NO132028B - - Google Patents

Description

Translated fromNorwegian

Fremgangsmåte til fremstilling av papirmasse.Process for the production of paper pulp.

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte til fremstilling av papirmasse ved anvendelse av den hydrotropiske prosess som er beskrevet i oppfinnerens tidligere amerikanske patenter.The present invention relates to a method for producing paper pulp using the hydrotropic process described in the inventor's previous American patents.

Papirindustrien skjelnet tidligere ikkeThe paper industry previously did not discriminate

særlig mellom de forskjellige typer masse som ble benyttet til fremstilling av forskjellige slag papir når man unntar bru-ken av råmaterialene, f. eks. filler av bomull eller lin, masse av strå, bambus eller forskjellige bløte og harde tresorter, idet disse masser ble anvendt i papir-fremstillingen uten særlig hensyn til de forskjellige egenskaper hvert slag har.especially between the different types of pulp that were used to produce different types of paper when excluding the use of the raw materials, e.g. rags of cotton or linen, pulp of straw, bamboo or various soft and hard types of wood, as these pulps were used in paper-making without particular regard to the different properties of each kind.

Med den moderne utvikling av papirindustrien og den økende mangel på rå-materialer til fremstilling av de nødvendige mengder papir er det imidlertid blitt vik-tig å kunne overvåke og bestemme kvali-teten av papirmassen og det endelige pro-dukt uansett hvilket råmateriale man har tilgjengelig på produksjonsstedet.However, with the modern development of the paper industry and the increasing lack of raw materials for the production of the necessary quantities of paper, it has become important to be able to monitor and determine the quality of the pulp and the final product, regardless of what raw material is available at the production site.

Hensikten med foreliggende oppfinnelse er derfor å komme frem til en fremgangsmåte til fremstilling av papirmasse, der papirmassen uansett dens opprinnelse kan benyttes til fremstilling av papir av den kvalitet man måtte ønske.The purpose of the present invention is therefore to come up with a method for the production of paper pulp, where the paper pulp, regardless of its origin, can be used for the production of paper of the desired quality.

I henhold til oppfinnelsen skal oppslutningsvæsken være hydrotropisk, hvilket vil si at den skal inneholde hydrotropiske salter av xylensulfonsyre, cymensulfonsyre, toluensulfonsyre, salicylsyre og benzoesyre som når de er oppløst i vann i mengder på 20—35 pst., virker katalytisk for hydrolyse av pentosaninnholdet i treet etc. Disse hydrotropiske salter løser opp organiske for-bindelser meget mer enn rent vann, opptil hundre ganger mer.According to the invention, the digestion liquid must be hydrotropic, which means that it must contain hydrotropic salts of xylenesulfonic acid, cymenesulfonic acid, toluenesulfonic acid, salicylic acid and benzoic acid which, when dissolved in water in amounts of 20-35%, act catalytically for the hydrolysis of the pentosan content in the wood etc. These hydrotropic salts dissolve organic compounds much more than pure water, up to a hundred times more.

I tillegg til disse salter skal oppslutningsvæsken for papirmassen inneholde et alkalisk stoff som kan være ammoniakk, alkalihydroksyd, alkalikarbonat eller jord-alkalikarbonat i mengder på omtrentIn addition to these salts, the digestion liquid for the paper pulp must contain an alkaline substance which can be ammonia, alkali hydroxide, alkali carbonate or alkaline earth carbonate in amounts of approx.

— 2 pst.— 2 percent

Alkaliene kan gjenvinnes og benyttes om igjen slik at ytterligere omkostninger som oppstår ved bruk av materialene er ubetydelige i sammenlikning med omkost-ningene ved behandlingen av hver tonn masse. Disse tilsatte alkalier vil samtidig med at de helt ut tillater bruk av hydrotropiske kjemikalier som natriumxylolsulfonat til kokningen for oppnåelse av full massedannelse og ligninoppløselighet, også nedsette surhetsgraden på grunn av dan-nelse av kulldioksyd som forblir i oppløs-ningen som karbonsyre.The alkalis can be recovered and used again so that additional costs arising from the use of the materials are insignificant compared to the costs of processing each tonne of pulp. These added alkalis, while completely permitting the use of hydrotropic chemicals such as sodium xylene sulphonate for the cooking to achieve full mass formation and lignin solubility, will also reduce the degree of acidity due to the formation of carbon dioxide which remains in the solution as carbonic acid.

Disse ytterligere materialer kan sam-menliknes med en puffer forsåvidt som det regulerer surheten av kokeoppløsningene for massen og hydrolysen av hemicellulo-sene uten noen særlig reduksjon av den oppløste CO.,.These additional materials can be compared to a buffer insofar as it regulates the acidity of the cooking solutions for the pulp and the hydrolysis of the hemicelluloses without any particular reduction of the dissolved CO.,.

En annen stor fordel ved oppfinnelsen er at man får bløtere og mer fleksible masser i stedet for de vanlige grove masser som lages av tre, bambus og liknende.Another major advantage of the invention is that you get softer and more flexible pulps instead of the usual coarse pulps made from wood, bamboo and the like.

De foretrukne puffere som benyttes i henhold til oppfinnelsen for fremstilling av fleksibel masse er ammoniakk, natriumkarbonat og andre kjemikalier som i nærvær av kullsyre danner oppløselige karbonater. Det teoretiske grunnlag for virk-ningen innenfor rammen av oppfinnelsen består i at ammoniakk reagerer med kull-syren som er til stede og danner ammonium - bikarbonat som ved høyere temperaturer i stor utstrekning blir overført til ammoniumkarbonat. Ionevirkningen for disse karbonationer nedsetter mengden av den tilstedeværende -kullsyre i oppløsningen og etterlater kulldioksyd i denne. På den an-The preferred buffers used according to the invention for the production of flexible pulp are ammonia, sodium carbonate and other chemicals which in the presence of carbonic acid form soluble carbonates. The theoretical basis for the effect within the scope of the invention is that ammonia reacts with the carbonic acid that is present and forms ammonium bicarbonate which, at higher temperatures, is largely transferred to ammonium carbonate. The ionic action of these carbonate ions reduces the amount of carbonic acid present in the solution and leaves carbon dioxide in it. On the an-

nen side vil ammoniakk når den væske som benyttes fortynnes, filtreres fra ligninet og fordampes, i stor utstrekning pas-On the other hand, when the liquid used is diluted, filtered from the lignin and evaporated, ammonia will largely pass

sere inn i kondensatet fra den første for-dampningsprosess og kan senere benyttes i «etterfyllings»-oppløsningen og derved benyttes pånytt i kokeren.see into the condensate from the first evaporation process and can later be used in the "top-up" solution and thereby reused in the boiler.

Når natriumkarbonat, natriumbikar-bonat eller kaustisk soda benyttes vil den samme ionevirkning for karbonatet under-støtte puffervirkningen i tillegg til den massedannende virkning og det hele vil føre til fremstilling av en sterkere og mer formbar masse. I etterfyllingsoppløsnin-When sodium carbonate, sodium bicarbonate or caustic soda is used, the same ionic effect for the carbonate will support the buffering effect in addition to the mass-forming effect and the whole will lead to the production of a stronger and more malleable mass. In replenishment soln.

ken kan det benyttes en større mengde fri xylolsulfonsyre og derved frembringe dan-in this case, a larger amount of free xylene sulfonic acid can be used and thereby produce dan-

nelse av det ønskede natriumxylolsulfonat fra syren og fra den alkaliske puffer som derved gjenvinnes. Hvis det anvendes an-recovery of the desired sodium xylene sulphonate from the acid and from the alkaline buffer which is thereby recovered. If an

dre hydrotropiske oppløsninger enn natriumxylolsulfonat vil en liknende fremgangsmåte hindre oppsamling av uønskede mengder puffer i den massedannende opp-løsning.more hydrotropic solutions than sodium xylene sulphonate, a similar method will prevent the accumulation of unwanted amounts of puff in the mass-forming solution.

■Da de hydrotropiske oppløsninger har en betydelig bedre oppløsningsevne for mange uorganiske stoffer enn vann kan det anbefales å benytte kalsium, magne-■As the hydrotropic solutions have a significantly better dissolving capacity for many inorganic substances than water, it is recommended to use calcium, magne-

sium eller bariumhydroksyd som puffer fordi de resulterende jordalkalikarbonater eller -bikarbonater er lett oppløselige i det varme hydrotropiske oppløsningsmiddel. Videre vil kalsiumkarbonatet ved fortyn-sium or barium hydroxide as a buffer because the resulting alkaline earth carbonates or bicarbonates are readily soluble in the hot hydrotropic solvent. Furthermore, the calcium carbonate when diluted

ning for å felle ut ligninet bli utfelt sam-ning to precipitate the lignin be precipitated con-

men med ligninet samt vil føre til et aske-but with the lignin as well as will lead to an ash-

rikt lignin og vil dessuten fra kokeoppløs-ningen fjerne det kalsiumkarbonat som er tilstede som puffer i den massedannende oppløsning.rich lignin and will also remove from the cooking solution the calcium carbonate that is present as puff in the mass-forming solution.

Størsteparten av de vanlige alkalierMost of the common alkalies

som f. eks. ammoniakk, natriumkarbonat, natriumhydroksyd, kalsium- eller bariumhydroksyd eller karbonater kan benyttes som puffer. Fremgangsmåtene til fjernelse av overskytende alkalier fra oppløsningen varierer imidlertid og forhindrer oppsam-like for example. ammonia, sodium carbonate, sodium hydroxide, calcium or barium hydroxide or carbonates can be used as buffers. However, the methods for removing excess alkali from the solution vary and prevent the accumulation of

ling av et slikt overskudd i kokeoppløs-ningen som kan benyttes om igen et an-of such a surplus in the cooking solution that can be used again

tall ganger. Alkaliet fjernes hovedsakelig ved destillasjon som ammoniumkarbonat som hydrolyserer til en ammoniakkoppløs-number times. The alkali is mainly removed by distillation as ammonium carbonate which hydrolyses to an ammonia solution

nirig og kulldioksyd. Det kan fjernes ved nøytralisering med xylolsulfonisk syre el-nirig and carbon dioxide. It can be removed by neutralization with xylene sulfonic acid or

ler annen syre av et hydrotropisk salt for åler other acid of a hydrotropic salt to

gi natriumsaltet, eller det kan utfelles sammen med ligninet.give the sodium salt, or it may be precipitated with the lignin.

Eksperimenter har vist at ved nærværExperiments have shown that in the presence

av en 10 pst.'s sterkere konsentrert oppløs-of a 10 percent stronger concentrated solvent

ning av en hydrotropisk forbindelse som natriumxylolsulfonat dannes ammonium-bikarbonat hurtigere ved destillasjon enn det dannes av en vandig oppløsning av ammoniumkarbonat med samme styrke.ning of a hydrotropic compound such as sodium xylene sulphonate, ammonium bicarbonate is formed more quickly by distillation than it is formed from an aqueous solution of ammonium carbonate of the same strength.

På samme måte ble det funnet at kalsiumhydroksyd og kalsiumkarbonat er meget mer oppløselige i en varm hydrotropisk oppløsning f. eks. en 25 pst. oppløsning av natriumxylolsulfonat enn de er i vann alene, eller til og med i en fortynnet, f.In the same way, it was found that calcium hydroxide and calcium carbonate are much more soluble in a warm hydrotropic solution, e.g. a 25 per cent solution of sodium xylene sulphonate than they are in water alone, or even in a dilute, e.g.

eks. 10 pst.'s oppløsning av det hydrotro-e.g. 10 percent solution of the hydrotro-

piske salt. De nøyaktige mengder som skal tilsettes avhenger av naturen av pufferne som benyttes såvel som av graden av myk-whip salt. The exact amounts to be added depend on the nature of the buffers used as well as the degree of softening

ning og svelning som ønskes i den resulter-ning and swelling that is desired in the resulting

ende papirmasse. Mengdene vil hovedsake-end pulp. The quantities will mainly

lig variere mellom iy2 og 2 pst. av vekten av det massedannende oppløsningsmiddel.lig vary between iy2 and 2 percent of the weight of the mass-forming solvent.

Oppfinnelsen vil nå bli beskrevet un-The invention will now be described un-

der henvisning til de følgende eksempler.where reference is made to the following examples.

Eksempel 1.Example 1.

Poppelfliser ble kokt i to timer ved en temperatur på 160° C med en oppløsning av natriumxylolsulfonat dannet ved en tidligere kokeprosess og med en pH-verdi på 4. Den masse man fikk var grov.Poplar chips were boiled for two hours at a temperature of 160° C with a solution of sodium xylene sulphonate formed in a previous cooking process and with a pH value of 4. The resulting mass was coarse.

Prosessen ble gjentatt under samme betingelser men ammoniakk ble tilsatt slik at man fikk en oppløsning med % pst. ammoniakk. Den masse som da fremkom var fin, meget mindre sprø og etter blek-The process was repeated under the same conditions, but ammonia was added so that a solution with % ammonia was obtained. The resulting mass was fine, much less brittle and after bleaching

ning særlig egnet til fremstilling av pa-ning particularly suitable for the production of pa-

pir for trykning av magasiner i hurtig - løpende trykkpresser.pir for printing magazines in fast-running printing presses.

Eksempel 2.Example 2.

De samme resultater ble oppnådd vedThe same results were obtained by

å erstatte ammoniakk med en vandig 1to replace ammonia with an aqueous 1

pst.'s oppløsning av kalsiumhydroksyd.pst.'s solution of calcium hydroxide.

Eksempel 3.Example 3.

En meget fin papirmasse ble under de samme arbeidsbetingelser oppnådd ved anvendelse av 2 pst. natriumkarbonat basert på den hydrotropiske massedannende opp-løsning.A very fine pulp was obtained under the same working conditions by using 2% sodium carbonate based on the hydrotropic pulp-forming solution.

Claims (2)

Translated fromNorwegian

1. Fremgangsmåte til fremstilling av papirmasse hvor massen oppsluttes med en hydrotropisk saltoppløsning ved opp-1. Process for producing paper pulp where the pulp is dissolved with a hydrotropic salt solution byvarmning sammen med denne og hvor oppslutningsvæsken inneholder 20—35 pst. hydrotropiske katalytter valgt fra de opp-løselige salter av xylensulfonsyre, cymensulfonsyre, toluensulfonsyre, salicylsyre og benzoesyre, karakterisert ved at massen oppsluttes under tilblanding til oppslutningsvæsken av omtrent y2 — 2 pst. av et alkalisk stoff valgt fra ammoniakk, alkalihydroksyd, alkalikarbonat eller j ordalkalikarbonat.heating together with this and where the digestion liquid contains 20-35 percent of hydrotropic catalysts selected from the soluble salts of xylenesulfonic acid, cymenesulfonic acid, toluenesulfonic acid, salicylic acid and benzoic acid, characterized in that the mass is digested while mixing with the digestion liquid approximately y2 — 2 percent of an alkaline substance selected from ammonia, alkali hydroxide, alkali carbonate or alkaline earth carbonate.2. Fremgangsmåte som angitt i på-stand 1, karakterisert ved at det alkaliske stoff fjernes fra det brukte hydrotropiske oppløsningsmiddel før dette gjenvinnes for ny bruk.2. Method as stated in claim 1, characterized in that the alkaline substance is removed from the used hydrotropic solvent before this is recovered for new use.