NO132028B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte til fremstilling av papirmasse.

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte til fremstilling av papirmasse ved anvendelse av den hydrotropiske prosess som er beskrevet i oppfinnerens tidligere amerikanske patenter.

Papirindustrien skjelnet tidligere ikke

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.

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.

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.

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.

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 omtrent

— 2 pst.

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.

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.,.

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.

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-

nen side vil ammoniakk når den væske som benyttes fortynnes, filtreres fra ligninet og fordampes, i stor utstrekning pas-

sere inn i kondensatet fra den første for-dampningsprosess og kan senere benyttes i «etterfyllings»-oppløsningen og derved benyttes pånytt i kokeren.

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-

ken kan det benyttes en større mengde fri xylolsulfonsyre og derved frembringe dan-

nelse av det ønskede natriumxylolsulfonat fra syren og fra den alkaliske puffer som derved gjenvinnes. Hvis det anvendes an-

dre hydrotropiske oppløsninger enn natriumxylolsulfonat vil en liknende fremgangsmåte hindre oppsamling av uønskede mengder puffer i den massedannende opp-løsning.

■Da de hydrotropiske oppløsninger har en betydelig bedre oppløsningsevne for mange uorganiske stoffer enn vann kan det anbefales å benytte kalsium, 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-

ning for å felle ut ligninet bli utfelt sam-

men med ligninet samt vil føre til et aske-

rikt lignin og vil dessuten fra kokeoppløs-ningen fjerne det kalsiumkarbonat som er tilstede som puffer i den massedannende oppløsning.

Størsteparten av de vanlige alkalier

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-

ling av et slikt overskudd i kokeoppløs-ningen som kan benyttes om igen et an-

tall ganger. Alkaliet fjernes hovedsakelig ved destillasjon som ammoniumkarbonat som hydrolyserer til en ammoniakkoppløs-

nirig og kulldioksyd. Det kan fjernes ved nøytralisering med xylolsulfonisk syre el-

ler annen syre av et hydrotropisk salt for å

gi natriumsaltet, eller det kan utfelles sammen med ligninet.

Eksperimenter har vist at ved nærvær

av en 10 pst.'s sterkere konsentrert oppløs-

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.

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.

eks. 10 pst.'s oppløsning av det hydrotro-

piske salt. De nøyaktige mengder som skal tilsettes avhenger av naturen av pufferne som benyttes såvel som av graden av myk-

ning og svelning som ønskes i den resulter-

ende papirmasse. Mengdene vil hovedsake-

lig variere mellom iy2 og 2 pst. av vekten av det massedannende oppløsningsmiddel.

Oppfinnelsen vil nå bli beskrevet un-

der henvisning til de følgende eksempler.

Eksempel 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.

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-

ning særlig egnet til fremstilling av pa-

pir for trykning av magasiner i hurtig - løpende trykkpresser.

Eksempel 2.

De samme resultater ble oppnådd ved

å erstatte ammoniakk med en vandig 1

pst.'s oppløsning av kalsiumhydroksyd.

Eksempel 3.

En meget fin papirmasse ble under de samme arbeidsbetingelser oppnådd ved anvendelse av 2 pst. natriumkarbonat basert på den hydrotropiske massedannende opp-løsning.

Claims (2)

1. Fremgangsmåte til fremstilling av papirmasse hvor massen oppsluttes med en hydrotropisk saltoppløsning ved opp-

varmning 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.

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.