NO821525L - Fremgangsmaate ved kjemisk fremstilling av cellulose. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte ved bleking av kjemisk fremstilt cellulose.

Med kjemisk fremstilt cellulose menes en cellulose som er fremstilt ut fra oppfliset trevirke gjennom koking med alkali eller syre, som regel i NaOH, Na2S og Na2C03 på den ene side eller kalsium- eller magnesium eller natrium- eller ammonium-bisulfitløsning på den annen side. Herunder opp-løses trevirkets ligniner og karbohydrater hvilke skilles fra cellulosen ved vasking. Avlutene oppkonsentreres til 50 til 60 % faststoffinnhold og brennes. Gjennom forbren-ningen kan en.del av prosessen energibehov dekkes.

Lignininnholdet til cellulosen som i koking- i stor grad blir befridd for lignin må likevel for fremstilling av høyverdig, trefritt papir senkes ytterligere. Dette skjer gjennom bleking hvorunder resten av ligninet overføres i vann- og/ eller alkaliløslige forbindelser og stoffet får en lysere farge.

Hittil var det vanlig å behandle cellulosen i et første bleketrinn med en konsistens på ca. 3 % med en vandig klor-løsning. Kloreringen utføres i en reaktor hvori suspensjonen forblir ca. 30 til 60 minutter. Derved reagerer kloret med resten av ligninet, som derpå ekstraheres med en NaOH. Den nesten ligninfri relativt mørke fibermassen blekes med hypo-klorit, klordioksyd eller peroksyd ved ca. 10 % stoffden-sitet, høyere temperaturer og oppholdstider på flere timer pr. bleketrinn og delvis mellomkoblet alkali-ekstraksjoner til et salgbart halvfabrikata. En ulempe ved denne kjente fremgangsmåte er at man får klorholdig avløpsvann som er belastet med organiske substanser med høyt BSB (biologisk oksygenbehov) samt meget tungt biologisk nedbrytbare stoffer så som klorerte fenoler. På grunn av den høye korrosjons-evnen kan slike avluter ikke inndampes under økonomisk for-svarlige betingelser og forbrennes.

Det er også mulig å anvende peroksyd eller oksygen i stedet for klor. Anvendelsen må imidlertid finne sted i nærvær av alkali, hvor igjennom det i de følgende bleketrinn eller ved kjemikalie-gjenvinningen oppstår vanskeligheter dersom det dreier seg om sulfitcellulose som ble fremstilt med kalsium eller magnesium som base. Dessuten kan restdelignifiser-ingen av teknologiske grunner ikke gjennomføres så langt det ville være ønskelig. Det er allerede overveiet å anvende ozon som blekemiddel fordi man kunne vente en reduksjon av miljøbelastningen gjennom avvannet. Ozonblekingen kunne imidlertid ikke slå igjennom fordi det spesielt ved sulfatcellulose.r ikke lyktes å senke ozonforbruket til en økonomisk forsvarlig målestokk og fordi det videre ikke lyktes å bleke de to. vanlige arter av kjemisk fremstilt cellulose, nemlig sulfit- og sulfatcellulose med like godt resultat.

Oppgaven for foreliggende oppfinnelse var nå å tilveiebringe en fremgangsmåte av den innledningsvis nevnte art slik at en. forbedring av blekeprosessen oppnås med hensyn til miljø-belastningen. Derunder har det vist seg at i tillegg til det tilstrebede, resultat reduseres også arbeidet varighet og det operative oppbud ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen betydelig.

Den nevnte oppgave løser fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen på overraskende enkel og økonomisk måte ved at cellulosen mens den underkastes en defibreringsoperasjon eller deretter behandles med nitrogenoksyder eller også saltpetersyre og ozon. På denne måte er det mulig å delignifisere begge typer av celluloser - sulfit- og sulfatcellulose. Anvendelsen av middelet nitrogenoksyd eller saltpetersyre og ozon lar seg tilpasse de foreliggende omstendigheter. Således kan f.eks. sulfatcellulosen behandles i et første trinn med nitrogenoksyd eller saltpetersyre og i et andre trinn med ozon, hvorunder man ved optimal dosering av middelet og hensikts-messig tilførsel kan arbeide meget økonomisk. Det er også mulig å utføre en alkali-ekstraksjon av cellulosen mellom de to behandlingstrinn, slik at ozonet bare må bleke lignin-rester som blir tilbake etter dette. Ligninet som er an-grepet i ozonbehandlingstrinnet er vannløslig.

Dersom foreliggende cellulose er. egnet for dette kan be-handlingen foretas med nitrogenoksyd og ozon samtidig.

Også andre varianter av fremgangsmåteutførelsen er tenkelige, f.eks. på den måte at det etter en første nitrogenoksyd-eller saltpetersyrebehandling følger en andre kombinert nitrogenoksyd-ozonbehandling og - eventuelt etter en alkali-ekstraksjon - behandler man videre med ozon.

Anvendelsen av nitrogenoksydet som for eksempel reduseres meget ved sulfitcelluloser eller helt unngås, belaster ikke økonomien ved fremgangsmåten i nevneverdig grad fordi nitrogenoksyder kan kjøpes eller fremstilles billig.

Mens det dannede avløpsvann hittil ved den konvensjonelle bleking tilføres forstrømmen uten klaring, kunne ved an-vendelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen avlutene tilføres i det generelle avlut-kretsløp og til slutt forbrennes.

Innretningene som anvendes for utførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er enkle. For blanding av nitrogenoksyd og ozon med cellulose under samtidig defibrering kan det anvendes en egnet rafinør som er utstyrt med tilførsels-anordninger for den aktuelle gass eller gassblanding. Når flere tilblandinger er nødvendige eller tilrådelige, kan en vifte anvendes som blandingsaggregat så snart fibrene er tilstrekkelig oppsluttet, hvilken sørger for videre trans-port av stoffet idet gasstilførselen skjer i vifteløpsområdet.

Fremgangsmåten anskueliggjøres gjennom det følgende eksempel: I et første trinn bringes 2 % nitrogenoksyd ved romtemperatur eller også ved høyere temperatur til å innvirke på en grantre-cellulose med kappatall på ca. 30, mens dette, går gjennom

en rafinør. Cellulosens konsistens kan i dette behandl.ings-trinn ligge mellom 10 og 50 %, fortrinnsvis ved 35 %. Herigjennom nedbrytes det restlignin som fortsatt er til stede etter kokingen så langt at det ved senere vask delvis

med vann, men helst med en vandig alkaliløsning kan fjernes.Cellulosens kåppatall reduseres derved med ca. 15 enheter. På den etterfølgende behandling av den meget konsentrerte cellulose med ozon reagerer det fortsatt tilstedeværende restlignin i likhet med sulfitligninet slik at hvithets-graden til cellulosen bare øker med 20-25 hvithetsgrad-punkter ved tilførsel av bare 1 % ozon ved romtemperatur. Etter en vask av cellulosen uten ytterligere kjemikalier ligger cellulosens kåppatall under 5. Sluttblekingen til høyeste hvithetsgrad kan om nødvendig utføres med små mengder konvensjonelle blekemidler.

Claims (4)

1. Fremgangsmåte ved bleking av kjemisk fremstilt cellulose, karakterisert ved at cellulosen mens den gjennomgår en defibreringsoperasjon eller deretter behandles med nitrogenoksyd eller saltpetersyre på den ene side og ozon på den annen side.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1 karakter i*-sert ved at cellulosen i et første trinn behandles med nitrogenoksyd eller saltpetersyre og i et andre trinn med ozon.

3. Fremgangsmåte ifølge kravene 1 og 2, karakterisert ved at cellulosen mellom de to behandlingstrinn underkastes en alkaliekstraksjon. .

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at cellulosen samtidig behandles med nitrogenoksyd og ozon.