DE1947931C3 - Verfahren zum Bleichen von Lignozellulosematerial - Google Patents
Verfahren zum Bleichen von LignozellulosematerialInfo
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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
- D21C9/1057—Multistage, with compounds cited in more than one sub-group D21C9/10, D21C9/12, D21C9/16
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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
Ligninkomiponente 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 Palpen 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-AIkaliextraktion-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 CC D. der verunreinigten Abwasser 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, welches Verfahren eine
verbesserte Helligkeitstabilität und ausreichende Festigkeitseigenschaften ergibt und außerdem insgesamt
billiger ist als die bekannten Verfahren und außerdem ein Bleichverfahren zu schaffen, dessen Abwasser 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 mit 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, eine kleine Menge Chlordioxyd ocler
Ammoniak oder ein Ammoniumsalz zuzusetzen, wie dies auch bei dem bekannten Verfahren geschieht, um
die Viskosität der Pulpe zu bewahren. Bei Stufe (2) ist es vorteilhaft, gemeinsam mit der Alkalibase während
der Sauerstoffbehandlung Magnesiumcarbonat oder Magnesiumoxyd zu verwenden. Die Verwendung
dieser Reagenzien ist jedoch fakultativ.
Am Ende der beiden Stufen des Verfahrens ist die Lignocellulosepulpe in einem größeren Ausmaß delignifiziert
als nach den entsprechenden Stufen eines
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 Sulfatpulpe bei der gleichen verwendeten Chemikalienmenge
höher und besser stabil; umgekehrt 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 außergewohnlichen 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, Hypochlonlbehandlung; Chlorierung,
alkalische Sauersloffbehandlung, Peroxydbehandlung; Chlorierung, alkalische Sauerstoffbehandlung,
Hypochloritbehandlung, Chlordioxydbehandlung; 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 Sulfatholzpulpe 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 1 "„ Magnesiuiücarbonat
oder Magnesiumoxyd behandelt. Wenn sie nicht gewaschen wird, dann wird die Holzpulpe mit
ausreichend Natriumhydroxyd behandelt, um die Acidität zu neutralisieren und um einen Überschuß
an 2"„ 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 Verfalirens ein verunreinigtes Abwasser vermieden wird. Die alkalische Pulpe mit einer Konsistenz
von 3 bis 12°o 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 130 C erhitzt. Sie wird 10 Minuten unter einem Sauerstoffdruck von 3,5 at auf 130 C gehalten.
Die Permanganatzahl der Holzpulpe nach Beendigung der Sauerstoffbehandlung hängt von der in der
ersten Chlorbehandlung verwendeten Chlorkonzentration ab. Bei den Chlorkcnzentrationen, 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
Helligkeitswerten bleibt die Viskosität der Pulpe in dem annehmbaren Bereich von 15 bis 20.
Das in der ersten Stufe des Bleichverfahrens verwendete Reagens ist normalerweise Chlor. Jedoch
können chlorhaltige 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 Sauerstoflbehandlung, die
10 bis 30 Minuten dauert, unter Rühren auf eine Temperatur im Bereich von 100 bis 200°C gehalten.
Die Lignocellulosepulpe wird mit Wasser gemischt, so daß eine Konsistenz von 3 bis 12% entsteht.
An Stelle von reinem Sauerstoff kann Luft bvi einem entsprechenden Druck verwendet werden, d.h., daß
der Druck fünfmal so hoch sein sollte, als wenn reiner Sauerstoff verwendet wird. Weiterhin kann der
Sauerstoffzusatz zur Extraktionsstufe in einer chemisch gebundenen Form erfolgen, so daß Sauerstoff in
statu nascendi 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 /u
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 vor dem
Sauerstoffzusatz erhitzt wird.
Die höhere Auflösung des Lignins in der Lignocellulosepulpe, die durch das erfindungsgemäße 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. Vergleichbare 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 Chloi ierungsstufe
des vorliegenden Verfahrens weggelassen wird, so daß lediglich die alkalische Sauerstoffbehandlung
verbleibt, dann wird bei einer Sulfatholzpulpen behandlung eine Permanganatzahl von ungeführ 7 erzielt,
wobei gleichzeitig ein Pulpenabbau eintritt, wie er sich in einem Viskositätswert von unge<uhr 10 äußert.
In der Beschreibung sind unter den Ausdrucken »Helligkeit«, »Permanganatzahl« und »Viskosität«
charakterisierende Werte für Holzpulpen gemeint, die durch die folgenden Standardverfahren erhalten
werden:
Helligkeit: — TAPPI Standard T 217 m, 218m. Permanganatzahl: - - TAPPI Standard T 214 m.
Viskosität: — TAPPI Standard T 230 sm (0,5 Γ)·
Die Helligkeitsumkehr ist in Helligkeitswerten ausgedrückt, die festgestellt werden, nachdem die Hclligkeitsplattc
1 Stunde auf 105 C erhitzt worden ist.
Eine Sulfatholzpulpe, die aus Koniferen erhalten
wurde (hauptsächlich Fichte und Balsam tanne) und die
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 Holzpulpe hatte nach Beendigung dieser Stufe eine Permanganatzahf von 4,0 und
eine Viskosität von 21,2 c. p. s.
3. Die mit Sauerstoff behandelte Holzpulpe, die eine Konsistenz von 12,0",, aufwies, wurde dann mit
1,0"„ Chordioxyd 3 Stunden lang bei 700C behandelt.
Die Holzpulpe wurde dann gewaschen.
4. Die Holzpulpe, die eine Konsistenz von 12,0",, aufwies, wurde dann 1,5 Stunden mit 0,5",, Natriumhydroxyd
bei 600C extrahiert. Die Holzpulpe wurde dann gewaschen.
5. Die Holzpulpe, die eine Konsistenz von 12,0",, aufwies, wurde dann mit 0,3",, Chlordioxyd bei 700C
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.
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 im 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 700C.
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 Holznulne sind in Tnhfllo I anocopKi-n
7 | Natrium | 1 947 931 |
Permanganat-
zahl nach der |
Helligkeit am | 8 | Umkehr der | |
hydroxid. % | 2. Stufe | Ende | Bildhelligkeit | ||||
Chloricrungszeit, | 4,14 | 10,07 | 65,75 | Viskosität am | 3,1 | ||
Chlor. % | min | 4,14 | Tabelle I | 7,1 | 83,7 | rinde. cP | 2,6 |
60 | 4,14 |
Temperatur der
Sauerstoffbe |
7,3 | 81,1 | 16,23 | 2,6 | |
1,0 | 10 | 5,28 | handlung, C | 6,45 | 84,1 | 13,6 | 3,3 |
1,0 | 10 | 5,28 | 100 | 6,1 | 86,2 | 14,3 | 1,4 |
1,0 | 60 | 5,28 | 100 | 5,5 | 87,1 | 15,88 | 3,0 |
2,0 | 10 | 6,42 | 110 | 4,55 | 89,7 | 14,4 | 2,7 |
2,0 | 10 | 6,42 | 100 | 4,2 | 90,2 | 14,8 | 1,9 |
2,0 | 60 | 6,42 | 100 | 3,8 | 89,0 | 15,75 | 1,6 |
3,0 | 10 | 110 | 15,1 | ||||
3,0 | 10 | 100 | 14,8 | ||||
3,0 | 100 | ||||||
110 | |||||||
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 ein Überschuß von 4,0% verblieb. Die mit Natriumhydroxyd
behandelte Holzpulpe wurde 2 Minuten gerührt. 1,0% Magnesiumcarbonat wurde dann der
Holzpulpe zugesetzt, welche eine weitere Minute gerührt wurde. Jede Probe wurde gesondert 30 Minuten
in einem Autoklaven mit Sauerstoff bei 11,2 at Druck behandelt. Es wurden zwei Temperaturen bei der
Sauerstoffbehandlung verwendet, nämlich 120 und 130° C. Nach Beendigung der Sauerstoffbehandlung
wurde die Holzpulpe mit Wasser gewaschen, und die Permanganatzahl wurde bestimmt. Die Resultate
sind in Tabelle II angegeben.
1,34% 5,53% 120 C 9,0 |
Tabellen | 4,0% 8,56% 120cC 2,8 |
1,34% 6,9% 130C 5,8 |
2,68% 7,05% 130 C 4,2 |
4,0% 8.56% |
|
Zugesetztes Chlor Zugesetztes Natrium hydroxyd |
2,68% 7,05% 120'C 5,1 |
130 C 2.3 |
||||
Temperatur der Sauer- stoffbehandlung Permanganatzahl nach der Sauerstofibehandlung.. |
||||||
Es ist ersichtlich, daß bei einer Konzentration von 1,34 % Chlor während der Chlorbehandlung eine Holzpulpe
mit einer verhältnismäßig hohen Permanganatzahl erhalten wird.
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 einein 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' J2 Liter Wasser gewaschen.
Die Holzpulpe wurde dann gekrümelt und 2 Minuten lang unter Rühren mit 2,4 % Natriumhydroxyd behandelt.
Die Holzpulpe wurde dann in einem Autoklaven bei 100° C 30 Minuten lang mit Sauerstoff bei einem
Druck von 11,2 at behandelt. Die Pulpe wurde untei
einem Sauerstoffdruck von 6,3 at bei 1000C vorbehandelt.
Die Permanganatzahl wurde dann gemessen. Die Holzpulpe wurde dann in einer dritten Stufe bei
einer Konsistenz von 12% mit 0,8% Chlordioxyd 3 Stunden lang bei 70°C behandelt. Die mit Chlor-
SS dioxyd behandelte Pulpe wurde als nächstes in einei vierten Stufe bei einer Konsistenz von 12% mit 0,4%
Natriumhydroxyd I1/2 Stunden bed 6O0C extrahiert.
Die extrahierte Holzpulpe wurde dann einer fünften Behandlung bei 12% Konsistenz mit 0,3% Chlordioxyd
3 Stunden lang bei 700C unterzogen. Die Hellig
keh der Holzpulpe wurde dann bestimmt.
C. 22,0 g Holzpulpe wurden der Bleichabfolge von
Probe B unterworfen, mit dem Unterschied, daß in dei
ersten Stufe 3,18% Chlor verwendet wurden.
D. 17.5 g Holzpalpe mit einer Konsistenz von 7,0", wurden mit 4,0% Chlor 10 Minuten lang unter Ham'
rühren bei Raumtemperatur behandelt. Die Holzpulpf wurde dann zweimal mit 1' I2 Liter Wasser gewaschei
509626/10
und in einem Hobart-Mischer gekrümelt. 2,0",, Natriumhydroxyd wurden dann zugesetzt, und die
Holzpulpe wurde 2 Minuten gerührt und in einen Autokilaven eingebracht. Die Holzpulpe besaß eine
Konsistenz von 7,0",,. Die Holzpulpe wurde im Autoklaven 12 Minuten bei einem SauerstofTdruck von 6,3 at
vorerhiitzt und dann 30 Minuten unter einem Sauerstoffdruck
von 11,2 at auf 1000C erhitzt. Die Holzpulpe
wurde dann zweimal mit 1 '/2 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",,, Chlordioxyc
und in der Stufe 4 0,5",, Natriumhydroxyd verwende wurden. Am Ende der fünften Stufe wurde die Heilig
keit gemessen.
ο Eu 17A5 8 HolzPulPe wurden der Bleichabfolge vor
«trOr ι£ unterworfen, mit dem Unterschied, daß in
Stufe 1 5,0 "„ Chlor verwendet wurden.
D u A5 8 HoIzPulPe wurden der Bleichabfolge von
it1" ρ i?nTti?'orren· mil dem Unterschied, daß in
Stufe 1 6,0",, Chlor verwendet wurden
?'iKennZaulen der Ble'C"abfolge sind in TaI
angegeben.
Probe
Verwendetes Chlor
Verwendetes Natriumhydroxyd
Permanganatzahl nach
Stufe 2
Stufe 2
Helligkeit nach Stufe 5 ...
5,35%
4,0%
2,83
4,0% 2,4%
4,6
87,7 3,18%
2,4%
2,4%
4,95
85,5
85,5
4,0%
2,0%
2,0%
6,1
85,3
5,0% 2.0%
4,15 90,0
6,0% 2,0%
3,7 90,5
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"o chloriert.
35 Natnumhydroxyd wurde zugesetzt und 2 Minuten
AT RaumiemPerat"reingerührt. 1 \ Magnesium-Wu
ψ zuße8eben<
""d 1 Minute lang einge-Ie^°
Tupe WUrde dann in einen Autoklaven
HJ . Und bei verschiedenen Temperaturen 30
Minu η lang unter einem Sauerstoffdruck von 11,2 at
Ho S'ι Pe™anganatzahl und die Viskosität der
Hobpulpe wurden dann bestimmt.
LT^i ^ Bleich^folge sind in der
Zugesetztes Chlor
Zugesetztes Natriumhydroxyd
Temperatur der SauerstofTbehandlung
Pcr.Tianganatzahl
Viskosität
Es ist ersichtlich, daß eine niedrige Chlorkonzentration im Durchschnitt höhere Permanganatzahlen ergibt.
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 Chlorkonzentratsonen chloriert. Während der Chlcrierung 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°o konzentriert.
3.0",, Natriumhydroxyd und 1.0 "„ Magnesiumcar-
1,0% | 2,0% | 3,0% | 1,0% | 5,0% | 6,0% |
4,14% | 5,28% | 6,42% | 4,14% | 3,0% | 3.0% |
12O0C 10,6 22.9 cP |
120'C 6,9 21,7 cP |
120 C 4,9 21,7 cP |
123 C 7,1 20,3 c P |
120 C 2,4 22,OcP |
120 C 2,9 21,5cP |
Se
rHoIzPu'Pewährend 3 Minuten
n VOn Hand ^gesetzt.
άΆηη in dnem Autoklaven e.n-
folgenden BedingUDgen mit
ss
60 ^^™* " Minuten bei
VOn 6'3 at und anschließende
Beha«dJung unter Rühren bei
2^ Und W der ^gegebenen
der Sauerstofllehand-
<üe V-Skosuat
'D und E Zeichnet smd)
--* Hfel
65
0A
Die
Snn nlch ^in f AVkeh
dfoxvdSnHi 5 Mmuten
uioxydbehandlung gemessen.
uioxydbehandlung gemessen.
zu 12,5 g
bei 700C behandelt.
^ ^den
&hwefel-
Die Holzpulpe, die eine Konsistenz von 12 % aufwies,
wurde dann bei 60°C 1 '/2 Stunden mit 0,5% Natriumhydroxyd
extrahiert.
In Stufe 5 wurde die Holzpulpe, die eine Konsistenz von 12% aufwies, 3 Stunden bei 700C 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% Chlordioxyd, 4%, Konsistenz,
Temperatur 700C. Stufe 4: 0,5% Natriumhydroxid, 4% Konsistenz,
Temperatur 6O0C. Stufe 5: 0,3",, Chlordioxyd, 4% Konsistenz,
Temperatur 700C.
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 700C 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
I1/2 Stunden lang bei 6O0C 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.
Probe
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-behandeltc Holzpulpe)
Helligkeitsumkehr nach der dritten Stufe Helligkeit (SO2-behandelte Pulpe) nach
der fünften Stufe
Helligkeitsumkehr (SO2-behandeIte
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%
1500C
1500C
0,85
10,7 cP
10,7 cP
5,0%
3,0%
:I43°C
0,65
13,7cP
90,4
1,5
92,6
0,7
0,7
12,5 cP
6,0%
3,0%
140° C
0,75
13,IcP
89,5
1,4
1,4
88,2
1,1
1,1
6,0%
3,0%
130'C
0,85
15,IcP
90,3
1,9
1,9
92,8
1,0
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. Pulpe, die eine Konsistenz von 7 % aufwies, während
3 Minuten unter heftigem Handrühren zugesetzt. Die
Beispiel 7 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
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 Vl | A | B | C | D | E | |
Probe | 6.0% 3,0% 147 C |
5,0% 3.0% 144 C |
6,0% 3,0% 140 C |
5,0% 3,0% 140 C |
6,0% 3,0% 135 C |
|
In Stufe 1 angewendetes Chlor In Stufe 2 angewendetes Natriumhydroxid |
||||||
Temperatur der Sauerstoffbehandlung.. |
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) ..
Fortsetzung
14
20
1,0 11,8
12
10
1,8
15,8
15,8
1,0
90,7
90,7
1,7
13,3
13,3
12
10
1,5
15,9
1,5
15,9
1,0
90,45
90,45
1,75
13,4
13,4
1,7
18,3
18,3
1,0
90,0
90,0
2,1
15,4
15,4
2,4
17,9
17,9
1,0
90,3
90,3
1,9
15,3
15,3
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. 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% Magne-
siumcarbonat 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 Sauerstoffdruck
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.
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
Heiligkeitsumkehr
Tabelle VII | A | B | C | D | E | F |
5,0% | 6,0% | 5,0% | 6,0% | 5,0% | 6,0% | |
3,0% | 3,0% | 3,0% | 3,0% | 3,0% | 3,0% | |
4 | 8 | 2 | 5 | 4 | 4 | |
130C | 130'C | 120'C | 120° C | 110 C | 110 C | |
30 | 30 | 30 | 20 | 30 | 30 | |
U | 0,85 | 1,3 | 1,35 | 1,4 | 1,15 | |
18,1 | 17,4 | 19,1 | 20,03 | 20,0 | 20,0 | |
88,6 | 89,9 | 88,6 | 89,4 | 89,0 | 89,7 | |
1,5 | 1,3 | 1,6 | 1,6 | 1,5 | 1,8 |
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
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 °o Magnesiumcarbonat
und verschiedene Mengen Natriumhydroxyd zugegeben, worauf die Holzpulpe dann 10 Minuten
gerührt wurde, bevor sie in einen Autoklaven mit 1400C eingebracht wurde. Die Holzpulpe wurde zuerst
unter einem Sauerstoffdruck 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 70° C behandelt. Die Permanganatzahl und
«3 die Viskosität der Holzpulpe wurden nach Beendigung
der Stufe 2 bestimmt, und die Helligkeit wurde nach Beendigung der Stufe 3 gemessen. Die Kennzahlea
der Bleichverfahren sind in Tabelle VIH gezeigt.
Probe | 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 Extraktionsflüssigkeiten etwa 6,0.
Eine Sulfatholzpulpe, die aus Koniferen erhalten worden war (hauptsächlich Fichte und Balsamtanne)
und die eine Permanganatzahl von 18,4 aufwies, wurde
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 11,2 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 70° C 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.
Probe
A | B | C | D | E |
5,0% | 6,0% | 5,0% | 6,0% | 5,0% |
130" C | 130° C | 120" C | 120°C | 110°C |
1,3 | 1,2 | 1,2 | 1,1 | 1,4 |
21,7 | 21,4 | 22,0 | 21,4 | 22,9 |
90,4 | 89,8 | 90,4 | 90,5 | 90,0 |
2,0 | 1,9 | 1,9 | 1,6 | 1,9 |
19,5 | 19,0 | 19,7 | 18,6 | 19,9 |
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)
6,0%
HO-C
HO-C
1,3
22,6
90,0
1,8
20,2
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 Saueretoffbehandlung, Chlordioxydbehandlung, C-O-D, unterworfen.
Abfolge D-E-D-E-D
Chlorierung
Chlorierung
Drei Proben von jeweils 100 g einer Pulpe mit einer
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 Raumtemperatur chloriert.
Alkaliextraktion
Die chlorierte Pulpe, die eine Konsistenz von 12% to aufwies, wurde mit 4,0% Natriumhydroxyd während
1 V? Stunden bei 60°C extrahiert.
Chlordioxydbehandlung
Die Pulpe, die eine Konsistenz von 12",, aufwies,
wurde mit 0,6",, Chlordioxyd während 3 Stunden bei 70°C behandelt.
Alkaliextraktion
Chlordioxydbehandlung
Die Pulpe, die eine Konsistenz von 12"(J aufwies.
wurde mit 0,4",, Natriumhydroxyd 1 1I2 Stunden lang
bei 60° C extrahiert.
Chlordioxyd behandlung
Die Pulpe, die eine Konsistenz von 12",, aufwies, wurde mit 0,25 ",, Chlordioxyd während 3 Stunden bei
70° C behandelt.
Die Kennzahlen der Pulpe und die Kosten derChemikalien sind in Tabelle X zusammengefaßt.
Die Pulpe, die eine Konsistenz von 12'!,, aufwies,
wurde mit 0,75',',, Chlordioxyd 3 Stunden lang bei 80° C behandelt.
Die Resultate der beiden Bleichversuche sind in Tabelle XII angegeben.
End
hellig keit |
Tabelle | X |
Kosten. O. D.
ungebleicht, S |
|
Chlorkonzen
tration. % |
87,1 89,6 90,4 |
Endhellig-
keitsumkehr |
Endviskosität.
cP |
9,88 10,54 11,19 |
4,5 5,5 6,5 |
3,2 3,2 3,1 |
25,6 26,7 27,2 |
||
90,1
89,7
89,7
Endhelligkeitsumkehr
2,1
2,0
2,0
Endviskosität, cP
22,0 22,5
Kosten, O. D., ungebleicht, S
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.
Chlorido-
dioxyd-
gehalt, %
0,61
0,76
0,76
Chlorgehalt,
2,4
3,0
3,0
0,915 3,6 91,4
Endhelligkcit
85,4
90,0
90,0
Endhellig-
keits-
umkehr
3,2
3,0
2,6
3,0
2,6
Endviskosität,
cP
29,9
27,3
27,0
27,3
27,0
Kosten, OD.,
ungebleicht. S
ungebleicht. S
10,55
11,59
12,61
11,59
12,61
Caiciumhydroxyd als Base Chlorierung
Vier 100 g wiegende Pulpenproben, die eine Konsistenz von 3"„ aufwiesen, wurden mit 4,0",, Chlor,
das 0,1 % Chlordioxyd enthielt, 10 Minuten bei 20°C behandelt.
Sauersloffbehandlung
Die Pulpe, die eine 3 %ige Konsistenz aufwies, wurde
mit verschiedenen Mengen Calciumoxid behandelt und mit Magnesiumoxyd oder Magnesiumcarbonat
versetzt. Die Pulpe wurde dann 10 Minuten lang in einem Reaktor einem Luftdruck von 14 at ausgesetzt,
wobei gerührt wurde.
Der pH des mit Sauerstoff behandelten Breis wurde dann durch Zusatz von Schwefeldioxyd auf 3,0 eingestellt.
Der Brei wurde dann filtriert und auf eine Konsistenz von 1,0% verdünnt; der pH-Wert wurde
durch Zusatz von Kalkwasser auf einen Wert von 8,0 angehoben.
Chlordioxydbehandlung
Die Pulpe, die eine Konsistenz von 12% aufwies, wurde mit 0,65 % Chlordioxyd 3 Stunden lang bei 80° C
behandelt.
Die Resulatate von vier Bleichversuchen sind in Tabelle XIII gezeigt.
C-O-D-Abfolge
In dieser Abfolge wurde entweder Natriumhydroxyd oder Caiciumhydroxyd als Base in der Sauerstoflfstufe
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.
SauerstofTbehandlung
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.
5° Zuge
setzter Kalk. % |
Verwendeier
Zusatz. % |
End
hellig keit |
Endhellig-
kcits- umkchr |
End-
viskositüt. cP |
55 2,8 | MgO 0,5 |
86,8 | 1.3 | 22,6 |
3,5 | MgO 0,5 |
90,2 | 1,9 | 19,1 |
6o 2,8 | MgCO3 1,0 |
86,2 | 1,9 | 22,4 |
3,5 | MgCO, 1,0 |
89,8 | 1,7 | 19,7 |
Koslcn, O. [)., unge-
bicichl, S
6,20 6,30 6,20 6,30
Es wird darauf hingewiesen, daß die Gemische aus Kalk und Magnesiumzusätzen, die als Reagenzien
verwendet werden, in Dolomitkalkgestein und dolomitischem Ätzkalk vorhanden sind.
Beim Bleichverfahren dieses Beispiels (C-O-D) wurde Calciumhydroxyd als Base ohne Magnesiumzusätze
verwendet.
Chlorierung
Drei 100 g wiegende Proben der Sulfatholzpulpe von Beispiel i 1, 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 3,0% aufwies, wurde mit verschiedenen Mengen Kalk (Calciumoxyd) iS
behandelt und dann in einem Reaktor unter Rühren 10 Minuten lang bei 1300C einem Luftdruck von 14 at
ausgesetzt.
Der pH des Breis wurde dann eingestellt, wie es im letzten Abschnitt von Beispiel 11 beschrieben ist.
Zugesetzter
Kalk. %
Kalk. %
Endhclligkcu
78,7
86,1
90,2
86,1
90,2
Endhelligkeitsumkchr
2,1
1,7
2,1
1,7
2,1
Endviskositäl,
cP
cP
21,3
19,3
•'5,4
19,3
•'5,4
Kosten. O. D.
ungebleicht,
6,20
6,30
6,40
6,30
6,40
20
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
Chlorierung
Sechs 10O 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 mit 0,45 % Chlordioxyd
(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 6O0C 11Z2 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.
Chlordioxydbehandlung
Die Pulpe, die eine Konsistenz von 12% aufwies, wurde mit 0,65% Chlordioxyd 3 Stunden lang bei
8O0C behandelt. Die Resultate der drei Versuche sind
in Tabelle XlV gezeigt.
Probe | End- helligkeil |
Endhellig- keitsum- wandlung |
Endviskosität, cP |
Kosten, O. D., ungebleicht. J |
1 | 90,1 | 2,0 | 21,6 | 7,95 |
2 | 88,5 | 2,1 | 22,8 | 7,15 |
3 | 91,0 | 1,9 | 18,3 | 7,95 |
4 | 89,7 | 1,7 | 19,2 | 7,15 |
5 | 91,4 | 1,8 | 21,6 | 7,95 |
6 | 90,1 | 1,8 | 22,1 | 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 20°C
behandelt.
Sauerstoffbehandlung
Die Puipe, 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) Versuche 1 und 3:15g wiegende Portionen einer jeden Probe wurden bei einer Konsistenz von 1,0%
mit Schwefeldioxyd auf einem pH von 3,0 angesäuert, und nach dem 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.
(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.
Chlordioxydbehandlung
Alle Portionen wurden dann bei einer Konsistenz von 12% mit 0,2% Chlordioxyd 3 Stunden lang beiSO'C
behandelt.
Die Resultate sind in Tabelle XVI gezeigt.
Die Resultate sind in Tabelle XVI gezeigt.
Versuch
Nr. |
Zugesetzter
Kalk, g |
NaOH-Aauiva-
lent des Kalks, % |
Beispiel 14 | MgO, g | Einhelligkeit |
Endhelligkeils-
u inkehr —_ |
End viskosität,
cP |
Kosten, O. D.,
ungebleicht, S |
E-D-Abfolge |
1 | 2,8 | 4,0 | 0,5 | 90,7 | 1,9 | 22,1 | 6,16 | ||
2 | 7,8 | 4,0 | 0,5 | 92,2 | 1,6 | 18,9 | 6,26 | ||
3 | 3,5 | 5,0 | 0,5 | 89,9 | 1,8 | 22,1 | 6,16 | ||
4 | 3,5 | 5,0 | 0,5 | 90,8 | 1,5 | 18,9 | 6,26 | ||
C-O-D- |
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 1V2 Stunden
lang behandelt.
Chlordioxyd behandlung
Die Pulpe, die eine Konsistenz von 12% aufwies, wurde mit 0,9% Chlordioxyd 3 Stunden lang bei 70°C
behandelt. . , .
Alkaliextraktion
Die Pulpe, die eine Konsistenz von 12% aufwies, wurde mit 0,5% Natriumhydroxyd 1 '/2 Stunden lang
bei 6O0C behandelt.
Chlordioxydbehandlung J0
Die Pulpe, die eine Konsistenz von 12% aufwies, wurde mit 0,5 % Chlordioxyd bei 700C 3 Stunden lang
behandelt.
Die gebleichte Pulpe hatte einen Helligkeitswert von 91 und die Chemikalienkosten betrugen
$11,07/Tonne.
3P
35
40
45 Chlorierung
Vier 100 g wiegende Proben der Pulpe mit einer Konsistenz von 3 % wurden mit zwei Chlorkcnzentrationen
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.
Chlordioxyd behänd lung
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' I2 Stunden lang bei 60° C mit 0,3 % Natriumhydroxyd
behandelt.
Chlordioxydbehandlung
Die Pulpe wurde mit einer Konsistenz von 12%
3 Stunden lang bei 8O0C 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 | SauerstolTbehandlungsbcdingungcn | CaO | MgO | Endhelligkcit |
Endhelligkeits-
umkehr |
Endviskosilüt,
cP |
Kosten, O. D., ungebleicht, 4' |
|
Probe | NaOH | — | — | |||||
2,5 | 2,8 | 0,5 | 91,2 | 1,3 | 18,9 | 7,30 | ||
1 | — | — | — | 90,2 | 1,5 | 21,2 | 6,07 | |
2 | 2,5 | 2,8 | 0,5 | 91,1 | 1,3 | 18,7 | 6,97 | |
3 | 89,0 | 1,8 | 20,8 | 5,74 | ||||
4 | ||||||||
l 947
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 800C behandelt.
Alkaliextraktion
Die Pulpe wurde bei einer Konsistenz von 12",, mit
Natriumhydroxyd (Probe 1, 0,5%; Probe 2, 0,3%) bei 600C 1V2 Stunden lang behandelt.
Chlordioxydbehandlung (Stufe 5)
Die Pulpe wurde bei einer Konsistenz von 12% mit 0,25 % Chlordioxyd 3 Stunden lang und bei 800C
behandelt.
Die Resultate sind in der Tabelle XVlII angegeben.
Tabelle XVIII
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 42 |
26,4 31,2 |
6,22 6,66 |
Alkaliextraluion
10
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 SauerstofTbehandlungen 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
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.
Sauerstoffbehandlung
Die Pulpe, die eine Konsistenz von 12% aufwies,
wurde 1V2 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 Pulpe, die eine Konsistenz von 12% aufwies, wurde 3 Stunden lang bei 8O0C mit 0,3 % Chlordioxyd behandelt.
Die Resultate der Bleich versuche sind in Tabelle XIX gezeigt.
Helligkeit bei
Stufe 5 |
Tabelle XIX |
Viskosität
bei Stufe 5, cP |
Kosten, O. D
ungebleicht, i |
|
Probe | 90,2 90,4 |
Helligkeits
umkehr bei Stufe 5 |
31,6 29,3 |
7,32 7,64 |
1 2 |
6,0 6,3 |
|||
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.
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.
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 SauerstofTbleichabfoigenC-O-C/D-E-D
und C-O-C-O-D unterworfen.
C-E-D-E- D-Abfolge
Chlorierung
Die Pulpe wurde bei einer Konsistenz von 3% bei Raumtemperatur 45 Minuten lang mit Chlor behandelt
(Probe A, 15,6%;ProbeB, 11,0%).
Alkaliextraktion
Die Pulpe wurde mit einer Konsistenz von 12% IV2 Stunden lang bei 600C mit Natriumhydroxyd
(Probe A. 10,0 %; Probe B, 7,0 %) behandelt.
Chlordioxydbehandlung
Die Pulpe wurde mit einer Konsistenz von 12% 3 Stunden lang bei 800C 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.
509 626/108
60
26
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.
Chlordioxydbehandlung (5. Stufe)
Probe
A
B
B
Helligkeit
bei Stufe 5
89,2
90,0
90,0
umkehr bei
Stufe 5
4,2
3,9
3,9
bei Stufe 5.
cP
32,0 20,3
Kosten. O.O.,
ungebleicht,
23,20 18,20
Die Pulpe, die eine Konsistenz von 12% aufwies wurde 3 Stunden lang bei 80°C mit zwei verschiedene:
Chlordioxydmengen, einmal mit 0,5% und einma mit 0,75%, behandelt.
Die Pulpe wurde dann mit Schwefeldioxyd behan delt, bevor die Endhelligkeitswerte ermittelt wurden
Die Resultate sind in Tabelle XXII gezeigt
Chlordioxydkonzentrationj
in Stufe 5
0,5%
0,75%
0,75%
Endhelligkcit
90,2
91,4
91,4
Endheilig-
kcils-
umkchr
2,2
2,2
2,2
Endviskosilät,
c P
23,9
23,0
23,0
Kosten. O. D.
ungebleicht,
13.70 14,70
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. aufwies, wurde einer herkömmlichen C-E-D-E-D-
Chlordioxyd/Chlor-Behandlung Bleichabfolge, die eine EndhelHgkeit von 95 ergab.
3 B 30 und einer C - O - D-Sauerstoffbleichabfolge unter-
Die Pulpe wurde mit einer Konsistenz von 12",, worfen.
3 Stunden lang bei 50°C mit einer Mischung aus 1,1 "„
Chlor und 0,1 % Chlordioxyd behandelt. c-Ct-D A hf I
Alkaliextraktion
Eine Sulfitholzpulpe, welche die folgenden ungebleichten
Eigenschaften
Kappa-Zahl 9t(
Viskosität ?4(
Die Pulpe wurde mit einer Konsistenz von 12",, IV2 Stunden lang bei 6O0C mit 1,5",, Natriumhydroxyd
extrahiert.
35 Chlorierung
Zwei 100 g wiegende Proben der Pulpe wurden mit
« . Λ. lm" Kon«stoiz von 3% bei Raumtemperatur 10 Mi-
Chlordioxydbehandlung (5. Stufe) pUten lamJ mH Chlor behandelt: Probe 1, 2,0%:
Die Pulpe wurde mit einer Konsistenz von 12" "° be2 2'5°°·
3 Stunden lang oei 80° C mit 0,75% Chlordioxyd be-
3 Stunden lang oei 80° C mit 0,75% Chlordioxyd be-
r\- η . .i Sauerstoffbehandlung
Die Resultate der Bleichung sind in Tabelle XXI r>,>Pni u ,
gezeigt. υιε Pulpenproben, die eine Konsistenz von 7 % aufTabelle
XXI und5'?8%° ρ",mit 2'0% Natriumhyd^xyd (Probe 1)
tabelle XXI und 2,8 Calciumoxyd (Probe 2) behandelt. Die
— S if PulPenProben wurden dann in einem
£n! τ rüter Rühren 10 Minuten lang bei 130°C
einem Luftdruck von 14 at ausgesetzt.
Helligkeit
bei Stufe 5
89,7
Helligkeitsumkehr bei
Stufe 5
Stufe 5.
cP
35,8
Kosten, O. D..
ungebleicht.
15.70 Probe B
C-O-C-O- D-Abfolge
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 Rührea in einem Reaktor 10 Minuten lang bei einer Temperatnr von 130° C einem Luftdruck von
at ausgesetzt.
Die dritte und vierte Stufe waren eine Wiederholung der ersten beiden Stufen.
Chlordioxydbehandlung
die eine
die eine
von
^e3Sta
behandelt
behandelt
den dann mit Schwefeldioxyd ber
ie"el«gk«tstafeln hergestellt wurden,
e sind m Tabelle ΧΧΙΠ gezeigt
Probe 1
Endhelligkeit
94,2
94,9
94,9
Mjhenig
kcitsumkehr
1,6
1.4
1.4
F.ndviskosität
cP
18,3
17 8
17 8
Kosten. OD.. ungebleicht
4,00
bei Stufe 2
62,4
61.8
61.8
84,1
83,3
83,3
Endhelligkeitsumkehr
13,5
18,1
18,1
Kosten. O. D.,
ungebleicht.
S
18,30
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
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.
Sauerstoflfbehandlung
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 von 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 XXIV gezeigt.
erhalten wird, wobei jedoch die Kosten an Chemikalien niedriger sind.
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:
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 130° C 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
800C 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.
Probe | % Chlor | Tabelle XXV | 1 | 0,5 | 2 | 0,65 | 3 | |
Stufe | % Chlordioxyd | 89,9 | 91,9 | Vergleich | ||||
% Natriumhydroxyd | 4,0 | 1,6 | 4,0 | 1,4 | 4,0 | |||
1 | % Wasserstoffperoxyd | 0,1 | 18,8 | 0,1 | 183 | 0,1 | ||
% MgSO4 -7H2O | 5,5 | 4,0 | 5,5 | |||||
2 | % Na2SiO3 (42 Be) | 2,0 | 2,0 | — | ||||
End-pH | (50%) | — | 1,0 | — | ||||
Permanganatzahl | — | 5,0 | — | |||||
Helligkeit | 10.3 | 9,4 | 10,8 | |||||
Viskosität cP | 2,0 | 1,5 | 3,2 | |||||
% Chlordioxyd | 63,2 | 68,5 | 45,3 | |||||
Helligkeit | 17,0 | 20,3 | 29,6 | |||||
Helligkeitsumkehr | 0,65 0,55 | — | ||||||
3 | Viskosität, cP | 90,9 90,0 | — | |||||
1,4 1,6 | — | |||||||
— — | — | |||||||
Claims (2)
1. Verfahren zum Bleichen von Lignocellulosematerial,
unter Anwendung von Sulfat-, Sulfit- oder halbchemischer Neutralsulfitholzpulpe einschließlich
folgender Anfangsarbeitsstufen: (1) Behandlung des Lignocellulosernaterials in wäßriger
Suspension einer Konsistenz von 3 bis 7 Gewichtsprozenten bei Raumtemperatur mit einem
chlorhakigen 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 Me- is diums, 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.
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Legal Events
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |