Extended Oxygen Delignification of Pine Kraft Pulp

• Autorzy: Danielewicz D. , Surma-Ślusarska B.

Warianty tytułu

PL

Pogłębiona delignifikacja tlenowa masy celulozowej siarczanowej sosnowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The research deals with the issue of how the conditions of the oxygen delignification process (that is, the removal of residual lignin from pulp fibres with oxygen in alkaline medium) affect pulp properties. The investigation refers in particular to the effect of the amount of added NaOH, the time and the temperature of the oxygen delignification process of normal pine sulphate pulp (kappa number 31.5) on its kappa number, yield and the strength properties of the pulp. Similarly, we investigated the effect on these indices of the initial and inter-stage pulp treatment with peracetic acid, depending on its amount and the pH of the medium. It has been stated that delignifying pine kraft pulp with oxygen only to the level of kappa number <10 is difficult and results in an excessive decrease in pulp yield. Initial treatment of this pulp with peracetic acid in amounts of 0.33 and 0.66% A.O. prior to pulp treatment with oxygen in alkaline media enables it to be delignified to kappa number 7.5-9, with the yield higher by 0.5-1.4 % than that of pulp delignified with oxygen alone. Pulp delignified with oxygen and using the peracetic acid pre-treatment also restores higher viscosity, tear index, and fibre strength in comparison with pulp delignified with oxygen alone.

PL

Badania dotyczą zagadnienia wpływu warunków procesu delignifikacji tlenowej masy celulozowej (tj. usuwania ligniny z włókien masy celulozowej za pomocą tlenu w środowisku alkalicznym) na jej właściwości. W szczególności zbadano wpływ ilości dozowanego NaOH, czasu trwania i temperatury procesu delignifikacji tlenowej normalnej masy celulozowej siarczanowej sosnowej (o liczbie kappa 31,5) na jej liczbę kappa, wydajność oraz właściwości wytrzymałościowe, a także to jak na te wskaźniki wpływa wstępna i między-stopniowa obróbka masy kwasem nadoctowym w zależności od jego ilości i pH środowiska. Stwierdzono, że zdelignifikowanie masy celulozowej sosnowej jedynie tlenem do liczby kappa < 10 jest trudne i prowadzi do nadmiernego obniżenia się wydajności masy. Wstępna obróbka masy celulozowej siarczanowej sosnowej kwasem nadoctowym w ilości 0,33 i 0,66% przed poddaniem jej delignifikacji tlenowej, umożliwia jej zdelignifikowanie do liczby kappa 7,5 -9 z wydajnością wyższą niż wydajność masy delignifikowanej jedynie tlenem o 0,5-1,4%. Masa celulozowa sosnowa delignifikowana tlenem z zastosowaniem kwasu nadoctowego zachowuje ponadto wyższą lepkość, opór przedarcia i wytrzymałość włókien w porównaniu z masą delignifikowaną jedynie tlenem.

Słowa kluczowe

EN

pine kraft pulp; oxygen delignification; peracetic acid; fibre properties

PL

masa celulozowa siarczanowa sosnowa; delignifikacja tlenowa; nadoctowy; właściwości włókien

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Łódzki Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Fibres & Textiles in Eastern Europe
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 14, no. 4 (58)
• Strony: 95--100
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Danielewicz D.

• Technical University of Lodz, Institute of Papermaking and Printing ul. Wólczańska 223, Łódź, Poland

autor

Surma-Ślusarska B.

• Technical University of Lodz, Institute of Papermaking and Printing ul. Wólczańska 223, Łódź, Poland

Bibliografia

• 1. Bailey J.: ‘Working toward a whiter shade of pale’, Pulp Paper 101, 5, 11 (2000).
• 2. Asgai F., Argyropoulos D.S.: ‘Fundamentals of oxygen delignification. Part II. Functional group formation/elimination in residual kraft lignin’, Can. J. Chem. 76, 11, 1606 (1998).
• 3. Yang R., Lucia L., Ragauskas A.J., Jameel H.: ‘Oxygen delignification chemistry and its impact on pulp fibres’, JWCT 23, 1, 13 (2003).
• 4. Springer E.L.: ‘Delignification of wood and kraft pulp with peroxymonophosphoric acid’, JPPS 23, 12, 582 (1997).
• 5. Allison R.W., McGrouther K.G., Ellis M.J.: ‘Optimizing the effect of inter-stage peroxymonosulphate treatment on two-stage oxygen delignification’, JPPS 23, 9, 433 (1997).
• 6. Rodden G.: ‘Forest biotechnology: the next revolution’, Pulp & Paper Canada 100, 7, 10 (1999).
• 7. Springer E.L., McSweeny J.D.: ‘Treatment of softwood kraft pulps with peroxymonosulfate before oxygen delignification’, Tappi J. 76, 8, 194 (1993).
• 8. Allison R.W., McGrouther K.G.: ‘Improved oxygen delignification with inter-stage peroxymonosulfuric acid treatment’, Tappi J. 78, 10, 134 (1995).
• 9. Bouchard J., Magnotta V., Berry R.: ‘Improving oxygen delignification with peroxymonosulphate: The (Opx) process’, Proc. Int. Pulp Bleaching Conf., Halifax 27-30.06.2000, Oral Presentations, p. 97.
• 10. Shaharuzzaman M., Bennington C.P.J.: ‘The effect of mixing on the generation of alkaline peroxymonosulfate’, Proc. Int. Pulp Bleaching Conf., Halifax 27-30.06.2000, Poster Presentations, p. 267.
• 11. Biermann C.J., Kronis J.D.: ‘Bleaching chemistry. Oxidation potentials of bleaching agents’, Prog. Paper Recycling 6, 3, 65 (1997).
• 12. Wandelt P.: ‘Research into processing of OCC into bleached pulp’, Przegl. Papiern. 57, 5, 317 (2001).
• 13. Jääskeläinen A-S., Poppius-Levin K.: ‘Kraft pulp delignification with peroxy compounds’, Paperi ja Puu 82, 4, 257 (2000).
• 14. Jääskeläinen A-S., Poppius-Levin K.: ‘Carbohydrates in peroxyacetic acid bleaching’, Proc. Int. Pulp Bleaching Conf., Helsinki, Book 2, June 1-5, 1998, Poster Presentations, p. 423.
• 15. Jääskeläinen A-S., Poppius-Levin K.: ‘Chemical changes in residual lignin structure during peroxyacetic acid delignification of softwood kraft pulp’, Nordic Pulp and Paper Journal 14, 2, 116 (1999).
• 16. Poukka O., Isotalo I., Gullichsen J.: ‘Optimal delignification degrees of cooking and oxygen/alkali stage in production of ECF bleached softwood kraft’, Paperi ja Puu 81, 4, 316 (1999).
• 17. Delagoutte T., Lachenal D., Lendon H.: ‘Delignification and bleaching with peracids, part. 1.’, Paperi ja Puu 81, 7, 506 (1999).
• 18. Jääskaeläinen A-S., Tapanila T., Poppius-Levin K.: ‘Carbohydrate reactions in peroxyacetic acid bleaching’, Journal of Wood Chemistry and Technology 20, 1, 43 (2000).
• 19. Brasileiro L.B., Colodette J.L., Pilo-Veloso D, de Olivera R.C.: ‘Bleaching of eucalypt kraft pulp with peracids – the effect on pulp characteristics’, Appita J. 55, 11, 46 (2002).
• 20. Jäkärä J.: ‘Improved pulp brightness’, World Pulp Paper Technology, p. 59, 1998/1999.
• 21. Yuan Z., Ni Y., van Heiningen A.: ‘An improved peracetic acid bleaching process’, Appita J. 52, 10, 165 (1998).
• 22. Amini B., Webster J.: ‘On-site peracids: Tool for bleaching strategies to meet the cluster rule and considerations on selecting among them’, Tappi J., 78, 10, 121 (1995).
• 23. Modrzejewski K., Olszewski J., Rutkowski J.: ‘Testing methods in pulp and paper industry’, Łódź 1985.
• 24. The TroubleShooter Applications and use manual (Pulmac).
• 25. Reid D.W., Ayton J., Mullen T.: ‘CPPA oxygen delignification survey’, Pulp Paper Can. 99, 11, 43 (1998).