4, 0.8, 2.0, 4.0. Additive sludge relative to absolutely dry fiber in the amount of 1% does not have a significant effect on the identification of the grinding process, the addition of 11% moisture leads to a decrease in the mechanical performance of the paper. The effectiveness of the grinding of unbleached sulphate with cellulose sulphate in the presence of activated sludge is presented in Table. 1. The efficiency of grinding the waste of sorting wood pulp in the presence of an active class is given in Table. 2. Table 1

Степень помола, ШРThe degree of grinding, SR

бесовой показательdemonic indicator

федней длины волокна, дгfeed fiber length, dg

Врем обезвоживани ,сDehydration time, with

Разрывна длинаBreaking length

бумаги, мpaper, m

:Разрьтной грз, кг П р и м е р 2. Отходы сортировани древес ной массы (фабрики № 2 имени А. Горького, Ленинград), используемые дл составлени ком позиции газетной, типографской, писчей (№2 и № 3) бумащ, размалывают в, присутствии актив кого ила, как в примере 1 .Параллёльио провод т размол без добавки активного ила (контрольный опыт). Размол обеих масс осуществл ют до равной степени помола - 70° Шр. Врем размола и физико-механические харак териртики массы к бумаги (массой 100 г/м) приведены в табл. 2. Из таблицы 2 следует, что добавка ила в размальгааемую массу в количестве 2-10% от веса абсолютно сухого, Волойиа интенсифицирует процесс размола причем . добавка Ила в количестве 10% наиболее эффективна. Например , при добавке ia размалываемую массу 10% ила от абсолютно сухого волокна по сравнению с контрольным опьпом (без ила) врем разййла снизилось более чем в три раза (20 мин по сравнению с 87 мин). Весовой показатель федней длины волокна увеличилс на 61,5% (21 дг по сравнению с 13 дг), а врем обезСтепень помола, °ШР65: Razrtnaya grz, kg PRI m e r 2. Waste of sorting wood pulp (factory No. 2 named after A. Gorky, Leningrad), used to compose the positions of the newspaper, typographic, writing (No. 2 and No. 3) paper, grind in the presence of activated sludge as in Example 1. Parallel was grinding without the addition of active sludge (control experiment). The grinding of both masses is carried out to an equal degree of grinding - 70 ° Fr. The grinding time and physicomechanical characteristics of the mass to paper (weight 100 g / m) are given in Table. 2. From table 2 it follows that the addition of sludge to the pulverized mass in an amount of 2-10% of the weight of absolutely dry, Voloyia intensifies the grinding process and. Sludge additive in the amount of 10% is most effective. For example, with the addition of ia, the ground mass of 10% sludge from absolutely dry fiber as compared with the control sample (without sludge), the spreading time decreased by more than three times (20 minutes compared to 87 minutes). The weight indicator of the fiber length increased by 61.5% (21 dg compared to 13 dg), and the time of dehydration grinding, ° SHR65

Весовой показатель среднейWeight average

длины волокна, дг33fiber length, dg33

7070

1515

21 26,021 26.0

22 23,222 23.2

29,029.0

2580 2580

3390 3390

2100 3,5 4,6 2,82100 3.5 4.6 2.8

6565

5656

5252

49 воживани массы сократилось на 33,8% (26,0 с. по сравнению с 39,3 с). При этом разрывна длина бумаги возросла на 50,6% (3390 м по сравнению с 2250), разрьгеной груз - на 48,3% (4,6 кг по сравнению с 3,1 кг). Добавка активного ила от абсолютно- сухого волокна в количестве 1 и 11% не эффективна по энергоемкости процесса размола (в первом случае) и качеству готовой продукции (во втО ром случае). Пример 3.Размалывают в ролле, как в примерах I и 2, макулатуру (изготовленную из старых газет и журналов), используемую дл различных видов картона, бумаги дл гофрировани , газетной бумаги в присутствии активного ила в количестве 1,2,5,10 и 11% от веса абсолютного сухого волокна. Параллельно осуществл ли контрольный размол массы (без ила). Размол проводили до одинаковой степени помола - 65°IlIP. Врем размола и физикомеханические характеристики массы и бума|ГИ (массой 100 г/м) приведены в табл. 3. .Таблица 349 weight gain decreased by 33.8% (26.0 s. Compared to 39.3 s). At the same time, the length of the paper was increased by 50.6% (3,390 m compared to 2,250), the unloaded load - by 48.3% (4.6 kg compared to 3.1 kg). The addition of activated sludge from absolutely dry fiber in the amount of 1 and 11% is not effective in terms of the intensity of the grinding process (in the first case) and the quality of the finished product (in the second case). Example 3: Grind in a roll, as in Examples I and 2, waste paper (made from old newspapers and magazines) used for various types of cardboard, corrugated paper, newsprint in the presence of activated sludge in an amount of 1,2,5,10 and 11% by weight of absolute dry fiber. In parallel, a control grinding of the mass (without sludge) was carried out. Grinding was carried out to the same degree of grinding - 65 ° IlIP. The grinding time and physicomechanical characteristics of the mass and boom | GI (mass 100 g / m) are given in Table. 3. .Table 3

ПоказателиIndicators

40,240.2

Врем обезвоживани , с Разрьшна длинаDehydration time, with discharge length

Из табл. 3 следует, что добавка ила в- размалываемую массу в количестве 2-10% от ве-; са абс. сухого волокна способствует интенсификации процесса размола, при этом 10%-нал добавка ила определ ет максимум эффектна ности размола. Например, добавка от абсолютно сухого волокна 10% ила в сравнении с контрольным опытом обуславливает снижение времени размола на 66,6% (5 мин по сравнению с 15 мин), повышение весового показател средней длины волокна иа 75,0% (56дг по сравнению с 32 дг), снижение скорости обезвоживани на 28,9% (29,0 с по сравнению с 40,8 с). При этом разрывна длина бумаги из этой массы возросла на 20,2% (4090 м по сравнению с 3400 м), разрывной груз - на 21,7% (5,6 кг по сравнению с 4,6 кг).From tab. 3 it follows that the addition of sludge to the milled mass in an amount of 2-10% of the weight; sa abs. dry fiber contributes to the intensification of the grinding process, while the 10% sludge addition determines the maximum effect of grinding. For example, the addition of 10% sludge from absolutely dry fiber in comparison with the control experiment causes a reduction in the grinding time by 66.6% (5 minutes compared to 15 minutes), an increase in the weight index of the average fiber length of 75.0% (56dg compared to 32 dg), a decrease in the dehydration rate by 28.9% (29.0 s compared to 40.8 s). At the same time, the length of paper from this mass is discontinuous by 20.2% (4090 m compared to 3400 m), the breaking load - by 21.7% (5.6 kg compared to 4.6 kg).

Добавка активного ила от абсолютно сухого волокна в количестве 1 и 11% не эффективна по энергоемкости размола и качеству готовой продукции.The addition of activated sludge from absolutely dry fiber in the amount of 1 and 11% is not effective in terms of the intensity of grinding and the quality of the finished product.

Предлагаемый способ позвол ет вводить активный нл непосредственно перед самым процессом размола и длитс в течение долей или нескольких секунд. Практическое осуществление этого способа не представл ет затруднений .The proposed method allows the introduction of active nl just before the grinding process itself and lasts for fractions or a few seconds. Practical implementation of this method is not difficult.

По прототапу при взаимодействии целлюлозодриических ферментов с целлюлозой повышаетс содер гание в ней низкомолекул рных фракций . Известно, что чем больше (в процентном отношении) низкомолекул рной фракции в целУменьшение расхода энергииIn the course of the interaction of cellulose-donating enzymes with cellulose, the content of low molecular weight fractions in it is increased. It is known that the greater (as a percentage) the low molecular weight fraction in order to reduce energy consumption

на размол до равной степениto grind to the same degree

помола,%grinding%

Увеличение разрывной длиныIncreased breaking length

отливок при одинаковом времени размола,%castings with the same grinding time,%

Способ подготовки бумажной массыThe method of preparation of paper pulp

Размол в присутствии активного илаGrinding in the presence of activated sludge

28,328.3

29,029.0

30,030.0

36,136.1

31003100

люлозе, тем легче идет размол. Однако прочность целлюлозных волокон снижаетс . Например , прочные образцы сульфитной целлюлозы содержат 58-74% высокомолекул рных фракций со степенью полимеризации (СП) вьпие 800, а менее прочные образцы целлюлозы только 16-25%.lulose, the easier it is grinding. However, the strength of the cellulose fibers is reduced. For example, durable samples of sulfite pulp contain 58–74% of high molecular weight fractions with a degree of polymerization (SP) of 800, and less durable samples of cellulose, only 16–25%.

С другой стороны, по способу по прототипу при равном удельном расходе электроэнергии на размол низкомолекул рные фракции целлюлозы будут иметь большую степень измельчени ( т.е. больц ую степень помола в единицах Шоппер-Риглера).On the other hand, according to the method of the prototype, with equal specific energy consumption for grinding, the low molecular weight cellulose fractions will have a greater degree of grinding (i.e., a greater degree of grinding in Schopper-Riegler units).

Одтгако этот способ неприемлим дл получени высокопрочных тароупаковочных видов бумаги, например мешочной, где требуютс длинные и гибкие волокна с высокой степенью полимеризации.However, this method is not suitable for the production of high-strength packaging paper types, such as sack paper, where long and flexible fibers with a high degree of polymerization are required.

По предложенному способу в процессе размола целлюлозы с активным илом без разрушени прочности .самих волокон имеет место пропитка целлюлозной массы межклеточным веществом активного ила (белком), что обусловливает склейку целлюлозных волокон в процессе формовани и сушки бумажного полотна и придает высокую механическую прочгюсть бумаге или картону из такой массы.According to the proposed method, in the process of grinding cellulose with activated sludge without destroying the strength of the fibers themselves, cellulose pulp is impregnated with intercellular substance of activated sludge (protein), which causes gluing of the cellulose fibers during the process of forming and drying the paper web and gives high mechanical strength to paper or cardboard such a mass.

В табл. 4 даны показатели, показывающие преимущество предложенного способа передIn tab. 4 given indicators showing the advantage of the proposed method over

ПРОТОТИПОМ.PROTOTYPE

Как видно из таблицы, по предложенному способу увеличивалась разрывна длина отливо и снизилс расход энергии aavразмол. Та блица 4As can be seen from the table, according to the proposed method, the breaking length of the casting was increased and the energy consumption decreased. That blitz 4

до 335up to 335

20-2520-25

0.5.0,0.5.0,

15-3015-30

9 699067109 69906710

Claims

Claims of the Invention Sources of information, a method for preparing paper pulp taken into account when examining the grinding of cellulose-containing fiber in the presence of an active additive, is distinguished by -1. USSR author's certificate No. 499366, u and with the fact that, in order to reduce the cost-s D 21 D 1/02, 1976. yes energy and improve the quality of paper2. Patent of Germany No. 1211921, yut. 55a 5/01, mass, grinding are carried out in the presence of active 1966.

sludge from biological wastewater treatment v3. Pulp, paper and cardboard,

the amount of 2-10% by weight of abs. dry fiber.VNIIElesprom, № 9, 1973, p. 9.