NO782114L - Fremgangsmaate ved kjemisk reduksjon - Google Patents
Fremgangsmaate ved kjemisk reduksjonInfo
- Publication number
- NO782114L NO782114L NO782114A NO782114A NO782114L NO 782114 L NO782114 L NO 782114L NO 782114 A NO782114 A NO 782114A NO 782114 A NO782114 A NO 782114A NO 782114 L NO782114 L NO 782114L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- hydrosulphite
- sodium
- clay
- sodium borohydride
- added
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 41
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 title description 8
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 title description 2
- 239000012279 sodium borohydride Substances 0.000 claims description 56
- 229910000033 sodium borohydride Inorganic materials 0.000 claims description 56
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims description 54
- GRWZHXKQBITJKP-UHFFFAOYSA-N dithionous acid Chemical compound OS(=O)S(O)=O GRWZHXKQBITJKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 50
- JVBXVOWTABLYPX-UHFFFAOYSA-L sodium dithionite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S(=O)S([O-])=O JVBXVOWTABLYPX-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 29
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 25
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims description 18
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims description 18
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 17
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 13
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- -1 hydrosulfite ions Chemical class 0.000 claims description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- PENRVBJTRIYHOA-UHFFFAOYSA-L zinc dithionite Chemical compound [Zn+2].[O-]S(=O)S([O-])=O PENRVBJTRIYHOA-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 10
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 claims description 8
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 8
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 7
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 claims description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 6
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 claims description 6
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 6
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 230000001603 reducing effect Effects 0.000 claims description 4
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 claims 1
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 41
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 33
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 10
- GRWZHXKQBITJKP-UHFFFAOYSA-L dithionite(2-) Chemical compound [O-]S(=O)S([O-])=O GRWZHXKQBITJKP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 9
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 8
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 8
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 8
- DWAQJAXMDSEUJJ-UHFFFAOYSA-M Sodium bisulfite Chemical compound [Na+].OS([O-])=O DWAQJAXMDSEUJJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 7
- 238000009895 reductive bleaching Methods 0.000 description 7
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 6
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 6
- 235000010267 sodium hydrogen sulphite Nutrition 0.000 description 6
- 239000007844 bleaching agent Substances 0.000 description 5
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 4
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 4
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 4
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L sodium sulfite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])=O GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 3
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 3
- XQIMLPCOVYNASM-UHFFFAOYSA-N borole Chemical compound B1C=CC=C1 XQIMLPCOVYNASM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 239000004289 sodium hydrogen sulphite Substances 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- ZTUVUXVSZXNSCL-UHFFFAOYSA-L zinc;hydrogen sulfite Chemical compound [Zn+2].OS([O-])=O.OS([O-])=O ZTUVUXVSZXNSCL-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940037003 alum Drugs 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 235000010265 sodium sulphite Nutrition 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 1
- 235000012216 bentonite Nutrition 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- XGZRAKBCYZIBKP-UHFFFAOYSA-L disodium;dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Na+].[Na+] XGZRAKBCYZIBKP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 1
- COHYTHOBJLSHDF-BUHFOSPRSA-N indigo dye Chemical compound N\1C2=CC=CC=C2C(=O)C/1=C1/C(=O)C2=CC=CC=C2N1 COHYTHOBJLSHDF-BUHFOSPRSA-N 0.000 description 1
- COHYTHOBJLSHDF-UHFFFAOYSA-N indigo powder Natural products N1C2=CC=CC=C2C(=O)C1=C1C(=O)C2=CC=CC=C2N1 COHYTHOBJLSHDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N iron (II) ion Substances [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 description 1
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B33/00—Clay-wares
- C04B33/02—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
- C04B33/04—Clay; Kaolin
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06P—DYEING OR PRINTING TEXTILES; DYEING LEATHER, FURS OR SOLID MACROMOLECULAR SUBSTANCES IN ANY FORM
- D06P1/00—General processes of dyeing or printing textiles, or general processes of dyeing leather, furs, or solid macromolecular substances in any form, classified according to the dyes, pigments, or auxiliary substances employed
- D06P1/22—General processes of dyeing or printing textiles, or general processes of dyeing leather, furs, or solid macromolecular substances in any form, classified according to the dyes, pigments, or auxiliary substances employed using vat dyestuffs including indigo
- D06P1/221—Reducing systems; Reducing catalysts
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C9/00—After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
- D21C9/10—Bleaching ; Apparatus therefor
- D21C9/1084—Bleaching ; Apparatus therefor with reducing compounds
- D21C9/1089—Bleaching ; Apparatus therefor with reducing compounds with dithionites
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Paper (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
- Removal Of Specific Substances (AREA)
Description
Fremgangsmåte ved kjemisk reduksjon
Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for reduksjon av materialer ved hjelp av natriumhydrosulfitt eller sinkhydrosulfitt i kombinasjon med natriumborhydrid i en vandig oppløsning. For tiden er det vanlig praksis å bleke leire eller celluloseholdig masse i et vandig medium med natriumhydrosulfitt (Na'2S204) eller sinkhydrosulfitt (ZnS204). Ved bleking av leire tilsettes hydrosulfitten .leiren i et vandig medium som holdes ved en pH i område 3,0-4,5. Ved tilsetning til leiren vil hydrosulfitten øyeblikkelig reagere med leiren og lett spaltes, hvilket fører til dannelse av natrium bisulfitt under de sure betingelser som bibeholdes under bleke-trinnet. Det er ønskelig at hydrosulfitt-oppløsningen vil settes raskt og blandes homogent med leiren for å unngå lok-ale høye bleke nivåer i deler av leiren. For å oppnå det ønskede jevnhets nivå i blekingen er det nødvendig med store mengder hydrosulfitt. Dette er unødvendig kostbart og result-erer i at man må kvitte seg med natriumbisulfitt eller sinkbisulfitt på en måte som ikke virker forstyrrende på nær-miljøet. De samme kriteria gjelder også for bleking av cellulose holdige masse, bortsett fra at pH for det behandlede vandige medium generelt holdes ved 4,5 - 7.
Det er kjent at natriumbisulfitt kan omsettes med natriumborhydrid til å gi natriumhydrosulfitt ved en pH på 6,2. Det
er også kjent at natriumborhydrid-opplø.sningen kan stabilis-eres med natriumhydroksyd når oppløsningens pH holdes over 11. Det er antatt at disse høye pHer er nødvendig for minimalisere eller forhindre den velkjente tendens for natriumborhydrid til raskt å hydrolysere i sure eller nøytrale vandige oppløsninger. Basert på disse fakta så var det antatt at natriumborhydrid ikke ville være effektiv for å fremme bleking av !
leire i surt miljø for å fremme blekingen. Det er også fore-slått i U.S.-patent nr. 3. 290.161. og utføre leire bleking
ved tilsetting av natriumborhydrid og natriumbisulfitt til en sur leire-oppslemming. I henhold til dette patent så er bleke-prosessen mere effektiv enn den hyor det utnvttes natriumhydro-sulf itt ved at en mere effektiv og rask leire bleking oppnås med den patenterte fremgangsmåte, sammenlignet med bleking med
natriumhydrosulfitt. Imidlertid er fremgangsmåten ugunstig ved at svovelinnholdet av utløpet er minst så høyt som det som oppnås i en blekeprosess hvori anvendes natriumhydrosulfitt, hvilket kan representere en økologisk ulempe for omgivelsene.
Foreliggende oppfinnelse er basert på den oppdagelse at natriumborhydrid kan tilsettes til en vandig reduserende blanding inneholdende hydrosulfittioner til å gi produkter i oppslemmingen som fremmer reduksjon i tillegg til reduksjonen tilveiebrakt ved hydrosulfitten som allerede er tilsatt oppslemmingen. Det er overaskende funnet at borhydridet reagerer med biprodukter erholdt fra hydrosulfitt-spaltningen eller fra nyttige reduksjons-reaksjoner, dvs. bleking til å.gi produkter som fremmer en ytteligere reduksjon i preferanse til hydrolysen av natriumborhydrid selv ved den lave pH som anvendes ved.bleking av leire eller cellulose-holdig masse. Natriumborhydridet settes til materialet som reduseres enten i form-av et fast stoff eller oppløst i en stabilisert vandig oppløsning.
Oppfinnelsen vil bli beskrevet mer detaljert i forbindelse
med bleking av leire, men det vil forstås at oppfinnelsen også vil være nyttig i enhver prosess hvor hydrosulfitt anvendes for å redusere materialer såsom leire, celluloseholdige-masser, kype-fargestoffer, polyester-bomullblandinger e.1.
Fremgangsmåten som anvendes ved tilsetning av natriumborhydrid til leire oppslemningen er ikke kritisk så lenge den tilsettes før en vesentlig hydrolyse av natriumborhydridet. Således kan natriumborhydridet tilsettes samtidig med natrium-eller sinkhydrosulfitt (i det etterfølgende kun betegnet som "hydrosulfitt") under blekingen, under blanding med natrium-, hydrosulfitt, etter tilsetting av natriumsulfitt eller etter I bleking hvori hydrosulfitt i det vesentlige fullstendig er om-j dannet til natriumbisulfitt eller sinkbisulfitt (i det etter-følgende kun betegnet med "bisulfitt"). Når det tilsettes som en blanding så holdes dennes pH over ca. 11 for å minimalisere spaltning av så vel hydrosulfitt som natriumborhydrid. Oppløs-ningens pH kan passende kontrolleres ved tilsetning av natriumhydroksyd i en passende konsentrasjon til blandingen. Når natriumborhydrid tilsettes etter hydrosulfitten kan den enten tilsettes som et pulverformig faststoff eller som en vandig blanding med en pH over ca. 11. pH for en vandig oppløsning av natriumborhydrid kan passende kontrolleres ved tilsettning av egn-ede konsentrasjoner av natriumhydroksydslik som vist i U.S.-patent nr. 2.970.114.
Som angitt i dette patent så erholdes en stabilisert vandig-oppløsning av natriumborhydrid når minst ca. 35 vekt-% av natriumhydroksyd, basert på blandingen innbefattes i denne.
Av letthets hensyn er det foretrukket å tilsette natriumborhydrid i vandig oppløsninger og tilsette disse etter hydrosulf itt-tilsetningen , slik at det er tilstede spaltnings produkter av hydrosulfitt eller nyttig leire bleking tilgjengelig for reaksjonen med borhydrid, hvorved minimaliseres bbrhydrid-tap som følge av hydrolyse.
Den eksakte mekanisme ved hvilken natriumborhydrid samreagerer eller reagerer med deler av leire-suspensjonen er ikke kjent. Imidlertid er det antatt at natriumborhydridet reagerer med spaltnings produkter fra hydrosulfitten eller hydrosulfitt-blekningen, inbefattende bisulfitt til å gi svovel inneholdende ioner som raskt fremmer reduktiv blekning på samme måte eller på tilsvarende måte som reduktiv bleking med hydrosulfitt. Det er også antatt at en av hovedreaksjons mekanismene inbefatter en omsetting av borhydrid med bisulfitt, erholdt fra det opprinnelige tilsatte hydrosulfitt til å gi ytteligere hydrosulfitt som på sin side forårsaker en ytteligere reduktiv blekning av leiren. Effekten av borhydrid-tilsetningen virker til å re-sirkulere hydrosulfitt-spaltnings biprodukter eller reduktiv bleking tilbake til svovelion-typer som fremmer ytteligere reduktiv blekning av leiren. Denne fremgangsmåte er meget fordelaktig ved at mengden av opprinnelig tilsatt hydrosulfitt i I til leire oppslemningen kan senkes vesentlig, ' h• vorved det opp-ii nås en tilsvarende reduksjon av svovelinneholdende biprodukter som føres ut med prosessens avløp.
Foreliggende fremgangsmåte er egnet for anvendelse for en hvilken som helst leire-type som for tiden kan blekes med hydrosulfitt. Leiren opplemmes med en vandig blanding inneholdende hydrosulfitt hvori pH holdes vanligvis mellom 2,8 og 4,5, fortrinnsvis mellom 3,0 og 4,0. Denne blanding føres gjennom blandete og holdetank-er før leiren fraskilles for å sikre fullstendig og homogen bleking av leiren. I henhold til vanlig praksis tilsettes en syre så som svovelsyre eller alun eller kombinasjon, derav til leire-oppslemmingen for å senke pH til under 4,0 og hydrosulfitt inn-føres deretter til den erholdte blanding. I henhold'til foreliggende fremgangsmåte er det foretrukket å innføre natrium borhydridet etter at natriumhydrosulfitt er innført for å minimalisere spaltings tap av natriumborhydrid som følge av hydrolyse på bekostning av omdannelse av hydrosulfitt-biprodukter til svovel-forbindelser som fremmer leire blekingen. Natriumborhydridet kan således innføres sammen med hydrosul-fittet eller etter tilsetting av dette. En konvensjonell fremgangsmåte for innføring av natriumborhydridet i oppslemningen er å ta ut en sidestrøm av oppslemningen fra hoved strømmen før tilsetning av syre. Borhydridet innføres i denne side strøm og den erholdte blanding gjeninnføres i hovedstrømmen ved en nedstrøm for tilsetning av syre og hydrosulfitt til hovedstrømmen. Denne side-strøm kan passende innføres i hoved-strømmen ved sugesiden på en pumpe eller oppstrøms for en blan-der slik at natriumborhydridet øyeblikkelig blandes homogent med hovedstrømmen. Leiren og det vandige medium separeres eks-empelvis ved filtrering. Generelt behandles filtratet for en etterfølgende kasting i steden for å bli resirkulert da det vanligvis inneholder uønskede jern (II) ioner som ikke bør reinnføres i leiren. Ved denne arbeidsmåte kan mengden av hydrosulfitt som er nødvendig for et gitt bleke-nivå senkes betydelig.
Konsentrasjonen av tilsatt hydrosulfitt til leire oppslemmingen er avhengig av leirens initiale lyshet og den endelige farge som er ønsket for denne. Generelt for å forbedre dispersjonen av natriumborhydrid i oppslemningen er det foretrukket å fortynne I natriumborhydrid i vann med opptil 100 vekt-deler vann pr vekt-| del borhydrid, fortrinnsvis ca. 10 vekt-deler vann pr vekt-del natriumborhydrid. Fortynningen kan også oppnås ved å blande en sidestrøm av oppslemningen med natriumborhydrid og reinnføre
side-strømmen i oppslemningens hovedstrøm. Generelt er det ønskelig å bleke leiren til et nivå på 85 - 90 %, målt som G.E.-lyshets indeks og den relative konsentrasjon av natriumborhydrid til hydrosulfitt er i området 0,5 - 50 vekt-%, mens
den anvendte relative konsentrasjon av natriumhydrosulfitt til leire ligger i området 0,05 - 0,75 vekt-%, fortrinnsvis i området 0,2 - 0,4 vekt-%.' Konsentrasjonen av natriumborhydrid vil være avhengig av den initsialebg ønskede sluttfarge av leiren og på den initialt anvendte hydrosulfitt mengde, samt mengden av hydrosulfitt biprodukter som er til leire i leire oppslemmingen. Generelt anvendes en konsentrasjon av natriumborhydrid i leiren som behandles i området 0,00025 - 0,075 vekt-% regnet på vekten av tilstedeværende leire i oppslemmingen. Selvom høyere konsentrasjoner av hydrosulfitt og/eller natriumborhydrid kan anvendes så oppnås det lite med hensyn til den oppnådde bleke-effekt og de forøkede material-omkostninger rettferdiggjør ikke dette under de foreliggende betingelser.
Temperatur og pH betingelser som anvendes ved foreliggende fremgangsmåte er de som vanligvis anvendes ved konvensjonsell leire-bleking. Temperaturen under leire blekingen holdes således ved 25 - 80°C og pH-justeringen utføres ved tilsetning av mineral-syrer, såsom svovelsyre og/eller alun til oppslemmingen. Generelt innholder den vandige oppslemmingen 5 - 75 vekt-% leire vanligvis 15 - 35 vekt-% leire. Leire oppslemmingen kan også inneholde de vanlige tilsetnings midler som anvendes ved slik behandling, så som fosfater,natriumkarbonat og andre disperger-ings midler. Det må forstås at foreliggende fremgangsmåte kan anvendes på en hvilken som helst leire som konvensjonelt under-går reduktiv bleking med hydrosulfitt, innbefattende kaolin, bentonitter, montmorillonitter og lignende.
Den foretrukne fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen for bleking av celluloseholdige masser avviker noe fra fremgangsmåten som anvendes ved bleking av leire og denne forskjell skyldes det faktum at ved bleking av cellulose holdige masser er uønskede metallioner såsom jern (III) ioner generelt ikke til sted i mere enn spormengder. Denne forskjell muliggjør en forbedret anledning til resirkulering av de separerte, forbrukte vandige blandinger fra denne blekte cellulose holdige masse for en etter-følgende reinnføring - av den vandige blanding i prosessen for oppslemning av den cellulose holdige masse. Hydrosulfitt innføres i cellulose.massen etter at massens pH er justert til 4,5-7. Natriumborhydridet kan også innføres sammen med hydrosulfitten eller etter denne passende ved å innføre en sidestrøm inn i hovedstrømmen for cellulose massen. Den erholdte blanding blir deretter blandet under betingelser som gir den ønskede bleking. Den blekede cellulose holdige masse fjernes ved filtrering
eller sikting og den separerte vandige blanding eller "bakvann" resirkuleres for blanding med cellulose holdige masse til å
gi en masse suspensjon som deretter blekes.
Det resirkulerte bakvann inneholder svovelinneholdende ioner, spaltnings produkter fra hydrosulfitt ioner, såsom bisulfitt ioner, som deretter omdannes til hydrosulfitt ved omsetning med natriumborhydrid. Tilsetning av natriumborhydrid nedsetter mengden av hydrosulfitt som det er nødvendig å tilsette i bleke-trinnet. Bakkvannet som skilles fra den blekede cellulose holdige masse kan resirkuleres kontinuerlig og det vil oppnås en balanse hvor hydrosulfitt og natriumborhydrid tilsetningen kan tilføres med relativt konstant tilførsels hastigheter, i dem tilsettes en mengde natriumhydrosulfitt for å balansere tapene i bisulfitt.'
Konsentrasjonen av tilsatt hydrosulfitt til den vandige cellulose holdige masse er avhengig av den initsiale farge av massen og den éndelige ønskede sluttfarge for denne. Ved behandling av cellulose holdige masse kan konsentrasjonen som er nødvendig for å oppnå et gitt bleke nivå senkes ved anvendelse av foreliggende fremgangsmåte da volumet av den resirkulerte strøm forøkes, men tilnærmer seg et relativt konstant konsentrasjons-behov fordi resirkulerte bakvann fjernes fra prosessen og fordi svovelholdige ioner (spaltnings produkter av hydrosulfitt-ionene) ellers vil utarmes i prosessen. Initialt anvendes hydrosulfitt i en konsentrasjon i området 0,2 - 1,5 vekt-%, I regnet på vekten av tørrtenkt cellulose holdig masse og til-^j nærmer seg en nedre nødvendig konsentrasjon, under prosessens
fremskritt, i området 0,1 - 0,75 vekt-%, regnet på tørrtenkt av den cellulose holdige masse. På tilsvarende måte for å gi et ønsket bleke nivå er natriumbohydrid konsentrasjonen initielt lavere og forøkes med økende ione-konsentrasjon av de svovelholdige ioner som er spaltnings produkter av hydrosulfitt-ionene og mens behovet for hydrosulfitt avtar. Natriumborhydrid konsentrasjonen økes til en relativ konsentrasjon på ca. 0,06 vekt-deler natriumbohydrid, pr. vekt-del natriumhydrosulfitt. Også "i dette tilfelle vil en forøkning av konsentrasjonene av hydrosulfitt og/ eller natriumbohydrid føre til en liten eller ingen forbedret bleking av den cellulose holdige masse og kjemikali-enes løsninger rettferdiggjør ingen enklere forøkning beting-elsene for temperatur,pH,konsistens, og blekettid anvendt ved bleking av celluloseholdig masse er de som anvendes ved konvensjonell bleking av slik masse. Temperaturen holdes således generelt i området 38 - 85°C og pH holdes generelt i området
Ved kype-fargning tilsettes hydrosulfitt og natriumhydroksyd til fargebadet for å holde fargen i en redusert tilstand.
Da spaltnings^produktene av hydrosulfitt er sure må et over-skudd av natriumhydroksyd anvendes i farge badet. Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen tilsettes natriumborhydrid til-kype-fargebadet og pH justeres til 6,0 - 7,0 ved hjelp av syre (fortrinnsvis svovelsyre), for derved å øke den reduserende aktivitet av det opprinnelige tilsatte hydrosulfitt og for å tilveiebringe forbedret kontroll med de sure spaltnings produkter av reduksjons produktene fra hydrosulfitten. Foreliggende fremgangsmåte utføres under temperatur, pH, etc. betingelser som normalt anvendes ved kype-farge reduserings prosesser.
De følgende eksempler illustrerer oppfinnelsen.
I Eksempel 1.
Dette -eksempel viser at fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen er nyttig ved at den,reulterer i en vesentlig senking av mengden av hydrosulfitt som er nødvendig for å oppnå en lyshet i et leirprodukt som er tilsvarende lysheten som oppnås ved en fremgangsmåte hvor hydrosulfitt anvendes alene.
Dé data som er angitt i den etterfølgende tabell I ble oppnådd på følgende måte: Det ble fremstilt en vandig leire—oppslemming inneholdende 25 vekt-% leire og som hadde en pH på 3,0 og oppslemmingen ble holdt ved 32°C. Suspensjonen ble moderat omrørt for at denne skulle holde seg relativt homogen under tilsetning av natrium, hydrosulfitt og natriumborhydrid. Den reduktive blekning ble utført i ca. 30 min under omrøring. Leiren ble separert fra oppslemmingen ble filtrering og tørket ved ca. 105°C i en ovn. Hver leire ble deretter underkjølt med hensyn til %-re-fleksjon på G.E. lyshets skalaen. Natriumborhydrid ble tilsatt som "boritt" (Ventron Corporation), som består av 12 vekt-% natriumborhydrid,.40 % natriumhydroksyd og ca 4 8 % vann.
Som det fremgår av tabell 1 'så er leirproduktene erholdt ved foreliggende fremgangsmåte i det vesentlige minst like lyse som leire erholdt ved hydrosulfitt-bleking. Imidlertid ved
foreliggende fremgangsmåte tillates en anvendelse av betydelig nedsatte mengder av hydrosulfitt for oppnåelse av7en tilsvarende lyshet. Som det også fremgår av tabell 1 oppnås en ! forbedret leire lyshet når natriumborhydrid tilsettes etter
forbedret leire lyshet når natriumborhydrid tilsettes etter tilsetning av natrium hydrosulf itt.
Eksempel 2
Dette eksempel viser at den samme eller bedre leire-lyshet kan oppnås ved foreliggende fremgangsmåte sammenlignet med lysheten av leiren som erholdes ved å utnytte natriumhydrosulfitt alene. Dette eksempel viser også at fremgangsmåten tillater anvendelse av betydelig mindre mengde hydrosulfitt for å oppnå en forbedret leire-lyshet og lysheten varierer med pH..
. Resultatene vist i tabell 2 ble oppnådd med kaolin-leire i form av en vandig suspensjon inneholdende 25 vekt-% leire. Leiren ble behandlet på samme måte som beskrevet i eksempel 1, bortsett fra at pH for de forskjellige oppslemninger ble variert ved tilsetning av svovelsyre, slik som vist i tabell 11.
Eksempel 3
Dette eksempel viser at med fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen kan anvendes natriumhydrosulfitt eller sinkhydrosulfitt for.å bleke leire.
De dataer vist i tabell III ble erholdt på følgende måte: en
I vandig oppsleming inneholdende 20 vekt-% kaolin ble fremstilt med en pH i området 6,0 -7,0 hvilken oppløsningen ble holdt vedj. ca. 25°C. Som natriumhydofsulfitt ble anvendt "K-Brite" (Vir- 1 ginia Chemical Corporation) og som natriumborhydrid ble anvendt "boritt". I de etterfølgende data ble 0,45 kg "K-Brite" opp-
løst i 3,79 1 vann til å gi 0,300 kg triterbart hydrosulfitt og 0,082 kg natriumbisulfitt. Sinkhydrosulfitt ble fremstilt fra svoveldioksyd og sinkpulver. Dette gav oppløst i vann titrer-bart hydrosulfitt og sinkbisulfitt. Oppslemningen ble omrørt til å gi en homogen blanding og hydrosulfitt ble tilsatt oppslemningen etterfulgt av "Boritt" tilsetning i mengden vist i tabell III. Det ble utført forsøk med de følgende kombinsasjoner: Sinkhydrosulfitt - "Boritt", natriumhydrosulfitt-"boritt", natrium-bisulf itt-"boritt" , sinkhydrosulfitt alene eller natriumhydrosulfitt alene. Forsøkene ble utført med ca. 50 % og 66 % erstatning av sinkhydrosulfitt på- en ekvivalent bleke (enhets) erstatnings-basis og ikke på vekterstatnings basis.
Blekingen ble utført i ca. 12 min under strømnings betingelser
i en plastrørledning. Leiren ble deretter separert ved filtrering og tørket ved ca. 100°C i en ovn. Hver leire ble under-
søkt med hensyn til %-refleksjonen på en G.E. lyshets skala.
I Som det fremgår av tabell III så gir foreliggende fremgangsmåte forbedret lyshet i praktisk talt alle tilfeller i forhold til anvendelse av natriumhydrosulfitt alene eller sinkhydrosulfitt alene. Ved foreliggende fremgangsmåte vill det for et gitt lyshets nivå i alle tilfeller være nødvendig med tilsetning av mindre hydrosulfitt.
Eksempel IV
Dette eksempel illustrerer foreliggende fremgangsmåte anvendt ved bleking av en cellulose holdig masse.
En masse ble fremstilt fra 3 vekt-% slipmasse i vann. Massens pH ble justert til ca 4 med svovelsyre. Blekingen ble utført i 1,0 h ved 60°C med bleke-blandingen angitt i det etterfølgende. Blekebehandlingen ble utført med natriumhydrosulfitt alene, med. en blanding av natriumhydrosulfitt og natriumborhydrid i form av "borol" (Ventron Corporation) består av 12,0 vekt-% natriumborhydrid, ca 40 vekt-% natriumhydroksyd og ca 48,0 vekt-% vann, eller ved tilsetning i rekkefølge av' natriumhydrosulfitt etterfulgt av tilsetning av "borol". Bleke-behandlings nivåer med natriumhydorsulfitt og "borol" blé utført ved 50 : 50bg 75 : 25 ekvivalenter (1 g natriumhydrosulfitt er ekvivalent med 0,0639 g natriumborhydrid (0,53 g borol)). Bleke-effekten av massen, enten bleke-blandingen ble tilsatt i form av en blanding eller i rekkefølge var i de fleste tilfelle signifi-kant bedre enn det som ble oppnådd fra den samme mengde av 100 % natriumhydrosulfitt alene.. Resultatene vist i tabell IV .
Eksempel V
Dette eksempel viser at fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen
kan anvendes for å redusere kype-farger.
Forskjellige mengder og konsentrasjoner av natriumborhydrid ;ble tilsatt tilsatt til et fargebad og mengden av dannet hydrosulfitt i dette ble bestemt. Da natriumborhydrid ble tilsatt blandet med natriumhydroksyd ble forskjellige mengder svovelsyrer tilsatt for å gi oppløsningen en pH på 11,3. Hvert forsøk er vist i tabell V, kype-fargen ble redusert bestemt ved visuel observasjon.
Kypefarge-badet som ble behandlet bestod av 14,0 g/l indigo farge, 1,49 g/l natriumhydrosulfitt, 38,09 g/l natriumsulfitt og 40,89 g natriumhydroksyd (100 %). I hvert tilfelle ble en 100 ml prøve av fargebad-blandingen .overført til et 250 ml<1>s beger og plasert på en magnetisk omrører. pH-elektroder ble nedsenket i blandingen slik at p.H kan bli nedsenket i blandingen slik at pH kunne bestemmes. Natriumhydroksyd natriumborhydrid ble tilsatt fargebad-blandingen under omrøring. 1,3 ml prøve av fargebadet ble analysert med hensyn til gjenværende natriumhydrosulfitt. Deretter ble den nødvendige svovelsyre for å nøytralisere natriumhydroksydet tilsatt mens natriumborhydridet ble tilsatt fargebadet. 1,3 ml prøve av den erholdte fargebad-blanding ble tatt ut 30 s etter tilsetning av svovel-; syre og ble analysert med hensyn til totalt natriumhydrosulfitt. Forskjellen mellom natriumhydrosulfitt konsentrasjonen bestemt før og etter svovelsyre tilsetningen utgjør dannet natrium-hydrosulf itt.
Claims (5)
1. Fremgangsmåte ved redusering av et materiale såsom en vandig oppslemning av en cellulose holdig masse med en pH i området 4,5-7 eller en vandig leire oppsleming med en-pH- i området 2,8 - 4,5 under anvendelse av sinkhydrosulfitt, natriumhydrosulfitt eller blandinger derav, hvor hydrosulfitt ioner omdannes til biprodukter omfattende svovelholdige ioner og hvor tremassen eller leiren deretter skilles fra det svovelholdige ione-biprodukt, karakterisert ved åt natriumborhydrid tilsettes materiale for å omdanne bi-produktene til svovelione-typer som yttligere.fremmer reduksjon av materiale.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at natriumborhydridet tilsettes materialet i form av en stabilisert vandig oppløsning.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at natriumborhydridet til
settes til materialet etter at dette er tilsatt hydrosulfitt-
4. Fremgangsmåte ifølge kravene 1 - 3 , karakterisert ved at natriumborhydrid tilsettes i en mengde på 0,5 - 50 vekt-%, regnet på den mengde hydrosulfitt som er tilsatt materiale.
5. Fremgangsmåte ifølge kravene 1 - 4, karakterisert ved at den cellulose holdige masse skilles fra vannet inneholdende svovelholdige ione-bi produkter etter reaksjonen med natriumborhydrid og at fra-skilt vann resirkuleres for oppsleming av den cellulose holdige masse som skal reduseres.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US80746377A | 1977-06-17 | 1977-06-17 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO782114L true NO782114L (no) | 1978-12-19 |
Family
ID=25196428
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO782114A NO782114L (no) | 1977-06-17 | 1978-06-16 | Fremgangsmaate ved kjemisk reduksjon |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS546901A (no) |
BE (1) | BE868255A (no) |
DE (1) | DE2826821A1 (no) |
FI (1) | FI781941A (no) |
FR (1) | FR2394639A1 (no) |
IT (1) | IT1105547B (no) |
NO (1) | NO782114L (no) |
SE (1) | SE7806928L (no) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB9212926D0 (en) * | 1992-06-18 | 1992-07-29 | Morton Int Inc | Method of bleaching paper pulp |
EP1146089A1 (en) * | 2000-04-10 | 2001-10-17 | Rohm And Haas Company | Methods for bleaching kaolin clay and other minerals and bleached products obtained by the method |
US20100224333A1 (en) | 2009-03-09 | 2010-09-09 | Prasad Duggirala | Method and chemical composition to improve efficiency of mechanical pulp |
US9932709B2 (en) | 2013-03-15 | 2018-04-03 | Ecolab Usa Inc. | Processes and compositions for brightness improvement in paper production |
-
1978
- 1978-06-15 SE SE7806928A patent/SE7806928L/xx unknown
- 1978-06-16 NO NO782114A patent/NO782114L/no unknown
- 1978-06-16 FR FR7818154A patent/FR2394639A1/fr not_active Withdrawn
- 1978-06-16 JP JP7310978A patent/JPS546901A/ja active Pending
- 1978-06-16 FI FI781941A patent/FI781941A/fi not_active Application Discontinuation
- 1978-06-19 BE BE188682A patent/BE868255A/xx unknown
- 1978-06-19 IT IT49932/78A patent/IT1105547B/it active
- 1978-06-19 DE DE19782826821 patent/DE2826821A1/de not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2826821A1 (de) | 1979-01-18 |
SE7806928L (sv) | 1978-12-18 |
FR2394639A1 (fr) | 1979-01-12 |
IT7849932A0 (it) | 1978-06-19 |
BE868255A (fr) | 1978-10-16 |
IT1105547B (it) | 1985-11-04 |
JPS546901A (en) | 1979-01-19 |
FI781941A (fi) | 1978-12-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1235257B (en) | Method at bleaching ligno-cellulose containing material | |
US4661205A (en) | Method of bleaching lignocellulosic material with peroxide catalyzed with a salt of a metal | |
US2481408A (en) | Regeneration of caustic soda-sodium sulfide cooking liquor | |
US4919755A (en) | Process for bleaching | |
US4192708A (en) | Method for controlling the addition of active chemical for delignifying and/or bleaching cellulose pulp suspended in a liquor containing chemicals reactive with the delignifying and/or bleaching chemical | |
NO138817B (no) | Lysfoelsomt reproduksjonsmateriale. | |
RU2067637C1 (ru) | Способ приготовления варочного раствора для сульфатного способа варки целлюлозы | |
NO782114L (no) | Fremgangsmaate ved kjemisk reduksjon | |
CA1084657A (en) | Stabilized solutions of sodium dithionite | |
EP0296198B1 (en) | Method for washing of alcaline pulp | |
US3384534A (en) | Bleaching of wood pulps with thiourea dioxide | |
US3960649A (en) | Wood pulp bleaching composition containing sodium hydrosulfite and hexamethylenetetramine | |
FI73020C (fi) | Foerfarande foer delignifiering/blekning av cellulosamassa. | |
SU850019A3 (ru) | Способ отбеливани целлюлозы | |
US4357256A (en) | Sodium hydrosulfite composition | |
US3937632A (en) | Method for brightening and whitening clays utilizing sodium borohydride | |
US2947657A (en) | Extraction of cellulose from vegetable matter | |
NO143752B (no) | Fremgangsmaate til blekning og fjerning av lignin fra tremasse | |
GB468306A (en) | Improvements in or relating to the refining of wood pulp | |
EP0091457B1 (en) | A method of polysulphide treatment in alkaline pulping of lignocellulose material | |
FI72155B (fi) | Foerfarande foer kausticering av groenlut i en alkalisk massakokningsprocess | |
US5030324A (en) | Sequential bleaching procedure using chlorine and chlorine dioxide in a first chlorination stage of a multistage bleaching process | |
CN111039884A (zh) | 一种品质稳定的造纸用液体荧光增白剂的制备方法 | |
US3962030A (en) | Bleaching wood pulp with sodium hydrosulfite in the presence of hexamethylenetetramine | |
CA1068054A (en) | Method for controlling the addition of active chemical for delignifying and/or bleaching cellulose pulp suspended in a liquor containing chemicals reactive with the delignifying and/or bleaching chemical |