Procédé de blanchiment. La présente invention a pour objet un procédé de blanchiment, notamment de ma tières cellulosiques ou d'autres matières semblables, plus particulièrement de matières composées de cellulose ou de dérivés cellu losiques. , On sait que l'acide chloreux (HC102) forme des sels avec les métaux alcalins, tels que le chlorite de sodium (NaCIO2) et avec les métaux alcalino-terreux, tels que le chlo- rite de calcium (Ca(C102)z).
Ces sels (chlorites), lorsqu'ils sont appli qués au blanchiment d'une matière cellulosi que, diffèrent beaucoup des hypochlorites. Les hypochlorites font partie des agents le plus souvent employés pour le blanchiment des matières cellulosiques et, à ce point de vue, sont des agents efficaces. Cependant, les hypochlorites tendent à exercer une ac tion destructive sur la matière cellulosique elle-même et leur emploi pour le blanchiment nécessite un contrôle judicieux et entraîne un affaiblissement de la matière cellulosique traitée aussi bien que des pertes effectives de cette matière.
On a trouvé que les chlorites sont des agents de blanchiment effectifs et qu'ils n'ont aucune action destructive sur la matière cellulosique elle-même ou tout au moins cette action est négligeable au point de vue pratique.
En conséquence, l'emploi des chlo- rites pour le blanchiment d'une matière cel lulosique ne nécessite aucun contrôle judi cieux, n'entraîne aucune perte ou endom magement de la matière cellulosique elle- même. Cet emploi, contrairement à celui des hypochlorites, n'est pas influencé ou tout au moins très peu influencé par les facteurs tels que température, concentration, acidité ou alcalinité.
Dans le procédé de blanchiment selon la présente invention, on soumet donc la ma tière à blanchir à un traitement avec une so lution aqueuse contenant des ions C1011- Cette solution peut donc contenir; par exemple, un chlorite d'un métal alcalin ou alcalino-terreux ou même de l'acide chloreux. Le blanchiment de matières cellulosiques avec des chlorites peut être effectué dans un milieu acide, neutre ou alcalin. La tempéra ture n'a pas grande importance; en général, une élévation de la température accélère le blanchiment. Le blanchiment de matières cel lulosiques avec les chlorites peut être effectué à des températures voisines de<B>10-0'</B> C, sans qu'il se produise d'action destructive sur la matière cellulosique et sans perte appréciable de l'oxygène disponible.
Des températures plus élevées peuvent être employées pour l'exécution de l'opération sous une pression supérieure à celle de l'atmosphère. Du fait que les chlorites sont ainsi inertes vis-à-vis de la matière cellulosique, les concentrations initiales et finales du chlorite peuvent être fortes ou faibles,- sans qu'il en résulte une action destructive sur la matière cellulosi que ou un préjudice du blanchiment. La du rée de contact entre le chlorite et la matière cellulosique n'est également pas d'-une grande importance. Il est important que suffisam ment de temps soit laissé pour que le blan chiment atteigne le point voulu, mais il est sans importance que ce temps se poursuive au delà de ce point.
Le blanchiment peut donc être effectué dans les conditions correspon dant au meilleur rendement économique dans chaque cas particulier.
Le procédé de l'invention peut être appli qué au blanchiment de matières cellulosiques, de pâte de bois, de pâte au sulfate, de pâte à la soude, de pâte au bisulfite, de pâte de chiffons, de surfaces en bois, de sciure (dé chets) de bois et d'autres matières semblables.
Voici quelques exemples d'application du procédé de l'invention à des matières cellulo siques: <I>Pâte de</I> bois: Le procédé de blanchiment de la présente invention est applicable en général aux pâtes de bois destinées à. la fabrication du papier, comprenant les pâtes de bois obtenues par le procédé au sulfate, le procédé :à la soude et le procédé au bisulfite.
Jusqu'à présent, on a habituellement em ployé du chlore ou un hypochlorite pour le blanchiment de la pâte au sulfate, mais l'em ploi de ces agents a habituellement donné lieu à des pertes appréciables de la matière cellu losique de la pâte elle-même et à. une dimi nution de la résistance du produit obtenu de cette pâte. En employant des chlorites au lieu de chlore ou d'hypochlorites, ces diffi cultés sont évitées, tout en obtenant de bonnes couleurs. En outre, lorsque l'on emploie des chlorites, ces difficultés ne doivent pas se produire même lorsqu'un excès d'agents de blanchiment est employé ou lorsque la tem pérature à laquelle l'opération est effectuée varie dans de grandes mesures.
En appliquant les chlorites au blanchi ment de la pâte au sulfate, par exemple, il est avantageux de soumettre la pâte au trai tement avec une solution aqueuse contenant un chlorite, par exemple du chlorite de so dium ou du chlorite de calcium, solution ayant un Px d'environ 3,4 à. 5, à une tem pérature voisine de 80 à 90 C. Cependant, la solution de traitement peut être acide, neu tre ou alcaline, et la température à laquelle l'opération est effectuée peut être plus faible ,ou plus élevée que la limite indiquée. L'opé ration peut être exécutée à des températures comprises entre<B>20'</B> C et<B>100'</B> C, voire même plus élevées. La concentration de la solution de traitement peut varier dans de grandes limites, vu que les sels sont très solubles.
La densité de la pâte soumise au traitement peut également varier dans de grandes limi tes. Le traitement peut également être exécuté en une seule phase ou en plusieurs phases successives et il peut être combiné avec d'au tres traitements de blanchiment. Des traite ments de blanchiment successifs avec un chlorite peuvent avantageuement être asso ciés avec un traitement intermédiaire avec une solution aqueuse d'un hydroxyde alcalin, tel que l'hydroxyde de soude, ou avec un peroxyde, tel que le peroxyde d'hydrogène ou le peroxyde de soude, ou avec un acide, tel que l'acide chlorhydrique ou un sel acide, tel que le bisulfite de soude ou le bisulfate de soude.
Les traitements de blanchiment avec un chlorite peuvent :également être associés à- un traitement préalable ou postérieur avec du chlore ou un hypochlorite, ou bien des traite ments successifs de blanchiment avec un chlorite peuvent être associés à un traitement intermédiaire avec du chlore ou avec un hypochlorite.
Des applications du procédé de blanchi ment selon la présente invention, :à, des pâtes de bois produites par le procédé au sulfate, sont données dans les exemples suivants: <I>Exemple 1:</I> <I>Première</I> phase: On suspend 2500 parties (le pâte au sulfate défaite (poids complète ment sec) dans de l'eau, de manière à ame ner la concentration de la pâte à environ 5<B>%;</B> on chauffe cette pâte à 80 C. On ajoute en suite à. cette dernière 152 parties de NaOH à 50 %, 570 parties d'acide acétique glacial et 2000 parties d'eau. Le mélange de pâte ainsi obtenu est à. nouveau porté à 80 C, puis on ajoute à. ce mélange 231 parties de chlorite de calcium et 4500 parties d'eau.
Ce mélange réactionnel est agité continuellement à une température d'environ 80 C, pendant trois heures. La liqueur de blanchiment est alors séparée de la pâte et cette dernière est lavée. <I>Seconde phase:</I> On ajoute alors de l'eau à. la pâte lavée, de manière à, amener la concen tration de la pâte à environ 4%. On ajoute 50 parties de NaOH à 50 et on maintient en agitation ce mélange de pâte à une tempéra ture d'environ 17 à 20 C, pendant dix mi nutes.
La. solution alcaline est alors séparée de la pâte et la pâte est lavée.<I>Troisième</I> <I>phase:</I> La première phase est alors répétée à l'exception que la soude caustique et l'acide acétique sont ajoutés avant que la pâte soit chauffée à la température de blanchiment et on emploie 154 parties seulement de chlorite de calcium au lieu de 231 parties. <I>Exemple 2:</I> <I>Première phase:</I> On ajoute<B>2</B>31 parties de chlorite de calcium, dissoutes dans 4000 par ties d'eau à 2500 parties de pâte au sulfate défaite, préalablement amenée à une concen tration en pâte d'environ 5 l v,,, par adjonction d'eau.
On élève alors la température de ce mélange de pâte à. . & 0 C dans l'espace d'une heure et demie et on maintient ce mélange à. & 0 C pendant deux heures. La pâte est sé parée de la liqueur- de blanchiment, puis la vée. Seconde <I>phase:</I> On amène la pâte lavée à une concentration d'environ 5,610' par adjonc tion d'eau et on y ajoute 10 parties d'acide chlorhydrique à<B>35%</B> et 150 parties de chlo- rite de calcium. On maintient le mélange de pâte à 65 C pendant trois heures. La li queur de blanchiment est séparée de la pâte et cette dernière est lavée.
Exemple <I>3:</I> <I>Première phase:</I> On mélange 2500 parties de pâte au sulfate défaite avec suffisamment d'eau pour obtenir une concentration en pâte d'environ 5 % ; on chauffe le tout à 80 ' C. On ajoute en premier lieu 10 parties d'acide chlorhydrique à<B>35%</B> et ensuite 231 parties de chlorite de calcium dissous dans 4500 par ties d'eau et on agite constamment le mélange de pâte à une température d'environ<B>80'</B> C, pendant deux heures.
La liqueur à. blanchir est séparée de la pâte et cette dernière est lavée. Seconde phase: Comme dans le cas de l'exemple<I>1. Troisième phase:</I> La pâte lavée est amenée à une concentration en pâte d'en viron 5 % et on y ajoute 2'5 parties d'acide chlorhydrique à<B>35%</B> et 154 parties de chlo rite de calcium. On maintient ce mélange de pâte en agitation, à une température voisine de<B>80'</B> C, pendant deux heures. La liqueur de blanchiment est séparée de la pâte et la pâte est lavée.
<I>Exemple 4:</I> On traite de la pâte au sulfate comme dans l'exemple 1, à l'exception que l'on em ploie 108 parties de chlorite de calcium au lieu de 231 parties, dans la première phase, et que, dans la troisième phase, on emploie 46 parties de chlorite de calcium au lieu de 154 parties de ce sel.
<I>Exemple 5:</I> Première phase: Identique à la première phase,de l'exemple 1, excepté que le mélange de 1)âte est maintenu en agitation à une tem pérature voisine de<B>90'</B> C ou à. une tempé rature tant soit peu plus élevée, pendant une heure et demie. <I>Seconde phase:</I> La pâte lavée est amenée à. une concentration d'environ 5 par adjonction d'eau. On ajoute 250 parties de NaHS03 et on maintient le mélange de pâte .à une température voisine de 17 à 20 C, pendant une heure.
La solution de sulfite est séparée de la pâte et cette dernière est lavée.<I>Troisième phase:</I> Après avoir amené la concentration de la pâte à environ<B>à%,</B> par addition d'eau, on chauffe à une température de 80 C. On ajoute en premier lieu 152 par ties de soude caustique à, 50%, 570 parties d'acide acétique glacial et 2000 parties d'eau, puis on ajoute 154 parties de chlorite de cal cium. On agite constamment le mélange de pâte à une température voisine de 90 C ou à. une température tant soit peu plus éle vée, pendant une heure et demie. La liqueur de blanchiment est séparée de la pâte et cette dernière est lavée.
Exemple <I>6:</I> Première phase: On mélange 2500 parties de pâte au sulfate défaite, avec suffisamment d'eau pour amener la concentration de la pâte à environ 5 % et on chauffe le tout à 35 C. On ajoute 250 parties d'acide ac6ti- que glacial, puis on chauffe le mélange de pâte à 50 C et on ajoute 231 parties de chlorite de calcium ainsi que 2500 parties d'eau. Ce mélange de pâte est maintenu en agitation à une température d'environ 50 C, pendant une heure et demie. La liqueur à blanchir est séparée dé la pâte et cette der nière est lavée.<I>Seconde phase:</I> Identique à la seconde phase de l'exemple<I>5.
Troisième</I> <I>phase:</I> Semblable à la première phase de cet exemple, excepté que l'on emploie 154 parties de chlorite de calcium au lieu de 231 parties. Exemple <I>Première phase:</I> Comme la première phase de l'exemple 1, à l'exception que l'opération entière est exécutée à une température d'en viron 17 à 2'0 C et que cette opération est poursuivie pendant 24 heures au lieu de 3 heures.<I>Seconde phase:</I> La pâte lavée est amenée à une concentration en pâte d'environ 5 % par adjonction d'eau, on ajoute 250 par ties de NaIISO, et on maintient le mélange de pâte à une température voisine de 17 à 20 C pendant 16 heures.
On sépare la solu tion de sulfite de la pâte et on lave cette der nière.<I>Troisième</I> phase: Semblable à la pre mière phase de cet exemple, excepté que l'on emploie 154 parties de chlorite de calcium au lieu de 231 parties et que l'on exécute l'opération de blanchiment pendant 19 heu res seulement au lieu de 24 heures. Exemple <I>8:</I> On amène 2500 parties de pâte au sul fate défaite, à une concentration en pâte d'en viron 5%, par adjonction d'eau. On ajoute 125 parties d'hydroxyde de calcium et 15.10 parties de chlorite de calcium. On chauffe le mélange de pâte à une température voisine de<B>100'</B> C et on le maintient à, cette tempé rature pendant 6 heures.
La liqueur de blan chiment est séparée de la pâte et la pâte est lavée.
Diverses modifications peuvent évidem ment être apportées aux exemples ci-dessus. Une quantité équivalente de chlorite de so dium, par exemple, peut être substituée au chlorite de calcium, dans n'importe lequel de ces exemples. En outre, la concentration de la pâte peut varier, par exemple de moins de 4 à 5%, à 10 à 12% ou plus.
Lors de l'emploi de chlorites pour le blanchiment de la pâte à la soude ou au bi- sulfite, par exemple, on soumet la pâte, d'une manière semblable, au traitement avec une solution aqueuse contenant un chlorite, par exemple, le chlorite de sodium ou le chlorite de calcium. La solution de traitement peut être acide, neutre ou alcaline. Ni la concen tration de la solution, par rapport au chlo- rite, ni la densité de la pâte n'ont une grande importance. Le blanchiment avec un chlorite peut être exécuté par des traitements suc cessifs et peut être combiné avec d'autres traitements, comme décrit ci-dessus pour la pâte au sulfate.
Une application du procédé de blanchi ment de la présente invention, à de la pâte de bois obtenue par le procédé à la soude, est décrite à. l'exemple suivant: <I>Exemple 9:</I> <I>Première phase:</I> On ajoute 15 parties d'a cide chlorhydrique à<B>35%</B> et 231 parties de chlorite de calcium ainsi que 4000 parties d'eau à 25(ï0 parties d'une pâte à la soude dé faite (poids complètement sec), préalable ment amenée à. une concentration en pâte d'environ 5%, par adjonction d'eau. Le mé lange de pâte ainsi obtenu est chauffé à <B>50</B> C et maintenu en agitation à une tempé rature d'environ 50 C, pendant 4 heures.
La liqueur de blanchiment est séparée de la pâte et cette dernière est lavée. Seconde phase: On ajoute suffisamment d'eau à. la pâte lavée pour en amener la concentration à environ 5 % et on ajoute à ce mélange 125 parties de NaHSO@. Le mélange de pâte est maintenu en agitation à une température voi sine de 17<B>à</B>. 20 C pendant 16 heures. La solution de sulfite est séparée de la pâte et cette dernière est lavée.<I>Troisième phase:</I> Semblable à la première phase de cet exem ple, excepté que l'on emploie 1.54 parties de chlorite de calcium au lieu de 231 parties.
Lors du blanchiment de la pâte à la soude, il est avantageux de soumettre la pâte à un traitement avec une solution aqueuse d'un agent acide, acide chlorhydrique ou sul fate acide de soude par exemple, avant le trai tement avec la solution aqueuse du chlorite. Par exemple, on peut traiter 2500 parties de pâte à la soude, défaite (poids complètement sec) ainsi que suffisamment d'eau pour avoir une concentration en pâte de 5 %, avec 15 parties d'acide chlorhydrique à 35 %, à une température voisine de 17 à ?0 C, pendant 16 heures.
L'application du procédé de blanchiment selon la présente invention, à des pâtes de bois obtenues par le procédé au sulfite, est il lustrée par l'exemple suivant: <I>Exemple<B>10:</B></I> On suspend 2'500 parties de pâte au sul fite, défaite (poids complètement sec) dans suffisamment d'eau pour avoir une concen tration en pâte d'environ<B>5%.</B> On chauffe cette suspension à une tempéraure de 50 C ou à une température tant soit peu plus élevée. On ajoute en premier lieu 10 parties d'acide chlorhydrique à.<B>35%,</B> puis ensuite <B>231</B> parties de chlorite de calcium en même temps que 4000 parties d'eau.
Le mélange de pâte est maintenu en agitation à une tem pérature voisine de 50 C, ou à une tempéra ture tant soit peu plus .élevée, pendant 5 heu res, ou pendant une durée tant soit peu plus courte. <I>Pâte de</I> chiffons: La pâte de chiffons peut être blanchie d'une façon satisfaisante, en la soumettant à un traitement avec une solution aqueuse contenant un chlorite, par exemple du chlo- rite de soude ou du chlorite de calcium, pour donner ensuite un papier satisfaisant. La solution de traitement peut être acide, neutre ou alcaline. L'emploi de solutions de traitement acides est avantageux pour le blan chiment d'une pâte de chiffons difficile à blanchir.
Ces solutions acides de chlorites peuvent être employées sans qu'il risque de se produire n'importe quelle action destruc tive sur la matière cellulosique de la pâte de chiffons.
L'application du procédé de blanchiment de l'invention, à la pâte de chiffons, est illus trée par l'exemple suivant: <I>Exemple 11:</I> On traite 5,00 parties de pâte de chiffons bleue (poids séché à l'air) avec 31 parties de chlorite de calcium et<B>11,5</B> parties d'acide chlorhydrique à 35%, ainsi qu'avec 400 par ties d'eau. Le mélange de pâte est graduelle ment élevé à une température voisine de 100 C pendant une période de<B>2</B> heures 1/4 et ce mélange est ensuite maintenu à cette température pendant 1 heure 1/.1, on remplace l'eau évaporée pendant le blanchiment. La liqueur à blanchir est séparée de la pâte et cette dernière est lavée.
Surfaces <I>en bois:</I> Il est fréquemment désirable d'éclaircir la couleur de surfaces de bois, par exemple dans la fabrication de marquetteries et de meubles. Ceci peut être effectué, d'une ma nière avantageuse, en traitant la surface de bois avec une solution aqueuse acide conte nant un chlorite, par exemple du chlorite de soude ou du chlorite de calcium. L'opération peut être effectuée à la température ordinaire avec une solution contenant environ 160 gr par litre de chlorite de sodium et jusqu'à 1 gr par litre d'acide acétique, par exemple. Après séchage, la résistance du bois est très peu modifiée, si ce n'est pas du tout.
Le blan chiment s'étend en profondeur suffisamment loin pour que le produit fini garde sa couleur désirée, mais cependant pas suffisamment loin pour abîmer le bois d'une manière sé rieuse. Sciure <I>de bois:</I> Le procédé de blanchiment de la présente invention est applicable avantageusement à la sciure de bois et à la pâte de sciure de bois, en transformant ces produits, avec de bons rendements, en des produits de bonne qualité.
Blanchiment <I>en</I> blanchissage: Lorsque l'on applique le procédé de blanchiment de la présente invention en blan chissage, on peut traiter les objets de la ma nière habituelle, c'est-à-dire qu'on les lave dans de l'eau de savon, puis on les rince en suite plusieurs fois avec de l'eau, l'eau em ployée pour le dernier rinçage étant légère ment acidulée, par exemple avec de l'acide acétique, mais au lieu d'ajouter n'importe quel agent habituel de blanchiment à cette eau acide de rinçage, on ajoute un chlorite, par exemple du chlorite de sodium ou du chlorite de calcium, ou une solution d'un chlorite, à l'eau acidulée du dernier rin çage.
Après ce rinçage modifié, les objets peuvent encore être rincés dans de l'eau et traités de la manière habituelle.
Les chlorites des métaux de la classe comprenant les métaux alcalins et les métaux alcalino-terreux sont particulièrement utiles pour l'exécution de l'invention. Les sels de l'acide chloreux en général, aussi bien que l'acide chloreux lui-même, peuvent être uti lisés, vu que c'est le radical "chlorite" qui importe pour le procédé de la présente in vention. On remarquera que le chlorite doit être choisi, pour chaque but particulier, de manière à éviter des réactions indésirables, comme, par exemple, la précipitation de sul fate de calcium lors de l'emploi de chlorite de calcium plutôt que de chlorite de sodium avec une solution contenant un sulfate.
La protection pour la présente invention n'est revendiquée que pour autant qu'il ne s'agit pas d'un traitement de fibres textiles se rapportant à, l'industrie textile.