DE1546246B2 - Verfahren zum bleichen von faserigem material - Google Patents
Verfahren zum bleichen von faserigem materialInfo
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- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C9/00—After-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
- D21C9/10—Bleaching ; Apparatus therefor
- D21C9/1026—Other features in bleaching processes
- D21C9/1031—Pulse, dynamic, displacement processes
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Paper (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bleichen von faserigem Material und ist hauptsächlich auf für die
Papierherstellung geeignete Cellulosepulpe anwendbar.
Es ist bekannt, das Bleichen von Cellulosepulpen entweder absatzweise durch Aufspritzen des Bleichmittels
auf die stationär angeordnete Pulpe (DT-PS 29 892) oder durch Behandeln einer Schicht von Pulpe auf
einem Langsieb mit den erforderlichen Bädern (DT-PS 5 41518) durchzuführen. Das Bleichen erfordert bei
jedem dieser Verfahren mindestens eine halbe Stunde und im allgemeinen 1 bis 4 Stunden.
Die Bleichdauer kann auch nicht durch Rühren der Mischung herabgesetzt werden, weil die Zähigkeit der
Mischung so groß ist, daß eine außerordentliche Kraft zum Rühren erforderlich wäre und weil das Rühren eine
ungünstige Zerkleinerungswirkung auf die Pulpe haben würde. Es wurde auch vorgeschlagen, die Fasern und die
Blcichlauge im Gegenstrom durch einen mit Rührer ausgestatteten Turm zu führen. Hierzu wäre aber eine
viel geringere Zähigkeit der Pulpe notwendig, als erwünscht ist. Da das Verfahren nicht angewendet
worden ist, ist nicht bekannt, welche Bleichzeiten bei diesem Verfahren in Frage kommen.
Es wurde nun festgestellt, daß die Bleichdauer außerordentlich auf die Größenordnung von einigen
Minuten verringert werden kann, wenn man sicherstellt, daß zwischen den Fasern und der Lauge während des
Bleichens eine relative Bewegung derart abläuft, daß jede Behandlungsflüssigkeit von der nachfolgenden
verdrängt wird, ohne daß die auf einem fortlaufenden Sieb ausgebreitete Cellulosepulpe ihre Lage ändert.
Zwar ist aus der GB-PS 3 16 151 ein Verfahren zum Behandeln von Baumwollfasern bekannt, wobei die
Fasern auf einem fortlaufenden Sieb ausgebreitet und mit diesem zueinander stationär bleibend unter den
Austrittsöffnungen für die nacheinander einwirkenden Behandlungsflüssigkeiten fortbewegt werden und die
nach der Behandlung unterhalb des Siebes austretenden Flüssigkeiten getrennt gesammelt werden. Die erfindungsgemäß
als Ausgangsmaterial eingesetzte Cellulosepulpe hat jedoch eine völlig andersartige Konsistenz
und Verhaltensweise gegenüber üblichen Behandlungsmitteln, da es sich um Holzfasern handelt, in die Lignin
und Hemicellulose eingebettet sind, was ihren hydrophilen Charakter verstärkt. Zwar beträgt die Zeit, die eine
wäßrige Flüssigkeit braucht, um eine Pulpeschicht üblicher Dicke zu durchlaufen, nur wenige Minuten,
jedoch ist es notwendig, die Pulpe mit einer Aufeinanderfolge von Lösungen zu behandeln, die verschiedene
Bleichmittel und Extrahiermittel enthalten, sowie mit Waschwasser. Da bisher angenommen wurde, daß die
Reaktionsdauer von der Zeit bestimmt wird, die das Reagenz zum Diffundieren durch die Wasserschicht, die
jede Cellulosefaser umgibt, benötigt, wurde das für Baumwollfasern bekannte Verfahren für das Bleichen
von Pulpe nie in Betracht gezogen, zumal bisher erforderliche Zeiten mindestens '/2 Stunde betrugen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Bleichen von faserigem Material, wobei die Fasern auf einem
fortlaufenden Sieb ausgebreitet und mit diesem zueinander stationär bleibend unter den Austrittsöffnungen
für die nacheinander einwirkenden Behandlungsflüssigkeiten fortbewegt werden und die nach der
Behandlung unterhalb des Siebes austretenden Flüssigkeiten getrennt gesammelt werden, ist dadurch gekennzeichnet,
daß als faseriges Material für die Papierherstellung geeignete feuchte Cellulosepulpe eingesetzt
wird und daß die jeweilige Behandlungsflüssigkeit so auf die Pulpenschicht aufgebracht wird, daß die vorher
vorhandene Flüssigkeit durch das Sieb verdrängt wird.
Das Verfahren läuft ebenso im Sinne der Erfindung ab, wenn die Cellulosepulpe auf einem stationären Sieb
ausgebreitet und die Behandlungsflüssigkeiten nacheinander aufgegeben und hindurchgeführt werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bildet sich eine ziemlich scharfe Grenze zwischen den aufeinanderfolgenden
Flüssigkeiten aus, wodurch die Wirtschaftlichkeit und Geschwindigkeit des Verfahrens als Ganzes
verbessert wird. Wenn die Schicht stationär ist, so liegt die Grenze senkrecht zur Strömungsrichtung der
Flüssigkeit. Wenn die Schicht seitlich bewegt wird, so liegt die Grenze in einem spitzen Winkel zu der
Richtung dieser Bewegung.
Das Verfahren ist bei Cellulosepulpen aller Arten zur Herstellung von Papier anwendbar, wie z. B. Kraftpulpen,
Sulfitpulpen und Pulpen aus gemahlenem Holz. Wäßrige Lösungen von Chlor, Chlordioxyd, Hapochloriten,
Wasserstoffperoxyd, Hydrosulfiten, Borhydriden, Peressigsäure usw. können als Bleichmittel angewendet
werden, je nach der besonderen Art der zu bleichenden Fasern.
Die Dicke und Konsistenz der Masse der Pulpefasern und der Mahlungsgrad der Pulpe sind die Hauptfaktoren,
welche die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit durch die Pulpenschicht bestimmen. Für ein
bestimmtes Verhältnis von Chemikalien zu Pulpe bestimmt dann die Konzentration der Lösung die
Kontaktzeit bei einer gegebenen Strömungsgeschwindigkeit.
Die Eigenschaften (pH, Zusammensetzung, Farbe, usw.) der kontinuierlich aus der Cellulosepulpeschicht
austretenden Lösung ändern sich eher plötzlich als graduell, wenn eine andere Lösung hindurchgeführt
wird, was die verhältnismäßig geringe Mischung an der vorrückenden Grenze aufzeigt. Dies ist einer der
Vorteile des Verfahrens gemäß der Erfindung.
Gründliches Waschen kann mit sehr wenig Wasser, wenn gewünscht, durchgeführt werden. Dies bedeutet,
daß das Wasser mit sehr geringen Kosten auf die gleiche Temperatur wie die Bleichlösung erwärmt werden kann,
so daß eine konstante Temperatur im Reaktionsgefäß
aufrechterhalten wird. Wenn es erwünscht oder wirtschaftlich ist, können die austretenden Flüssigkeitsströme im Gegenstrom zu den eintretenden Strömen
durch Wärmeaustauscher geführt werden, um die Wärme noch weiter auszunützen, da die in Frage
kommenden Volumina verhältnismäßig klein sind im Vergleich mit den zur Zeit durchgeführten Bleichmethoden.
Auf diese Art geht sehr wenig Wasser und sehr wenig Wärme durch die Entfernung der Reaktionsprodukte
aus der Pulpe verloren.
Da die Bleichlösung nur eine kurze Zeit mit den Pulpenfasern in Berührung ist, im Vergleich mit der
Verweilzeit bei den bisherigen statischen Bleichverfahren, können verhältnismäßig stark konzentrierte Bleichlösungen
angewendet werden.
Da jede Lösung durch eine verhältnismäßig dicke Pulpenschicht geführt wird und da die Schicht nicht
durch Verdünnung für das Waschen zerteilt werden braucht, sind die mechanischen Verluste an Fasern
(gewöhnlich in einer Suspension, die »Weißwasser« genannt wird) wesentlich verringert.
Es ist möglich, das Waschen überhaupt zu vermeiden, wenn dies erwünscht ist, da in der vorrückenden Front
so wenig Mischung eintritt, daß ohne wesentlichen Verlust an Chemikalien durch Neutralisation sogar eine
alkalische Lösung einer sauren folgen kann, was nach bekannten statischen Bleichverfahren nicht möglich ist.
In diesem Fall ändert sich der pH-Wert in der austretenden Lösung innerhalb eines sehr kleinen
Zeitintervalls, was zeigt, daß eine Lösung von der anderen vorwärtsgeschoben wird. Wenn eine Lösung
aus einer anderen einen Niederschlag ausfällt, so kann selbstverständlich das Waschen nicht weggelassen
werden.
Wenn alle Behandlungen bei der gleichen Temperatur durchgeführt werden können, z. B. in einer
DEDED-Folge bei 700C, ist das erfindungsgemäße
Verfahren sehr bequem. (DEDED bezeichnet eine Folge von Bleichoperationen, wobei D die Behandlung mit
Chlordioxyd und E die alkalische Extraktion bezeichnen). Dies ist jedoch für das Verfahren nicht wesentlich,
da aufeinanderfolgende Behandlungen, wenn notwendig, bei verschiedenen Temperaturen mit etwas
komplizierteren Anordnungen und verhältnismäßig geringem Wärmeverlust durchgeführt werden können.
Beispielsweise wird die Chlorierung am besten bei einer niedrigeren Temperatur (unter 40° C) durchgeführt
wegen der geringen Löslichkeit des Chlors in Wasser und seiner hohen Reaktionsfähigkeit mit der Pulpe.
Die Erfindung wird im folgenden in einem Beispiel anhand der Zeichnung erläutert. Die Zeichnung stellt
schematisch eine Seitenansicht der Vorrichtung zum Bleichen von Holzpulpe dar.
Gemäß der Zeichnung dreht sich ein endloses Drahtsieb 1 in Richtung des Pfeiles und trägt eine
Schicht 2 der zu bleichenden Holzpulpe. Die verschiedenen Behandlungs- und Waschflüssigkeiten werden aus
einer Reihe von Düsen 3 auf die Oberfläche der Pulpe gesprüht. Die Düsen sind in Gruppen angeordnet (in der
Zeichnung sind pro Gruppe 4 Düsen sichtbar) und jeder dieser Gruppen wird eine Flüssigkeit durch ein Rohr
wie folgt zugeführt: Bleichlösung durch die Rohre 4 und 8, Waschwasser durch die Rohre 5, 7 und 9 und
Alkalilösung durch das Rohr 6. Die Flüssigkeiten werden getrennt in den Behältern 10 gesammelt, die
Auslässe 11 haben, durch welche die Flüssigkeiten abgezogen werden und verworfen oder wieder ins
Verfahren zurückgeführt werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Verfahren zum Bleichen von faserigem Material, wobei die Fasern auf einem fortlaufenden
Sieb ausgebreitet und mit diesem zueinander stationär bleibend unter den Austrittsöffnungen für
die nacheinander einwirkenden Behandlungsflüssigkeiten fortbewegt werden und die nach der
Behandlung unterhalb des Siebes austretenden Flüssigkeiten getrennt gesammelt werden, dadurch
gekennzeichnet, daß als faseriges Material für die Papierherstellung geeignete feuchte
Cellulosepulpe eingesetzt wird und daß die jeweilige Behandlungsflüssigkeit so auf die Pulpenschicht
aufgebracht wird, daß die vorher vorhandene Flüssigkeit durch das Sieb verdrängt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß Bleichlauge und Alkalilösung nacheinander ohne zwischengeschaltetes Waschen durch
die Cellulosepulpeschicht geleitet werden.
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Also Published As
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