DE2322375A1 - Holzpulpverfahren - Google Patents

Description

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BERLIN S3

Straß. 0· 6100690119611 OiIt

¥ 745

Westvaco Corporation, New York, ÜTew York, V.St.v.A.

Holzpulpverfahren

Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zum Holzpulpen, insbesondere für die Papierherstellung. Im einzelnen betrifft die vorliegende Erfindung die halbGhemische Pulptechnik zur Herstellung von ungebleichtem Strukturpapier, wie ein Flutingmedium für Wellpappe.

Zur Herstellung von Papierpulpe geeignetes Holz enthält im allgemeinen 45 bis 55 $ «!-Cellulose und 14 - 25 # Hemicellulosefasern, die strukturell gebunden sind zusammen mit einer Menge von 15 bis 35 # Lignin, einer zähen, thermoplastischen komplexen organischen Verbindung. Da die kontinuierliche Bildung eines Papiergewebes auf einem sich bewegenden Pourdrinierdraht erfordert, daß die zellulosischen Holzfasern darauf in einer U,O5- bis 3-ρΐΌζ. wäßrigen Aufschlämmung abgelagert werden, ist es notwendig, die einzelnen Pasern von der Matrixstruktur natürlichen Vorkommens zu trennen. Das Verfahren, nach welchem diese Trennung durchgeführt wird, ist als Pulpverfahren gekennzeichnet.

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Je nach, den gewünschten Eigenschaften des erhaltenen Papierproduktes kann das Holzpulpen durch ausschließlich mechanische Mittel, thermochemische Mittel oder durch eine Kombination der beiden, z.B. semichemische Mittel bzw. Maßnahmen erfolgen. Zu den eigenheitlichen Kennzeichen dieser Verfahren zählen der Grad der Ligninentfernung und Ausbeute (Gewicht an ofentrockener Pulpe je gegebenes Gewicht an ofentrockenem Holz). Da das mechanische Pulpen im wesentlichen ein Schnitzelverfahren bedeutet, ist die ligninentfernung vernachlässigbar, und Ausbeuten von über 95 $> fallen an. Andererseits hat das chemische Pulpen den Nachteil, daß so viel Lignin entfernt wird, wie praktisch durchführbar,' was nur 40 bis 65 $> Pulpe aus einer Holzcharge ergibt.

Die vorliegende Erfindung betrifft das halbchemische Pulpen, worin etwa die Hälfte des löslichen lignins für eine Ausbeute von 70 bis 85 ^σ/° entfernt wird.

Halbchemische Pulpen sind besonders brauchbar und wirtschaftlich für die Herstellung ungebleichter, äußerst fester Strukturpapiere, wie Flutingmedien für Wellpappe und Behälter. Bei solchen Anwendungen ist das restliche Lignin funktionell brauchbar infolge seiner thermoplastischen Eigenschaften als ein struktureller Beitrag zur Festigkeit und Starrheit des Produktes.

Definitiv ist das halbchemische Pulpen ein Zweistufenverfahren, welches eine milde chemische Behandlung von Holzschnitzeln erfordert, um die Ligninbildung an den Cellulose fasern zu schwächen, wonach eine mechanische Operation erfolgt, um die Trennung zu vervollständigen.

Historisch wurden halbchemische Pulpen erstmalig in den Jahren um 1880 durch chemische Behandlung der Holzschnitzel mit schwefliger Säure oder Bisulfit, gefolgt von Feinzerkleinerung,

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hergestellt.

Gegenwärtig wird diese Pulpe vorwiegend durch das halbchemische Neutral- oder saure Sulfitverfahren hergestellt, worin das hauptsächliche chemische Agens der Entlignifizierung eine 120 bis 200 g/l-Lösung von Natriumsulfit und eine kleine Menge (50 bis 50 g/l) alkalische Verbindung, wie Natriumcarbonat, -bicarbonat oder -hydroxid, ist. Die von der alkalischen Verbindung ausgeübte Funktion besteht darin, die freigesetzten Säuren, welche für die Verfahrensausrüstung äußerst korrodierend sind, zu neutralisieren.

Die übliche halbchemische SuIfit-¹¹ Küche" erfolgt in Chargenkochern bei 160° bis 190⁰C für 1 bis 3 Stunden bei Verhältnissen von lösung (Flüssigkeit) zu Holz von weniger als 4 : 1 (4 ml Flüssigkeit : 1 g ofentrockenes Holz). Diese Periode kann jedoch beträchtlich abgekürzt werden durch eine Vorimprägnierungsperiode, gefolgt von einem 15- bisJ20-minütigen Durchgang durch einen kontinuierlichen Kocher bei 200⁰C. Derartige Vorimprägnierungsbehandlungen werden nachfolgend in größerem Detail diskutiert.

Unter dem beschränkten Gesichtspunkt der bloßen Pulpenzubereitung ist das halbchemische Sulfitverfahren sehr wirtschaftlich im Vergleich zu dem Produktwert. Nur das dürftige Minimum an chemischer und mechanischer Energie wird mit verhältnismäßig einfacher Kapitalausstattung verausgabt. Unter dem breiteren Gesichtspunkt der Wiedergewinnung von chemischem Abfall und des daraus folgenden ökologischen Effekts der Kanalisierung solcher Abfälle wird das ansonsten wirtschaftlich attraktive Sulfitverfahren mehr an den Rand gedrängt. Chemische Pulpverfahren, speziell das "Kraft-¹¹ oder alkalische Natriumsulfit-Natriumhydroxid-Verfahren, haben aufgrund der größeren ligninentfernung genügend Wärmewert an verbrennbaren organischen Stoffen, um einen Veraschungsprozeß zur Wiedergewinnung der Kochchemikalien zu tragen.

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Zur Wiedergewinnung der Kochchemikalien aus dem Sulfitverfahren in einer ähnlichen Weise ist die Zugabe käuflicher Treibstoffe erforderlich.

In jüngster Zeit wurde gefunden, daß durch den Betrieb einer Sulfitpulpoperation in Verbindung mit einer Kraftoperation von 3- bis 4-mal größerer Produktion die verbrauchten Chemikalien aus beiden Verfahren aus einer üblichen oder "Kreuz"-Wiedergewinnungsanlage gewonnen werden können. Diese Lösung wird jedoch nicht ohne Schwierigkeit gewonnen infolge der zyklischen Ansammlung von Natriumionen in dem Kraftsystem. Eventuell muß das System gespült werden, was die Kanalisierung einer beträchtlichen Menge an teuren Chemikalien und den einhergehenden ökologischen Schock bedeutet.

Als nächstes kam in der Entwicklung des halbchemischen Pulpens die Technik der direkten Sulfitisierung der Rohflüssigkeit (i.Orig. green liquor) aus einer halbchemischen Kraft-Kreuzwiedergewinnungsanlage. Wie in dem üblichen Kraftwiedergewinnungsverfahren wird die schwarze Flüssigkeit (i.Orig. black liquor), die kolloidale, fluidisierte Substanz, die von einer fertigen "Küche" der Holzpulpe abgezogen wurde, mittels Verdampfung auf annähernd 60 # Feststoffgehalt konzentriert, und die verbrennbaren organischen Materialien derselben werden in einem Verascher gezündet, um Wärme für den vorangehenden Verdampfungsschritt zu erzeugen. Der Verdampfungsrückstand umfaßt vorwiegend Natriumcarbonat und Natriumsulfid. Wenn er in Lösung gebracht wird, kennzeichnet man diesen Rückstand oder die Schmelze als Rohflüssigkeit (green liquor).

Um die Kraftwiedergewinnung fortzusetzen, wird die Rohflüssigkeit nachfolgend mit gebranntem Kalk kaustifiziert und geklärt, um das meiste des Natriumcarbonats in Natriumhydroxid zu überführen.

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Bei der direkten Sulfitisierung der Rohflüssigkeit zur Verbindung der halbchemischen Kochflüssigkeit wird ein Teil der in Lösung gebrachten Schmelze nach der Veraschung mit Schwefeldioxid oder einer anderen reaktionsfähigen Schwefelverbindung in Berührung gebracht, um etwas Natrium aus dem Oarbonat zu dissoziieren und Natriumsulfit zu erzeugen: eine Verbindung, die allgemein als wesentlich für das halbchemische Pulpverfahren angesehen wird.

Obwohl die direkte Sulfitisierung der Rohflüssigkeit das Problem des sich ansammelnden Natriumions in einem ansonsten geschlossenen System löst, setzt sie anstelle dessen ein Schwefelakkumulationsproblem. Außerdem findet während des direkten Sulfitisierungsschrittes des Verfahrens eine komplexe Wechselwirkung zwischen dem existierenden Hatriumsulfid und dissoziiertem Carbonat unter Erzeugung von Hatriumthiosulfat und Schwefelwasserstoff statt. Thiosulfat ist ein Inhibierungsmittel für das Kraftkochverfahren, und Schwefelwasserstoff, der in die Atmosphäre entweicht, ist ein riechender, toxischer Luftverschmutzer.

Im lichte der Geschichte der bisherigen Technik ist von der halbchemischen Holzpulpindustrie ein wirklich geschlossenes Wiedergewinnungssystem für Kochchemikalien angestrebt worden und vorzugsweise eines, das in Verbindung mit einem Kraftsystem als Kreuzwiedergewinnungsanlage betrieben werden konnte. Ein weiteres Wunschziel im Lichte der neuerdings auferlegten Luft- und Flußverschmutzungs-Fabrikabflußbestimmungen ist ein im wesentlichen, wenn nicht gänzlich schwefelfreies halbchemisches Pulpverfahren. Ein ideales halbchemisches Pulpverfahren würde beide Elemente erfassen, z.B. eine schwefelfreie Küche, die sich für eine chemische Wiedergewinnung in einem geschlossenen Zyklus eignet.

Die naheliegendste und direkteste Lösung des Problems in

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einem halt chemischen Pulpwerk mit Kraftverfaiiren-Wiedergewinnungs· einrichtungen, die zur Verfügung stehen, bietet sich bei der Rohflüssigkeit des Kraftsystems an. Sine Bohrflüssigkeit als solche ist jedoch für ungeeignet angesehen worden, da ihr genügend aktiver Schwefel für die Holzentlignifizierung fehlt. Aus diesem Grunde konstatierten Richter et al. in ihrer US-PS 2 694 631, daß "bis heute kein Verfahren zur Herstellung chemischer Holzpulpe bekannt ist, bei welchem die Bohrflüssigkeit als Kochflüssigkeit für das Holz verwendet werden kann, und diese die einzige Kochflüssigkeit wäre". Unglücklicherweise hatten Richter et al. unzweideutig keinen Erfolg, da ihr Rohflüssigkeit-Kochverfahren eine 4- bis 10-Stunden-Vor behänd lung der Schnitzel bei 100-110⁰G und 10,5 bis 14 kp/cm² durch Eintauchen in eine wäßrige Lösung von 12 - 30 f° Schwefeldioxid vorsah. Das Produktziel von Richter et al. war jedoch eine 33 ^ajo-Ausbeute der Pulpe an Λ -Cellulose, ein Produkt mit wesentlich verschiedenen Eigenschaften und Anwendungen gegenüber jenem der halbchemischen Pulpe mit 70 fa oder höherer Ausbeute. Da die halbchemischen Kochzeiten weniger als 3 Stunden in Chargenkochern und weniger als 60 Minuten und häufig nur 5 Minuten in kontinuierlichen Kochern betragen, sind die Lehren von Richter et al. von geringer Bedeutung für die halbchemische Industrie. Überdies verbietet sich die Schwefeldioxid-Vorbehandlung aus ökologischen, wenn nicht wirtschaftlichen Gründen.

Ein anderer Forscher, Steinar Vardheim, schlug 1967 in Paper ach Trä, Band 9» ein praktischeres halbchemisches Rohflüssigkeit-Kochverfahren vor, in welchem Birkenschnitzel gekocht wurden nach einer 13-minütigen 80°C-Vorimprägnierungsperiode, und zwar in der Dampfphase bei 150°C für 5 Minuten mit einer 66 bis 150 g/l-Hatriumion-Konzentration (ausgedrückt als Ha₂O) der Rohflüssigkeit, die 53 - 74 i> Natriumcarbonat, 24 50 % Natriumsulfid und 2 - 14 1° Natriumhydroxid enthielt. Vardheim¹ s Rohflüssigkeit wurde mit den Schnitzeln in einem solchen Maße kombiniert, daß sich 7,9 g Uatriumion (als IJa₂O) je 1üO g of'entrockenes Holz ergaben.

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Obgleich die mechanischen Eigenschaften des durch Yardhe im¹ s Pulpe gebildeten Papiers für die beabsichtigten Zwecke angemessen sind, ist der sich ergebende Geruch im Werk und Papier nicht tolerierbar. Da die Geruchsquelle Schwefelwasserstoff und erhaltene Methylmercaptane sind, stellen derartige Emissionen in großen und fortgesetzten Mengen gefährliche Gifte für die Menschen dar.

Demzufolge besteht ein Bedarf an einem halbchemischen Rohflüssigkeit-Papierpulpkoehverfahren, das wenig oder keinen Schwefelwasserstoff oder unübliche Gerüche erzeugt, welches vorzugsweise keine vorherige Behandlung oder Bearbeitung der

Schnitzel vor der Kocherfüllung erfordert, das über einen weiten Bereich der Kochflüssigkeitszusammensetzungen und -konzentrationen flexibel ist, das gleichermaßen wirksam ist sowohl beim Flüssig- als auch Dampfphasenkochen, das ein halbchemisches schwefelfreies Pulpverfahren ist, dessen einzige aktive Chemikalie Natriumcarbonat darstellt (Sodaasche).

Es besteht auch ein Bedarf an einem vereinfachten, geschlossenen Wiedergewinnungszyklus für unabhängige halbchemische ■ Pulpwerke.

Es besteht auch ein Bedarf an einem halbchemischen Rohflüssigkeit-Pulpverfahren, das mit einem Kraftpulpverfahren und Kreuzwiedergewinnungssystem kombiniert ist, das eine ehemische Ergänzung nur für Verschleißverluste erfordert.

Es wurde gefunden, daß in Lösung gebrachte Sodaasche oder Kraftverfahren-Rohflüssigkeit mit einem Gehalt von 50 bis 100 i» Natriumcarbonat der gesamten darin vorhandenen Natriumionverbindung, jedoch weniger als etwa 2,4 # des kombinierten ofentrockenen Holzgewichtes als Natriumsulfid die Lignin-Cellulose-Strukturbindung von zerkleinertem Hartholz in dem Ausbeutebereich von 70 bis 85 i» für eine wirksame mechanische Entfaserung

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schwächt. Außerdem ist die Menge der für eine solche wirksame Entfaserung erforderlichen Energie gering, wenn überhaupt größer als die für herkömmliche, neutrale, halbchemische SuIfitverfahren (NSSG).

Erfindungsgemäß wird ein harbchemisch.es Holzpulpverfahren vorgeschlagen, in welchem zerkleinertes Holz mit einer wäßrigen Lösung gekocht wird, die eine 50- bis 150 g/l-Gesamtalkalikonzentration, als Natriumoxid gemessen, enthält, worin 50 "bis 100 Prozent dieser Natriumverbindung Natriumcarbonat sind, jedoch nicht mehr als 2,5 Gewichtsprozent des ofentrockenen Holzes Natriumsulfid sind, das Gemisch unter Druck eine ausreichende Zeitlang gekocht wird, um nicht mehr als 30 Prozent der organischen Verbindungen in diesem Holz in Lösung zu bringen, sowie das Produkt mechanisch entfasert wird.

Die Erfindung wird nun unter Bezug auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben, worin gleiche Bezugsziffern gleiche Teile innerhalb der verschiedenen Abbildungen bezeichnen:

Pig. 1 ist ein Verfahrensfließechema der vorliegenden Erfindung, die in Kreuzwiedergewinnungskombination mit einem herkömmlichen Kraftverfahren gezeigt ist.

Fig. 2 ist eine schematische Wiedergabe eines kontinuierlichen Kochers der bisherigen Technik mit vertikalem Rohr, der erfindungsgemäß anwendbar ist.

Fig. 3 ist eine schematische Wiedergabe eines modifizierten Kochers der bisherigen Technik mit gebogenem Rohr, der erfindungsgemäß brauchbar ist.

Pig. 4 ist ein Yerfahrensfließschema der vorliegenden Erfindung, eine unabhängige Wiedergewinnungsanlage unterstützend bzw. tragend.

Nach dem Schema von Fig. 1 wird verbrauchte Kochflüssigkeit von den entsprechenden Kraft- und hälbchemischen Kocher- und

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Waschsystemen der vorliegenden Erfindung beim Eintritt der Flüssigkeitswiedergewinnungsanlage zugemischt. Innerhalb des Verdampfungskonzentrierungsschrittes des Wiedergewinnungsverfahrens wird genügend Wasser aus dem fluiden Schwarzflüssigkeitssystem mittels Verdampfung hiervor abgetrennt, um das System auf eine fluidisierte Paste von annähernd 60 f> Feststoffen zu bringen. Da die organischen Bestandteile der Feststoffe verbrennbar sind, werden sie in dem Schwarzflüssigkeitsveraschungsabschnitt des Wiedergewinnungsofens angezündet, um Wärme für den voranstehenden Verdampfungsschritt zu erzeugen..

Asche oder Schmelze aus dem Verascher werden mit einer wäßrigen Lösung kombiniert, um die löslichen anorganischen Verbindungen zwecks Abtrennung von dem kohlenstoffhaltigen Rückstand in dem Wasch- und Klärschritt in lösung zu bringen.

Die geklärte wäßrige Lösung anorganischer Verbindungen ist die Substanz, welche in der Industrie als Grünflüssigkeit bzw. Rohflüssigkeit gekennzeichnet wird; die anorganischen Verbindungen derselben enthalten Natriumcarbonat, Natriumsulfid und eine Menge anderer natrium- und schwefelhaltiger Verbindungen. In Gewichtsprozenten vom Gesamtnatriumion, gemessen als Natriumoxid, ausgedrückt, kann die Konzentration des Natriumcarbonats in der Kraft-Rohflüssigkeit 50 bis 98 # des gesamten Natriumions stellen, allerdings üblicher eine Konzentration von 60 bis 98 $. Natriumsulfid stellt annähernd 0 bis 30 °ß> der gesamten Natriumverbindung, der Rest derselben sind Natriumhydroxid, Natriumsulfit, Natriumsulfat, Natriumthiosulfat und zahlreiche andere Verunreinigungen.

Nachfolgend auf den Wasch- und Klärwiedergewinnungsschritt wird jener Teil der Rohflüssigkeitsproduktion, der für den halbchemischen Kocher als Kochfüllung notwendig ist, direkt hierzu genommen.

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Die restliche Hohflüssigkeit wird nachfolgend mit Calciumhydroxid kaustifiziert, das durch Aufschlämmen von gebranntem Kalk erhalten wird, und geklärt, um den überwiegenden Teil des Natriumcarbonats in Natriumhydroxid zu überführen.

Das aus dem Kaustifizierungsunterzyklus abfließende Produkt wird als weiße Flüssigkeit gekennzeichnet und bildet die Hauptentlignifizierungslösung des Kraftaufschlußverfahrens. Die Zusammensetzung der weißen Flüssigkeit weist annähernd 80 i< > Natriumhydroxid, 15 f° Natriumsulfid und 5 °ß> Natriumcarbonat, bezogen auf das Gesamtnatriumoxidäquivalent, auf.

Erfindungsgemäß wird jener Teil der Rohflüssigkeit, der für das halbchemische Kochen bestimmt ist, auf eine alkalische Konzentration im Bereich von 50 bis 150 g/l, als Natriumoxid, eingestellt, wobei 50 bis 100 $ desselben Natriumcarbonat sind. Obwohl entweder Wasser oder Filtrat aus der Pulpwaschwasser enthaltenden verdünnten Schwarzflüssigkeit zur Konzentrationseinstellung verwendet werden kann, wird das Filtrat als Hilfsmittel zur raschen Durchdringung der Schnitzel mittels der Kochflüssigkeit bevorzugt. Dies wegen der Tatsache, daß schwache wäßrige Lösungen von Phenolverbindungen (Lignin) Oberflächenspannungen haben, die annähernd halb so groß sind wie jene für Natriumcarbonat allein. Sine erniedrigte Oberflächenspannung bietet eine herabgesetzte Widerstandsfähigkeit seitens des Holzes gegenüber der Durchdringung durch die Flüssigkeit.

Ferner ergab sich erfindungsgemäß, daß der Natriumsulfidgehalt (Na„S) einer Kochflüssigkeitscharge vermutlich von beträchtlicher Wichtigkeit hinsichtlich der Verhinderung der Erzeugung von Schwefelwasserstoff (H₂S) und abgeleiteten Methylmereaptanen ist. Die bisherige Technik des Kraftpulpens hat erheblichen Verlaß auf den Wert von Na₂S im Holzentlignifizierungsverfahren gesetzt. Pulp and Paper Manufacture, Bd. 1, 2. Ausg. Joint Textbook Committee of The Paper Industry, McGraw-Hill

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Book Go., New York, N.Y. 1969, S. 413; danach liegt die Rohflüssigkeitssulfidität (# Sulfidität » Na₂S χ 100 )

Na₂S + NaOH + Na₂CO.*

für Kraftkochflüssigkeit normalerweise bei über 25 96.

Nach den Theorien von Hagglund, Academic Press, Inc., New York, N.Y. 1951, kombiniert 1 Grammol natives Lignin irreversibel mit nur 1 Grammol Schwefel unter Bildung von Thiolignin· Betrachtet man dies als eine Punktion des ofentrockenen Holzgewichtes und nimmt man an, daß der einzige Schwefel in dem zur Kombination mit dem Holz verfügbaren chemischen System sich von Na₂S ableitet, entspricht Hagglund^Js molale Relation gleich 1,6 Na₂S als Gewichtsprozent des ofentrockenen Holzes. Es sollte jedoch beachtet werden, daß Hagglund^Js Beobachtungen auf Hydrosulfidpulpen von skandinavischen.Pichten basieren.

Später beobachteten Rydholm, Pulping Processes, Interscience Publisher, New York, N.Y. 1965, daß unter Kraftpulpbedingungen für Douglastanne das Holzlignin über eine Kapazität verfügt, irreversibel mit Na₂S bis zu 2,4 i» des ofentrockenen Holzgewichtes zu kombinieren.

Wegen der Tatsache, daß diese Theorien und Befunde in Zusammenhang mit entsprechenden Hydrosulfid- und Kraftpulpstudien entwickelt wurden, sind sie bisher weder als interessant noch als relevant für halbchemische Pulpherstellung betrachtet worden*· Natriumsulfit (Na₂SO₅) ist das hauptsächliche Sntlignifizierungsmittel des technisch vorherrschenden NSSC-Verfahrens, und die Anwesenheit des Na₂S darin ist ein bloßer Begleitumstand der Aufbauwirtschaftlichkeiten und/oder Rohflüssigkeitssulfitisierung.

Obwohl es schwierig ist, das halbchemische Rohflüssigkeit/ Sodaasche-Pulpverfahren, welches darin vorgeschlagen ist, ent-

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weder mit Hydrosulfid- oder Kraftverfahren in Beziehung zu setzen, würde es als logischer erscheinen, wenn größere Parallelen mit der Hagglund-Hydrosulfidtheorie bestünden. Andererseits scheint, wahrscheinlich wegen der Unterschiede in den Ligninprozentgehalten vom ofentrockenen Holzgewicht in verschiedenen Sorten, einer nichtregelbaren Werksvariablen, und anderer, noch nicht identifizierter Faktoren, die Erfahrung mit der Erfindung auf die Krafttheorie von 2,4 Na₂S als Maximumprozentgehalt vom ofentrockenen Holzgewicht, irreversibel kombiniert, hinzudeuten.

Eine Folge dieser Befunde bei dem thermochemischen System zur Schwächung und Lösung von Lignin mit vorwiegend Na₂CG., ist, daß ein Bereich von nur 1,6 bis 2,4 g Ua₂S je 100 g ofentrockenes Holzgewicht, je nach Sorten und anderen Faktoren, maximal zur Verfügung steht für die direkte irreversible Sulfidisierung mit Lignin, und jeder Überschuß für andere Reaktionen unter Bildung von HpS und Methylmercaptanen verfügbar ist.

Ein Punkt der Beobachtung, betreffend die Erfahrung mit dem Voranstehenden in Anwendung auf die folgenden Küchen, die mit weniger als 2,4 g Na₂S je 100 g ofentrockenes Holz hergestellt sind, war, daß die Anwesenheit von H₉S nicht gegeben war.

C.

Vergleichsweise kann aus einer Analyse der ansonsten ähnlichen halbchemischen Pulptechnik, die von Vardheim vorgeschlagen wird, gefunden werden, daß die vorige Relation des Na₂S zu ofehtrockenem Holz überschritten wird. Vardheim diskutiert ausdrücklich einen unangenehmen Sulfidgeruch als negativen Umstand seiner Experimente.

Demzufolge sollten, wenn Ha₂S in dem Kochflüssigkeitsansatz gefunden werden soll, die Konzentrationen oder Anwendungsmengen so eingestellt werden, daß die Gewichtsmenge des Na₂S unter etwa 2,4 $ des ofentrockenen Holzgewichtes gehalten wird, wenn riechende und giftige Emissionen vermieden werden sollen₀

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Die oben beschriebene Kochflüssigkeit wird direkt auf das zerkleinerte Hartholz angewendet, das gewöhnlich 40 bis 60 °/α Feuchtigkeitsgehalt hat (vorherrschend Eiche, Bukalytus und Ahorn), und zwar in Form von Schnitzeln, Spänen oder Sägemehl in einem Gewichtsverhältnis, worin die Gesamtmenge an titrierbaren Natriumverbindungen, ausgedrückt als Natriumoxid, etwa 5 bis 8 i> des ofentrockenen Holzes beträgt, zum Kochen in einem kontinuierlichen Aufschlußkessel unter Dampfphasenbedingungen. Das Verhältnis von Flüssigkeit zu Holz in ml Flüssigkeit je g ofentrockenes Holz beträgt etwa 2,5 : 1. Es wurde gefunden, daß keine vorherige Wasserdampfeinwirkung oder Vorimprägnierung des Holzes notwendig ist, wodurch nur eine einfache direkte Beschickung des Kochkessels mit Holz und Rohflüssigkeit erforderlich ist. Die Kocherverweilzeit liegt zwischen 7 und 8 Minuten bei 175° bis 185°C

Für den kontinuierlichen Flussigphasenaufschluß bei gleicher Flüssigkeitskonzentration kann die NapO-Anwendungsrate auf den Bereich von 4 bis 7 % des ofentrockenen (Holzes) reduziert werden, jedoch erhöht sich die Verweilzeit auf 14 oder 15 Minuten bei 171° bis 177⁰G.

Wenn das Kochen in einem kontinuierlichen Aufschlußkessel unter sowohl Flüssig- als auch Dampfphasenbedingungen erfolgen soll, kann die Na^O-Anwendungsrate von 5 bis 8 $> des ofentrockenen Holzes, jedoch bei einer Verweilzeit von 14 bis 15 Minuten bei 171° bis 174% betragen.

Je nach der besonderen Kombination von Flüssigkeitskonzentration, Anwendungsrate, relativer Anwesenheit von Na₂CO., und Ua_?S, Holzbeschaffenheit und zu verwendender mechanischer Ausrüstung, können diese Bedingungen innerhalb der Bereiche von 50 - 150 g Na₂O je Liter Flüssigkeit, 50 - 100 °/> Na₃O in Form von Ha_?CO,, 4 - 10 °/o NapO-Gewicht je ofentrockenes Holzgewicht und einem Verhältnis der ml Flüssigkeit zu g ofentrockenem Holz

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von 2 "bis 4 : 1 variiert werden.

Der Konzentrationsbereicii von 50-15Og ITapG enthält nicht die Wasserbeiträge aus dem Holzmaterial oder Wasserdampf kondensat, das 2 - 4 : 1-Verhältnis von Flüssigkeit zu Holz enthält jedoch solche Beiträge.

Ein Ziel ist, das Holz so schnell wie möglich zu kochen, ohne eine Vorimprägnierung anwenden zu müssen. Demgemäß wird die untere Zeitgrenze durch die mechanische Kapazität der gegenwärtig zur Verfügung stehenden Ausrüstung bestimmt und liegt in der Größenordnung von 5 Minuten. Das Umgekehrte trifft auch zu, da die kleinste Schnitzeldurchgangszeit in einigen kontinuierlichen Aufschlußvorrichtungen bis zu Π Stunde betragen kann; insbesondere im Falle einer Vorrichtung mit integrierter Vorimprägnierung und Kochzonen. Im Falle der Chargenaufschlußvorrichtung kann eine Kochzeit von bis zu 2,5 Stunden angewendet werden. Wenn längere Kochzeiten angewendet werden sollen, ist offensichtlich eine mildere Anwendung von Chemikalien und Wärme am Platze.

Bezüglich der Kochzeit werden die Bereiche von 5-60 Minuten für die kontinuierliche Vorrichtung und bis zu 2,5 Stunden für die Chargenvorrichtung als G-esamtzeitintervalle zwischen der Kombination der Flüssigkeit mit dem Holz vor der Entfaserung betrachtet. Da keine Notwendigkeit für eine Vorimprägnierung als gesondert geregelter Verfahrensschritt vorzuliegen scheint, braucht dieser Schritt im G-esamtzeitintervall nicht unterschieden werden. Die Küche wird lediglich so schnell als möglich auf Kontrolltemperatur gebracht.

Obwohl Kochintervalle sicherlich innerhalb des Erfindungsrahmens möglich sind, die größer als die oben angegeben ausfallen, sollte man jedoch für Zwecke der halbchemischen Pulpherstellung längere Kochzeiten sorgfältig in Betracht ziehen. Über-

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mäßig langes Kochen führt zu einer unnötigen Verzögerung von Hydrolysereaktionen mit den Hemicellulosebestandteilen des Holzes. Verlust von Hemicellulose schwächt nicht nur die Pulpe, sondern verringert die Ausbeute. Außerdem können Säuren, die aus solchen Reaktionen gebildet werden, den Plussigkeits—pH-Wert herabsetzen, was ausreicht, die Flußstahlvorrichtung mittels Korrosion anzugreifen. pH-V/erte der Schwarzflüssigkeit in der Größenordnung von 8-10 sind bei Küchen mit 70 - 85 $ Ausbeute zu erwarten.

Eine geeignete Kochtemperatur sollte in der Größenordnung von 170 - 185°Ö liegen.

Erfahrungen erstrecken sich auf Hartholz der Eichen-, Eukalyptus- und Ahornarten, wie auch die herkömmliche Praxis mit halbchemischen Pulpsystemen. Es ist jedoch zu erwarten, daß die vorliegende Erfindung auch mit liadelholzarten im gleichen Ausmaß wirksam ist wie andere halbchemische Systeme.

Wach der Entladung aus dem Aufschlußkessel wird das Gemisch aus gekochtem Holz und verbrauchter Schwarzflüssigkeit unter Druck in einen herkömmlichen mechanischen Entfaserer geleitet, welcher das Holz zur Pulpe macht. Danach wird die Pulpe explosionsartig in einen Blähbehälter bei einer plötzlichen Druclcverminderung von 4,2 bis 4,9 kp/cm entspannt.

iiach dem Blähbehälter wird die Pulpe weiter mechanisch mittels einer Raffinxerungsvorrichtung, entweder des Scheiben- oder Konustyps, bearbeitet, bevor die Waschung über herkömmlichen Rotationstrommeln erfolgt.

Kontinuierliche Kocher der hier beschriebenen Art sind in Fig. 2 und 3 abgebildet. Der kontinuierliche Kocher von Pig. 2 ist gekennzeichnet als Mehrfachrohrtyp, worin Schnitzel und Kochflüssigkeit kontinuierlich in das unter Druck stehende Innere

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des ersten Rohrs 10 mittels einer druckdichten Stöpselschnecke 20 gefüllt werden. Die Förderschnecke 15, die von einem äußeren Kraftzug 16 angetrieben wird, rotiert axial und befördert die Schnitzel- und Flüssigkeitsfüllung vorwärts zum Ausgang 10a des Rohrs 10, welcher den Eingang für das nächste Rohr 11 bildet. Dieses Verfahren setzt sich fort durch die Rohre 12, 13 und 14, dessen Ausgang 14a zu einem Entfaserer 21 führt. Wärme wird zu den Rohren 10 bis 14 mittels nichtgezeigter Wasserdampfleitungen geliefert. Die Kochbedingungen können individuell für jedes Rohr reguliert werden, wodurch gegebenenfalls Flüssigphase oder Dampfphase zulässig ist. Demgemäß können die ersten drei Rohre ein Dampfphasenkochen bieten, wogegen die Flüssigphase in den beiden letzteren vorherrschen kann.

Der in Fig. 3 gezeigte kontinuierliche Kocher stellt eine ovale Form des gebogenen Rohrkochers dar, worin der mechanische Transport der Schnitzelfüllung mittels wandernder Schottwände erfolgt, die an einer vom Kettenrad 32 angetriebenen Gelenkkette 30 befestigt sind. Wie bei dem vertikalen Rohrkocher der Fig. 2 kann die kontinuierliche Schnitzelzugabe mittels einer Stöpselschnecke 20 erfolgen und in einen unter Druck stehenden Entfaserer 21 entladen werden. Die Kochbedingungen können innerhalb des gebogenen Rohrkochers auf Flüssigphase eingestellt werden, indem man einen Teil seines unteren Segmentes eine Flüssigkeitssäule ansammeln läßt; die höheren Teile des Kochers werden in der Dampfphase gehalten.

Obwohl eine Vorrichtung, wie sie durch die Fig. 2 und 3 wiedergegeben ist, bei der eigentlichen Reduktion zur praktischen Durchführung der Erfindung verwendet wurde, besteht kein Grund zu der Annahme, daß die Erfindung nicht auch mit einer anderen Vorrichtung aus dem Einzelkessel mit vertikalem Fluß, entweder Aufwärtsfluß oder Abwärtsfluß, praktisch durchgeführt werden kann.

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Außerdem kann die vorliegende Erfindung, wie bereits erläutert, in einem Chargenkochkessel praktiziert werden, wie es bei anderen halbchemischen Verfahren geschieht, mittels einer richtigen Einstellung von Kochflüssigkeit, -zeit und -temperatur. Eine repräsentative Chargenküche mit Kraft-Rohflüssigkeit enthält 92,6 g Ha₂O je Liter, worin 80 "ja des Na₂O in Form von Ma₂OO, und 20 ?» des Ha₂O in Form von Na₂S vorliegen, welche auf das ofentrockene Holz einwirken in einer Rate von 10 °/a NapO-Gewicht Je Holzgewicht, wobei das Flüssigkeit/Holz-Verhältnis (ml/g) von 3,5:1 60 Minuten bei 168⁰C beibehalten wird. Die Küche wurde gebläht nach einer Gesamtzeit der Flüssigkeit-Holz-Kombination von 2 Stunden und 25 Minuten bei einem pH-V/ert der Schwarzflüssigkeit von 8,9 für eine Ausbeute von 70 $.

Da der zuvor beschriebene halbchemische Koch- vnä V/iedergewinnungszyklus im allgemeinen in jeder Phase desselben mit einem kooperativen Kraftzyklus zu vereinbaren ist, ist es lediglich notwendig, den Fließzyklus um Verschleißverluste zu ergänzen. Hierbei ist ein beträchtlicher Spielraum zulässig, so daß man die Vorteile der laufenden Wirtschafts- und Marktbedingungen nutzen kann. Zum Beispiel kann dem System zusätzliches Natrium an einem der verschiedenen Stellen, die in Fig. 1 gezeigt sind, zugeführt werden. Verbrauchte Rohflüssigkeit aus anderen Kraftbetrieben kann direkt zu dem halbchemischen Rohflüssigkeit-Kochstrom oder zu dem kombinierten Flußstrom nach dem Verascher zugegeben werden. Natriumhydroxid in Form von Lauge oder kaustischer Soda kann der weißen Kraftflüssigkeit direkt zugegeben werden. Natriumsulfat in Form von Natursalzkuchen kann dem Kreuzwiedergewinnungsstrom vor dem Verascher zugegeben werden. Raffinierter Abfall, der große Konzentrationen an Natriumsulfid enthält, kann in den Kraftteil des Zyklus zwischen dem Kaustifizierer und Klärer oder direkt dem halbchemischen Rohflüssigkeit-Kochstrom zugegeben werden.

Ubwohl Schwefel oder Schwefelverbindungen für die halb-

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chemische Küche des vorliegenden Verfahrens unnötig sind, wie die Erfahrung zeigte und deren Abwesenheit in einem der folgenden Beispiele, ist die Anwesenheit von Schwefelverbindungen innerhalb' der vorher beschriebenen Grenzen nicht störend für die halbchemische Küche und notwendig für das Kraftverfahren. Daher kann genügend elementarer Schwefel, der für die Kraftküche notwendig ißt, zwischen dem Kaustifizierer und Klärer zugegeben werden.

Bezüglich der Pulpeigenschaften aus dem vorher beschriebenen halbchemischen Hohflüssigkeitsverfahren haben Betriebstests eine gleichwertige oder höhere Ooncorra Plat Crush-Festigkeit, verglichen mit einer halbchemischen I:\feutralnatriumsulf it-Küche (NSSG), ergeben. Der Maschinendurchiauf, der aufgrund der Grundgewichtsbeschaffenheit und Papiermaschinengeschwindigkeit gemessen wird, liegt ebenfalls höher.

Ein zusätzlicher Punkt der vorliegenden Erfindung betrifft die ieitungseffizienz zur Manipulierung der verbrauchten halbchemischen Flüssigkeit als Füll- und pH-Pufferungsmittel für die Kraftküche.

Normalerweise sind in halbchemischen Kraft-Kreuzwiedergewinnungssystemen bestimmte Schritte notwendig, um die Ausfällung von gelöstem Lignin zu verhindern, wenn die beiden Ströme zur Wiedergewinnung kombiniert werden. Solche Schritte umfassen die Zugabe der weißen Kraftflüssigkeit oder alkalischen Zubereitung mit der halbchemischen Schwarzflüssigkeit vor der kombinierten Verdampfung. Eine andere Technik enthält eine gesonderte Verdampfung für die entsprechenden Schwarzflüssigkeitsflußströme.

Erfindungsgemäß ist jedoch in der verbrauchten Flüssigkeit aus der halbchemischen Küche der Gehalt von Verbindungen gering, die störend für die Kraftküche sein könnten, und für die chemische Kraftfüllung als Füll- und pH-Pufferungsmittel brauchbar.

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Anstatt den verfügbaren Fließstrom an Weißflüssigkeit, die einen erheblichen Yerfahrensinvestivwert hat, zu benutzen, um das pH der verbrauchten halbchemischen Flüssigkeit einzustellen, kann die Menge dieser verbrauchten halbchemischen Flüssigkeit, die wenig Verfahrensinvestivwert in diesem Stadium des Zyklus hat, herabgesetzt werden, indem man demgemäß einen Teil derselben mit der Kraft-KochflüssigkeiT-szubereitung verwendet, wie es in Fig. 1 durch unterbrochene Linien angezeigt ist.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung weiter:

Beispiel I

Ein Gemisch aus Hartholzschnitzeln, bestehend aus Eiche, Eukalyptus und Ahorn, wurde mit Kraftbetrieb-Rohflüssigkeit in einem Maße kombiniert, daß die Gesamtmenge an titrierbaren Natriumverbindungen, ausgedrückt als natriumoxid, 5,25 Gew.-^ des ofentrockenen Holzes betrug. Diese Rohflüssigkeitslösung hatte eine Gesamtalkalikonzentration von 14-0 g/l, als Natriumoxid, und enthielt 80 fo Natriumcarbonat, 12 °ß> Hatriumsulfid, 2 >o Natriumsulfat und 2 "/> Natriumhydroxid. Das pH der verbrauchten Flüssigkeitslösung direkt aus dem Kocher betrug 9»8. Das Mischen der Schnitzel und Kochlösung erfolgte beim Eintritt in einen mechanischen befördernden kontinuierlichen Kocher, wo das Gemisch 8 Minuten bei 185 0 und 10,5 kp/cm gehalten wurde. Die Ausbeute aus oben betrug annähernd 75 %.

Beispiel II

Ein Gemisch aus Hartholzschnitzeln, bestehend aus Biche, Eukalyptus und Ahorn, wurde mit einer wäßrigen Lösung von handelsüblicher Sodaasche in einem Maße von 6,25 Gew.-$ des ofentrockenen Holzes kombiniert. Diese Sodaaschelösung hatte eine Gesamtalkalikonzentration von 100 g/l, als Natriumoxid, und enthielt 98 ψ> Natriumcarbonat und einen Rest, der aus verschiedenen Verbindungen in kleiner, jedoch unbestimmter Menge, bestand,

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darunter möglicherweise Matriumsulfid., Natriumsulfat und Natriumhydroxid. Das pH der verbrauchten Flüssigkeitslösung direkt aus dem Kocher betrug 9>5· Das Mischen der Schnitzel und Kochlösung erfolgte beim Eintritt in einen kontinuierlichen Kocher mit mechanischer Beförderung, wo das G-emisch 14 Minuten bei 174°C u
trug 78

174 0 und 8,75 kp/cm gehalten wurde. Die Ausbeute aus oben be-

Beispiel III

Ein Gemisch aus Hartholzschnitzeln, bestehend aus Eiche, Eukalyptus und Ahorn, wurde mit Kraftbetrieb-Rohflüssigkeit in einem Ausmaß von 6,85 Gew.-^ό des ofentrockenen Holzes kombiniert. Diese Rohflüssigkeitslösung hatte eine Gesamtalkalikonzentration von 70 g/l, als Natriumoxid, und enthielt 85 i° Natriumcarbonat, 10 ft* Jtfatriumsulfat und 1 ^σβ> Natriumhydroxid. Das pH der verbrauchten Flüssigkeitslösung direkt aus dem Kocher betrug 9j4. Das Mischen der Schnitzel und Kochlösung erfolgte beim Eintritt in einen kontinuierlichen Kocher mit mechanischer Beförderung, wo das Gemisch 8 Minuten bei 185°C und 10,5 kp/cm gehalten wurde. Die Ausbeute aus dem obigen betrug 76 ^.

Beispiel IV

Ein Gemisch aus Hartholzschnitzeln, bestehend aus Eiche, Eukalyptus und Ahorn, wurde mit Kraftbetrieb-Rohflüssigkeit in einem Ausmaß von 6,55 Gew.-$ des ofentrockenen Holzes kombiniert. Diese Rohflüssigkeitslösung hatte eine Gesamtalkalikonzentration von 100 g/l, als Natriumoxid, und enthielt 80 $ Natriumcarbonat, 15 Ψ Natriumsulfid, 2 # Natriumsulfat und 1 $> Natriumhydroxid. Das pH der verbrauchten Flüssigkeitslösung direkt aus dem Kocher betrug 9»4. Das Mischen der Schnitzel und Kochlösung erfolgte beim Eintritt in einen kontinuierlichen Kocher mit mechanischer Beförderung, wo das Gemisch 8 Minuten bei 185 G und 9>80 kp/cm gehalten wurde. Die Ausbeute aus oben betrug annähernd 77 $.

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Die voranstehenden Beispiele wurden im Betriebsmaßstab durchgeführt, wobei die Pulpe hieraus zum Waschen und Raffinieren kombiniert wurde. Folglich können die Papierband- und blatteigenschaften für jedes Beispiel nicht angegeben werden. Auf Basis einer kontinuierlichen Herstellung ist jedoch die Pulpe aus einem oder mehreren Beispielen von oben weiter kombiniert worden, wie es normale Praxis für die Herstellung eines Flutingmediums ist, und zwar mit Langfaserpulpe (Kistenabfälle, ungebleichte Kiefernpulpe, usw.) als Material für eine herkömmliche Fourdriniermaschine zur Entwicklung eines 0,0229 cm-Kaliberbands von annehmbarer Qualität eines geriffelten Flutingmediums mit einer Goncorra Plat Crush-Festigkeit im Bereich von 2,8 3,15 kp/cm . Die Maschinengeschwindigkeit und GewebeIntegrität ist gleichwertig oder besser, als wenn man mit ESSG-Pulpe arbeitet, obwohl die 6-ewebefarbe eigentümlich dunkel ist.

Wie schon bei der Beschreibung des Standes der Technik erwähnt wurde, machen die hohen Pulpausbeuteeigenschaften dieser und anderer halbchemischer Pulptechniken normalerweise unabhängige Wiedergewinnungsanlagen unwirtschaftlich. Wegen des äußerst vereinfachten Fließstroms der vorliegenden Erfindung ist es jedoch möglich, daß eine unabhängige Wiedergewinnungsanlage getragen werden kann, ungeachtet der Notwendigkeit zum Kauf von zusätzlichen Kraftstoffen. In dieser Form ist das Verfahrensschema in Fig. 4 ausgestaltet, worin Verdampfung und Veraschung die einzigen zur Rekonstruierung der verbrauchten Kochflüssigkeit notwendigen Verfahrensschritte sind. Außerdem kann anstelle eines Veraschers zur oxidativen Abtrennung der organischen Schwarzflüssigkeitsbestandteile von den anorganischen Materialien auch ein Fließbettreaktortyp von Vorrichtung verwendet werden.

Das wirtschaftliche Anraten eines Systems der Fig. 4 würde auf einer individuellen Installationsbasis entwickelt werden müssen und in erster Linie von demspeziellen Ausbeutespiegel

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abhängen, "bei welchem der Kocher arbeitet, sowie dem lokalen Wert geeigneter Brennstoffe, wie Kohle, Naturgas oder-öl. Um jedoch die Wirtschaftlichkeit eines Systems der Pig. 4 zu empfehlen, sei an die Verfügbarkeit von Sodaasche als ausschließlicher Plüssigkeitsaufbauchemikalie erinnert. Ein solches System wür de den Kauf und die Versorgung nur mit einer Natriumquelle erfordern. Demzufolge würde auch die Wiedergewinnung für nur eine Chemikalie in Präge kommen, dasselbe ist auf den Ersatz von Verschleißverlusten anwendbar. Die Durchführbarkeit eines solchen Systems ist die Bedeutung von Beispiel II. Die hierin beschriebene Kochflüssigkeit wurde vollständig aus handelsüblicher Sodaasche und Wasser aufgebaut. Die erwähnten Verunreinigungen sind jene, die normalerweise in Sodaasche von technischem G-rad vorliegen oder der Flüssigkeitscharge als in dem Werksrohrsystem vorhandene restliche Verbindungen zugeführt werden. Der 98 JO-G-ehalt an Natriumcarbonat für dieses Beispiel sollte daher nicht als eine Begrenzung angesehen werden, da keine der in den restlichen 2 fo enthaltenen Verbindungen einen bedeutenden Beitrag zur Holzentlignifizierung in solchen kleinen Konzentrationen leisten kann. Demgemäß sollte der 98 /^-Gehalt an Natriumcarbonat in diesem Beispiel aus praktischen G-ründen als 100 Jo Natriumcarbonat angesehen werden.

Der technische Wert einer 100 ^-Natriumcarbonat-Ausstattung unterstreicht weiter die Neuheit der Erfindung, da bisher Natriumcarbonat nicht als bedeutend aktiv bei dem Entlignifizierung sverfahren angesehen wurde. Obwohl die meisten, wenn, nicht alle auf Natriumbasis arbeitenden Holzpulpverfahren Natriumcarbonat als Aufbaubestandteil einschließen, gehen die Gründe hierfür auf die Einsicht zurück, daß Natriumcarbonat ein billiges Pufferungsmittel ist, um zu verhindern, daß die Küche übermäßig saure pH-Spiegel erreicht. Siehe E.L. Keller und J.N. McGovern, Neutral Sulphite semicheraical Pulping Aspen, TAPPI, Bd. 32, Nr. 9, September 1949, Seite 400. Mit anderen Worten, die Bewertung der bisherigen Technik des liatriumcarbonats beim

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schnellen, halbchemischen Pulpen entsprach der einer Toleranz: Die Verbindung ist nicht besonders gravierend für die Kochchemie und übt eine positive Punktion aus, indem sie die Pulpvorrichtung schützt.

Erfindungsgemäß wurde gefunden, daß Natriumcarbonat, wenn es wie beschrieben und als ausschließliche Aufbauchemikalie verwendet wird, ein Holzentlignifizierungsmittel mit gleicher oder größerer Wirksamkeit ist als das einer NSSC-Charge. In Begriffen der gegenwärtigen vergleichenden Wirtschaftlichkeit, eine Sodaasche-Flüssigkeitscharge kann für wesentlich weniger gekauft werden, als die Kosten einer NSSG-Flüssigkeitscharge betragen.

Laboratoriumsprüfungen dieser und anderer Typen von reinen Sodaasche-Küchen zeigen den Bedarf von. annähernd 40 $> mehr Raffinationsenergie für die Pulpe, verglichen mit NSSÖ-Pulpe, um eine gegebene Festigkeitseigenschaft zu erreichen. Die Erfahrung bei technischem Anlagenmaßstab vermag jedoch nicht solche LabOratoriumsdaten zu bestätigen. Obwohl es einige Anzeichen dafür gibt, daß im Falle einer 100 ^-Sodaasehe-Küche, eine geringfügige Zunahme in der Raffinationsenergie notwendig sein mag, ist die Schlußfolgerung ungewiß, da Plus- oder Minusabweichungen von 20 $ von den Raffinationsenergienormen bei der technischen NSSC-Anlage üblich sind. Die Ursache einer solchen Fluktuation wird allgemein jahreszeitlichen oder Quellunterschieden in speziellen Ansätzen bzw. Chargen von Rohholzmaterial zugeschrieben.

Bezüglich der Pulpe, die aus der erfindungsgemäßen Kraft-Rohflüssigkeitsküche hergestellt wird, würden Laboratoriumsdaten die Notwendigkeit von 20 JL mehr Energie gegenüber einer vergleichbaren NSSC-Pulpe anzeigen. Beträchtliche Erfahrungen im Werksmaßstab mit beiden Pulptypen haben jedoch solche Laboratoriumsbefunde widerlegt.

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Obwohl es scheinen würde, im Lichte der gegenwärtigen Wirtschaftlichkeiten, daß die hauptsächliche wirtschaftliche Betonung der Erfindung auf Pulpen hoher Ausbeute liegt, die nicht für Bleichungen vorgesehen sind, ist es nichtsdestotrotz offensichtlich, dai3 nach der Erfindung auch geeignete Bleichpulpen hierdurch hergestellt werden können. Durch Ausdehnung des Kochintervalls über jene der Beispiele hinaus oder andere ähnliche Änderungen der Kochbedingungen können größere Mgninmengen aus der Naturholzmatrix entfernt werden.

Wenn auch das Produkt der Beispiele mit langfaserkraftpulpe kombiniert wurde, ist es selbstverständlich, daß die vorliegende Erfindung in keiner Weise auf solche Kombinationen beschränkt ist. Je nach den gewünschten Papiereigenschaften, kann Pulpe aus dem erfindungsgemäßen Verfahren als Grundmaterial ausschließlich oder in Kombination mit anderen Pulpen oder Fasern genauso wie die Pulpe aus bisherigen Verfahren mit hohen Ausbeuten verwendet werden.

Patentansprüche

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Claims (10)

Patentansprüche :

1. Semichemisches Holzpulpverfahren, bei welchem zerkleinertes Holz mit einer wäßrigen Lösung gekocht wird, die Natriumcarbonat und Hatriumsulfid enthält, sowie mechanisch entfasert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrige Lösung 50 Ms 150 g/l Gresamtalkalikonzentration, gemessen als Natriumoxid, enthält, worin 50 bis 100 °/o dieser I.atriumverbindung Natriumcarbonat, jedoch nicht mehr als 2,5 Gew.-$ des ofentrockenen Holzes Hatriumsulfid sind und das Gemisch unter Druck eine ausreichende Zeitlang gekocht wird, um nicht mehr als 30 fo der organischen Verbindungen in diesem Holz in Lösung zu bringen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch bei 170° bis 185⁰O gekocht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kochlösung aus Sodaasche zusammengesetzt ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung mit Holz gemischt wird, indem 5 bis 8 i* des ofentrockenen Holzgewichtes eine Hatriumverbindung, als natriumoxid, sind, die Gresamtalkalikonzentration 70 bis 150 g/l, gemessen als Natriumoxid, beträgt und die lösung mit Holz gemischt und mindestens 7 Minuten belassen wird, wenn die Dampfphase 177 bis 185⁰O, mindestens 14- Minuten, wenn die flüssige Phase 171 bis 174°G aufweist.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kochlösung 4 bis 7 f> liatriumverbindung, als Natriumoxid, nach Gewicht des ofentrockenen Holzes enthält.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß

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das Erhitzen mindestens 14 Minuten bei einem Temperaturhereich von 171 his 174 C fortgesetzt wird.

7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren mit einem Kraftpulp- und -Wiedergewinnungssystem kombiniert wird,das einen Verdampfer für die Schwarzflüssigkeit, einen Verascher für die Schwarzflüssigkeit, einen Kaustifizierer für die Roh- bzw. Grünflüssigkeit und einen Klärer für Weißflüssigkeit aufweist, wobei das gesamte Alkali des Verascherrückstandes aus diesem aus dem semichemischen Verfahren und Kraftverfahren kombinierten Wiedergewinnungsfließstrom mindestens einen Teil der Beschickung des semichemischen Verfahrens ist.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,

daß mindestens ein Teil der Flüssigkeit aus der Erhitzung des Holzes mit "Weißflüssigkeit zur Zubereitung der Kraftkochflüssigkeit kombiniert wird.

9· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das semichemische Verfahren in einer kontinuierlichen Aufschlußvorrichtung, Verdampfungsvorrichtung für verbrauchte Flüssigkeit und Oxidationsvorrichtung für verbrauchte Flüssigkeit durchgeführt wird, wodurch die verbrauchte Kochflüssigkeit bis zu mindestens 40 ft Feststoffen verdampft, oxidiert, um Wärme zwecks Förderung dieser Verdampfung zu liefern, und der Rückstand mit Wasser in Lösung gebracht und zum Aufschluß zurückgeführt wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9> dadurch ge-. kennzeichnet, daß das Kochen 5 bis 15 Minuten dauert.

W 745
Ro/Di

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