FI115641B - Korkeasaantomassojen valkaisumenetelmä - Google Patents

Description

115641

Korkeasaantomassojen valkaisumenetelmä Käsiteltävänä oleva keksintö koskee mekaanisen massan valkaisumenetelmää, jossa massa joko esikäsitellään ennen perok-5 sidivalkaisua ja/tai peroksidivalkaisun yhteydessä käsitellään kelatointiaineella massassa olevien raskasmetallien haitallisten vaikutusten poistamiseksi.

Mekaanisten massojen eli korkeasaantomassojen valkaisu eroaa 10 kemiallisten massojen valkaisusta siinä, että ligniinin poistoa pyritään välttämään. Massan saanto pidetään korkealla tasolla.Valkaisulla pyritään muuttamaan ligniinin väriä aiheuttavat osat (kromoforiset ryhmät) värittömiksi.

Mekaanisten massojen valkaisun yhteydessä tapahtuva kelatoin-15 ti eroaa kemiallisten massojen valkaisun yhteydessä tehtävästä esikäsittelystä. Jälkimäisessä tapauksessa kelatoinnissa muodostuvat kompleksit poistetaan pesemällä. Mekaanisten massojen tapauksessa esikäsittelyssä pesua ei suoriteta vaan esikäsitelty massa puristetaan valkaisussa käytettävään sa-20 keuteen, jolloin vain pieni osa metallikomplekseista poistuu V. massasta.

• « • t ♦ · * ;·. Mekaaniset massat voidaan jakaa kahteen pääluokkaan, puhtai- ... siin mekaanisiin ja kemimekaanisiin massoihin. Massat voidaan “! 25 edelleen jakaa alaluokkiin siten, että mekaanisia massoja ;;; ovat hioke (SGW) , painehioke (PGW) , hierre (RMP) , kuumahierre ·* (TMP) ja muut, kuten TRMP ja PRMP. Vastaavasti kemimekaanisia massoja ovat matalasulfonoidut (kemitermohierre CTMP ja *...* BCTMP) , kemiallisesti modifioidut (OPCO) ja korkeasulfonoidut ...· 3 0 massat (CMP, UHYS) .

* · ·

Mekaanisia massoja käytetään valmistettaessa esimerkiksi sa-/ nomalehti- ja aikakausilehtipapereita ja huokoisia paperi- • ·’ laatuja (tissuepapereita). Myös eräitä pitkälle valkaistuja ‘ ’ 35 kemimekaanisia massoja (BCTMP laatuja) käytetään valkais tuissa painopapereissa korvaamaan kemiallista massaa.

2 115641

Vetyperoksidia käytetään mekaanisten massojen ja mekaanisista massoista valmistettuja paperikuituja sisältävän keräyskuidun valkaisuun. Jotta valkaisu onnistuisi, on valkaisun olosuh-5 teet saatava sellaisiksi, että vetyperoksidi ei hajoa.

Raskasmetallit katalysoivat vetyperoksidin ja peroksiyhdis-teiden hajoamista. Valkaisun kannalta haitallisimmat ionit ovat mangaani (Mn), rauta (Fe) ja kupari (Cu). Myös muut ras-10 kasmetallit, kuten kromi-ionit (Cr) jne vaikuttavat haitallisesti peroksiyhdisteiden kulutukseen. Haitalliset raskasmetallit ovat peräisin massasta, käsittelyvesistä ja massan käsittelylaitteistoista.

15 Raskasmetallien sidontaan peroksiyhdisteillä valkaistaessa käytetään metalli-ionien kelatointiaineita, esimerkiksi poly-aminokarboksyylihappoja. Tälläisia ovat varsinkin etyleeni-diaminitetraetikkahappo ja sen suolat (EDTA) ja dietyleenit-riamiinipentaetikkahappo ja sen suolat (DTPA) sekä diety-20 leenitriamiinipentametyleenifosfonihappo (DTMPA) ja sen suo- V, lat.

* Mekaanisten massojen ja kierrätyskuidun valkaisu suoritetaan ... yleisesti vetyperoksidilla korkeassa pH:ssa. Peroksidin sta- 25 bilisoimiseksi lisätään valkaisuvaiheessa magnesiumsulfaattia ;;; ja vesilasia. Edellämainittujen aineiden stabiloivalle vaiku- * · · '·’ * tukselle on esitetty monia hypoteeseja. Vesilasin stabiloiva vaikutus liittyy todennäköisesti siihen, että vesilasi ympä- * t * röi alkaalisissa olosuhteissa raudan saostuessa syntyvät hyd-30 roksidit, oksihydroksidit ja oksidit tehden näiden kiinteiden aineiden katalyyttisen pinnan inaktiiviseksi.

·_ Mekaanisia massoja valmistetaan paperitehtaissa, eikä erilli- ·' ·* sissä tehtaissa kuten kemiallisia massoja. Tällöin valkaisun • * 35 yhteydessä syntyvät jätevedet joutuvat paperitehtaan muiden jätevesien joukkoon. Siksi olisi toivottavaa käyttää vai- 3 115641 kaisun yhteydessä biohajoavia kelatointiaineita.

Ympäristöön kohdistuvan rasituksen välttämiseksi olisi edullista korvata luonnossa huonosti hajoavat kelatointiaineet 5 ainakin osittain biohajoavilla kelatointiaineilla jotka eivät sisällä typpeä.

Keräyskuidun valkaisu voidaan usein suorittaa myös pelkistävillä aineilla esim. ditioniitilla ja peroksidivalkaisua ei 10 aina tarvita. Vetyperoksidia käytetään keräyskuidun massan sulputuksessa enemmän kuin itse valkaisussa. Tämän vuoksi keräyskuidun käsitelyyn liittyvät samat ongelmat vetyperoksidin stabiilisuuden suhteen.

15 EDTA:a ja DTMPA:a pidetään luonnossa hajoamattomina. DTPA hajoaa luonnossa huonosti.

Aikaisemmin mekaanisten massojen vetyperoksidivalkaisu suoritettiin yksivaiheisena. Nykyään valkaisu suoritetaan kah-20 dessa vaiheessa, koska pyritään korkeampaan massan vaaleuteen ja koska esim. BCTMPrtä voidaan käyttää painopapereissa. Kak-: .·. sivaiheisessa valkaisussa jäljelle jäänyt peroksidi kierräte- :·. tään takaisin ensimmäiseen vaiheeseen. Täten jäännösperoksi- dilla on hyvin suuri merkitys valkaisun taloudellisuuteen.

25 * · ·

Mekaanisten massojen valkaisumenetelmissä, joissa pyritään • ’ korkeaan vaaleuteen, on tullut yleiseksi esikäsitellä massa kelatointiaineilla alemmassa pH:ssa kuin missä itse valkaisu tapahtuu. Julkaisussa W.C. Fross et ai. Tappi 1992 Pulping 30 Conference, ss. 899-915, "Factors affecting mencanical pulp brightening when peroxide liquor is recycled" kuvataan esi-."·. merkkinä DTPA-käsittely pH:ssa 5,5-6,0.

4 115641

Biologisesti hajoavia kompleksointlaineita on kehitetty pesuaineiden buildereiksi. Niillä on samalla oltava vettä pehmentävä vaikutus eli niiden tulee sitoa kalsium- ja mag-nesiumoneja. Eräs tällainen seskvestrointiaine on etyleenidi-5 amiini-dimeripihkahappo (etylenediamine disuccinic acid = EDDS). Yhdisteellä on kolme stereoisomeeriä.

Toinen tunnettu biohajoava kompleksointiaine on 2,21 -iminodimeripihkahappo (iminodisuccinic acid = ISA).

10 Yhdisteen käyttö alkaalisissa pesuaineissa on esitetty EP- patenttihakemuksessa 509 382. Patenttihakemuksessa mainitaan 2,2'-iminodimeripihkahapon käyttö peroksidiyhdisteiden stabiloi jana, erityisesti vetyperoksidia ja sen johdannaisia sisältävissä alkaalisissa pesuainekoostumuksissa.

15

Hakijan kehittämissä valkaisu- ja delignifiointimenetelmissä on menestyksellisesti käytetty kelatointiaineena biologisesti hajoavaa etyleenidiamiinidimeripihkahappoa (EDDS) tai 2,2'-iminodimeripihkahappoa (ISA) sekä niiden alkalimetallisuolo-20 ja.

: .·. Käsiteltävänä olevan keksinnön tarkoituksena on poistaa ras kasmetallien haittavaikutukset mekaanisen massan valkaisussa.

... Tavoitteena on saada käyttöön biologisesti hajoava kelatoin- 25 tiainekoostumus, joka antaa hyvän valkaisutuloksen.

·’ ‘ Hakijat ovat yllättäen todenneet, että yhtä hyvä mekaanisen massan valkaisutulos saavutetaan vaikka osa em. kelatointiai-neista (esim. EDTA; DTPA; EDDS; ISA) korvataan biologisesti ...· 3 0 hajoavilla kelatointlaineilla, kuten hydroksikarboksyy- lihapoilla.

tt\ On varsin yllättävää, että em. hydroksikarboksyylihappoja ’ ·’ voidaan menestyksellisesti käyttää kelatointiaineina val- 35 kaisussa yhdessä typpeä sisältävien kelatointiaineiden kanssa. Hydroksikarboksyylihapot eivät sido raskasmetalleja te- 5 115641 hokkaasti. Sen sijaan ne kelatoivat hyvin kalsiumia ja magnesiumia. Esimerkiksi sitruunahappoa on käytetty fosfaattien sijasta fosfaatittomissa pesu- ja puhdistusaineissa, joiden tulee sitoa kalsiumia ja magnesiumia. Keksinnön mukaisen ke-5 latointimenetelmän käyttökelpoisuus perustuu nimenomaan eri tyyppisten kelatointiaineiden yhteisvaikutukseen.

Käytettäessä DTPA:ta kelatointiaineena ennen mekaanisen massan peroksidivalkaisua, kelatoinnin kannalta edullisin pH on 10 noin 5-5,5. Kun korvataan aminopolykarboksyylihappoja em. hydroksikarboksyylihapoilla, voidaan kelatointi suorittaa korkeammassa pH:ssa. Keksinnön mukaisia kelatointiaineiden seoksia käytettäessä käyttökelpoinen pH-alue on pH 6-8, edullisimmin pH 6,5-7,5.

15

Keksinnön mukainen menettely on edullista, koska typpeä sisältävä kelatointiaine voidaan osittain korvata biohajoavalla kelatointiaineella, joka ei sisällä typpeä.

20 Keksinnön tunnusmerkilliset piirteet ilmenevät oheisista vaa-timuksista.

Keksinnön mukaan voidaan typpeä sisältäviä kelatointiaineita _*..f korvata sinänsä tunnetuilla hydroksikarboksyylihapoilla, ku- * · 25 ten maitohapolla, sitruunahapolla, viinihapolla tai glu-konihapolla.

Jätevesien haitallista typpikuormaa voidaan näin vähentää. Korvaavina kelatointiaineina voidaan käyttää tavallisia hyd-...* 30 roksikarboksyylihappoja, kuten sitruunahappoa, viinihappoa, maitohappoa ja glykonihappoa.

/ Keksinnön mukaista menetelmää voidaan käyttää mekaanisten ·’ massojen esikäsittelyssä ja/tai varsinaisessa valkaisussa.

35 Menetelmä soveltuu kaikkien mekaanisisten massojen kuten hiokkeen, painehiokkeen, hierteen, kuumahierteen, kemihier- 6 115641 teen ja kemimekaanisen massan käsittelyyn. Menetelmä soveltuu myös keräyskuidun ja tekstiilikuidun valkaisuun. Menetelmää voidaan käyttää niin yksivaiheiseen kuin myös kaksivaiheiseen mekaanisen massan peroksidivalkaisuun. Käsittely soveltuu 5 myös sellaisten mekaanisten massojen valkaisuihin, joissa pe-roksidin ohella jossakin vaiheessa käytetään ditioniitti tai formadiinisulfiinihappovalkaisua. Kun on kyse sellaisista mekaanisista massoista, jotka sulfonoidaan sulfiitilla tai bi-sulfiitilla, voidaan kaavan I mukaisia yhdisteitä lisätä jo 10 impregnointiliuokseen, jolloin valkaisun tehoa voidaan parantaa .

Käsittely voidaan suorittaa erilaisista kuituraaka-aineista, kuten havupuusta tai lehtipuusta saadulle massalle.

15

Happamen kelatointivaiheen pH:n säätö voidaan suorittaa tavallisilla mineraalihapoilla, kuten rikkihapolla, rikkidioksidilla tai sen vesiliuoksella, hiilidioksidilla tai orgaanisilla hapoilla kuten muurahais- ja etikkahapolla.

20

Keksinnön mukaisessa menetelmässä käytettävä typpeä sisältävä : kelatointiaine voi olla etyleenidiamiini-Ν,Ν'-dimeripihkahap- ;·. po (EDDS) , sen eri isomeerit tai sen alkalimetallisuolat ku- .···. ten natrium- ja kaliumsuolat tai sen maa-alkalimetallisuolat, 25 kuten kalsium- tai magnesiumsuolat, 2,2'-iminodimeripihkahap-po(ISA), sen eri isomeerit tai sen alkalimetallisuolat, kuten natrium- ja kaliumsuolat tai sen maa-alkalimetallisuolat kuten kalsium- ja magnesiumsuolat. Käyttökelpoisia kelatointi-’··1 aineita ovat myös polyaminokarboksyylihapoista ety- ...’ 30 leenidiamiinitetraetikkahappo (EDTA) tai sen suolat ja diety- leenitriamiinipentaetikkahappo (DTPA) tai sen suolat.

Seuraavassa on keksintöä esitetty esimerkein, jotka eivät ' ' kuitenkaan rajoita keksintöä.

35

Raskasmetallien siirtymisen selvittämiseksi suoritettiin 7 115641 aluksi pesukokeita kemialliselle massalle. Valkaisun onnistuminen ei riipu yksinomaan raskasmetallien kelatoinnin tehokkuudesta, mutta kelatointituloksia voidaan pitää suuntaa antavina. Pesukokeiden avulla voidaan hakea paras pH-alue me-5 tallien poistamiseksi esikäsittelyvaiheessa. Samalle massalle samassa pH:ssa suoritettujen pesukokeiden avulla voidaan verrata eri kelatointiaineiden metalli-ionien kelatoinnin tehokkuutta .

10 Esimerkki 1.

Raskasmetallien ja maa-alkalimetallien kelatoitumisen selvittämiseksi mekaaninen massa pestiin kelatointiaineiden seoksia sisältävillä vesiliuoksilla. Pesuliuoksen metallipi-15 toisuudet analysoitiin pesun jälkeen. Näin selvitettiin raudan (Fe), mangaanin (Mn), kalsiumin (Ca) ja magnesiumin (Mg) siirtymistä pesuvesiin. Raudan ja mangaanin siirtyminen pesu-liuoksiin on valkaisun kannalta edullista. Sen sijaan kalsiumin ja magnesiumin siirtyminen pesuliuoksiin on valkaisun 20 kannalta epäedullista. Vertailukokeissa massa pestiin DTPA- tai EDTA-liuoksilla. Taulukossa 1 on ilmoitettu kela-f tointiaineiden pitoisuudet sekä pH pesun aikana. 1 · · 8 115641

Taulukko 1

Havusulfaattimassa Kelatointiolosuhteet

Kappaleluku 16,9 Aika, min. 60 5 Viskositeetti 963 dm3/kg T,C 70

Vaaleus 39,6 % ISO sakeus % 12 _pH_6-7_

Kelaatti Annos,Suodoksen metallipitoisuudet __kg/ts pH Fe,ppm Mn,ppm Mg,ppm Ca,ppm

Ei kelaattia 0 6,0 0,3 0,3 6 22

NasDTPA 1 6,5 1,2 2,9 4 17

Na5DTPA 2 6,5 2,0 2,8 17 48 H4EDDS + Na3-sitraatti 0,5 + 1 7,5 1,3 2,4 8 18 H4EDDS + Na3-sitraatti 0,75+1 5,7 2,2 1,6 17 58 H4EDDS + Na3-sitraatti 1 + 1 7,4 1,4 2,7 10 23 H4EDDS 1,5 7,1 1,9 2,3 13 37 H4EDDS + Na-glukonaatti 1+1 6,7 1,8 2,6 9 29

Na4ISA 1,5 5,8 1,1 1,9 2 50 .·*.·' Na4ISA 1,5 8,9 0,0 1,3 25 26 ' : : Na4ISA + Na-sitraatti 1+1 7,7 0,5 2,2 15 26 10 Kun DTPA:n annostusta pienennettiin tasolta 2,0 kg/ts raskas-: metallien kelatoituminen oli epätäydellistä. Parhaaseen DTPA:lla saavutettuun kelatointitulokseen verrattava kela-tointitulos saavutettiin kun EDDSra käytettiin 1,5 kg/ts. Yh-tä hyviä kelatointituloksia saavutettiin vaikka EDDS: n an-,;t 15 nostusta pienennettiin jopa puoleen tästä, kun sen kanssa ; ’ käytettiin Na-sitraattia tai Na-glukonaattia 1,0 kg/ts. Sa- ’···’ moin ISA:n annostusta voitiin pienentää ilman että kelatoin- titulos merkittävästi huononi, kun sen kanssa käytettiin Na-;··* sitraattia kelatointiaineena. On huomattava, että tässä ko- 20 keessa massan pH oli huomattavan korkea.

9 115641

Taulukosta 1 voidaan havaita, että vesipesu on tehoton metallien kelatoinnin suhteen. Samoin sitruunahappo yksinään käytettynä ei poista raskasmetalleja. Sitruunahappo kelatoi ainoastaan maa-alkalimetalleja, mikä ei ole valkaisun kannalta 5 toivottavaa. Tämä osoittaa, että hyvä kelatointitulos saavutetaan typpeä sisältävien kelatointiaineiden ja esim. sitruunahapon yhteisvaikutuksen tuloksena.

On huomattava, että edellä kuvatun kaltaisista pesukokeista 10 ei suoraan voida päätellä valkaisutulosta. Tämän vuoksi tutkittiin vastaavien kelatointien vaikutusta alkaaliseen vety-peroksidivalkaisuun. Jäännösperoksidipitoisuus kuvaa suhteellisen hyvin valkaisutulosta. Tämän vuoksi kaikissa kokeissa ei määritetty massan vaaleutta.

15

Esimerkki 2.

Jotta saataisiin selville, miten eri kelatointiaineet toimisivat yksinään kun niitä käytettäisiin esikäsittelyssä, suo-20 ritettiin ensin vertailukokeita.

Kaupallista TMP:ä, jonka lähtövaaleus oli 55 % ISO, valkais-• tiin peroksidilla esikäsittelemällä sitä ensin 10 %:n sa- keudessa ja 60 °C:een lämpötilassa 30 minuutin ajan kelaa-.···. teillä. Kelaattien annostus oli 1,5 kg/massatonni. Esikäsit- . .·. 25 telyn pH oli 6,5. Peroksidivalkaisu tehtiin 70 °C: een lämpö- ,1·, tilassa ja 15 %:n sakeudessa 60 minuutin ajan. Vesilasin ja • 1 9 lipeän annostelu näkyvät oheisesta taulukosta 2.

• · 1 1 10 115641

Taulukko 2

Kelatointi: T = 70 °C, t = 30 min, CS =10 %, pH= 6-6,5

Kelatointi Ei

P-vaihe: kelatoitu DTPA EDDS ISA

T,C 70 70 70 70 t,min 60 60 60 60 CS, % 15 15 15 15 pH-alku 10,2 10,2 10,2 10,2 pH-loppu n.8,5 n.8,5 n.8,5 n.8,5 H202, kg/tm 20 20 20 20

Vesilasi, kg/tm 20 20 20 20

NaOH, kg/tm 15 15 15 15 Jäännös-H202, kg/tm 0,5 7,5 4,8 7 Jäännös-H202, % 2,5 37,5 24 35

Vaaleus, % ISO 65,4 69,6 69,2 69,3 5 Voidaan havaita, että hyvin alhainen jäännösperoksidi ilmen-tää huonoa valkaisutulosta.

• * ' Koska jäännösperoksidi ilmentää hyvin valkaisun onnistumista '···’ ja kun sen mittaaminen on nopeaa verrattuna massan vaaleuden • ♦ •h* 10 mittaamiseen nähden, suoritettiin seuraavat kokeet vain ver- ,* · tailemalla jäännösperoksidipitoisuuksia.

: : Esimerkki 3.

> » · ’ » · » ·*._ 15 Hierrettä valkaistiin esikäsittelemällä sitä ensin samassa sakeudessa, lämpötilassa ja ajassa kuin esimerkissä 2. Kela-tointiaineiden annostus oli 2 kg/massatonni. Esikäsittelyn pH : oli noin 6-6,5. Peroksidivalkaisun olosuhteet ilmenevät tau- lukosta 3. Valkaisun loppu-pH oli kaikissa noin 8,5. Val-20 kaisusuodoksesta määritettiin jäännösperoksidi.

115641

LT) VO

H - Ό ON

ooo + O O LT) O - LO LO O - en

ON n H H -♦ IflhHHOOtNtNMOlrO

LO CX) H - VO 0- - ooo + ooLno^inmo-oo

00 m 10 H H —1 V£>r-HHOO(N<N(NCr\rO

^ VO

h -Ln σ>

OOO + O O LT) O - LT) LT) O -ON

f- ΓΛ U3 H i-( —» lOhriHCDMMOiairO

LH ON VO

H ·1 LO 2 2 OOO + O O LT) O - LO LO O O Γ0 VO ro VO H H — V0r-HHC0(NM(NH^

in co (N

h -in - - ooo + oomo - m m o o ro in rO VO H H -1 V0I>HH00O}(M(NH^ VO (N 00 - m - - ooo ooloo - m in o o o n VO H (N — VOC^HH00(N(N(NH^ * · in in > l l

* . ooo oomo-inmoocN

m m VO H CN —VOl>HHOO(N(N(NH^ ,, # 03 ro ^ vo * . ö * · oi ooo oomo - in m o h in ** _i i—I (N ro VO H (N — νθ>ΗΗΟΟ(Ν(Ν<ΝΗτ1 * 1 . H 3 * · ω •.. i m *,» · ^ vo - ^ in ^ oooi oomo - m m o -vo

, H rOVOHVO —► VO>HHOO(NCN(NVO(N

X

ui__| I_ , 2·. rö

* » rH

... ω § . e . ,, nj i 1 · „ 3 Pj <( en en en tn p co 4J4J4JWtn-H en ^ 2

·. H ^ ^ \ P P td JJCTI

·' di σ> σι .¾ ’ nj ^.ν,νσισίΓΗ tn ' - ; · „ · -n X X te X m o1 o’ . : en tn ·< en > p ™ « • . nC0-H P 4-> P Pj Q <d -P “ ' w w . Q 4J \ \ P H Q Cp P Ό 0 P -H tn ι i ··>· 0QÖ tn tn -h Q H h P ή P a en Λί en ra λ: ω -h x x ω + + + -h m λ; pj tn ns =o =o X o C >#> ' ' + H H rl W X C HOÄr-l-dä

rj -H <C0 <; tn Dl Dl + O -H dPnJrH'-HffiPC

rH Ι<ιβ O g U ~ PjQCPjiiiC P e ϋ -I i a" m O Λ jiU

d pj γ-h ·· - .(OiiHPraHKrtidM <U rrCPffiffi%,<utd=etJ:(d nJ H <U P PHUPjQMhQSZIZH Pj PHUP,PjiU>2bb H Q i1il ____ 12 115641

Voidaan havaita, että ilman kelatointia jäännösperoksidin määrä oli varsin vähäinen, kun taas DTPA, EDDS ja ISA yksinään tai laimennettuna sitruuna- tai glukonihapolla antoivat hyvän ja lähes saman tuloksen.

5

Esimerkki 4.

Hierrettä valkaistiin vetyperoksidilla esikäsittelemällä se ensin 10 % sakeudessa 60 C:ssa. Kelatointiaineita annostel-10 tiin kaikissa kokeissa 2 kg/massatonni sekä esikäsittelyssä että valkaisussa. Esikäsittelyssä pH oli 6-6,5. Peroksidival-kaisu suoritettiin 70 C:ssa, 15 % sakeudessa, 60 min ajan. Kokeiden tulokset on esitetty taulukossa 4.

15 Taulukko 4

Kelatointi n:Q__1 2 3 4 5 6 t'™-11 30 30 30 30 30 30 . . T'C 60 60 60 60 60 60 CS' % 10 10 10 10 10 10 : PH 6-6,5 6-6,5 6-6,5 6-6,5 6-6,5 6-6,5 : DTPA, kg/ts 2 1 * ·>β EDDS, kg/ts 2 1 *... Sitruunahappo kg/ts 1

Na-glukonaatti kg/ts 111 • * · ·',· · Peroksidivalkaisu j l lii l ,···, t,mm 60 6Q 6Q g0 6Q 60 T,C 70 70 70 70 70 70 »* · PQ 9? • ; ' 15 15 15 15 15 15 pH_flku 10,5 10,5 10,5 10,5 10,5 10,5 8,5 8,5 8,5 8,5 8,5 8,5 2 2' 9//tS 25 25 25 25 25 25 : 3^1'/ k9^tS 25 25 25 25 25 25 JL ' kg/ts 20 20 20 20 20 20

: . ·, DTPA

: ·' EDDS 2 21 1 ·;··; Sitruunahappo kg/ts χ

Na-glukonaatti kg/ts ! ± Jäännös -H,0, ,ko/v„ Jäännös-HO % P 6'5 11(8 10'4 9 9'9 8'9 -12 2'_____ 26 47,2 41,6 36 39,6 35,6 13 115641

Valkaisun jälkeen liuoksista määritettiin jäännösperoksidi. Jäännösperoksiditaso kokeissa, joissa käytettin kelatointiai-neiden seoksia, oli verrattavissa DTPA:11a tai EDDS:lla saa-5 tuihin tuloksiin. Valkaisutulos kelatointiaineiden seoksia käytettäessä oli selvästi parempi kuin vertailukokeessa jossa kelatointiaineita ei käytetty.

Esimerkki 5 10

Hierrettä valkaistiin vetyperoksidilla 70 C:ssa, 15 % sa-keudessa, 60 min ajan. Kokeiden tulokset on esitetty taulukossa 5.

15

Taulukko 5.

Suora peroksidivalkaisu t,min 60 60 60 60 T,C 70 70 70 70 ‘ : CS,% 15 15 15 15 ΐ i · · pH-alku 10,5 10,5 10,5 10,5 pH-loppu 9 8,7 8,8 8,7 ; H202, kg/ts 25 25 25 25

Vesilasi, kg/ts 25 25 25 25

NaOH, kg/ts 20 20 20 20 ... DTPA 2 1 * ♦ EDDS 2 1

Na-glukonaatti kg/ts 1 1 I t « V : Jäännös-H202,kg/tp 7,6 4,4 6,9 5 l Jäännös-H202, % 30,4 17,6 27,6 20 » 20 Kun käytettiin kelatointiaineiden seoksia, valkaisutulos oli parempi kuin ilman kelatointiaineita ja lähes samat kuin käytettäessä pelkästään DTPA:a tai EDDS:a.

Claims (13)

115641

1. Menetelmä mekaanisen massan valkaisemiseksi peroksidilla, jossa menetelmässä massaa käsitellään kelatointiaineella 5 massassa olevien raskasmetallien haitallisten vaikutuksien poistamiseksi tunnettu siitä, että massan kelatointi suoritetaan typpeä sisältävän kelatointiaineen ja maitohapon, sitruunahapon, viinihapon tai glukonihapon seoksella.

2. Vaatimuksen 1 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että typpeä sisältävä kelatointiaine on etyleeni-diamiini- / N,N'-dimeripihkahappo, sen alkali- tai maa-alkali-metallisuola, 2,21-iminodimeripihkahappo, sen alkali- tai maa-alkalimetallisuola, etyleenidiamiinitetraetikkahappo, sen 15 alkali- tai maa-alkalimetallisuola tai dietyleenitriamiini-pentaetikkahappo, sen alkali- tai maa-alkalimetallisuola.

3. Vaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä tunnettu" siitä, että peroksidivalkaisu käsittää alkalisen peroksidi- 20 valkaisun ja sen yhdistelmät hapen, perhappojen tai otsonin kanssa.

4. Jonkin edellisen vaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että kelatointikäsittely suoritetaan 25 joko ennen ja/tai peroksidivalkaisun yhteydessä.

5. Vaatimuksen 1 tai 4 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että ennen valkaisua tapahtuva kelatointiesikäsittely suoritetaan pH:ssa 4-8, edullisesti pH:ssa 5,0-7,5 ja edulli- 3-0 simmin pH:ssa 6,5-7,5:

6. Vaatimuksen 1 tai 4-5 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että ennen valkaisua tapahtuva kelatointi tehdään yhden tai useamman kerran. 35 115641

7. Vaatimuksen 1 tai 3 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että peroksidivalkaisu suoritetaan pH:ssa 6-12, edullisesti pH:ssa 7-11 ja edullisimmin pH:ssa 8-10,5.

8. Vaatimuksen 1 tai 4 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että peroksidivalkaisu tehdään yhden tai useamman kerran .

9. Vaatimuksen 1,3 tai 7-8 mukainen menetelmä tunnet tu 10 siitä, että massan peroksidivalkaisu tehdään samanaikaisesti peroksidilla ja perhapolla.

10. Vaatimuksen 3 tai 7-9 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että massan peroksidivalkaisussa käytetään vetyperok- 15 sidia, vetyperoksidin ja happikaasun seosta, orgaanista per-tai perhydroyhdistettä.

11. Vaatimuksen 1, 3 tai 7-10 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että massan perhappokäsittelyssä käy- 20 tetään peretikka-, permuurahais-, perpropioni- tai caronhap-poa tai siirtymämetalleilla aktivoitua peretikka-, permuura-hais-, perpropioni-, caronhappoa tai näiden yhdistelmää. * · 1. f

12. Jonkin edellisen vaatimuksen 1-10 mukainen menetelmä . * * 25 tunnettu siitä, että kelatointiainetta käytetään 0,1- 1. i , 5 kg/tonni kuivaa massaa. * « · i i

13. Jonkin edellisen vaatimuksen 1-11 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että maito-, sitruuna-, viini- tai ;; 30 glukonihapolla korvataan 20-75 % typpeä sisältävästä kela- * » tointiaineesta. 1 * t ) I * I * » I * » f 1 · * » * 115641