DK155192B - Fremgangsmaade til fremstilling af cellulosemasser - Google Patents

Fremgangsmaade til fremstilling af cellulosemasser Download PDF

Info

Publication number
DK155192B
DK155192B DK231182A DK231182A DK155192B DK 155192 B DK155192 B DK 155192B DK 231182 A DK231182 A DK 231182A DK 231182 A DK231182 A DK 231182A DK 155192 B DK155192 B DK 155192B
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
ozone
treated
tonnes
subjected
sodium hydroxide
Prior art date
Application number
DK231182A
Other languages
English (en)
Other versions
DK231182A (da
DK155192C (da
Inventor
Franco Nardi
Original Assignee
Sunds Defibrator
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sunds Defibrator filed Critical Sunds Defibrator
Publication of DK231182A publication Critical patent/DK231182A/da
Publication of DK155192B publication Critical patent/DK155192B/da
Application granted granted Critical
Publication of DK155192C publication Critical patent/DK155192C/da

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C11/00Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters
    • D21C11/04Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters of alkali lye
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C3/00Pulping cellulose-containing materials
    • D21C3/02Pulping cellulose-containing materials with inorganic bases or alkaline reacting compounds, e.g. sulfate processes
    • D21C3/026Pulping cellulose-containing materials with inorganic bases or alkaline reacting compounds, e.g. sulfate processes in presence of O2, e.g. air
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C9/00After-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
    • D21C9/10Bleaching ; Apparatus therefor
    • D21C9/1073Bleaching ; Apparatus therefor with O3

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Paper (AREA)

Description

i
DK 155192 B
Opfindelsen angår en fremgangsmåde til fremstilling af cellulosemasse ud fra vegetabilsk lignocellulose-holdigt fibermateriale, f .eks. nåletræsved, halm og bagasse.
5 Traditionelle fremgangmåder til fremstilling af cellulosemasse, (se f.eks. US-A-3769152, US-A-4045279 og US-A-3691008) og især sulfatprocessen, der anvendes til at fremstille næsten al kemisk masse på verdensmarkedet, har betydelige ulemper. Således kræves der? 1 g for at frembringe en ensartet fordeling af reaktionsmidler i udgangs- eller råmaterialet og derved god delignificering i kogesystemet,anlæg med reaktionskar under tryk med stort rumfang og cirkulation af betydelige mængder væsker, der opvarmes med varmevekslere.
15 Sådanne anlæg er yderst kostbare. Den opnåede cellulosemasse er vanskelig at blege, hvorfor meget komplekse og yderst kostbare blegeanlæg bliver nødvendige til behandling af massen. Endvidere forårsager kognings- og blegningsprocessen forurening af luft og vand, hvilket 20 er uacceptabelt. Derfor er interne behandlingsanlæg, såsom forbrændings- og kemiske genudvindingsanlæg og eksterne behandlingsanlæg,såsom vandrensningsbassiner nødvendige for at bringe udslippene til acceptabelt niveau, hvilket kræver høje initialinvesteringsudgifter, 25 hvilket igen medfører store produktionsenheder. Luft-og vandforurening skyldes i det væsentlige anvendelse af kemiske reaktanter, der indeholder svovl og chlor samt chlorderivater, de sidstnævnte i store mængder, på grund af, at cellulosemassen som nævnt er vanskelig 30 at blege. Tilstedeværelsen af svovl frembringer blandt andet den karakteristiske dårlige lugt fra anlæg, der arbejder med sulfatprocessen.
De nævnte ulemper medfører også stort energiforbrug på grund af anlæggene til imprægnering af 35 råmaterialet med kogekemikalier,til cellulosemassebleg-ning, til genudvinding af kemikalier og til miljøbeskyttelse.
Hovedformålet med opfindelsen er at angive en
DK 155192 B
2 fremgangsmåde til fremstilling af cellulosemasser, ved hvilken håndteringen af kemikalierne simplificeres, således at de ovennævnte ulemper undgås. Et andet formål med opfindelsen er ved 'den· simplificerede håndtering 5 af kemikalier at opnå lavere investeringsomkostninger, hvilket resulterer i, at også mindre anlæg bliver profiterbare, hvilket tillader installering af anlæg nærmere ved råmaterialekilderne med en deraf følgende reduktion af transportomkostninger, hvilket også 10 involverer et i almindelighed udvidet sortiment af rå- eller udgangsmaterialer.
Et. tredje formål med opfindelsen er i denne forbindelse at muliggøre en udvidet anvendelse af ikke traditionelle råmaterialer til fremstilling af cellulose-15 masser såsom grønsnit, dvs. kviste, grene, buske og underbevoksning samt lavkvalitetstræ, især fra nåletræsved som resultat af forskellige udtyndings- og rensningsoperationer, endvidere landbrugsaffald, såsom hvede-, rishalm og bagasse, men også f.eks. bananstængler, 20 sojabønne- og kokosnøddeskaller, endvidere også andre etårige vækster, der mere dyrkes for deres fiberindhold end for deres næringsværdi, såsom bomuld, hør, kenaf, men også vilde etårige vækster såsom visse græsarter og rørarter og endelig også spild fra traditionelle træ-25 forarbejdningsindustrier i form af savmøllespild og især spild fra tropiske træarter med meget høj massefylde, og som derfor er vanskelige at behandle med konventionelle processer til cellulosemassefremstilling, og spild fra traditionel træmasseindustri i form af 30 krastsigteaffald og visse typer fiberslam.
Disse formål opnås ved at tilvejebringe en fremgangsmåde til fremstilling af cellulosemasse ud fra vegetabilsk lignocelluloseholdigt fibermateriale, såsem nåletræs- og løvtræsved, halm, bagase og lig-35 nende, hvilken fremgangsmåde er ejendommelig ved, at fibermaterialet underkastes en sekvens af behandlingstrin, ved hvilke fibermaterialet i trin 1 imprægneres med en opløs-
DK 155192 B
3 ning af natriumhydroxid, hvori materialet gennemvædes i et tidsrum på fra 15-45 minutter ved en temperatur på mellem 50° og 11d°C og samtidig delvis sønderdeles ved mekanisk forarbejdning, at overskydende alkaliopløsning 5 i trin 2 afpresses fibermaterialet, indtil tørstofindholdet af det behandlede materiale beløber sig til 22-55% og at dets natriumhydroxidindhold beløber sig til mindst 15 kg pr. ton behandlet materiale beregnet som tørstof (BD ton behandlet materiale), at fibermaterialet i trin 10 3 underkastes yderligere sønderdeling under tilføring af en natriumcarbonatopløsning, således at der opnås en pumpbar materialesuspension med et natriumcarbonatindhold på 150-400 kr. pr. BD ton behandlet materiale, at den behandlede materialesuspension i trin 4 underkastes 15 en kogningsproces i en reaktor under tryk,ved en temperatur på mindst 110°C i 1-4 timer og under omrøring og tilførsel af oxygen, hvorefter den kogte cellulosemasse vaskes.
Før imprægneringen med natriumhydroxid kan fiber-20 materialet vaskes og samtidig præsønderdeles. Den endelige behandlede cellulosemasse kan bleges på kendt vis ved hjælp af ozon, idet ozonen (0^) fremstilles ud fra oxygengas (C^) i ozonaggregater, og at oxygengassen efter blegningen renses for ozonrester, ved at blive ført 25 gennem et kullag i nærværelse af vand, og derefter returneres til processen
Anvendelsen ifølge opfindelsen af andre kemiske reaktanter end svovl og forbindelser og kompositioner deraf med natrium i alkaliske omgivelser, molekylært 30 chlor og derudover en betydelig reduktion af anvendelsen af chlorderivater,resulterer i en reduktion af forurening af omgivelserne. Således kan blandt andet problemet med dårlig lugi: praktisk taget elimineres ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen. Anvendelsen af de foreslåede kemiske 35 reaktanter muliggør simplificering af anlæggene til genudvinding af kemikalier og varme og sikrer også fremstilling af kemiske træmasser, der let kan bleges, hvilket gør blegningsanlæggene mindre komplicerede og
DK 155192 B
4 mindre kapitalintensive. Ifølge opfindelsen er det muligt udover kemiske træmasser også at fremstille cellulosemasser af den såkaldte kemi-mekaniske og halvkemiske type.
5 Ifølge opfindelsen anvendes natriumcarbonat som reaktant. Reaktiviteten af det nævnte salt vides at være ringe over for lignin, men også over for de cellulose-holdige komponenter og cellulosen og i hvert tilfælde mindre end reaktiviteten af det tilsvarende hydroxid.
10 Derfor aktiveres carbonatet i trin 3,efter at en første delignificering er gennemført,ved hjælp af natriumhydroxid i trin 1, hvor flisimprægneringen finder sted, i mængder svarende til de nødvendige, for at erstatte tabet af procesreaktanter.
15 Mængden varierer alt efter råmaterialer og slut produkter mellem 15 og 30 kg hydroxid pr. BDT (bone dry ton) behandlet fibermateriale.
Til aktiveringen anvendes også 02 og eventuelt andre oxidationsmidler (peroxider) i trin 3, hvor ar-20 bejdstryk, temperatur og C^-mængde varieres inden for meget brede grænser (10-20 bar, 110-150°C og 6-14% C>2) alt efter råmateriale og ønskede slutprodukter. Fremgangsmåden ifølge opfindelsen er derfor ejendommelig ved anvendelse af carbonat som alkalisk salt direkte 25 i delignificeringsprocessen (trin 3).
Der er blevet opnået meget god delignificering (kappa-tal mellem 15 og 8) med den ovenfor beskrevne fremgangsmåde samtidigt med viskositetsniveauer, der var høje nok til, efter den efterfølgende blegningsproces, 30 at sikre gode holdbarhedsegenskaber hos papirmassen samt en klarhed på ca. 50 % Scan, der umuligt kan opnås med nogen kendt alkaliproces.
Karakteristisk for fremgangsmåden ifølge opfindelsen er også, at den giver cellulosemasser med lavt 35 ekstraktivt indhold og med høj renhed på trods af anvendelsen af lavkvalitetsråmateriale, der f.eks. indeholder bark. Dette skyldes det faktum, at oxygengas
DK 155192 B
5 i alkalisk medium reagerer specifikt med bark og fiberbundter, der er vanskelige at delignificere ved sædvanlige processer.
Disse egenskaber ved cellulosemasserne og især den 5 høje klarhed muliggør meget simplificerede blegningsbehandlinger i sammenligning med sædvanlige processer.
Især kræves ikke chlorbehandling af cellulosemassen.
I den følgende tabel angives eksempler for forløb og resultater ved blegning af en cellulosemasse 10 fremstillet ud fra hvedehalm ved behandling ifølge opfindelsen:
Sekvens Kemikalieforbrug Klarhed __ som % af BD-produkt % Scan D 0,5 - 0,75 70 - 75 15 P 2 70-72 D/E/P 0,5/1,3/1 -1,5 80 D/E/D 1/1,5/0,5 85 - 88 03 0,3 - 0,4 85 - 90 O3/E/P 0,3/1,5/1,5 90 - 92 20 D = chlordioxid P = hydrogenperoxid E = alkalivask (forbrug udtrykt som NaOH ækvivalent) 03 = ozon.
25 Som det fremgår af denne tabel, er cellulosemasser fremstillet ifølge opfindelsen yderst blegbare med ozon, hvilket giver et antal fordele. Ozonblanding udføres i et enkelt trin ved atmosfæretryk. Investerings- og energiomkostninger ved ozonblegning er mindre end for 30 andre sammenlignelige processer. Produktionsomkostningerne for ozon og chlordioxid er på samme niveau med dagens teknik, energiforbruget er 10 kWh pr. kg ozon, forudsat at ozonaggregaterne tilføres oxygen,i sammenligning med 12-14 kWh pr. kg chlordioxid ud fra natriumchlorat.
35 Afløbet fra ozonblegningstrinnet kan føres til sortluds-inddampning og forbrænding, hvorfor forurening af
DK 155192 B
6 omgivelserne reduceres til et minimum.
Fremgangsmåden ifølge opfindelsen er også ejendommelig ved muligheden af at anvende 02 (fugtigt og ikke rent), der resulterer fra ozonblegningsbehandlingen.
5 Industrielle ozonaggregater giver, når de tilføres oxygen, en gasblanding, hvor ozonindholdet er 2,5 - 2,7 vol%, idet resten er oxygen. Efter brug af ozonen ved omsætning i blegningsprocessen kan oxygen recirkuleres til trin 3. Gasblandingen, der kommer fra blegningtrinnet, føres her 10 gennem en ozonrenser i form af et kullag i nærværelse af vand for at forhindre carbonhydratnedbrydning, der er særlig alvorlig ved den anvendte høje reaktortemperatur, endog når blot spor af ozon er til stede.
Enhver fremgangsmåde til genudvinding af kemikalier 15 og varme medfører nødvendigvis forbrænding,for det meste efter koncentrering ved inddampning, til et tørstofindhold på 50 - 60 % af sortlud opsamlet fra massevasken under og/eller efter delignificerings processen. Sortlud indeholder de uorganiske kemikalier, der blev anvendt 20 til delignificeringen,kemikalier, der i lille udstrækning findes som frie reaktanter og for det meste i kombination med salte af organiske syrer, alkalilignin og andre forbindelser af til tider meget kompliceret struktur og dannende ikke-celluloseholdige trækomponen-25 ter.
Forbrænding af sortlud frigør carbondioxid (C02) og derfor genudvindes alkalisaltene som carbona-ter i en svovlfri fremgangsmåde. Konventionelt omdannes carbonatet til hydroxid for at genetablere aktiviteten og 30 delignificeringskapaciteten af alkalien, hvilken procedurer udføres i såkaldte kaustiseringsanlæg, hvilket medfører høje investeringsomkostninger, højt energiforbrug og forårsager betydelige miljøpåvirkninger. Den direkte anvendelse af carbonat i delignificeringsprocessen iføl-35 ge opfindelsen fjerner således kaustiseringstrinnet og dets ufordelagtige virkninger.

Claims (3)

1. Fremgangsmåde til fremstilling af cellulosemasse ud fra vegetabilsk lignocelluloseholdigt fibermateriale, såsom nåletræs- og løvtræsved, halm, bagasse og lignende, kendetegnet ved, at fibermate-5 rialet underkastes en sekvens af behandlings trin, ved hvilke fibermaterialet i trin 1 imprægneres med en opløsning af natriumhydroxid, hvori materialet gennemvædes i et tidsrum på fra 15-45 minutter ved en temperatur på mellem 50° og 110°C og samtidig delvis sønderdeles ved meka-10 nisk forarbejdning, at overskydende alkaliopløsning i trin 2 afpresses fibermaterialet, indtil tørstofindholdet af det behandlede materiale beløber sig til 20-55% og at dets natriumhydroxidindhold beløber sig til mindst 15 kg pr. ton behandlet materialefberegnet som tørstof (BD 15 ton behandlet materiale), at fibermaterialet i trin 3 underkastes yderligere sønderdeling under tilføring af en natriumcarbonatopløsning, således at der opnås en pumpbar materialesuspension med et natriumcarbonatindhold på 150-400 kg pr. BD ton behandlet materiale, at den be-20 handlede materialesuspension i trin 4 underkastes en kogningsproces i en reaktor under tryk ,ved en temperatur på mindst 110°C i 1-4 timer og under omrøring og tilførsel af oxygen, hvorefter den kogte cellulosemasse vaskes.
2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendeteg net ved, at fibermaterialet inden imprægneringen med natriumhydroxid vaskes,idet materialet samtidigt præsønderdeles .
3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, kende-30 t e g n e t ved, at den endelige behandlede cellulosemasse på kendt vis bleges ved hjælp af ozon, idet ozonen (0^) fremstilles ud fra oxygengas (C^) i ozonaggregater, og at oxygengassen efter blegningen renses for ozonrester, ved at blive ført gennem et kullag i nærværelse 35 af vand, og derefter returneres til processen.
DK231182A 1980-09-22 1982-05-21 Fremgangsmaade til fremstilling af cellulosemasser DK155192C (da)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT8024818A IT1209352B (it) 1980-09-22 1980-09-22 Processo per la produzione di cellulose chimiche e/o paste per carte, nonche'impianto e relativi componenti per l'attuazione del processo indicato
IT2481880 1980-09-22
SE8100273 1981-09-21
PCT/SE1981/000273 WO1982001019A1 (en) 1980-09-22 1981-09-21 Process to produce pulps

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DK231182A DK231182A (da) 1982-05-21
DK155192B true DK155192B (da) 1989-02-27
DK155192C DK155192C (da) 1989-07-10

Family

ID=11214834

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK231182A DK155192C (da) 1980-09-22 1982-05-21 Fremgangsmaade til fremstilling af cellulosemasser

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP0060277B1 (da)
BR (1) BR8108805A (da)
DK (1) DK155192C (da)
IT (1) IT1209352B (da)
WO (1) WO1982001019A1 (da)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1269806A (en) * 1985-06-17 1990-06-05 Betzdearborn Inc. Method of enhancing the cooking of wood chips for pulp production
FR2684697B1 (fr) * 1991-12-09 1996-05-03 Toulouse Inst Nat Polytech Procede de fabrication de pate a papier blanchie.
IN177634B (da) * 1992-04-06 1997-02-15 Process Improvement Systems Pbc
KR20010077423A (ko) * 2000-02-01 2001-08-20 방윤혁 볏짚을 이용한 재생 셀룰로오스 섬유의 제조 방법
RU2447219C2 (ru) * 2007-12-05 2012-04-10 Схандонг Фуйин Папер Энд Енвиронментал Протектион Текхнологи Ко., Лтд Бумажные изделия из соломы злаковых культур натурального цвета и метод их изготовления
EP2374930B1 (en) * 2008-12-09 2016-05-18 Shandong Fuyin Paper & Environmental Protection Technology Co., Ltd Raw paper and production method and application thereof
US8795469B2 (en) * 2010-06-25 2014-08-05 Prairie Paper Ventures Inc. Method for preparing nonwood fiber paper
EP3209830A4 (en) 2014-10-24 2018-07-25 Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy Method of processing and fractionating biomass and use of fractions thus obtained
GB2534589A (en) * 2015-01-28 2016-08-03 Innovia Films Ltd Process
CN116497619B (zh) * 2023-05-17 2025-02-18 岳阳林纸股份有限公司 一种樟木氢氧化钠本色化学机械制浆工艺

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE374769B (da) * 1970-04-03 1975-03-17 Mac Millan Bloedel Ltd
SE355614B (da) * 1970-05-13 1973-04-30 Mo Och Domsjoe Ab
US4045279A (en) * 1972-01-17 1977-08-30 Toyo Pulp Co., Ltd. Process for the manufacture of pulp using sodium carbonate and oxygen
JPS5130601B2 (da) * 1972-01-17 1976-09-02
SE373896B (da) * 1972-07-05 1975-02-17 Mo Och Domsjoe Ab
GB1449828A (en) * 1973-04-26 1976-09-15 Canadian Ind Oxygen pulping process

Also Published As

Publication number Publication date
DK231182A (da) 1982-05-21
EP0060277A1 (en) 1982-09-22
IT1209352B (it) 1989-07-16
EP0060277B1 (en) 1986-03-26
DK155192C (da) 1989-07-10
WO1982001019A1 (en) 1982-04-01
IT8024818A0 (it) 1980-09-22
BR8108805A (pt) 1982-08-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7892397B2 (en) Method of degumming cellulosic fibres
FI75883B (fi) Foerfarande foer framstaellning av koklut.
DK155192B (da) Fremgangsmaade til fremstilling af cellulosemasser
US3617431A (en) Process for preparing cellulose pulp by alkaline digestion while inhibiting extraction of hemicellulose
FI83437C (fi) Sulfitkokfoerfarande foer framstaellning av cellulosa ur lignocellulosahaltiga material.
US4897156A (en) Process for activating cellulose pulp with NO and/or NO2 and oxygen in the presence of nitric acid and then delignifying bleaching the activated cellulose pulp
US5385641A (en) Delignification of cellulosic raw materials using acetic acid, nitric acid and ozone
CA1080914A (en) Pulping of hardwood with sodium sulfide and sodium hydroxide while generating hydrogen sulfide in situ in the initial pulping stages
CN1600989A (zh) 一种利用玉米秆制造全无氯漂白纸浆生产食品包装纸和文化用纸的方法
KR20110135737A (ko) 부들을 이용한 용해용 펄프의 제조방법
NO152342B (no) Fremgangsmaate til delignifisering av lignocellulosemateriale med alkalisk vaeske i naervaer av et additiv
US1880043A (en) Production of high grade chemical pulps
US4787959A (en) Process for preparing chemical paper pulps by cooking, intermediate grinding and a final alkaline peroxide delignification
US3092535A (en) Sulphite pulping process
US8980051B2 (en) Sulfonation of pulp produced by alkali pulping process
KR102891583B1 (ko) 셀룰로스 카바메이트의 제조 방법
CA1177609A (en) Process to produce pulps
JPH11217783A (ja) 樹脂分の少ないパルプの製造方法
US2799580A (en) Process for the disincrustation of fibrous vegetable materials
RU2811174C1 (ru) Способ производства карбамата целлюлозы
US1867593A (en) Process of chemical fiber liberation
CA3244160A1 (en) Process for selectively manufacturing alpha cellulose
US1917545A (en) Combined acid and alkali process of fiber liberation
AU7587981A (en) Process to produce pulps
US20250207326A1 (en) Improvements in biomass delignification