CH358321A - Verfahren zur Herstellung von Holzschliff - Google Patents

Description

      Verfahren        zur        Herstellung    von     Holzschliff       Die vorliegende beschriebene Erfindung betrifft  ein     Verfahren    zur Herstellung von     Holzschliff,    das  gegenüber dem bekannten Stande der Technik be  deutende Vorteile mit sich bringt.  



  Nach dem erfindungsgemässen Verfahren wird das  Holz vor oder während des Schleifens mit einer alka  lischen     wässrigen    Lösung von sauerstoffabgebenden       peroxydischen    Verbindungen behandelt. Man kann  diese Lösung laufend in die Schleifvorrichtung zuflie  ssen lassen, oder aber das Holz vor dem Schleifen  mit dieser Lösung tränken. Es lassen sich auch beide  Massnahmen miteinander kombinieren.  



  Vorteilhaft ist dabei, die durch das     Alkali    ge  quollenen Fasern während der ganzen weiteren Ar  beitsprozesse in der Schleiferei, also sowohl bei der  Grob- und Feinsortierung als auch bei dem Raffinie  ren in diesem gequollenen Zustand zu halten. Die  Chemikalien werden zweckmässig in gelöster Form  dem gesamten Stoff- und Kreislaufwasser zugeteilt.  Das Holz kann auch vor dem Schleifen mehrere Stun  den in Kreislaufwasser, das diese Sauerstoff abgeben  den Chemikalien enthält, getränkt und ausserdem in  dem Holzschacht des Schleifers mit solchem Wasser  berieselt werden. Durch die in diesem Schacht auf  steigenden Dämpfe werden die     Hölzer    mit diesem  Wasser gut     vorimprägniert,    wodurch die lösende und  erweichende Wirkung in dem festen Fasergefüge ge  fördert wird.

   Mit diesem Verfahren wird die     Produk-          tion        um        35        bis        45        %        erhöht.        Da        diese        Produktions-          steigerung    bei gleichem Kraftbedarf möglich ist, ver  ringert sich der spezifische Kraftbedarf beim Schlei  fen sehr erheblich.  



  Als sauerstoffabgebende     peroxydische    Verbindun  gen kommen in erster Linie in Betracht Wasserstoff  peroxyd,     Natriumperoxyd,    Alkali- oder     Erdalkaliper-          borat,        -percarbonat-        -perphosphat    oder dergleichen.  Dem     Schleifwasser    können ferner     Alkalisilikate    oder    andere bekannte Zusatzstoffe zugegeben werden.  Ebenso kann dieses Wasser geringe Mengen von Netz  mitteln enthalten.  



       Vorteilhaft    werden so geringe Mengen der sauer  stoffabgebenden     peroxydischen    Verbindungen ver  wendet, dass eine nennenswerte Bleiche des     Holz-          schliffes    nicht stattfindet. Im allgemeinen genügt es,  wenn auf 100 Gewichtsteile trockenes     Holz    0,2 bis  1,2 Gewichtsteile aktiver Sauerstoff     entfallen.     



  Die Lösung bzw. das umlaufende Wasser werden  zweckmässig auf einem     pH-Wert    über 11, vorzugs  weise 12 bis 13, gehalten. Um diesen     pH-Wert    zu  erreichen, genügt es in den meisten Fällen, auf 100  Gewichtsteile trockenes Holz 1,5 Gewichtsteile     NaOH     bzw. die entsprechende Menge     Na202    zu verwenden:  Da     geschliffenes    Holz sauer reagiert, ist darauf zu  achten, dass laufend neues     Alkali    zugesetzt wird.  



  Ein besonders guter     Holzschliff    wird erhalten,  wenn man auch das Eindicken in einem     alkalischen     Medium vornimmt. Die für das     Verfahren    verwen  dete     wässrige    Lösung kann nach Ersatz des verbrauch  ten     Alkali    und der     peroxydischen    Verbindungen im       Kreislauf    in das Verfahren     zurückgeführt    werden.  



  Diese kombinierte Anwendung von Chemikalien  beim Schleifen und in dem ganzen Stoff- und Wasser  kreislauf, d. h. also auch bei der Sortierung, bei der       Mahlung    des     Grobstoffes    im     Raffineur    sowie bei und  nach der Eindickung hat sich als ausserordentlich  wirksam     erwiesen.    Der     Erfolg    steht in sehr starkem  Widerspruch zu den bisherigen     Erfahrungen    und  Theorien, denn es war zu erwarten, dass die sauer  stoffabgebenden     Chemikalien    in einem solchen Me  dium bei diesen Temperaturen spontan zerfallen und  schon     in    der Lösung wirkungslos würden.

   Besonders  bei der sehr feinen Verteilung von im Kreislaufwasser  gelösten oder suspendierten organischen Stoffen war  damit zu rechnen, dass diese Stoffe den gesamten      Sauerstoff verbrauchen und dadurch die gewünschte  Wirkung verloren geht. Ganz überraschend haben sich  aber durch die Zugabe von     Oxydationsmitteln    beim  Schleifen der verschiedensten Hölzer unerwartete Ver  besserungen der Eigenschaften und Formbeschaffen  heit des Schliffes erzielen lassen.  



  Der Erfolg dieser neuen Arbeitsweise ist im Ver  gleich zu allen bisher in der Literatur bekanntgewor  denen     Vorteilen    bei der Herstellung von sogenanntem  Chemieschliff ganz unvergleichbar grösser. Bei der  Anwendung dieses Verfahrens in vorhandenen An  lagen werden die Festigkeitseigenschaften um 30 bis       65        %        gesteigert.        Die        Entwässerungszeiten        des        Holz-          schliffes        werden        dabei        gleichzeitig        um        20   

       bis        40%     verkürzt. Die Produktion an absolut trockenem Holz  schliff wird durch die Anwendung dieses     Verfahrens          um        30        bis        45        %        gesteigert.        Wie        erwähnt,        findet        durch     die Abspaltung von Sauerstoff in der Schleifzone bei  den dort herrschenden Temperaturen eine Auflocke  rung des Faserverbandes im     Holz    statt.

   Das hat zur  Folge, dass die Produktion bei gleichem Kraftbedarf  stark erhöht werden kann. Der spezifische Kraft  bedarf wird um 20 bis 300/a gesenkt. Diese Ergebnisse  werden sowohl mit     Pressenschleifern    als auch mit       Stetigschleifern    erzielt. Die Arbeitsweise ist also nicht  an ein bestimmtes     Schleifersystem    gebunden.  



  Noch weitere Verbesserungen können durch ein  faches Tränken der     Hölzer    sowie durch Berieselung  des in den Schacht eingelegten Holzes vor dem Schlei  fen mit alkalischem und sauerstoffabgebende Mittel  enthaltendem Wasser erzielt werden. Auch diese     Vorbe-          handlung    bedeutet keine besonders komplizierte und       kostspielige    Neuerung,     sondern    ist mit ganz geringen  Aufwänden an Investition in den laufenden     Arbeits-          prözess    einzubauen.  



  Durch die neue Arbeitsweise kann man einen       Holzschliff    erzeugen, der bei gleichem oder niederem  Mahlgrad höhere     Festigkeiten    hat. Mit diesem Ver  fahren ist es möglich, einen     Holzschliff    von ganz  grundlegend anderen Eigenschaften und einer ganz  anderen Formbeschaffenheit zu produzieren. Insbe  sondere ist es mit einem so weitgehend verbesserten  Fasermaterial möglich, Zeitungsdruckpapier ohne den  Zusatz von Zellulose auf den sehr schnell laufenden       modernen    Papiermaschinen bei gleichzeitig höheren       Festigkeiten    zu fertigen.

      <I>Beispiel 1</I>  In einer     Holzschleiferei    mit 3     Pressenschleifern     werden Fichtenholzknüppel von 1 m Länge ver  arbeitet. Das     Holz    wird nicht vorbehandelt; bei dem       Schleifprozess    werden bei der bisherigen Arbeitsweise  keine Chemikalien angewandt.

   Mit dieser alten bisher  üblichen Arbeitsweise werden in 24 Stunden 60     tons          atro        (Fachausdruck    für absolut trockene Festsub  stanz)     Holzschliff    bei einem Energiebedarf von  110     kWh    pro     tons        atro        Holzschliff    erzeugt.

   Wird dem  Wasserkreislauf eine Lösung von     Ätznatron    und  Wasserstoffperoxyd mit geringen Zusätzen an Wasser  glas laufend zugesetzt, so dass auf     atro    Holzstoffge-         wicht        2%        Ätznatron        und        2,5%        Wasserstoffperoxyd     entfallen, wobei die Chemikalien als     wässrige    ver  dünnte Lösung von einer Wasserpumpe zugegeben  werden, so dass man sehr schnell eine vollkommene       Durchmischung    mit dem Kreislaufwasser der Schlei  ferei bekommt,

   so wird die gesamte Schleiferei     alkali-          siert,    ohne dass eine Braunfärbung des Holzes und des  Kreislaufwassers eintritt. Die Produktion an     atro          Holzschliff    steigt von 60 auf 88,8     tons,    die Reisslänge  des so erzeugten Stoffes von 2100 m auf 3210 m,       also        um        50%.        Die        Entwässerungszeit        des        bei        dieser     Arbeitsweise erzeugten Holzschliffes ist um     5011"i,     niedriger.

   Der Mahlgrad des so erzeugten Stoffes ist  im Vergleich zu der früheren sauren Arbeitsweise un  verändert, 68  S. R. Der Weissgehalt des so erzeugten  Stoffes beträgt 62,5, gemessen mit einem Reflexions  photometer, z. B. mit dem     Elrepho-Gerät    von Zeiss,  ist also unverändert geblieben.  



  <I>Beispiel 2</I>  In einer Holzschleiferei, in der mit 2     Voithschen          Stetigschleifern    normalerweise 40     tons        atro        Holz-          schliff    in 24 Stunden erzeugt werden können, wird       durch        die        Zugabe        von        2%        Natriumperoxyd        und          0,5%        Ätznatron,

          bezogen        auf        das        atro        Stoffgewicht,     die Produktion auf 58,5     tons    erhöht. Die Chemikalien  werden dem Kreislaufwasser in gelöster Form mittels  einer     Dosiervorrichtung    laufend zugegeben. Die 1 m  langen     Holzknüppel    werden vor dem Einlegen in die  Schleiferei in einem Behälter, der mit ebenfalls     alkali-          und        peroxydhaltigem    Rückwasser gefüllt ist, mehrere  Stunden getränkt.

   Ausserdem findet an den Schleifern  eine dauernde Berieselung des eingelegten     Holzes    mit  dem gleichen Wasser statt. Auch in diesem Falle wird       die        Festigkeit        um        56        %        gesteigert,

          und        der        spezifische          Kraftbedarf        um        23        %        gesenkt.        Nach        der        Sortierung     und Eindickung wird der Schliff am Ausgang der     Ein-          dickerbütte        durch        die        Zugabe        von        10        %        iger     <RTI  

   ID="0002.0135">   Schwe-          felsäure    neutralisiert und in bekannter Weise für die  Papierfabrikation verwendet. Dabei hat sich gezeigt,  dass bei Papieren gleicher Fertigung im Vergleich zu  der früheren Arbeitsweise mit gewöhnlichem     Holz-          schliff    die Maschinengeschwindigkeiten um 20 bis       25        %        erhöht        werden        können.        Die        Reisslänge        der        mit     diesem     Holzschliff    gefertigten Papiere liegt     

  durch-          schnittlich        um        20%        höher,        obwohl        mehr        als        10%     Zellstoff weniger angewandt werden.    <I>Beispiel 3</I>  Zur Herstellung von Zeitungsdruckpapier wird  das geschälte     Schleifholz    vor dem     Schleifprozess    in  Betonbecken gegeben und dort über etwa 10 Stunden  in Wasser eingeweicht, das     Alkali    in Form von Na  tronlauge und Wasserstoffperoxyd enthält.

   Das     dortver-          wendete    Wasser ist Abwasser von dem     Schleifereikreis-          lauf,    welches bei Stillstand der Schleiferei nach dort ge  pumpt wurde. Während des Betriebes wird das mit  dem     Holz    abgehende Wasser laufend durch Abwasser  aus dem Kreislauf der Schleiferei auf gleichem Niveau  gehalten.

   In der Schleiferei werden dem Kreislaufwas-           ser    ständig genau dosierte Mengen an     Ätznatron    und  Wasserstoffperoxyd zugegeben, so dass man auf einen       Aufwand        von        1,5%        Ätznatron        und        2%        Wasserstoff-          peroxyd    bezogen auf das     atro        Holzstoffgewicht     kommt.

   Zur Ausschaltung katalytischer     Zersetzungen     durch Metallionen wird dem Kreislauf noch l0/0  Wasserglas, bezogen auf das     atro        Holzstoffgewicht     zugegeben. Das Holz wird in üblicher Weise geschlif  fen, wobei das Schärfen des Schleifsteines in geringe  rem Masse notwendig ist als bei der bisherigen sauren  Arbeitsweise. Der Stoff wird im     alkalischen    Medium  sortiert und auch der Grobstoff raffiniert. Die Ein  dickung des Stoffes wird ebenfalls noch bei stark  alkalischer Reaktion durchgeführt, und erst nach dem  Verlassen der     Eindickerbütte    wird der Stoff durch die  Zugabe von verdünnter Schwefelsäure auf den Neu  tralpunkt gebracht.  



  Dieser so erzeugte     Holzstoff    wird im     Pulper    mit  Kaolin, Farbe, Harzleim und Alaun vermischt und  dann nach der     Papiermaschinenbütte    gepumpt.  



  Auf der Papiermaschine ist es durch die höhere  Entwässerungsfähigkeit dieses Stoffes möglich und  sogar erforderlich, schneller zu fahren als gewöhnlich.  Eine höhere Geschwindigkeit ist deshalb erforderlich,  weil sonst mit der sehr viel rascheren Entwässerung  auf der Papiermaschine     Füllstoffverluste    entstehen.  Die Geschwindigkeit der Papiermaschine wird aus  diesem Grunde von 340 auf 395     m/Min.    erhöht. Das  mit diesem Schliff erzeugte Papier kann einwandfrei  ohne Abrisse über die Maschine gefahren werden und  hat noch eine um     201/o    höhere Trockenfestigkeit im  Vergleich zu Papier früherer Fertigung, bei dem 15 0/0  Zellstoff und gewöhnlicher Holzschliff verwendet  wurden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung von Holzschliff, da durch gekennzeichnet, dass das Holz vor oder wäh rend des Schleifens mit einer alkalischen wässrigen Lösung von Sauerstoff abgebenden peroxydischen Verbindungen behandelt wird. UNTERANSPRüCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die durch das Alkali gequollenen Fasern während der weiteren Arbeitsprozesse in der Schleiferei, beim Sortieren und beim Raffinieren in gequollenem Zustand gehalten werden. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch, gekennzeich net durch die Verwendung solcher Mengen der Sauer stoff abgebenden peroxydischen Verbindungen, dass auf 100 Gewichtsteile trockenes Holz 0,2 bis 1,2 Gewichtsteile aktiver Sauerstoff entfallen. 3. Verfahren nach Patentanspruch, gekennzeich net durch die Verwendung einer Lösung mit einem pH-Wert über 11, vorzugsweise 12 bis 13. 4.

   Verfahren nach Patentanspruch, gekennzeich net durch die Verwendung einer Lösung, die auf 100 Gewichtsteile trockenes Holz mehr als 1,5 Gewichts teile NaOH bzw. die entsprechende Menge Na20z enthält. 5. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge- kennzeichnet, dass der Holzschliff in einem alkali schen Medium eingedickt wird. 6. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass das Alkali und die peroxydische Verbindung in Form einer wässrigen Lösung dem Stoff- und Kreislaufwasser zugegeben werden. 7.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die verwendete wässrige Lösung nach Ersatz des verbrauchten Alkalis und der per- oxydischen Verbindung im Kreislauf in den Prozess zurückgeführt wird.