DE2061526C3

DE2061526C3 - Verfahren zur Sauerstoffbleichung von Lignocellufosematerlalien

Info

Publication number: DE2061526C3
Application number: DE2061526A
Authority: DE
Inventors: Samuel Edward Otterburn Heights Quebec Mallett (Kanada)
Original assignee: Canadian Industries Ltd
Current assignee: PPG Architectural Coatings Canada Inc
Priority date: 1969-12-19
Filing date: 1970-12-14
Publication date: 1975-06-05
Also published as: DE2061526B2; AT302013B; FR2071947A1; ZA708076B; FR2071947B1; NO129262B; DE2061526A1; SE369746B; GB1342580A; CA897361A; FI49994C; SU366622A3; FI49994B

Description

Die Erfindung bezieht sich ruf ein Verfahren zur Sauerstoffbleichung von Lignocelluloscmaterialien,wie z. B. von Holzpulpen.

Lignocellulosematerialien in Faserform linden in der Technik eine weite Verwendung als Rohmaterial für die Herstellung von Papier, Pappe, Bauplatten usw. Für viele Anwendungen besitzt das Material eine zu dunkle Farbe und muß gebleicht werden. Die Dunkelheit wird durch die Anwesenheit von Lignin verursacht, welches in den Cellulosefaser!! des Materials vorliegt.

Eine Bleichung ist besonders im Falle von Lignocellulosematerialien erforderlich, die durch das Sulfatoder K raft verfahren hergestellt worden sind. Sulfatpulpe enthält eine beträchtliche Menge zurückgebliebenes Lignin. Dieses Lignin spricht weniger auf eine chemische Behandlung an als das zurückgebliebene Lignin in Sulfitpulpen. Das Bleichen ist eigentlich ein Delignilizierungsverfahren. Gewöhnlich wird Chlor verwendet, um das Bleichen von Lignocellulosepulpen einzuleiten, worauf sich eine Extraktion der chlorbchandelten Pulpe mit einemAlkali, wie ?. B. Natriumhydroxid, anschließt. Auf diese Behandlungen folgen wiederum ein oder mehrere oxidative oder extraktive Verfahren. Bei Sulfatpulpe ist es gewöhnlich nötig, mindestens 5 Stufen anzuwenden, wobei zwischen jeweils zwei Stufen eine Waschung zu erfolgen hat, um eine vollständig gebleichte Pulpe zu erzeugen. Die Abfolge: Chlorierung, Alkaliextraktion, Chlordioxidbehandlung, Alkaliextraktion, Chlordioxidbehandlung (sie wird als C-Ii-D-E-D abgekürzt) ist ein typisches technisches Verfahren. Ls sind auch andere Abfolgen bekannt, bei denen Hypochlorit- und Alkalipcroxidslufcn vorkommen. Kürzlich wurden Blcichabfolgen bekannt, die eine alkalische Saucrstoffstufc enthalten. Bei der Saucrsloffbchandkingsstufe wird die Holzpulpe in alkalischem Medium mit Sauerstoffgas unter Druck behandelt. Der Sauerstoff stufe kann eine Chlorierungsstufe vorhergehen oder folgen.

Bei einer normalen Kraft- oder Sulfatpulpenmühle, bei der die Bleichabfolge C-E-D-E-D verwendet wird, ergibt der Abstrom aus der Bleichanlage 20",, des gesamten biologischen Sauerstoffbedarfs, der durch die

Mühle produziert wird. Weiterhin wird auch eine bestimmte Toxizität in Form von Chlorophenolen, die bei der Chlorierungsstufe löslich gemacht werden, erzeugt. Der Hauptteil der Pulpendelignifizierung,'der zum biologischen Sauerstoffbedarf beiträgt, erfolgt in der Alkaliextraktionsstufe. Die Einführung von Sauerstoff in die Alkaliextraktionsstufe hat einen oxidativen Zusammenbruch der organischen Reste zur Folge.

Ähnliche Reaktionen finden in einer alkalischen Sauerstoffstufe statt, vor der keine Chlorierungsstufe vorgenommen wird. Die durch die Teilabfolge C-O und die durch die alkalische Sauerstoffbehandlung (erste Stufe) erzeugten Abflüsse besitzen eine enge Beziehung zueinander. Die Messungen des biologischen Sauerstoffbedarfs dieser Abflüsse zeigen höhere Werte als sie aus Extraktionsstufen in einer herkömmlichen Abfolge, wie z. B. C-E-D-E-D, erhalten werden.

Die Gesetzgebung in Nordamerika übt einen wachsenden Druck aus, damit der Gehalt des biologischen Sauerstoffbedarfs von allen Abströmen verringert wird, die in öffentliche Abwässerkanäie geleitet werden, und' die während der alkalischen Sauerstoffbehandlung beobachtete Erhöhung kann sich deshalb als unannehmbar erweisen. Eine Lösung des Problems besteht darin, die Abströme im Ablaugenrückgewinnungssystem der Pulpenmühle zu verbrennen. Wenn jedoch vor der alkalischen Sauerstoffstufe eine Chlorierungsstufe ausgeführt wird, dann führt das Verbrennen des Abstroms aus dieser Teilbleichabfolge eine große Menge von Chlorid in die Brenner des Ablaugenrückgewinnungssystems. Hierdurch ergeben sich Explosionsgefahren. Eine andere Schwierigkeit, die mit einem solchen System verknüpft ist, ist die Möglichkeit der Rückhaltung von Chloriden in der Schmelze, die durch das Ablaugenrückgewinnunpssystem erzeugt wird, was zur Folge hat, daß Chlorid im System aufgebaut wird, während das Material im Kreis geführt wird.

Wenn dagegen die alkalische Sauerstoffbehandlung die esrte Stufe der Bleichabfolge ist, dann macht das Verbrennen der Abströme weniger Schwierigkeiten, da nämlich dann die chemische Zusammensetzung derjenigen der Ablauge selbst ähnlich ist. Dies besitzt den zusätzlichen Vorteil, daß Natriumwertstoffe aus der Schmelze zurückgewonnen werden und daß diese in der Sauerstoffbleichstufe unter Umständen wieder verwendet werden können. Das Verbrennen des Abstroms aus einer zu Beginn ausgeführten alkalischen Sauerstoffbleichstufe bringt somit wirtschaftliche und technische Vorteile mit sich. Jedoch ist eine einzige Sauerstoffbleichstufe für die Bleichung vieler Holzpulpen auf die gewünschte Helligkeit nicht ausreichend, weshalb zusätzliche Bleichstufen erforderlich sein können. Bei diesen werden gewöhnlich Reagenzien verwendet, die Chlor enthalten, wodurch sich wiederum Probleme bei der Beseitigung des Abstroms ergeben.

F.s wurde nunmehr eine Saucrstoff-Chloricrungs-Bleichabfolge gefunden, bei dereine verringerte Menge von chlorhaltigen Reagenzien verwendet wird und die mit einem Ablaugenrückgewinnungssyslem einer züge- Co ordneten Pulpenmühle integriert werden kann. Bei dieser Abfolge wird eine alkalische Sauerstoffbehandlung in der ersten und in der dritten Stufe verwendet, wobei eine spezielle Chlor-Chlordioxid-Behandlung in der zweiten Stufe und eine Chlordioxid-Behandlung in der vierten und Endstufe verwendet wird. Die entsprechende Abkürzung hierfür ist O-C/D-O-D. Der Abslrom aus der Sauerstoffbehandlung (erste Stufe) eignet sich für die Einleitung in ein Ablaugenrückgewinnungssystem einer Pulpenmühle. Wenn das erfindungsgemäße Verfahren zum Bleichen einer Sulfatholzpulpe verwendet wird, dann kann ein gebleichtes Produkt mit einem hohen Helligkeitswert und einer niedrigen Reversion erhalten werden.

Der Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, ein wirksames Verfahren für Sauerstoffbleichung von Lignozellulosematerialien zu schaffen, bei welchem der Abstrom aus der Hauptoxidationsstufe in das Ablaugenrückgewinnungssystem einer Pulpenmühle eingeleitet werden kann.

Das erfindungsgemäße Verfahren umfaßt die folgenden Stufen:

a) Behandlung des Lignocellulosematerial in einem wässerigen alkalischen Medium mit Sauerstoffgas oder einem sauerstoffhalt/gen Gas unter überatmosphärischem Druck;

b) Behandlung des sauerstoffbehandelten Materials in wässeriger Suspension mit Chlor oder Chlordioxid oder einer Mischung aus Chlor und Chlordioxid, wobei die Konzentration des verfügbaren Chlors im Bereich von 0,11 mal Kappa-Zahl des sauerstoffbehandelten Materials bis 0,30 mal Kappa-Zahl des sauerstoffbehandelten Materials liegt;

c) Behandlung des mit Chlor oder mit Chlordioxid behandelten Materials in wässerigem alkalischem Medium mit Sauerstoffgas oder einem sauerstoffhaltigen Gas unter überatmosphärischem Druck und

d) Behandlung des sauerstoffbehandelten Materials von Stufe c in wässeriger Suspension mit Chlordioxid, wobei das Lignocellulosematerial nach jeder Arbeitsstufe mit Wasser gewaschen wird.

Wenn dieses Verfahren zum Bleichen von Holzpulpe verwendet wird, die durch das Sulfatverfahren hergestellt worden ist, dann kann der alkalische Abstrom aus Stufe a einem Ablaugenrückgewinnungssystem der Pulpenmühle zugeführt werden.

Der alkalische Abstrom aus der Stufe c kann in der üblichen Weise ablaufengelassen werden, oder er kann mit Kalk behandelt werden, um organische Rückstände auszufällen, die dann abgetrennt werden, bevor der Abslrom abgelassen wird.

Die Behandlung des Lignocellulosematerials mit Sauerstoff wird mit dem gepulpten Material in wässeriger Suspension bei einer Konsistenz von 3 bis 30",, ausgeführt. Die Pulpe wird durch Behandlung mit 1 bis 5 Gewichtsprozent Alkali, bezogen auf die Pulpe, alkalisch gemacht. Zu diesem Zeitpunkt kann der Pulpe auch ein Viskositätsbewahrungsmitlel, wie z. B. Magnesiumcarbonat, Magnesiumoxid oder Magnesiumhydroxid, zugesetzt werden. Die alkalische Pulpe wird dann in einem Druckbehälter dem Sauerstoff oder einem sauerstoffhaltigen Gas unter einem SaiierstofT-partialdruck im Bereich von 2,1 bis 14,0 kg/cm² während eines Zeitraums von 10 bis 45 min und bei einer Temperatur im Bereich von 100 bis 200 C ausgesetzt. Bei einer bei niedriger Konsistenz erfolgenden Sauerstoffbehandlung wird die Pulpe vorzugsweise kontinuierlich gerührt. Es wird bevorzugt, die wässerige Pulpe zuerst mit alkalischem Material zu behandeln, sie dann dem Sauerstoff unter Druck auszusetzen und hierauf das Reaktionsgemisch auf die Reaktionstemperatur zu bringen. Es wurde festgestellt, daß diese Abfolge eine bessere Delegnifikation der Lignocellulosepulpe ergibt, als es der Fall ist, wenn die Pulpe vor der

Einführung des Sauerstoffs erhitzt wird. Nach Beendi- bei 14,0 kg/cm² während eines Zeitraums von 10 min

gung der Sauerstoffbehandlung wird die Pulpe in der unter Rühren der Pulpe behandelt. Die Pulpe \vird

üblichen Weise mit Wasser gewaschen. Der alkalische dann mit Wasser gewaschen.

Abstrom aus der ersten Stufe kann dem Ablaugenrück- Chlordioxid-Behandlung

gewinnungssystem einer zugehörigen Pulpenmuhle zu- 5

geführt werden. Die Holzpulpe wird mit einer Konsistenz von 12 "U

Die Behandlung mit Chlor oder mit Chlordioxid mit 0,4% Chlordioxid bei 80^rC während eines Zeitoder mit einer Mischung aus Chlor und Chlordioxid raums von 3 Stunden behandelt,
wird bei 10 bis 40"C mit einer wässerigen Pulpe, deren Das in der ersten und zweiten Stufe des Verfahrens

Konsistenz 3 bis 30% beträgt, ausgeführt. Die Kon- io verwendete Alkali ist normalerweise Natriumhyzentration des Chlors oder des Chlordioxids oder des droxid. Es sind jedoch Kaliumhydroxid, Natrium-Chlor-Chlordioxid-Gemischs ist derart, daß das ver- carbonat, Kaliumcarbonat oder Calciumhydroxid gefügbare Chlor im Bereich von 0,11 bis 0,30 multipli- eignet. Das Magnesiumcarbonat, Magnesiumoxid ziert mit der Kappa-Zahl des sauerstoffbehandelten oder Magnesiumhydroxid, welches gegebenenfalls in Lignocellulosematerials liegt. Die Kappa-Zahl ist ein 15 der ersten Stufe des Verfahrens verwendet wird, heinml Maß für das Oxidalionserfordernis des Lignins in der den Abbau der Lignocellulosepulpe während der zu bleichenden Pulpe. Die Kappa-Zahl wird durch das Sauerstoffbehandlung.

Verfahren von Tappi-Standard T 236 bestimmt. Das Das erfind ungsgemäße Verfahren liefert ein gc-

Gewichlsverhältnis von Chlor zu Chlordioxid im bleichles Produkt mit einer zufriedenstellenden Hellig-Chlor-Chlordioxid-Gemisch kann zwischen 100: 0 ao keil und Viskosität, wobei gleichzeitig ein Abstrom ge- und 0:100 liegen. Vorzugsweise liegt das Gewichts- bildet wird, der leicht behandelt werden kann, um verhältnis von Chlor zu Chlordioxid im Bereich von Verunreinigungen zu verringern. Weiterhin sind die 95: 5 bis 80:20. Die Behandlung erfordert 10 bis Kosten der Chemikalien bei diesen Verfahren nicd-60 min. Die chlorbehandelte Pulpe wird dann mi. rigcr als bei anderen Sauerstorfbleichverfahrcn, bei Wasser gewaschen. as denen ein Produkt mit vergleichbarer ll.-lligkeit erzielt

In der zweiten alkalischen Sauerstoffbehandlung wird.

wird die Pulpe mit einer Konsistenz von 3 bis 30% mit In dieser Beschreibung beziehen sich die Werte zur

1 bis 3 % Alkali behandelt und dann einer Behandlung Charakterisierung der Helligkeit, der Kappa-Zahl und mit Sauerstoff oder einem sauerstoffhaltigen Gas unter der Viskosität der Holzpulpe auf Werte, die durch die einem Druck von 2,1 bis 14,0 kg/cm² unterworfen. Es 30 folgenden Verfahren erhalten wurden:
wird bevorzugt, ein Viskositätsbewahrungsmittel zu Helligkeit: Tappi-Slandard T 217 m,

verwenden, wie z. B. Magnesiumcarbonal, Magne- 218 m

siumoxid oder Magnesiumhydroxid. Die Behandlung Kappa-Zahl: Tappi-Slandard T 236,

wird 10 bis 30 min bei einer Temperatur im Bereich viskosität: Tappi-Standard T 230 sm.

von 100 bis 200^L'C ausgeführt, wobei vorzugsweise 35

gerührt wird. Die Pulpe wird dann mit Wasser ge- Die Helligkcilsreversion ist die Abnahme des Heiligwaschen, keitswcrts, der gemessen wird, nachdem die Probe

Die Pulpe wird dann bei einer 3 bis 30%igcn Kon- 1 Stunde in einem Zwangsumluflofen 1 Stunde auf sistenz mit 0,1 bis 1,0% Chlordioxid bei 60 bis 90 C 105 C erhitzt worden ist.

während eines Zeitraums von 1 bis 4 Stunden bchan- 40 In dieser Beschreibung beziehen sich die Prozentdell. Die Pulpe wird dann mit Wasser gewaschen. angaben auf das Gewicht, bezogen auf das ofen-

Bei einer typischen Behandlung einer Kraft- oder trockene Gewicht des Lignocellulosematerials, sofern Sulfalholzpulpe werden die folgenden Reaklionsbe- nichts anderes angegeben ist.
dingungen verwendet: Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele

45 näher erläutert.
Stufe 1: Alkalische Sauerstoffbchandlung

Beispiel I

Die Holzpulpe wird mit einer Konsistenz von 6,0%

mit 3,0% Natriumhydroxid und 1,0% Magnesium- Die Blcichabfolge der Erfindung (O-C/D-O-D)

carbonal gemischt. Die alkalische Pvlpe wird dann in 50 wurde mit zwei analogen Sauerstoffbleichabfolgen einem Reaktor bei 130 C mit Luft bei einem Druck verglichen,nämlichmitO-C/D-E-DundC/D-O-D-E-D. von 14,0 kg/cm² während eines Zeitraums von 10 min Zwei Proben einer Kraftholzpulpe wurden verwendet: unter Kühren behandelt. Die Pulpe wird dann mit Die Probe 1 bestand aus einer Eastern Canadier Kraft-Wasser gewaschen. Die alkalische Flüssigkeit und der pulpe mit einer Kappa-Zahl von 27 und einer unge-Abslrom aus der Waschung werden dem Ablaugen- 55 bleichten Viskosität von 35,0. Die Probe II bestand system der Pulpenmühle zugeführt. aus einer schwedischen Kraftpulpe mit einer Kappa-

... _r - „., „,, ,. ., r, , ,. Zahl von 35,5 und einer ungebleichten Viskosität von

Stufe 2: Chlor-Chlord.oxid-Behandlung _15Q _{Die Rcaktionsbed}ingungen für die Abfolge

Die saucrstoffbchandcltc Pulpe wird dann bei einer O-C/D-O-D svarcn wie folgt:
Konsistenz von 3,0% mit einer Mischung von 2,16% 60
Chlor und 0,15% Chlordioxid während eines Zeitraums von 10 min bei Raumlcinpcratur behandelt.
Die Pulpe wird dann mit Wasser gewaschen.

Stufe 3: Alkalische Saucrstoffbehnndlung _fi

Die Hol/pulpe wird bei einer Konsistenz von 3,0% mit 1,75% Natriumhydroxid gemischt. Die alkalische Pulpe wird dann hei 130 C in einem Reaktor mit Luft

	I'ulpc I	Pulpe Il
O Temperatur ....	130 C	130 C
Konsistenz	6,0%	7,0?,,
Natriumhydroxid	3,0%	3,0%
Magnesium
carbonat ....	i.o¹:,;	1.0%
Luftdruck	14,0 alü	14,0 alü
Zeil	10 min	10 min

Es wurde ein gerührter Reaktor verwendet.

C/D Temperatur .... Raum Raum

Konsistenz 3,0% 3,0%

Chlor 2,16% 2,7%

Chlordioxid.... 0,15% 0,18%

Zeit 10 min 10 min

O Temperatur .... 130⁰C 13O⁰C

Konsistenz 3,0% 3,0%

Natriumhydroxid 1,75% 1,75%

Luftdruck 14,0 atü 14,0 atü

Zeit 10 min 10 min

Chlor 2,16% 2,59%

Chlordioxid .... 0,148%, 0,175%

Zeit 3 std 3 std

E Temperatur .... 6O⁰C 60³C

Konsistenz 12,0% 12,0%

Natriumhydroxid 1,5% 1,5%

Zeit l'/₂ std lV₂std

D Temperatur .... 80°C 80^cC

Konsistenz 12,0 % 12,0 %

ίο Chlordioxid.... 1,0% 0,575%

Zeit 3 std 3 std

Es wurde ein gerührter Reaktor verwendet.

15

D Temperatur .... 8O⁰C 8O⁰C

Konsistenz 12% 12%

Chlordioxid.... 0,4% 0,4%

Zeit 3 std 3 std

20

Die Reaktionsbedingungen für die Abfolge O-C/

D-E-D waren wie folgt:

Pulpe I Pulpe II

O Temperatur .... 100 bis 150⁰C 130°C

Konsistenz 6 % 7 %

Natriumhydroxid 3% 3%

Magnesiumcarbonat .... 1% 1%

Luftdruck 14,0 atü 14,0 atü

Zeit 5 min Vorer - 5 min Vorer-

hit- hit-

zung zung

15minReak- 15 min Reaktion tion

Es wurde ein gerührter Reaktor verwendet.

Die Reaktionsbedingungen für die Abfolge C/D-O-D-E-D waren wie folgt:

C/D Temperatur .... 20° C 20°C

Konsistenz 3,0% 3,0%

Chlor 4,0% 5,0%

Chlordioxid .... 0,1 % 0,1 %

Zeit 10 min 10 min

O Temperatur .... 130°C 130⁰C

Konsistenz 3,0% 7,0%

Natriumhydroxid 3,0% 3,0%

Luftdruck 14,0 atü 14,0 atü

Zeit 10 min 10 min

D Temperatur 80°C 8O⁰C

Konsistenz 12,0% 12,0%

Chlordioxid.... 0,4% 0,35%

Zeit 3 std 3 std

E Temperatur .... 6O⁰C 6O⁰C

Konsistenz 12,0 % 12,0 %

Natriumhydroxid 0,3% 0,3%

Zeit 1V₂ std 1V₂ std

D Temperatur .... 8O⁰C 8O⁰C

Konsistenz 12,0% 12,0%

Chlordioxid.... 0,2% 0,2%

Zeit 3 std 3 std

C/D Temperatur
Konsistenz .

50⁰C

5,0%

50° C

5,0%

40

Die Resultate sind in der folgenden Tabelle 1 angegeben.

Tabelle I

Pulpe I Pulpe II

Abfolge

Viskosität nach

der ersten Stufe
Endhelligkeit ...
Endreversion ...
Endviskosität ...
Gesamt NaOH ..

Gesamt Cl₂

Gesamt ClO₂ ...

O-C/D-O-D

24,1

90,0
1,4

17,6
4,75% 2,16% 0,55%

Beispiel 2

O-C/D-E-D

23,5

90,2 2,7

15,5 4,5% 2,16% 1,148%

C/D-O-D-E-D

22,0
3,3%
4,0%
0,7%

O-C/D-O-D

34,2
91,7

1,5
26,3

4,75%

2,7%

0,58%

O-C/D-E-D

33,9

91,6 2,4

21,6 4,5% 2,59% 0,75%

C/D-O-D-E-D

38,0 91,5

1,5 34,0

3,3%

5,0%

0,65%

Eine Eastern Canadion Kraftpulpe mit einer Kappa-Zahl von 26,2 wurde durch zwei Verfahren gebleicht, nämlich O-C/D-O-D und C/D-E-D-E-D. Die Reaklionsbedingungen für die Abfolge O-C/D-O-D waren wie folgt:

O Temperatur 119°C

Konsistenz 3%

Natriumhydroxid 3%

Luftdruck 14,0 atü

Zeit 10 min

Es wurde ein gerührter Reaktor verwendet.

C/D Temperatur 26^C C

Konsistenz 3,25 %

Chlor 3,6%

Chlordioxid 0,1 %

Zeit 10 min

O Temperatur 130°C

Konsistenz 3 %

Natriumhydroxid 1,75 %

Luftdruck 14,0 atü

Zeit 10 min

D Temperatur 80°C

509 623/14

Konsistenz 12%

Chlordioxid 0,5%

Zeit 3 std

Die Reaktionsbedingungen für die Abfolge C/D-E-D-E-D waren wie folgt:

C/D Temperatur 20⁰C

Konsistenz 3,5%

Chlor 4,75%

Chlordioxid 0,1 %

Zeit 45 min

E Temperatur 60⁰C

Konsistenz 12%

Natriumhydroxid 3,5 %

Zeit IV₂ std

D Temperatur 75°C

Konsistenz 12%

Chlordioxid 0,6%

Zeit 3 std

E Temperatur 6O⁰C

Konsistenz 12%

Natriumhydroxid 0,5 %

Zeit IV₂ std

D Temperatur 75°C

Konsistenz 12%

Chlordioxid 0,3 %

Zeit 3 std

Messungen der Viskosität, der Helligkeit und der Helligkeitsreversion wurden mit der Pulpe jeweils am Ende der Bleichabfolgen durchgeführt. Zusätzlich

wurde im Falle der ersteren Abfolge die Kappa-Zahl nach der ersten Stufe und die Helligkeit nach der dritten Stufe gemessen. Helligkeitsmessungen nach der letzten Stufe wurden nach Behandlung der Pulpe mit Schwefeldioxid durchgeführt.

Die Resultate sind in Tabelle II gezeigt.

Tabelle

Kappa-Zahl nach der ersten Stufe

Helligkeit nach der dritten Stufe

Endhelligkeit

Endreversion

Endviskosität

Gesamtes verbrauchtes NaOH

Gesamtes verbrauchtes

^CI>

Gesamtes verbrauchtes ClO₂

Abfolge

O-C/D-O-D

19,3

60,5

89,4

1,9

18,4

4,75%

3,6%

0,6%

C/D-E-D-E-D

89,7

2,6

24,0

4,0%

4,75%

1,0%

Es ist ersichtlich, daß das erfindungsgemäße Verfahren die gleiche Helligkeit ergibt als das üblicherweise verwendete Bleichverfahren, aber weniger Chlor und weniger Chlordioxid verbraucht.

Claims

Patenlansprüche:

1. Verfahren zur Bleichung von Lignocellulosematerialien mit Chlor, Chlordioxid und Sauerstoff S in mehrstufiger Folge und unter umweltschonenden Bedingungen, gekennzeichnet durch die folgenden Stufen:

a) Behandlung des Lignocellulosematerials in einem wässerigen alkalischen Medium mit Sauerstoffgas oder einem sauerstoffhaltigen Gas unter überatmosphärischem Druck:

b) Behandlung des sauerstoffbehandeiien Materials in wässeriger Suspension mit Chlor oder Chlordioxid oder einer Mischung aus Chlor und Chlordioxid, wobei die Konzentration des verfügbaren Chlors im Bereich von 0,11 mal Kappa-Zahl des sauerstoffbehandelten Materials bis 0,30 mal Kappa-Zahl des sauerstoffbehandelten Materials liegt; »°

c) Behandlung des mit Chlor oder mit Chlordioxid behandelten Materials in wässerigem alkalischem Medium mit Sauerstoffgas oder einem sauerstoffhaltigen Gas unter überatmosphärischem Druck;

d) Behandlung des sauerstoffbehandelten Materials von Stufe c in wässeriger Suspension mit Chlordioxid,

Wobei das Lignocellulosematerial nach jeder Arbeitsstufe mit Wasser gewaschen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lignocellulosematerial in Stufe a mit 1 bis 5 Gewichtsprozent alkalischem Material Und, in wässeriger Suspension bei einer Konsistenz von 3 bis 30 Gewichtsprozent, mit Sauer- $toff oder einem sauersioffhaltigen Gas bei einem Sauerstoffpartialdruck von 2,1 bis 14,0kg/cm^a und bei einer Temperatur im Bereich von 100 bis 200 C Während eines Zeitraums von 10 bis 45 Minuten behandelt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennteichnet, daß das sauerstoffbehandelte Materia! in Stufe b in wässeriger Suspension bei einer Konsistenz von 3 bis 30 Gewichtsprozent und bei 10 bis 40'C mit einer Mischung aus Chlor und Chlordioxid während eines Zeitraums von 10 bis 60 Minuten behandelt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß da» sauerstoffbehandelte Material in Stufe b in wässeriger Suspension bei einer Kon-Sistenz von 3 bis 30 Gewichtsprozent und bei 10 bis 40' C mit einer Mischung aus Chlor und Chlordioxid behandelt wird, wobei das Gewichtsverhältnis von Chlor /u Chlordioxid im Bereich von D5 : 5 bis 80 : 20 beträgt und wobei die Behandlung 10 bis 60 Minuten dauert.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das chlorbehandelte Material in Stufe c mit 1 bis 3 Gewichtsprozent alkalischem Material und, in wässeriger Suspension bei einer Konsistenz von 3 bis 30 Gewichtsprozent, mit Sauerstoff oder einem sauerstoffhaltigen Gas bei einem Sauerstoffpartialdruck von 2,1 bis 14 kg/cm² unter Rühren bei einer Temperatur im Bereich von 100 bis 200 C während eines Zeitraums von 10 bis 30 Minuten behandelt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während der Stufe d das Lignocellulosematerial in wässeriger Suspension bei einer Konsistenz von 3 bis 30 Gewichtsprozent mit 0,1 bis 1,0 Gewichtsprozent Chlordioxid bei 60 bis 90°C während eines Zeitraums von 1 bis 4 Stunden behandelt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lignocellulosem;'.!e-^:al in den Stufen a und c dadurch alkalisch gern? :ia wird, daß Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Natriumcarbonat, Kaliumcarbonat oder Calciumhydroxid zugesetzt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während der Stufe a oder c ein Viskositätsbewahrungsmittel verwendet wird, und zwar Magnesiumcarbonat, Magnesiumoxid oder Magnesiumhydroxid.

9. Verfahren nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, daß als Lignocellulosematerial eine Holzpulpe verwendet wird, die durch das Sulfatverfahren hergestellt worden ist.