SE467162B - Foerfarande foer oxidativ blekning av traemassa vilket utfoers i naervaro av ett reduktionsmedel - Google Patents

Description

467 162 vidare är doseringen av vattenglas problematisk, vilket i sin tur delvis har sin orsak i det utnyttjade vattnets kvalitet.

Det har hitintills inte lyckats att ställa till förfogande pro- dukter, vilka tillåter en fullständig insats som ersättning för vattenglas vid trämassablekningen och vid den oxidativa liksom vid den reduktiva blekníngen. Mål för föreliggande uppfinning var därför att utveckla produkter, vilka kan användas i lika hög grad vid båda blekningsförfarandena. Det var närliggande att för den nämnda insatsen använda de såsom peroxidstabilisa- torer kända produkterna. Helt oväntat visade det sig dock, att dessa produkter trots deras utmärkta stabiliseringseffekt gent- emot peroxid endast gav otillräckliga blekningseffekter.

Förfarandet enligt uppfinningen kännetecknas i huvudsak av att man använder ett vanligt peroxidblekmedel genom genomför den vanliga oxidativa blekningen dessutom i närvaro av salter av amidoimidometansulfonsyra eller hydroxylamin.

För reduktionsmedlen visade det sig, att förutom salterna av svavelsyrlighet är även salterna av amidoimidometansulfinsyra, fosforsyrlighet, metallhydrider, hydraziner och hydroxylaminer liksom andra tillgängliga reduktionsmedel (se Ullmann. band 20. s. 125 ff) utomordentligt lämpliga som hjälpmedel vid blekning- en, vilka kan användas ensamma eller i kombination. överraskan- de nog lyckas man lösa den förelagda uppgiften vid användning av en kombination av fosfonsyror, polyhydroxikarboxylsyror och fosfater. Dessa substanser utövar var för sig inte någon blek- ningsverkan respektive visar de endast en ringa stabilisering av den aktuella blekníngen. delvis verkar de till och med de- stabiliserande. Som fosfonsyror kan utnyttjas N,N-bis(karboxi- metyl)-1-aminoetan-1,1-difosfonsyra. N-2-karboxietyl-1-amino- etan-1,1-difosfonsyra, N,N-bis(hydroximetyl)-1-aminoetan-1.1- -difosfonsyra och 1,2,1-trikarboxibutan-2-fosfonsyra; dietylen- triaminpentametylenfosfonsyra (DTPMP), hydroxietandifosfonsyra och aminotrismetylenfosfonsyra resp. motsvarande salter av dessa syror. Som polyhydroxikarboxylsyror kan utnyttjas glukon- syra, citronsyra, N,N-dihydroxietylenglycin, dietylentriamin- 3 467 162 pentaättiksyra, etylendiamintetraättiksyra, nitrílotríättiksyra respektive motsvarande salter av dessa syror. Som fosfatkompo- nenter kan användas motsvarande alkali- eller jordalkalisalter av ortofosforsyra respektive polyfosforsyra.

Som särskilt lämpliga har visat sig de nämnda komponenterna i blandningsförhållandet av 80:10:10 eller 10:10:80 och 10:80:10.

Genom den gemensamma användningen av dessa substanser uppkommer en synergistisk effekt, vilken isynnerhet är överraskande eme- dan enstaka komponenter eller dessa i en tvåkomponentkombina- tion blott utövar en otillräcklig blekningsverkan respektive verkar destabiliserande på oxidatíons- respektive reduktions- medlet. Se t.ex. DE-A-33 38 260.

Tungmetallhalten ökar i vatten genom de redan nämnda tillslut- ningarna av kretsloppet, så att trots komplexbildningsmedlet är vitheten inte tillfredsställande. Härtill bidraget. att den störes irreversibelt genom tungmetalljonerna. Genom tungmetall- koncentrationens höjd framkallas en åldring av papperet, som är förbunden med en betydande vithetsförlust. Denna effekt kan inte hindras genom stora tillförselmängder av komplexbildnings- medel. överraskande visar det sig. att genom tillförsel av reduktionsmedel kan denna effekt förhindras. I normalfallet av peroxidblekning sker tillförseln av reduktionsmedel efter för- brukningen av peroxiden. vid reduktiv blekning kan detta förfarande däremot genomföras i ett enda processteg. Fullständigt oväntat har det dessutom visat sig, att reduktionsmedlet utan problem kan inarbetas i komplexbildningsmedlet. Därigenom erhålles en ytterligare för- enkling av förfarandet. Den på så sätt beredda produkten medger en ínvändningsfri peroxidblekning. varvid papperets åldringa- beständighet tillförsäkras. Dessutom möjliggör detta komplex- bildningsmedel ett mycket bra blekningsresultat, redan vid en- sam användning. dvs. utan tillsats av de gängse blekkemikalier- na. Därigenom är ett synnerligen miljövänligt driftssätt möj- ligt. Efterföljande exempel belyser de uppfinningsenliga sam- manhangen närmare. ' 467 162 Exempel: Ett blekningsrecept kan enligt teknikens ståndpunkt idag ha följande sammansättning: a) Peroxidblekning Väteperoxid 1,5-2% Natronlut 1,5-2% vattenglas 1,0-5% b) Reduktiv blekning Natriumditionit 0,5-2% vid försöken gick man till väga på följande sätt: 100 g av en vattenhaltig massa med en koncentration av 3-10% blektes oxidativt vid 40-100°C, företrädesvis mellan 55 och 65°C, vid ett pH-värde av 8-12 vid en väteperoxidtillförsel av 1,5-2%. Uppehâllstiden utgjorde upp till 8 timmar, företrädes- vis 2 timmar. Därefter surgjordes med svavelsyra.

Sedan tillfördes reduktionsmedlet i koncentrationer av 0.5~5%, räknat på massa. Tungmetallhalten i det använda vattnet uppgick till 100 ppm. vid reduktivblekningen användes den uppfinnings- enliga sammansättningen i ett processteg. Såsom de nedan angiv- na exemplen visar. kan en påtagligt högre vithetsgrad uppnås med det uppfinningsenliga förfarandet än vid ett jämförelseför- sök.

Exempel 1: 4% vattenglas _ 8 vithetspunkter. b Exempel 2: såsom exempel 1. dock ersattes 4% vattenglas med 1% av den angivna föreningen.

DTPA - 6,6 punkter EDTA - 6 punkter NTA _ 7 punkter Alkaliortofosfat - 6,4 punkter fb Exmepel 3: Exempel 4: Exempel 5: 5 467 162 såsom exempel 1, dock istället för 4% vattenglas 1% kombination av följande föreningar: 45 delar N,N-bis(hydroximetyl)-1-aminoetan-1,1-di- fosfonsyra 16 delar fosforsyra 15 delar KOH, IEEE Vatten vithetsvinst 7 punkter försökegenomförande såsom exempel 1, dock med en kombination 8) b) C) av tre substanser.

DTPMP fosfonsyra 20 delar 16 delar 27 delar 10 delar KOH 10 delar DTPA Vithetsvinst 13,4 punkter Vâttêfl N.N-bis(hydroximetyl)-1-aminoetan-1.1- difosfonsyra HBPO4 20 delar 20 delar 20 delar polyfosfat 8 delar DTPA, Víthetsvinst 13,7 punkter Eeßt Vâttên 25 delar DTPMP 20 delar polyfosfat 20 delar EDTA 20 delar KOH, rest vatten Vithetsvinst 10,5 punkter såsom exempel 4 + 0,52 reduktionsmedel 8) 20 delar DTPMP 16 delar H3P04 27 delar vatten 10 delar DTPA + 0,5 delar amídoimidometansul- finsyra Vithetsvinst 15.4 punkter 467 162 Exempel 6: Exempel 7: b) 20 delar N,N-bis(hydroxímetyl)-1-aminoetan-1,1- -difosfonsyra 20 delar H3P04 30 delar KOH 8 delar DTPA, EGSÉ Vatten + 0,52 hydroxylammoniumsulfat Vithetsvinst 16 punkter c) 20 delar DTPMP 20 delar polyfosfat 20 delar EDTA 20 delar KOH, EGSÉ Vafiten + 0,52 hydroxylaminsulfat vithetsvinst 16 punkter Reduktivblekning med ditionit Försöksgenomförandet skedde vid en koncentration av 5% under syreutestängning. pH-värdet låg vid 6, blekningstemperaturen uppgick till 60°C, uppehålls- tiden 1 timme. Komplexbildningsmedlet doserades med 1%, likaså natriumditionítet.

Utan tillsats 7 1% DTPA 8 1% DTPMP 7 1% hexametafosfat 5 1% alkaliortofosfat 1 och blandningen 15 delar punkter vithetsvinst punkter vithetsvínst punkter vithetsvinst punkter víthetsvínst punkt vithetsvínst N-2-karboxietyl-1- -aminoetan-1,1-difosfonsyra, 16 delar HBPO4, 27 delar KOH. 12 delar DTPA och resten vatten - 11 punkter.

L såsom exempel 6, blandning av 25 delar 20 delar 20 delar EDTA 20 delar KOH. + 12 nydroxylaminsulfat vithetsvinst 14 punkter DTPMP polyfosfat IGBÉ Vêfifên Exempel 8: Exempel 9: Exempel 10: Exempel 11: Exempel 12: Exempel 13: Exempel 14: 7 467 162 slipmassa 5% koncentration, pH-värde 6,0, tempera- tur 60°C Blekningstid 1 timme 1% blandning av 25 delar DTPMP 20 delar polyfosfat 20 delar DTPA 20 delar KOH 15 ml hydroxylaminfosfat vithetsvinst 9 punkter TMP (termomekanisk massa. termoraffinörträmassa) 2% H2O2, 1% N8OH, 0,25% DTPA, temperatur 50°, 12% koncentration, 60 minuter blek- ningstid, 5 punkter vithetsvinst TMP 22 H202, 12 Na0H, 0,25% blandning av 20 delar DTPMP, 20 delar polyfosfat, 10 delar DTPA, 20 delar KOH, rest H20 B punkter vithetsvinst CTMP: (kemisk, termomekanisk massa) med 2,02 Na2S03 + 0,62 DTPA impregnerades flis, defibre~ rades och blektes därefter med 2% HZOZ och 1% NaOH Vithetsvinst 5 punkter såsom exempel 11 endast den skillnaden att DTPA ersattes mot en blandning av 20 delar N,N-bis(hydroximetyl)-1- -aminoetan-1,1-difosfonsyra, 20 delar HBPO4, 20 delar KOH, 8 delar DTPA, 42 delar hydroxylamin- sulfat vithetsvinst 8 punkter 100 g returpapper bearbetades med vatten och blektes vid en koncentration av 6% med 2% H202 och 1% Na0H under tillsats av 0.52 DTPA Vithetsvinst 10 punkter såsom exempel 13, endast med den skillnaden att DTPA ersattes med 0,22 av en blandning av 20 delar 467 162 DTPMP, 20 delar H3P04, 20 delar KOH, 10 delar DTPA, rest vatten Vithetsvinst 13 punkter Exempel 15: såsom exempel 13, dock ersattes DTPA med 20 delar DTMP, 20 delar polyfosfat, 10 delar DTPA, 50 delar hydroxylaminfosfat. vithetsvinst 15 punkter.

De ovan redovisade exemplen visar entydigt. att med det uppfin- ningsenliga blekningshjälpmedlet uppnås väsentligt bättre stabiliserings- och vithetsgradvinster än med de respektive ensamma komponenterna. Förutom det störande vattenglaset, vilket fullständigt kan ersättas, uppnås utmärkta vithets- vinster också vid höga koncentrationer av tungmetalljoner.

Sålunda reduceras belastningen av cirkulationsvattnet med kemi- kalier vid användningen av de uppfinningsenliga produkterna.

Detta leder tillsammans med de ovan beskrivna fördelarna isyn- nerhet till störningsfri drift och därmed till en ökad effekti- vitet.

I föregående text betyder DTPMP dietylentriaminpentametylenfosfonsyra DTPA dietylentriaminpentaättiksyra EDTA etylendiamintetraättiksyra NTA nitrilotriättíksyra TKPP tetrakalíumpyrofosfat HEDP hydroxietandifosfonsyra ATMP aminotrismetylenfosfonsyra

Claims (3)

10 15 467 162 Patentkrav

1. l. Förfarande för oxidativ blekning av trämassa. isynnerhet i närvaro av tungmetallsalter, varvid man försätter en trämassa- uppslamning med och däri inblandar ett oxidativt blekmedel och en komplexbildare-kombination. innehållande fosfonsyror, poly- hydroxikarbonsyror eller deras salter och fosfater i mängder av 0,5 till S %, räknat på trämassa~torrsubstans. k ä n n e - t e c k n a t av att man använder ett vanligt peroxidblek- medel och genomför den vanliga oxidativa blekningen dessutom i närvaro av salter av amidoimídometansulfinsyra eller hydroxyl- amin.

2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att salterna av amidoimidometansulfinsyra eller hydroxylamin an- vänds i mängder av 0.5 till 5 %, räknat på trämassa-torr- substans.

3. Förfarande enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t av att en reduktiv blekning med ditionsyra eller svavelsyrlig- het genomförs efter den oxidativa blekningen.