BE890168R - Procede de fabrication a partir de materiaux cellulosiques compressibles, de pate a papier destinee a la fabrication de papier, carton ou autres produits cellulosiques similaires - Google Patents

Procede de fabrication a partir de materiaux cellulosiques compressibles, de pate a papier destinee a la fabrication de papier, carton ou autres produits cellulosiques similaires

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BE890168R
BE890168R BE0/205832A BE205832A BE890168R BE 890168 R BE890168 R BE 890168R BE 0/205832 A BE0/205832 A BE 0/205832A BE 205832 A BE205832 A BE 205832A BE 890168 R BE890168 R BE 890168R
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impregnation
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compressible
liquor
cellulosic
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Vercruysse Edgar L M
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    • 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
    • D21C1/00—Pretreatment of the finely-divided materials before digesting

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  • Paper (AREA)

Description


   <EMI ID=1.1> 

CELLULOSIQUES COMPRESSIBLES, DE PATE A PAPIERDESTINEE A LA FABRICATION DE PAPIER, CARTONOU AUTRES PRODUITS CELLULOSIQUES SIMILAIRES " 

  
La présente invention est relative a un procédé de fabrication de pâte &#65533; papier produite 5 partir de bagasse, paille et autres matériaux cellulosiques similaires compressibles.

  
Le procédé de l'invention est applicable dans tous les cas où est recherchée l'imprégnation uniforme du matériau compressible et/ou l'amélioration des conditions opératoi-

  
 <EMI ID=2.1> 

  
matériau compressible imprégné dans un lessiveur opérant

  
 <EMI ID=3.1> 

  
que c'est le cas pour la fabrication de pâtes chimicomécanique, semi-chimique et chimique.

  
Il est connu axe l'uniformité de l'imprégnation est améliorée par l'étuvage à la vapeur d'eau du matériau compressible préalablement à son immersion dans un bain de  liqueur d'imprégnation. Lors de l'étuvage, l'air inclus dans le matériau est remplacé en tout ou en partie par de la vapeur d' eau. Lors de l'immersion dans un bain de liqueur du matériau ainsi étuvé, la vapeur se condensera, créant ainsi un vide aspirant la liqueur dans les zones préalablement occupées par la vapeur. La mise sous vide totale ou partielle du matériau avant son immersion dans

  
 <EMI ID=4.1> 

  
clus constitue un autre moyen pour améliorer l'uniformité de l'imprégnation.

  
Jusqu'à présent l'immersion du matériau compressible dans le bain de liqueur est effectuée dans un réservoir dans lequel la pression atmosphérique est maintenue au-dessus du niveau de la liqueur. 

  
Le matériau imprègne est introduit par après dans une

  
 <EMI ID=5.1> 

  
de liqueur du matériau et de l'introduire dans un lessiveur sous pression.

  
A la sortie de la presse à vis un bouchon de matière empêche l'introduction de vapeur sous pression dans la presse à vis et dans le bain de liqueur en amont.

  
En opérant de la sorte, le temps de séjour du matériau

  
l'imprégnation, c'est-à-dire d'égaliser la concentration

  
en liqueur à l'intérieur du matériau compressible à celle

  
 <EMI ID=6.1> 

  
les réactifs chimiques et les substances du matériau qui

  
y sont sensibles aura d'autant plus progressé que le

  
temps de séjour dans ce bain se sera prolongé au détriment

  
de la fonction même du bain de ligueur d'imprégnation cherchant d'y limiter la réaction tant que l'uniformité de l'imprégnation n'a pas été atteinte et ceci en vue d'augmenter le rendement de cuisson.

  
Comme l'élimination de toute réaction dans le bain d'imprégnation est impossible, l'opération qui y a lieu doit être considérée comme le premier stade d'un système de cuisson

  
à deux stades, le deuxième stade s'opérant dans le lessiveur lui-même. Une cuisson partielle dans l'imprégnateur ou bain d'imprégnation c'est-à-dire une réaction partielle de la liqueur d'imprégnation ..avec le matériau cellulosique peut,

  
par ailleur, avoir l'avantage de permettre de séparer  le sable lié au matériau cellulosique et de le récolter 

  
dans le fond de l'imprégnateur ou dans un séparateur séparé 

  
en aval de celui-ci. 

  
par la réduction du coefficient de friction du matériau imprègne due à la réaction de la liqueur avec Le matériau. Par ailleurs, dans ce dernier cas, l'augmentation de la pression dans le bain de liqueur favorisera la pénétration de la liqueur dans le matériau au bénéfice du rendement de réaction qui aura lieu dans le bain de li-

  
 <EMI ID=7.1> 

  
- Il permet d'améliorer le rendement pâte/matériau dans le <EMI ID=8.1> 

  
on se rapproche de la situation idéale où en tout point du matériau compressible la quantité minimale et suffisante de réactifs est présente pour obtenir le degré

  
 <EMI ID=9.1> 

  
cette situation, l'écart de la concentration en réactifs chimiques entre différents points situés à l'intérieur du matériau compressible augmentera. Dans ce cas, mêmesi le matériau compressible pris dans son ensemble a reçu une quantité de réactifs chimiques suffisante, pour l'obtention du degré de séparation de fibres recherché, cette quantité ne sera plus minimale.

  
Ainsi l'absorption excessive de réactifs chimiques par le matériau aura comme conséquence une consommation excessive de réactifs chimiques par ce matériau dans le lessiveur au détriment du rendement pâte/matériau.

  
- Il améliore les qualités de la pâte produite dans le lessiveur. Ces qualités sont dues principalements à la présence des hémicelluloses qui n'ont pas été détruites parce que seulement une quantité minimale de réactifs chimiques a été employée.

  
On utilise de préférence, suivant l'invention, comme solution d'imprégnation du matériau, des solutions aqueuses alcalines, et de préférence des solutions aqueuses d'hydroxyde de sodium. 

  
Le temps de séjour utilisé pour l'imprégnation du matériau dans le bain de liqueur d'imprégnation est compris entre 2 et 45 minutes et de préférence entre 5 et 35 minutes.

  
Les températures et les pressions utilisées lors de l'impré-

  
 <EMI ID=10.1> 

  
tion et lors de la séparation de celles-ci de la quantité excédentaire de liqueur d'imprégnation sont respectivement de l'ordre de 20[deg.] à 1200 C, et de préférence de l'ordre de

  
 <EMI ID=11.1> 

  
 <EMI ID=12.1> 

  
Comme on pourra le constater, la pression à l'entrée de la presse à vis ou du séparateur de la liqueur excédentaire

  
 <EMI ID=13.1> 

  
prégnation du matériau compressible.

  
La température de cuisson en phase vapeur qui est destinée à séparer partiellement ou totalement les fibres cellulosiques des particules de bois après l'imprégnation, est com-

  
 <EMI ID=14.1> 

  
C, cette cuisson en phase vapeur se faisant de préférence sous pression, par exemple à une pression de l'ordre de

  
1,1 à 12, 8 kg/cm2 une pression de l'ordre de 2 à 9,5 kg/cm2 s'avérant particulièrement appropriée.

  
La pression dans le bain d'imprégnation sera de préférence

  
 <EMI ID=15.1> 

  
le fonctionnement de la presse à vis ou du séparateur de liqueur excédentaire. Une pression supérieure à celle du les-  siveur peut toutefois y être requise si la pénétration du matériau compressible s'y avère difficile et dans la mesure où la pression dans le lessiveur se réduit, c'est-à-dire se rapproche de la pression atmosphérique. La pression dans le bain d'imprégnation se situera ainsi entre 1,5 et 20 kg/cm2 et de préférence entre 2 et 9,5 kg/cm2.

  
L'exemple concret donné ci-après permet d'illustrer davantage le procédé suivant l'invention. 

EXEMPLE

  
 <EMI ID=16.1> 

  
 <EMI ID=17.1> 

  
Le papier journal est actuellement fabriqué par cuisson en phase vapeur de la bagasse préalablement imprégnée d'une solution aqueuse d'hydroxyde de soudium.

  
 <EMI ID=18.1> 

  
 <EMI ID=19.1> 

  
 <EMI ID=20.1> 

  
Le temps de séjour de la bagasse dans le bain d'imprégna-

  
 <EMI ID=21.1> 

  
d'imprégnation est de 70[deg.]C. L&#65533; concentration de la bagasse dans le bain d'imprégnation, est de 4 % pour permettre son pompage ultérieur. La solution de bagasse est, âpres son séjour dans le bain d'imprégnation, libérée de la liqueur d'imprégnation excédentaire au moyen d'une presse à vis, elle-même éventuellement précédée d'un dispositif d'égouttage non forcé de la liqueur excédentaire absorbée par la bagasse.

  
Le rapport liqueur-bois à la sortie de la presse à vis

  
est de 2 , soit 2 litres de liqueur par kilogramme de bagasse sèche.

  
La presse à vis permet en sus de vaincre la différence de pression entre le bain d'imprégnation et le lessiveur.

  
La pression dans ce dernier est 7,7 kg/cm2 et sa température

  
 <EMI ID=22.1> 

  
veur est de 30 minutes. 

  
 <EMI ID=23.1> 

  
coupant la vapeur en cas de soufflage accidentel de

  
 <EMI ID=24.1> 

  
sitif s'opposant à la rotation du matériau compressible

  
 <EMI ID=25.1> 

  
Le procédé selon l'invention permet par sa conception d'obtenir une imprégnation tout aussi uniforme en augmentant la pression dans le bain de liqueur d'imprégnation et en réduisant la température et/ou le temps de séjour

  
 <EMI ID=26.1> 

  
L'augmentation de la pression dans le bain d'imprégnation élimine le danger de soufflage de la vapeur au travers

  
 <EMI ID=27.1> 

  
de la presse à vis et rend la présence du dispositif de sécurité superflu.

  
L'augmentation de la pression dans le bain d'imprégnation permet de réduire la compacité du bouchon à former par- le matériau à la sortie de la presse à vis et élimine le

  
danger de la rotation du matériau à l'intérieur de la vis. Le dispositif s'opposant à cette rotation devient ainsi superflu.

  
La réduction du temps d' imprégnation et de la température du bain de ligueur permet de réduire le progrès ce la réaction entre

  
les réactifs chimiques et le Matériau compressible pendant le temps de séjour dans le bain d'imprégnation.

  
Le rendement de cuisson total est. ainsi amélioré.

  
Dans le tableau 1 ci-après, on donne les données de base pour le procédé de traitement de l'invention et pour le procédé classique ainsi que les conditions opératoires et

  
 <EMI ID=28.1> 

  
 <EMI ID=29.1>  

  
 <EMI ID=30.1> 

  

 <EMI ID=31.1> 


  
 <EMI ID=32.1> 

  
 <EMI ID=33.1>  Les conditions optimales sont, par ailleurs, dépendantes du rendement désiré, des caractéristiques mécaniques de la pâte désirée, de l'énergie de raffinage tolérée , du degré de blancheur et de '

  
 <EMI ID=34.1> 

  

 <EMI ID=35.1> 


  
 <EMI ID=36.1>   <EMI ID=37.1> 

  

 <EMI ID=38.1> 


  
 <EMI ID=39.1> 

  

 <EMI ID=40.1> 
 

  

 <EMI ID=41.1> 


  
 <EMI ID=42.1> 

  
 <EMI ID=43.1>  

  
C'est ainsi que l'on pourrait envisager d'utiliser à la place

  
 <EMI ID=44.1> 

  
des solutions aqueuses acides telles que des solutions aqueuses de bisulfite, d'acide sulfurique, d'acide nitrique, etc,

  
ou bien des solutions neutres telles que des solutions de

  
sulfite.

REVENDICATIONS.

  
 <EMI ID=45.1> 

  
chimique ou chimique destinée à la fabrication de papier,

  
carton ou autres produits cellulosiques similaires à par-

  
 <EMI ID=46.1> 

  
compressibles similaires, ce procédé étant caractérisé en

  
ce qu'il consiste à immerger le matériau compressible dans

  
une liqueur d'imprégnation présente dans un réservoir dans

  
lequel une pression supérieure à la pression atmosphérique

  
est maintenue au-dessus du niveau de la liqueur d'imprégnation pendant une période de temps suffisante pour que le

  
matériau s'imprègne de la liqueur susdite de manière va améliorer l'uniformité de l'imprégnation et les conditions opératoires de la presse à vis ou de tout autre séparateur de

  
la liqueur excédentaire, et les conditions opératoires du

  
lessiveur dans lequel le matériau compressible imprégné de

  
liqueur est introduit après son passage dans la presse à

  
vis ou dans tout autre séparateur de la liqueur excédentaire

  
en vue de séparer dans le lessiveur au moins en partie les

  
fibres cellulosiques du matériau imprégné par une cuisson

  
en phase vapeur de celui-ci.

Claims (1)

  1. 2) Procédé suivant la revendication 1 caractérisé en ce que
    les pressions dans le bain d'imprégnation au-dessus du niveau de la liqueur d'imprégnation et à l'entrée et à la
    sortie de la presse à vis sont entre 1,5 et 20 kg/cm2.
    3) Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que
    les pressions utilisées sont de l'ordre de 2 à 9,5 kg/cm2.
    4) Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que les températures utilisées lors de l'imprégnation du matériau compressible dans la liqueur d'imprégnation et lors de la séparation de celui-ci de la
    quantité excédentaire de la liqueur d'imprégnation sont comprises entre 20 et 1200 C. 5) Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que
    les températures utilisées sont de l'ordre de 30 à 95[deg.]C.
    6) Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5,
    caractérisé en ce que le temps de séjour du matériau compressible dans le bain d'imprégnation est de 2 à
    45 minutes.
    7) Procédé suivant la revendication 6, caractérisé en ce que
    le temps de séjour du matériau compressible dans le bain d'imprégnation est de 5 à 35 minutes.
    8) Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7,
    caractérisé en ce que la pression à l'entrée de la presse à vis est proche de la pression utilisée pour l'imprégnation du matériau compressible.
    9) Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8,
    caractérisé en ce que l'on soumet le matériau cellulosique compressible à un étuvage à la vapeur d'eau avant de l'immerger dans la liqueur d'imprégnation.
    10) Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8
    caracrérisé en ce que l'on soumet le matériau cellulosique compressible à une mise sous vide partielle ou totale avant de l'immerger dans la liqueur d'imprégnation.
    11) Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10
    caractérisé en ce qu'une cuisson partielle du matériau compressible est effectué dans le bain de liqueur d'imprégnation en vue de séparer le sable du matériau compressible avant l'introduction de ce dernier dans la presse à vis ou dans tout autre séparateur de liqueur excédentaire.
    12) Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 11
    caractérisé en ce que l'on sépare totalement les fibres cellulosiques du matériau après son imprégnation. <EMI ID=47.1>
    caractérisé en ce que l'on utilise comme liqueur d'imprégnation, une solution aqueuse alcaline.
    <EMI ID=48.1>
    la solution alcaline est une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium.
    15) Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 14,
    <EMI ID=49.1>
    du lessiveur est compris entre 1,4 et 2,5.
    <EMI ID=50.1>
    caractérisé en ce que la longueur des brins du matériau cellulosique compressible est inférieur à 10 cm.
    <EMI ID=51.1>
    caractérisé en ce que la température de cuisson en phase
    <EMI ID=52.1>
    <EMI ID=53.1>
    la température de cuisson est comprise entre 120[deg.]C et 175[deg.]C.
    19) Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 18,
    caractérisé en ce que la cuisson en phase vapeur se fait
    à une pression de l'ordre de 1,1 à 12,8 kg/cm2.
    20) Procédé suivant la revendication 19, caractérisé en ce que
    la pression est de l'ordre de 2 à 9,6 kg/cm2.
    21) Procédé de fabrication d'une pâte chimico-mécanique, semichimique ou chimique destinée à la fabrication de papier, carton ou autres produits cellulosiques similaires, à partir d'un matériau cellulosique compressible tel que bagasse, paille et autres matériaux similaires, tel que décrit cidessus, notamment dans l'exemple donné. <EMI ID=54.1>
    quelcor.que des revendications 1 à 21, caractérisée en ce qu'elle comprend un imprégnate&#65533;r pour l'imprégnation du matériau cellulosique compressible, une presse à vis pour la séparation de la quantité de liqueur excédentaire du matériau compressible et un lessiveur pour la cuisson en phase vapeur du matériau compressible.
    23) Installation telle que décrite ci-dessus..
    24) Pâte chimico-mécanique, semi-chimique ou chimique telle
    <EMI ID=55.1>
    tion susdite.
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