Brevet FR2514382A1 — publié le 19830415

L'invention concerne un procédé de blanchiment de tissus cellulosiques de fabrication chimique. Par cellulose fabriquée par voie chimique, on entend ici une cellulose qui est obtenue â partir de bois haché, par cuisson avec un alcali ou un acide, en règle générale, d'une part, dans NAOS, Na2S et Na2 C03, et d'autre part calcium ou magnésium. Cette cellulose fabriquée chimiquement est largement exempte de liquide. Elle est utilisée pour la fabrication de papier de haute valeur, exempt de bois. Jusqu maintenant, la cellulose a été soumise, après la cuisson, a un blanchiment en plusieurs étapes dans lequel une suspension contenant environ 3 % de matiere solide est traitée par une solution aqueuse de chloruration. Cette chloruration est effectuée dans un réacteur dans lequel la suspension est maintenue pendant environ 30 a 60 minutes. Le chlore réagit ainsi avec la lignine restante qui est ensuite extraite avec NaOH. La masse fibreuse relativement foncée qui est presque totalement exempte de lignine est blanchie par hypochlorure, dioxyde de chlore ou peroxyde, avec une densité de matière de 10 %, des températures élevées et des durées de séjour de plusieurs heures pour chaque étape de blanchiment, afin d'obtenir un semi-produit commercialisable. Un inconvénient de ce procédé connu de traitement réside en ce que l'eau d'évacuation chargée avec des substances organiques et contenant du chlore, présente, pour sa neutralisation des produits CSB, c'est-d-dire présentant un besoin biologique important en oxygène et des matières très difficilement bio-dégradables telles que des phénols chlorurés. En raison de leur caractère corrosif élevé, de telles lessives d'évacuation ne peuvent pas non plus être vaporisées ou brûlées dans des conditions économiques. Dans le cas, dans lequel on.emploie du peroxyde ou de l'oxygène, au lieu de chlore, la réaction doit être effectuée en présence de produit alcalin. Selon la forme de mise en oeuvre de ce produit alcalin, des problèmes peuvent se poser dans les étapes de blanchiment suivantes ou lers de la récupération des produits chimiques. En outre, avec ce mode de blanchiment, le degré de séparation de la lignine pouvant être atteint du point de vue économique est beaucoup plus faible que dans le cas de traitement par l'ozone, par accroissement des charges des eaux d'évacuation. La présente invention a pour but de réaliser un procédé de blanchiment tel que soit obtenu un abaissement important de la pollution de l'environnement par l'eau d' évacuation. Le procédé conforme a 17 invention est caractérisé en ce que la cellulose est mélangée avec de l'ozone, et elle est soumise simultanément un traitement mécanique de séparation des fibres. Dans ces conditions, l'ozone peut parvenir jusqu'aux fibres rendues spécialement absorbantes par le traitement mécanique et agir de manière rapide et intense, de telle sorte qu'on obtient, d'une part, une accélération de déroulement de l'opération par rapport aux autres procédés connus, et d'autre part, une consommation d'ozone relativement faible. Un effet Secondaire avantageux réside en ce que la séparation de la lignine se trouve facilitée par l'oxyde d'azote inévitablement présent avec l'ozone dans le courant de gaz. L'intensité de l'action de l'ozone sur la cellulose peut être réglée, en-dépendance du type de la matière traitée par un choix approprié du temps de séjour du mélange dans un dispositif amortisseur intermédiaire. I1 peut être judicieux d'opérer avec un excès d'ozone. La séparation de la matière et du gaz a lieu finalement dans un séparateur de gaz, qui sert en meme temps de dispositif de lavage préalable. Il ne se produit ainsi aucune émission d'ozone, parce que les restes d'ozone éventuellement présents sont détruits par les substances organiques qui se trouvent dans l'eau de lavage. Etant donné que le lavage de la cellulose s'effectue sans addition de produits alcalins, la substance organique résultante peut être vaporisée et brûlée en communavec les lessives de cuisson. Au total, la charge de pollution de l'environnement, rapport entre produits non dégradables et bio-dégradables, est réduite de plus de moitis des charges polluantes produites par les blanchiments traditionnels.Le rendement en cellulose est augmenté et, grace au traitement par l'ozone, elle présente une résistance mécanique supérieure, L'energie nécessaire pour le broyage de la matière se trouve réduite. EXEMPLE : Par exemple, un sulfite de cellulose provenant de bois de hêtres a été blanchi, deun degré 20 à un degré ; au moyen d'un produit apportant 1 % d'ozone La lignine contenue peut être retirée de la matière par un lavage sans addition de produit alcalin. Dans une autre étape de blanchiment, on peut obtenir un degré de blanc d'environ 90 % (normalisation TSO) par apport d'environ 0,9 % de chlore actif sous la forme d'hypochlorite. Le même résultat est obtenu par addition de la même quantité de chlore actif sous la forme de C102. Dans le blanchiment traditionnel de cette matière avec du chlore, il reste 70 kg/tonne de produit C S B. En ramenant l'eau d'évacuation de l'étape à ozone dans le circuit général de circulation de la solution, cette quantité est réduite à 20 kg par tonne de cellulose. En comparaison avec le blanchiment traditionnel, le rendement est supérieur de 2 %, la résistance mécanique est supérieure de 10 à 20 % et l'énergie nécessaire pour le broyage est réduite de moitié. Bien que le blanchiment à un très haut degré de blanc ne puisse pas être réalisé en une seule étape de traitement, le nombre des étapes nécessaires est néanmoins réduit. Enfin, l'opération est effectuée, en raison de la réaction rapide, en un temps plus court et à la température du local. Les agrégats nécessaires pour l'exécution du procédé sont en conséquence nettement plus petits que ceux usuels jusqu'à maintenant et l'opération ne nécessite aucun apport d'énergie de réaction. I1 est déjà connu de traiter avec l'ozone des matières fibreuses fabriquées mécaniquement ou thermo-mécaniquement (DE. OS 28 45 025). Cependant, dans ce cas, l'ozone est amenée, après affinage de la matière fibreuse dans un appareil à disques, dans un réacteur de maturation à consistance élevée, dans lequel la matière fibreuse séjourne en milieu alcalin pendant 10 à 30 minutes. Ensuite, la matière de bois est traitée, dans un autre appareil affineur, à un degré de mouture nécessaire pour la fabrication du produit final. Le but de ce traitement connu, par l'ozone est, en premier lieu, de réduire le besoin d'énergie nécessaire pour la seconde opération de mouture. Les problèmes de pollution de l'environnement ne sont pas envisagés dans ce procédé connu. En outre, il s'agit la d'une matière ligneuse de bois. Enfin, aucune mesure n"est mentionnée qui aurait pour effet une mise en présence particulièrement favorable de la matière et de l'ozone, en vue d'une grande efficacité avec économie de consommation d'ozone. Les installations utilisées pour l'application du procédé conforme à l'invention sont simples. Pour mélanger l'ozone et la cellulose, avec défibration simultanée, on peut utiliser un appareil affineur particulier qui est équipé avec des arrivées pour l'introduction du mélange gazeux d'ozone. Dans le cas dans lequel plusieurs apports de mélanges d'ozone sont nécessaires, ou à conseiller, on utilise une soufflante comme agrégat mélangeur, qui sert également au transport ultérieur de la matière, l'amenée d'ozone ayant lieu dans la zone de la roue de rotor de la soufflante. REVENDICATIONS 10) Procédé pour le blanchiment de cellulose fabriquée chimiquement, caractérisé en ce que la cellulose est mélangée à de l'ozone, en étant simultanément soumise à un traitement mécanique de séparation des fibres. 20) Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, en vue d'intensifier l'action de l'ozone sur la cellulose, le mélange est maintenu à séjourner dans une zone d'attente. 30) Procédé suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'ozone est amenée en excès dans le mélange. 40) Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la séparation des fibres avec mélange simultané d'ozone, est effectuée à plusieurs reprises successives. 50) Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que de l'ozone supplémentaire est amenée à chaque opération de séparation de fibres. 60) Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la séparation du mélange de matière et de gaz s'effectue dans un pré-lavage à l'eau faisant suite au traitement. 70) Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que, comme matière de départ, on utilise une cellulose fabriquée chimiquement contenant de 20 à 50 % notamment de 30 à 40 % de matière solide. 80) Installation pour le blanchiment de cellulose, par application du procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée par un dispositif de séparation des fibres équipé avec des surfaces d'impact rotatives, dont l'espace intérieur, fermé de manière étanche auxgaz, est en liaison avec une installation de fourniture d'ozone. 90) Installation suivant la revendication 8, caractérisée par: un dispositif amortisseur intermédiaire monté à la suite du dispositif de séparation des fibres. 100) Installation suivant l'une des revendications 8 et 9, caractérisée en ce que le dispositif amortisseur est constitué par un tuyau. 110) Installation suivant l'une quelconque des revendications 8 à 10, caracterisé en ce que dans le cas du montage en série de plusieurs appareils de séparation de fibres, au moins l'un d'eux est équipé avec une soufflante. 12") Installation suivant l'une quelconque des revendications8 à 11, caractérisée par un dispositif de prélavage, dans lequel le mélange de matière et de gaz est introduit, après traversée des appareils de séparation des fibres.