[0001] L'invention concerne un procédé pour le blanchiment de pâtes à papier cellulosiques
appartenant à la catégorie des pâtes chimiques.
[0002] Il est connu de traiter les pâtes à papier chimiques écrues obtenues par cuisson
de matières lignocellulosiques au moyen d'une séquence d'étapes de traitement délignifiant
et/ou blanchissant impliquant la mise en oeuvre de produits chimiques oxydants. La
première étape d'une séquence classique de blanchiment de pâte chimique a pour objectif
de parfaire la délignification de la pâte écrue telle qu'elle se présente après l'opération
de cuisson. Cette première étape délignifiante est traditionnellement réalisée en
traitant la pâte écrue par du chlore en milieu acide ou par une association chlore
- dioxyde de chlore, en mélange ou en séquence, de façon à réagir avec la lignine
résiduelle de la pâte et donner naissance à des chlorolignines qui pourront être extraites
de la pâte par solubilisation de ces chlorolignines en milieu alcalin dans une étape
de traitement ultérieure.
[0003] Pour des raisons diverses, il s'avère utile, dans certaines situations, de pouvoir
remplacer cette première étape délignifiante par un traitement qui ne fasse plus appel
à un réactif chloré ou qui mette en oeuvre une quantité réduite de réactifs chlorés.
[0004] Depuis environ une dizaine d'années, on a proposé le remplacement, tout au moins
partiel, de la première étape de traitement au moyen de chlore ou de l'association
chlore - dioxyde de chlore par une étape à l'oxygène gazeux en milieu alcalin (KIRK-OTHMER
Encyclopedia of Chemical Technology Third Edition Vol. 19, New-York 1982, page 415,
3e paragraphe et page 416, 1er et 2e paragraphes). Le taux de délignification que
l'on obtient par ce traitement à l'oxygène n'est cependant pas suffisant si l'on vise
à produire des pâtes chimiques de haute blancheur.
[0005] Il a été proposé de blanchir des pâtes au sulfite ou au sulfate au moyen de peroxyde
d'hydrogène à haute consistance en présence de silicate de sodium (J. KAPPEL, HC-Peroxidbleiche
für Zellstoff, Wochenblatt für Papierfabrikation, 120, Mai 1992, n° 9, pages 328-334).
Il est cependant difficile avec ce procédé d'obtenir une blancheur finale supérieure
à 85 °ISO, même au prix de quantités importantes de peroxyde d'hydrogène supérieures
à 3 g/100 g de pâte sèche.
[0006] L'invention remédie à ces inconvénients des procédés connus, en fournissant un procédé
nouveau de délignification et/ou de blanchiment de pâtes à papier chimiques qui permette
d'atteindre des niveaux élevés de blancheur sans dégrader trop fortement la cellulose.
[0007] A cet effet, l'invention concerne un procédé pour le blanchiment d'une pâte à papier
chimique permettant l'obtention de niveaux de blancheur élevés d'au moins 89 °ISO
selon lequel on soumet la pâte à une séquence d'étapes de traitement comportant une
étape finale au peroxyde d'hydrogène en milieu alcalin, l'étape finale au peroxyde
d'hydrogène étant effectuée en présence d'au moins un agent stabilisant et à une consistance
en pâte d'au moins 25 %, la pâte soumise à l'étape finale au peroxyde d'hydrogène
ayant été épurée dans les étapes précédentes de manière telle que sa teneur en manganèse
ne dépasse pas 3 ppm en poids par rapport à la matière sèche et ayant été délignifiée
jusqu'à un indice kappa (mesuré selon la norme SCAN C1-59) ne dépassant pas 5.
[0008] Selon l'invention, par pâte à papier chimique, on entend désigner les pâtes ayant
déjà subi un traitement délignifiant en présence de réactifs chimiques tels que le
sulfure de sodium en milieu alcalin (cuisson kraft ou au sulfate), l'anhydride sulfureux
ou un sel métallique de l'acide sulfureux en milieu acide (cuisson au sulfite ou au
bisulfite). Selon l'invention, on entend également désigner par pâte à papier chimique,
les pâtes appelées dans la littérature "pâtes semi-chimiques" telles que celles où
la cuisson a été réalisée à l'aide d'un sel de l'acide sulfureux en milieu neutre
(cuisson au sulfite neutre encore appelée cuisson NSSC), de même que les pâtes obtenues
par des procédés utilisant des solvants, telles que les pâtes ORGANOSOLV, ALCELL®,
ORGANOCELL® et ASAM décrites dans ULLMANN's Encyclopedia of Industrial Chemistry,
5th Edition, Vol. A18, 1991, pages 568 et 569.
[0009] Celle-ci s'adresse particulièrement aux pâtes ayant subi une cuisson kraft. Tous
les types de bois utilisés pour la production de pâtes chimiques conviennent pour
la mise en oeuvre du procédé de l'invention et, en particulier ceux utilisés pour
les pâtes kraft, à savoir les bois résineux comme, par exemple, les diverses espèces
de pins et de sapins et les bois feuillus comme, par exemple, le hêtre, le chêne,
l'eucalyptus et le charme.
[0010] Selon l'invention, le procédé de blanchiment comporte une étape finale de blanchiment
au peroxyde d'hydrogène en milieu alcalin qui est réalisée à la fin de la séquence
de blanchiment. De préférence, l'étape finale de blanchiment au peroxyde d'hydrogène
termine cette séquence.
[0011] Cette étape finale au peroxyde d'hydrogène est effectuée, conformément à l'invention,
en présence d'au moins un agent stabilisant. Les agents stabilisants connus des produits
peroxygénés conviennent bien. Des exemples de tels agents stabilisants sont les sels
de métaux alcalino-terreux, en particulier les sels solubles de magnésium, les silicates,
les phosphates et polyphosphates inorganiques tels que les silicates, les pyrophosphates
et les métaphosphates de métaux alcalins, les polycarboxylates et les aminopolycarboxylates
organiques tels que les acides tartrique, citrique, gluconique, éthylènediaminetétraacétique
diéthylènetriaminepentaacétique, cyclohexanediaminetétraacétique et leurs sels, les
acides poly-α-hydroxyacryliques et leurs sels et les acides phosphoniques tels que
les acides éthylènediaminetétra(méthylènephosphonique), diéthylènetriaminepenta(méthylènephosphonique),
cyclohexanediaminetétra(méthylènephosphonique) et leurs sels. Il est également possible
d'associer plusieurs de ces agents stabilisants en mélange. En règle générale, les
silicates, les polycarboxylates ou les acides phosphoniques conviennent bien, en particulier
lorsqu'ils sont associés à au moins un sel de magnésium. Le silicate de sodium a donné
de bons résultats.
[0012] La quantité d'agent stabilisant à mettre en oeuvre dans l'étape finale au peroxyde
d'hydrogène varie suivant le type de bois utilisé pour la fabrication de la pâte ainsi
que des conditions opératoires de la cuisson ayant prévalu lors de la mise en pâte
du type de bois utilisé et de l'efficacité des étapes de blanchiment qui ont précédé
l'étape finale au peroxyde d'hydrogène. Dans certains cas, il est possible de ne mettre
en oeuvre qu'une quantité réduite d'agent stabilisant. De préférence cependant, la
quantité d'agent stabilisant sera au moins de 0,1 % en poids exprimé par rapport à
la pâte sèche. Le plus souvent, elle ne dépassera pas 5 % et, de préférence pas 4
% du poids de la pâte sèche.
[0013] Conformément à l'invention, l'étape finale au peroxyde d'hydrogène s'effectue à une
consistance en pâte d'au moins 25 % en matières sèches. Par consistance en pâte, on
entend désigner le pourcentage pondéral des matières sèches par rapport au poids total
des matières sèches et de la solution aqueuse de réactifs. De préférence, l'étape
finale au peroxyde d'hydrogène sera effectuée à une consistance d'au moins 30 % en
matières sèches.
[0014] Généralement, la consistance de l'étape finale au peroxyde d'hydrogène ne dépasse
pas 45 %. Une consistance de 30 % a donné de très bons résultats.
[0015] Selon l'invention, la pâte soumise à l'étape finale au peroxyde d'hydrogène est sélectionnée
parmi les pâtes ayant été délignifiées, dans les étapes qui ont précédé l'étape finale,
jusqu'à un haut niveau de délignification correspondant à un indice kappa ne dépassant
pas 5. De préférence, la pâte soumise à l'étape finale présentera un indice kappa
ne dépassant pas 3. Généralement, la pâte soumise à l'étape finale a un indice kappa
d'au moins 0,1. Toute séquence de traitement permettant de délignifier la pâte jusqu'à
une telle valeur de l'indice kappa est conforme à l'invention. Des exemples de telles
séquences comprennent des séquences faisant appel à des étapes mettant en oeuvre au
moins un réactif chloré tel que le chlore en milieu acide, le dioxyde de chlore, l'association
de chlore et de dioxyde de chlore en mélange ou en séquence, l'hypochlorite d'un métal
alcalin ou alcalino-terreux ou encore, et de manière préférée, des séquences exemptes
de réactifs chlorés comprenant au moins une étape à l'oxygène, à l'ozone, ou avec
un peroxyacide inorganique tel que, par exemple, l'acide peroxymonosulfurique ou acide
de Caro, ou encore avec un peroxyacide organique tel que l'acide peroxyformique, peroxyacétique,
peroxypropionique ou peroxybutyrique.
[0016] Selon l'invention, la pâte soumise à l'étape finale au peroxyde d'hydrogène a été
épurée dans les étapes précédentes de manière telle que sa teneur en manganèse ne
dépasse pas 3 ppm en poids par rapport à la matière sèche. Toute séquence de traitement
apte à épurer la pâte en manganèse est conforme à l'invention. Des exemples de telles
séquences comprennent des séquences faisant appel à des étapes mettant en oeuvre au
moins un réactif acide tel que l'acide sulfurique, l'acide sulfureux ou le chlore,
ou un agent séquestrant en milieu acide à pH contrôlé. Ces différents réactifs peuvent
également être mis en oeuvre en milieu acide à pH contrôlé au cours des lavages de
la pâte qui sont effectués entre les étapes de délignification et/ou de blanchiment.
[0017] De préférence, la teneur en manganèse de la pâte soumise à l'étape finale au peroxyde
d'hydrogène ne dépassera pas 2 ppm en poids par rapport à la matière sèche.
[0018] Conformément à l'invention, toute séquence de traitement de la pâte précédant l'étape
finale au peroxyde d'hydrogène, et capable de réduire l'indice kappa à 5 ou moins
et la teneur en manganèse à 3 ppm ou moins, peut être mise en oeuvre pour préparer
la pâte à l'opération de blanchiment par l'étape finale au peroxyde d'hydrogène. En
particulier, on pourra utiliser des séquences faisant appel à des réactifs chlorés
tels que le chlore en milieu acide, le dioxyde de chlore en milieu acide ou l'association
de chlore et de dioxyde de chlore en milieu acide en mélange ou en séquence, ou encore
les hypochlorites de métaux alcalins ou alcalino-terreux en milieu alcalin. De manière
préférée, on s'adressera cependant à des séquences ne faisant pas appel à des réactifs
chlorés ou, tout au moins, limitant la quantité de réactifs chlorés, telles que les
séquences comprenant au moins une étape mettant en oeuvre de l'oxygène gazeux, de
l'ozone, un réactif acide, un réactif alcalin ou un composé peroxygéné en milieu acide
ou alcalin. Par composé peroxygéné, on entend désigner tout composé chimique inorganique
ou organique comprenant le groupement -O-O- dans sa molécule. Des exemples de tels
composés sont le peroxyde d'hydrogène, les peroxyacides inorganiques tels que l'acide
peroxymonosulfurique ou acide de Caro et les persels inorganiques comme les perborates,
les percarbonates et les perphosphates de métaux alcalins ou alcalino-terreux. D'autres
exemples de tels composés peroxygénés sont les peroxyacides organiques carboxyliques
comme les peracides formique, acétique et propionique ainsi que les hydroperoxydes
organiques comme l'hydroperoxyde de tert-butyle. Les peroxyacides organiques carboxyliques
sont préférés. Parmi ces derniers, l'acide peracétique a donné d'excellents résultats.
Il est également possible de concevoir des séquences de traitement qui combinent des
étapes mettant en oeuvre des réactifs chlorés avec des étapes exemptes de tels réactifs.
[0019] Selon un premier mode de réalisation de l'invention, on réalise le blanchiment de
la pâte au moyen d'une séquence de traitement en au moins 4 étapes comprenant la séquence
O C/D Ep P, O D Ep P, Q Paa Ep P et Q C
A Ep P. Cette notation est conforme à celle de la littérature technique du domaine
du blanchiment des pâtes à papier. Les symboles employés ont les significations suivantes
:
- O :
- étape à l'oxygène gazeux sous pression,
- D :
- étape au dioxyde de chlore,
- C/D :
- étape au chlore et au dioxyde de chlore appliqués en mélange,
- Ep :
- étape d'extraction alcaline en présence de peroxyde d'hydrogène,
- P :
- étape au peroxyde d'hydrogène en milieu alcalin,
- CA :
- étape à l'acide peroxymonosulfurique (acide de Caro) ou l'un de ses sels,
- Paa :
- étape à l'acide peracétique,
- Q :
- étape de traitement par un acide ou un acide séquestrant.
[0020] De manière préférée, ce premier mode de réalisation du procédé selon l'invention
est effectué en réalisant l'étape Ep de la séquence de blanchiment en présence d'un
agent séquestrant des ions métalliques. Tous les agents séquestrants des ions métalliques
conviennent bien. Les agents séquestrants ayant une affinité particulière pour les
ions fer et manganèse conviennent particulièrement bien. Des exemples de ces agents
sont les silicates, les phosphates et polyphosphates inorganiques tels que les silicates,
les pyrophosphates et les métaphosphates de métaux alcalins, les polycarboxylates
et les aminopolycarboxylates organiques tels que les acides tartrique, citrique, gluconique,
éthylènediaminetétraacétique, diéthylènetriaminepentaacétique, cyclohexanediaminetétraacétique
et leurs sels, les acides poly-α-hydroxyacryliques et leurs sels et les acides phosphoniques
tels que les acides éthylènediaminetétra(méthylènephosphonique), dié-thylènetriaminepenta(méthylènephosphonique),
cyclohexanediaminetétra(méthylènephosphonique) et leurs sels.
[0021] Les acides phosphoniques et leurs sels ont donné les meilleurs résultats pour séquestrer
les ions métalliques dans l'étape Ep.
[0022] L'étape Q de traitement par un acide ou par un acide séquestrant comprend le traitement
par les anhydrides ou les acides inorganiques tels que l'anhydride sulfureux et les
acides sulfurique, sulfureux, chlorhydrique, et nitrique ou leurs sels acides, ainsi
que les acides organiques tels que les acides carboxyliques ou phosphoniques ou leurs
sels acides. L'anhydride sulfureux ou les bisulfites de métal alcalin ou alcalino-terreux
conviennent bien. Par bisulfite on entend désigner les sels acides de l'acide sulfureux
répondant à la formule Me(HSO₃)n, dans laquelle Me symbolise un atome de métal de
valence n, n étant un nombre entier valant 1 ou 2. Il comprend aussi le traitement
par au moins un agent séquestrant en milieu acide tel qu'un phosphate ou polyphosphate
inorganique en milieu acide, comme, par exemple, un pyrophosphate ou un métaphosphate
de métal alcalin, un polycarboxylate ou un aminopolycarboxylate organique comme, par
exemple, l'acide tartrique, citrique, gluconique, éthylènediaminetétraacétique, diéthylènetriaminepentaacétique,
cyclohexanediaminetétraacétique et leurs sels, l'acide poly-α-hydroxyacrylique et
ses sels et un acide phosphonique comme l'acide éthylènediaminetétra(méthylènephosphonique),
diéthylènetriaminepenta(méthylènephosphonique), cyclohexanediaminetétra(méthylènephosphonique)
et leurs sels.
[0023] De manière préférée, l'étape Paa est effectuée en présence d'un agent séquestrant
des ions métalliques. Les agents séquestrants connus des ions métalliques tels que
le fer et le manganèse conviennent bien. Des exemples de tels agents séquestrants
sont les sels de métaux alcalino-terreux, en particulier les sels solubles de magnésium,
les silicates, les phosphates et polyphosphates inorganiques tels que les silicates,
les pyrophosphates et les métaphosphates de métaux alcalins, les polycarboxylates
et les aminopolycarboxylates organiques tels que les acides tartrique, citrique, gluconique,
diéthylènetriaminepentaacétique, cyclohexanediaminetétraacétique et leurs sels, les
acides poly-α-hydroxyacryliques et leurs sels et les acides phosphoniques tels que
les acides éthylènediaminetétra(méthylènephosphonique), diéthylènetriaminepenta(méthylènephosphonique),
cyclohexanediaminetétra(méthylènephosphonique) et leurs sels. Il est également possible
d'associer plusieurs de ces agents séquestrants en mélange. En règle générale, les
polycarboxylates ou les acides phosphoniques donnent de bons résultats, en particulier
lorsqu'ils comprennent au moins un sel de magnésium. Les acides phosphoniques et leurs
sels ont donné les meilleurs résultats.
[0024] L'étape C
A de traitement par l'acide peroxymonosulfurique (acide de Caro) ou l'un de ses sels
consiste à traiter la pâte avec H₂SO₅ ou l'un de ses sels de métaux alcalins, alcalinoterreux
ou d'ammonium, ou encore avec un mélange de plusieurs de ces sels ou d'H₂SO₅ avec
un ou plusieurs de ces sels.
[0025] L'acide peroxymonosulfurique ou les sels mis en oeuvre peuvent, en variante, avoir
été préparés immédiatement avant leur emploi par réaction d'une solution aqueuse concentrée
d'acide sulfurique ou de ses sels avec une solution aqueuse concentrée d'un composé
peroxygéné, par exemple, le peroxyde de l'hydrogène. Par solutions concentrées, on
entend désigner, respectivement, des solutions d'H₂SO₅ de concentration d'au moins
environ 10 moles par litre et d'H₂O₂ de concentration d'au moins environ 20 % en poids.
[0026] De manière préférée, l'étape C
A est aussi effectuée en présence d'un agent séquestrant des ions métalliques. On utilisera
avantageusement les mêmes agents séquestrants que ceux qui sont adaptés pour l'étape
Paa et qui ont été décrits plus haut. Il est également possible d'associer plusieurs
de ces agents séquestrants en mélange.
[0027] On ajustera le pH initial de l'étape C
A de façon telle que, en fin de réaction, le pH reste supérieur ou égal à 2 et, de
préférence, 2,5. De même, il conviendra que le pH en fin de réaction ne dépasse pas
7 et, de préférence, pas 6.
[0028] Dans le cas de séquences en 4 étapes O C/D Ep P ou O D Ep P, on préfère généralement
intercaler entre l'étape Ep et l'étape P un lavage de la pâte au moyen d'une solution
aqueuse acide. Par acide on entend désigner les anhydrides ou les acides inorganiques
tels que l'anhydride sulfureux et les acides sulfurique, sulfureux, chlorhydrique,
et nitrique ou leurs sels acides, ainsi que les acides organiques tels que les acides
carboxyliques ou phosphoniques ou leurs sels acides. L'anhydride sulfureux ou les
bisulfites de métal alcalin ou alcalino-terreux conviennent bien. Par bisulfite on
entend désigner les sels acides de l'acide sulfureux répondant à la formule Me(HSO₃)n,
dans laquelle Me symbolise un atome de métal de valence n, n étant un nombre entier
valant 1 ou 2.
[0029] La quantité d'acide à mettre en oeuvre dans l'étape de lavage selon l'invention dépend
du type de bois et de l'efficacité des étapes qui ont précédé. En général, on mettra
en oeuvre la quantité d'acide requise pour fixer le pH de la pâte à environ au moins
4 et, de préférence, environ au moins 4,5. De même, on ajustera souvent la quantité
d'acide pour que le pH ne dépasse pas 7 et, de préférence, pas 6,5.
[0030] Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, on réalise le blanchiment de
la pâte au moyen d'une séquence de traitement exempte de réactif chloré en au moins
5 étapes comprenant la séquence O Q P D P, O Q P Paa P, O Q P C
A P et O Q P Z P. Dans cette séquence, les symboles utilisés pour désigner les étapes
de traitement ont la même signification que dans le premier mode de réalisation de
l'invention en ce qui concerne les symboles O, Q, Paa et P. Pour le symbole Z, on
entend lui donner la signification suivante : Z : traitement par l'ozone.
[0031] Selon ce deuxième mode de réalisation de l'invention, les étapes Q et Paa sont effectuées
dans des conditions comparables à celles décrites plus haut pour le premier mode de
réalisation de l'invention.
[0032] L'étape de traitement par l'ozone consiste à mettre la pâte en contact avec une phase
gazeuse contenant de l'ozone.
[0033] Le plus souvent, la phase gazeuse contient un mélange d'ozone et d'oxygène provenant
d'un générateur électrique d'ozone que l'on alimente en oxygène gazeux sec.
[0034] Le traitement de la pâte par l'ozone se réalise de préférence en milieu acide. Des
pH d'au moins 0,5 et de préférence 1,5 et ne dépassant pas 5 et, de préférence 4 conviennent
bien.
[0035] La quantité de peroxyde d'hydrogène à mettre en oeuvre dans l'étape finale est généralement
d'au moins 0,5 % en poids par rapport au poids de pâte sèche et, de préférence, d'au
moins 0,8 % de ce poids. De même, il conviendra que la quantité de peroxyde d'hydrogène
dans cette étape de traitement ne dépasse pas 6 % en poids par rapport au poids de
pâte sèche et, de préférence, pas 5 % de ce poids.
[0036] La température de l'étape finale au peroxyde d'hydrogène doit être ajustée de façon
à rester au moins égale à 50 °C et, de préférence à 70 °C. Elle doit aussi ne pas
dépasser 140 °C et, de préférence, ne pas dépasser 130 °C.
[0037] La durée du traitement par le peroxyde d'hydrogène dans l'étape finale doit être
suffisante pour que la réaction de blanchiment soit complète. En pratique, elle sera
fixée à une valeur d'au moins 15 minutes et, de préférence, 30 minutes. Elle devra
aussi le plus souvent ne pas dépasser 100 heures et, de préférence, 50 heures. Une
combinaison des conditions de température et de durée d'environ 80 °C et d'environ
240 minutes a donné de bons résultats.
[0038] Le pH de l'étape finale au peroxyde d'hydrogène est réglé au moyen de l'addition
au mélange réactionnel d'un composé alcalin, par exemple de l'hydroxyde de sodium,
à une valeur initiale d'au moins 10 et, de préférence, d'au moins 11. De même, le
pH initial de l'étape finale au peroxyde d'hydrogène est généralement réglé à une
valeur qui ne dépasse pas 13 et, de préférence, pas 12.
[0039] Après l'étape finale au peroxyde d'hydrogène, il est possible et généralement avantageux
de laver la pâte blanchie avec une solution aqueuse acide afin de ramener son pH à
une valeur ne dépassant pas 6,5 et, de préférence, pas 6. Les acides inorganiques
tels que l'acide sulfurique, l'acide sulfureux, l'acide chlorhydrique ou l'acide nitrique
conviennent bien. L'acide sulfureux obtenu par l'absorption d'anhydride sulfureux
gazeux dans l'eau convient particulièrement bien.
[0040] Le procédé selon l'invention présente l'avantage de réaliser un gain de blancheur
important. En particulier, ce gain peut atteindre 20 à 25 °ISO dans le cas de pâtes
dont la blancheur avant l'étape finale au peroxyde d'hydrogène est relativement basse,
par exemple les pâtes kraft de résineux ou de feuillus de blancheur voisine de 65
à 70 °ISO.
[0041] Le procédé selon l'invention trouve une application pour la délignification et le
blanchiment de pâtes chimiques de type kraft ou au sulfite, ou semi-chimiques de haute
qualité, notamment celles qui sont destinées aux emballages alimentaires. Il convient
indifféremment pour les pâtes provenant de bois résineux ou de bois feuillus.
[0042] Les exemples suivants sont donnés pour illustrer l'invention, sans pour autant en
limiter la portée. Les exemples 1R, 2R, 4R à 7R, 10R, 14R à 17R et 22R ne sont pas
conformes à l'invention et ont été donnés à titre de référence. Les exemples 3, 8,
9, 11 à 13, 18 à 21 et 23 sont conformes à l'invention.
[0043] Dans tous les exemples, on a utilisé les normes qui suivent pour les déterminations
expérimentales :
- blancheur : norme ISO 2470,
- indice kappa : norme SCAN C1-59,
- degré de polymérisation : norme SCAN C15-62,
- indice de déchirement : norme SCAN P11-64,
- indice de résistance à la traction : norme SCAN P38-80,
- degré de raffinage : norme SCAN C21-65.
Exemples 1R et 2R (non conformes à l'invention)
[0044] Un échantillon de pâte de résineux ayant subi une cuisson kraft (blancheur initiale
26,3 °ISO, indice kappa 31,2 et degré de polymérisation 1630) a été blanchi suivant
une séquence de 4 étapes de traitement commençant par une étape à l'oxygène gazeux
sous pression, suivie d'une étape comportant du chlore et du dioxyde de chlore en
milieu acide et appliqués en mélange, d'une étape d'extraction alcaline en présence
de peroxyde d'hydrogène et d'une étape finale au peroxyde d'hydrogène en milieu alcalin
(séquence symbolisée par les sigles O C/D Ep P).
[0045] Après blanchiment, on a effectué sur la pâte traitée les déterminations de blancheur,
d'indice kappa et de degré de polymérisation.
[0046] Les conditions opératoires des trois premières étapes ont été les suivantes :
| 1re étape : étape à l'oxygène (étape 0) : |
| pression, bar : |
6 |
| teneur en NaOH, g/100 g de pâte sèche: |
2,5 |
| teneur en MgSO₄.7H₂O, g/100 g de pâte sèche : |
0,5 |
| température, degrés C : |
125 |
| durée, min : |
40 |
| consistance, % en poids de matière sèche : |
10 |
| 2e étape : étape au chlore - dioxyde de chlore (étape C/D) : |
| teneur en chlore actif, g/100 g de pâte sèche : |
4,0 |
| rapport Cl₂/ClO₂ (exprimés en Cl actif) : |
60/40 |
| température, degrés C : |
50 |
| durée, min : |
45 |
| consistance, % en poids de matière sèche : |
10 |
| 3e étape : étape d'extraction alcaline (étape Ep) : |
| teneur en NaOH, g/100 g de pâte sèche : |
3,2 |
| teneur en H₂O₂, g/100 g de pâte sèche : |
0,5 |
| teneur en DTMPNa₇, g/100 g de pâte sèche : |
0,0 (Exemple 1R) |
| teneur en DTMPNa₇, g/100 g de pâte sèche : |
0,1 (Exemple 2R) |
| température, degrés C : |
65 |
| durée, min : |
60 |
| consistance, % en poids de matière sèche : |
10 |
[0047] Avant de soumettre la pâte a l'étape finale au peroxyde d'hydrogène, on a procédé
à son lavage au moyen d'une solution aqueuse contenant 1 g d'H₂SO₄ / 100 g de pâte
sèche (ce qui a amené la pâte à un pH de 5) à 20 °C pendant 10 minutes et à 2,5 %
de consistance.
[0048] La teneur en Mn de la pâte après l'étape Ep était de 2,9 ppm en poids par rapport
à la matière sèche dans l'exemple 1R et de 1,1 ppm dans l'exemple 2R.
[0049] L'étape finale au peroxyde d'hydrogène a ensuite été réalisée en l'absence de stabilisants
à 80 °C, à 30 % de consistance et pendant 240 minutes en mettant en oeuvre 2,0 g de
peroxyde d'hydrogène et 2,0 g de NaOH pour 100 g de pâte sèche. Les résultats obtenus
sont donnés au tableau qui suit :
| N° exemple |
Blancheur °ISO |
Indice kappa avant P |
Degré de polymérisation après P |
| 1R |
85,2 |
1,5 |
850 |
| 2R |
86,4 |
1,6 |
880 |
[0050] Le gain de blancheur réalisé à l'étape finale au peroxyde d'hydrogène a été de 15,4
°ISO pour l'exemple 1R et de 16,4 °ISO pour l'exemple 2R. A l'issue de l'étape finale
au peroxyde d'hydrogène, la totalité de celui-ci avait été consommé dans chacun des
exemples 1R et 2R.
Exemple 3 : (conforme à l'invention)
[0051] On a reproduit l'exemple 2R, excepté que l'on a en outre introduit dans l'étape P
2,0 g de silicate de Na à 38 °Bé et 0,6 g de MgSO₄.7H₂O pour 100 g de pâte sèche.
[0052] Après l'étape Ep, la teneur en Mn de la pâte était de 1,1 ppm en poids par rapport
à la matière sèche et son indice kappa de 1,9.
[0053] Les résultats obtenus ont été :
| N° exemple |
Blancheur °ISO |
H₂O₂ consommé % poids |
Degré de polymérisation |
| 3 |
89,5 |
61,9 |
1080 |
[0054] Le gain de blancheur réalisé au cours de l'étape P finale a été de 23,5 °ISO.
Exemple 4R : (non conforme à l'invention)
[0055] On a reproduit l'exemple 3, excepté que l'étape finale au peroxyde d'hydrogène a
été effectuée à moyenne consistance (10 % de matières sèches) et en présence de 3
g de H₂O₂, 3,0 g de NaOH, 3,0 g de silicate de Na 38 °Bé et 1,0 g de MgSO₄.7H₂O pour
100 g de pâte sèche.
[0056] Après l'étape Ep, la teneur en Mn de la pâte était de 1,1 ppm en poids par rapport
à la matière sèche et son indice Kappa de 1,9.
[0057] Les résultats ont été les suivants :
| N° exemple |
Blancheur °ISO |
Degré de polymérisation |
| 4R |
86,6 |
1200 |
Exemples 5R à 7R : (non conformes à l'invention)
[0058] On a reproduit l'exemple 3 en remplaçant, dans la deuxième étape, le chlore par une
quantité équivalente de dioxyde de chlore (exprimée en chlore actif) de façon à réaliser
une séquence O D Ep P. On a par ailleurs porté la température de l'étape D à 70 °C
et fait varier la quantité de NaOH dans l'étape P finale entre 1,5 et 2,3 g/100 g
de pâte sèche.
[0059] La teneur en Mn déterminée avant l'étape P finale a été de 9 ppm en poids par rapport
à la litière sèche et l'indice kappa de 3,0.
[0060] Les résultats obtenus ont été les suivants :
| N° exemple |
Teneur en NaOH à l'étape P, % |
Blancheur °ISO |
H₂O₂ consommé % |
| 5R |
1,5 |
81,8 |
100 |
| 6R |
1,9 |
81,3 |
100 |
| 7R |
2,3 |
81,6 |
100 |
Exemple 8 : (conforme à l'invention)
[0061] On a tenté d'abaisser la teneur en manganèse de la pâte obtenue après l'étape Ep
d'une séquence de blanchiment O D Ep P effectuée code aux exemples 5R à 7R en intercalant
entre les étapes O et D d'une part et entre les étapes D et Ep d'autre part un traitement
de lavage de la pâte au moyen d'une solution d'agent séquestrant. Le lavage effectué
entre l'étape O et D a consisté en un lavage en présence de 0,12 % d'acide diéthylènetriaminepentaacétique
(DTPA) et de 2,0 % d'acide sulfurique, celui effectué entre l'étape D et l'étape Ep
en un lavage en présence de 0,2 % du sel heptasodique de l'acide diéthylènetriaminepenta(méthylènephosphonique)
(DTMPNa₇). L'étape P finale a été réalisée avec 2,0 g d'H₂O₂ / 100 g de pâte sèche
comme dans les exemples 7R à 9R, en présence de 1,6 g NaOH, de 3,0 g de silicate de
Na 38 °Bé et de 1 g de MgSO₄.7H₂O / 100 g de pâte sèche.
[0062] La teneur en Mn après l'étape Ep était descendue à 2,7 ppm en poids par rapport à
la matière sèche et l'indice kappa était de 2,1.
[0063] Les résultats obtenus ont été les suivants :
| N° exemple |
Teneur en NaOH à l'étape P, % |
Blancheur °ISO |
H₂O₂ consommé % |
Degré de polymérisation |
| 8 |
1,6 |
89,2 |
54,4 |
1130 |
[0064] Le gain de blancheur réalisé au cours de l'étape P finale a été de 13,7 °ISO.
Exemple 9 : (conforme à l'invention)
[0065] Un autre échantillon de pâte de résineux ayant subi une cuisson kraft (blancheur
initiale 29,4 °ISO, indice kappa 26,0 et degré de polymérisation 1500) a été blanchie
au moyen d'une séquence totalement exempte de réactifs chlorés en 5 étapes O Q P Paa
P dans les conditions opératoires suivantes :
| 1re étape : étape à l'oxygène ( O ) : |
| pression, bar : |
5,5 |
| teneur en NaOH, g/100 g pâte sèche : |
4,0 |
| teneur en MgSO₄.7H₂O, g/100 g pâte sèche : |
0,5 |
| température, degrés C : |
120 |
| durée, min : |
60 |
| consistance, % en poids de matière sèche : |
12 |
| 2e étape : étape avec un acide séquestrant ( Q ) : |
| teneur en DTPA, g/100 g de pâte sèche : |
0,12 |
| teneur en SO₂, g/100 g de pâte sèche : |
0,42 |
| température, degrés C : |
50 |
| durée, min : |
30 |
| consistance, % en poids de matière sèche : |
10 |
| 3e étape : étape à l'H₂O₂ ( P ) : |
| teneur en H₂O₂, g/100 g de pâte sèche : |
1,0 |
| teneur en NaOH, g/100 g de pâte sèche : |
1,2 |
| teneur en silicate de Na 38 °Bé, g/100 g de pâte sèche : |
3,0 |
| teneur en MgSO₄.7H₂O, g/100 g de pâte sèche : |
1,0 |
| teneur en DTMPNa₇, g/100 g de pâte sèche : |
0,1 |
| température, degrés C : |
90 |
| durée, min : |
120 |
| consistance, % en poids de matière sèche : |
10 |
| 4e étape : étape à l'acide peracétique ( Paa ): |
| teneur en Paa, g/100 g de pâte sèche : |
3,0 |
| teneur en DTMPNa₇, g/100 g de pâte sèche : |
0,5 |
| température, degrés C : |
90 |
| durée, min : |
240 |
| consistance, % en poids de matière sèche : |
10 |
| 5e étape : étape finale au peroxyde d'hydrogène ( P ): |
| teneur en H₂O₂, g/100 g de pâte sèche : |
2,0 |
| teneur en NaOH, g/100 g de pâte sèche : |
1,6 |
| teneur en silicate de Na 38 °Bé, g/100 g de pâte sèche : |
3,0 |
| teneur en MgSO₄.7H₂O, g/100 g de pâte sèche : |
1,0 |
| température, degrés C : |
90 |
| durée, min : |
240 |
| consistance, % en poids de matière sèche : |
30 |
[0066] L'indice kappa de la pâte après l'étape Paa était de 4,3 et sa teneur en Mn de 0,2
ppm en poids par rapport à la matière sèche.
[0067] Les résultats obtenus ont été les suivants :
| N° exemple |
Blancheur °ISO |
indice kappa |
Degré de polymérisation |
| 9 |
90,6 |
1,6 |
970 |
[0068] Le gain de blancheur réalisé au cours de l'étape P finale a été de 22,4 °ISO.
Exemple 10R (non conforme à l'invention)
[0069] Un échantillon d'une pâte d'un mélange de bois résineux provenant de Finlande et
ayant subi une cuisson kraft (blancheur initiale 27,9 °ISO, indice kappa 26,7 et degré
de polymérisation 1680) a été blanchi au moyen d'une séquence classique en 6 étapes
O C/D E D E D dans les conditions opératoires suivantes :
| 1re étape : étape à l'oxygène ( O ) : |
| pression, bar : |
6,0 |
| teneur en NaOH, g/100 g de pâte sèche : |
4,0 |
| teneur en MgSO₄.7H₂O, g/100 g de pâte sèche : |
0,5 |
| température, degrés C : |
120 |
| durée, min : |
60 |
| consistance, % en poids de matière sèche : |
12 |
| 2e étape : étape au chlore - dioxyde de chlore (étape C/D) : |
| teneur en chlore actif, g/100 g de pâte sèche : |
2,0 |
| rapport Cl₂/ClO₂ (exprimés en Cl actif) : |
50/50 |
| température, degrés C : |
50 |
| durée, min : |
30 |
| consistance, % en poids de matière sèche : |
4 |
| 3e étape : étape d'extraction alcaline (étape E) : |
| teneur en NaOH, g/100 g de pâte sèche : |
2,0 |
| température, degrés C : |
90 |
| durée, min : |
120 |
| consistance, % en poids de matière sèche : |
10 |
| 4e étape : étape au dioxyde de chlore (étape D) : |
| teneur en chlore actif, g/100 g de pâte sèche : |
2,0 |
| température, degrés C : |
70 |
| durée, min : |
120 |
| consistance, % en poids de matière sèche : |
10 |
| 5e étape : étape d'extraction alcaline (étape E) : |
| teneur en NaOH, g/100 g de pâte sèche : |
1,0 |
| température, degrés C : |
70 |
| durée, min : |
90 |
| consistance, % en poids de matière sèche : |
10 |
| 6e étape : étape au dioxyde de chlore (étape D) : |
| teneur en chlore actif, g/100 g de pâte sèche : |
1,0 |
| température, degrés C : |
70 |
| durée, min : |
120 |
| consistance, % en poids de matière sèche : |
10 |
[0070] Les résultats obtenus ont été les suivants :
| N° exemple |
Blancheur finale °ISO |
Degré de polymérisation |
| 10R |
91,5 |
1100 |
[0071] On a aussi déterminé les propriétés mécaniques de la pâte blanchie (indice de déchirement
et indice de résistance à la traction) après raffinage dans un raffineur de laboratoire.
[0072] Les résultats ont été les suivants :
| Degré de raffinage °SR |
Indice de déchirement mN.m²/g |
Indice de résistance à la traction N.m/g |
| 15 |
17,7 |
25,5 |
| 19 |
15,4 |
71,0 |
| 24 |
12,7 |
80,4 |
| 28 |
12,1 |
74,7 |
| 30 |
12,8 |
77,5 |
Exemple 11 (conforme à l'invention)
[0073] Le même échantillon de pâte de résineux qu'à l'exemple 10R a été blanchi au moyen
d'une séquence exempte de chlore élémentaire en 5 étapes O Q P D P dans les conditions
opératoires suivantes :
| 1re étape : étape à l'oxygène ( O ): |
| pression, bar : |
6,0 |
| teneur en NaOH, g/100 g de pâte sèche : |
4,0 |
| teneur en MgSO₄.7H₂O, g/100 g de pâte sèche : |
0,5 |
| température, degrés C : |
120 |
| durée, min : |
60 |
| consistance, % en poids de matière sèche : |
12 |
| 2e étape : étape avec un acide séquestrant ( Q ) : |
| teneur en DTPA, g/100 g de pâte sèche : |
0,5 |
| H₂SO₄ pour un pH de : |
6 |
| température, degrés C : |
50 |
| durée, min : |
30 |
| consistance, % en poids de matière sèche : |
4 |
| 3e étape : étape à l'H₂O₂ ( P ) : |
| teneur en H₂O₂, g/100 g de pâte sèche : |
2,0 |
| teneur en NaOH, g/100 g de pâte sèche : |
2,0 |
| teneur en MgSO₄.7H₂O, g/100 g de pâte sèche : |
0,2 |
| teneur en DTMPNa₇, g/100 g de pâte sèche : |
0,1 |
| température, degrés C : |
90 |
| durée, min : |
120 |
| consistance, % en poids de matière sèche : |
10 |
| 4e étape : étape au dioxyde de chlore (étape D) : |
| teneur en chlore actif, g/100 g de pâte sèche : |
1,5 |
| température, degrés C : |
70 |
| durée, min : |
120 |
| consistance, % en poids de matière sèche : |
10 |
| 5e étape : étape finale au peroxyde d'hydrogène ( P ) : |
| teneur en H₂O₂, g/100 g de pâte sèche : |
2,0 |
| teneur en NaOH, g/100 g de pâte sèche : |
1,6 |
| teneur en silicate de Na 38 °Bé, g/100 g de pâte sèche : |
3,0 |
| teneur en MgSO₄.7H₂O, g/100 g de pâte sèche : |
1,0 |
| température, degrés C : |
90 |
| durée, min : |
240 |
| consistance, % en poids de matière sèche : |
30 |
[0074] Les résultats obtenus ont été les suivants :
| N° exemple |
Blancheur finale °ISO |
Indice kappa après D |
Degré de polymérisation |
| 11 |
92,7 |
3,6 |
1040 |
[0075] La teneur en Mn de la pâte après l'étape D était de 0,7 ppm en poids par rapport
à la matière sèche.
| Degré de raffinage °SR |
Indice de déchirement mN.m²/g |
Indice de résistance à la traction N.m/g |
| 16 |
20,0 |
43,7 |
| 26 |
11,3 |
87,9 |
| 31 |
9,6 |
91,1 |
| 34 |
11,1 |
94,8 |
| 38 |
9,8 |
96,8 |
Exemple 12 (conforme à l'invention)
[0076] Le même échantillon de pâte de résineux qu'aux exemples 10R et 11 a été blanchi au
moyen d'une séquence totalement exempte de chlore en 5 étapes O Q P Paa P dans les
conditions opératoires suivantes :
| 1re étape : étape à l'oxygène ( 0 ) : |
| pression, bar : |
6,0 |
| teneur en NaOH, g/100 g de pâte sèche : |
4,0 |
| teneur en MgSO₄.7H₂O, g/100 g de pâte sèche : |
0,5 |
| température, degrés C : |
120 |
| durée, min : |
60 |
| consistance, % en poids de matière sèche : |
12 |
| 2e étape : étape avec un acide séquestrant ( Q ) : |
| teneur en DTPA, g/100 g de pâte sèche : |
0,2 |
| SO₂ pour un pH de : |
6 |
| température, degrés C |
90 |
| durée, min : |
60 |
| consistance, % en poids de matière sèche : |
4 |
| 3e étape : étape à l'H₂O₂ ( P ) : |
| teneur en H₂O₂, g/100 g de pâte sèche |
2,0 |
| teneur en NaOH, g/100 g de pâte sèche |
2,0 |
| teneur en MgSO₄.7H₂O, g/100 g de pâte sèche : |
0,2 |
| teneur en DTMPNa₇, g/100 g de pâte sèche : |
0,1 |
| température, degrés C : |
90 |
| durée, min : |
120 |
| consistance, % en poids de matière sèche : |
10 |
| 4e étape : étape à l'acide peracétique ( Paa ) : |
| teneur en Paa, g/100 g de pâte sèche : |
3,0 |
| teneur en DTMPNa₇, g/100 g de pâte sèche : |
0,1 |
| teneur en MgSO₄.7H₂O, g/100 g de pâte sèche : |
0,2 |
| température, degrés C : |
90 |
| durée, min : |
120 |
| consistance, % en poids de matière sèche : |
10 |
| 5e étape : étape finale au peroxyde d'hydrogène ( P ) : |
| teneur en H₂O₂, g/100 g de pâte sèche : |
2,0 |
| teneur en NaOH, g/100 g de pâte sèche : |
1,6 |
| teneur en silicate de Na 38 °Bé, g/100 g de pâte sèche : |
3,0 |
| teneur en MgSO₄.7H₂O, g/100 g de pâte sèche : |
1,0 |
| température, degrés C : |
90 |
| durée, min : |
240 |
| consistance, % en poids de matière sèche : |
30 |
[0077] Les résultats obtenus ont été les suivants :
| N° exemple |
Blancheur finale °ISO |
Indice kappa après Paa |
Degré de polymérisation |
| 12 |
91,4 |
3,3 |
1060 |
[0078] La teneur en Mn de la pâte après l'étape Paa était de 0,4 ppm en poids par rapport
à la matière sèche.
| Degré de raffinage °SR |
Indice de déchirement mN.m²/g |
Indice de résistance à la traction N.m/g |
| 16 |
20,7 |
38,2 |
| 24 |
11,4 |
80,9 |
| 33 |
10,4 |
92,3 |
| 38 |
10,1 |
100,4 |
Exemple 13 (conforme à l'invention)
[0079] Le même échantillon de pâte de résineux qu'aux exemples 10R, 11 et 12 a été blanchi
au moyen d'une séquence totalement exempte de chlore en 5 étapes O Q P C
A P dans les conditions opératoires suivantes :
| 1re étape : étape à l'oxygène ( O ) : |
| pression, bar : |
6,0 |
| teneur en NaOH, g/100 g de pâte sèche : |
4,0 |
| teneur en MgSO₄.7H₂O, g/100 g de pâte sèche : |
0,5 |
| température, degrés C : |
120 |
| durée, min : |
60 |
| consistance, % en poids de matière sèche : |
12 |
| 2e étape : étape avec un acide séquestrant ( Q ) : |
| teneur en DTPA, g/100 g de pâte sèche : |
0,2 |
| SO₂ pour un pH de : |
6 |
| température, degrés C : |
90 |
| durée, min : |
60 |
| consistance, % en poids de matière sèche : |
4 |
| 3e étape : étape à l'H₂O₂ ( P ) : |
| teneur en H₂O₂, g/100 g de pâte sèche : |
2,0 |
| teneur en NaOH, g/100 g de pâte sèche : |
2,0 |
| teneur en MgSO₄.7H₂O, g/100 g de pâte sèche : |
0,2 |
| teneur en DTMPNa₇, g/100 g de pâte sèche : |
0,1 |
| température, degrés C : |
90 |
| durée, min : |
120 |
| consistance, % en poids de matière sèche : |
10 |
| 4e étape : étape à l'acide de Caro ( CA ) : |
| teneur en H₂SO₅, g/100 g de pâte sèche : |
4,5 |
| teneur en DTMPNa₇, g/100 g de pâte sèche : |
0,1 |
| teneur en MgSO₄.7H₂O, g/100 g de pâte sèche : |
0,2 |
| température, degrés C : |
90 |
| durée, min : |
120 |
| consistance, % en poids de matière sèche : |
10 |
| 5e étape : étape finale au peroxyde d'hydrogène ( P ) : |
| teneur en H₂O₂, g/100 g de pâte sèche : |
2,0 |
| teneur en NaOH, g/100g de pâte sèche : |
1,6 |
| teneur en silicate de Na 38 °Bé, g/100 g de pâte sèche : |
3,0 |
| teneur en MgSO₄.7H₂O, g/100 g de pâte sèche : |
1,0 |
| température, degrés C : |
90 |
| durée, min : |
240 |
| consistance, % en poids de matière sèche : |
30 |
[0080] Les résultats obtenus ont été les suivants :
| N° exemple |
Blancheur finale °ISO |
Indice kappa après CA |
Degré de polymérisation |
| 13 |
90,2 |
4 |
1020 |
[0081] La teneur en Mn de la pâte après l'étape C
A était de 0,2 ppm en poids par rapport à la matière sèche.
| Degré de raffinage °SR |
Indice de déchirement mN.m²/g |
Indice de résistance à la traction N.m/g |
| 16 |
20,4 |
40,8 |
| 24 |
11,5 |
81,6 |
| 33 |
11,2 |
90,0 |
| 39 |
10,5 |
98,6 |
| 47 |
9,9 |
101,2 |
Exemples 14R à 17R (non conformes à l'invention)
[0082] Un autre échantillon d'une pâte d'un mélange de bois résineux provenant de Finlande
et ayant subi une cuisson kraft (blancheur initiale 30,5 °ISO, indice kappa 26,7 et
degré de polymérisation 1510) a été blanchi au moyen d'une séquence totalement exempte
de réactifs chlorés en 4 étapes Q Paa Ep P dans les conditions opératoires suivantes
:
| 1re étape : étape avec un acide séquestrant ( Q ) : |
| teneur en DTPA, g/100 g de pâte sèche : |
0,16 |
| teneur en H₂SO₄, g/100 g de pâte sèche : |
0,5 |
| température, degrés C : |
55 |
| durée, min : |
30 |
| consistance, % en poids de matière sèche : |
3 |
| 2e étape : étape à l'acide peracétique ( Paa ) : |
| teneur en Paa, g/100 g de pâte sèche : |
9,0 |
| teneur en DTMPNa₇, g/100 g de pâte sèche : |
0,25 |
| température, degrés C : |
90 |
| durée, min : |
240 |
| consistance, % en poids de matière sèche : |
10 |
| 3e étape : étape d'extraction alcaline (étape Ep) : |
| teneur en NaOH, g/100 g de pâte sèche : |
3,0 |
| teneur en H₂O₂, g/100 g de pâte sèche : |
0,5 |
| teneur en DTMPNa₇, g/100 g de pâte sèche : |
0,1 |
| température, degrés C : |
70 |
| durée, min : |
60 |
| consistance, % en poids de matière sèche : |
10 |
| 4e étape : étape à l'H₂O₂ ( P ) |
| |
Exemple n° 14R |
15R |
16R |
17R |
| teneur en H₂O₂, g/100 g de pâte sèche : |
2,0 |
2,0 |
1,5 |
1,0 |
| teneur en NaOH, g/100 g de pâte sèche : |
1,6 |
1,6 |
1,3 |
1,0 |
| teneur en silicate de Na 38 °Bé, g/100 g de pâte sèche : |
3,0 |
3,0 |
3,0 |
3,0 |
| teneur en MgSO₄.7H₂O, g/100 g de pâte sèche : |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
| température, degrés C : |
90 |
120 |
120 |
120 |
| durée, min : |
240 |
240 |
240 |
240 |
| consistance, % en poids de matière sèche : |
10 |
10 |
10 |
10 |
[0083] Les résultats obtenus sont donnés au tableau qui suit :
| N° exemple |
Blancheur finale °ISO |
Indice kappa avant P |
Degré de polymérisation après P |
| 14R |
84,0 |
4,2 |
1270 |
| 15R |
88,5 |
4,2 |
1190 |
| 16R |
87,2 |
4,2 |
1230 |
| 17R |
84,4 |
4,2 |
1250 |
Exemples 18 à 21 (conformes à l'invention)
[0084] Le même échantillon de pâte de résineux qu'aux exemples 14R à 17R a été blanchi à
l'aide de la même séquence de blanchiment en 4 étapes Q Paa Ep P dans les conditions
suivantes :
| 1re étape : étape avec un acide séquestrant ( Q ) : |
| teneur en DTPA, g/100 g de pâte sèche : |
0,16 |
| teneur en H₂SO₄, g/100 g de pâte sèche : |
0,5 |
| température, degrés C : |
55 |
| durée, min : |
30 |
| consistance, % en poids de matière sèche : |
3 |
| 2e étape : étape à l'acide peracétique ( Paa ) : |
| teneur en Paa, g/100 g de pâte sèche : |
9,0 |
| teneur en DTMPNa₇, g/100 g de pâte sèche : |
0,25 |
| température, degrés C : |
90 |
| durée, min : |
240 |
| consistance, % en poids de matière sèche : |
10 |
| 3e étape : étape d'extraction alcaline (étape Ep) : |
| teneur en NaOH, g/100 g de pâte sèche : |
3,0 |
| teneur en H₂O₂, g/100 g de pâte sèche : |
0,5 |
| teneur en DTMPNa₇, g/100 g de pâte sèche : |
0,1 |
| température, degrés C : |
70 |
| durée, min : |
60 |
| consistance, % en poids de matière sèche : |
10 |
| 4e étape : étape à l'H₂O₂ ( P ) |
| |
Exemple n° 18 |
19 |
20 |
21 |
| teneur en H₂O₂, g/100 g de pâte sèche : |
2,0 |
2,0 |
1,5 |
1,0 |
| teneur en NaOH, g/100 g de pâte sèche : |
1,6 |
1,6 |
1,3 |
1,0 |
| teneur en silicate de Na 38 °Bé, g/100 g de pâte sèche : |
3,0 |
3,0 |
3,0 |
3,0 |
| teneur en MgSO₄.7H₂O, g/100 g de pâte sèche : |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
| température, degrés C : |
90 |
120 |
120 |
120 |
| durée, min : |
240 |
240 |
240 |
240 |
| consistance, % en poids de matière sèche : |
30 |
30 |
30 |
30 |
[0085] Ces conditions opératoires sont identiques à celles des exemples 14R à 17R excepté
la consistance de l'étape P finale qui a été portée à 30 % de matière sèche.
[0086] Les résultats obtenus sont donnés au tableau qui suit :
| N° exemple |
Blancheur finale °ISO |
Indice kappa avant P |
Degré de polymérisation après P |
| 18 |
89,9 |
4,2 |
1210 |
| 19 |
92,6 |
4,2 |
1030 |
| 20 |
91,8 |
4,2 |
1110 |
| 21 |
89,8 |
4,2 |
1180 |
Exemples 22R (non conforme à l' invention) et 23 (conforme à l'invention)
[0087] Le même échantillon de pâte kraft de résineux (blancheur initiale 30,5 °ISO, indice
kappa 26,7 et degré de polymérisation 1510) que celui utilisé aux exemples 14R à 17R
et 18 à 21 a été blanchi au moyen d'une séquence totalement exempte de réactifs chlorés
en 5 étapes O Q P Z P dans les conditions opératoires suivantes :
| 1re étape : étape à l'oxygène ( O ) : |
| pression, bar : |
5,5 |
| teneur en NaOH, g/100 g de pâte sèche : |
4,0 |
| teneur en MgSO₄.7H₂O, g/100 g de pâte sèche : |
0,5 |
| température, degrés C : |
120 |
| durée, min : |
60 |
| consistance, % en poids de matière sèche : |
14 |
| 2e étape : étape avec un acide séquestrant ( Q ) : |
| teneur en DTPA, g/100 g de pâte sèche : |
0,2 |
| teneur en SO₂, g/100 g de pâte sèche |
0,5 |
| température, degrés C : |
25 |
| durée, min : |
30 |
| consistance, % en poids de matière sèche : |
4 |
| 3e étape : étape à l'H₂O₂ ( P ) : |
| teneur en H₂O₂, g/100 g de pâte sèche : |
2,0 |
| teneur en NaOH, g/100 g de pâte sèche : |
1,5 |
| température, degrés C : |
90 |
| durée, min : |
120 |
| consistance, % en poids de matière sèche : |
10 |
| 4e étape : étape à l'ozone ( Z ) : |
| teneur en O₃, g/100 g de pâte sèche : |
1,25 |
| température, degrés C : |
25 |
| durée, min : |
14 |
| consistance, % en poids de matière sèche : |
40 |
| 5e étape : étape finale au peroxyde d'hydrogène ( P ) : |
| teneur en H₂O₂, g/100 g de pâte sèche : |
2,0 |
| teneur en NaOH, g/100 g de pâte sèche : |
1,6 |
| teneur en silicate de Na 38 °Bé, g/100 g de pâte sèche : |
3,0 |
| teneur en MgSO₄.7H₂O, g/100 g de pâte sèche : |
1,0 |
| température, degrés C : |
90 |
| durée, min : |
240 |
| consistance, % en poids de matière sèche : |
10 (exemple 22R) |
| 30 (exemple 23) |
[0088] Les résultats obtenus ont été les suivants :
| N° exemple |
Blancheur finale °ISO |
Indice kappa après Z |
| 22R |
86,2 |
3,4 |
| 23 |
89,0 |
3,4 |