Procédé de fabrication de pâte à papier blanchie comportant un traitement à l'aide d'acide carbonique après blanchiment

Description

[0001] La présente invention concerne un procédé de fabrication de pâte à papier dont le blanchiment comporte une phase de traitement H ou P avant l'épuration de la pâte ou son passage dans la machine à papier.

[0002] Dans l'industrie de la pâte à papier, que celle-ci soit de type chimique, mécanique ou même provienne du retraitement de papier désencré, on procède à une séquence de blanchiment de la pâte avant d'en faire du papier.

[0003] Les séquences de blanchiment comportent une ou plusieurs étapes successives et en général séparées par des lavages. Les étapes sont caractérisées par l'agent blanchissant utilisé. On peut citer, à titre de référence et de façon non limitative des exemples de séquences : dans le cas de pâtes chimiques, et Kraft en particulier, CEHH, CEP, CEDED, CEDP, CEHDP et, CEDED(P), et CEHD(P) ; dans le cas des pâtes au sulfite, CEH, HH, H et OH ; dans le cas de pâtes mécaniques, RP, PP, RPRP, PRP ou P ; dans le cas de pâtes semi-chimiques, RP, HH, OH.

[0004] Les publications suivantes peuvent être utilisées à titre d'exemples de mise en oeuvre de procédé de blanchiment : US 3,806,404, EP 187.477.

[0005] A la fin du blanchiment, on procède en général à un traitement de la pâte à l'aide de SO₂ qui intervient avant le raffinage de la pâte et/ou son passage dans la machine à papier. Le traitement au dioxyde de soufre, en général en solution, a pour but et pour effet de :
- détruire les résiduels, ou résidus chimiques des étapes de blanchiment, que ce soient des résidus de traitement D (dioxyde de chlore), de traitement H (hypochlorite), ou de traitement P (peroxyde) ;
- éliminer les cations métalliques (Fer, Manganèse ou Cuivre) qui diminuent la blancheur et accélèrent le processus ultérieur de reversion de blancheur ;
- neutraliser, voire acidifier, la pâte, car il est connu que des conditions alcalines ont un effet néfaste de noircissement de la pâte et du papier. Ce dernier aspect est donc essentiel.

[0006] Cet "effet SO₂" multiple est connu sous le nom de "souring".

[0007] La destruction des résiduels est nécessaire dans le cas de traitement D (ClO₂), car le CLO₂ est corrosif et toxique et sa présence incompatible avec la suite du traitement (corrosion des laveurs).

[0008] Cependant, dans le cas de traitement H ou P, au contraire, les résidus ne sont pas nuisibles, comme l'a mis en évidence la demanderesse. Leur présence a des effets favorables car ils continuent à agir comme agent blanchissant et ont de plus une action de biocide doux.

[0009] La demanderesse a donc mis en évidence dans le cas de traitement blanchissant mettant en oeuvre unt étape finale H ou P ou une étape unique H ou P, que l'utilisation de SO₂ n'est pas nécessaire, et que l'on peut neutraliser la pâte avec de l'acide carbonique, CO₂_, utilisé à la place de SO₂.

[0010] Ainsi la présente invention concerne un procédé de fabrication de pâte à papier du type où le blanchiment comporte une phase H ou P avant le passage de la pâte blanchie dans l'épurateur et/ou la machine à papier, caractérisé en ce que l'on traite la pâte blanchie essentiellement à l'aide d'acide carbonique et directement après le traitement de blanchiment.

[0011] Le procédé selon l'invention peut être mis en oeuvre que la pâte soit mécanique, chimique ou provienne de recyclage de papier encré, et quel que soit la séquence de blanchiment, à étape multiple ou unique, pourvu que la dernière ou unique étape soit de type H ou P.

[0012] L'invention s'applique ainsi aux pâtes thermomécaniques (TMP) ou chimico-thermomécaniques (CTMP) qui ne subissent usuellement qu'un traitement de blanchiment.

[0013] Après cette étape H ou P, la pâte est usuellement lavée et traitée sous forme d'une suspension.

[0014] L'acide carbonique est selon l'invention introduit dans les eaux de lavage de la dernière ou unique étape de blanchiment. Il peut également être introduit dans la suspension à sa sortie de la dernière ou unique étape de blanchiment.

[0015] L'acide carbonique peut être introduit sous forme gazeuse, liquide, ou en solution, par exemple dans l'eau de lavage ou de dilution de la suspension, ou dans la suspension.

[0016] Après le traitement de neutralisation selon l'invention, la pâte est traitée de façon usuelle, c'est-à-dire qu'elle peut être stockée ou directement introduite dans la machine à papier, ou être épurée, par exemple.

[0017] L'utilisation du dioxyde de carbone selon l'invention, outre le fait qu'elle remplit le but de neutralisation de la pâte, évite les conditions alcalines néfastes et donne des résultats de blancheur satisfaisants et meilleurs qu'avec SO₂,(comme cela apparaîtra dans les exemples), présente les avantage suivants :
- l'acidification est simple à contrôler et, le CO₂ étant un acide faible, les risques de suracidification sont moindres qu'avec le SO₂_;
- la corrosion et la pollution des eaux dues à l'emploi de cet acide sont inexistantes ;
- le développement de microorganismes qui se produit dans la pâte, lors du stockage par exemple, et qui noircit la pâte, est évité, car les résiduels des étapes P ou H, non détruits, se comportent comme des biocides doux ;
- la mise en oeuvre de l'injection est simple ;
- les résiduels de traitement de blanchiment, non détruits, sont réutilisables.

[0018] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture des exemples ci-après, qui présentent diverses utilisations, non limitatives, de l'acide carbonique pour l'ajustement du pH de pâtes, et les résultats de blancheur qui en découlent.

EXEMPLE 1 :

[0019] On traite une pâte thermomécanique dans une séquence de blanchiment PRP. On atteint une blancheur de 70,65% ISO après le second traitement P qui a consisté à traiter la pâte à l'aide d'une solution contenant : 2 % H₂O₂ par rapport à la pâte
1,5 % NaOH
1,0 % Na₂ SiO₃
0,05 % MgSO₄
alors que la concentration de la pâte était de 10 %, la température 65°C et le temps de rétention 2 h.

[0020] Le pH final est de 8,3 et le peroxyde résiduel de 1,3 % par rapport à la pâte sèche.

[0021] On amène la pâte à une concentration de 27 % et on la divise en deux échantillons.

[0022] 1. On ajoute au 1er échantillon de la liqueur de SO₂ pour ajuster le pH à 5,5 et on ramène la concentration à 10 %.

[0023] Il n'y a pas de peroxyde résiduel dans la pâte. Les formettes préparées avec cet échantillon ont une blancheur de 80,05 % ISO.

[0024] 2. On dissous du CO₂ dans de l'eau et la pâte du deuxième échantillonpour obtenir une suspension à 10 % de concentration et ajuster le pH à 5, 7.

[0025] Le peroxyde résiduel est inchangé. La blancheur est déterminée et égale 81,17 % ISO.

[0026] Par cet exemple, on montre que l'ajustement du pH par CO₂ après un traitement peroxydé améliore la blancheur par rapport à un ajustement du pH par SO₂.

EXEMPLE 2

[0027] Une pâte thermomécanique non blanchie (blancheur 57,43 %ISO) est blanchie en une étape P, à l'aide d'une solution comportant
2 % H₂O₂
2,0 % NaOH
2,0 % Na₂SiO₃
0,05 % MgSO₄
0,2 % DTPA (diethylène trimine penta-acétate de sodium)

[0028] La concentration de la pâte est de 10 %, la température de 85°C et le temps de rétention de 30 minutes.

[0029] Le pH final est de 8,1 et le peroxyde résiduel est équivalent à 0,61 % H₂O₂ par rapport à la pâte sèche.

[0030] La pâte blanchie à 10 % est divisée en deux échantillons.

[0031] 1. On ajoute SO₂ au premier échantillon, pour ajuster le pH à 5,4.

[0032] Il n'y a pas de peroxyde résiduel après l'injection de SO₂. La pâte est égouttée et les formettes de blancheur réalisées selon la procédure standard.

[0033] la blancheur est de 72,14 % ISO.

[0034] 2. On injecte CO₂ dans la pâte du deuxième échantillon jusqu'à obtenir un pH de 5,6.

[0035] Le peroxyde résiduel est déterminé et atteint 0,58 %.

[0036] La pâte est égouttée et on détermine la blancheur sur des formettes selon la procédure standard. La blancheur est de 74,24 % ISO.

[0037] Par cet exemple, on montre d'une part que le peroxyde résiduel peut être extrait de la suspension et récupéré en vue d'un blanchiment ultérieur.

[0038] D'autre part,la blancheur après ajustement du pH par CO₂ est supérieure à la blancheur après ajustement du pH par SO₂.

EXEMPLE 3

[0039] Une pâte kraft chimique à base de résineux est blanchie dans une séquence C_DE_ODP.

[0040] Après l'étape P, le pH est de 9,9 et on divise l'échantillon de pâte en deux parties.

[0041] 1. Le premier échantillon est traité au SO₂ pour ajuster le pH à 6,0. La suspension est égouttée et les formettes préparées ont une blancheur de 86,50 % ISO. Après une heure de vieillissement à 105°C, la blancheur est de 83,24 % ISO.

[0042] 2. Le second échantillon de pulpe est traité au CO₂ jusqu'à ajuster le pH à 6,3.

[0043] Après égouttage, les formettes ont une blancheur de 87,16 % ISO.

[0044] Après vieillissement pendant 1 heure à 105°C, la blancheur est de 85,30 % ISO.

[0045] Cet exemple montre que l'ajustement du pH par CO₂ donne une plus forte blancheur que l'ajustement par SO₂. De plus, la reversion de blancheur est moindre quand le CO₂ est utilisé.

Revendications

1. Procédé de fabrication de pâte à papier du type où le blanchiment comporte une phase H ou P juste avant le passage de la pâte blanchie dans l'épurateur et/ou la machine à papier, caractérisé en ce que l'on traite la pâte blanchie essentiellement à l'aide d'acide carbonique et directement après le traitement de blanchiment.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'acide carbonique est introduit sous forme de CO ₂ gazeux et/ou liquide dans les eaux de lavage.

3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'acide carbonique est introduit sous forme de CO₂ gazeux et/ou liquide dans la suspension blanchie.

4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la pâte blanchie est de type mécanique,thermomécanique, chimico-thermomécanique, chimique ou provient du retraitement de papier désencré.