Brevet FR2367860A1 — publié le 19780512

La présente invention se rapporte à la production de pâte de bois blanchie. Dans des procédés connus, on met le bois en pate, par exemple en meulant des boches de bois, ou en mettant en pâte thermomécaniquement des copeaux de bois, et l'on met au contact de la pâte de bois sous forme de suspension ou pâte diluée un agent de blanchiment, en général de l'eau oxygénée, au cours d'un stade séparé. Selon l'invention, un procédé de préparation de p te de bois blanchie consiste a mettre en pâte des copeaux de bois au cours d'un seul stade de mise en pâte dans une machine de mise en pate thermomécanique, et à introduire un agent de blanchiment dans la machine de mise en pate thermomécanique pour blanchir le bois au cours du processus de mise en p te. Dans un procédé de mise en pâte thermomécanique, on chauffe d'abord préalablement des copeaux de bois, puis on les confine entre deux surfaces de meulage opposées dans la machine de mise en pâte thermomécanique. Les surfaces de meulage opposés sont en général deux disques rotatifs, auquel cas la machine de mise en pate thermomécanique est appelée "raffineur à double dis que", On introduit les copeaux de bois préchauffés au centre de la machine de mise en pate ou près de ce centre, et ils doivent traverser vers l'extérieur la zone de meulage pour atteindre la sortie. La chaleur dégagée par le meulage fait passer l'eau présente dans les copeaux de bois à l'état de vapeur.On ajoute de l'oau au cours de la mise en pate thermomécanique, en général à un débit permettant de maintenir la teneur en humidité des copeaux de bois approximativement constante. Le bois en cours de mis en pate est ainsi maintenu à l'intérieur d'une zone de vapeur à une température de 1000C ou plus. Le procédé préféré de mise en pate thermomécanique selon l'invention comprend un stade de préchauffage utilisant de la vapeur vive à une température de 1050 à 1350 C, au mieux de 1050 à 1150C, et un stade de mise en pâte dans un raffineur à double disque à une température inférieure- a celle utilisée pour le préchauffage et comprise entre 1000 et 1100C. Dans le procédé selon l'invention, il est préfé- rable d'ajouter l'agent de blanchiment à l'eau qui est intro duite dans la machine de mise en pâte thermomécanique au cours de la mise en pâte, de façon qu'il soit introduit en solution ou suspension aqueuse. Les raffineurs à double disque classiques comportent une-entrée pour que l'eau atteigne le centre de la machine et, si l'on ajoute l'agent de blanchiment par cette entrée, il vient au contact des copeaux de bois avant qu'ils ne soient mis en pâte et il demeure en contact, tandis que les copeaux de bois sont expulsés entre les surfaces de meulage opposées et ainsi mis en pate. Les agents de blanchiment préférés sont l'eau oxygénée et le peroxyde de chlore, tous deux en raison du coat et parce qutils altginentertl le lJouvoir t absorbant de la pate, ce que l'on désire pour de nombreuses utilisations finales. La proportion d'agent de blanchiment utilisée est, de préférence, de 0,5 à 5 % en poids, rapporté aux matières solides sèches du bois, par exemple d'environ 2; pour l'eau oxygénée. La concentration en agent de blanchiment de l'eau introduite dans la machine de mise en pâte thermomécanique varie selon la proportion d'eau et de copeaux de bois utilisée au cours de la mise en pate ; lorsqu'on utilise de liteau oxygénée, la concentration est en général comprise entre 0,5 et 10% en poids.Le pH de la solution d'eau oxygénée ajoutée aux copeaux de bois est, de préférence, de 9 à 12, par exemple d'environ 11. Le pH diminue au cours du blanchiment. On utilise, de préférence, des agents tampons dans la solution d'eau oxygénée par exemple, on peut utiliser de la soude caustique en liaison avec du silicate de sodium et/ou du phosphate de sodium. A titre d'exemple, la solution doleau oxygénée peut renfermer environ 2 X en poids d'hydroxyde de sodium et environ 4 % de silicate de sodium. On peut utiliser des séquestrants de métaux lourds pour empêcher l'oxydation catalysée de l'eau oxygénée en oxygène, bien qu'il-se soit avéré en général que l'eau oxygénée blanchit efficacement la pâte, malgré la haute température qui règne dans le raffineur. Comme autres agents de blanchiment, il y a lieu de citer des dithionites, chlorites et hypochlorites de métal alcalin, de préférence de sodium, et des mélanges de ceux-ci. On peut utiliser des chlorates en liaison avec un composé du vanadium comme catalyseur, et un acide ou un sel acide, comme le chlorure d'ammonium. La figure tunique du dessin annexe, donné titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, ladite figure étant une vue en élévation latérale et en coupe schématique d'un appareil convenant pour produire de la pâtede bois blanchie par le procédé selon l'invention. L'appareil comprend, de façon générale, un préchauffeur1 et un raffineur 2 à double disque. On introduit les copeaux de bois dans le préchauffeur 1 par une entrée 11. Le préchauffeur se présente sous la forme d'un transporteur à vis. La durée de séjour des copeaux de bois dans le préchauffeur peut être ajustée en réglant la vitesse du transporteur à vis et elle est comprise, de préférence, entre 0,5 et 3 minutes. On introduit de la vapeur d'eau dans le préchauffeur par une entrée 15. Les copeaux de bois sortant du préchauffeur 1 passent par une soupape rotative 17 et une chambre 18 pour parvenir à un dispositif de transport qui comporte un transporteur à vis. Il amène les copeaux de bois au raffineur 2 à double disque. Ce raffineur 2 à double disque comprend deux disques 31 et 32 tournant en sens contraires, montés sur. des arbres respectifs 33 et 34 qui tournent autour d'un axe commun. Les disques 31 et 32 comportent des surfaces de meulage respectives 35 et 36 opposées et séparées par un intervalle étroit 41. Les copeaux de bois sont amenés par le transporteur 19 dans une chambre 37 située derrière le disque 31. De cette chambre 37, les copeaux de bois parviennent, en passant par deux orifices ou passages d'entrée 38 et 39 pratiqués dans le disque 31, dans la région centrale 40 du raffineur 2. Pour sortir du raffineur 2, les copeaux de bois doivent passer de la région centrale 40 au rebord 42 des disques, en passant par l'intervalle 41. Les copeaux de bois sont meulés en pSte dans l'intervalle 41. Comme solution aqueuse d' agent de blanchiment, on envoie par exemple une solution d'eau oxygénée à 2 % en poids dans le raffineur à double disque par une entrée 43 alimentant une chambre 44. La solution d'agent'de blanchiment parvient dans la région centrale 40 du raffineur à double disque par des orifices 45 et 46 du disque 32. La chaleur dégagée au cours du meulage provoque la libération sous forme de vapeur d'une partie de l'eau contenue dans les copeaux de bois et ajoutée par les orifices 45 et 46. La vapeur d'eau peut revenir dans la chambre 18 par les orifices 38 et 39, la chambre 37 et le transporteur 19. La chambre 18 comporte un tube d'échappement 22 commandé par une soupape de façon que, lorsqu'un excès de pression de vapeur s'établit dans la chambre 18, il puisse se dégager du système. Cela empêche la température régnant dans le raffineur 2 à double disque de trop monter. Pratiquement tout l'agent de blanchiment ajouté par l'entrée 43 est ainsi contraint de passer par la zone de meulage 41 du raffineur à double disque avec les copeaux de bois, lorsqu'ils sont mis en pate entre les surfaces de meulage 35 et 36. L'agent de blanchiment blanchit le bois pendant sa mise en pate. Il s'est avéré que la blancheur de la pSte blanchie produite selon l'invention est au moins aussi bonne que celle que l'on obtient dans des procédés classiques, utilisant un temps très supérieur à la seconde ou moins qu'il faut pour achever le blanchiment dans le raffineur à double disque. Lorsqu'on utilise de l'eau oxygénée comme agent de blanchiment, il s'avère que le pouvoir d'absorption est au moins aussi bon que celui que l'on obtient avec des procédés classiques. Comme utilisations typiques des produits à base de p te blanchie, il y a lieu de citer la papeterie et l'utilisation comme matière absorbante (pâte peluchée) dans des produits hygiéniques absorbants à jeter après usage. Un traitement subséquent préféré consiste à sécher la pâte directement en la mettant au contact d'un gaz à une température de 3000 à 600 C dans ou à l'entrée dcun mélangeur à forte turbulance par lequel passent la pâte et le gaz chaud et qui exerce une action de cisaillement sur la pate pour séparer des paquets de fibres contenus dans la pâte, selon la description de la demande de brevet français NO 77 09 708 du 31 mars 1977 au nom de la Demanderesse. On peut utiliser la pate séchée dans la formation à sec du papier ou du carton, ou bien on peut la consolider pour former des feuilles de pSte pelucheuse. En variante, on peut tamiser la pâte par un procédé par voie humide, et l'on peut alors la traiter ultérieurement par des procédés con- nus, par exemple pour l'utiliser dans la fabrication du papier par voie humide ou sèche, ou comme pate pelucheuse. R E V E N D I C A T I O N S 1.- Procédé de préparation de pâte de bois, comprenant la phase de mise en påte de copeaux de bois au cours d'un seul stade de mise en pate dans une machine- de mise en pâte thermomécanique, caractérisé en ce que l'on introduit un agent de blanchiment dans la machine de mise en pate thermomécanique pour blanchir le bois au cours de la mise en pâte. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on met en pate les copeaux de bois préchauffés à une température comprise entre 1000 et 1100 C dans un raffineur à double disque. 3.- Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on introduit une solution ou une suspension aqueuse de l'agent de blanchiment par une entrée du raffineur pour qu'il entre en contact avec les copeaux de bois au centre du raffineur. 4.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on introduit de 0,5 à 5 % du poids de l'agent de blanchiment, sur la base de la teneur en matières solides de bois sèches de la pate, dans la machine de mise en pate. 5.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'agent de blanchiment utilisé est l'eau oxygénée. 6.- Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'on introduit l'eau oxygénée sous forme de solution aqueuse de 0,5 à 10 % en poids présentant un pH compris entre 9 et 12. 7.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'agent de blanchiment utilisé est un dithionite, un chlorite ou un hypochlorite de métal alcalin.