DE1947931B2 - Verfahren zum Bleichen von Lignozellulosematerial - Google Patents

Description

Lignocellulosepulpe, die durch das Sulfat- oder Sulfitverfahren hergestellt worden ist, besitzt für viele Anwendungen eine zu dunkle Farbe und muß deshalb gebleicht werden. Die dunkle Farbe wird durch die Ligninkomponente der Pulpe verursacht. Das Bleichen ist besonders bei Sulfatpulpen erforderlich, die größere Mengen restliches Lignin enthalten als Sulfitpulpen. Das restliche Lignin der Sulfatpulpen spricht außerdem aus strukturellen Gründen weniger auf eine chemische Behandlung an. Im allgemeinen wird Chlor verwendet, um das Bleichen von Lignocellulosepulpen einzuleiten, worauf sich eine Extraktion der mit Chlor behandelten Pulpen mittels eines Alkalis, wie z.B. Natriumhydroxyd, anschließt. Auf diese Behandlungen folgen wiederum ein oder mehrere Oxydations- und Extraktionsbehandlungen. Bei Sulfatpulpen ist es gewöhnlich nötig, mindestens fünf Stufen anzuwenden, wobei nach jeder Stufe eine Waschung folgt, um eine vollständig gebleichte Pulpe herzustellen. Die Abfolge Chlorierung-Alkaliextraktion-Chlordioxydbehandlung-Alkaliextraktion-Chlordioxydbehandlung (abgekürzt C-E-D-E-D) ist für das gegenwärtig übliche Verfahren typisch. Es werden auch andere Abfolgen verwendet, bei denen u.a. Hypochlorit- und alkalische Wasserstoffperoxydbehandlungen vorgenommen werden. Es gibt viele Abwandlungen des Chlorbleichverfahrens, die hauptsächlich das Ziel haben, den Bleichungsgrad zu erhöhen und den Abbau der Pulpe durch die Bleichmittel zu verringern. Es wird jedoch Chlor nach wie vor bei den Anfangsbehandlungen der Pulpe verwendet. Die Chlorbleichung besitzt unglücklicherweise den Nachteil, daß die Reaktion von Chlor mit der Pulpe die Bildung von chloraromatischen Materialien zur Folge haben kann, die auf Grund ihrer Giftigkeit und ihres hohen C.O.D. Verunreinigungsprobleme ergeben. Jedoch ist Chlor das bevorzugte Bleichmittel, da es leicht verfügbar und billig ist.

Es wurde nunmehr gefunden, daß die Chlorbleichung einer Lignocellulosepulpe dadurch verbessert werden kann, daß man die mit Chlor behandelte Pulpe in Gegenwart einer Alkalibase bei überatmosphärischem Druck mit gasförmigem Sauerstoff behandelt, wobei die Reaktionsprodukte anschließend aus der Pulpe ausgewaschen werden. Eine auf diese Weise behandelte Lignocellulosepulpe kann durch ein oder mehrere Bleichstufen weiter auf eine hohe Helligkeit gebleicht werden, ohne daß ein wesentlicher Abbau eintritt. Das neue Bleichverfahren verringert den C.O.D. der verunreinigten Abwässer und erzeugt nur minimale Mengen toxischer chloraromatischer Materialien.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Bleichen von Lignocellulosepulpe auf eine hohe Helligkeit zu schaffen, weiches Verfahren eine verbesserte Helligkeitstabilität und ausreichende Festigkeitseigenschaften ergibt und außerdem insgesamt billiger ist als die bekannten Verfahren und außerdem ein Bleichverfahren zu schaffen, dessen Abwässer nur gering verunreinigt sind.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Bleichen von Lignocellulosematerial enthält folgende Anfangsarbeitsstufen: (1) Behandlung des Lignocellulosematerials in wäßriger Suspension einer Konsistenz von 3 bis 7 Gewichtsprozenten bei Raumtemperatur mit einem chlorhaltigen Reaktionsmittel mit einem Chloräquivalent von 2 bis 8 Gewichtsprozenten 10 bis 60 Minuten lang und (2) Kontaktieren des mit Chlor behandelten Lignocellulosematerials mit 2 bis 3 Gewichtsprozenten eines alkalischen Mediums, worauf dann das alkalische Material in wäßriger Suspension eine Konsistenz von 3 bis 12 Gewichtsprozenten mit Sauerstoff oder einem sauerstoffhaltigen Gas unter einem Druck von 2,1 bis 14 kg/cm² bei einer Temperatur von 100 bis 200' C 10 bis 30 Minuten lang behandelt wird und das Lignocellulosematerial nach Beendigung der Arbeitsstufe (1) und/oder (2) mit Wasser gewaschen wird.

Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß das chlorhaltige Reaktionsmittel der Arbeitsstufe (1) aus einer Mischung von Chlor und Chlordioxyd oder aus Chlordioxyd mit anschließender Chlorbehandlung ohne Zwischenwaschung oder aus Hypochlorit mil anschließender Chlorbehandlung besteht.

Die Holzpulpe kann am Ende der Stufe (1) gewaschen werden, wodurch die Menge der in Stufe (2 erforderlichen Alkalibase verringert wird. Bei Stufe (1 ist es vorteilhaft, e^:.ne kleine Menge Chlordioxyd odei Ammoniak oder ein Ammoniumsalz zuzusetzen, wi« dies auch bei dem bekannten Verfahren geschieht, urr die Viskosität der Pulpe zu bewahren. Bei Stufe (2) Lsi es vorteilhaft, gemeinsam mit der Alkalibase währenc der Sauerstoffbehandlung Magnesiumcarbonat odei Magnesiumoxyd zu verwenden. Die Verwendung dieser Reagenzien ist jedoch fakultativ.

Am Ende der beiden Stufen des Verfahrens ist di< Lignocellulosepulpe in einem größeren Ausmaß delig nifiziert als nach den entsprechenden Stufen eine;

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herkömmlichen Verfahrens, was sich in einer niedrigeren Permanganatzahl und einer höheren Helligkeit äußert. Die Pulpe ist in einem Zustand, daß sie leicht auf eine noch höhere Helligkeit gebleicht werden kann. Die erforderliche zusätzliche Bleichbehandlung hängt von der Pulpentype und der Konzentration des in Stufe (1) verwendeten Chlors ab. Beim Bleichen von Sulfitholzpulpe ist eine einzige zusätzliche Behandlung, wie z.B. eine Behandlung mit Chlordioxyd, ausreichend, und zwar sogar nach einer herkömmlichen Chlorierung/Alkaliextraktion, um eine Helligkeit von 90 zu erzielen. Jedoch ist nach einer Chlorierung/ alkalischen Sauerstoffbehandlung plus einer einzigen zusätzlichen Chlordioxydstufe die Helligkeit einer Sulfitpulpe bei der gleichen verwendeten Chemikalienmenge höher und besser stabil; umgekehn kann die Konzentration des Chlors verringert werden, um den gleichen Helligkeitswert zu erzielen. Beim Bleichen von Sulfatholzpulpe unter Verwendung von Chlorkonzentrationen in der Stufe (1). die ähnlich wie bei einem herkömmlichen Verfahren sind (beispielsweise 5 bis 6"„, bezogen auf die Pulpe) und nach einer Chlorierung/alkalischen Sauerstoffbehandlung

(C-O-), wobei die herkömmlichen Stufen D-E-D angewendet werden, ist die Pulpe auf einen außergewöhnlichen Helligkeitswert gebleicht, beispielsweise 92,5 bis 93.0, wobei nur eine außergewöhnlich geringe Umkehrung von 0,5 bis 1,0 besteht. Die alleinige Anwendung einer einzigen Chlordioxydstufe C-O-D ergibt eine Helligkeit von 89 bis 91 mit einer geringen Umkehrung von 1,0 bis 2,0.

Alternativ kann die Pulpe nach der Chlorierung, alkalischen Sauerstoffbehandlung (C-O-) den anschließend angegebenen Abfolgen weiterer Behandlungen unterworfen werden: Chlorierung, alkalische Sauerstoffbehandlung, Hypochloritbehandlung; Chlorierung, alkalische Sauerstoffbehandlung, Peroxydbehandlung; Chlorierung, alkalische Sauerstoffbehandlung, Hypochloritbehandlung, Chlcrdioxydbehandlung; oder Chlorierung, alkalische Sauerstoffbehandlung, Hypochloritbehandlung, Chlordioxydbehandlung, Alkaliextraktion, Chlordioxydbehandlung.

Alternativ kann die Menge des in Stufe (1) verwendeten Chlors auf 50 "„ seines herkömmlichen Wertes (beispielsweise 2 bis 3",,) verringert werden, und wenn sich an C-O- die Kombination D-E-D anschließt, wobei die chemischen Konzentrationen ansonsten die gleichen sind, dann ist der Helligkeitswert der gleiche und die Helligkeitsstabilität ist dann besser als bei einem herkömmlichen Verfahren, bei dem die größere Chlormenge verwendet wird. Die hohen Helligkeitswerte können erzielt werden ohne daß ein starker Abbau der Pulpe eintritt (beispielsweise Viskositäten von 15 bis 25).

Wenn das Verfahren auf das Bleichen von Sulfathokpuipe angewendet wird, dann sind die Arbeitsbedingungen typischerweise wie folgt:

Sulfatholzpulpe in wäßriger Suspension mit einer Konsistenz von 3 bis 7% wird bei Raumtemperatur mit 2 bis 8% Chlor 10 bis 60 Minuten lang behandelt. Die Prozentsätze sind in Gewicht ausgedrückt und auf im Ofen getrocknete Pulpe bezogen. Die maximale Chlormenge hängt vom Ligningehalt der ungebleichten Pulpe ab und überschreitet normalerweise die bei der herkömmlichen Bleichung verwendete Chlorkonzentration.

Die mit Chlor behandelte Holzpulpe kann gegebenenfalls mit Wasser gewaschen werden. Wenn sie gewaschen wird, dann wird die Holzpulpe mit 2 bis 3°/„ Natriumhydroxyd und gegebenenfalls mit 3 "_o Magnesiumearbonat oder Magnesiunioxyd behandelt. Wenn S sie nicht gewaschen wird, dann wird die Holzpulpe mit ausi eichend Natriumhydroxyd behandelt, um die Acidität zu neutralisieren und um einen Überschuß an 2°_o Natriumhydroxyd zu schaffen. Gegebenenfalls wird auch 1 % Magnesiumcarbonat oder Magnesiumoxyd zugesetzt. Die Waschstufe kann weggelassen werden, wenn niedrigere Chlorkonzentrationen bei der ersten Chlorbehandlung verwendet werden. Die Weglassung der Waschung hat den Vorteil, daß bei dieser Stufe des Verfahrens ein verunreinigtes Abwasser vermieden wird. Die alkalische Pulpe mit einer Konsistenz von 3 bis 12% wird dann (vorzugsweise) unter einem Sauerstoffdruck von 3,4 at und unter Rühren in einem Autoklaven während eines Zeitraums von 2 bis 3 Minuten auf maximal 130C erhitzt. Sie wird 10 Minuten unter einem Sauerstoffdruck von 3,5 at auf 130⁰C gehalten.

Die Permanganatzahl der Holzpulpe nach Beendigung der Sauerstoffbehandlung hängt von der in der ersten Chlorbehandlung verwendeten Chlorkonzentration ab. Bei den Chlorkonzentrationen, wie sie bei den herkömmlichen Verfahren verwendet werden, ergibt die C-O-Modifikation Permanganatzahlen im Bereich von 0,5 bis 1,5. Bei einer Chlorkonzentration von annähernd 40 bis 50 "·„ des Normalen werden Permanganatzahlen im Bereich von 3,0 bis 4,5 erhalten.

Die mit Sauerstoff behandelte Holzpulpe wird dann mit Wasser gewaschen, um die Reagenzien und Reaktionsprodukte abzutrennen. Die gewaschene Holzpulpe wird dann bei einer Konsistenz von 12",, mit 1"„ Chlordioxyd 3 Stunden lang bei 80 C behandelt.

Der Helligkeitswert, der nach Beendigung der Chlordioxydbehandlung erreicht wird, hängt von der in der ersten Chlorbehandlung verwendeten Chlorkonzentration ab. Wenn die Chlorkonzentration die gleiche ist wie bei der C-B-Teilabfolge. dann ergibt die C-O-Modifikation Helligkeitswerte in der Nachbarschaft von 90 mit nur einer geringen Umkehrung.

Wenn wenig Chlor verwendet wird und wenn andere Bedingungen konstant gehalten werden, dann ist die Helligkeit niedriger und es kann eine zusätzliche Bleichstufe erforderlich sein. Sogar bei den höchsten HelligkeitswertP" ^v'eibt die Viskosität der Pulpe in dem annehmbar . < "eich von 15 bis 20.

Das in üv,- f stufe des Bleichverfahrens verwendete Redt : ν normalerweise Chlor. Jedoch können chlorhaiL_e«; Verbindungen, wie z.B. Chlordioxyd, Natriumhypochlorit oder Calciumhypochlorit das Chlor in der ersten Stufe teilweise oder vollständig ersetzen. Die Chlordioxyd/Chlor-Behandlung kann entweder gleichzeitig oder aufeinanderfolgend ausgeführt werden. Die erste Stufe wird unter sauren Bedingungen ausgeführt.

Die in der zweiten Stufe des Verfahrens verwendete Alkalibase ist normalerweise Natriumhydroxyd. Es wäre jedoch auch Kaliumhydroxyd oder Natriumoder Kaliumcarbonat oder Calciumhydroxyd geeignet. Das gegebenenfalls in der zweiten Stufe verwendete Magnesiumcarbonat unterstützt die Verzögerung des Abbaus der Lignocellulosepulpe. In der Stufe (1) kann Ammoniak verwendet werden, um den Abbau der Pulpe zu verzögern.

Die Behandlung der alkalischen Lignocellulosepulpe mit Sauerstoff wird bei einem Druck im Bereich von 2,1 bis 70 at in einem Behälter ausgeführt. Die Holzpulpe wird während der ^Qauerstoffbehandlung, die 10 bis 30 Minuten dauert, unter Rühren auf eine Temperatur im Bereich von 100 bis 200^rC gehalten. Die Lignocellulosepulpe wird mit Wasser gemischt, so daß eine Konsistenz von 3 bis 12% entsteht.

Λη Stelle von reinem Sauerstoff kann Luft bei einem entsprechenden Druck verwendet werden, d.h., daß der Druck fünfmal so hoch sein sollte, als wenn reiner Sauerstoff verwendet wird. Weiterhin kann der Sauerstoffzusatzzur Extraktionsstufe in einer chemisch gebundenen Form erfolgen, so daß Sauerstoff in statu i.ascendi während der Behandlung entsteht. Beispielsweise kann der Sauerstoff in Form von Metallperoxyden zugesetzt werden.

Für einen Fachmann auf diesem Gebiet der Technik ist es klar, daß die Bedingungen für die Behandlung entsprechend der Art der Lignocellulosepulpe ausgewählt werden müssen, um die optimale Behandlung zu erhalten. Zu Beginn der Sauerstoffbehandlung kann es in Abhängigkeit vom verwendeten Druckbehälter zweckmäßig sein, die Pulpe bei weniger als dem maximalen Sauerstoffdruck vorzuerhitzen.

Bei der Behandlung der Lignocellulosepulpe mit gasförmigem Sauerstoff wird es bevorzugt, die Pulpe mit einem alkalischen Material zu behandeln, die alkalische Pulpe gasförmigem Sauerstoff unter Druck auszusetzen und abschließend das Reaktionsgemisch auf die Reaktionstemperatur zu bringen. Es wurde gefunden, daß diese Abfolge einen geringeren Abbau der Lignocellulosepulpe ergibt, als wenn die Pulpe \ or dem Sauerstoff zusatz erhitzt wird.

Die höhere Auflösung des Lignins in der Lignocellulosepulpe. die durch das erfindungsgemii 3e Verfahren erzielt wird, entsteht durch eine Wechselwirkung der ersten Chlorbehandlung und der nachfolgenden alkalischen Sauerstoffbehandlung. Wenn die Verwendung von Sauerstoff in der zweiten Stufe weggelassen wird, so daß die allgemein bekannte Abfolge Chlor/Alkaliextraktion entsteht, dann hat die Permanganatzahl einer Sulfatholzpulpe (die im ungebleichten Zustand eine Permanganatzahl von 18 bis 20 aufweist) am Ende der Extraktionsstufe bei einer ersten Chlorbehandlung mit 5 bis 6"„ einen Wert von 4 bis 6 und bei einer ersten Chlorbehandlung mit 2 bis 3% einen Wert von mehr als 9. Vergleichbart: Werte für Permanganatzahlen von Sulfatholzpulpen, die gemäß der Erfindung behandelt worden sind, sind 1,0 bis 1,5 bzw. 3,0 bis 4,5. Wenn die Chlorierungsstufe des vorliegenden Verfahrens weggelassen wird, so daß lediglich die alkalische Sauerstoffbehandlung verbleibt, dann wird bei einer Sulfatholzpulpenbehandlung eine Permanganatzahl von ungeführ 7 erzielt, wobei gleichzeitig ein Pulpenabbau eintritt, wie er sich in einem Viskositätswert von ungeführ 10 äußert.

In der Beschreibung sind unter den Ausdrucken »Helligkeit«, »Permanganatzahl« und »Viskosität« charakterisierende Werte für Holzpulpen gemeint, die durch die folgenden Standardverfahreri erhalten werden:

Helligkeit: - -TAPPI Standard T 217 m, 218m. Permanganatzahl: — TAPPI Standard T 214 m. Viskosität: — TAPPI Standard T 230 s:m (0,5 0·

Die Helligkeitsumkehr ist in Helligkeitswerten ausgedrückt, die festgestellt werden, nachdem die Helligkeitsplatte 1 Stunde auf 105 C erhitzt worden ist.

Beispiel 1

Eine Sulfatholzpulpe, die aus Koniferen erhalten

wurde (hauptsächlich Fichte und Balsamtanne) und die

S eine Permanganatzahl von 18,4 und eine Viskosität

von 27,8 aufwies, wurde der weiter unten angegebenen Abfolge von 5 Bleichstufen unterworfen:

1. Die Holzpulpe, die eine Konsistenz von 3,5",, aufwies, wurde mit 2,0% Chlor bei 20⁰C 45 Minuten

lang behandelt. Die Holzpulpe wurde dann mit Wasser gewaschen.

2. Die chlorbehandelte Holzpulpe mit einer Konsistenz von 7,0% wurde mit 5,0% Natriumhydroxyd behandelt und in einen Autoklaven eingebracht. Die alkalische Holzpulpe wurde dann 30 Minuten unter einem Druck von 11,2 at und bei einer Temperatur von 100⁰C mit Sauerstoff behandelt. Die Holzpulpe wurde hierauf gewaschen. Die Holzpuipe hatte nach Beendigung dieser Stufe eine Permanganatzahl von 4,0 und eine Viskosität von 21,2 c. p. s.

3. Die mit Sauerstoff behandelte Hobpulpe, die eine Konsistenz von 12,0% aufwies, wurde dann mit 1,0",, Chordioxyd 3 Stunden lang bei 70°C behandelt. Die Holzpulpe wurde dann gewaschen.

4. Die Hobn'-lpe, die eine Konsistenz von 12.0",, aufwies, wurde dann 1,5 Stunden mit 0,5",, Natriumhydroxyd bei 6O⁰C extrahiert. Die Holzpulpe wurde dann gewaschen.

5. Die Holzpulpe, die eine Konsistenz von 12.0",, aufwies, wurde dann mit 0,3 % Chlordioxyd bei 70° C 3 Stunden lang behandelt. Die Holzpulpe wurde dann mit Wasser gewaschen. Das gebleichte Produkt hatte eine Helligkeit von 87,9 und eine Viskosität von 18.4c. p.s.

Beispiel 2

Eine Probe einer Sulfatholzpulpe, die aus Koniferen erhalten worden war (hauptsächlich Fichte und Balsamtanne) und die eine Permanganatzahl von 18.4 aufwies, wurde der anschließend angegebenen Abfolge von fünf Bleichstufen unterworfen:

1. Die Holzpulpe wurde bei einer Konsistenz von 7"„ in Polyäthylensäcken unter Handrührung 10 Minuten lang chloriert.

2. Zur ungewaschenen Pulpe wurde ausreichend Natriumhydroxydlösung zugesetzt, so daß eine vollständige Reaktion mit dem in der Stufe 1 zugegebenen Chlor entstand und ein Überschuß von 3,0 % Natriumhydroxyd verblieb. Die Holzpulpe wurde 2 Minuten gerührt und in einen Autoklaven eingebracht. Während einer Vorerhitzungsperiode wurde ini Autoklaven ein Sauerstoffdruck von 6,3 at erzeugt. Die Sauerstoffbehandlung wurde dann 30 Minuten lang bei 11,2 at vorgenommen. Die Pulpe wurde dann mit Wasser gewaschen und dann drei weiteren Stufen entsprechend dem Beispiel 1 unterworfen.

3. Pulpenkonsistenz 12,0%, Chlordioxyd 1,0",, während 3 Stunden bei 70° C.

4. Alkaliextraktion mit 0,5% Natriumhydroxyd während 1,5 Stunden bei 6O⁰C und einer Konsistenz von 12%.

5. Pulpenkonsistenz 12,0%, Chlordioxyd 0,3% während 3 Stunden bei 70⁰C. Die Holzpulpe wurde nach Beendigung der Stufen 3, 4 und 5 jeweils mit Wasser gewaschen.

Die Reagenzien der ersten beiden Stufen und die Reaktionsbedingungen sowie die erhaltenen Eigenschaften der Holzpulpe sind in Tabelle I angegeben.

Tabelle I

Chlor, %	Chlorierungszeit,	Natrium	Temperatur der Sauerstoffbe-	Permanganat- zahl nach der	Helligkeit am	Viskosität am	Umkehr der
	min	hydroxid, %	handlung, "C	2. Stufe	Ende	Ende, cP	Endhelligkeit
1,0	60	4,14	100	10,07	65,75	16,23	3,1
1,0	10	4,14	100	7,1	83,7	13,6	2,6
1,0	10	4,14	110	7,3	81,1	14,3	2,6
2,0	60	5,28	100	6,45	84,1	15,88	3,3
2,0	10	5,28	100	6,1	86,2	14,4	1,4
2,0	10	5,28	110	5,5	87,1	14,8	3,0
3,0	60	6,42	100	4,55	89,7	15,75	2,7
3,0	10	6,42	100	4,2	90,2	15,1	1,9
3,0	10	6,42	110	3,8	89,0	14,8	1,6

Beispiel 3

Eine Sulfatholzpulpe, die aus Koniferen erhalten worden war (hauptsächlich Fichte und Balsamtanne) und die eine Permanganatzahl von 18,4 aufwies, wurde den grundlegenden Stufen des Bleichverfahrens unterworfen, nämlich Chlorierung und alkalische Sauerstoffbehandlung. Es wurden sechs gesonderte Tests ausgeführt. 13,1 g wiegende Proben (6) einer gewaschenen Pulpe mit 5,25% Konsistenz wurden mit verschiedenen Chlormengen unter Rühren 10 Minuten lang behandelt. Die Holzpulpe wurde nicht gewaschen, aber mit ausreichend Natriumhydroxyd behandelt, so daß nach der Neutralisierung der Acidität eir Überschuß von 4,0% verblieb. Die mit Natriumhy droxyd behandelte Holzpulpe wurde 2 Minuten ge rührt. 1,0% Magnesiumcarbonat wurde dann dei Holzpulpe zugesetzt, welche eine weitere Minute gerührt wurde. Jede Probe wurde gesondert 30 Minuter in einem Autoklaven mit Sauerstoff bei 11,2 at Drucl behandelt. Es wurden zwei Temperaturen bei dei Sauerstoffbehandlung verwendet, nämlich 120 unc 130° C. Nach Beendigung der Sauerstoffbehandlunj wurde die Holzpulpe mit Wasser gewaschen, und di( Permanganatzahl wurde bestimmt. Die Resultat« sind in Tabelle II angegeben.

Zugesetztes Chlor

Zugesetztes Natriumhydroxyd

Temperatur der Sauerstoffbehandlung

Permanganatzahl nach der
Sauerstoffbehandlung..

1,34%

5,53%

120°C

9,0

Tabellen

2,68%

7,05%

120°C

5,1

4,0%	1,34%	2,68%	4,0%
8,56%	6,9%	7,05%	8,56%
120cC	130° C	130° C	130° C
2,8	5,8	4,2	2,3

Es ist ersichtlich, daß bei einer Konzentration von 1,34 % Chlor während der Chlorbehandlung eine Holzpulpe mit einer verhältnismäßig hohen Permanganatzahl erhalten wird.

Beispiel 4

Eine Sulfatholzpulpe, die aus Koniferen erhalten worden war (hauptsächlich Fichte und Balsamtanne) und die eine Permanganatzahl von 18,4 aufwies, wurde einer Bleichabfolge unterworfen, wobei sechs gesonderte Tests verwendet wurden.

A. 13,1 g Holzpulpe mit einer Konsistenz von 5,25% wurden mit 5,35% Chlor 10 Minuten lang unter Handrührung chloriert. Die Holzpulpe wurde dann zweimal mit I¹/2 Liter Wasser gewaschen und in einem Hobart-Mischer gekrümelt. 4,0% Natriumhydroxyd wurden der Holzpulpe zugesetzt, und dieses wurde 2 Minuten gerührt, bevor sie in einen Autoklaven eingebracht wurde. Im Autoklaven wurde die Holzpulpe 30 Minuten unter einem Sauerstoffdruck von 11,2 at bei 100° C behandelt. Die Permanganatzahl der Pulpe wurde dann bestimmt.

B. 22,0 g Holzpulpe mit einer Konsistenz von 11.3 % wurden 10 Minuten lang mit 4,0% Chlor unter Handrühren bei Raumtemperatur behandelt. Die Holzpulpe wurde dann zweimal mit 1 '/2 Liter Wasser gewaschen Die Holzpulpe wurde dann gekrümelt und 2 Minutei lang unter Rühren mit 2,4 % Natriumhydroxyd behan delt. Die Holzpulpe wurde dann in einem Autoklaver bei 100⁰C 30 Minuten lang mit Sauerstoff bei einen Druck von 11,2 at behandelt. Die Pulpe wurde untei einem Sauerstoffdruck von 6,3 at bei 100⁰C vorbehan delt. Die Permanganatzahl wurde dann gemessen Die Holzpulpe wurde dann in einer dritten Stufe be einer Konsistenz von 12% mit 0,8% Chlordioxyc 3 Stunden lang bei 70⁰C behandelt. Die mit Chlor dioxyd behandelte Pulpe wurde als nächstes in einei vierten Stufe bei einer Konsistenz von 12% mit 0,4°, Natriumhydroxyd I¹/2 Stunden bei 6O⁰C extrahiert Die extrahierte Holzpulpe wurde dann einer fünfter Behandlung bei 12% Konsistenz mit 0,3% Chlordi

oxyd 3 Stunden lang bei 70⁰C unterzogen. Die Hellig keit der Holzpulpe wurde dann bestimmt.

C. 22,0 g Holzpulpe wurden der Bleichabfolge vor Probe B unterworfen, mit dem Unterschied, daß in dei ersten Stufe 3,18% Chlor verwendet wurden.

D. 17,5 g Holzpulpe mit einer Konsistenz von 7,0", wurden mit 4,0% Chlor 10 Minuten lang unter Hand rühren bei Raumtemperatur behandelt. Die Holzpulpi wurde dann zweimal mit 1' I₂ Liter Wasser gewaschei

und in einem Hobart-Mischer gekrümelt. 2,0",, Natriumhydroxyd wurden dann zugesetzt, und die Holzpulpe wurde 2 Minuten gerührt und in einen Autoklaven eingebracht. Die Holzpulpe besaß eine Konsistenz von 7,0%. Die Holzpulpe wurde im Autoklaven 12 Minuten bei einem Sauerstoffdruck von 6,3 at vorerhitzt und dann 30 Minuten unter einem Sauerstoffdruck von 11,2 at auf 100° C erhitzt. Die Holzpulpe wurde dann zweimal mit 1' I₁ Liter Wasser gewaschen. Die Permanganatzahl der Holzpulpe wurde dann bestimmt. Die Pulpe wurde dann den drei Stufen 3, 4 und 5 von Probe B unterworfen, wobei jedoch in der Chlordioxydbehandlung in Stufe 3 1,0",, Chlordioxyd und in der Stufe 4 0,5% Natriumhydroxyd verwendet wurden. Am Ende der fünften Stufe wurde die Helligkeit gemessen.

E. 17,5 g Holzpulpe wurden der Bleichabfolge von Probe D unterworfen, mit dem Unterschied, daß in Stufe 1 5,0% Chlor verwendet wurden.

F. 17,5 g Holzpulpe wurden der Bleichabfolge von Probe D unterworfen, mit dem Unterschied, daß in Stufe 1 6,0%, Chlor verwendet wurden.

Die Kennzahlen der Bleichabfolge sind in Tabelle III angegeben.

Tabelle III

Probe

Verwendetes Chlor

Verwendetes Natriumhydroxyd

Permanganatzahl nach

Stufe 2

Helligkeit nach Stufe 5 ...

5,35%

4,0%

2,83

4,0% 2,4%

4,6

87,7

3,18%
2,4%

4,95
85,5

D	E
4,0%	5,0%
2,0%	2,0%
6,1	4,15
85,3	90,0

6,0%
2,0%

3,7
90,5

Beispiel 5

Eine Sulfatholzpulpe, die aus Koniferen erhalten worden war (hauptsächlich Fichte und Balsamtanne) und die eine Permanganatzahl von 18,4 aufwies, wurde sechs gesonderter Bleichtests unterworfen. 17,5 g (im Ofen getrocknete) Holzpulpe wurden mit verschiedenen Mengen Chlor 10 Minuten lang bei Raumtemperatur und bei einer Konsistenz von 7% chloriert. Natriumhydroxyd wurde zugesetzt und 2 Minuten lang bei Raumtemperatur eingerührt. 1 % Magnesiumcarbonat wurde zugegeben, und 1 Minute lang eingerührt. Die Holzpulpe wurde dann in einen Autoklaven eingebracht und bei verschiedenen Temperaturen 30 Minuten lang unter einem Sauerstoffdruck von 11,2 at erhitzt. Die Permanganatzahl und die Viskosität der Holzpulpe wurden dann bestimmt.

Die Kennzahlen der Bleichabfolge sind in der Tabelle IV gezeigt.

Tabelle IV

Zugesetztes Chlor	1,0%	2,0%	3,0%	1,0%	5,0%	6,0%
Zugesetztes Natrium
hydroxyd	4 14%	5 28%	642%	4 14%	3 0%	3 0%
Temperatur der Sauer-
stoffbehandlung	120 C	120 C	120 C	123 C	120 C	120 C
Permanganatzahl	10,6	6,9	4,9	7,1	2,4	2,9
Viskosität	22.9 cP	21,7cP	21,7cP	20,3 cP	22,0 cP	21,5 cP

Es ist ersichtlich, daß eine niedrige Chlorkonzentration im Durchschnitt höhere Permanganatzahlen ergibt.

Beispiel 6

Eine Sulfatholzpulpe, die aus Koniferen erhalten worden war (hauptsächlich Fichte und Balsamtanne) und die eine Permanganatzahl von 18,4 aufwies, wurde fünf gesonderten Bleichtests unterworfen. 52.5 g (im Ofen getrocknete) Teile einer Holzpulpe wurden zweimal mit 4 Liter Wasser gewaschen und dann bei einer Konsistenz von 3,0",, 10 Minuten lang bei Raumtemperatur mit verschiedenen Chlorkonzentrationen chloriert. Während der Chlorierung wurde die Holzpulpe mechanisch gerührt. Die Holzpulpe wurde dann zweimal mit 3 Liter Wasser gewaschen. Die gewaschene Pulpe wurde in einem Waring-Mischer bei einer Konsistenz von 3% aufgebrochen und auf einem Filtertrichter auf eine Konsistenz von 7 % konzentriert. 3,0% Natriumhydroxyd und 1,0% Magnesiumcarbonat wurden dann der Holzpulpe während 3 Minuten unter heftigem Rühren von Hand zugesetzt.

Die Pulpen wurden dann in einem Autoklaven eingebracht und unter den folgenden Bedingungen mit Sauerstoff behandelt:

Vorerhitzung während annähernd 13 Minuten bei einem Sauerstoffdruck von 6,3 at und anschließende 30 Minuten dauernde Behandlung unter Rühren bei einem Druck von 11,2 at und bei der angegebenen Temperatur. Nach Beendigung der Sauerstoffbehandlung wurde die Permanganatzahl und die Viskosität der Holzpulpe bestimmt.

In drei der Tests (die mit C, D und E bezeichnet sind) wurde die mit Sauerstoff behandelte Holzpulpe weiteren Bleichtests unterworfen.

C. In Stufe 3 wurden 0,4% Chlordioxyd zu 12,5 g Holzpulpe mit einer Konsistenz von 12% zugegeben, und die Pulpe wurde 3 Stunden bei 70" C behandelt. Die Helligkeit und die Umkehr der Holzpulpe wurden dann nach einer 5 Minuten dauernden Schwefeldioxydbehandlung gemessen.

Die Holzpulpe, die eine Konsistenz von 12 % aufwies, wurde dann bei 60⁰Cl¹ I₂ Stunden mit 0,5 % Nalriumhydroxyd extrahiert

In Stufe 5 wurde die Holzpulpe, die eine Konsistenz von . 2 % aufwies, 3 Stunden bei 70° C mit 0,3 '.'·■„ Chlordioxyd behandelt. Die Helligkeit und die Umkehr wurden nach einer 5 Minuten dauernden Behandlung der Holzpulpe mit Schwefeldioxyd gemessen. Die Viskosität der Holzpulpe wurde ebenfalls gemessen. D. Eine 12, 5 g wiegende Probe der mit Sauerstoff behandelten Holzpulpe wurde drei raschen Bleichstufen unterworfen, wobei jede 10 Minuten dauerte und wobei bei jeder heftig gerührt wurde:

Stufe 3: 1,0 °₀ Chlordioxyd, 4% Konsistenz,

Temperatur 70° C.
Stufe 4: 0,5% Natriumhydroxid, 4% Konsistenz,

Temperatur 60° C.
Stufe 5: 0,3% Chlordioxyd, 4% Konsistenz,

Temperatur 70° C.

Die Helligkeit und die Umwandlung der Holzpulpe nach einer 5 Minuten dauernden Behandlung mit Schwefeldioxyd und die Helligkeit und die Umwandlung einer Holzpulpe ohne solche Behandlung wurden gemessen.

E. In Stufe 3 wurden 1% Chlordioxyd mit 12,5 g Holzpulpe, die eine Konsistenz von 12% aufwies, 3 Stunden lang bei 70° C gemischt. Die Helligkeit nach einer 5 Minuten dauernden Behandlung mit Schwefeldioxyd und die Helligkeitsumwandlung wurden dann gemessen.

In der vierten Srufe wurde die Holzpulpe, die eine Konsistenz von 12% aufwies, mit 0,5% Natriumhydroxyd I¹Z₂ Stunden lang bei 60° C extrahiert. In

Stufe 5 wurde die Holzpulpe bei einer Konsistenz von 12% mit 0,3% Chlordioxyd 3 Stunden bei 70°C behandelt. Die Helligkeit nach der Behandlung mit Schwefeldioxyd, die Helligkeitsumwandlung und die Viskosität wurden dann gemessen. Die Kennzahlen der Bleichabfolgen sind in Tabelle V gezeigt.

Tabelle V

Probe	A	B	C	D	E
In der ersten Stufe angewendetes Chlor In der zweiten Stufe angewendetes Natriumhydroxyd Temperatur der Sauerstoffbehandlung.. Permanganatzahl nach der zweiten Stufe Viskosität nach der zweiten Stufe Helligkeit nach der dritten Stufe (SO2-behandelte Holzpulpe) Helligkeitsumkehr nach der dritten Stufe Helligkeit (SO2-behandelte Pulpe) nach der fünften Stufe Helligkeitsumkehr (S (^-behandelte Pulpe) nach der fünften Stufe Helligkeit, unbehandelte Pulpe, nach der fünften Stufe Helligkeitsumkehr (unbehandelte Pulpe) nach der fünften Stufe Viskosität nach der fünften Stufe	5,0% 3,0% 150° C 1,0 11,OcP	6,0% 3,0% 150° C 0,85 10,7 cP	5,0% 3,0% 143°C 0,65 13,7 cP 90,4 1,5 92,6 0,7 12,5 cP	6,0% 3,0% 140° C 0,75 13,1 cP 89,5 1,4 88,2 1,1	6,0% 3,0% 130° C 0,85 15,1 cP 90,3 1,9 92,8 1,0 12,65cP

Es ist ersichtlich, daß bei den konzentrierten Chlor- Beispiel 6 ausgeführt. Das Natriumhydroxyd und 1,0 % behandlungen eine Helligkeit von 90 nach der Stufe 3 50 Magnesiumcarbonat wurden der chlorbehandelten

erhalten werden kann.

Beispiel 7

Pulpe, die eine Konsistenz von 7 % aufwies, während 3 Minuten unter heftigem Handrühren zugesetzt. Die Sauerstoffbehandlung wurde bei einem Druck von 11,2 at ausgeführt, wobei die Vorerhitzung bei einem

Eine Sulfatholzpulpe, die aus Koniferen erhalten 55 Druck von 6,3 at erfolgte. In vier der Bleichverfahren

worden war (hauptsächlich Fichte und Balsamtanne) und die eine Permanganatzahl von 18,4 aufwies, wurde fünf gesonderten mehrstufigen Bleichverfahren unterworfen. Die Anfangschlorierungen wurden wie in wurde in einer dritten Stufe eine Behandlung mit Chlordioxyd verwendet. Die Kennzahlen der Bleichbehandlungen sind in der folgenden Tabelle VI angegeben.

Tabelle VI

Probe	A	B	C	D	E
In Stufe 1 angewendetes Chlor In Stufe 2 angewendetes Natriumhydroxid Temperatur der Sauerstoffbehandlung..	6,0% 3,0% 1470C	5,0% 3,0% 144°C	6,0% 3,0% 140°C	5,0% 3,0% 1400C l	6,0% 3,0% 135°C

Fortsetzung

Probe

Vorerhitzungszeit (min)

Zeit der Sauerstoffbehandlung bei

11,2 at (min)

Permanganatzahl nach der zweiten Stufe Viskosität nach der zweiten Stufe (cP).. In der dritten Stufe angewendetes

Chlordioxyd

Helligkeit nach der dritten Stufe

Helligkeitsumkehr nach der dritten Stufe Viskosität nach der dritten Stufe (cP) ..

14

20 1,0 11,8

12

10
1,8
15,8

1,0
90,7

1,7
13,3

12

10
1,5
15,9

1,0
90,45

1,75
13,4

10
5
18,3

1,0
90,0

2,1
15,4

2,4
17,9

1,0
90,3

1,9
15,3

Beispiel 8

Eine Sulfatholzpulpe, die aus Koniferen erhalten worden war (hauptsächlich Fichte und Balsamtanne) und die eine Permanganatzahl von 18,4 aufwies, wurde sechs gesonderten dreistufigen Bleichverfahren unter- »5 worfen. 52,5 g wiegende (im Ofen getrocknete) Proben der Holzpulpe wurden nach dem Waschen bei einer Konsistenz von 3% mit 10 ml 2%iger Ammoniumchloridlösung und 5 bis 6% Chlor behandelt. Die Chlorbehandlung wurde bei Raumtemperatur während 10 Minuten unter Rühren ausgeführt. Die Holzpulpe wurde dann zweimal mit 3 Liter Wasser gewaschen. Zur Holzpulpe wurden dann 1,0 % Magnesiumcarbonat und 3,0% Natriumhydroxyd während einem 3 Minuten dauernden Rühren zugesetzt. Die Holzpulpe wurde dann in einen Autoklaven eingebracht und unter einem Sauerstoffdruck von 6,3 at vorerhitzt, worauf sich eine 30 oder 20 Minuten dauernde Behandlung unter einem Sauers*offdruck von 11,2 at anschloß. In einer dritten Stufe wurde die Holzpulpe, die eine Konsistenz von 12% aufwies, mit 1,0% Chlordioxyd 3 Stunden bei 70⁰C behandelt. Die Platten für die Helligkeitsbestimmung wurden unter Verwendung einer Behandlung mit Schwefeldioxyd hergestellt. Die Kennzahlen der Bleichverfahren sind in Tabelle VII angegeben.

Tabelle VII

Probe

In Stufe 1 angewendetes Chlor

In Stufe 2 angewendetes Natriumhydroxyd

Vorerhitzungszeit (min)

Temperatur der Sauerstoffbehandlung. Zeit der Sauerstoffbehandlung (min) ..

Permanganatzahl nach Stufe 2

Viskosität nach Stufe 2 (cP)

Helligkeit nach Stufe 3

Helligkeitsumkehr

5,0%

3,0%

130°C 30 U 18,1 88,6 1,5

6,0%

3,0%

130^cC
30
0,85
17,4
89,9
1,3

5,0%

3,0%

120⁰C
30
1,3
19,1
88,6
1,6

6,0%

3,0%

120⁰C
20

1,35
20,03
89,4

1,6

5,0%

3,0%

110⁰C
30

1,4

20,0

89,0

1,5

6,0%

3,0%

110 C
30

1,15
20,0
89,7
1,8

Beispiel 9

Eine Sulfatholzpulpe, die aus Koniferen erhalten worden war (hauptsächlich Fichte und Balsamtanne) und die eine Permanganatzahl von 18,4 aufwies, wurde sechs gesonderten dreistufigen Bleichverfahren unterworfen.

In Stufe 1 wurde die Holzpulpe, die eine Konsistenz von 3 % aufwies, 10 Minuten bei Raumtemperatur mit 0,1 % Ammoniak und 5 oder 6% Chlor behandelt.

In Stufe 2 wurden zur Holzpulpe 1,0% Magnesiumcarbonat und verschiedene Mengen Natriumhydroxyd zugegeben, worauf die Holzpulpe dann 10 Minuten gerührt wurde, bevor sie in einen Autoklaven mit 140° C eingebracht wurde. Die Holzpulpe wurde zuerst unter einem SauerstoiTdruck von 6,3 at vorerhitzt und dann 30 Minuten unter einem Sauerstoffdruck von 11,2 at behandelt.

In Stufe 3 wurde die Holzpulpe, die eine Konsistenz von 12% aufwies, mit 1,0% Chlordioxyd 3 Stunden lang bei 70⁰C behandelt. Die Permanganatzahl und

die Viskosität der Holzpulpe wurden nach Beendigung der Stufe 2 bestimmt, und die Helligkeit wurde nach Beendigung der Stufe 3 gemessen. Die Kennzahlen der Bleichverfahren sind in Tabelle VIII gezeigt.

Tabelle VIII

Pr;.öe	A	B	C	D	E	F
In Stufe 1 angewendetes Chlor In Stufe 2 angewendetes Natrium hydroxyd	5,0% 2,5% 1,6 11,9 85,05	6,0% ' 2,5% 2,0 16,0 89,0	5,0% 2,0% 1,3 15,6 86,6	6,0% 2,0% 1,8 88,75	5,0% 1,5%*) 1.3 85,4	6,0% 1,5%*) 2,0 86,1
Permanganatzahl nach der Stufe 2 Viskosität nach der Stufe 2 (cP) Helligkeit nach der Stufe 3

*) pH der Exlraklionsflüssigkeiten etwa 6.0.

Beispiel 10

Eine Sulfatholzpulpe, die aus Koniferen erhalten worden war (hauptsächlich Fichte und Balsamtanne) und die eine Permanganatzahl von 18,4 aufwies, v/urde einer dreistufigen Bleichbehandlung unterworfen, wobei eine aufeinanderfolgende Behandlung mit Chlordioxyd und Chlor in der ersten Stufe erfolgte.

1. Zwei 52,5 g wiegende (im Ofen getrocknete) Pulpenproben mit einer Konsistenz von 3"„ wurden bei Raumtemperatur zuerst mit Chlordioxyd (0,4 g, 0.48 g) und anschließend 30 Sekunden mit Chlor (1,62 g, 1,89 g) entsprechend 5 bzw. 6°„ Chlor behandelt. Die Proben wurden zweimal mit 3 Liter Wasser gewaschen und in 17,5 g wiegende (ofengetrocknete) Portionen geteilt.

2. Zu einer jeden der sechs 17,5 g wiegenden Proben

wurden 3,0 % Natriumhydroxyd und 1 % Magnesiumcarbonat zugesetzt. Jede Portion wurde in einen Autoklaven eingebracht und 1 bis 4 Minuten unter einem Sauerstoffdruck von 6,3 at und anschließend 10 Minuten unter einem Sauerstoffdruck von J 1,2 at bei verschiedenen Temperaturen erhitzt. Die Holzpulpe wurde dann gewaschen, und die Permanganatzahl und die Viskosität wurden gemessen.

3. Die Holzpulpe, die eine Konsistenz von 12"„ aufwies, wurde 3 Stunden lang mit 0.6% Chlordioxyd bei 70⁰C behandelt. Die Pulpe wurde dann gewaschen. Bevor Helligkeitsmessungen gemacht wurden, wurde die Pulpe mit Schwefeldioxyd behandelt. Die Helligkeitsumkehr und die Viskosität wurden ebenfalls gemessen. Die Kennzahlen der Bleichverfahren sind in Tabelle IX gezeigt.

Tabelle IX

Probe

In Stufe 1 zugesetzte chlorhaltige Verbindung (als Chloräquivalent)

Temperatur der Sauerstoffbehandlung..

Permanganatzahl nach Stufe 2

Viskosität nach Stufe 2 (cP)

Helligkeit nach Stufe 3

Helligkeitsumkehr nach Stufe 3

Viskosität nach Stufe 3 (cP)

5,0%
130⁰C

1,3
21,7
90,4

2,0
19,5

6,0%
C

1,2
21,4
89,8

1,9
39,0

5,0%
120⁰C

i,2
22,0
90,4

1,9
19,7

6,0%
120'C

1,1
21,4
90,5

1,6
18,6

5,0%
11OC

1,4
22,9
90,0

1,9
19,9

6,0%
110'C

1,3
22,6
90,0

1,8
20,2

Beispiel 11

In den Beispielen 11 bis 18 wurden die Kosten der beim Bleichen der Holzpulpe verwendeten Chemikalien als Kriterium für die Wirksamkeit des Bleichverfahrens genommen. Die Berechnungen wurden auf 1 Tonne im Ofen getrocknetes (OD) Material und auf 100% Ausbeute bezogen. Die Kosten der einzelnen Chemikalien waren wie folgt:

Chlor 3,25 c/lb

Chlordioxyd 20,0 c/lb

Natriumhydroxyd 3,25 c/lb

Schwefeldioxyd 2,8 c/lb

Eine Sulfatholzpulpe, die von Koniferen erhalten worden war (hauptsächlich Fichte und Balsamtanne) und die eine Kappa-Zahl von 28,0 und eine Viskosität von 35,0 c. p.s. aufwies, wurde der herkömmlichen Bleichabfolge C-E-D-E-D, einer Abwandlung derselben (DC)-E-D-E-D und der Abfolgechlorierung, alkalische Sauerstoffbehandlung, Chlordioxydbehandlung, C-O-D, unterworfen.

Abfolge D-E-D-E-D
Chlorierung

Drei Proben von jeweils 100 g einer Pulpe mit einei Konsistenz von 3,0% wurden mit 4,5%, 5,5% bzw 6,5% Chlor, das 0,1 % Chlordioxyd enthielt, während eines Zeitraums von 10 Minuten bei Raumtemperatui chloriert.

Alkaliextraktion

Die chlorierte Pulpe, die eine Konsistenz von 12" aufwies, wurde mit 4,0% Natriumhydroxyd wahrem 1V? Stunden bei 6O⁰C extrahiert.

Chlordioxyd behandlung

Die Pulpe, die eine Konsistenz von 12",, aufwie; wurde mit 0,6",, Chlordioxyd während 3 Stunden b( 70°C behandelt.

Alkaliextraktion

Chlordioxydbehandlung

Die Pulpe, die eine Konsistenz von 12"_o aufwies, wurde mit 0,4% Natriumhydroxyd I¹/2 Stunden lang bei 6O⁰C extrahiert.

Chlordioxydbehandlung

Die Pulpe, die eine Konsistenz von 12°_o aufwies, wurde mit 0,25% Chlordioxyd während 3 Stunden bei 70⁰C behandelt.

Die Kennzahlen der Pulpe und die Kosten der Chemikalien sind in Tabelle X zusammengefaßt. Die Pulpe die eine Konsistenz von 12% aufwies wurde mit 0,75% Chlordioxyd 3 Stunden lang be 8Ü° C behandelt. . .

Die Resultate der beiden Bleichversuche sind u Tabelle XII angegeben.

	End hellig keit	Tabelle:	K	Kosten. O. D. uncebleicht. " J
Chlorkonzen tration, %	87,1 89,6 90,4	Endhellig- keitsumkehr	EndviskosiläL cP	9,88 J 0,54 11.19
4,5 5,5 6,5	3,2 3,2 3,1	25,6 26,7 27,2

Tabelle XII	10 Endhelligkeit	Endhelligkeits- umkehr	Endviskosität. cP	Kosten. O. D„ ungebleicht. S
90,1 15 89,7	Ol Ol	22,0 22,5	7,79 7,79

(DC) -E-D-E-D-Abfolge

Die erste Stufe dieser Abfolge bestand aus einer Behandlung der Holzpulpe, die eine Konsistenz von 3 % aufwies, mit Chlordioxyd während 5 Minuten bei Raumtemperatur und aus einer anschließenden Behandlung während 5 Minuten mit Chlor bei Raumtemperatur, wobei das Reaktionsgemisch dann 50 Minuten bei Raumtemperatur stehen gelassen wurde. Das Reaktionsgemisch wurde während der gesamten Stufe gerührt.

Die in den folgenden Stufen -E-D-E-D verwendeten Bedingungen waren die gleichen wie bei der AbfolgeC-E-D-E-D.

Die Resultate der Bleichversuche sind in Tabelle XI gezeigt.

Calciumhydroxyd als Base Chlorierung

Vier 100 g wiegende Pulpenproben, die eine Kon sistenz von 3% aufwiesen, wurden mit 4,0% Chlor das 0,1 % Chlordioxyd enthielt, 10 Minuten bei 20⁰C behandelt.

Sauerstoffbehandlung

Die Pulpe, die eine 3 %ige Konsistenz aufwies, wurd< mit verschiedenen Mengen Calciumoxid behandel und mit Magnesiumoxyd oder Magnesiumcarbona versetzt. Die Pulpe wurde dann 10 Minuten lang ir einem Reaktor einem Luftdruck von 14 at ausgesetzt wobei gerührt wurde.

Der pH des mit Sauerstoff behandelten Breis wurd< dann durch Zusatz ν on Schwefeldioxyd auf 3,0 einge stellt. Der Brei wurde dann filtriert und auf eint Konsistenz von 1,0% verdünnt; der pH-Wert wurd< durch Zusatz von Kalkwasser auf einen Wert von 8,( angehoben.

	Chlor	Tabelle XI	Endhellig-	End	Kosten, O.D..
Chlorido-	gehalt.		keits-	viskosität.	unge
dioxyd-	%	Endhellig	umkehr	cP	bleicht. S
gehalt, %	2,4	keit	3,2	29,9	10,55
0,61	3,0	85.4	3,0	27,3	11,59
0,76	3,6	90,0	2,6	27,0	12,61
0,915	91,4

C-O-D-Abfolge

In dieser Abfolge wurde entweder Natriumhydroxyd oder Calciumhydroxyd als Base in der Sauerstoffstufe verwendet.

Natriumhydroxyd als Base

Chlorierung

Zwei 100 g wiegende Proben der Holzpulpe, die eine Konsistenz von 3% aufwies, wurden mit 4,0% Chlor, das 0,05% Chlordioxyd enthielt, 10 Minuten lang bei Raumtemperatur behandelt.

Sauerstoffbehandlung

Die chlorierte Pulpe, die eine Konsistenz von 3% aufwies, wurde mit 3,0% Natriumhydroxyd behandelt und dann in einem Reaktor unter Rühren 10 Minuten lang bei 130⁰C einem Luftdruck von 14 at ausgesetzt. Chlordioxydbehandlung

Die Pulpe, die eine Konsistenz von 12% aufwies wurde mit 0,65 % Chlordioxyd 3 Stunden lang bei 8O⁰C behandelt.

Die Resulatate von vier Bleichversuchen sind ir Tabelle XIII gezeigt.

Tabelle XIII

Zugesetzter Kalk.

2,8
3,5

2,8
3,5

Verwendeter
Zusatz, %

MgO

0,5
MgO

0,5
MgCO₃

1,0
MgCO₃

1,0

Endhellig
keit

86,8
90,2
86,2
89,8

Endl.ellig-

keits-

umkehr

1,3 1,9 1,9

1,7

Endviskosität, cP

22,6 19,1 22,4 19,7

Kosten. O. D., ungebleicht, S

6,20 6,30 6,20 6,30

Es wird darauf hingewiesen, daß die Gemische au: Kalk und Magnesiumzusätzen, die als Reagenziei verwendet werden, in Dolomitkalkgestein und dolo mitischeni Ätzkalk vorhanden sind.

Beispiel 12

Beim Bleichverfahren dieses Beispiels (C-O-D) wurde Calciumhydroxyd als Base ohne Magnesiumzusätze verwendet.

Chlorierung

Drei 100 g wiegende Proben der Sulfatholzpulpe von Beispiel 11, die eine Konsistenz von 3,0°;, aufwies, wurden mit 4,0% Chlor, das 0,1 % Chlordioxyd enthielt, 10 Minuten lang bei 2O⁰C behandelt.

Sauerstoffbehandlung

Die Pulpe, die eine Konsistenz von 3,0% aufwies, wurde mit verschiedenen Mengen Kalk (Cakiumoxyd) _!5 behandelt und dann in einem Reaktor unter Rühren 10 Minuten lang bei 13O⁰C einem Luftdmck von 14 at ausgesetzt.

Der pH des Breis wurde dann eingestellt, wie es im letzten Abschnitt von Beispiel 11 beschrieben ist.

Chlordioxydbehandlung

Die Pulpe, die eine Konsistenz von 12^U _O aufwies, wurde mit 0,65% Chlordioxyd 3 Stunden lang bei 80⁰C behandelt. Die Resultate der drei Versuche sind in Tabelle XIV gezeigt.

Tabelle XIV

Endhelligkcitsumkchr

2,1
1,7
2,1

Endviskosität.
cP

21,3
19,3
15,4

Kosten. O. D..

ungebleicht.

S

6,20
6,30
6,40

Beispiel 13

(Proben 1, 3 und 5) bzw. mit 0,30% Chlordioxyd (Proben 2,4 und 6) behandelt.

Alkaliextraktion

Die Pulpe, die eine Konsistenz von 12% aufwies, wurde mit 0,3 % Natriumhydroxyd bei fi0°C 1 ¹I₂ Stunden lang behandelt.

Chlordioxydbehandlung

Die Pulpe, die eine Konsistenz von 12% aufwies, wurde 3 Stunden lang bei 80° C mit 0,20 % Chlordioxyd (Proben 1,3 und 5) bzw. 0,15 % Chlordioxyd (Proben 2, 4 und 6) behandelt.

Die Resultate sind in der Tabelle XV gezeigt.

Tabelle XV

35

Dieses Beispiel betrifft die fünfstufige Bleichabfolge C—O — D — E — D, bei der entweder Natriumhydroxyd oder Calciumhydroxyd als Base in der Sauerstoffbehandlungsstufe verwendet wird.

Natriumhydroxyd als Base
Chlorierung

Sechs 100 g wiegende Proben der Sulfatholzpulpe, die in Beispiel 11 verwendet wurde und die eine Konsistenz von 3% aufwies, wurden mit 4,0% Chlor, das 0,1 % Chlordioxyd enthielt, 10 Minuten lang bei 20⁰C behandelt.

Sauerstoffbehandlung

Bei den Proben 1 und 2 wurde die Pulpe, die eine Konsistenz von 3% aufwies, mit 3,0% Natriumhydroxyd behandelt. Bei den Proben 5 und 6, bei denen die Pulpe ebenfalls eine Konsistenz von 3% aufwies, erfolgte eine Behandlung mit 3,0 % Natriumhydroxyd und 1,0% dolomitischem Ätzkalk. Bei den Proben 3 und 4 war die Konsistenz 7 %; diese Proben wurden mit 3,0% Natriumhydroxyd behandelt. Alle Proben wurden in einem Reaktor 10 Minuten lang bei 130°C mit Luft unter einem Druck von 14 at gerührt.

Chlordioxydbehandlung

Die Pulpe, die eine Konsistenz von 12",, aufwies, wurde 3 Stunden lang bei 80° C m it 0,45 "·„ Chlordioxyd

Probe	End helligkeit	Endhellig- keitsum- wandlung	Endviskosität, cP	Kosten, O. D, ungebleicht,
1 2 3 4 5 6	90,1 88,5 91,0 89,7 91,4 90,1	2,0 2,1 1,9 1,7 1,8 1,8	21,6 22,8 18,3 19,2 21,6 22,1	7,95 7,15 7,95 7,15 7,95 7,35

Calciumhydroxyd als Base

Chlorierung

Zwei 100 g wiegende Proben der Sulfatholzpulpe, die in Beispiel 11 verwendet wurde und die eine Konsistenz von 3,0 % aufwies, wurden mit 4,0 % Chlor, das 0,1 % Chlordioxyd enthielt, 10 Minuten lang bei 20⁰C behandelt.

Sauerstoffbehandlung

Die Pulpe, die eine Konsistenz von 3% aufwies, wurde mit zwei Gemischen aus Calciumoxyd und Magnesiumoxyd (2,8 g CaO, 0,5 g MgO und 3,5 g CaO, 0,5 g MgO) behandelt, wie es in Tabelle XVI gezeigt ist. Die Pulpe wurde dann in einem Reaktor bei 130⁰C 10 Minuten lang unter Rühren einem Luftdruck von . 14 at ausgesetzt.

Der pH der mit Sauerstoff behandelten Pulpe wurde dann durch zwei gesonderte Verfahren eingestellt:

(a) V - he 1 und 3:15g wiegende Portionen einer jeden P iv wurden bei einer Konsistenz von 1,0%

mit .v:5,·-. o.'ioxyd auf einem pH von 3,0 angesäuert, und η .^- w;n Abfiltrieren und Verdünnen auf eine Konsistenz von 1,0% wurde der pH weiter mit Kalkwasser auf einen pH von 8,0 eingestellt.

(b) Versuche 2 und 4:15g wiegende Portionen einer jeden Probe wurden auf eine Konsistenz von 1,0% aufgeschlämmt und durch Zusatz von Schwefelsäure auf einen pH von 8,0 eingestellt.

Chlordioxydbehandlung

Alle Portionen wurden dann bei einer Konsistenz von 12% mit 0,4% Chlordioxyd 3 Stunden lang bei 80° C behandelt.

Alkaliextraktion

Alle Portionen wurden dann mit 0,25% Natriumhydroxyd bei einer Konsistenz von 12% 3 Stunden bei 80⁰C extrahiert.

1 947

ι Il

Chlordioxydbehandlung

„ no/ „,it η?"/ Chlordioxyd 3 Stunden lang bei 80° C

Alle Portionen wurden dann bei einer Konsistenz von 12 _/o mit u,J. _/o <~wu j υ ,_

behandelt.

Die Resultate sind in Tabelle XVI gezeigt.

Tabelle XVI	Versuch Nr.	Zugesetzter Kalk,g	NaOH-Äquiva- lent des Kalks, %	MgO, g	Endhelligkeit	Endhelligkeils- umkchr	Endviskosität. cP	Kosten, O. D. ungebleicht," S
1 3 4	2,8 2,8 3,5 3,5	4,0 4,0 5,0 5,0	0,5 0,5 0,5 0,5	90,7 92,2 89,9 90,8	1,9 1,6 1,8 1,5	22,1 18,9 22,1 18,9	6,16 6,26 6,16 6,26

Beispiel 14

Eine Sulfatholzpulpe, die aus neuseeländischem Weichholz hergestellt worden war und die die ungebleichten Eigenschaften

Kappa-Zahl 23,8

Viskosität 34,7

aufwies, wurde durch eine herkömmliche C-E-D-E-D-Abfolge und durch die Abfolge C-O-D-E-D gebleicht.

C-E-D-E-D-Abfolge Chlorierung

Die Pulpe wurde bei einer Konsistenz von 3"„ mit 4,24% Chlor, das 0,1 % Chlordioxyd enthielt, 45 Minuten lang bei 25° C behandelt.

Alkaliextraktion

Die Pulpe, die eine Konsistenz von 12",, aufwies, wurde mit 2,5 % Natriumhydroxyd bei 6O⁰C 1 '/2 Stunden lang behandelt.

Chlordioxydbehandlung

Die Pulpe, die eine Konsistenz von 12% aufwies, wurde mit 0,9 % Chlordioxyd 3 Stunden lang bei 7O⁰C

behandelt. , .

Alkahextraktion

Die Pulpe, die eine Konsistenz von 12% aufwies, wurde mit 0,5% Natriumhydroxyd 1 '/2 Stunden lang bei 6O⁰C behandelt.

Chlordioxydbehandlung

Die Pulpe, die eine Konsistenz von 12% aufwies, wurde mit 0,5 % Chlordioxyd bei 70° C 3 Stunden lang behandelt.

Die gebleichte Pulpe hatte einen Helligkeitswert von 91 und die Chemikalienkosten betrugen $11,07/Tonne.

3P

35

40

45 C-O-D-E- D-Abfolge

Chlorierung

Vier 100 g wiegende Proben der Pulpe mit einer Konsistenz von 3 % wurden mit zwei Chlorkonzentrationen von 3,5% (Proben 1 und 3) bzw. 3,0% (Proben

2 und 4), wobei jedes Chlorreagens 0,1 % Chlordioxyd enthielt, 10 Minuten lang bei Raumtemperatur behandelt.

Sauerstoffbehandlung

Die Pulpe wurde bei einer Konsistenz von 7% mit Natriumhydroxyd oder Kalk, der Magnesiumoxyd in der in Tabelle XVII gezeigten Konzentration enthielt, behandelt. Die Pulpe wurde dann in einem Reaktor von 130° C unter Rühren 10 Minuten lang einem Luftdruck von 14 at ausgesetzt.

Chlordioxydbehandlung

Die Pulpe wurde bei einer Konsistenz von 12% mit 0,4 % Chlordioxyd 3 Stunden lang bei 80°C behandelt.

Alkaliextraktion

Die Pulpe wurde mit einer Konsistenz von 12% 1' /₂ Stunden lang bei 60° C mit 0,3 % Natriumhydroxyd behandelt.

Chlordioxydbehandlung

Die Pulpe wurde mit einer Konsistenz von 12%

3 Stunden lang bei 80°C mit 0,25% Chlordioxyd behandelt.

Im Falle der Proben 2 und 4 wurden die Produkte der Sauerstoffbehandlung mit Schwefeldioxyd auf einen pH von 3,0 eingestellt, filtriert und auf eine Konsistenz von 1,0% verdünnt und wieder mit Kalkwasser auf einen pH von 8,0 eingestellt. Diese Produkte wurden dann wie oben beschrieben einer Chlordioxydbehandlung unterworfen.

Die Resultate der Bleichung sind in Tabelle XVII gezeigt.

Tabelle XVII

Probe	SaucrstofTbehandlungsbcdinguiii;en	CaO	MgO	Endhclligkcit	Endhelligkeils- umkehr	Endviskosität, cP	Kosten, O. D ungebleicht, S
	NaOH	—	—
1	2,5	2,8	0,5	91,2	1,3	18,9	7,30
2	—	—	—	90,2	1,5	21,2	6,07
3	2,5	2.8	0.5	91,1	1,3	18,7	6,97
4	—-	89.0	1.8	20.8	5.74

Beispiel 15

Alkaliextraktion

Eine Sulfatholzpulpe, die aus einem Hartholz hergestellt worden war und die die gebleichten Eigenschaften' von

Kappa-Zahl 15,5

Viskosität 57,3

aufwies, wurde durch die beiden Abfolgen C-O-D-E-D und C-E-D-E-D gebleicht. Die Sauerstoffbehandlungen wurden unter Verwendung eines verbesserten Reaktors ausgeführt, der eine starke Belastung des Reaktors, eine wirksamere Erhitzung und Rührung der Pulpe und eine größere Gleichmäßigkeit und Reproduzierbarkeit der Resultäte erlaubte. Der Reaktor wurde in den Beispielen 15 bis 18 verwendet.

C-O-D-E-D-Abfolge

20 Chlorierung

Zwei 100 g wiegende Proben der Pulpe wurden bei einer Konsistenz von 3,0% mit 2,4% Chlor (Probe 1) und 3,0% Chlor (Probe 2) bei Raumtemperatur 10 Minuten lang behandelt.

SauerstofTbehandlung

Die Pulpe wurde mit einer Konsistenz von 7"„ in einem Reaktor und bei einem Luftdruck von 14 at mit 2,0 "„ Natriumhydroxyd behandelt. Die Temperatur wurde unter Rühren auf 130⁰C angehoben und 10 Minuten bei diesem Wert gehalten.

Chlordioxydbehandlung (Stufe 3)

Die Pulpe wurde bei einer Konsistenz von 12 % mit Chlordioxyd (Probe 1,0,6 "„; Probe 2,0,4 "/„) 3 Stunden lang bei 80°C behandelt.

Alkaliextraktion

Die Pulpe wurde bei einer Konsistenz von 12 % mit Natriumhydroxyd (Probe 1, 0,5%; Probe 2, 0,3";,) bei 6O⁰C 1V₂ Stunden lang behandelt.

Chlordioxydbehandlung (Stufe 5)

Die Pulpe wurde bei einer Konsistenz von 12 % mit 0,25% Chlordioxyd 3 Stunden lang und bei 8O⁰C behandelt.

Die Resultate sind in der Tabelle XVIII angegeben.

Tabelle XVTII

Probe	Helligkeit bei Stufe 5	Helligkeits umkehr bei Stufe 5	Viskosität bei Stufe 5, cP	Kosten, O. D ungebleicht, S
1 2	90,1 90,5	4,6 4,2	26,4 31,2	6,22 6,66

Die Pulpe, die eine Konsistenz von 12% aufwies, wurde IV₂ Stunden lang bei 6O⁰C mit 2,0% Natriumhydroxyd behandelt.

Chlordioxydbehandlung

Die Pulpe, die eine Konsistenz von 12% aufwies, wurde 3 Stunden lang bei 8O⁰C mit 0,7% Chlordioxyd behandelt.

Alkaliextraktion

Die, Pulpe, die eine Konsistenz von 12% aufwies, wurde 1V₂ Stunden lang bei 6O⁰C mit 5,3 % Natriumhydroxyd behandelt.

Chlordioxydbehandlung (Stufe 5)
Die Pulpe, die eine Konsistenz von 12% aufwies, wurde 3 Stunden lang bei 8O⁰C mit 0,3 % Chlordioxyd behandelt.

Die Resultate der Bleichversuche sind in Tabelle XIX gezeigt.

	Helligkeit bei Stufe 5	Tabelle XIX	Viskosität bei Stufe 5, cP	Kosten, O. D., ungebleicht, S
Probe	90,2 90,4	Helligkeits umkehr bei Stufe 5	31,6 29,3	7,32 7,64
1 2	6,0 6,3

55

60

C-E-D-E- D-Abfolge Chlorierung

Zwei 100 g wiegende Proben der Pulpe wurden mit einer Konsistenz von 3% mit Chlor (Probe 1, 3,0%; Probe 2, 3,5%) 10 Minuten lang bei Raumtemperatur behandelt.

30 Es ist ersichtlich, daß der gleiche Helligkeitswert bei beiden Bleichabfolgen erhalten wird, daß aber die Abfolge C-O-D-E-D eine verbesserte Helligkeitsumkehr bei geringeren Bleichkosten ergibt.

Beispiel 16

Zwei Proben einer Sulfatholzpulpe, die die ungebleichten Eigenschaften:

Probe A Kappa-Zahl 83,4

Probe B Kappa-Zahl 59,4

aufwiesen, wurden der herkömmlichen Bleichabfolge C —E —D —E —D und einzeln den Sauerstoffbleichabfolgen C-0-C/D-E-D und C-O-C-O-D unterworfen.

C-E-D-E- D-Abfolge

CQ

Chlorierung

Die Pulpe wurde bei einer Konsistenz von 3% bei Raumtemperatur 45 Minuten lang mit Chlor behandelt (Probe A, 15,6 %; Probe B, 11,0 %).

Alkaliextraktion

Die Pulpe wurde mit einer Konsistenz von 12% I¹/2 Stunden lang bei 6O⁰C mit Natriumhydroxyd (Probe A, 10,0 %; Probe B, 7,0 %) behandelt.

Chlordioxydbehandlung

Die Pulpe wurde mit einer Konsistenz von 12% 3 Stunden lang bei 8O⁰C mit 1,0% Chlordioxyd behandelt. . „ ,.

Alkahextraktion

Die Pulpe wurde mit einer Konsistenz von 12% 1' I₂ Stunden lang bei 60° C mit 0,5 % Natriumhydroxyd extrahiert.

Chlordioxydbehandlung (5. Stufe)

Die Pulpe bei einer Konsistenz von 12 % 3 Stunden lang bei 80°C mit 0,5% Chlordioxyd behandelt.

Die Resultate der Bleichung sind in Tabelle XX angegeben.

Tabelle XX

Probe

Helligkeit
bei Stufe 5

89,2
90,0

Hclligkeits-

umkehr bei

Stufe 5

4,2
3,9

Viskosität

bei Stufe 5.

cP

32,0
20,3

Kosten, O. D.,

ungebleicht.

23,20
18,20

Helligkeit
bei Stufe 5

89,7

Helligkeitsumkehr bei
Stufe 5

2,9

Viskosität bei

Stufe 5.

cP

35,8

Kosten, O. D..

unaebleicht,

15,70

C-O-C-O-D-Abfolge — Probe B

Chlordioxydbehandlung (5. Stufe)

Die Pulpe, die eine Konsistenz von 12% aufwies, wurde 3 Stunden lang bei 80°C mit zwei verschiedenen Chlordioxydmengen, einmal mit 0,5% und einmal mit 0,75%, behandelt.

Die Pulpe wurde dann mit Schwefeldioxyd behandelt, bevor die Endhelligkeitswerte ermittelt wurden. Die Resultate sind in Tabelle XXII gezeigt.

Tabelle XXII

Chlordioxydkonzentration
in Stufe 5

C - O - C/D - E - D-Abfolge — Probe A
Chlorierung

Die Pulpe wurde mit einer Konsistenz von 3 ";, bei Raumtemperatur 45 Minuten lang mit 10,0% Chlor behandelt.

Sauerstoffbehandlung

Die Pulpe wurde mit einer Konsistenz von 7% 30 Minuten lang bei 130° C und bei einem Luftdruck von 14 at unter Rühren mit 6,0% Natriumhydroxyd behandelt.

Chlordioxyd/Chlor-Behandlung

Die Pulpe wurde mit einer Konsistenz von 12% 3 Stunden lang bei 50° C mit einer Mischung aus 1,1 % Chlor und 0,1 % Chlordioxyd behandelt.

Alkaliextraktion

Die Pulpe wurde mit einer Konsistenz von 12% l'/₂ Stunden lang bei 60⁰C mit 1,5% Natriumhydroxyd extrahiert.

Chlordioxydbehandlung (5. Stufe)

Die Pulpe wurde mit einer Konsistenz von 12% 3 Stunden lang bei 80° C mit 0,75% Chlordioxyd behandelt.

Die Resultate der Bleichung sind in Tabelle XXI gezeigt.

Tabelle XXI

0,5%
0,75%

Endhelligkeit

90,2
91,4

E-ndhellig-

keitsumkehr

2,2
2,2

Endviskosität, cP

23,9 23,0

Kosten, O. D.,

ungebleicht,

13,70 14,70

Beispiel 17

Eine Sulfitholzpulpe, welche die folgenden ungebleichten Eigenschaften

Kappa-Zahl 9,0

Viskosität 24,0

aufwies, wurde einer herkömmlichen C-E-D — E—D-Bleichabfolge, die eine Endhelligkeit von 95 ergab, und einer C - O - D-Sauerstoffbleichabfolge unterworfen.

C-O-D-Abfolge Chlorierung

Chlorierung

Die Pulpe, die eine Konsistenz von 3% aufwies, wurde bei Raumtemperatur unter Rühren 20 Minuten lang mit 5,0% Chlor behandelt.

Sauerstoffbehandlung

Die Pulpe, die eine Konsistenz von 7% aufwies, wurde mit 4,0% Natriumhydroxyd behandelt und dann unter Rühren in einem Reaktor 10 Minuten lang bei einer Temperatur von 130⁰C einem Luftdruck von 14 at ausgesetzt.

Die dritte und vierte Stufe waren eine Wiederholung der ersten beiden Stufen.

Zwei 100 g wiegende Proben der Pulpe wurden mit einer Konsistenz von 3% bei Raumtemperatur 10 Minuten lang mit Chlor behandelt: Probe 1, 2,0%· Probe 2 2,5%.

Sauerstoffbehandlung

Die Pulpenproben, die eine Konsistenz von 7 % aufwiesen, wurden mit 2,0% Natriumhydroxyd (Probe 1) und 2,8% Calciumoxyd (Probe 2) behandelt. Die alkalischen Pulpenproben wurden dann in einem Reaktor unter Rühren 10 Minuten lang bei 130° C einem Luftdruck von 14 at ausgesetzt. 50

Chlordioxydbehandlung

Die Pulpenproben, die eine Konsistenz von 12% aufwiesen, wurden beide 3 Stunden lang bei 8O⁰C mit 0,3 % Chlordioxyd behandelt.

Die Pulpen wurden dann mit Schwefeldioxyd behandelt, bevor die Helligkeitstafeln hergestellt wurden. Die Resultate sind in Tabelle XXIII gezeigt.

«° Tabelle XXIII

Probe	Endhellig keit	Endhellig- keitsumkehr	Endviskosität, cP	Kosten. O.D, ungebleicht, S
1 2	94,2 94,9	1,6 1,4	18,3 17,8	4,00 343

27
Beispiel 18

Eine halbchemische neutrale Sulfitpulpe auf Natriumbasis, welche die ungebleichten Eigenschaften

Kappa-Zahl 91,0

Chlorbedarf 17,0%

aufwies, wurde der C-O-D-Bleichabfolge unterworfen.

Chlorierung

Zwei 35 g wiegende Proben der Pulpe wurden bei einer Konsistenz von 3% mit 17,0% Chlor bei Raumtemperatur 40 Minuten lang behandelt.

Sauerstoffbehandlung

Die Pulpe, die eine Konsistenz von 7% aufwies, wurde mit 5,0% Natriumhydroxyd behandelt und dann in einem Reaktor unter Rühren 30 Minuten lang bei 130° C einem Sauerstoffdruck «on 11,2 at ausgesetzt.

Chlordioxydbehandlung

Die Pulpe, die eine Konsistenz von 12% aufwies, wurde 3 Stunden lang bei 70⁰C mit 1,0% Chlor behandelt.

Die Resultate der Bleichung sind in Tabelle XXlV gezeigt.

Tabelle XXlV

Helligkeit bei Stufe 2	Endhclligkeit	Endhelligkeits- umkehr	Kosten. O. D., ungebleicht, S
62,4 61,8	84,1 83,3	13,5 18,1	18,30 18,30

Es ist ersichtlich, daß die Verwendung einer Sauerstoffbleichung gemäß der Erfindung eine gebleichte Holzpulpe mit einer Helligkeit ergibt, die gleich derjenigen ist, die durch ein herkömmliches Verfahren erhalten wird, wobei jedoch die Kosten an Chemikalien niedriger sind.

Beispiel 19

Zwei Proben einer Sulfatholzpulpe, die aus Koniferen erhalten worden waren, wurden der folgenden Bleichabfolge unterworfen: Chlorierung, Behandlung ίο mit alkalischem Peroxyd unter Druck, Behandlung mit Chlordioxyd, C-P-D. Eine dritte Probe diente als Vergleich. Die Bedingungen der Behandlungen waren wie folgt:

_t Chlorierung

Die Holzpulpe wurde in wäßriger Suspension bei einer Konsistenz von 3% mit 4,0% Chlor und 0,1 % Chlordioxyd bei Raumtemperatur 10 Minuten lang behandelt.

Alkalische Peroxydbehandlung

Die mit Chlor behandelte Pulpe, die eine Konsistenz von 3% aufwies, wurde 10 Minuten lang mit den in Tabelle XXV gezeigten Reagenzien bei einer Temperatur von 130⁰C in einem verschlossenen Reaktionsbehälter behandelt. Während der Behandlung erreichte der Druck einen Maximalwert von 3,36 at. Der Druckanstieg war eine Folge der Erhitzung des Inhalts des Reaktionsbehälters.

Chlordioxydbehandlung

Die Pulpe, die eine Konsistenz von 12% aufwies,

wurde mit verschiedenen Prozentsätzen Chlordioxyd, die in Tabelle XXV gezeigt sind, 3 Stunden lang bei 8O⁰C behandelt. In dieser Stufe wurden die ersten beiden Proben jeweils in zwei Portionen geteilt.

Die Resultate der Bleichabfolge sind in Tabelle XXV gezeigt. Es ist ersichtlich, daß alkalisches Peroxyd unter Druck eine wirksame Sauerstoffquelle für die Bleichung darstellt.

Tabelle XXV

Stufe	Probe	% Chlor	1	2	3 Vergleich
1	% Chlordioxyd	4,0	4,0	4,0
	% Natriumhydroxyd	0,1	0,1	0,1
2	% Wasserstoflperoxyd (50%)	5,5	4,0	5,5
	% MgSO4 · 7H2O	2,0	2,0	—
	% Na2SiO3 (42 Be)	—	1,0	—
	End-pH	—	5,0	—
	Permanganatzahl	10,3	9,4	10,8
	Helligkeit	2,0	1,5	3,2
	Viskosität, cP	63,2	68,5	45,3
	% Chlordioxyd	17,0	203	29,6
3	Helligkeit	0,65 0,55	0,5 0,65	—
	Heiligkeitsumkehr	90,9 90,0	89,9 91,9	—
	Viskosität, cP	1,4 1,6 ;	1,6 1,4	—
	— —	18,8 183	—

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Bleichen von Lignocellulosematerial, unter Anwendung von Sulfat-, Sulfit- oder halbchemischer Neutralsulfitholzpulpe einschließlich folgender Anfangsarbeitsstufen: (1) Behandlung des Lignocellulosematerials in wäßriger Suspension einer Konsistenz von 3 bis 7 Gewichtsprozenten bei Raumtemperatur mit einem chlorhaltigen Reaktionsmittel mit einem Chloräquivalent von 2 bis 8 Gewichtsprozenten 10 bis 60 Minuten lang und (2) Kontaktieren des mit Chlor behandelten Lignocellulosematerials mit 2 bis 3 Gewichtsprozenten eines alkalischen Mediums, worauf dann das alkalische Material in wäßriger Suspension eine Konsistenz von 3 bis 12 Gewichtsprozenten mit Sauerstoff oder einem sauerstoffhaltigen Gas unter einem Druck von 2.1 bis 14 kg/cm² bei einer Temperatur von 100 bis 200 C 10 bis 30 Minuten lang behandelt wird und das Lignocellulosematerial nach Beendigung der Arbeitsstufe (1) und oder (2) mit Wasser gewaschen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das chlorhaltige Reaktionsmittel der Arbeitsstufe (1) aus einer Mischung von Chlor und Chlordioxyd oder aus Chlordioxyd mit anschließender Chlorbehandlung ohne Zwischenwaschung oder aus Hypochlorit mit anschließender Chlorbehandlung besteht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in Arbeitsstufe (2) verwendete alkalische Medium aus Natriumhydroxyd. Kaliumhydroxyd, Natriumcarbonat. Kaliumcarbonat oder Caliumhydroxyd besteht.