BRPI0708794B1 - processo para deslignificação de uma polpa lignocelulósica em uma suspensão aquosa - Google Patents
processo para deslignificação de uma polpa lignocelulósica em uma suspensão aquosa Download PDFInfo
- Publication number
- BRPI0708794B1 BRPI0708794B1 BRPI0708794A BRPI0708794A BRPI0708794B1 BR PI0708794 B1 BRPI0708794 B1 BR PI0708794B1 BR PI0708794 A BRPI0708794 A BR PI0708794A BR PI0708794 A BRPI0708794 A BR PI0708794A BR PI0708794 B1 BRPI0708794 B1 BR PI0708794B1
- Authority
- BR
- Brazil
- Prior art keywords
- pulp
- bleaching
- process according
- chlorine dioxide
- stage
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 42
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 title claims abstract description 7
- OSVXSBDYLRYLIG-UHFFFAOYSA-N dioxidochlorine(.) Chemical compound O=Cl=O OSVXSBDYLRYLIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 98
- 239000004155 Chlorine dioxide Substances 0.000 claims abstract description 49
- 235000019398 chlorine dioxide Nutrition 0.000 claims abstract description 49
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 claims abstract description 38
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 26
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims abstract description 23
- 238000005282 brightening Methods 0.000 claims abstract description 20
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical compound OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 11
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 44
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 22
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 15
- 239000006081 fluorescent whitening agent Substances 0.000 claims description 13
- 239000007844 bleaching agent Substances 0.000 claims description 7
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 6
- 229910000272 alkali metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910001860 alkaline earth metal hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000001340 alkali metals Chemical group 0.000 claims 2
- 239000012978 lignocellulosic material Substances 0.000 abstract description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract 1
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 15
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 9
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 8
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 7
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 4
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M Lithium hydroxide Chemical compound [Li+].[OH-] WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- -1 alkaline earth metal bicarbonates Chemical class 0.000 description 3
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 3
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 3
- KFSLWBXXFJQRDL-UHFFFAOYSA-N Peracetic acid Chemical compound CC(=O)OO KFSLWBXXFJQRDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 2
- 235000010290 biphenyl Nutrition 0.000 description 2
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N diphenyl Chemical group C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000011121 hardwood Substances 0.000 description 2
- 238000010952 in-situ formation Methods 0.000 description 2
- 239000002655 kraft paper Substances 0.000 description 2
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 2
- 229910000402 monopotassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019796 monopotassium phosphate Nutrition 0.000 description 2
- PJNZPQUBCPKICU-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid;potassium Chemical compound [K].OP(O)(O)=O PJNZPQUBCPKICU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004076 pulp bleaching Methods 0.000 description 2
- 239000013055 pulp slurry Substances 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 2
- NGQSLSMAEVWNPU-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(2-phenylethenyl)benzene Chemical class C=1C=CC=CC=1C=CC1=CC=CC=C1C=CC1=CC=CC=C1 NGQSLSMAEVWNPU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CASHWAGXBJSQDV-UHFFFAOYSA-N 2-(1,3,5-triazin-2-yl)-1,3,5-triazine Chemical group C1=NC=NC(C=2N=CN=CN=2)=N1 CASHWAGXBJSQDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BBBQWRHMACVVMG-UHFFFAOYSA-N 2-(1-benzofuran-2-yl)-1h-benzimidazole Chemical class C1=CC=C2NC(C3=CC4=CC=CC=C4O3)=NC2=C1 BBBQWRHMACVVMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JAONWSWNLZLNFS-UHFFFAOYSA-N 2-[4-(2-phenylethenyl)phenyl]benzo[e]benzotriazole Chemical class C=1C=C(N2N=C3C4=CC=CC=C4C=CC3=N2)C=CC=1C=CC1=CC=CC=C1 JAONWSWNLZLNFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004174 2-benzimidazolyl group Chemical group [H]N1C(*)=NC2=C([H])C([H])=C([H])C([H])=C12 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- SIKJAQJRHWYJAI-UHFFFAOYSA-N Indole Chemical class C1=CC=C2NC=CC2=C1 SIKJAQJRHWYJAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 description 1
- 238000005903 acid hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000287 alkaline earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- RQPZNWPYLFFXCP-UHFFFAOYSA-L barium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ba+2] RQPZNWPYLFFXCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001863 barium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- ZYGHJZDHTFUPRJ-UHFFFAOYSA-N benzo-alpha-pyrone Natural products C1=CC=C2OC(=O)C=CC2=C1 ZYGHJZDHTFUPRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004305 biphenyl Chemical group 0.000 description 1
- 150000004074 biphenyls Chemical class 0.000 description 1
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000009920 chelation Effects 0.000 description 1
- 235000001671 coumarin Nutrition 0.000 description 1
- 150000004775 coumarins Chemical class 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- KBVBZJLGCBJUSU-UHFFFAOYSA-N stilbene;triazine Chemical group C1=CN=NN=C1.C=1C=CC=CC=1C=CC1=CC=CC=C1 KBVBZJLGCBJUSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001629 stilbenes Chemical class 0.000 description 1
- 235000021286 stilbenes Nutrition 0.000 description 1
- 125000005504 styryl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- D21C9/12—Bleaching ; Apparatus therefor with halogens or halogen-containing compounds
- D21C9/14—Bleaching ; Apparatus therefor with halogens or halogen-containing compounds with ClO2 or chlorites
- D21C9/144—Bleaching ; Apparatus therefor with halogens or halogen-containing compounds with ClO2 or chlorites with ClO2/Cl2 and other bleaching agents in a multistage process
-
- 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
- D21C9/1015—Bleaching ; Apparatus therefor with use of means other than pressure, temperature
-
- 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
- D21C9/1026—Other features in bleaching processes
- D21C9/1036—Use of compounds accelerating or improving the efficiency of the processes
-
- 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
- D21C9/1063—Bleaching ; Apparatus therefor with compounds not otherwise provided for, e.g. activated gases
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Paper (AREA)
Abstract
processo para deslignificação de uma polpa lignocelulósica em uma suspensão aquosa. o alvejamento final de materiais lignocelulósicos com dióxido de cloro é mais efetivo em um ph quase neutro, mas a prática industrial presente tipicamente alveja um ph final entre 3,5 e 4,0 em decorréncia da dificuldade do alcançar e manter o ph quase neutro a baixo custo. a formação de bicarbonato in situ antes da adição de dióxido de cloro fornece uma maneira de manter o ph quase neutro requerido. o alvejamento final com dióxido de cloro quase neutro também produz uma polpa branqueada que está em um estado que responde mais efetivamente aos agentes de branqueamento fluorescente ou de abrilhantamento óptico.
Description
“PROCESSO PARA DESLIGNMCAÇÃO DE UMA POLPA LIGNOCELULÓSICA EM UMA SUSPENSÃO AQUOSA” CAMPO TÉCNICO
Esta invenção diz respeito a um método para branquear um material lignocelulósico e, mais particularmente, a um método para melhorar o desempenho do dióxido de cloro no processo de alvejamento de polpa lignocelulósica.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO A remoção da lignina em materiais lignocelulósicos, tal como polpa química, é obtida por uma aplicação de múltiplos estágios de produtos químicos de alvejamento. Dióxido de cloro é o produto químico de escolha em virtude de reagir pronta e seletivamente com lignina e não reagir até certo ponto com carboidrato. Uma seqüência de alvejamento típica usa um estágio de deslignificação de dióxido de cloro (notado como Do), um estágio de extração alcalina no qual gás oxigênio e peróxido são comumente adicionados (notados como Eop), e o procedimento de abrilhantamento final que pode compreender um estágio de dióxido de cloro (notado como D) ou dois estágios de dióxido de cloro (notados como Di e D2, respectivamente) com ou sem um estágio de extração intermediário.
Um estágio de alvejamento final com dióxido de cloro, tal como D ou D2, é tipicamente corrido a uma temperatura entre 55 a 85 °C com um tempo de retenção entre 2 a 4 horas e uma consistência entre 8 a 15 %. O pH é ajustado tipicamente com hidróxido de sódio ou ácido sulfurico antes do dióxido de cloro para fornecer um pH final entre 3,5 e 4,0. A tecnologia anterior mostra que o máximo desenvolvimento da brilho é alcançado pela manutenção do pH durante o estágio de alvejamento final muito próximo do neutro (5,0 a 7,0). Foi demonstrado em laboratório que, usando tampões solúveis, tal como diidrogeno fosfato de potássio, a brilho máxima é alcançada a um pH entre 5,0 e 6,5 [1]. Patente canadense 756.967 revela um processo para alvejamento com dióxido de cloro neutro em que condições neutras são mantidas pela adição de carbonatos, óxidos de materiais alcalinos terrosos ou bicarbonatos de metais alcalinos ou alcalinos terrosos que têm solubilidade suficientemente limitada [2]. Nenhum desses processos é praticado comercialmente. Os tampões solúveis, tal como diidrogeno fosfato de potássio, são muito caros para aplicação industrial, embora o manuseio de tampões ffacamente solúveis, tal como bicarbonato de sódio, seja difícil. Por estas razões, a prática industrial presente é de ajustar o pH no início do estágio tanto com um álcali quanto ácido solúvel para fornecer um pH final entre 3,5 e 4,0, que foi relatado como o pH final ideal sob condições não tamponadas [3,4]. REVELAÇÃO DA INVENÇÃO: É um objetivo desta invenção fornecer um processo melhorado para deslignificação de uma polpa lignocelulósica. r E um objetivo adicional desta invenção fornecer um processo para deslignificação de uma polpa lignocelulósica. r E um objetivo específico da presente invenção fornecer uma melhoria para o estágio de alvejamento final por dióxido de cloro, tal como D ou D2, na deslignificação de uma polpa lignocelulósica, aumentando a brilho antes e/ou depois da aplicação de agente de branqueamento fluorescente (FWA) ou agente de abrilhantamento óptico (OPA) com a mesma carga de dióxido de cloro e FWA ou OPA. r E um outro objetivo específico desta invenção fornecer uma melhoria para um estágio de alvejamento final por dióxido de cloro, tal como D ou D2, na deslignificação de uma polpa lignocelulósica, mantendo a brilho antes e/ou depois da aplicação de agente de branqueamento fluorescente (FWA) ou agente de abrilhantamento óptico (OPA) com uma carga de dióxido de cloro menor no estágio final ou em estágios anteriores e/ou uma carga menor de FWA ou OPA.
Em um aspecto da invenção, é fornecido um processo para deslignificação de uma polpa lignocelulósica em uma suspensão aquosa, em que a deslignificação é realizada com dióxido de cloro pelo menos em um estágio de alvejamento final, a melhoria sendo em que o dito estágio de alvejamento final é realizado a um pH tamponado em uma região neutra, o pH tamponado sendo estabelecido por geração de bicarbonato in situ na dita suspensão da polpa a partir de um agente alcalino e dióxido de carbono na suspensão.
Em um outro aspecto da invenção, é fornecido um processo para deslignificação de uma polpa lignocelulósica em uma suspensão aquosa compreendendo as etapas de: a) alvejamento da polpa na dita suspensão, na qual um alvejamento final é realizado com dióxido de cloro em um pH tamponado em uma região neutra, em que o pH tamponado é estabelecido pela geração de bicarbonato in situ na dita suspensão da polpa, a partir de um agente alcalino e dióxido de carbono na suspensão, e b) abrilhantamento da polpa branqueada da etapa a) com um agente de branqueamento fluorescente ou agente de abrilhantamento óptico. DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO: O processo da invenção melhora a efetividade do alvejamento por dióxido de cloro de material lignocelulósico e é um processo em que o estágio de alvejamento final por dióxido de cloro é mantido em um pH quase neutro pela formação in situ de um tampão fracamente solúvel pela aplicação de um agente alcalino e dióxido de carbono. A invenção diz respeito à formação in situ de um tampão fracamente solúvel e ao ajuste do pH para quase neutro. O tampão pode ser formado pela aplicação de uma solução alcalina seguida pela aplicação de dióxido de carbono que, em contato com a solução alcalina, forma um tampão bicarbonato e leva o pH para quase neutro; ou a aplicação, a uma polpa já alcalina, de dióxido de carbono que, em contato com a polpa alcalina, forma um tampão bicarbonato e leva o pH para quase neutro.
Na presente invenção, a condição de pH quase neutro é mantida pela adição de dióxido de carbono a uma lama alcalina da polpa para ser branqueada em um estágio de dióxido de cloro final. Em algumas condições operacionais industriais, a lama da polpa pode já estar em uma forma alcalina, por exemplo, após um estágio de extração alcalina. Em outras condições, a polpa pode precisar primeiro ser ajustada a um pH alcalino. A quantidade de alcalinidade presente na polpa deve ser adequada para produzir bicarbonato suficiente quando o dióxido de carbono é adicionado, para manter o pH quase neutro durante a adição de dióxido de cloro ácido e o estágio de alvejamento que gera ácido. Pontos de adição de álcali podem ser as duchas de lavagem, o repolpador de lavagem, o misturador de vapor e o misturador de produto químico. Pontos de adição de dióxido de carbono podem ser os misturadores de vapor e de produto químico. O método preferido da adição é injeção de gás dióxido de carbono na lama da polpa. O dióxido de carbono pode, entretanto, ser também adicionado na forma líquida ou sólida. O pH inicial, após adição de dióxido de carbono e antes da adição de dióxido de cloro, é em geral na faixa de 7 e 10 e o pH final é adequadamente 4,5 a 7 e preferivelmente na faixa entre 5 e 6.
Os materiais lignocelulósicos usados no método da presente invenção podem ser um material lignocelulósico derivado de madeira e/ou não madeira e podem ser introduzidos como cavacos, maravalhas, lascas ou polpas que são tratados com outros agentes de alvejamento conhecidos antes de ser submetidos ao alvejamento por dióxido de cloro final. Por exemplo, estágios de alvejamento típicos aplicados em uma polpa antes do estágio de alvejamento por dióxido de cloro podem ser um outro estágio de dióxido de cloro, uma extração, deslignificação de oxigênio, tratamento por ozônio, peróxido, ácido peracético, quelação, hidrólise ácida ou enzima, aplicados como um estágio único ou múltiplos estágios, com ou sem lavagem entre os estágios.
Tipicamente o processo de deslignificação é um alvejamento em múltiplos estágios, e o dióxido de carbono é adicionado na suspensão da polpa imediatamente antes do estágio de alvejamento final por dióxido de cloro.
Tipicamente o alvejamento em múltiplos estágios tem a seqüência selecionada de: D0EXD, D0ExDiD2, D0ExDinD2 e D0EXD]ED2, em que Ex é E, E0, Ep ou Eop, onde n indica adição de álcali no final do estágio Dx. O agente alcalino que reage com dióxido de carbono para gerar bicarbonato in situ na suspensão da polpa é adequadamente um hidróxido de um metal alcalino ou um metal alcalino terroso. Hidróxidos adequados incluem hidróxido de lítio, hidróxido de sódio, hidróxido de potássio, hidróxido de bário, hidróxido de cálcio e hidróxido de magnésio. O agente de branqueamento fluorescente ou o agente de abrilhantamento óptico adicionados na polpa recuperada de processos da invenção pode ser adicionado diretamente à polpa ou a um papel formado a partir da polpa. Uma descrição completa destes tipos de agentes é dada na referência 5, os preceitos dos quais estão aqui incorporados pela referência, mas tipicamente os agentes usados nas aplicações de polpa e papel são baseados nas estruturas estilbeno triazina ou bifenila. Agentes adequados são derivados de bistriazinila de ácido 4,4’-dianiinoestilbeno-2,2’-dissulfônico; 2-(estilbeno-4-il)naftotriazóis; 2-(4-fenilestilbeno-4-il) benzoazóis; bis(azol-2-il)estilbenos; bis(estiril)benzenos, bis(estiril) bifenilas); bis(benzimidazol-2-il)s; 2-(benzofuran-2-il)benzimidazóis; cumarinas, carboestirilas; e alcóxi-naftalimidas. O processo da invenção melhora a brilho da polpa e também fornece uma melhoria na resposta da polpa branqueada ao agente de branqueamento fluorescente ou agente de abrilhantamento óptico subseqüentemente aplicados.
Assim, em uma modalidade vantajosa, o alvejamento na etapa a) é realizado com uma carga reduzida de dióxido de cloro, atingindo ainda assim um abrilhantamento na polpa recuperada da etapa b) comparável àquela quando a deslignificação é realizada com uma carga completa de dióxido de cloro, na ausência de geração de bicarbonato in situ.
Em uma outra modalidade vantajosa, o abrilhantamento na etapa b) é realizado com uma carga reduzida de agente de branqueamento ou agente de abrilhantamento, atingindo ainda assim um brilho na polpa recuperada da etapa b) comparável àquela quando a deslignificação é realizada com uma carga completa do agente de branqueamento ou agente de abrilhantamento.
Ainda em uma outra modalidade vantajosa, o processo da invenção inclui uma etapa de recuperar uma polpa da etapa b) com um brilho maior que aquela para um processo comparável na ausência de geração de bicarbonato in situ. A solução de dióxido de cloro usada no método da presente invenção pode ser gerada usando processos conhecidos e pode ou não conter cloro ou outras espécies de cloro. O material lignocelulósico é colocado em um vaso ou recipiente, ao qual é adicionada uma solução contendo dióxido de cloro. A reação de alvejamento é conduzida a uma temperatura na faixa de cerca de 40 °C a cerca de 95 °C, a uma consistência de 2 a 20 %. A quantidade de dióxido de cloro adicionado ao estágio, baseado no material lignocelulósico seco em forno, pode variar de 0,5 a 20 kg/ton.
Em uma modalidade preferida da invenção, as condições no estágio de dióxido de cloro final são uma temperatura de 70 °C, uma consistência de 10 % e uma carga de dióxido de cloro entre 1 e 2 kg/ton baseada no material lignocelulósico seco em forno.
Nesta especificação, um pH em uma região neutra significa um pH neutro ou quase neutro, mais especificamente 4,5 a 7 e preferivelmente 5 a 6.
EXEMPLOS
De maneira a revelar mais claramente a natureza da presente invenção, os exemplos seguintes ilustram a invenção. EXEMPLO 1 Uma polpa kraft de madeira dura deslignificada com oxigênio e parcialmente branqueada em uma fábrica com uma seqüência D0Eop foi lavada completamente no laboratório e branqueada com um estágio de dióxido de cloro final. D0 representa um estágio de deslignificação de dióxido de cloro, enquanto Eop representa um estágio de extração alcalina fortificado com oxigênio ou peróxido. O número kapa da polpa DoEop foi 2.0. O estágio de alvejamento final com dióxido de cloro (D) foi realizado colocando a polpa em um vaso e misturando água apropriadamente aquecida na polpa e ajustando o pH para um valor predeterminado usando hidróxido de sódio (NaOH) ou dióxido de carbono, se necessário, seguido imediatamente por uma adição rápida de solução de dióxido de cloro. A carga de dióxido de cloro adicionado a lama da polpa foi ajustada a 1,70 kg por tonelada da polpa seca em forno. A consistência da polpa foi 12,0 %, a temperatura de reação foi 70°C e o tempo de reação foi 97 minutos. Após a reação, a polpa foi lavada completamente.
Tabela I r E prontamente evidente a partir dos resultados na tabela I que existe uma vantagem de brilho sobre operação convencional (experimento 1) que é obtido usando a aplicação de um álcali e um dióxido de carbono (experimentos 3 e 4) para tamponar o estágio de abrilhantamento final. É também evidente a partir da tabela I, que a obtenção de um pH final na faixa visada sem tamponamento (experimento 2) não dá o aumento na brilho que é possível a partir do processo descrito nesta pedido de patente. A efetividade melhorada de alvejamento com dióxido de cloro através da obtenção e manutenção de um pH quase neutro é mostrada por um brilho ISO obtida (91,9 %, experimento números 3 e 4) maior que a obtida no experimento controle (91,4 %, experimento número 1). EXEMPLO 2 Uma polpa kraft de madeira dura deslignificada com oxigênio com um número kapa 7,6 foi branqueada usando uma seqüência D0EopD.
Os estágios D0 e D usaram os procedimentos empregados no exemplo 1, mas as cargas de dióxido de cloro no estágio D0 foram substancialmente diminuídas quando condições quase neutras foram usadas. As cargas de dióxido de cloro na seqüência D0EopD foram como a seguir: 0,62 % ou 0,85 % no estágio D0 para alvejamento quase neutro ou convencional respectivamente, e 0,17 % no estágio D. Outras condições de reação para o estágio D0 foram: 10 % em consistência, tempo de reação de 54 minutos, temperatura de reação de 60 °C. Outras condições de reação para o estágio D foram: 12 % em consistência, tempo de reação de 97 minutos, temperatura de reação de 70 °C. O estágio D foi realizado com e sem adição usando dióxido de carbono. O estágio de extração (Eop) foi realizado a 10 % em consistência em um misturador de pino pressurizado em laboratório mantido a 0,14 MPa de pressão de oxigênio pelos primeiros 10 minutos da reação, e a pressão atmosférica por 50 minutos. A temperatura de reação foi mantida a 75 °Cea carga de NaOH e peróxido foi 0,64 % e 0,33 % baseada no peso da polpa seca em forno, respectivamente. A polpa foi lavada completamente após cada estágio de alvejamento.
Amostras de folha de papel de polpas branqueadas de D0EopD são preparadas também para avaliar suas respostas para os agentes de branqueamento fluorescentes (FWA) ou agentes de abrilhantamento óptico (OPA). Um volume de solução de Tinopah HW (0,5 % de água deionizada) foi aplicado na amostra de folha de papel com uma seringa e a amostra foi então seca e medida pela brilho. É prontamente evidente a partir de uma análise dos resultados na tabela II que, comparado com o estágio D convencional (experimento 6), a presente invenção de manter um pH quase neutro no estágio D usando dióxido de carbono e uma base (experimento 5) ainda dá um brilho final maior (91,7 em função de 91,4) mesmo quando a quantidade de dióxido de r cloro usado no estágio D0 diminuiu em 27 %. E também prontamente evidente a partir dos dados nas 2 últimas linhas da tabela II que também é fornecida uma melhoria para a resposta das polpas branqueadas finais para a aplicação de um agente de branqueamento fluorescente.
TABELA II
REFERÊNCIAS 1) Rapson, W.H., Tappi J., 39(5): 284, 1956. 2) Sepall, O., Canadian Patent No. 756.967, 1967. 3) Rapson, W.H. and Anderson, C.B., CPPA Trans. Tech Sect, 3(2): TR52, 1977. 4) Reeve, D.W., in Pulp Bleaching - Principie and Practice, (C.W. Dence and D.W. Reeve, Eds), TAPPI Press, Atlanta, 1996, porcento em peso 379-394. 5) Kirk-Othmer 4* Edition, “Fluorescent Whitening Agents” Vol. 11, p. 227.
REIVINDICAÇÕES
Claims (15)
1. Processo para deslignificação de uma polpa lignocelulósica em uma suspensão aquosa em que a deslignificação é realizada com dióxido de cloro pelo menos em um estágio de alvejamento final, caracterizado pelo fato de que dito estágio de alvejamento final é realizada em um pH tamponado em uma região neutra, o pH tamponado sendo estabelecido pela geração de bicarbonato in situ na dita suspensão da polpa a partir de um agente alcalino e dióxido de carbono na suspensão.
2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita deslignificação é realizada com um alvejamento de múltiplos estágios, e o dióxido de carbono é adicionado na suspensão da polpa imediatamente antes do estágio de alvejamento final com dióxido de cloro.
3. Processo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o alvejamento de múltiplos estágios tem uma seqüência selecionada de: D0EXD, D0ExDiD2, D0ExDinD2 e D0EXD1ED2, em que Ex é E, E0, Ep ou Eop e n é a adição de álcali no final do estágio Di.
4. Processo, de acordo com as reivindicações 1, 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que o agente alcalino e dióxido de carbono são adicionados na suspensão da polpa imediatamente antes do estágio de alvejamento final com dióxido de cloro.
5. Processo, de acordo com as reivindicações 1, 2, 3 ou 4, caracterizado pelo fato de que o dito agente alcalino é selecionado de hidróxidos de metais alcalinos e metais alcalinos terrosos.
6. Processo para deslignificação de uma polpa lignocelulósica em uma suspensão aquosa, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: a) alvejamento da polpa na dita suspensão, em que o alvejamento final é realizado com dióxido de cloro a um pH tamponado em uma região neutra, em que o pH tamponado é estabelecido pela geração de bicarbonato in situ na dita suspensão da polpa, a partir de um agente alcalino e dióxido de carbono na suspensão, e b) abrilhantamento da polpa branqueada da etapa a) com um agente de branqueamento fluorescente ou um agente de abrilhantamento.
7. Processo, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o dito abrilhantamento na etapa b) é com um agente de branqueamento fluorescente.
8. Processo, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o dito abrilhantamento na etapa b) é com um agente de abrilhantamento óptico.
9. Processo, de acordo com as reivindicações 6, 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que o dito alvejamento na etapa a) é realizado com uma carga reduzida de dióxido de cloro obtendo ao mesmo tempo um brilho na polpa recuperada da etapa b) equiparada àquela que se obtém quando a deslignificação é realizada com uma carga completa de dióxido de cloro, na ausência de geração de bicarbonato in situ.
10. Processo, de acordo com as reivindicações 6, 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que o dito abrilhantamento na etapa b) é realizado com uma carga reduzida de agente de branqueamento ou agente de abrilhantamento, obtendo ao mesmo tempo um brilho na polpa recuperada da etapa b) equiparada àquela que se obtém quando a deslignificação é realizada com uma carga completa de agente de branqueamento ou agente de abrilhantamento.
11. Processo, de acordo com as reivindicações 6, 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que inclui uma etapa de recuperar uma polpa da etapa b) com um brilho maior que aquela para um processo comparável na ausência de geração de bicarbonato in situ.
12. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 11, caracterizado pelo fato de que a etapa a) compreende um múltiplo estágio.
13. Processo, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o alvejamento de múltiplos estágios tem uma seqüência selecionada de: D0EXD, D0ExDiD2, D0ExD1nD2 e D0ExDiED2, em que Ex é E, E0, Ep ou Eop e n é a adição de álcali no final do estágio Di.
14. Processo, de acordo com as reivindicações 11, 12 ou 13, caracterizado pelo fato de que o agente alcalino e o dióxido de carbono são adicionados na suspensão da polpa imediatamente antes do estágio de alvejamento final com dióxido de cloro.
15. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 11, 12, 13 ou 14, caracterizado pelo fato de que o dito agente alcalino é selecionado de hidróxidos de metais alcalinos e metais alcalinos terrosos.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US78138506P | 2006-03-13 | 2006-03-13 | |
| US60/781385 | 2006-03-13 | ||
| PCT/CA2007/000198 WO2007104128A1 (en) | 2006-03-13 | 2007-02-12 | Near-neutral chlorine dioxide bleaching of pulp |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BRPI0708794A2 BRPI0708794A2 (pt) | 2011-06-14 |
| BRPI0708794B1 true BRPI0708794B1 (pt) | 2016-10-11 |
Family
ID=38508987
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BRPI0708794A BRPI0708794B1 (pt) | 2006-03-13 | 2007-02-12 | processo para deslignificação de uma polpa lignocelulósica em uma suspensão aquosa |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8470132B2 (pt) |
| EP (1) | EP1996762B8 (pt) |
| BR (1) | BRPI0708794B1 (pt) |
| CA (1) | CA2643093C (pt) |
| ES (1) | ES2614635T3 (pt) |
| PT (1) | PT1996762T (pt) |
| WO (1) | WO2007104128A1 (pt) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101171386B (zh) * | 2005-05-04 | 2011-11-16 | 诺维信北美公司 | 二氧化氯处理组合物和方法 |
| EP2270281A1 (en) * | 2009-06-25 | 2011-01-05 | Kemira Germany GmbH | Process for dyeing pulp |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA756967A (en) * | 1967-04-18 | Anglo Paper Products | Neutral chlorine dioxide pulp bleaching process | |
| GB815247A (en) * | 1955-07-19 | 1959-06-24 | Columbia Cellulose Company Ltd | Bleaching woob pulps |
| SE373395B (sv) * | 1972-12-19 | 1975-02-03 | Mo Och Domsjoe Ab | Forfarande for framstellning av cellulosamassa med hog ljushet genom uppslutning av ved med syrgas under tryck i nervaro av en kokvetska forsatt med basiska neutralisationsmedel |
| SE393138B (sv) * | 1974-03-14 | 1977-05-02 | Mo Och Domsjoe Ab | Forfarande for blekning av cellulosa med en syre innehallande gas i nervaro av natriumbikarbonat |
| US4087318A (en) * | 1974-03-14 | 1978-05-02 | Mo Och Domsjo Aktiebolag | Oxygen-alkali delignification of lignocellulosic material in the presence of a manganese compound |
| GB1505169A (en) * | 1974-11-02 | 1978-03-30 | Fuji Kasui Eng Co Ltd | Process for removing nitrogen oxides from waste gas |
| CA2069713C (en) * | 1992-05-27 | 2003-05-13 | Derek Hornsey | Carbon dioxide in neutral and alkaline sizing processes |
| US5759349A (en) * | 1995-12-14 | 1998-06-02 | Westvaco Corporation | Lumen loading of hygienic end use paper fibers |
| FI102911B1 (fi) * | 1997-06-13 | 1999-03-15 | Aga Ab | Menetelmä massasuspension pH:n stabiloimiseksi ja paperin tuottamiseksi stabiloidusta massasta |
| EP0899373A1 (en) | 1997-08-28 | 1999-03-03 | Ciba SC Holding AG | Method of whitening lignin-containing pulp during manufacture |
| NZ331438A (en) * | 1997-09-16 | 2000-01-28 | Ciba Sc Holding Ag | A method of increasing the whiteness of paper by using a formulation containing a swellale layered silicate and an optical brightener 4,4-bis-(triazinylamino)-stilbene-2,2-disulphonic acid |
| EP0905317B1 (en) * | 1997-09-16 | 2009-12-23 | Basf Se | A method for optically brightening paper |
| FI991241A7 (fi) * | 1999-06-01 | 2000-12-02 | Aga Ab | Ligniinin valkaisu ja menetelmä paperin valmistamiseksi |
| FI20000806A7 (fi) * | 2000-04-05 | 2001-10-06 | Aga Ab | Menetelmä lignoselluloosamassan valkaisemiseksi |
| FI109209B (fi) * | 2000-04-05 | 2002-06-14 | Stora Enso Oyj | Menetelmä paperimassalietteen ligniininpoiston ja valkaisun hallintaan |
| FI111177B (fi) * | 2001-12-12 | 2003-06-13 | Linde Ag | Laite ja menetelmä teollisuusprosessin alkaliteetin ja pH-arvon ohjaamiseksi |
| GB2391011A (en) * | 2002-07-19 | 2004-01-28 | Crosmill Ltd | Bleaching cellulose suspensions |
| CA2601926C (en) * | 2005-02-19 | 2011-07-19 | International Paper Company | Pulp and paper having increased brightness |
-
2007
- 2007-02-12 BR BRPI0708794A patent/BRPI0708794B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2007-02-12 ES ES07710613.6T patent/ES2614635T3/es active Active
- 2007-02-12 EP EP07710613.6A patent/EP1996762B8/en not_active Not-in-force
- 2007-02-12 PT PT77106136T patent/PT1996762T/pt unknown
- 2007-02-12 US US12/224,794 patent/US8470132B2/en active Active
- 2007-02-12 WO PCT/CA2007/000198 patent/WO2007104128A1/en not_active Ceased
- 2007-02-12 CA CA2643093A patent/CA2643093C/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1996762B1 (en) | 2016-11-09 |
| EP1996762B8 (en) | 2016-12-21 |
| WO2007104128A1 (en) | 2007-09-20 |
| BRPI0708794A2 (pt) | 2011-06-14 |
| PT1996762T (pt) | 2017-01-31 |
| US20090101296A1 (en) | 2009-04-23 |
| EP1996762A4 (en) | 2011-08-17 |
| CA2643093C (en) | 2010-11-30 |
| ES2614635T3 (es) | 2017-06-01 |
| US8470132B2 (en) | 2013-06-25 |
| EP1996762A1 (en) | 2008-12-03 |
| CA2643093A1 (en) | 2007-09-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI112958B (fi) | Menetelmä kemiallisen massan valkaisemiseksi sekä valkaisuliuoksen käyttö | |
| CA2654187C (en) | Improved process for manufacturing pulp, paper and paperboard products | |
| AU2003216028B2 (en) | Process for bleaching lignocellulose-containing non-wood pulp | |
| Zhao et al. | A clean high-concentration chlorine dioxide bleaching process at room temperature facilitating the rapid degradation of lignin and its kinetic | |
| ES2392063T3 (es) | Método de blanqueamiento de pulpas químicas de papel mediante tratamiento final de ozono a alta temperatura | |
| US5766415A (en) | Process for delignification and bleaching of chemical wood pulps with peroxide and dicyandiamide activator | |
| BRPI0708794B1 (pt) | processo para deslignificação de uma polpa lignocelulósica em uma suspensão aquosa | |
| BRPI0719412B1 (pt) | processo de alvejamento para alvejar polpa | |
| USH1690H (en) | Process for bleaching kraft pulp | |
| US6569285B2 (en) | Process for gas phase pretreating of lignocellulosic containing material | |
| CA2745466C (en) | Increasing alkaline pulping yield for softwood with metal ions | |
| US20030168190A1 (en) | Method for controlling the delignfication and bleaching of a pulp suspension | |
| CN105556030A (zh) | 在镁离子存在下用臭氧处理化学纸浆的方法 | |
| RU2097462C1 (ru) | Способ делигнификации и отбеливания лигноцеллюлозосодержащей пульпы | |
| FI56713C (fi) | Foerfarande foer avlaegsnande av lignin ur kemisk massa och foer blekning av denna | |
| CA2399723A1 (en) | Pulping process | |
| EP4127309B1 (en) | Peroxide bleaching of cellulose pulp | |
| KR100228740B1 (ko) | 고수율기계펄프의 표백방법 | |
| SU779471A1 (ru) | Способ получени целлюлозы | |
| JPH05279978A (ja) | リグノセルロース物質の漂白方法 | |
| KR19990036671A (ko) | 화학 제지용 펄프의 표백법 | |
| CA2168290A1 (en) | Method and borate-magnesium salt compositions for enhancing peroxide bleaching |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| B09A | Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette] | ||
| B16A | Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette] |
Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 12/02/2007, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS. |
|
| B21F | Lapse acc. art. 78, item iv - on non-payment of the annual fees in time |
Free format text: REFERENTE A 15A ANUIDADE. |
|
| B24J | Lapse because of non-payment of annual fees (definitively: art 78 iv lpi, resolution 113/2013 art. 12) |
Free format text: EM VIRTUDE DA EXTINCAO PUBLICADA NA RPI 2657 DE 07-12-2021 E CONSIDERANDO AUSENCIA DE MANIFESTACAO DENTRO DOS PRAZOS LEGAIS, INFORMO QUE CABE SER MANTIDA A EXTINCAO DA PATENTE E SEUS CERTIFICADOS, CONFORME O DISPOSTO NO ARTIGO 12, DA RESOLUCAO 113/2013. |