Brevet FR2340399A1 — publié le 19770902

La présente invention est relative à un procédé de blanchiment de la pulpe de bois et plus précisément à un procédé assurant le blanchiment au peroxyde dune pulpe de bois qui a été produite par le raffinage de copeaux. Le procédé selon llinvention est plus particulièrement destiné au blanchiment de la pulpe appelée "pulpe the rmomécanique", te terme par lequel on désigne une pulpe produite à partir de copeaux préchauffés à la vapeur, pulpe à laquelle on ajoute, pendant le blanchiment, un silicate, de préférence du silicate de sodium. Depuis déjà très longtemps le blanchiment au peroxyde de la pulpe de bois mécanique est appliqué dans l'industrie. En optimisant le procédé de blanchiment, il est devenu possible de produire des pulpes de bois mécaniques ayant un degré de brillance proche de 80 7o SCAN (c'est-à-dire déterminé selon la norme SCAN-C 11:62 adoptée par le Comité Scandinave drEssais de la pulpe de bois, du papier et du carton, Mai 1962). De telles pulpes présentent un intérêt tout particulier étant donné qu'elles peuvent être apparemment utilisées aussi dans les papiers minces pour l'impression. Selon les informations disponibles, avec ce type de procédé de blanchiment au peroxyde, il faudrait, pour parvenir à un optimum, commencer le blanchiment à un pH d'environ 10, 5 et le terminer à un pH de l'ordre de 9, 0.La température doit être habituellement comprise entre 40"C et 60 C, une certaine préférence pouvant être, éventuellement, donnée à la température la plus basse. Le temps de blanchiment dépend en grande partie des circonstances, mais normalement, il peut être choisi dans un domaine allant de 0, 5 à 2 heures. En général, on a considéré qu'il était essentiel d'ajouter de grandes quantités de silicate de sodium afin d'éliminer les effets des impuretés perturbatrices, au premier rang desquelles se situent les alliages lourds. On a découvert que l'on améliore le blanchiment si l'on effectue des additions de plus en plus importantes de silicate de sodium. Cependant il existe un sérieux problème, en ce sens que le blanchiment est perturbé par une décoloration alcaline qui, dans les conditions opératoires du procédé décrites ici, semble rapidement se produire quand on augmente le pH initial de 10, 5, cette décoloration étant relativement importante jusqu'à un pH de 11, par exemple. L'utilisation de la pulpe thermomécanique s'est avérée être un succès, compte tenu du fait qu'elle permet d'obtenir une résistance améliorée du papier; cette pulpe thermomécanique remplaçant dans un rapport toujours grandissant la pulpe de bois mécanique, lorsque la pulpe de bois mécanique non blanchie est concernée. Cependant, en ce qui concerne la pulpe blanchie, on a découvert qu'un blanchiment au peroxyde normal apporte une brillance sensiblement plus mauvaise à la pulpe thermomécanique. Il en résulte, en conséquence, que pour des applications plus exigeantes, on ne peut envisager l'utilisation d'une telle pulpe. La Demanderesse a découvert, de façon tout-à-fait inattendue, qu'en augmentant le pH au départ et simultanément en diminuant l'apport de silicate, on pouvait obtenir des brillances élevées même avec de la pulpe thermomécanique, bien que selon les expériences antérieures, de tels agissements aient conduit à des effets négatis sur la brillance. On a ainsi pu obtenir des valeurs de brillance de l'ordre de 80 % SCAN et, par conséquent, l'obstacle à une utilisation plus générale de la pulpe thermomécanique a été éliminé. Un tel effet inattendu est quelque peu difficile à expliquer. Apparemment, un pH important au départ apporte un effet positif au blanchiment, mais simultanément il semble qu'il soit nécessaire de diminuer rapidement le pH afin d'éviter un pH élevé dans une phase secondaire du blanchiment au peroxyde. Cette décroissance rapide du pH ne peut pas être obtenue avec une addition substantielle de silicate, car celle-ci aurait un effet tampon important sur la solution de blanchiment. Cet effet tampon (négatif), qui se traduit par une décoloration alcaline de la lignine, semble avoir un impact plus important que l'effet positif d'une addition supplémentaire de silicate. ll peut également arriver qu'un pH initial élevé neutralise la demande de fortes quantités de silicate. En conséquence, l'une des caractéristiques importantes du procédé selon l'invention réside en ce que le blanchiment au peroxyde de la pulpe raffinée est mis en oeuvre avec un pH initial supérieur au pH habituel pour un blanchiment au peroxyde et en ce que l'addition classique de silicate durant le blanchiment au peroxyde est limitée de telle façon que la phase terminale du blanchiment au peroxyde soit réalisée à un pH inférieur au niveau critique par rapport à la décoloration alcaline de la lignine. Le pH final peut, cepen dant, être choisi de telle façon que l'addition de silicate ne se situe pas audessous d'un niveau pour lequel on obtient une protection satisfai,nte du blanchiment au peroxyde à l'encontre des effets perturbateurs des alliages lourds et similaires. D'autres caractéristiques et avantages de cette invention ressortiront de la lecture des exemples donnés ci-après, qui ont été présentés sous la forme d'un tableau pour mieux les illustrer. Au cours des expériences on a utilisé une pulpe thermomécanique ayant une concentration de 12 %. L'opération de blanchiment a été réalisée à une température de 40 0C pendant une durée de 2 heures, et la quantité de silicate de sodium ajoutée a été, dans tous les exemples, de 30 kg par tonne de pulpe sèche. En ce qui concerne le blanchiment classique, pn se réfère à un blanchiment effectué avec une addition de silicate de sodium de 50 kg par tonne de pulpe sèche, ce qui correspond à ce que l'on considère comme étant la quantité optimale pour un blanchiment classique au peroxyde. Par ailleurs, on a ajouté 0, 5 kg de sulfate de magnésium calculé par tonne de pulpe. Aux fins de comparaison, on a donné les résultats de deux essais réalisés en mettant en oeuvre la technique classique du blanchiment avec le même type de pulpe. H2O2 Charge de pH pH Brillance Luminence kg/t silicate initiai final % SCAN % SCAN kg/t kg/t initial final directe après directe après pulpe pulpe traitement traitement au SOz au SO2 Ex 1 20 30 11, 2 9,6 74, 7 75, 3 89, 2 90, 5 Z 30 11,3 9,8 77,3 77,7 90,2 91,4 3 40 11,35 9,9 79,9 80,2 92,0 93,1 Clas- 20 50 10, 5 8,7 71, 5 72,1 87,6 88, 9 sique " 40 10,5 8,6 6 74, 2 74, 7 89,3 90 > 6 On notera que dans ce tableau, on a mentionné deux valeurs de mesure, l'une relative à la brillance, l'autre concernant la luminence, respectivement pour des mesures effectuées directement après le blanchiment et après traitement au Soz de l'échantillon soumis à l'essai. Ces mesures ont été effectuées selon les normes scandinaves SCAN telles que précisées dans le préambule de cette description. De l'examen comparatif des résultats indiqués dans le tableau ci-dessus il ressort que le procédé selon cette invention apporte une amélioration substantielle de la brillance. Le procédé de blanchiment selon l'invention permet de blanchir de la pulpe de raffineuse jusqu'à obtenir la brillance recherchée, ce qui étend de façon décisive le champ d'application de la pulpe de raffineuse. fi demeure bien entendu que cette invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation donnés ici mais qu'elle en englobe toutes les variantes. REVENDICATIONS 1) Procédé de blanchiment au peroxyde d'une pulpe de cellulose produite par raffinage de copeaux, et particulièrement dtune pulpe connue sous le nom de pulpe thermomécanique", c'est-à-dire une pulpe préparée à partir de copeaux chauffés à l'aide de vapeur, avec addition de silicate, par exemple de silicate de sodium, ce procédé étant caractérisé en ce que le blanchiment, de préférence consécutif à un prétraitement à l'aide d'un agent complexant tel que notamment l'acide éthylèneediamino-tétracétique, ou à l'aide de chlorure de calcium, est réalisé au moyen d'une liqueur de blanchiment, dont l'al- calinité dans la phase initiale du blanchiment a été réglée de manière que le pH de la liqueur, mesuré dans la suspension de pulpe, soit compris entre 11, 0 et 12, > de préférence entre 11, 5 et 12, , et en ce que la quantité de silicate ajouté, afin de réduire la capacité tampon du système, est limitée à un maximum de 50 kg, de préférence 40 kg, et si possible 30 kg, calculé par tonne de pulpe sèche, de façon à obtenir dans la phase finale du blanchiment un pH de 9, 0 à 10, 5 > de préférence 9, 5 à 10, 0 mesuré dans la suspension de pulpe. 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le blanchiment est effectué à une température de 40 à 80"C, de préférence 40 à 60"C. 3) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le blanchiment est effectué pendant un temps de l'ordre de 0, 3 à 2 heures. 4) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le chlorure de calcium est ajouté en une quantité de 5 à 40 kg, de préférence 20 kg, calculé par tonne de pulpe sèche. 5) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'agent complexant est ajouté en une quantité de 0, 5 à 5, 0 kg, par exemple 2 kg, calculé par tonne de pulpe sèche. 6) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'on ajoute du sulfate de magnésium à la liqueur de blanchiment en une quantité pouvant atteindre 0, 5 kg par tonne de pulpe sèche. 7) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'on ajoute le peroxyde sous la forme de peroxyde d'hydrogène ou d'un mélange de peroxyde d'hydrogène et de peroxyde de sodium en une quantité correspondant à 10 à 80 kg. de peroxyde d'hydrogène par tonne de pulpe sèche.