FI115844B - A method for the preparation of mechanical and chemical mechanical pulp - Google Patents
A method for the preparation of mechanical and chemical mechanical pulp Download PDFInfo
- Publication number
- FI115844B FI115844B FI953229A FI953229A FI115844B FI 115844 B FI115844 B FI 115844B FI 953229 A FI953229 A FI 953229A FI 953229 A FI953229 A FI 953229A FI 115844 B FI115844 B FI 115844B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- temperature
- lignin
- fed
- rpm
- softening temperature
- Prior art date
Links
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21B—FIBROUS RAW MATERIALS OR THEIR MECHANICAL TREATMENT
- D21B1/00—Fibrous raw materials or their mechanical treatment
- D21B1/04—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres
- D21B1/12—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres by wet methods, by the use of steam
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21B—FIBROUS RAW MATERIALS OR THEIR MECHANICAL TREATMENT
- D21B1/00—Fibrous raw materials or their mechanical treatment
- D21B1/04—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres
- D21B1/12—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres by wet methods, by the use of steam
- D21B1/14—Disintegrating in mills
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21B—FIBROUS RAW MATERIALS OR THEIR MECHANICAL TREATMENT
- D21B1/00—Fibrous raw materials or their mechanical treatment
- D21B1/02—Pretreatment of the raw materials by chemical or physical means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Paper (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)
Abstract
Description
115844115844
Mekaanisen ja kemimekaanisen massan valmistusmenetelmä - En metod för framställning av mekanisk och kemimekanisk massa Tämä keksintö koskee mekaanisen ja kemimekaanisen massan valmistusmene-5 telmää, joka antaa yli 85 %:n saannon lignoselluloosaa sisältävästä materiaalista, paperi- tai kartonkituotteiden valmistamiseksi.The present invention relates to a process for the production of mechanical and chemimechanical pulp which provides greater than 85% yield of lignocellulosic material for the manufacture of paper or board products.
Mekaanista massaa (esim. TMP) tai kemimekaanista massaa (esim. CTMP) valmistetaan tänä päivänä monenlaisissa prosesseissa, joissa hake jauhetaan eri tyyppisissä levyjauhimissa. Valmistettaessa massoja painopaperi- tai kartonkisia 10 pakkausmateriaaleja varten jauhatus toteutetaan yleensä yhdessä tai useammassa vaiheessa. Ensimmäinen vaihe on yleensä paineistettu, ts. jauhatuslämpötila on yli 100 °C, yleensä juuri alle ligniinin nk. pehmenemislämpötilan (Tg) tai juuri pehmenemislämpötilassa. Tähän mennessä paine ja lämpötila on myös seuraa-vissa jauhatusvaiheissa pyritty pitämään samalla tasolla kuin ensimmäisessä vai-15 heessa, tai myöhemmät vaiheet on toteutettu ei-paineistetuissa järjestelmissä, ts. alle ensimmäisen vaiheen lämpötilassa, yleensä ligniinin pehmenemislämpötilassa tai sen alle.Today, mechanical pulp (e.g. TMP) or chemimechanical pulp (e.g. CTMP) is produced in a variety of processes in which chips are ground in various types of plate refiners. In the manufacture of pulps for printing paper or board packaging materials 10, milling is generally carried out in one or more steps. The first stage is usually pressurized, i.e., the refining temperature is above 100 ° C, usually just below the so-called softening temperature (Tg) of lignin or just at the softening temperature. To date, the following milling steps have also sought to maintain the pressure and temperature at the same level as in the first step, or the subsequent steps have been carried out in non-pressurized systems, i.e. below the first step temperature, generally at or below the lignin softening temperature.
Ligniinin pehmenemislämpötila, joka on osoittautunut tärkeäksi tekijäksi hakkeen jauhatuksessa mekaanisten ja kemimekaanisten massaprosessien yhteydessä, 20 on viime vuosikymmenten aikana määritetty monissa tieteellisissä tutkimuksissa i lukuisille puulajeille. Viskoelastisten parametrien tutkimustyössä ja määrittämises- * sä on käytetty standardi laitteita ja tavanomaisia mittausperiaatteita. Puun, kuten /. muidenkin viskoelastisten materiaalien pehmenemislämpötila vaihtelee mittauksen aikanaisen kuormitustaajuuden mukaan. Pehmenemislämpötila nousee, jos kuor- ; 25 mitustaajuus on korkeampi. Jauhimissa yleensä käytetyillä taajuuksilla havupuun pehmenemislämpötilaksi saatiin 125-145°, kun taas yleisimpien lehtipuiden koh- ,dalla jonkin verran matalammaksi. Pehmenemislämpötilaa voidaan muuttaa lisää- mällä eri kemikaaleja. Lämpötila voidaan laskea esimerkiksi kyllästämällä puu lig- T niiniä pehmentävillä kemikaaleilla, kuten sulfaattityyppisillä kemikaaleilla.The lignin softening point, which has proved to be an important factor in the chipping of wood chips in mechanical and chemimechanical pulp processes, 20 has been determined in many scientific studies over the past decades for numerous wood species. Standard equipment and conventional measurement principles have been used in the research and determination of viscoelastic parameters. Wood, such as /. for other viscoelastic materials, the softening temperature will vary with the loading frequency at the time of measurement. The softening temperature rises if the peel; 25 measurement frequency is higher. At frequencies commonly used in refiners, softening temperatures of 125-145 ° were obtained for softwoods, while those for common hardwoods were somewhat lower. The softening temperature can be changed by adding different chemicals. The temperature may be lowered, for example, by impregnating the wood with lignin-softening chemicals such as sulfate-type chemicals.
•* ( » ψ .···, 30 Melko suuria sähköenergiamääriä tarvitaan yllä mainitun kaltaisten massojen val- mistamiseen. Esimerkiksi havupuusta valmistetun sanomalehtipaperin valmistuk-v.: seen tarvitaan jopa 2000 kWh/massatonni. Viime aikoina tehdyissä monissa tutki- muksissa, joilla on pyritty vähentämään TMP-prosessin sähköenergiankulutusta, on havaittu, että prosessin alkuvaihe on melko tärkeä energian kokonaiskulutuk 2 115844 selle eri prosessimuunnoksissa ja myös valmiin massan luonteelle. Tämä näyttää pätevän siitä huolimatta, että vain pieni osa jauhatusprosessin sähköenergian kokonaiskulutuksesta käytetään varsinaiseen kuitujen erotukseen, ts. puun hajottamiseen hakkeesta yksittäisiksi kuiduiksi (kutsutaan myös kuidutukseksi).• * (»ψ. ···, 30 Quite large amounts of electrical energy are required to produce pulps of the above type. For example, softwood newsprint requires up to 2000 kWh / tonne pulp. Many recent studies with In an effort to reduce the electrical energy consumption of the TMP process, it has been found that the initial stage of the process is quite important for the total energy consumption of 2 115844 for different process modifications and also for the nature of the finished pulp. breaking down wood chips into individual fibers (also called defibrillation).
5 Kuituerotuksen vähäinen energiankulutus johtuu itse asiassa hakkeen runsaasti ligniiniä sisältävien alueiden termisestä tai kemiallisesta pehmenemisestä, mikä ei kuitenkaan takaa sitä, että energian kokonaiskulutus olisi pieni. Päinvastoin osoitettiin, että TMP-prosessin muunnokset, jotka aloitettiin varovaisella, vähäenergi-sellä kuituerotuksella, usein vaativat suuren energian kokonaiskulutuksen.5 The low energy consumption of fiber separation is in fact due to the thermal or chemical softening of areas with high lignin content in chips, which does not, however, guarantee that the total energy consumption is low. On the contrary, it was shown that modifications of the TMP process, started with careful, low-energy fiber separation, often require high total energy consumption.
10 Nämä olosuhteet johtunevat siitä, että hellävaroen erotettuja, mutta käsittelemättömiä kuituja, joita saatiin toteuttamalla kuidutus puuligniinin pehmenemislämpö-tilan yläpuolella, oli vaikea fibrilloida myöhemmin jauhatusprosessissa. Fibrillointi on välttämätöntä kuitujen joustavuuden nostamiseksi halutulle tasolle ja hienojakoisen materiaalin aikaansaamiseksi, mikä on tunnusomaista hyvälle TMP-laadul-15 le. Intensiivinen prosessointi puuligniinin pehmenemislämpötilan alapuolella prosessin alussa ja sen aikana johtaa toisaalta helposti pitkien kuitujen pilkkoutumiseen ja sen myötä massan lujuusominaisuuksien heikkenemiseen. Tätä ei yleensä voida hyväksyä laatua ajatellen. Energiankulutuksen vähentäminen TMP-pro-sessille ominaiselta tasolta on liitetty massan tiettyjen laatuominaisuuksien heikke-20 nemiseen, esimerkiksi pienempään määrään pitkiä kuituja, matalampaan repäisy-: lujuuteen, matalampaan vetolujuuteen ja suurempaan tikkusisältöön. Nykyinen ,i suuri energiankulutus TMP- ja CTMP-prosesseissa on sen vuoksi ollut välttämä- , j tön haluttujen massaominaisuuksien saavuttamiseksi.These conditions are due to the fact that the gently separated but unprocessed fibers obtained by defibration above the softening temperature of the wood lignin were difficult to fibrillate later in the milling process. Fibrillation is necessary to increase the flexibility of the fibers to the desired level and to provide a finely divided material which is characterized by good TMP quality. Intensive processing below the softening temperature of the wood lignin at the beginning and during the process, on the other hand, easily leads to the degradation of the long fibers and consequently to the deterioration of the pulp strength properties. This is generally unacceptable in terms of quality. Reduction of energy consumption from the level specific to the TMP process has been associated with the degradation of certain quality properties of the pulp, such as reduced length of long fibers, lower tear strength, lower tensile strength, and higher ductility. The current high energy consumption in the TMP and CTMP processes has therefore been necessary to achieve the desired pulp properties.
Nyt havaittiin yllättäen, että pieni energiankulutus mekaanisessa tai kemimekaani-: * 25 sessa massanvalmistusprosessissa voidaan yhdistää myös hyviin laatuominai- v : suuksiin. Tämä keksintö koskee sellaista menetelmää, jossa mekaaninen käsitte ly, esimerkiksi jauhatus toteutetaan kahdessa vaiheessa. Keksinnön mukaan _;: ensimmäiseen jauhatusvaiheeseen syötettävän materiaalin lämpötila on alle lignii- nin pehmenemislämpötilan, ja vähintään yhteen seuraavaan jauhatusvaiheeseen ,.\ 30 syötettävän materiaalin lämpötila ylittää ligniinin pehmenemislämpötilan. Keksin- töä kuvataan tarkemmin seuraavassa tiettyihin suoritusmuotoihin ja oheisiin ku- I » ’··’ vioihin 1-8 viitaten.It has now surprisingly been found that low energy consumption in a mechanical or chemimechanical pulping process can also be combined with good quality properties. This invention relates to a process in which mechanical treatment, for example milling, is carried out in two steps. According to the invention, the temperature of the material fed to the first refining step is below the lignin softening temperature, and at least one of the subsequent refining steps, the temperature of the material to be fed exceeds the lignin softening temperature. The invention will be described in more detail below with reference to certain embodiments and accompanying drawings 1-8.
’ '. Keksinnön oleelliset tunnusmerkit on esitetty oheisissa patenttivaatimuksissa.''. The essential features of the invention are set forth in the appended claims.
3 1158443, 115844
Keksinnön mukaisessa TMP-prosessissa jauhatus tapahtuu vähintään kahdessa vaiheessa. Ensimmäisessä vaiheessa hake syötetään jauhimeen lämpötilassa, joka on alle ligniinin pehmenemislämpötilan, ja käsitellään sen jälkeen melko intensiivisissä olosuhteissa, esimerkiksi kaksilevyisessä jauhimessa, jonka kierros-5 luku on vähintään 1200 rpm, tai yksilevyisessä jauhimessa, jossa jauhinlevyjen suhteellinen nopeus on suuri (vähintään 1800 rpm, edullisesti vähintään 2400 rpm). Ensimmäisen vaiheen energiansyöttö pidetään matalalla tasolla siten, ettei massan pitkien kuitujen määrä, joka muodostaa potentiaalin lujuuden kehittymiselle myöhemmin jauhatuksen aikana, vähene merkittävästi. Massan freeness-10 luvun (CSF) tulee sen vuoksi ensimmäisen vaiheen jälkeen olla korkea, yli 500 ml. Seuraava jauhatusvaihe toteutetaan oloissa, joissa kuitumateriaalin ligniini pehmenee hyvin. Kuitumateriaali syötetään seuraavaksi jauhimeen, jossa lämpötila nousee yli ligniinin pehmenemislämpötilan. Jos materiaali koostuu havupuusta, jota ei ole käsitelty kemikaaleilla, lämpötilan tulisi olla yli 150 °C, mielellään 160 °C 15 ja edullisesti 170 °C. Jos materiaali on käsitelty kemikaaleilla, lämpötilan tulisi olla yli 135 °C, mielellään 150 °C ja edullisesti 160 °C. Lämpötilan ylärajan suhteen pätee, että yli 200 °C:een lämpötiloja tulisi välttää, jotta kuitumateriaali ei tummenisi. Käsittelytaajuus voi olla korkea (suhteellinen nopeus vähintään 2400 rpm) käsiteltäessä hyvin pehmentynyttä kuitumateriaalia, mikä on osoittautunut erityisen 20 edulliseksi energiankulutuksen kannalta.In the TMP process of the invention, the milling takes place in at least two steps. In the first step, the chips are fed to the refiner at a temperature below the lignin softening temperature, and then processed under fairly intensive conditions, for example in a dual-disc refiner with a rpm of at least 1200 rpm, or in a single-disc refiner with high refiner discs preferably at least 2400 rpm). The energy supply of the first stage is kept low so that the amount of long fibers in the pulp, which is a potential for the development of strength later in the milling process, is not significantly reduced. Therefore, the mass freeness-10 (CSF) after the first step should be high, above 500 ml. The next milling step is carried out under conditions where the lignin of the fibrous material softens well. The fibrous material is then fed to a refiner where the temperature rises above the lignin softening temperature. If the material consists of softwood which has not been treated with chemicals, the temperature should be above 150 ° C, preferably 160 ° C 15 and preferably 170 ° C. If the material has been treated with chemicals, the temperature should be above 135 ° C, preferably 150 ° C and preferably 160 ° C. With respect to the upper temperature limit, temperatures above 200 ° C should be avoided to avoid darkening the fibrous material. The processing frequency can be high (relative speed of at least 2400 rpm) when handling highly softened fibrous material, which has proven to be particularly advantageous in terms of energy consumption.
Materiaalin lämpötilaeron ensimmäiseen ja vastaavasti seuraavaan jauhatusvai-heeseen syötettäessä tulisi olla vähintään 15 °C, mielellään vähintään 25 °C ja : edullisesti vähintään 35 °C.The temperature difference of the material during feeding to the first and subsequent grinding steps, respectively, should be at least 15 ° C, preferably at least 25 ° C, and preferably at least 35 ° C.
Tämän keksinnön mukaisessa prosessissa materiaalissa esiintyvät murtumat ja 25 murtuman alut syntyvät kuituseinämän niissä kerroksissa, joissa ei ole runsaasti ' V ligniiniä. Loppujauhatuksen aikana voidaan hyödyntää sitä tunnettua seikkaa, että ‘ ’ kuitumateriaali voidaan erottaa pienellä energiankulutuksella runsaasti ligniiniä si sältävillä alueilla lämpötiloissa, jotka ylittävät puuligniinin pehmenemislämpötilan. Koska murtumat aluksi kohdistettiin alueille, joilla ei ollut runsaasti ligniiniä, välty-30 tään saamasta kuitumateriaalia, jossa on pelkästään ligniinipäällysteisiä pintoja, j*.'; joita on vaikea fibrilloida. Tämä on aiemmin ollut suuri ongelma pyrittäessä käyttä- .··*. mään ligniinin pehmenemislämpötilan ylittäviä lämpötiloja painopaperia tai karton- " ‘ kituotteita varten tarkoitettujen mekaanisten massojen valmistuksessa. Hienoaines alustavalta murtumavyöhykkeeltä ja kuidun runsasligniinisestä keskikerroksesta 35 poistuu myös helposti ligniinin pehmenemislämpötilan ylittävissä lämpötiloissa myöhemmän jauhatusvaiheen aikana, mikä voi selittää pienen kokonaisenergian- 4 115844 kulutuksen tiettyyn freenesslukuun (CSF) tässä prosessivaiheessa ja koko tämän keksinnön mukaisessa prosessissa. Hienoaineksen valmistus on muuten eniten energiaa kuluttava osa mekaanisen massan tavanomaisessa valmistuksessa.In the process of this invention, fractures in the material and fracture fractures occur in those layers of the fiber wall which are free of 'V lignin. During the final milling it is possible to take advantage of the known fact that the '' fibrous material can be separated with low energy consumption in areas rich in lignin at temperatures above the softening temperature of the wood lignin. Because fractures were initially applied to areas with low lignin content, it is avoided to obtain fibrous material having lignin-coated surfaces only. which are difficult to fibrillate. This has previously been a major problem when trying to use. ·· *. temperatures above the lignin softening temperature in the manufacture of mechanical pulps for printing paper or board products. ) in this process step and throughout the process of the present invention The production of fines is otherwise the most energy consuming part of conventional mechanical pulping.
Esimerkki 5 Termomekaanista massaa koivu hakkeesta valmistettiin jauhamalla kahdessa vaiheessa 20 tuuman kokoisessa, hyvin varustetussa, yksilevyisessä koejauhi-messa. Ensimmäinen jauhatusvaihe (kuidutus) tehtiin sen jälkeen, kun haketta oli esikuumennettu 115°C:ssa noin 3 minuuttia, ts. lämpötilassa, joka on ligniinin pehmenemislämpötilan alapuolella. Jauhimen moottorin kierrosluku oli 3000 rpm, 10 mikä varmisti sen, ettei alkukuidutus tapahtuisi liian lempeissä oloissa. Ensimmäisen vaiheen tehonkulutus oli 640 kW/t, ja saadun massan freenessluku (CSF) oli 518 ml. Toisen jauhatusvaiheen oloja vaihdeltiin seuraavan taulukon mukaan:Example 5 The thermomechanical pulp of birch chips was prepared by milling in a two-step, 20-inch, well-equipped, single-plate test mill. The first milling step (defibration) was performed after preheating the chips at 115 ° C for about 3 minutes, i.e. at a temperature below the lignin softening temperature. The engine speed of the refiner was 3000 rpm, 10 which ensured that the initial fiberization would not occur in too mild conditions. The first stage power consumption was 640 kW / t and the resulting mass freeness number (CSF) was 518 ml. The conditions for the second milling step were varied according to the following table:
Koe Esikuumennusaika Jauhatuslämpöt. Kierrosluku min °C x) rpm 15 A noin 1 115 (<Tg) 1500 B noin 1 160 (>Tg) 1500 C noin 1 160 (>Tg) 3000 D noin 1 170(>Tg) 3000 , ·, 20 x) Lämpötila esikuumennettaessa ja syötettäessä jauhimeen > t : Vaihtelevien olosuhteiden vaikutus on esitetty kuvioissa 1-6, joissa on arvioitu tär- \ * keimpiä massaominaisuuksia, ja niitä kommentoidaan seuraavasti: | , Kuviossa 1 esitetään freeness energiankulutuksen funktiona. Tästä käy ilmi, että ’!> ’ toteuttamalla toinen jauhatusvaihe lämpötiloissa, jotka ylittävät ligniinin pehmene- '* 25 mislämpötilan, tiettyyn freenesslukuun tarvittavaa energiankulutusta voidaan pie nentää huomattavasti verrattuna tavanomaiseen toiseen jauhatusvaiheeseen, joka tehdään ligniinin pehmenemislämpötilan alittavassa lämpötilassa (vertaa ko-: keitä A ja B). Energiankulutus on vielä pienempi, jos kierrosluku nostetaan j ’.'. 1500 kierroksesta/min 3000 kierrokseen/min (vertaa koetta B kokeisiin C ja D).Experience Preheating Time Grinding temperatures. RPM min. ° C. X. Temperature for Preheating and Feeding to the Refiner> t: The effect of varying conditions is shown in Figures 1-6, where major pulp properties are estimated, and commented as follows: | , Figure 1 shows freeness as a function of energy consumption. It follows that by implementing the second refining step at temperatures above the lignin softening temperature, the energy consumption required for a given freeness number can be significantly reduced compared to the conventional second refining step performed at a temperature below the lignin softening temperature (A). and B). The energy consumption is even lower if the rpm is increased. 1500 rpm to 3000 rpm (compare experiment B to tests C and D).
30 Kuviossa 2 esitetään massan tikkupitoisuus energiankulutuksen funktiona. Tästä käy ilmi, että toteuttamalla toinen jauhatusvaihe ligniinin pehmenemislämpötilan • ; yläpuolella saadaan selvästi pienempi tikkupitoisuus tietyllä energiankulutuksella kuin jauhettaessa ligniinin pehmenemislämpötilan alittavassa lämpötilassa (vertaa koetta A kokeisiin B-D). Korkeampi kierrosluku antaa myös tässä tapauksessa 5 115844 parhaimmat tulokset. Tämä osoittaa myös edun tämän keksinnön mukaisten olojen käytöstä.Figure 2 shows the pulp concentration as a function of energy consumption. This indicates that by carrying out the second refining step, the lignin softening temperature; above, a significantly lower stick concentration at a given energy consumption is obtained than when milling lignin at a temperature below the softening temperature (compare experiment A to experiments B-D). Higher RPM also gives 5 115844 the best results in this case. This also demonstrates the advantage of using the conditions of this invention.
Kuviossa 3 esitetään pitkien kuitujen määrä freenessluvun funktiona. Tästä käy ilmi, että pitkien kuitujen määrä massassa voidaan yleensä säilyttää jopa free-5 nesslukuihin 150-200 ml asti huolimatta suuresta energiansäästöstä jauhettaessa tämän keksinnön mukaisissa oloissa.Figure 3 shows the amount of long fibers as a function of the freeness. As a result, the amount of long fibers in the pulp can generally be maintained up to a free-to-5 range of 150-200 ml, despite the high energy savings in milling under the conditions of this invention.
Kuviossa 4 esitetään repäisyindeksi freenessluvun funtiona. Tästä käy ilmi, että massan repäisyindeksi voidaan säilyttää jopa freenesslukuihin 150-200 ml asti huolimatta suuresta energiansäästöstä jauhettaessa tämän keksinnön mukaisissa 10 oloissa.Figure 4 shows the tear index as a function of the freeness number. This indicates that the mass tear index can be maintained up to freeness numbers up to 150-200 ml, despite the high energy savings during grinding under the conditions of the present invention.
Kuvioissa 5 ja 6 esitetään vetoindeksi ja vastaavasti valonsironta freenessluvun funktiona. Nähdään, että kaikki testatut massat kehittävät samankaltaisen vetoin-deksin ja valonsirontakertoimen freenesslukuun nähden.Figures 5 and 6 show tensile index and light scatter as a function of freeness, respectively. It is seen that all tested masses develop a similar tensile index and light scattering coefficient with respect to the freeness number.
Rinnakkain kuvattujen kokeiden kanssa tutkittiin myös, miten energiankulutus ja 15 massan laatu muuttuvat, kun tämän keksinnön olosuhteiden vastainen jauhatus-prosessi aloitettiin jauhatusvaiheella, jossa ensimmäiseen vaiheeseen syötetyn materiaalin lämpötila oli korkeampi kuin ligniinin pehmenemislämpötila. Myös tässä tapauksessa massa valmistettiin koivuhakkeesta jauhamalla kahdessa vaiheessa yksilevyisessä jauhimessa. Ensimmäinen vaihe toteutettiin ligniinin peh-‘ 20 menemislämpötilan ylittävässä lämpötilassa ja aiemmin testissä käytetyssä, sa- I massa laitteessa. Ensimmäisen jauhatusvaiheen olosuhteet ja freenessluku tietyl- • lä energiamäärällä jauhamisen jälkeen on esitetty seuraavassa taulukossa:In parallel with the experiments described, it was also investigated how energy consumption and pulp quality change when the refining process against the conditions of the present invention was started in a refining step in which the material fed to the first step was higher than the lignin softening temperature. Also in this case, the pulp was made from birch chips by grinding in two steps in a single-plate refiner. The first step was performed at a temperature above the softening temperature of the lignin and in the same apparatus previously used in the test. The conditions for the first milling step and the freeness number after milling with a certain amount of energy are given in the following table:
Koe Esikuum.- Jauhatus- Kierros- Energian- Freeness aika lämpötila luku syöttö ml 25 min °C x) rpm kWh/t E noin 1 150 (>Tg) 3000 940 450 ’ F noin 1 160 (>Tg) 1500 900 580 Y,: G noin 1 160 (>Tg) 3000 790 415 * * · !···. 30 x) Lämpötila esikuumennettaessa ja syötettäessä jauhimeen :Y: Toisessa jauhatusvaiheessa, joka toteutettiin ilmakehän paineessa 20 tuumanTest Preheat - Grinding - Cycle - Energy - Freeness Time Temperature Number Input ml 25 min ° C x) rpm kWh / t E Approx. 1,150 (> Tg) 3,000,940,450 'F Approx. ,: G about 1,160 (> Tg) 3,000,790,415 * *!! ···. 30 x) Temperature for preheating and feeding to refiner: Y: In the second refining step, carried out at atmospheric pressure of 20 inches
* I* I
;. ·: jauhimessa, ts. ligniinin pehmenemislämpötilan alittavassa lämpötilassa, freeness laski mielenkiintoiselle alueelle painopaperimassoja ajatellen. Jauhatusnopeus oli tässä tapauksessa 1500 rpm.;. ·: In the refiner, ie below the lignin softening temperature, the freeness dropped to an interesting area in terms of printing paper pulps. The grinding speed in this case was 1500 rpm.
6 1158446, 115844
Vaihtelevien olosuhteiden vaikutus energiankulutukseen ja valonsirontakykyyn käy ilmi kuvioista 7 ja 8, joissa esitetään freeness energiankulutuksen funktiona ja vastaavasti valonsironta freenessluvun funktiona.The effect of varying conditions on energy consumption and light scattering capacity is shown in Figures 7 and 8, which show freeness as a function of energy consumption and, respectively, light scatter as a function of freeness.
Kuviosta 7 näkyy, että energiankulutus on huomattavasti suurempi, kun TMP-pro-5 sessi aloitetaan jauhatusvaiheella, jonka lämpötila on yli ligniinin pehmenemisläm-pötilan, kuin tämän keksinnön mukaisissa oloissa (vrt. kuvioon 1).Figure 7 shows that the energy consumption is significantly higher when the TMP pro-5 process is started with a milling step having a temperature above the lignin softening temperature than under the conditions of this invention (cf. Figure 1).
Kuviosta 8 näkyy, että valonsirontakerroin on huomattavasta matalampi, kun TMP-prosessi aloitetaan jauhatusvaiheella, jonka lämpötila on yli ligniinin pehme-nemislämpötilan, kuin tämän keksinnön mukaisissa oloissa (vertaa kuvioon 6). 10 Keksinnön mukaan valmistetut massat ovat tämän vuoksi selvästi sopivimpia pai-nopaperimassoiksi, joissa juuri valonsirontakertoimen on oltava riittävän korkea haluttujen optisten ominaisuuksien saavuttamiseksi.Figure 8 shows that the light scattering coefficient is significantly lower when the TMP process is initiated with a refining step having a temperature above the lignin softening temperature than under the conditions of this invention (cf. Figure 6). The pulps produced according to the invention are therefore clearly most suitable for printing paper pulps, in which the light scattering coefficient must be high enough to achieve the desired optical properties.
Kuvattu esimerkki todistaa selvästi, että mekaanista massaa voidaan tuottaa tämän keksinnön olosuhteissa pienellä energiankulutuksella ja samalla saavuttaa 15 tämän tyyppisille massoille asetetut vaatimukset muun muassa tikkupitoisuuden, pitkien kuitujen sisällön, repäisyindeksin, vetoindeksin ja valonsironnan suhteen. Esimerkiksi sanomalehtipaperin valmistuksessa tarvittavaa energiamäärää voidaan laskea jopa 40% tavanomaisiin valmistustapoihin verrattuna.The example illustrated clearly demonstrates that mechanical pulp can be produced under the conditions of the present invention with low energy consumption, while meeting the requirements for this type of pulp, including sticks content, long fiber content, tear index, tensile index and light scattering. For example, the amount of energy required to produce newsprint can be reduced by up to 40% compared to conventional methods.
Tämän keksinnön mukaisessa prosessissa kemikaalit lisätään edullisesti ensim- 20 mäisen jauhatusvaiheen aikana tai sen jälkeen, jotta vältyttäisiin massan tummu- J i , ; minen seuraavissa jauhatusvaiheissa käytetyissä korkeissa lämpötiloissa. Kemi-In the process of this invention, the chemicals are preferably added during or after the first milling step to avoid darkening of the pulp; high temperatures used in subsequent milling steps. Kemi-
* I* I
, ‘ · j kaaleilla voi myös olla valkaiseva vaikutus., '· J cabbage can also have a whitening effect.
I « '· t Esimerkkejä tällaisista kemikaaleista ovat natriumsulfiitti, natriumbisulfiitti, natrium- :;, ’ ditioniitti, peroksidi jne.Examples of such chemicals include sodium sulfite, sodium bisulfite, sodium, dithionite, peroxide, and the like.
< I · 25 Tämän keksinnön mukaan alkukäsittely voidaan, jauhinten lisäksi, tehdä hiomako-• :· neissa, puristusruuveissa tai muunlaisessa mekaanisessa käsittelylaitteistossa.In accordance with the present invention, in addition to refiners, the pretreatment may be carried out in grinding machines, • screws or other mechanical processing equipment.
Tapauksissa, joissa prosessoidusta materiaalista erotettu rejektijae käsitellään • V edelleen mekaanisesti, kyseinen rejekti, jonka lämpötila on yli ligniinin pehmene- mislämpötilan, on syötettävä vähintään yhteen seuraavaan käsittelyvaiheeseen.In cases where the reject fraction separated from the processed material is still mechanically processed, the reject, which has a temperature above the lignin softening temperature, must be fed to at least one of the following processing steps.
30 Keksintö ei tietenkään ole rajattu edellä kuvattuihin esimerkkeihin, vaan sitä ‘; ‘ : voidaan muunnella keksinnön hengen mukaisesti.The invention is, of course, not limited to the examples described above, but rather '; ': May be modified in accordance with the spirit of the invention.
Claims (8)
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9203943A SE470555B (en) | 1992-12-30 | 1992-12-30 | Process for the manufacture of mechanical and chemical mechanical pulp with a yield of more than 85% from lignocellulosic fibrous material |
| SE9203943 | 1992-12-30 | ||
| SE9301058 | 1993-03-30 | ||
| PCT/SE1993/001058 WO1994016139A1 (en) | 1992-12-30 | 1993-12-08 | A method of producing mechanical and chemi-mechanical pulp |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI953229A0 FI953229A0 (en) | 1995-06-29 |
| FI953229A FI953229A (en) | 1995-06-29 |
| FI115844B true FI115844B (en) | 2005-07-29 |
Family
ID=20388282
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI953229A FI115844B (en) | 1992-12-30 | 1995-06-29 | A method for the preparation of mechanical and chemical mechanical pulp |
Country Status (17)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0677122B1 (en) |
| JP (1) | JP3258019B2 (en) |
| KR (1) | KR950704567A (en) |
| CN (1) | CN1052049C (en) |
| AT (1) | ATE170940T1 (en) |
| AU (1) | AU678802B2 (en) |
| BR (1) | BR9307748A (en) |
| CA (1) | CA2151364C (en) |
| DE (1) | DE69320989T2 (en) |
| FI (1) | FI115844B (en) |
| NO (1) | NO312206B1 (en) |
| NZ (1) | NZ259595A (en) |
| PL (1) | PL309195A1 (en) |
| RU (1) | RU95113478A (en) |
| SE (1) | SE470555B (en) |
| WO (1) | WO1994016139A1 (en) |
| ZA (1) | ZA939370B (en) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6364998B1 (en) * | 1995-06-12 | 2002-04-02 | Andritz Inc. | Method of high pressure high-speed primary and secondary refining using a preheating above the glass transition temperature |
| CA2197455C (en) * | 1995-06-12 | 1999-11-30 | Marc J. Sabourin | Low-resident, high-temperature, high-speed chip refining |
| US6899791B2 (en) | 1997-08-08 | 2005-05-31 | Andritz Inc. | Method of pretreating lignocellulose fiber-containing material in a pulp refining process |
| US7300541B2 (en) * | 2002-07-19 | 2007-11-27 | Andritz Inc. | High defiberization chip pretreatment |
| DE102007057580A1 (en) * | 2007-11-28 | 2009-06-04 | Bühler AG | Method for fractionation of lignocellulose containing raw material, involves breaking lignocellulose containing raw material into raw material particles |
| SE540115C2 (en) | 2016-09-21 | 2018-04-03 | A paper or paperboard product comprising at least one ply containing high yield pulp and its production method | |
| AU2018286673B2 (en) * | 2017-06-20 | 2023-04-27 | Basf Se | Method of increasing the throughput and/or decreasing energy usage of a pulping process |
| FR3117123B1 (en) | 2020-12-09 | 2023-12-15 | Michelin & Cie | RUBBER COMPOSITION WITH IMPROVED RESISTANCE TO MECHANICAL ASSEMBLY |
| FR3117122B1 (en) | 2020-12-09 | 2023-12-15 | Michelin & Cie | TIRE FOR OFF-ROAD VEHICLES |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE303088B (en) * | 1963-05-31 | 1968-08-12 | Defibrator Ab | |
| SE466060C (en) * | 1990-02-13 | 1995-09-11 | Moelnlycke Ab | Absorbent chemitermomechanical mass and preparation thereof |
-
1992
- 1992-12-30 SE SE9203943A patent/SE470555B/en not_active IP Right Cessation
-
1993
- 1993-12-08 AT AT94904362T patent/ATE170940T1/en active
- 1993-12-08 KR KR1019950702542A patent/KR950704567A/en not_active Application Discontinuation
- 1993-12-08 PL PL93309195A patent/PL309195A1/en unknown
- 1993-12-08 DE DE69320989T patent/DE69320989T2/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-12-08 RU RU95113478/12A patent/RU95113478A/en unknown
- 1993-12-08 CA CA002151364A patent/CA2151364C/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-12-08 EP EP94904362A patent/EP0677122B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-12-08 AU AU58445/94A patent/AU678802B2/en not_active Ceased
- 1993-12-08 WO PCT/SE1993/001058 patent/WO1994016139A1/en active IP Right Grant
- 1993-12-08 NZ NZ259595A patent/NZ259595A/en not_active IP Right Cessation
- 1993-12-08 BR BR9307748A patent/BR9307748A/en not_active IP Right Cessation
- 1993-12-08 JP JP51147694A patent/JP3258019B2/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-12-14 ZA ZA939370A patent/ZA939370B/en unknown
- 1993-12-30 CN CN93121607A patent/CN1052049C/en not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-06-29 FI FI953229A patent/FI115844B/en not_active IP Right Cessation
- 1995-06-29 NO NO19952613A patent/NO312206B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NO952613D0 (en) | 1995-06-29 |
| DE69320989T2 (en) | 1999-01-28 |
| NZ259595A (en) | 1997-10-24 |
| EP0677122A1 (en) | 1995-10-18 |
| NO312206B1 (en) | 2002-04-08 |
| SE470555B (en) | 1994-08-22 |
| AU678802B2 (en) | 1997-06-12 |
| CN1092832A (en) | 1994-09-28 |
| JP3258019B2 (en) | 2002-02-18 |
| NO952613L (en) | 1995-06-29 |
| CA2151364A1 (en) | 1994-07-21 |
| SE9203943L (en) | 1994-07-01 |
| SE9203943D0 (en) | 1992-12-30 |
| CA2151364C (en) | 1999-02-09 |
| ZA939370B (en) | 1994-08-08 |
| PL309195A1 (en) | 1995-09-18 |
| DE69320989D1 (en) | 1998-10-15 |
| KR950704567A (en) | 1995-11-20 |
| WO1994016139A1 (en) | 1994-07-21 |
| BR9307748A (en) | 1994-11-14 |
| RU95113478A (en) | 1997-05-27 |
| FI953229A0 (en) | 1995-06-29 |
| ATE170940T1 (en) | 1998-09-15 |
| AU5844594A (en) | 1994-08-15 |
| JPH08504894A (en) | 1996-05-28 |
| CN1052049C (en) | 2000-05-03 |
| FI953229A (en) | 1995-06-29 |
| EP0677122B1 (en) | 1998-09-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2197455C (en) | Low-resident, high-temperature, high-speed chip refining | |
| JP3856466B2 (en) | Easily drainable, bulky chemimechanical pulp with low fiber content and low fines content | |
| CA2806600C (en) | Method for producing a high-freeness pulp | |
| EP1002154B1 (en) | Method of pretreating lignocellulose fiber-containing material for the pulp making process | |
| US4502918A (en) | Two-stage chemical treatment of mechanical wood pulp with sodium sulfite | |
| FI115844B (en) | A method for the preparation of mechanical and chemical mechanical pulp | |
| CA2633800C (en) | A method for manufacturing mechanical pulp | |
| US5853534A (en) | Method of producing pulp with high yield using a two-stage refining system operating at different temperatures | |
| US7306698B2 (en) | Method for producing pulp | |
| US4789429A (en) | Method of making mechanical pulp | |
| AU2002244309A1 (en) | Method for producing pulp | |
| US3192102A (en) | Pulping process | |
| CA2466505A1 (en) | Microwave pre-treatment of logs for use in making paper and other wood products | |
| EP4389964A1 (en) | Method for producing ht-ctmp having high tensile strength | |
| Belini et al. | Alterations of the anatomical structure of eucalypt wood chips in three refining conditions for MDF panels production | |
| EP1540073A1 (en) | Method of manufacturing mechanical or chemi-mechanical pulp and an apparatus for manufacturing the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Ref document number: 115844 Country of ref document: FI |
|
| MA | Patent expired |