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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Verfahren zum Bleichen von lignocellulosehaltigem Zellstoff,
bei dem der Zellstoff zuerst mit einem Komplexierungsmittel behandelt
wird, dann mit einer Persäure
oder einem Salz davon entholzt wird und anschließend mit einer peroxidhaltigen
Verbindung gebleicht wird. Das Entholzen erfolgt günstigerweise
mit der stark oxidierenden Peressigsäure, die eine beträchtliche
Zunahme der Helligkeit und eine beträchtliche Verringerung der Kappa-Zahl
nach dem Bleichen mit einem chlorfreien Bleichmittel, wie Wasserstoffperoxid
bewirkt. Die die Helligkeit erhöhende
Wirkung ist hochselektiv, d. h. die Viskosität des Zellstoffs bleibt in
verhältnismäßig großem Umfang
erhalten.
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Hintergrund der Erfindung
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Chlorfreie Bleichmittel werden seit
langem zum Bleichen von Holzzellstoff verwendet. In den letzten Jahren
hat sich auch das Bleichen von Vollzellstoff mit chlorfreien Bleichmitteln,
wie Wasserstoffperoxid und Ozon, selbst in den ersten Stufen zunehmend
eingebürgert.
Man hielt es für
notwendig, den Zellstoff sofort nach dem Aufschluß und einem
fakultativen Entholzungsschritt mit Sauerstoff vorzubehandeln, um
eine Verschlechterung der Zellstoffeigenschaften und einen übermäßigen Verbrauch
an Bleichmittel zu verhindern. Die Vorbehandlung des Zellstoffs
schließt
in erster Linie eine Säurebehandlung
und eine Behandlung mit einem Komplexierungsmittel oder Salzen von
Erdalkalimetallen ein, gegebenenfalls in Kombination. Eine starke
Säurebehandlung
entfernt erwünschte
sowie unerwünschte
Metallionen aus den ursprünglichen
Positionen im Zellstoff Die Behandlung mit geeigneten Komplexierungsmitteln
entfernt vor allem die unerwünschten
Metallionen, während
die erwünschten
weitgehend erhalten bleiben. Die Behandlung mit Salzen von Erdalkalimetallen
erhält
die erwünschten
Metallionen oder führt
sie wieder ein.
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EP-A-0 415 149 offenbart die Verwendung
von Peroxomonoschwefelsäure
vor der Behandlung mit Sauerstoff und/oder Peroxid. Der Zellstoff
kann in Verfahrensschritten vorbehandelt werden, in denen Schwermetalle
und organische Verunreinigungen entfernt werden. In den Beispielen
wird der Zellstoff so vor der Behandlung mit Peroxomonoschwefelsäure und
Sauerstoff in Gegenwart von DTPA bei einem pH-Wert von 2 behandelt.
Ein solches Waschen mit Säure
entfernt auch die Metallionen, vor allem von Erdalkalimetallen,
die für ein
wirksames anschließendes
Bleichen mit peroxidhaltigen Verbindungen oder Ozon notwendig sind.
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EP-A-0 402 335 beschreibt ein Verfahren
zur Verbesserung der Wirkung einer anfänglichen alkalischen Peroxidbehandlung.
Der Zellstoff wird bei einem pH-Wert von 3,1–9 und einer Temperatur von 26°–100°C mit einem
Komplexierungsmittel vorbehandelt. Die einzigen als Beispiele angeführten peroxidhaltigen
Verbindungen sind Wasserstoffperoxid und sein Gemisch mit Sauerstoff.
Zweck der Vorbehandlung gemäß EP-A-0
402 335 ist es, den Zellstoff auf eine anfängliche alkalische Peroxidbehandlung
vorzubereiten.
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WO-A 9215752 beschreibt ein Verfahren,
in dem Zellstoff in einer Folge aus zwei Schritten behandelt wird.
Im ersten Schritt wird Peroxomonoschwefelsäure, d. h. Carosche Säure (= eine
schwefelhaltige anorganische Säure)
zugegeben. Bei der Behandlung mit Caroscher Säure kann ein Komplexierungsmittel
vorhanden sein. Im zweiten Schritt wird der Zellstoff mit Wasserstoffperoxid
gebleicht. Wenn eine Persäure
zusammen mit einem Komplexierungsmittel vorliegt, d. h. im gleichen
Behandlungsschritt, nimmt die Wirkung des Komplexierungsmittels
aufgrund des Abbaus von Komplexierungsmitteln in Gegenwart von Persäuren dramatisch
ab.
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JP-57-21591 betrifft ein Verfahren
zum Bleichen von Holz durch eine Peressigsäurelösung, welche Wasserstoffperoxid
enthält,
wobei nach dem Bleichen mit Peressigsäure das verbleibende Wasserstoffperoxid durch
Zugabe von Alkali aktiviert wird.
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DE-A-4 114 135 offenbart ein Verfahren
zum Bleichen und Entholzen eines Zellstoffs, welches das Behandeln
des Zellstoffs mit einer wässrigen
Lösung
einer organischen Persäure
und das anschließende
Aussetzen des Zellstoffs an eine alkalische Wasserstoffperoxidlösung, welche
durch Cyanamid oder Cyanamidsalz aktiviert ist, umfasst.
US 3,867,246 betrifft chlorfreies
Bleichen von Cellulose, welches in einem ersten Schritt das Bleichen
mit einem Peroxid unter alkalischen Bedingungen und dann in einem
zweiten Schritt mit einer Percarbonsäure unter sauren Bedingungen
und dann in einem dritten Schritt erneut mit Peroxid unter alkalischen
Bedingungen umfasst.
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Wegen der immer strengeren Umweltschutzvorschriften
besteht ein wachsender Bedarf an völlig chlorfreien Verfahren
zum Entholzen und Bleichen von lignocellulosehaltigem Zellstoff.
Um vollständig
gebleichten Zellstoff von unverminderter Festigkeit in einer vernünftigen
Zahl von Schritten und mit einem vernünftigen Verbrauch an Bleichmitteln
herzustellen, wurde es notwendig, auch die Verwendung starker und
deshalb schwer kontrollierbarer Bleichmittel mit starker Entholzungs-
und/oder Bleichwirkung in Betracht zu ziehen.
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Beschreibung
der Erfindung
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Die Erfindung stellt ein Verfahren
zu Verfügung,
in dem lignocellulosehaltiger Zellstoff unter den in den beigefügten Patentansprüchen offenbarten
Bedingungen entholzt und gebleicht wird, wodurch sogar vor dem Bleichen
mit einer peroxidhaltigen Verbindung, Ozon oder Natriumditionit
eine gute Entholzungs- und Bleichwirkung erzielt wird.
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Das Verfahren der Erfindung umfaßt das Bleichen
von lignocellulosehaltigem Zellstoff mit einer peroxidhaltigen Verbindung,
wobei in einer Folge vor dem Bleichen zuerst bei einem pH-Wert im
Bereich von 3,5 bis etwa 11 und bei einer Temperatur im Bereich
von 26°C
bis etwa 100°C
mit einem Komplexierungsmittel behandelt wird und dann mit einer
organischen Persäure
oder Salzen davon bei einer Temperatur im Bereich von 50°C bis etwa
140°C entholzt
wird, wobei ein Waschschritt nach der Behandlung mit einem Komplexierungsmittel
und vor der Entholzung mit einer organischen Persäure oder
einem Salz davon bei einem pH-Wert von mindestens etwa 4 durchgeführt wird,
und der Zellstoff vor dem Bleichen bei einem pH-Wert von mindestens
etwa 4 gewaschen wird, wobei der Anteil der in den Entholzungsschritten
zugegebenen Persäure
an der Gesamtmenge der Persäure
und des Wasserstoffperoxids, die in den Entholzungs- und Bleichschritten
zugegeben werden, bei weniger als 60%, bezogen auf das Gewicht,
liegt.
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Das Verfahren der Erfindung ermöglicht es,
den Zellstoff nach der Behandlung mit einem Komplexierungsmittel
ohne nachteiligen Einfluß auf
die Bedingungen zu entholzen, wobei er durch die Behandlung mit einem
Komplexierungsmittel mit Rücksicht
auf erwünschte
und unerwünschte Metallionen
für das
anschließende
chlorfreie Bleichen optimiert ist. So weiß man, daß Ionen von Erdalkalimetallen,
besonders an ihren ursprünglichen
Positionen im Zellstoff, die Selektivität des Bleichens und den Verbrauch
an chlorfreien Bleichmitteln, wie peroxidhaltigen Verbindungen und
Ozon, günstig
beeinflussen.
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Persäuren oder Salze davon schließen in der
Erfindung organische Persäuren
oder Salze davon ein. Als organische Persäuren werden aliphatische Persäuren, aromatische
Persäuren
oder Salze davon verwendet. Günstigerweise
wird Peressigsäure
oder Perameisensäure
verwendet. In den Salzen wird günstigerweise Natrium
als Kation verwendet, da solche Salze in der Regel billig sind und
Natrium von Natur aus im chemischen Gleichgewicht in der Zellstoffmühle vorkommt.
Peressigsäure
oder Salze davon sind bevorzugt, da sie in Bezug auf Herstellung
und Verwendung von Vorteil sind. Außerdem hat Peressigsäure ein
beschränktes Korrosionsvermögen. Abwasser,
das unter anderem die Abbauprodukte von Peressigsäure enthält, kann
leicht zum Waschen verwendet werden oder wieder dem chemischen Rückgewinnungssystem
zugeführt
werden.
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Gemäß dem vorliegenden Verfahren
kann Peressigsäure
durch Umsetzung von Essigsäure
und Wasserstoffperoxid zu sogenannter Gleichgewichtsperessigsäure, durch
Destillieren der Gleichgewichtsperessigsäure zur Entfernung von Wasserstoffperoxid,
Essigsäure
und Schwefelsäure
oder durch direkte Umsetzung von Essigsäureanhydrid und Wasserstoffperoxid
im Bleichschritt zu sogenannter in-situ-Peressigsäure hergestellt
werden. Eine typische Gleichgewichtsperessigsäure enthält etwa 42% Peressigsäure und
etwa 6% Wasserstoffperoxid, d. h. das Gewichtsverhältnis von
Peressigsäure
zu Wasserstoffperoxid beträgt
hier etwa 7 : 1. Wenn im vorliegenden Verfahren Gleichgewichtsperessigsäure verwendet
wird, kann das Gewichtsverhältnis zwischen
Peressigsäure
und Wasserstoffperoxid im Bereich von etwa 10 : 1 bis etwa 1 : 60
liegen, günstigerweise
von 7 : 1 bis 1 : 15 und vorzugsweise von 2,8 : 1 bis 1 : 2.
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Die zugegebene Menge der Persäure oder
ihrer Salze sollte im Bereich von etwa 1 kg bis etwa 100 kg pro
Tonne des trockenen Zellstoffs liegen, berechnet als 100% Persäure oder
Salze davon. Günstigerweise liegt
diese Menge im Bereich von 2 kg bis 45 kg pro Tonne des trockenen
Zellstoffs, vorzugsweise im Bereich von 3 kg bis 25 kg pro Tonne
des trockenen Zellstoffs, berechnet als 100% Persäure oder
Salz davon.
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Das Entholzen mit Persäure oder
Salzen davon erfolgt günstigerweise
bei einem pH-Wert im Bereich von etwa 2,5 bis etwa 12. In bevorzugten
Ausführungsformen,
in denen das Entholzen mit Peressigsäure erfolgt, liegt der pH-Wert
günstigerweise
im Bereich von 3 bis 11, vorzugsweise im Bereich von 5,5 bis 9.
Das Entholzen mit den anderen vorstehend erwähnten Persäuren oder Salzen davon erfolgt
in den normalen pH-Bereichen für
die jeweiligen Bleichmittel, die Fachleuten bekannt sind.
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Im Zellstoff üben unter anderem Manganionen
eine besonders nachteilige Wirkung auf das Bleichen mit chlorfreien
Bleichmitteln, wie alkalischen Peroxidverbindungen oder Ozon, aus.
So werden vor allem Verbindungen, die mit verschiedenen Manganionen
starke Komplexe bilden, als Komplexierungsmittel verwendet. Solche
geeigneten Komplexierungsmittel sind organische Stickstoffverbindungen,
vor allem stickstoffhaltige Polycarbonsäuren, stickstoffhaltige Polyphosphonsäuren und
stickstoffhaltige Polyalkohole. Bevorzugte stickstoffhaltige Polycarbonsäuren. sind
Diethylentriaminpentaessigsäure
(DTPA), Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA)
oder Nitrilotriessigsäure
(NTA), wobei DTPA und EDTA besonders bevorzugt sind. Diethylentriaminpentaphosphonsäure ist
die bevorzugte stickstoffhaltige Polyphosphonsäure. Auch andere Verbindungen
können
als Komplexierungsmittel verwendet werden, wie Polycarbonsäuren, günstigerweise
Oxalsäure,
Citronensäure
oder Weinsäure,
oder Phosphonsäuren.
Außerdem
können
auch solche organischen Säuren
als Komplexierungsmittel verwendet werden, die während der Behandlung des Zellstoffs
mit, unter anderem, chlorfreien Bleichmitteln entstehen.
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Der pH-Wert ist bei der Behandlung
mit einem Komplexierungsmittel von entscheidender Bedeutung für die Entfernung
der unerwünschten
Spurenmetallionen, während
gleichzeitig die erwünschten
Erdalkalimetallionen zurückbleiben.
Der geeignete pH-Bereich hängt
unter anderem von Typ und Menge der Spurenmetallionen im ankommenden
Zellstoff ab. Im Verfahren der Erfindung sollte die Behandlung mit
einem Komplexierungsmittel jedoch bei einem pH-Wert im Bereich von
3,5 bis etwa 11 durchgeführt
werden, günstigerweise von
3,5 bis 10 und vorzugsweise von 4,5 bis 9. Ein pH-Wert im Bereich
von 5 bis 7 ist besonders bevorzugt.
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Die Temperatur ist bei der Behandlung
mit einem Komplexierungsmittel von beträchtlicher Bedeutung für die Entfernung
der unerwünschten
Spuremnetallionen. So nimmt der Gehalt an Manganionen bei der Behandlung
mit einem Komplexierungsmittel mit steigender Temperatur ab, was
für eine
Zunahme der Helligkeit und eine Verringerung der Kappa-Zahl sorgt.
Wenn die Temperatur zum Beispiel von 20°C auf 90°C erhöht wird, zeigt sich überraschenderweise,
daß auch
die Viskosität
merklich zunimmt. Die Behandlung mit einem Komplexierungsmittel
wird bei einer Temperatur von 26°C
bis etwa 120°C
durchgeführt,
günstigerweise
von 26°C
bis etwa 100°C,
vorzugsweise von 40°C
bis 95°C
und am stärksten
bevorzugt von 55°C
bis 90°C.
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Die zugegebene Menge des Komplexierungsmittels
hängt von
Typ und Menge der Spurenmetallionen im ankommenden Zellstoff ab.
Diese Menge hängt
auch vorn Typ des verwendeten Mittels und den Bedingungen bei der
Behandlung mit dem Komplexierungsmittel, wie Temperatur, Verweilzeit
und pH-Wert, ab. Die zugegebene Menge des Komplexierungsmittels
sollte jedoch im Bereich von etwa 0,1 kg bis etwa 10 kg pro Tonne
des trockenen Zellstoffs liegen, berechnet als 100% Komplexierungsmittel.
Geeigneterweise liegt die Menge im Bereich von 0,3 kg bis 5 kg pro
Tonne des trockenen Zellstoffs, und vorzugsweise im Bereich von
0,5 bis 1,8 kg pro Tonne des trockenen Zellstoffs, berechnet als
100% Komplexierungsmittel.
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In bevorzugten Ausführungsformen,
in denen das Entholzen mit Persäure
und die Behandlung mit einem Komplexierungsmittel bei einem nahezu
neutralen pH-Wert erfolgt, ist die Einstellung des pH-Werts kaum nötig. Folglich
können
auch die Abfallaugen aus den Bleich- und Behandlungsschritten intern
zum Waschen verwendet werden. Dies ergibt ein geringes Gesamtvolumen
des Abwassers, wodurch in der Zellstoffmühle ein wesentlich geschlosseneres
System möglich
wird.
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Das Bleichen mit einer peroxidhaltigen
Verbindung, kann in einer wählbaren
Reihenfolge oder Kombination erfolgen. Die peroxidhaltige Verbindung
besteht aus anorganischen Peroxidverbindungen, wie Wasserstoffperoxid
oder Peroxomonoschwefelsäure
(Carosche Säure).
Die peroxidhaltige Verbindung ist vorzugsweise Wasserstoffperoxid
oder ein Gemisch aus Wasserstoffperoxid und Sauerstoff
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Wenn Wasserstoffperoxid als Bleichmittel
verwendet wird, kann der Zellstoff bei einem pH-Wert von etwa 7 bis etwa 13 behandelt
werden, günstigerweise
bei einem pH-Wert von 8 bis 12 und vorzugsweise bei einem pH-Wert
von 9,5 bis 11,5. Das Bleichen mit den anderen vorstehend genannten
Bleichmitteln erfolgt in den normalen pH-Bereichen für die jeweiligen
Bleichmittel, die Fachleuten bekannt sind.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung kann vor dem
Entholzen mit Persäure
oder Salzen davon auch einen Bleichschritt mit einer peroxidhaltigen
Verbindung einschließen.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung wird mit einem
Waschschritt vor dein Bleichen mit einer peroxidhaltigen Verbindung
durchgeführt,
so daß das
Waschen bei einem pH-Wert von mindestens etwa 4 durchgeführt wird.
Das Waschen entfernt wirksam die komplexierten Spurenmetallionen,
die eine nachteilige Wirkung auf das anschließende Bleichen mit einer peroxidhaltigen
Verbindung ausüben,
vor allem Manganionen, aber auch Ionen von z. B. Kupfer und Eisen.
Da der pH-Wert im Waschschritt mindestens bei etwa 4 liegt, bleiben die
Erdalkalimetallionen, die sich günstig
auf das anschließende
chlorfreie Bleichen auswirken, vor allem Magnesium- und Calciumionen,
im Zellstoff zurück.
Der pH-Wert liegt im Waschschritt günstigerweise im Bereich von
5 bis etwa 11, vorzugsweise im Bereich von 6 bis 10.
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Das Waschen vor dem Bleichen mit
einer peroxidhaltigen Verbindung, erfolgt nach der Behandlung mit
einem Komplexierungsmittel und vor dem Entholzen mit Persäure oder
Salzen davon. Auf diese Weise werden die komplexierten Spurenmetallionen
wirksam entfernt, während
gleichzeitig die gegebenenfalls zurückbleibende Persäure oder
peroxidhaltige Verbindung im nachfolgenden Bleichschritt verwendet
werden kann.
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Wenn das Waschen besonders wirksam
sein soll, ist es möglich,
nach der Behandlung mit einem Komplexierungsmittel sowie nach dem
Entholzen mit Persäure
oder Salzen davon einen Waaschschritt einzufügen.
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Die Waschflüssigkeit kann frisches Wasser,
gegebenenfalls unter Zugabe einer den pH-Wert einstellenden Chemikalie,
oder Abwasser aus einem oder mehreren Bleich- oder Extraktionsschritten
sein, so daß im Waschschritt
ein geeigneter pH-Wert erreicht wird. Außerdem kann die Waschflüssigkeit
aus anderen gegebenenfalls gereinigten Abwassertypen bestehen, mit
der Maßgabe,
daß sie
einen niedrigen Gehalt an unerwünschten
Metallionen, wie Mangan, Eisen und Kupfer hat.
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Das Waschen bezieht sich auf Verfahren,
um die Abfallflüssigkeit
in der Zellstoffsuspension mehr oder weniger vollständig zu
ersetzen, um den Gehalt unter anderem an gelösten Spurenmetallionen in der
Suspension zu verringern. Die Waschverfahren können ein Ansteigen der Zellstoffkonzentration
bewirken, z. B. durch Absaugen oder Pressen, aber auch eine Verringerung
der Zellstoffkonzentration, z. B. durch Verdünnen mit Waschflüssigkeit.
Das Waschen bezieht sich auch auf Kombinationen und Folgen, in denen
die Zellstoffkonzentration ein oder mehrere Male abwechselnd erhöht und gesenkt
wird. Im vorliegenden Verfahren wird ein Waschverfahren gewählt, das
nicht nur gelöste
organische Substanzen entfernt, sondern auch die Spurenmetallionen,
die bei der Behandlung mit einem Komplexierungsmittel freigesetzt
werden, wobei berücksichtigt wird,
was sich in Bezug auf Verfahrenstechnik und Wirtschaftlichkeit eignet.
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Die Wirksamkeit des Waschens kann
als Menge der ersetzten flüssigen
Phase im Vergleich mit der vor dem Waschen in der Zellstoffsuspension
vorhandenen flüssigen
Phase angegeben werden. Die gesamte Wirksamkeit des Waschens wird
als Summe aus der Wirksamkeit in jedem Waschschritt berechnet. So
ergibt das Entwässern
der Zellstoffsuspension nach einem Behandlungsschritt von einer
Zellstoffkonzentration von z. B. 10% auf 25% eine Wirksamkeit des
Waschens von 66,7%. Nach einem anschließenden Waschschritt, in dem
der Zellstoff zuerst auf 3 % verdünnt und dann auf 25% entwässert wird,
beträgt
die gesamte Wirksamkeit des Waschens im Hinblick auf lösliche Verunreinigungen
969%. Die Wirksamkeit des Waschens sollte im vorliegenden Verfahren
mindestens bei etwa 75%, günstigerweise
im Bereich von 90% bis 100% und vorzugsweise im Bereich von 92%
bis 100% liegen. Es ist besonders bevorzugt, daß die Wirksamkeit des Waschens im
Bereich von 96% bis 100% liegt.
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Durch Verwendung des Verfahrens der
Erfindung sind die Bedingungen für
das chlorfreie Bleichen so optimiert, daß eine große Helligkeit, Verringerung
der Kappa-Zahl und Viskosität
mit einem minimalen Verbrauch des chlorfreien Bleichmittels erreicht
werden. Dies ist ohne Verwendung von chemischen Hilfsmitteln, wie
Stabilisatoren und Schutzmitteln, beim chlorfreien Bleichen möglich. Die übrigen Bleichchemikalien,
wie Wasserstoffperoxid und Lauge, werden vorteilhafterweise direkt
im Bleichschritt, im Persäureschritt
oder in einem anderen geeigneten Schritt verwendet, so daß eine optimale
Kombination aus Verfahrenstechnik und Wirtschaftlichkeit der Herstellung
erzielt wird.
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Es fällt auch in den Bereich der
Erfindung, daß das
Entholzen mit Persäure
oder Salzen davon durch Zugabe solcher peroxidhaltiger Verbindungen
wie den vorstehend angegebenen unterstützt werden kann. Günstigerweise
erfolgt eine solche Unterstützung
mit Wasserstoffperoxid oder einem Gemisch aus Wasserstoffperoxid
und Sauerstoff.
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Lignocellulosehaltiger Zellstoff
bezieht sich auf Zellstoffe, die durch chemische oder mechanische
Behandlung getrennte Fasern oder wiederverwertete Fasern enthalten.
Die Fasern können
von Hartholz oder Weichholz stammen. Vollzellstoff bezieht sich
auf Zellstoffe, die nach dem Sulfat-, Sulfit-, Soda- oder Organosolvverfahren
aufgeschlossen wurden. Holzzellstoff bezieht sich auf einen Zellstoff
der durch Mahlen von Spänen
in einer Scheibenmühle
(Refiner-Holzzellstoff) oder durch Mahlen von Klötzen in einem Mahlwerk (Holzschliffzellstoff)
hergestellt wurde. Lignocellulosehaltiger Zellstoff bezieht sich
auch auf Zellstoffe, die durch Modifikationen oder Kombinationen
der vorstehend erwähnten
Verfahren hergestellt wurden. Solche Zellstoffe schließen thermomechanische,
chemimechanische und chemi-thermomechanische Zellstoffe ein.
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Günstigerweise
besteht der lignocellulosehaltige Zellstoff aus chemisch aufgeschlossenem
Zellstoff, vorzugsweise Sulfatzellstoff. Es ist besonders bevorzugt,
daß der
lignocellulosehaltige Zellstoff aus Sulfatzellstoff aus Weichholz
besteht.
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Das Verfahren der Erfindung kann
mit einer Ausbeute bis etwa 90%, günstigerweise im Bereich von 30%
bis 80% und vorzugsweise im Bereich von 45% bis 65% auf Zellstoffe
angewendet werden.
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Das Verfahren der Erfindung kann
an einer wählbaren
Stelle in der Bleichfolge durchgeführt werden, z. B. unmittelbar
nach der Herstellung des Zellstoffs. Wenn das Verfahren der Erfindung
für chemisch
aufgeschlossenen Zellstoff verwendet wird, wird er vorzugsweise
vor der Behandlung mit einem Komplexierungsmittel in einem Sauerstoffschritt
entholzt.
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Das Verfahren der Erfindung kann
für chemisch
aufgeschlossenen Zellstoff mit einer ursprünglichen Kappa-Zahl im Bereich
von etwa 2 bis etwa 100, günstigerweise
von 5 bis 60 und vorzugsweise von 10 bis 40 verwendet werden. Die
Kappa-Zahl wird dann nach dem SCAN-C 1:77-Standardverfahren gemessen.
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Im Verfahren der Erfindung sollte
die Behandlung mit einem Komplexierungsmittel in einem Zeitraum von
etwa 1 Min. bis etwa 960 Min. durchgeführt werden, günstigerweise
von 15 Min. bis 240 Min. und vorzugsweise von 35 Min. bis 120 Min.
Die Zellstoffkonzentration kann bei der Behandlung mit einem Komplexierungsmittel
etwa 1 Gew.-% bis etwa 60 Gew.-% betragen, günstigerweise 2,5 Gew.-% bis
40 Gew.-%, vorzugsweise 3,5 Gew.-% bis 25 Gew.-% und am stärksten bevorzugt
5,5 Gew.-% bis 25 Gew.-%.
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Im Verfahren der Erfindung sollte
das Entholzen mit Persäure
bei einer Temperatur von 50°C
bis etwa 140°C
durchgeführt
werden, und günstigerweise
von 50°C
bis etwa 120°C.
Der Zellstoff wird vorzugsweise bei einer Temperatur von 50°C bis etwa
100°C und
stärker
bevorzugt von 50°C
bis 90°C
entholzt. Eine Temperatur im Bereich von 50°C bis 80°C ist besonders bevorzugt. Das
Entholzen mit Persäure
sollte in einem Zeitraum von etwa 1 Min. bis etwa 960 Min. durchgeführt werden,
günstigerweise
von 10 Min. bis 270 Min. und vorzugsweise von 30 Min. bis 150 Min.
Die Zellstofkonzentration kann beim Entholzen mit Persäure etwa
1 Gew.-% bis etwa 70 Gew.-% betragen, günstigerweise 3 Gew.-% bis 50
Gew.-%, vorzugsweise 8 Gew.-% bis 35 Gew.-% und am stärksten bevorzugt 10 Gew.-%
bis 30 Gew.-%.
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Wenn das verwendete Bleichmittel
Wasserstoffperoxid ist, sollte der Zellstoff bei einer Temperatur
von etwa 30°C
bis etwa 140°C
und günstigerweise
von etwa 30°C
bis etwa 120°C
behandelt werden. Der Zellstoff wird vorzugsweise bei einer Temperatur
von etwa 30°C
bis etwa 100°C
und stärker
bevorzugt von 60°C
bis 90°C
und in einem Zeitraum von etwa 5 Min. bis etwa 960 Min., günstigerweise
von 60 Min. bis 420 Min. und vorzugsweise von 190 Min. bis 360 Min.
behandelt. Wenn das verwendete Bleichmittel Wasserstoffperoxid ist, kann
die Zellstoffkonzentration etwa 1 Gew.-% bis etwa 70 Gew.-% betragen,
günstigerweise
3 Gew.-% bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 8 Gew.-% bis 35 Gew.-% und am stärksten bevorzugt
10 Gew.-% bis 30 Gew.-%. Die Behandlung mit den anderen vorstehend
erwähnten
Bleichmitteln erfolgt in den normalen Bereichen für Temperatur,
Zeit und Zellstoffkonzentration für die jeweiligen Mittel, die
Fachleuten bekannt sind.
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In bevorzugten Ausführungsformen
unter Verwendung von Wasserstoffperoxid als Bleichmittel sollte die
im Bleichschritt zugegebene Wasserstoffperoxidmenge im Bereich von
etwa 1 kg bis etwa 60 kg pro Tonne des trockenen Zellstoffs liegen,
berechnet als 100% Wasserstoffperoxid. Die Obergrenze ist nicht
entscheidend, aber sie wurde aus wirtschaftlichen Gründen festgelegt.
Günstigerweise
liegt die Wassersfoffperoxidmenge im Bereich von 6 kg bis 50 kg
pro Tonne des trockenen Zellstoffs und vorzugsweise im Bereich von
13 kg bis 40 kg pro Tonne des trockenen Zellstoffs, berechnet als
100% Wasserstoffperoxid.
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Der Anteil der im Entholzungsschritt
zugegebenen Persäure
an der Gesamtmenge der Persäure
und des Wasserstoffperoxids, die in den Entholzungs- und Bleichschritten
zugegeben werden, sollte, auf das Gewicht bezogen, weniger als etwa
60% betragen. Die Persäuremenge
wurde hier in 100% Wasserstoffperoxid umgerechnet. Wenn Peressigsäure in Wasserstoffperoxid
umgerechnet wird, entspricht 1 kg Peressigsäure 045 kg Wasserstoffperoxid.
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Nach der Behandlung mit einem Komplexierungsmittel,
dem Entholzen mit Persäure
und anschließendem
Bleichen mit einer peroxidhaltigen Verbindung, kann der Zellstoff
direkt zur Papierherstellung verwendet werden, Alternativ kann der
Zellstoff schließlich
in einem oder mehreren Schritten bis zu einer gewünschten größeren Helligkeit
gebleicht werden. Günstigerweise
wird auch das Bleichen am Ende mit Hilfe solcher chlorfreier Bleichmittel
wie den vorstehend angegebenen, gegebenenfalls mit dazwischenliegenden
Extraktionsschritten, die durch Peroxid und/oder Sauerstoff unterstützt sein
können,
durchgeführt.
Auf diese Weise ist die Entstehung und Emission von AOX völlig ausgeschlossen.
Es ist auch möglich,
im letzten Bleichschritt chlorhaltige Bleichmittel, wie Chlordioxid
zu verwenden und doch eine sehr beschränkte Entstehung und Emission von
AOX zu erhalten, da der Ligningehalt des Zellstoffs durch das vorliegende
Verfahren beträchtlich
reduziert wurde.
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Die Erfindung und ihre Vorteile werden
durch die nachstehenden Beispiele genauer erläutert, die aber die Erfindung
nur erklären
sollen, ohne sie einzuschränken.
In der Beschreibung, den Ansprüchen
und Beispielen angegebene Prozente und Teile beziehen sich auf Gewichtsprozent
beziehungsweise Gewichtsteile, wenn nichts anderes angegeben ist.
Außerdem
beziehen sich die in der Beschreibung, den Ansprüchen und Beispielen angegebenen
pH-Werte auf den pH-Wert am Ende jeder Behandlung, wenn nichts anderes
angegeben ist.
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In den nachstehenden Beispielen wurden
Kappa-Zahl, Viskosität
und Helligkeit des Zellstoffs gemäß den SCAN-Standardverfahren
C 1:77 R, C 15–16:62
beziehungsweise C 11–75:R
bestimmt. Der Verbrauch an Wasserstoffperoxid und Peressigsäure wurde
durch Titration mit Natriumthiosulfat beziehungsweise Kaliumpermanganat
beziehungsweise Natriumthiosulfat bestimmt.
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Beispiel 1
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Mit Sauerstoff entholzter Sulfatzellstoff
aus Weichholz mit einer Kappa-Zahl von 16,0 einer Helligkeit von
37,1% ISO und einer Viskosität
von 1010 dm3/kg wurde entsprechend der Erfindung
mit EDTA behandelt, mit Peressigsäure entholzt und mit Wasserstoffperoxid
gebleicht, um die Bedeutung der Vorbehandlung für die Zellstoffeigenschaften
nach dem vorliegenden Verfahren zu zeigen. Der Zellstoff wurde bei
einer Temperatur von 90°C,
einer Verweilzeit von 60 Min., einer Zellstoffkonzentration von
10 Gew.-% und variierendem pH-Wert mit 2 kg EDTA pro Tonne des trockenen
Zellstoffs behandelt. Die zugegebene Peressigsäuremenge betrug 22,4 kg pro
Tonne des trockenen Zellstoffs, berechnet als 100% Peressigsäure. Beim
Entholzen mit Peressigsäure
betrug der pH-Wert 5,5–5,9,
die Temperatur 70°C,
die Behandlungszeit 60 Min. und die Zellstoffkonzentration 10 Gew.-%.
Anschließend
wurde der Zellstoff bei einer Temperatur von 90°C, einer Verweilzeit von 240 Min.
und einer Zellstoffkonzentration von 10 Gew.-% mit Wasserstoffperoxid
gebleicht. Die Zugabe von Wasserstoffperoxid betrug 25 kg pro Tonne
des trockenen Zellstoffs, berechnet als 100% Wasserstoffperoxid,
und der pH-Wert lag bei 10,7–11,6.
Zum Vergleich wurde der Zellstoff bei 25°C und während 30 Min. bei einem pH-Wert
von 6 und 2 (Tests 5 und 6) mit 2 kg EDTA pro Tonne des trockenen
Zellstoffs behandelt. Für
weitere Vergleiche wurde der Zellstoff bei einem pH-Wert von etwa
2 in Abwesenheit eines Komplexierungsmittels (Test 7) und ohne jegliche
Vorbehandlung (Test 8) behandelt. Nach jedem Schritt wurde der Zellstoff
bei einem pH-Wert von 6,0 mit entionisiertem Wasser gewaschen. Danach
wurde der Zellstoff zuerst bis zu einer Zellstoffkonzentration von
25% entwässert
und dann bis zu einer Zellstoffkonzentration von 3 Gew.-% verdünnt. Nach
wenigen Minuten wurde der Zellstoff bis zu einer Zellstoffkonzentration
von 25 Gew.-% entwässert.
Die gesamte Wirksamkeit des Waschens betrug demnach etwa 97%. Die
Ergebnisse nach dem Bleichen mit Wasserstoffperoxid gehen aus der
nachstehenden Tabelle hervor.
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Aus der Tabelle geht hervor, daß die Behandlung
von Weichholzzellstoff mit einem Komplexierungsmittel in einem eigenen
Schritt, bei erhöhter
Temperatur und einem pH-Wert im Bereich von 3,5 bis etwa 11 zu einer
wesentlichen Verringerung der Kappa-Zahl und einer beträchtlichen
Zunahme der Helligkeit sowie einer hohen Viskosität führt.
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Beispiel 2
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Der in Beispiel 1 verwendete mit
Sauerstoff entholzte Sulfatzellstoff aus Weichholz wurde mit EDTA behandelt,
mit Peressigsäure
entholzt und mit Wasserstoffperoxid gebleicht, um die Wirkung des
Waschens zwischen den einzelnen Schritten der Folge zu zeigen. Die
Bedingungen bei der Behandlung mit einem Komplexierungsmittel waren
die gleichen wie in Beispiel 1, außer daß der pH-Wert bei 5,7 lag (Test
1). Die Bedingungen beim Entholzen mit Peressigsäure und beim Bleichen mit Wasserstoffperoxid
waren völlig
die gleichen wie in Beispiel 1. In Test 1 wurde der Zellstoff wie
in Beispiel 1 gewaschen, sowohl nach der Behandlung mit EDTA als
auch nach dem Entholzen mit Peressigsäure. Zum Vergleich wurde der
Zellstoff bei einem pH-Wert von 7, einer Temperatur von 25°C und einer
Zellstoffkonzentration von 8 Gew.-% und während 10 Min. mit 2 kg EDTA
pro Tonne des trockenen Zellstoffs behandelt (Test 2). In Test 2
wurde der Zellstoff nach der Behandlung mit einem Komplexierungsmittel
bis zu einer Zellstoffkonzentration von 25 Gew.-% entwässert. Nach
dem Entholzen mit Peressigsäure
wurde in Test 2 nicht gewaschen oder entwässert. Die Wirksamkeit des
Waschens betrug etwa 97% in Test 1 und etwa 74% in Test 2. Die Ergebnisse
nach dem Bleichen mit Wasserstoffperoxid (H2O2) gehen aus der nachstehenden Tabelle hervor.
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Aus der Tabelle geht hervor, daß die Behandlung
von Weichholzzellstoff mit einem Komplexierungsmittel bei hoher
Temperatur und anschließendes
Waschen gemäß der Erfindung
eine viel stärkere
Verringerung der Kappa-Zahl und eine viel stärkere Zunahme der Helligkeit
mit einem geringen Verbrauch an Wasserstoffperoxid und einer im
wesentlichen erhaltenen Festigkeit des Zellstoffs ergibt als die
Behandlung bei Raumtemperatur mit anschließendem Entwässern.
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Beispiel 3
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Der in Beispiel 1 verwendete mit
Sauerstoff entholzte Sulfatzellstoff aus Weichholz wurde mit EDTA behandelt,
mit Peressigsäure
entholzt und mit Wasserstoffperoxid gebleicht, um die Wirkung der
Peressigsäure
und der getrennten Schritte der Folge gemäß der Erfindung zu zeigen.
Die Bedingungen bei der Behandlung mit einem Komplexierungsmittel
waren die gleichen wie in Beispiel 1, außer daß der pH-Wert bei 5,7 lag.
Die Bedingungen beim Entholzen mit Peressigsäure waren die gleichen wie
in Beispiel 1, außer
daß 11,2
kg Peressigsäure
pro Tonne des trockenen Zellstoffs zugegeben wurden. Die Bedingungen
beim Bleichen mit Wasserstoffperoxid waren die gleichen wie in Beispiel
1. In Test 1 wurde der Zellstoff mit EDTA behandelt, mit Peressigsäure entholzt
und mit Wasserstoffperoxid gebleicht. In Test 2 wurde der Zellstoff
mit Peressigsäure
in Gegenwart von EDTA entholzt, wonach der Zellstoff mit Wasserstoffperoxid
gebleicht wurde. Beim Entholzen in Gegenwart von EDTA in Test 2
betrug der pH-Wert 5,1, die Temperatur 90°C und die Behandlungszeit 1
Std. In Test 3 wurde der Zellstoff mit EDTA behandelt, wonach er
mit Peressigsäure
in Gegenwart von Wasserstoffperoxid entholzt und gebleicht wurde.
Während
des Entholzens und Bleichens in Test 3 betrug die Temperatur 1 Std.
70°C, wonach
sie auf 90°C
erhöht
und 4 Std. gehalten wurde, wobei der pH-Wert bei 111 lag. Zum Vergleich
wurde der Zellstoff mit EDTA behandelt und mit Wasserstoffperoxid
gebleicht (Test 4). Nach jedem Schritt wurde der Zellstoff wie in
Beispiel 1 gewaschen. Die Ergebnisse nach dem Bleichen mit Wasserstoffperoxid
(H2O2) gehen aus
der nachstehenden Tabelle hervor.
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Aus der Tabelle geht hervor, daß Weichholzzellstoff,
der gemäß der vorliegenden
Erfindung in getrennten Schritten behandelt wird, eine wesentliche
Verringerung der Kappa-Zahl und eine beträchtliche Zunahme der Helligkeit
mit einem geringen Verbrauch an Wasserstoffperoxid und einer im
wesentlichen erhaltenen Festigkeit des Zellstoffs zeigt.
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Beispiel 4
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Der in Beispiel 1 verwendete mit
Sauerstoff entholzte Sulfatzellstoff aus Weichholz wurde mit EDTA behandelt;
mit Peressigsäure
entholzt und mit Wasserstoffperoxid gebleicht, um die Wirkung des
pH-Werts beim Waschen auf die Helligkeit des Zellstoffs nach dem
Bleichschritt zu zeigen. Die Bedingungen bei der Behandlung mit
einem Komplexierungsmittel waren die gleichen wie in Beispiel 1,
außer
daß der
pH-Wert bei 5,7 lag. Die Bedingungen beim Entholzen mit Peressigsäure waren
die gleichen wie in Beispiel 1, außer daß der pH-Wert bei 6,1 lag.
Die Bedingungen beim Bleichen mit Wasserstoffperoxid waren die gleichen
wie in Beispiel 1. Nach jedem Schritt wurde der Zellstoff wie in
Beispiel 1 gewaschen, außer
daß der
pH-Wert beim Waschen nach der Behandlung mit einem Komplexierungsmittel
variiert wurde. Die Ergebnisse nach dem Bleichen mit Wasserstoffperoxid
(H2O2) gehen aus
der nachstehenden Tabelle hervor.
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Aus der Tabelle geht hervor, daß gemäß der vorliegenden
Erfindung behandelter Weichholzzellstoff eine wesentliche Zunahme
der Helligkeit zeigt.
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Beispiel 5
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Der in Beispiel 1 verwendete mit
Sauerstoff entholzte Sulfatzelstoff aus Weichholz wurde mit EDTA behandelt,
mit Peressigsäure
entholzt und mit Wasserstoffperoxid gebleicht, um die Wirkung des
Gewichtsverhältnisses
zwischen Peressigsäure
und Wasserstoffperoxid in der Gleichgewichtsperessigsäure und
die Wirksamkeit des Waschens zwischen Entholzen und Bleichen zu
zeigen. Die Bedingungen bei der Behandlung mit einem Komplexierungsmittel
waren die gleichen wie in Beispiel 1, außer daß der pH-Wert bei 5,7 lag.
Die Bedingungen beim Entholzen mit Peressigsäure waren die gleichen wie
in Beispiel 1, außer
daß der
pH-Wert 5,2 bis 6,3 betrug. Die Bedingungen beim Bleichen mit Wasserstoffperoxid
waren die gleichen wie in Beispiel 1, außer daß die zugegebene Wasserstoffperoxidmenge
30 kg pro Tonne des trockenen Zellstoffs betrug, berechnet als 100%
Wasserstoffperoxid. In den Tests 1 bis 4 wurde der Zellstoff wie
in Beispiel 1 gewaschen, d. h. mit einer Wirksamkeit des Waschens
von etwa 97%. In Test 5 lag die Wirksamkeit des Waschens bei etwa 67%.
Nach dem Entholzen mit Peressigsäure
wurde in Test 6 nicht gewaschen oder entwässert. Die Ergebnisse nach
dem Bleichen mit Wasserstoffperoxid (H2O2) gehen aus der nachstehenden Tabelle hervor.
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Aus der Tabelle geht hervor, daß die Behandlung
von Weichholzzellstoff gemäß der Erfindung
zu einer beträchtlichen
Zunahme der Helligkeit nach dem Entholzen mit Peressigsäure sowie
nach dem Bleichen mit Wasserstoffperoxid führt.
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Beispiel 6
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Mit Sauerstoff entholzter Sulfatzellstoff
aus Weichholz mit einer Kappa-Zahl von 16,5, einer Helligkeit von
360% ISO und einer Viskosität
von 1010 dm3/kg wurde gemäß der Erfindung
mit EDTA behandelt, mit Peressigsäure entholzt und mit Wasserstoffperoxid
gebleicht, um die Bedeutung des pH-Werts bei der Vorbehandlung für die Zellstoffeigenschaften
nach dem vorliegenden Verfahren zu zeigen. Die Bedingungen bei der Behandlung
mit einem Komplexierungsmittel waren die gleichen wie in Beispiel
1, außer
daß der
pH-Wert bei 4,0 lag (Test 1). Die Peressigsäure war eine Gleichgewichtsperessigsäure mit
einem Gewichtsverhältnis
von 4 : 1 zwischen Peressigsäure
und Wasserstoffperoxid. Die zugegebene Peressigsäuremenge betrug 5 kg pro Tonne
des trockenen Zellstoffs, berechnet als 100% Peressigsäure. Die
Bedingungen beim Entholzen mit Peressigsäure waren die gleichen wie
in Beispiel 1, außer
daß der
pH-Wert 5,8–6,1
betrug. Die Bedingungen beim Bleichen mit Wasserstofperoxid waren
die gleichen wie in Beispiel 1, außer daß die Zugabe von Wasserstoffperoxid
35 kg pro Tonne des trockenen Zellstoffs, berechnet als 100% Wasserstoffperoxid,
und der pH-Wert 11,2–12,0
betrug. Zum Vergleich wurde der Zellstoff unter den vorstehend angegebenen
Bedingungen mit 2 kg EDTA pro Tonne des trockenen Zellstoffs behandelt,
außer
daß der
pH-Wert bei 3,0, d. h. außerhalb
des pH-Bereichs der vorliegenden Erfindung lag (Test 2). Nach jedem
Schritt wurde der Zellstoff wie in Beispiel 1 gewaschen. Die Ergebnisse
nach dem Bleichen mit Wasserstoffperoxid gehen aus der nachstelenden
Tabelle hervor.
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Aus der Tabelle geht hervor, daß die Behandlung
von Weichholzzellstoff mit einem Komplexierungsmittel bei einem
pH-Wert von mindestens 3,5, im Vergleich zu der Behandlung mit einem
Komplexierungsmittel bei einem stärker sauren pH-Wert, zu einem
Zellstoff mit überlegenen
Eigenschaften führt.
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Beispiel 7
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Der in Beispiel 6 verwendete mit
Sauerstoff entholzte Sulfatzellstoff aus Weichholz wurde mit EDTA behandelt,
mit Peressigsäure
entholzt und mit Wasserstoffperoxid gebleicht (Test 1-2), um die
Wirkung von Verweilzeit und Temperatur im Entholzungsschritt zu
zeigen. Die Bedingungen bei der Behandlung mit einem Komplexierungsmittel
waren die gleichen wie in Beispiel 1, außer daß der pH-Wert bei 5,7 lag.
Die zugegebene Peressigsäuremenge
betrug 10 kg pro Tonne des trockenen Zellstoffs, berechnet als 100%
Peressigsäure. Beim
Entholzen mit Peressigsäure
betrug der pH-Wert
6,0–6,5,
die Temperatur 110°C
und die Zellstoffkonzentration 10 Gew.-%, während die Verweilzeit variiert
wurde. Die Bedingungen beim Bleichen mit Wasserstoffperoxid waren
die gleichen wie in Beispiel 1, außer daß der pH-Wert bei 11,0–11,1 lag.
Zum Vergleich wurde der Zellstoff bei 40°C entholzt, d. h. außerhalb
des Temperaturbereichs der vorliegenden Erfindung (Test 3–4). Nach
jedem Schritt wurde der Zellstoff wie in Beispiel 1 gewaschen. Die
Ergebnisse nach dem Entholzen mit Peressigsäure gehen aus der nachstehenden
Tabelle hervor.
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Aus der Tabelle geht hervor, daß die Behandlung
von Weichholzzellstoff mit Peressigsäure bei einer Temperatur in
Bereich von 50°C
bis etwa 140°C,
im Vergleich zu einer Behandlung bei niedrigerer Temperatur, zu
einem Zellstoff mit überlegenen
Eigenschaften führt.
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Beispiel 8
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Mit Sauerstoff entholzter Sulfatzellstoff
aus Weichholz mit einer Kappa-Zahl von 10,3, einer Helligkeit von
41,7% ISO und einer Viskosität
von 1000 dm3/kg wurde mit EDTA behandelt,
mit zwei Typen von Peressigsäure
entholzt und mit Wasserstoffperoxid gebleicht, um die Wirkung von
Peressigsäure
in verschiedenen Zusammensetzungen zu zeigen. Die Bedingungen bei
der Behandlung mit einem Komplexierungsmittel waren die gleichen
wie in Beispiel 1, außer
daß der
pH-Wert 5,5 und die EDTA-Menge 1,5 kg pro Tonne des trockenen Zellstoffs
betrug. Die verwendeten Peressigsäuren waren eine Gleichgewichtsperessigsäure mit
einem Gewichtsverhältnis
zwischen Peressigsäure
und Wasserstoffperoxid von 4 : 1 (Equil) und eine destillierte Peressigsäure, die
im wesentlichen frei von Wasserstoffperoxid und Essigsäure war
(Dist). Für
beiden Typen der Peressigsäure
betrug die zugegebene Menge 10 kg pro Tonne des trockenen Zellstoffs,
berechnet als 100% Peressigsäure.
Die Bedingungen beim Entholzen mit Peressigsäure waren die gleichen wie
in Beispiel 1, außer daß der pH-Wert
bei 6–7
lag. Die Bedingungen beim Bleichen mit Wasserstoffperoxid waren
die gleichen wie in Beispiel 1, außer daß die Zugabe von Wasserstoffperoxid
35 kg pro Tonne des trockenen Zellstoffs, berechnet als 100% Wasserstoffperoxid,
der pH-Wert 115 und die Temperatur in Test 2 und 4 110°C betrug.
Nach jedem Schritt wurde der Zellstoff wie in Beispiel 1 gewaschen.
Die Ergebnisse nach dem Bleichen mit Wasserstoffperoxid gehen aus
der nachstehenden Tabelle hervor.
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Aus der Tabelle geht hervor, daß die Behandlung
von Weichholzzellstoff gemäß der Erfindung
zu Zellstoff mit ausgezeichneten Eigenschaften nach dem Bleichen
zusammen mit einem geringen Verbrauch an Bleichmitteln in der Folge
führt.
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Beispiel 9
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Der in Beispiel 8 verwendete mit
Sauerstoff entholzte Sulfatzellstoff aus Weichholz wurde mit EDTA behandelt,
mit Peressigsäure
entholzt und mit Wasserstoffperoxid gebleicht, um die Wirkung der
Gesamtmenge an Bleichmitteln und ihrer Verteilung zwischen dem Entholzungs-(Schritt 2) und Bleichschritt
(Schritt 3) zu zeigen. Die Bedingungen bei der Behandlung mit einem Komplexierungsmittel
waren die gleichen wie in Beispiel 1, außer daß der pH-Wert 5,5 und die EDTA-Menge
1,5 kg pro Tonne des trockenen Zellstoffs betrug. Die verwendete
Peressigsäure
war eine destillierte Peressigsäure,
die im wesentlichen frei von Wasserstoffperoxid und Essigsäure war.
Die zugegebene Peressigsäuremenge
variierte zwischen 11 und 80 kg pro Tonne des trockenen Zellstoffs,
berechnet als 100% Peressigsäure.
Die Bedingungen beim Entholzen mit Peressigsäure waren die gleichen wie
in Beispiel 1, außer
daß der
pH-Wert bei 6–7
lag. Die zugegebene Menge an Wasserstoffperoxid variierte zwischen
2 und 30 kg pro Tonne des trockenen Zellstoffs, berechnet als 100%
Wasserstoffperoxid. Die Bedingungen beim Bleichen mit Wasserstoffperoxid
waren die gleichen wie in Beispiel 1, außer daß der pH-Wert bei 11,5 lag.
Die Gesamtmenge an Wasserstoffperoxid und Peressigsäure, berechnet
als 100% Wasserstoffperoxid, betrug 20 kg pro Tonne des trockenen
Zellstoffs in Test 1–4
und 40 kg pro Tonne des trockenen Zellstoffs in Test 5–8. Der
Anteil der Peressigsäure
(berechnet als 100% Wasserstoffperoxid) in Schritt 2 ist auch als
Prozentsatz der Gesamtmenge angegeben. Nach jedem Schritt wurde
der Zellstoff wie in Beispiel 1 gewaschen. Die Ergebnisse nach dem
Bleichen mit Wasserstoffperoxid gehen aus der nachstehenden Tabelle
hervor.
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Aus der Tabelle geht hervor, daß nach dein
Entholzen und Bleichen gemäß der vorliegenden
Erfindung ausgezeichnete Zellstoffeigenschaften erzielt werden können.
