NO312206B1 - Process for the preparation of mechanical and chemical mechanical pulp - Google Patents
Process for the preparation of mechanical and chemical mechanical pulp Download PDFInfo
- Publication number
- NO312206B1 NO312206B1 NO19952613A NO952613A NO312206B1 NO 312206 B1 NO312206 B1 NO 312206B1 NO 19952613 A NO19952613 A NO 19952613A NO 952613 A NO952613 A NO 952613A NO 312206 B1 NO312206 B1 NO 312206B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- temperature
- lignin
- fed
- mechanical
- softening temperature
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 title claims abstract description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims description 14
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 claims abstract description 32
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 12
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 claims description 7
- GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L sodium sulfite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])=O GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 239000011122 softwood Substances 0.000 claims description 4
- 239000011111 cardboard Substances 0.000 claims description 3
- DWAQJAXMDSEUJJ-UHFFFAOYSA-M Sodium bisulfite Chemical compound [Na+].OS([O-])=O DWAQJAXMDSEUJJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 claims description 2
- 239000011087 paperboard Substances 0.000 claims description 2
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 claims description 2
- JVBXVOWTABLYPX-UHFFFAOYSA-L sodium dithionite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S(=O)S([O-])=O JVBXVOWTABLYPX-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 235000010267 sodium hydrogen sulphite Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000004289 sodium hydrogen sulphite Substances 0.000 claims description 2
- 235000010265 sodium sulphite Nutrition 0.000 claims description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 3
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 36
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 16
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 13
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 6
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 3
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 102100031260 Acyl-coenzyme A thioesterase THEM4 Human genes 0.000 description 2
- 101000638510 Homo sapiens Acyl-coenzyme A thioesterase THEM4 Proteins 0.000 description 2
- 241000218657 Picea Species 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 238000004537 pulping Methods 0.000 description 2
- 206010061592 cardiac fibrillation Diseases 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000002600 fibrillogenic effect Effects 0.000 description 1
- 239000011121 hardwood Substances 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 238000011221 initial treatment Methods 0.000 description 1
- 239000012978 lignocellulosic material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical compound [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 239000003190 viscoelastic substance Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
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
Denne oppfinnelse angår fremstilling av mekanisk og kjemimekanisk masse med et utbytte på over 85% fra lignocelluloseholdig materiale for fremstilling av papir eller papprodukter. This invention relates to the production of mechanical and chemical-mechanical pulp with a yield of over 85% from lignocellulosic material for the production of paper or cardboard products.
Mekanisk masse (f.eks. TMP) eller kjemimekanisk masse (f.eks. CTMP) fremstilles i dag ved flere forskjellige prosess-varianter, hvor dampet flis raffineres i skiveraffinører av forskjellige typer. Ved fremstilling av masser for ulike trykkpapir eller omslagsmaterialer, av papptype, utføres raffineringen vanligvis i ett eller flere trinn. Det første trinn blir normalt trykksatt, dvs. raffineringen skjer ved temperaturer høyere enn 100°C, vanligvis umiddelbart under eller ved ligninets så-kalte mykningstemperatur (Tg). Hittil valgte en å holde trykket og temperaturen i påfølgende raffineringstrinn på det samme nivå som i det første raffineringstrinn, eller å utføre senere raffineringstrinn i ikke-trykksatte systemer, dvs. ved en temperatur lavere enn i det innledende trinn, vanligvis ved ligninets mykningstemperatur eller under denne. Mechanical pulp (e.g. TMP) or chemical mechanical pulp (e.g. CTMP) is produced today by several different process variants, where steamed chips are refined in disc refiners of various types. In the production of pulps for various printing paper or wrapping materials, of the cardboard type, the refining is usually carried out in one or more stages. The first step is normally pressurized, i.e. the refining takes place at temperatures higher than 100°C, usually immediately below or at the lignin's so-called softening temperature (Tg). Until now, one chose to keep the pressure and temperature in subsequent refining steps at the same level as in the first refining step, or to carry out subsequent refining steps in non-pressurized systems, i.e. at a temperature lower than in the initial step, usually at the softening temperature of the lignin or below this.
Ligninets mykningstemperatur, som har vist seg å være en viktig variabel ved raffinering av flis i mekaniske og kjemimekaniske masseprosesser, er i de siste tiår blitt fastlagt ved en rekke vitenskapelige undersøkelser for en rekke av aktuelle tresorter. Ved undersøkelsene ble det anvendt standard utstyr og konvensjonelle måleprinsipper for bestemmelse av viskoelastiske parametre. For tre, som for andre viskoelastiske materialer, varierer mykningstemperaturen med be-lastningsfrekvensen ved målingene. Ved en høyere belastningsfrekvens, øker mykningstemperaturen. Ved prosess-frekvensene som normalt anvendes i raffi-nører, ble mykningstemperaturen til bartre bestemt til å være mellom 125°C og 145°C, mens de viste seg å være noe lavere for de fleste vanlige løvtre-typer. Mykningstemperaturen kan endres ved å tilsette ulike kjemikalier. Den kan f.eks. senkes etter impregnering med vanlige lignin-mykningskjemikalier, av sulfitt-typen. The softening temperature of lignin, which has proven to be an important variable in the refining of chips in mechanical and chemical-mechanical pulping processes, has been determined in recent decades by a number of scientific investigations for a number of relevant types of wood. During the investigations, standard equipment and conventional measuring principles were used for determining viscoelastic parameters. For wood, as for other viscoelastic materials, the softening temperature varies with the load frequency during the measurements. At a higher loading frequency, the softening temperature increases. At the process frequencies normally used in refiners, the softening temperature of softwood was determined to be between 125°C and 145°C, while they proved to be somewhat lower for most common hardwood types. The softening temperature can be changed by adding different chemicals. It can e.g. is lowered after impregnation with common lignin-softening chemicals, of the sulphite type.
Forholdsvis store totale elektriske energimengder er nødvendig for fremstilling av ovennevnte typer av masse. Produksjonen av masse for avispapir fra bartre kan f.eks. kreve opptil 2000 kWh/tonn masse. I mange undersøkelser som nylig er utført med sikte på å prøve å senke det elektriske energiforbruk i TMP-prosessen, fant en at den innledende prosessfase syntes å være helt essensiell for det totale energiforbruk i ulike prosess-varianter og for beskaffenheten av den fremstilte masse. Dette synes å gjelde til tross for at bare en liten del av det totale elektriske energiforbruk ved raffineringsprosessen benyttes for selve fiber-sepa-reringen, dvs. for omdanning av flis til frie enkeltfibere, (også kalt fibrering). Relatively large total amounts of electrical energy are required for the production of the above types of pulp. The production of newsprint pulp from softwood can e.g. require up to 2000 kWh/tonne mass. In many investigations that have recently been carried out with the aim of trying to lower the electrical energy consumption in the TMP process, it was found that the initial process phase seemed to be absolutely essential for the total energy consumption in different process variants and for the nature of the mass produced. This seems to apply despite the fact that only a small part of the total electrical energy consumption in the refining process is used for the fiber separation itself, i.e. for the conversion of chips into free single fibres, (also called fiberisation).
En fiberseparering som er energi-effektiv per se som et resultat av en effektiv termisk eller kjemisk mykgjøring av de ligninrike flisområder, viser seg imidlertid ikke å være en garanti for at det totale energiforbruk vil bli lavt. Tvert imot ble det vist at TMP-prosess-variantene, som ble igangsatt med en mild fiberseparering fattig på energi, ofte krevet en høy total energiinngang. However, a fiber separation that is energy-efficient per se as a result of an effective thermal or chemical softening of the lignin-rich chip areas does not prove to be a guarantee that the total energy consumption will be low. On the contrary, it was shown that the TMP process variants, which were initiated with a mild energy-poor fiber separation, often required a high total energy input.
Denne omstendighet synes å skyldes at mildt separerte, men ubehandlete fibre som ble oppnådd ved utførelse av fibreringen ved temperaturer over vedligninens mykningstemperatur, er vanskelig å fibrillere under den fortsatte bearbei-ding i raffineringsprosessen. Denne fibrillering er nødvendig for å øke fibrenes fleksibilitet til et ønsket nivå og frembringe det fine materiale som karakteriserer en god TMP-kvalitet. En intensiv behandling under vedligninens mykningstemperatur innledningsvis og under den fortsatte raffineringsprosess, vil på den annen side lett føre til nedbrytning av langfiber-innholdet og derved av massens styrkeegen-skaper. Dette er i mange tilfeller uakseptabelt fra et kvalitetssynspunkt. En mins-king av energiforbruket fra et etablert nivå i TMP-prosessen, har som regel blitt forbundet med en svekking av visse kvalitetsegenskaper ved den fremstilte masse, f.eks. lavere langfiberinnhold, lavere rivestykke, lavere strekkfasthet og høyere flisinnhold. Det nåværende høye energiforbruk i TMP- og CTMP-prosessen, har derfor vært nødvendig for oppnåelse av de ønskete masse-egenskaper. This circumstance appears to be due to the fact that mildly separated but untreated fibers obtained by carrying out the fiberization at temperatures above the softening temperature of the wood lignin are difficult to fibrillate during the continued processing in the refining process. This fibrillation is necessary to increase the flexibility of the fibers to a desired level and produce the fine material that characterizes a good TMP quality. An intensive treatment below the wood lignin's softening temperature initially and during the continued refining process, on the other hand, will easily lead to a breakdown of the long fiber content and thereby of the pulp's strength properties. This is in many cases unacceptable from a quality point of view. A reduction in energy consumption from an established level in the TMP process has usually been associated with a weakening of certain quality characteristics of the manufactured pulp, e.g. lower long fiber content, lower shredding, lower tensile strength and higher chip content. The current high energy consumption in the TMP and CTMP process has therefore been necessary to achieve the desired mass properties.
En har nå overraskende funnet at det er mulig å kombinere lavt energiforbruk i en mekanisk eller kjemimekanisk massefremstillingsprosess med bibeholdte kvalitetsegenskaper. Dette er ifølge oppfinnelsen oppnådd ved en fremgangsmåte som angitt i de etterfølgende patentkrav. It has now surprisingly been found that it is possible to combine low energy consumption in a mechanical or chemical-mechanical pulp production process with retained quality properties. According to the invention, this is achieved by a method as stated in the subsequent patent claims.
Oppfinnelsen er nærmere beskrevet i det følgende, i tilknytning til noen hensiktsmessige utføringsformer og eksempler med tilhørende figurer 1-8. The invention is described in more detail below, in connection with some suitable embodiments and examples with associated figures 1-8.
I en TMP-prosess ifølge oppfinnelsen finner raffineringen sted i minst to trinn. I det første trinn blir flisen matet inn i raffinøren ved en temperatur under ligninets mykningstemperatur og blir deretter behandlet under forholdsvis intense forhold, f.eks. i en dobbeltskive-raffinør med en hastighet på minst 1200 r/min. eller i en enkeltskive-raffinør med høy relativ hastighet mellom raffinør-skivene (minst 1800 r/min., fortrinnsvis minst 2400 r/min.). Energitilførselen i det første trinn er valgt til å være på et så lavt nivå at massens langfiberinnhold, som blant annet gir potensialet for den senere styrkeutvikling ved raffineringen, ikke blir nevneverdig svekket. Massens frihetsgrad (CSF) etter det første trinn skal derfor være høy, fortrinnsvis > 500 ml. Et påfølgende raffineringstrinn utføres under forhold hvor ligninet i fibermaterialet er godt myknet. Fibermaterialet blir så matet inn i raffinøren ved en temperatur som overstiger ligninets mykningstemperatur. I tilfeller hvor materialet består av bartre som ikke er behandlet med kjemikalier, bør temperaturen overstige 150°C, hensiktsmessig 160°C og fortrinnsvis 170°C. Når materialet er behandlet med kjemikalier, bør temperaturen overstige 135°C, hensiktsmessig 150°C og fortrinnsvis 160°C. Når det gjelder den øvre temperatur-grense, bør man unngå temperaturer over 200°C, blant annet med hensyn til mørkfarging av fibermaterialet. Behandlingsfrekvensen kan fortrinnsvis være høy (relativ hastighet minst 2400 r/min) ved behandlingen av det velmyknete fibermateriale, som har vist seg særlig gunstig sett fra et energisynspunkt. In a TMP process according to the invention, the refining takes place in at least two stages. In the first stage, the chip is fed into the refiner at a temperature below the softening temperature of the lignin and is then processed under relatively intense conditions, e.g. in a double disc refiner at a speed of at least 1200 r/min. or in a single disc refiner with a high relative speed between the refiner discs (at least 1800 r/min, preferably at least 2400 r/min). The energy input in the first stage has been chosen to be at such a low level that the pulp's long fiber content, which among other things provides the potential for the later development of strength during refining, is not significantly weakened. The degree of freedom of the mass (CSF) after the first step must therefore be high, preferably > 500 ml. A subsequent refining step is carried out under conditions where the lignin in the fiber material is well softened. The fiber material is then fed into the refiner at a temperature that exceeds the softening temperature of the lignin. In cases where the material consists of softwood that has not been treated with chemicals, the temperature should exceed 150°C, preferably 160°C and preferably 170°C. When the material is treated with chemicals, the temperature should exceed 135°C, suitably 150°C and preferably 160°C. When it comes to the upper temperature limit, temperatures above 200°C should be avoided, among other things with regard to darkening of the fiber material. The treatment frequency can preferably be high (relative speed at least 2400 r/min) when treating the well-softened fiber material, which has proven particularly favorable from an energy point of view.
Temperaturforskjellen mellom temperaturene til materialet ved dets innmating i henholdsvis det første og et etterfølgende behandlingstrinn, bør være minst 15°C, hensiktsmessig minst 25°C og fortrinnsvis minst 35°C. The temperature difference between the temperatures of the material when it is fed into the first and a subsequent treatment step, respectively, should be at least 15°C, suitably at least 25°C and preferably at least 35°C.
Ved en fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen blir brudd og brudd-indikasjoner i materialet innledningsvis styrt til lag i fiberveggen som ikke er lignin-rike. Under slutt-raffineringen kan da det kjente faktum anvendes, at fibermaterialet kan sepa-reres med lav energiinngang i lignin-rike områder ved temperaturer over tre-ligninets mykningstemperatur. Ved at bruddene innledningsvis var styrt til ligninfattige områder, får man et fibermateriale med bare lignindekkete overflater som er vans-kelige å fibrillere. Dette har tidligere vært det store problem når man prøvet å anvende raffineringstemperaturer over ligninets mykningstemperatur ved fremstilling av mekaniske masser for trykkpapir eller tapprodukter. Fine materialer fra områder mellom den opprinnelige bruddsone og midtlaget av fiberrike lignin blir også lett frigjort ved temperaturer over ligninets mykningstrinn i det senere raffineringstrinn, hvilket kan forklare det lave totale energiforbruk til en viss freenessgrad (CSF) i dette prosesstrinn og i hele prosessen ifølge oppfinnelsen. Fremstil-lingen av fint materiale er forøvrig den mest energikrevende del av den mekaniske masseprosess ved bruk av konvensjonell teknikk. In a method according to the invention, breakage and indications of breakage in the material are initially directed to layers in the fiber wall that are not rich in lignin. During the final refining, the known fact can then be used, that the fiber material can be separated with a low energy input in lignin-rich areas at temperatures above the wood lignin's softening temperature. As the breaks were initially directed to lignin-poor areas, a fiber material with only lignin-covered surfaces is obtained which is difficult to fibrillate. This has previously been a major problem when trying to use refining temperatures above the lignin's softening temperature when producing mechanical pulps for printing paper or waste products. Fine materials from areas between the original fracture zone and the middle layer of fiber-rich lignin are also easily released at temperatures above the softening stage of the lignin in the later refining stage, which can explain the low total energy consumption to a certain degree of freedom (CSF) in this process stage and in the entire process according to the invention . The production of fine material is, incidentally, the most energy-demanding part of the mechanical pulping process using conventional techniques.
EKSEMPEL EXAMPLE
Granflis ble fremstilt etter raffinering i to trinn i en 20" enkeltskive-raffinør i et velutstyrt prøveanlegg. Det første raffineringstrinn (fibrering) ble utført etter forvarming av flisen ved 115°C i ca. 3 minutter, dvs. ved en temperatur under ligninets mykningstemperatur. Raffinøren ble drevet av en 3000 r/min. motor, for å sikre at den innledende fibrering ikke ville finne sted under for milde forhold. Effektinngangen i det første trinn var 640 kWh/t, som ga en masse med freenessgrad (CSF) 518 ml. I det andre raffineringstrinn ble forholdene variert i henhold til den følgende tabell: Spruce chips were produced after refining in two stages in a 20" single disc refiner in a well-equipped pilot plant. The first refining stage (fibration) was carried out after preheating the chips at 115°C for about 3 minutes, i.e. at a temperature below the softening temperature of lignin .The refiner was driven by a 3000 r/min motor to ensure that the initial fiberization would not take place under too mild conditions.The power input in the first stage was 640 kWh/h, giving a pulp with degree of freeness (CSF) of 518 ml. In the second refining stage, the conditions were varied according to the following table:
Virkningen av de varierende forhold er vist i figur 1-6, hvor de vesentligste masse-egenskaper er blitt vurdert og kommentert som følger: The effect of the varying conditions is shown in figures 1-6, where the most important mass properties have been assessed and commented on as follows:
Figur 1 Figure 1
viser freenessgrad som funksjon av energiforbruk. Det viser seg at ved å utføre det andre raffineringstrinn ved temperaturer over ligninets mykningstemperatur, kan energitilførselen ved raffinering til en viss freenessgrad reduseres betraktelig sammenlignet med konvensjonelt annettrinn-raffinering ved temperaturer under ligninets mykningstemperatur (jevnfør prøve A og B). Energireduksjonen vil bli enda større dersom hastigheten i tillegg økes fra 1500 til 3000 r/min. (jevnfør prøve B med prøver C og D). shows degree of freedom as a function of energy consumption. It turns out that by carrying out the second refining stage at temperatures above the lignin's softening temperature, the energy input during refining to a certain degree of freeness can be reduced considerably compared to conventional second-stage refining at temperatures below the lignin's softening temperature (compare samples A and B). The energy reduction will be even greater if the speed is also increased from 1500 to 3000 r/min. (compare sample B with samples C and D).
Figur 2 Figure 2
viser flisinnholdet som funksjon av energiforbruket. Det viser seg at annettrinn-raffinering ved temperaturer over ligninets mykningstemperatur gir et klart lavere shows the tile content as a function of energy consumption. It turns out that second-stage refining at temperatures above the lignin's softening temperature gives a clearly lower yield
flisinnhold ved en viss energitilførsel enn raffinering ved en temperatur under ligninets mykningstemperatur (jevnfør prøve A med prøver B-D). Også i dette tilfelle gir den høyere hastighet de gunstigste verdier. Dette viser seg å være en ytterligere fordel ved anvendelse av forholdene ifølge oppfinnelsen. chip content at a certain energy input than refining at a temperature below the softening temperature of the lignin (compare sample A with samples B-D). In this case too, the higher speed gives the most favorable values. This turns out to be a further advantage when using the conditions according to the invention.
Figur 3 Figure 3
viser langfiber-innholdet som funksjon av freenessgrad. Det viser seg at massens langfiber-innhold generelt kan opprettholdes helt ned til freenessgrad-området 150-200 ml, til tross for den store energireduksjonen ved raffinering i henhold til forholdene ifølge oppfinnelsen. shows the long fiber content as a function of degree of freedom. It turns out that the long fiber content of the pulp can generally be maintained right down to the freeness degree range of 150-200 ml, despite the large energy reduction during refining according to the conditions according to the invention.
Figur 4 Figure 4
viser rivindeksen som funksjon av frihetsgrad. Det viser seg at massens rivindeks kan opprettholdes helt ned til freenessgrad-området 150-200 ml, til tross for den store energireduksjon med raffinering ved forholdene ifølge oppfinnelsen. shows the row index as a function of degrees of freedom. It turns out that the tear index of the mass can be maintained right down to the freeness degree range of 150-200 ml, despite the large energy reduction with refining at the conditions according to the invention.
Figur 5 og 6 Figures 5 and 6
viser henholdsvis slitindeksen og lysspredningen som funksjon av freenessgrad. Det viser seg at alle de utprøvete masser utvikler henholdsvis slitindeks og lysspredningskoeffisient på samme måte når de vurderes konvensjonelt mot freenessgrad. shows respectively the wear index and the light spread as a function of degree of freedom. It turns out that all the tested masses develop wear index and light scattering coefficient respectively in the same way when they are assessed conventionally against degree of freeness.
Parallelt med de beskrevne prøver og i tilknytning til disse, ble det også undersøkt hvorledes energiforbruket og massekvaliteten blir påvirket når en raffineringsprosess i strid med forholdene ifølge oppfinnelsen ble påbegynt med et raffineringstrinn der temperaturen ved innmatingen til førstetrinn-raffinøren er høyere enn ligninets mykningstemperatur. Også i dette tilfelle var den termo-mekaniske masse laget av granflis etter raffinering i to trinn ved hjelp av enkelt-skive-raffinører. Det første raffineringstrinn ble utført ved temperaturer over ligninets mykningstemperatur i det samme utstyr som var benyttet tidligere i prøven. Forholdene i det første raffineringstrinn og freenessgraden etter raffinering med en viss energitilførsel, er beskrevet i den følgende tabell: In parallel with the described tests and in connection with these, it was also investigated how the energy consumption and pulp quality are affected when a refining process contrary to the conditions according to the invention was started with a refining step where the temperature at the feed to the first-stage refiner is higher than the softening temperature of the lignin. Also in this case, the thermo-mechanical pulp was made from spruce chips after refining in two stages using single disc refiners. The first refining step was carried out at temperatures above the softening temperature of the lignin in the same equipment that was used earlier in the sample. The conditions in the first refining stage and the degree of freedom after refining with a certain energy input are described in the following table:
I et andre raffineringstrinn som ble utført under atmosfæriske forhold i en 20" raffinør, dvs. ved temperaturer under ligninets mykningstemperatur, ble freenessgraden senket til et interessant område for trykkpapir-masser. Raffinør-hastigheten i dette tilfelle var 1500 r/min. In a second refining step carried out under atmospheric conditions in a 20" refiner, i.e. at temperatures below the softening temperature of the lignin, the degree of freeness was lowered to an interesting range for printing paper pulps. The refiner speed in this case was 1500 r/min.
Virkningen av de varierende forhold på energiforbruket og lyssprednings-kapasiteten fremgår av figur 7 og 8, som viser freenessgraden som funksjon av henholdsvis energiforbruket og lysspredning som funksjon av freenessgrad. The effect of the varying conditions on the energy consumption and the light scattering capacity can be seen in figures 7 and 8, which show the degree of freedom as a function of the energy consumption and light scattering as a function of the degree of freedom, respectively.
Figur 7 Figure 7
viser at energiforbruket er betydelig høyere når TMP-prosessen innledes med et raffineringstrinn ved en temperatur over ligninets mykningstemperatur enn det som oppnås med forhold ifølge oppfinnelsen (jevnfør figur 1). shows that the energy consumption is significantly higher when the TMP process is started with a refining step at a temperature above the softening temperature of the lignin than is achieved with conditions according to the invention (cf. Figure 1).
Figur 8 Figure 8
viser at lysspredningskoeffisienten er betydelig lavere når TMP-prosessen innledes med et raffineringstrinn ved temperaturer over ligninets mykningstemperatur enn det som oppnås med forhold ifølge oppfinnelsen (jevnfør figur 6). De ifølge oppfinnelsen fremstilte masser er derfor klart mest egnet for bruk som trykkpapir-masser, hvor nettopp lysspredningskoeffisienten må være tilstrekkelig høy for å oppnå de ønskete optiske egenskaper. shows that the light scattering coefficient is significantly lower when the TMP process is started with a refining step at temperatures above the softening temperature of the lignin than is achieved with conditions according to the invention (cf. Figure 6). The masses produced according to the invention are therefore clearly most suitable for use as printing paper masses, precisely where the light scattering coefficient must be sufficiently high to achieve the desired optical properties.
Det beskrevne eksempel viser klart at mekanisk masse kan fremstilles med forholdene ifølge oppfinnelsen ved lavt energiforbruk, samtidig som vesentlige egenskaper, f.eks. flisinnhold, langfiber-innhold, rivstyrke, bruddstyrke og lysspredning tilfredsstiller høye krav på denne type masser. Energiforbruket ved fremstilling av avispapir, kan f.eks. minskes med ca. 40% sammenlignet med konvensjonelle fremstillingsmetoder. The described example clearly shows that mechanical pulp can be produced with the conditions according to the invention at low energy consumption, while significant properties, e.g. chip content, long fiber content, tear strength, breaking strength and light scattering meet high requirements for this type of mass. The energy consumption in the production of newsprint can, for example, reduced by approx. 40% compared to conventional manufacturing methods.
Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan kjemikalier med fordel tilsettes etter eller under det første raffineringstrinn, med sikte på å unngå mørk-farging ved de høye temperaturer over ligninets mykningstemperatur i påfølgende raffineringstrinn. Kjemikaliene kan også ha en blekevirkning. In the method according to the invention, chemicals can advantageously be added after or during the first refining step, with the aim of avoiding dark coloring at the high temperatures above the lignin's softening temperature in subsequent refining steps. The chemicals can also have a bleaching effect.
Eksempler på slike kjemikalier er natriumsulfit, natriumbisulfit, natriumditionit, peroksid etc. Examples of such chemicals are sodium sulphite, sodium bisulphite, sodium dithionite, peroxide etc.
Ifølge oppfinnelsen kan den innledende behandling utføres, foruten i raffi-nører, også i slipeapparater, kompresjonsskruer eller annet mekanisk behand-lingsutstyr. According to the invention, the initial treatment can be carried out, in addition to refiners, also in grinding devices, compression screws or other mechanical treatment equipment.
I tilfeller der en rejektfraksjon som er utskilt fra det behandlete materiale utsettes for ytterligere mekanisk behandling, skal dette med rejekt med en temperatur over ligninets mykningstemperatur mates inn i minst ett påfølgende behandlingstrinn. In cases where a reject fraction separated from the treated material is subjected to further mechanical treatment, this with reject with a temperature above the lignin's softening temperature must be fed into at least one subsequent treatment step.
Oppfinnelsen er selvsagt ikke begrenset til de viste eksempler, men kan varieres innenfor rammen av oppfinnelsens tanke. The invention is of course not limited to the examples shown, but can be varied within the framework of the idea of the invention.
Claims (8)
Applications Claiming Priority (2)
| 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 |
| 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 |
|---|---|
| NO952613D0 NO952613D0 (en) | 1995-06-29 |
| NO952613L NO952613L (en) | 1995-06-29 |
| NO312206B1 true NO312206B1 (en) | 2002-04-08 |
Family
ID=20388282
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO19952613A NO312206B1 (en) | 1992-12-30 | 1995-06-29 | Process 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 |
| 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 |
| FI115844B (en) | 2005-07-29 |
| 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 |
|---|---|---|
| US4486267A (en) | Chemithermomechanical pulping process employing separate alkali and sulfite treatments | |
| JP3856466B2 (en) | Easily drainable, bulky chemimechanical pulp with low fiber content and low fines content | |
| CA2806600C (en) | Method for producing a high-freeness pulp | |
| US4431479A (en) | Process for improving and retaining pulp properties | |
| US6267841B1 (en) | Low energy thermomechanical pulping process using an enzyme treatment between refining zones | |
| US4502918A (en) | Two-stage chemical treatment of mechanical wood pulp with sodium sulfite | |
| NO343830B1 (en) | Process for making mechanical pulp suitable for making paper or cardboard | |
| CN1681992A (en) | Method of producing mechanical pulp and the mechanical pulp thus produced | |
| CA2067129A1 (en) | Process for manufacturing chemo-mechanical and/or chemo-thermal-mechanical wood pulps | |
| AU595505B2 (en) | A method of manufacturing bleached chemimechanical and semichemical fibre pulp by means of a two-stage impregnation process | |
| NO312206B1 (en) | Process for the preparation of mechanical and chemical mechanical pulp | |
| Guo et al. | PULP AND FIBER CHARACTERIZATION OF WHEAT STRAW AND EUCALUPTUS PULPS-A. | |
| EP2097582A1 (en) | A method for manufacturing mechanical pulp | |
| US7306698B2 (en) | Method for producing pulp | |
| US5853534A (en) | Method of producing pulp with high yield using a two-stage refining system operating at different temperatures | |
| AU2002244309A1 (en) | Method for producing pulp | |
| EP0030778A1 (en) | Process for the formation of refiner pulp | |
| CA1066697A (en) | Method of producing cellulose | |
| EP0892107A1 (en) | Preparation of mechanical wood pulps with reduced energy | |
| Miyanishi | High Brightness Mechanical Pulp from Eucalyptus Planted Trees |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |