CS268912B1

CS268912B1 - The way of producing pulp

Info

Publication number: CS268912B1
Application number: CS868261A
Authority: CS
Inventors: Borivoj Ing Csc Tomis; Jaroslav Ing Dostal; Milan Ing Nemec; Frantisek Ing Mohyla; Miloslav Ing Csc Milichovsky
Original assignee: Tomis Borivoj; Dostal Jaroslav; Milan Ing Nemec; Frantisek Ing Mohyla; Miloslav Ing Csc Milichovsky
Priority date: 1986-11-14
Filing date: 1986-11-14
Publication date: 1990-04-11
Also published as: CS826186A1

Abstract

Účelem řešení je ochrana buničiny před snížením jejich fyzikálně chemických vlastností v procesu finalizace su šením a dále dochází ke zlepšení některých papírotechnických vlastností /např. opacita, stabilizace bělosti, potiskovatelnosti, ap./. Podstata způsobu spočí vá v tom, ie se do vlákenné suspenze nebo do odvodněného pásu buničiny před zpracováním sušením přidá aktivní plnidlo na bázi kondenzátoru aldehydu se slou čeninou mající aktivní vodík vázaný na dusíkovém atomu v množství sušiny 0,001 až 30 %, s výhodou 1 až 10 % na sušinu vlákniny, o velikosti částic 0,1 až 40/im. Tím se dosáhne vlivem dobrých vazebných schopností aktivního plnidla k celulózovému materiálu s dostatečně malou velikostí částic jejich zafixování na tělo vláknité buňky s vyčnívajícími fibrila mi v průběhu sušení buničiny.The purpose of the solution is to protect the pulp from a reduction in its physicochemical properties in the process of finalization by drying and further to improve some papermaking properties /e.g. opacity, stabilization of whiteness, printability, etc./. The essence of the method lies in the fact that an active filler based on an aldehyde condenser with a compound having an active hydrogen bound to a nitrogen atom is added to the fibrous suspension or to the dewatered pulp web before drying in an amount of 0.001 to 30%, preferably 1 to 10% of the dry weight of the fiber, with a particle size of 0.1 to 40 µm. This is achieved due to the good binding capabilities of the active filler to the cellulose material with a sufficiently small particle size, their fixation on the body of the fibrous cell with protruding fibrils during the drying of the pulp.

Description

Vynález řeší způsob výroby papírenských buničin. V průběhu finalizace buničin sušením dochází ke snížení jejich mechanických vlastností, které bylo vysvětlováno kolapsem lumenu vláknitých buněk a podle nejnovějěích poznatků je vysvětlováno nevratnou interakcí rozvětvených fibril a mikrofibril k stěně vláknité buňky vlivem sušení, což má za následek změnu původně rozvinutého keřovitého tvaru buňky na scvrklé, hladké těleso tvaru protáhlého doutníku. Je známa aplikace aktivních plnidel do papíroviny, která je obvykle připravována z takto finalizované buničiny (viz čs. AO 264 703). Nevýhodou postupu je to, že částice plnidla aplikovaného do papíroviny, složené z takto finalizované buničiny, se vážou pouze v malé míře s vláknitým povrchem buničiny. Tím ee plně nevytvoří potřebný vazebný systém, a navíc dochází ke koagulaci částic plnidla v suspenzi. To má za následek nedosažení odpovídajících mechanických i optických vlastností papírů. Uvedený nedostatek lze podstatně snížit aplikací těchto aktivních plnidel do odvodňované nikdy nesušené buničiny, která má ještě rozvětvenou a členitou strukturu. Sušením pak dojde k obalení částic plnidla vyčnívajícími fibrilami a k jejich pevnému nevratnému zafixování k vláknům buničiny.The invention solves the method of production of paper pulps. During the finalization of pulps by drying, their mechanical properties decrease, which was explained by the collapse of the lumen of the fibrous cells and, according to the latest findings, is explained by the irreversible interaction of branched fibrils and microfibrils with the wall of the fibrous cell due to drying, which results in a change of the originally developed bushy shape of the cell to a shrunken, smooth body in the shape of an elongated cigar. The application of active fillers to paper stock, which is usually prepared from such finalized pulp (see Czechoslovak Patent Application No. AO 264 703), is known. The disadvantage of the process is that the particles of the filler applied to the paper stock, composed of such finalized pulp, bind only to a small extent with the fibrous surface of the pulp. This does not fully create the necessary binding system, and in addition, coagulation of the filler particles in the suspension occurs. This results in the failure to achieve adequate mechanical and optical properties of the papers. This deficiency can be significantly reduced by applying these active fillers to the dewatered, never-dried pulp, which still has a branched and fragmented structure. Drying then results in the filler particles being coated with protruding fibrils and their firm, irreversible fixation to the pulp fibers.

Podstata způsobu výroby papírenských buničin delignifikací lignocelulózových materiálů s následným sušením podle vynálezu spočívá v tom, že se do vlákenné suspenze nebo do odvodněného pásu buničiny před zpracováním sušením přidá aktivní plnidlo na bázi kondenzátu aldehydu se sloučeninou mající aktivní vodík vázaný na dusíkovém atomu v množství sušiny 0,001 až 30 % s výhodou 1 až 10 % na sušinu vlákniny o velikosti částic 0,1 až 40/um. Tím se docílí velmi dobrých vazebných echopncstí aktivního plnidla k celulózovému materiálu s dostatečně malou velikostí částic jejich zafixování na tělo vláknité buňky s vyčnívajícími fibrilami v průběhu sušení buničiny, což se projeví zlepšenými mechanickými vlastnostmi vláknin, jako jsou např. pevnost v tahu, pevnost v průtlaku a dotržení, zlepšení retence a v případě působení na bělené buničiny i vyšší bělostí v porovnání s již sušenou vlákninou rozvlékněnou a plněnou těmito plnidly u výrobce papírů. Dále dochází ke zlepšení papírotechnických vlastností buničin, což se projeví např. vyšší opacitou, potiskovatelností a homogenitou s vyšším -zaklížením papírů vyrobených z těchto buničin, což. vede k úspoře zanášky buničiny při výrobě papírů a vede ke snížení plošné hmotnoeti papírů při zachování jejích vlastností.The essence of the method for producing paper pulp by delignification of lignocellulosic materials with subsequent drying according to the invention consists in adding to the fiber suspension or to the dewatered pulp web before drying, an active filler based on an aldehyde condensate with a compound having an active hydrogen bonded to a nitrogen atom in an amount of dry matter of 0.001 to 30%, preferably 1 to 10%, based on the dry matter of the fiber with a particle size of 0.1 to 40 µm. This achieves very good binding capabilities of the active filler to the cellulose material with a sufficiently small particle size and their fixation on the body of the fibrous cell with protruding fibrils during pulp drying, which is reflected in improved mechanical properties of the fibers, such as tensile strength, burst strength and tear strength, improved retention and, in the case of bleached pulp, higher whiteness in comparison with already dried fiber disentangled and filled with these fillers at the paper manufacturer. Furthermore, the papermaking properties of the pulp are improved, which is reflected in, for example, higher opacity, printability and homogeneity with higher sizing of papers made from these pulps, which leads to savings in pulp loading during paper production and leads to a reduction in the basis weight of papers while maintaining its properties.

Aktivní plnidlo na bázi kondenzátu vzniklého reakcí aldehydu se sloučeninou mající aktivní vodík vázaný na dusíkovém atomu možno přidat k buničině i během procesu sušení. .An active filler based on a condensate formed by the reaction of an aldehyde with a compound having an active hydrogen bonded to a nitrogen atom can be added to the pulp even during the drying process.

Aktivní‘plnidlo se získá kondenzací aldehydu se sloučeninou mající aktivní vodík vázaný na dusíkovém atomu,např. podle autorského osvědčení č. 230 015. Příklad 1The active filler is obtained by condensation of an aldehyde with a compound having an active hydrogen bonded to a nitrogen atom, e.g. according to patent certificate No. 230,015. Example 1

Sušená bělená sulfitová buničina se rozvlákní při konzistenci 3 % a přidá se k ní 5 % plnidla na bázi močovino-formaldehydového kondenzátu připraveného podle čs. autorského osvědčení č. 230 015, který byl před aplikací rozdispergován v diskovém mlecím zařízení na průměrnou velikost části 2/um. Tato suspenze buničiny a plnidla pak byla umleta na diskovém mlecím zařízení na 50 SR a zhotoveny z ní na laboratorním archovacím zařízení archy papírů. Stejným postupem byly připraveny archy papírů avšak z buničiny, do níž bylo plnidlo (5 přidáno před sušením.Dried bleached sulphite pulp is pulped at a consistency of 3% and 5% of a filler based on urea-formaldehyde condensate prepared according to Czechoslovak patent No. 230 015 is added to it, which was dispersed in a disc mill to an average particle size of 2/um before application. This suspension of pulp and filler was then ground on a disc mill to 50 SR and sheets of paper were made from it on a laboratory sheeting machine. Sheets of paper were prepared using the same procedure, but from pulp to which the filler (5) was added before drying.

CS 268 912 BlCS 268 912 Bl

plošná hmotnost (g/m²) weight per unit area (g/m ² ) tržná délka (m) tear length (m) opacita («) opacity («) buničina sušená před přidáním plnidla pulp dried before adding filler 80 80 8 280 8,280 63,2 63.2 buničina sušená po přidání plnidla pulp dried after adding filler 80 80 8 580 8,580 64,8 64.8

Příklad 2Example 2

Bělená sulfitová buničina, nikdy nesušená, ale pouze odvodněná, ee rozvlákní při konzistenci 3 % a smíchá se se 4 % plnidla na bázi močovino-formaldehydového kondenzátu připraveného podle čs. autorského osvědčení 230 015. Tato suspenze byla potom odvodněna na odvodňovacím zařízení a vysušena na suěinu 85 %· Z takto připravených archů buničiny byl pak zhotoven papír tím způsobem, že patřičné množství této buničiny bylo nejdříve rozvlákněno při 3 % konzistenci, umleto na diskovém mlecím zařízení na 50 SR a na archovacím zařízení byly z takto připravené papíroviny zhotoveny archy papírů. Obdobně byly zhotoveny archy papírů avšak bez přídavku aktivního plnidla. Zhotovené papíry vykazovaly tyto vlastnosti:Bleached sulphite pulp, never dried, but only dewatered, is defibered at a consistency of 3% and mixed with 4% filler based on urea-formaldehyde condensate prepared according to Czechoslovak author's certificate 230 015. This suspension was then dewatered on a dewatering device and dried to a dryness of 85%. Paper was then made from the pulp sheets prepared in this way by first defibering the appropriate amount of this pulp at a consistency of 3%, grinding on a disc grinding device at 50 SR and sheets of paper were made from the paper pulp prepared in this way on a sheeting device. Sheets of paper were made similarly, but without the addition of active filler. The produced papers showed the following properties:

plošná hmotnost tržná délka opacita (g/m²) . (m)(«) buničina s aktivním plnidlem 80 8 55064,0 samotná buničina 80 8 13059,5basis weight tearing length opacity (g/m ² ) . (m)(«) pulp with active filler 80 8 55064.0 pulp alone 80 8 13059.5

Příklad 3Example 3

K suspenzi bělené sulfitoyé dlouhovláknité buničiny o konzistenci 1 %, natékající na mokrou část sušícího stroje, se dávkuje močovino-formaldehydový kondenzát připravený podle čs.autorského osvědčení č. 230 015 ve formě vodné suspenze v množství 5 % a. s. kondenzátu na a. s. sušinu buničiny o velikosti částic 5/um. Vzorky vysušené buničiny po aplikaci kondenzátu vykazují ve srovnání s původní buničinou, do které byl přidán kondenzát až po vysušení při přípravě papíroviny, zvýšení opacity papírů mletých na 50 SR o 2 %, zvýšení pevnosti v dotržení o 150 mN a zvýšení pevnosti v průtlaku o 20 kPa. Pevnost v tahu zůstává nezměněna.To the suspension of bleached sulphite long-fibre pulp with a consistency of 1%, flowing onto the wet part of the drying machine, urea-formaldehyde condensate prepared according to Czechoslovak author's certificate No. 230 015 is dosed in the form of an aqueous suspension in the amount of 5% a. s. condensate per a. s. dry pulp with a particle size of 5/um. Samples of dried pulp after the application of condensate show, in comparison with the original pulp to which the condensate was added only after drying during the preparation of the paper stock, an increase in the opacity of papers ground to 50 SR by 2%, an increase in the tear strength by 150 mN and an increase in the burst strength by 20 kPa. The tensile strength remains unchanged.

Příklad 4Example 4

K suspenzi nebělené sulfátové buničiny natékající na sušicí stroj je· používóna vodní suspenze aktivního plnidla pod obchodním názvem Pergopac v množství 10 % sušiny na a. s. vlákninu. Z vysušené takto upravené buničiny byl vyroben papír, jež vykazoval ve srovnání s buničinou, do níž byl Pergopac dávkován až při přípravě papíroviny, zvýšení tržné délky o 200 m, zvýšení pevnosti v průtlaku o 35 kPa.An aqueous suspension of active filler under the trade name Pergopac is used in the suspension of unbleached sulphate pulp flowing into the drying machine in an amount of 10% dry matter per a. s. fiber. Paper was produced from the dried pulp treated in this way, which showed an increase in breaking length of 200 m and an increase in burst strength of 35 kPa compared to pulp to which Pergopac was added only during the preparation of the paper stock.

Příklad 5Example 5

Na pés částečně vysušené bělené sulfitové buničiny v komoře stroje se aplikuje děrovanou trubkou ve formě vodné suspenze 2-furaldehydkyanoguanidinový kondenzát v množství 3 % a. s. kondenzátu na hmotnost a. s. buničiny. Finální buničina vykazovala -vyšší bělosti po umletí na 50 SR než buničina původní při aplikaci kondenzátu až při přípravě papíroviny o 3 %. Pevnost v tahu a průtlaku zůstala nezměněna, opacita buničiny se zvýšila o 4 %.On the partially dried bleached sulphite pulp in the machine chamber, 2-furaldehyde cyanoguanidine condensate is applied in the form of an aqueous suspension through a perforated tube in the amount of 3% a. s. condensate per weight of a. s. pulp. The final pulp showed a higher brightness after grinding to 50 SR than the original pulp when the condensate was applied only during the preparation of the paper stock by 3%. The tensile and burst strength remained unchanged, the opacity of the pulp increased by 4%.

CS 268 912 BlCS 268 912 Bl

Příklad 6Example 6

Na pás odvodněné buničiny za lisovou partií suSicího stroje se aplikuje pomocí mlhových střiček umístěných na společné trubce v příčném směru běhu pásu buničiny po celé šíři vodná suspenze močovino-formaldehydového kondenzátu v množství 7 í na a. s. suSinu buničiny. Vzorky vysušené buničiny byly umlety na 50° SR, vyhodnoceny a srovnány s buničinou, do níž se aplikace kondenzátu provedla ve stejném množství, avšak až při vysušení při přípravě papiroviny. Vzorky s kondenzátem vykazovaly bělost o 3 % vyšší, opacita vzrostla o 2 % a zvýšila se pevnost v dotržení o 100 mN. Pevnost v tahu a v průtlaku zůstala nezměněna. ·An aqueous suspension of urea-formaldehyde condensate in the amount of 7 parts per million of pulp dry weight is applied to the dewatered pulp web behind the press section of the drying machine across the entire width using mist sprayers placed on a common pipe in the transverse direction of the pulp web. The dried pulp samples were ground at 50° SR, evaluated and compared with pulp to which the condensate had been applied in the same amount, but only during drying during paper preparation. The samples with condensate showed a 3% higher whiteness, an increase in opacity of 2% and an increase in tear strength of 100 mN. The tensile and burst strength remained unchanged.

Claims

A method for producing paper pulp by delignification of lignocellulosic materials with subsequent drying, characterized in that an active filler based on an aldehyde condensate with a compound having an active hydrogen bonded to a nitrogen atom is added to the fiber suspension and/or to the dewatered pulp web before further processing or during the drying process in an amount of 0.001 to 30%, preferably 1 to 10% of dry matter based on the dry matter of the fiber with a particle size of 0.1 to 40 µm.