1. No category

Bleking
Forelesning i fag TKP4125
Treforedling, grunnkurs
Våren 2006
NTNU
www.ntnu.no
2
Oversikt
• Generelt om bleking
• De ulike blekekjemikaliene
– Virkning og kjemi
• Bleking av kjemisk masse
• Bleking av mekanisk masse
• Bleking av returfibermasse
www.ntnu.no
3
Bleking: Fjerne farge
• Ligninet i fiberen inneholder det meste av fargen
(kromoforer)
• To prinsipielt forskjellige metoder:
• Ligninfjernende bleking
– Intet lignin – ingen farge
– Kjemisk masse
• Ligninbevarende/utbyttebevarende bleking
– Beholde ligninet i fiberen, men avfarge det
– Høyutbyttesmasser (mekanisk, kjemimekanisk, …)
www.ntnu.no
4
Lyshet på ublekte masser
Massetype
Ublekt lyshet
Gran slip (SGW)
60-65 % ISO
Gran trykkslip (PGW)
60-63 % ISO
Gran TMP
57-60 % ISO
Gran CTMP
60-67 % ISO
Sulfitt
60-70 % ISO
Sulfat
23-31 % ISO
www.ntnu.no
5
Lyshetskrav til masser
Formål
Lyshetskrav
Massetype
Avis
60 % ISO
Ublekt, evt. lettblekt slip eller TMP
Ubestrøket
magasin
65-70 % ISO
Blekt slip/TMP
Finpapir
85-90 % ISO
Blekt kjemisk masse
Armeringsmasse
Tilsvarende
Avhenger av papirkvaliteten. Ublekt
hovedmassen sulfitt- eller blekt sulfatmasse
Kraftpapir,
liner
Normalt ingen Ublekt sulfatmasse
www.ntnu.no
6
Krav til blekeprosessen
•
•
•
•
•
Minimalt angrep på karbohydratene
Maksimalt angrep på ligninet
Tilfredsstillende reaksjonshastighet
Fornuftige investerings- og driftskostnader
Minimale miljøeffekter
www.ntnu.no
7
Andre effekter av bleking
• Mer fleksibel fiber
– Bedre binding
• Øke fibersvelling
– Bedre binding
• Fjerne flekker (bark, spet)
• Bryte ned (fjerne) ekstraktivstoffer
• Utbyttetap
www.ntnu.no
8
Lyshet
Begrenset blekeeffekt
Lyshets”tak”
Kjemikaliesatsing
www.ntnu.no
9
Cellulose molekylvekt
Nedbrytning av karbohydrat
Kjemikaliesatsing
www.ntnu.no
10
Fiberstyrke
Meget lave viskositetstall kan
bety lav fiberstyrke
Viskositetstall
www.ntnu.no
11
Blekerespons avtar med
økende kjemikaliesatsing
•
Karbohydratnedbrytning
øker med økende
kjemikaliesatsing
⇒ Problemet er ikke nødvendigvis
å få lys masse, problemet er å
få tilstrekkelig lys masse med
tilstrekkelig styrke til en fornuftig
pris
Cellulose molvekt
•
Lyshet
Altså…
Kjemikaliesatsing
www.ntnu.no
12
Lyshet
Flertrinnsbleking
Kjemikaliesatsing
www.ntnu.no
13
Enhetsoperasjoner
– ett enkelt bleketrinn
Damp
Kjemikalier
Mikser
Mikser
Evt. avvanning og
resirkulering av
blekekjemikalier
www.ntnu.no
Vann
Reaktor
Vaskeutstyr
Filtrat
14
“Klorfritt”
• Om blekesekvenser for kjemisk masse
• ECF
– Elementary Chlorine Free: Klor (Cl2) brukes ikke, andre klorholdige
kjemikalier (typisk ClO2) brukes
• “ECF-light”
– ECF-sekvenser med minsket forbruk av ClO2
• TCF
– Total Chlorine Free: Verken klor (Cl2) eller andre klorholdige
kjemikalier brukes
www.ntnu.no
15
“Klorfritt” og miljøet
•
“Klorfritt” pga. overbevisning
om at klorerte forbindelser er
miljøskadelige
–
–
•
•
Giftvirkning
Akkumulering i næringskjeden
Polyklorerte forbindelser (fra
Cl2-bleking) regnes for å
være både skadelige og
bioakkumulerbare
Monoklorerte forbindelser
(dannes ved ClO2-bleking) er
nå funnet naturlig i
biosystemet
www.ntnu.no
•
•
ClO2-bleking med moderate
mengder ClO2 gir ikke
nødvendig-vis
bioakkumulerbare eller
spesielt skadelige utslipp
(noe usikkert ennå)
TCF-bleking innebærer
mindre selektive kjemikalier
og sterkt alkaliske bleketrinn
– Utløsning av organisk materiale
i filtratet
– Høyere COD-nivåer
•
Er TCF nødvendigvis bedre
enn ECF/ECF-light?
Blekekjemikalier
NTNU
www.ntnu.no
17
De ulike kjemikaliene
•
•
•
•
•
•
•
Klor (Cl2) – C
Hypokloritt (ClO–) – H
Klordioksid (ClO2) – D
Alkali (NaOH) – E
Ozon (O3) – Z
Peroksid (H2O2) – P
Kompleksdanner – Q
•
•
•
•
•
•
Persyrer – Pa, Ca
Bisulfitt
Ditionitt (hydrosulfitt) – Y
Formamidinsulfonsyre – FAS
Enzym (xylanase) – X
Enzym (lakkase) – L
En blekesekvens på to til seks bleketrinn angis med disse
bokstavforkortelsene. Eksempler:
•
•
•
ODEDED (sulfatmasse)
PP (TMP)
QOQP (sulfittmasse)
www.ntnu.no
18
De vanligste blekekjemikaliene
Kjemikalium
Massetype
Klor
C
Oksiderende
Kjemisk
Hypokloritt
H
Oksiderende
Kjemisk
Klordioksid
D
Oksiderende
Kjemisk
Oksygen
O
Oksiderende
Kjemisk
Ozon
Z
Oksiderende
Kjemisk
Persyrer
Pa, Ca
Oksiderende
Kjemisk
Peroksid
P
Oksiderende
Kjemisk
Mekanisk
Retur
Ditionitt
Y
Reduserende
Mekanisk
Retur
Formamidinsulfonsyre
FAS
Reduserende
Retur
www.ntnu.no
19
Andre “blekeritrinn”
Kjemikalium
Alkali
E
Hvor
Effekt
Etter sure
bleketrinn
Ekstraksjon av alkaliløselig
lignin
Kompleksdanner
Q
Før P-trinn
Binde metallioner
⇒ minske
peroksidnedbrytning
Enzym
(xylanase)
X
“Forbleketrinn”
før blekeriet
Forbehandling for å lette
utløsning av lignin fra fiberen
www.ntnu.no
20
Oksygen
• Oksygentrinn regnes normalt ikke som en del av
blekeriet
– Filtrat brukes til vask av ublekt masse og dampes inn/forbrennes i
sodakjelen
• Mer selektivt enn koking
• God selektivitet ned til ca. 50% delignifisering, etter
dette er bleking mer selektivt
• Vanskelig å nå kappatall < 10 uten styrketap,
uavhengig av start-kappa
www.ntnu.no
21
Oksygen og ligninet
•
Reaksjonen går under alkaliske
betingelser, alkali må tilsettes
R
– NaOH (lab.) eller oksidert hvitlut
(fabrikk)
•
Hjelpekjemikalium: Mg2+ (som
regel som MgSO4)
(1)
OCH3
CH2OH
OH
HC
R
HC
R
– Gir utfelling av Mg(OH)2,
binder Mn2+
H3CO
•
Angriper primært frie fenoler (1)
og stilbener (2)
OH
HC
OCH3
(2)
OH
www.ntnu.no
22
Klor (Cl2) – C
•
•
•
•
For bleking av kjemisk masse
Kjøpes som klorgass
Ikke i bruk i Norden
Gir utslipp av polyklorerte fenoler
– Stikkord: dioksin
• Meget effektivt til å bryte ned lignin
• Totrinns reaksjon:
– Klorering av ligninet (rask)
– Nedbrytning av klorert lignin
www.ntnu.no
23
Cl2 og ligninet
•
Clx
Cl2
Rask klorering av aromatringen,
gjerne på flere steder
OCH3
OCH3
O
O
Clx
•
Langsom fragmentering
Degraderingsprodukter
OCH3
O
•
Cl2 bundet til aromatringen gir
polyklorerte forbindelser (aromater)
til utslipp
– eks. dioksiner
www.ntnu.no
Cl
O
Cl
Cl
O
Cl
2,3,7,8-TCDD
24
Hypokloritt (ClO–) – H
• For bleking av kjemisk masse
• Det første blekekjemikaliet
• Framstilles ved alkalisering av klorvann
Cl2 + 2 NaOH → 2 Na+ + OCl– + Cl– + H2O
• Ikke i bruk til massebleking i Norden
• Problemer:
– Mindre effektivt for delignifisering
– Ettergulning
– Karbohydratnedbrytning, spesielt ved for lav pH
• Kan brukes til molvektjustering av dissolvingmasser
www.ntnu.no
25
Klordioksid (ClO2) – D
• For bleking av kjemisk masse
• Genereres på fabrikken
• Meget kraftig oksidasjonsmiddel
– Virker via en annen mekanisme enn Cl2
– Meget reaktivt (eksplosivt, korrosivt)
• Gir ikke detekterbare mengder polyklorerte
forbindelser ved riktig bruk
• Muligens det beste blekekjemikaliet i dag for
kjemisk masse
• Både initiell delignifisering og sluttbleking
www.ntnu.no
26
Egenskaper for klordioksid
•
•
•
•
•
•
•
Kjemisk formel:
ClO2
Molvekt:
67,45
Tetthet (relativt til luft):
2,4
Kokepunkt:
11 °C
Grønnaktig, noe mørkere
enn klor
Stikkende, irriterende lukt
Vannløselig
– stabile løsninger typisk ≤ ca. 10
g/L
•
– (2 ClO2 → Cl2 + 2 O2, eksoterm)
•
•
•
•
www.ntnu.no
Dekomponerer ved gasstrykk ≥
100 torr eller temperatur ≥ 100 °C
med støy, varme, flamme og liten
trykkbølge ("puff")
Inkompatibelt med flere
kjemikalier
Eksplosiv ved gasstrykk ≥ 300
torr
0.1 ppm tillatt for 8 timers
eksponering
Detekterbar 1-17 ppm (personavhengig), 45 ppm irriterende for
munn og nese
27
Eksplosjonsfare – ClO2
Partialtrykk av ClO2, mm Hg
300
EX-grense
60 °C
40 °C
25 °C
200
Grense
for “puff”
100
0
0
5
10
15
20
ClO2 i løsning, g/L
www.ntnu.no
25
30
28
ClO2 og ligninet
•
R
Reagerer raskest (mao.
fortrinnsvis) med fenoliske
ligninstrukturer
OCH3
OH
•
•
Reagerer langsomt med ikkefenoliske ligninstrukturer
Degraderer ligninet, danner
mukonsyrestrukturer
www.ntnu.no
OCH3
O
OH
O
O
OCH3
OH
O
O
OH
OH
29
Alkalisk ekstraksjon – E
• For kjemisk masse
• Oksiderende bleketrinn danner alkaliløselig lignin
som ennå sitter i fiberen ved sur pH
– Klordioksid alene fjerner ikke mye lignin
• Alkalisk ekstraksjon løser ut størsteparten av ligninet
i forbindelse med et D-trinn
• Opprinnelig bare ekstraksjon
• Tilsettes ofte oksiderende blekekjemikalier
(“forsterkning”), typisk O2 og/eller H2O2
www.ntnu.no
30
Eksempel – laboratoriedata
Sulfatmasse, OD(EO)DD
30
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
25
20
15
10
5
0
Ublekt
www.ntnu.no
O
D
0
(EO)
D
1
D
2
Kappatall
Lyshet
31
Forsterkning med O og/eller P:
(EO), (EP), (EOP)
• Tidligere betegnet EO, EP, EOP
• Gir økt delignifisering
• Gir økt lyshet som reduserer kjemikaliebehov i
senere bleketrinn
• Gir mindre farge i filtrat
• 5 kg/tonn O2 eller 1,5 kg/tonn peroksid i E ⇒ 3
kg/tonn mindre ClO2 i D1, samme sluttlyshet
www.ntnu.no
32
Ozon (O3) – Z
• For bleking av kjemisk masse
• Klorfritt blekemiddel
• Framstilles fra oksygen på fabrikken
– Inntil 13% O3 i O2
• Kraftig oksidasjonsmiddel, meget rask reaksjon
– Dårligere selektivitet enn klordioksid
• Oftest tidlig i sekvensen
– Forsøk med lav Z-satsing sent i sekvens
– Kombinasjon med klordioksid (DZ)
www.ntnu.no
33
O3 og ligninet
•
R
Reagerer med både fenoliske og
ikke-fenoliske lignin-strukturer
– Usikkert hva slags mekanisme som
dominerer
– Lite effektivt for å bryte opp
ligninmolekylet
OCH3
OH
OCH3
O
OH
•
Danner mukonsyrestrukturer
O
O
www.ntnu.no
OCH3
OH
O
O
OH
OH
34
Peroksid (H2O2) – P
• For bleking av både mek. og kjemisk masse
– Ulike prosessbetingelser
• Kjøpes som løsning (30-50% i vann)
• Klorfritt blekemiddel
– Mye brukt til TCF-bleking av kjemisk masse
• Mindre effektivt til delignifisering sml. ClO2
– Unntak: Trykksatt peroksid
• Meget effektivt i sluttbleketrinn
• Langsom reaksjon
www.ntnu.no
35
Peroksidnedbrytning
•
•
•
•
Overgangsmetallioner (Mn2+,
Fe2+, Cu2+) katalyserer
nedbrytning av peroksid
Kjemikalieforbruk
Danner hydroksylradikal
Bryter ned karbohydrater via en
radikalreaksjon:
H2O2 + Mn+ → M(n+1)+ + HO- + HO ⋅
HOO- + M(n+1)+ + HO↓
n+
M + H2O + O2 ⋅
M(n+1)+ + O2 → Mn+ + O2
-
M2+
H2O2
www.ntnu.no
H2O + ½ O2
O2 ⋅ + HO ⋅ → O2 + HO-
36
Peroksid til mek. masse
• Første anvendelse for peroksid
• Inntil 50 kg/tonn masse
• Moderate betingelser
– 50-70 °C
– Inntil 4 timer
• Stabilisator
– DTPA og Na-silikat, evt. EDTA
– Kan tilsettes til P-trinn (DTPA)
– Kan tilsettes i eget forbehandlingstrinn (EDTA)
• Q-trinn
www.ntnu.no
37
Peroksid- og alkalisatsing
•
•
•
•
Peroksid virker ved
alkalisk pH
Sure grupper dannes
under blekingen
Dersom alt peroksid
brukes opp vil treholdig
fiber gulne (alkaligulning)
Dersom for lite alkali
satses, utnyttes
peroksiden dårlig
Alkalisatsing må
optimaliseres i forhold til
peroksidsatsingen
Eksempel: Returfibermasse
64
62
Lyshet, % ISO
•
H2O2-satsing
60
3,0%
58
1,5%
56
1,0%
0,5%
54
0,25%
52
0
1
2
NaOH-satsing, %
www.ntnu.no
3
38
Peroksid til kjemisk masse
• Primært sluttbleketrinn
– I større utstrekning til TCF-masser enn til ECF
• Kraftigere betingelser
– ca. 90 °C
– Inntil 4 timer
• Stabilisator
– EDTA eller DTPA, Mg-sulfat
– Kan tilsettes til P-trinn (DTPA)
– Kan tilsettes i eget forbehandlingstrinn (EDTA)
• Q-trinn
www.ntnu.no
39
Kompleksdanner – Q
O
•
•
•
Overgangsmetallioner (Mn2+
m.m.) katalyserer nedbrytning
av peroksid
Danner radikaler som bryter ned
cellulosen
Ionene må fjernes eller
passiveres
HO
O
O
N
OH
O
HO
• EDTA (i Q-trinn), DTPA
HO
OH
O
OH
N
O
DTPA
N
O
N
HO
OH
O
www.ntnu.no
EDTA
O
– Kompleksdanner
– Na-silikat
– Mg-sulfat
N
OH
40
De ulike stabilisatorene
Massetype
Anvendelsesmåte
EDTA
Kjemisk
Eget blekeritrinn (Q-trinn)
DTPA
Mekanisk og kjemisk
Mg-sulfat
Kjemisk
Na-silikat
Mekanisk
www.ntnu.no
Tilsettes like før, evt. sammen
med peroksid
41
Persyrer
• Pereddiksyre (CH3COOOH), Pa evt. Paa
– Framstilles av eddiksyre og hydrogenperoksid
H2O + CH3COOOH
CH3COOH + H2O2
• Persvovelsyre/Caro’s syre (H2SO5), Ca evt. Caa
– Framstilles av svovelsyre og hydrogenperoksid
H2SO4 + H2O2
H2O + H2SO5
• Dyrt
• Surt, klorfritt blekemiddel
• Effektiv delignifisering
www.ntnu.no
42
Bisulfitt
• For bleking av mekanisk masse
• Tilsettes tidlig i prosessen
– Sprøytevann/trau i slipestol
– Raffinør
– Massekum
• Korrosivt, dårlig arbeidsmiljø
• Maks. lyshetsøkning 2-3% ISO
– Ikke i vanlig bruk for mekaniske masser i dag
• Gir blekeeffekt når brukt som
impregneringskjemikalium ved framstilling av
kjemimekaniske masser
www.ntnu.no
43
Ditionitt (hydrosulfitt) – Y
•
•
For bleking av mekanisk masse
Kan kjøpes ferdig eller framstilles på fabrikk (borol+lut+SO2)
– NaBH4 + 8 NaOH + 8SO2 → 4 Na2S2O4 + NaBO2 + 6H2O
•
Reduserende
– S2O42– + 4H2O → 2HSO3– + 2H+ + 2e–
– Oksideres av luftoksygen (S2O42– + H2O + O2 → HSO3– + HSO4–)
– massen må inneholde lite luft, evt. avluftes
•
Svakt sure betingelser (pH 5-6)
– For lav pH bryter ned ditionitten (2S2O42– + 2H2O → S2O32– + 2HSO3–)
•
•
•
Raskt blekekjemikalium
For høy temperatur kan forbruke all ditionitt og føre til mørkning
Danner bisulfitt under blekereaksjonen
– Massen blir surere etter ditionittbleking
www.ntnu.no
44
Ditionitt og ligninet
•
•
Ditionitt er et
reduksjonsmiddel
Kan redusere C=C og C=O
dobbeltbindinger
⇒ Bryter de konjugerte systemene
⇒ De absorberer ikke lenger lys i
det synlige området, mao. blir
fargen borte
O
OH
CH2
HC
CH
S2O4-
CH2
OCH3
OCH3
OH
OH
O
OH
S2O4OCH3
O
www.ntnu.no
OCH3
OH
45
Formamidinsulfonsyre – FAS
• For bleking av returmasse
• Reduserende
– Effektiv for å bleke fargestoffer
• Virker under svakt alkaliske forhold (pH 9→7)
– Skånsom mot CaCO3
• Mindre følsomt for oksygen sml. ditionitt
• Innholder nitrogen
⇒ Nitrogenforbindelser (urea) i blekeriavløpet
www.ntnu.no
H2N
O
S
HN
OH
46
Enzym (xylanase) – X
• Enzymer er biologiske katalysatorer
• Xylanase bryter ned xylan
• Lett enzymforbehandling bryter xylan noe ned
– Letter utløsningen av (karbohydratbundet) lignin
• Økt lyshet etter ekstraksjonstrinnet
• Mye brukt i Finland (og noe i Canada)
• Lab.-data:
– Eukalyptus blekt OXZP til 90% ISO
– Furu blekt OX(EP)ZP til 85-90% ISO
www.ntnu.no
Kjemisk masse
Ligninet skal fjernes helt fra massen
NTNU
www.ntnu.no
48
Hvorfor fjerne ligninet?
• Vanskelig/umulig å oppnå “full lyshet”
(≤90% ISO) med lignin i fiberen
• (Blekt) lignin vil gulne over tid, spesielt ved lys- og
varmepåvirkning
– Innholder leukokromoforer, grupper som kan reagere og danne
kromoforer
– Ettergulning lite ønskelig (spesielt i trefritt papir)
www.ntnu.no
49
Hva ønsker vi ved
delignifiserende bleking?
• Vi ønsker det samme som under koket:
– Bryte opp ligninmolekylene i mindre biter
– Gjøre disse ligninbitene mer vannløselige (innføre hydrofile grupper
på ligninet)
Bleking
www.ntnu.no
50
Kjemikalier – kjemisk masse
Kjemikalium
Kommentar
Klor
C
Uønsket (miljøhensyn)
Hypokloritt
H
Lite brukt (karbohydratnedbrytning,
ettergulning)
Klordioksid
D
Mye brukt
Oksygen
O
Mye brukt
Ozon
Z
Endel brukt, særlig for TCF
Persyrer
Peroksid
www.ntnu.no
Pa, Ca Mindre brukt, TCF (pris)
P
Mye brukt
Mekaniske masser
Ligninet skal beholdes i massen, men fargen
skal fjernes
NTNU
www.ntnu.no
52
Ettergulning
• Det finnes grupper på (blekt) lignin som ikke har
farge, men som kan reagere etter varme- eller
lyspåvirkning og danne kromoforer
– Leukokromoforer
• Dersom ligninet ikke fjernes, vil massen gulne over
tid
• Mye forskning på å bremse/motvirke ettergulningen,
men lite er omsatt i produksjon
www.ntnu.no
53
Kjemikalier – mek. masse
Maks. lyshetsøkning
Kjemikalium
Kommentar
Bisulfitt
Korrosjon- og miljøproblemer 2-3 % ISO
Ditionitt
Y
Enkelt i bruk (trenger ikke
bleketårn hvis bare moderat
lyshetsøkning er nødvendig)
8-10 % ISO
Peroksid
P
Bleking til høye lysheter
(75+)
15-20 % ISO
FormamidinFAS Lite brukt (nitrogenutslipp)
sulfonsyre
www.ntnu.no
54
Høykonsistens peroksidbleking
•
80
Mindre vann i massen
Gran slipmasse
– Høyere konsentrasjon av
effektivt blekekjemikalium
Mindre vann ⇒ lavere
innhold av prosessfremmede
stoffer
– Mindre omfang av
sidereaksjoner
1,5 %
Lyshet, % ISO
•
2,5 %
2,0 %
H2O2
70
60
0
10
20
30
40
Massekonsistens, %
www.ntnu.no
55
Restperoksid
• Peroksidbleking går ved høy pH
• Høy pH gir alkalisk indusert gulning
• Må ha tilstrekkelige mengder peroksid for å motvirke
alkaligulningen
• Balanse mellom ettergulning og kjemikalieutnyttelse
• Bør utnytte maks. 70-80% av tilsatt peroksid
(restperoksidnivå på minimum 20-30%) for å unngå
alkaligulning
– Gjelder fabrikk. På lab. trengs mindre marginer
www.ntnu.no
56
Restperoksid – fortsatt
Fersk blekevæske
•
•
•
Ved bleking til høy lyshet
(satsing ≈ 40 kg/tonn) er det ofte
høye nivåer (≈ 50%) av restperoksid i blekerifiltratet
Høy satsing av peroksid er
likevel nødvendig for å oppnå
høye lysheter (konsentrasjonen
bestemmer reaksjonshastigheten)
For optimal utnyttelse av
kjemikaliene, kan resirkulering
av blekerifiltrat være en fordel
www.ntnu.no
Masse
til bleking
Vaskevann
57
P-bleking – effekt på fiberen
• Noe utbyttetap (2-3% ved 10-20 kg/tonn)
– Alkaliske forhold fører til utløsning av hemicelluloser og pektiner
– Harde betingelser kan også gi β-eliminering
• Utløsning av karbohydrater
⇒ Mer ”anionisk skrot” i vannfasen
⇒ Høyere KOF-nivå i filtrater
• Deacetylering av pektiner ⇒ økt ladning på fiberen
– Skulle teoretisk gi økt fibersvelling, nedsatt freeness og økt styrke
– Motstridende resultater i litteraturen
• Nedbrytning av ekstraktivstoffer
www.ntnu.no
58
Ditionittbleking
•
•
•
•
•
Vanlig dosering ≤ 10 kg/tonn
Normalt LC (3-5%)
Tilsats av kompleksdanner hvis
høye nivåer av
overgangsmetaller
Konsistens har liten effekt i LCområdet
Rask reaksjon, tilsetning i bunn
av stigerør er gunstig
–
•
Kjemikaliet kommer ikke i kontakt
med luft før det er forbrukt
MC-bleking øker maksimum
oppnåelig lyshet med 1-2 %ISO
–
–
www.ntnu.no
Krever avlufting av massen
Høyt innhold av luft i MC-masse
Returfibermasse
Mye felles med ferskmasse, enkelte
prosessmodifikasjoner
NTNU
www.ntnu.no
60
Spesielle hensyn
•
Returpapir er en blanding av ulike fibertyper
– Massens lyshet er lavere enn gjennomsnittet av lysheten for de enkelte
fibertypene
•
Returfiber kan være farget eller tilsatt fluorescerende
fargestoffer
– Spesielle hensyn for avfarging (“color stripping”)
– Eventuell fluorescens må tas hensyn til ved måling av lyshet
•
•
Returfibermasse karakteriseres ikke bare av sin lyshet (R457),
men også med sin fargetone!
Returfibermasse som blekes inneholder ofte fyllmidler
– CaCO3 løses opp ved pH < 7, prosessforstyrrelser
– Ditionitt er lite gunstig
www.ntnu.no
61
Betydningen av god
avsverting
80
ktotal = kmasse + ERIC·ksverte
ksverte = 10.000 m2/g
s = 60 m2/g
ERIC
Lyshet, % ISO
75
0
100
200
300
400
500
600
700
800
70
65
60
55
50
45
40
55
60
65
70
75
Lyshet uten trykksverte, % ISO
www.ntnu.no
80
62
Utbyttebevarende: Peroksid
• Lavere alkalidoser enn for fersk mek. masse
– Massen er ofte noe blekt på forhånd ⇒ alkaliforbrukende
sidereaksjoner ”unnagjort”
• Kan få lavere blekeeffekt pga. tidligere bleking
• Silikat kan gi positiv effekt også for flotasjon
• Katalase (enzym som bryter ned peroksid) er ofte et
problem pga. bakterievekst i RF-anlegget
– Katalase er et forsvarsenzym som finnes i mange mikroorganismer
– Kan ikke forhindres, bare motvirkes, detekteres og avhjelpes
– Konvensjonell biocid-dosering gir ofte kortvarig økt katalaseeffekt
• Lysis når bakteriene dør frigjør intracellulær katalase
– Håndteringsstrategi avhegner av størrelsen på problemet
• Norden kontra sydlige strøk
www.ntnu.no
63
Utbyttebevarende: Ditionitt
• Danner bisulfitt ⇒ surgjør massen
– Kan være gunstig (riktig pH til PM)
– Kan være ugunstig (løser opp CaCO3)
• Effektiv til avfarging
– Høyere temperatur enn normalt for mek. masse
• Noe høyere pH ved økt temperatur
– Høyere pH reduserer problemer med Ca2+-utløsning
www.ntnu.no
64
Utbyttebevarende: FAS
•
•
•
•
•
•
Går ved svakt alkaliske
forhold ⇒ ingen problemer
med oppløsning av CaCO3
Krever god pH-kontroll pga.
alkaligulning etter
bleketrinnet
Meget effektiv fargefjerner
Kan tilsettes i oppslåeren
(luft og lav temperatur gjør
dette ikke optimalt)
Kan tilsettes i disperger (tårn
ikke nødvendig)
Lav- eller mellomkonsistens i
konvensjonell bleking
www.ntnu.no
65
Nyttig litteratur
•
•
•
•
•
•
•
Gavelin, G.: “Y-205 Mekaniska massor – framställning och
användning”, Skogsindustrins utbildning i Markaryd AB, 1996, ISBN 917322-192-9
Kassberg, M.: “Y-208 Blekning”, Skogsindustrins utbildning i Markaryd
AB, 1996, ISBN 91-7322-186-4
Kassberg, M.: “Y-208H Blekning Komplement”, Skogsindustrins
utbildning i Markaryd AB, 1995, ISBN 91-7322-183-X
Dence, C.W., Reeve, D.W. (eds.): “Pulp Bleaching: Principles and
Practice”, TAPPI Press, Atlanta, 1996, ISBN 0-89852-063-0
Sundholm, J. (ed.): “Papermaking Science and Technology, Book 5:
Mechanical pulping”, Fapet Oy, Helsinki, 2000
Gullichsen, J., Fogelholm, C.-J. (eds.): “Papermaking Science and
Technology, Book 6: Chemical pulping”, Fapet Oy, Helsinki, 2000
Göttsching, L., Pakarinen, H. (eds.): “Papermaking Science and
Technology, Book 7: Recycled Fiber and Deinking”, Fapet Oy, Helsinki,
2000
www.ntnu.no