Blekning av cellulosa

Syfte

Blekning av cellulosa är en central process inom pappers- och massaindustrin, där syftet är att avlägsna icke-önskade färgämnen och föroreningar från råmaterial såsom trämassa eller returpapper. Processen är avgörande för att producera papper och kartong med hög kvalitet och önskad ljushet.

Blekning kan utföras genom olika metoder, inklusive kemisk blekning och miljövänligare alternativ som syreföreningar och väteperoxid. De vanligaste kemiska blekningsmedlen inkluderar klor, klordioxid, och alkalisk peroxid.

Under blekningsprocessen bryts färgämnena och andra föroreningar ner eller avlägsnas från cellulosafibrerna. Detta görs genom att cellulosastrukturen bryts ned och färgämnen oxideras eller kemiskt modifieras för att minska deras synlighet. Resultatet är en renare och ljusare massa som är lämplig för produktion av högkvalitativa pappersprodukter.

Blekprocessen kan anpassas och optimeras beroende på kraven för det slutliga papperet eller kartongen. Vissa typer av papper kräver en mildare blekning för att bevara fibrernas styrka och för att undvika överblekning, medan andra kräver en mer aggressiv blekning för att uppnå önskad ljushet och vithet.

En effektiv och noggrann övervakning av blekningsprocessen är avgörande för att säkerställa att önskade resultat uppnås. Detta innefattar regelbunden analys av prov för att övervaka blekningsgraden, kontrollera effektiviteten hos blekningsmedlen och identifiera eventuella avvikelser eller problem i processen.

Genom att förstå blekningsprocessen och genomföra nödvändiga justeringar och optimeringar kan pappers- och massaindustrin producera högkvalitativa produkter med önskade egenskaper och hållbarhet. Detta bidrar inte bara till att uppfylla kundernas krav och förväntningar utan också till att minska miljöpåverkan och främja hållbara produktionsmetoder.

Att utföra provtagning och analyser före och efter blekningsprocessen är avgörande för att bedöma effektiviteten och kvaliteten på blekningen samt för att jämföra med kundens befintliga process. Här är en utförligare beskrivning av processen:

Provtagningsfasen: Innan blekningsprocessen påbörjas tas prov från råmaterialet (oftast flis eller massa efter kokningen). Dessa prover representerar det ursprungliga tillståndet på materialet och används som baslinje för att bedöma förändringar som sker under blekningen.

Blekningsprocessen: Efter att proverna tagits utförs blekningsprocessen enligt de planerade blekstegen. Detta kan inkludera olika blekningsmedel och reaktionsförhållanden beroende på önskad grad av blekning och slutlig produktkvalitet.

Provtagningssteg efter varje bleksteg: Efter varje bleksteg tas prover från blekningsprocessen för att bedöma effekten av det specifika blekningssteget. Detta gör det möjligt att övervaka och justera blekningsparametrarna för att uppnå önskad grad av blekning och produktkvalitet.

Kok- och blekningsförsök i relevant utrustning: Efter att blekningsprocessen är klar utförs motsvarande kok- och blekningsförsök i en relevant utrustning. Detta kan vara utrustning som liknar den som används av kunden eller som är typisk för branschen. Genom att replikera processen i relevant utrustning kan man säkerställa att resultaten är jämförbara med kundens linje.

Jämförelse med kundens linje: De analyserade proverna före och efter blekningen jämförs med prover från kundens linje för att bedöma likheter och skillnader. Detta ger en djupare förståelse för hur blekningsprocessen påverkar materialet och möjliggör identifiering av eventuella avvikelser eller förbättringsområden som kan behöva åtgärdas.

Genom att följa denna noggranna metodik kan man säkerställa att blekningsprocessen är effektiv och att produkten uppfyller de önskade kvalitetskraven. Detta är avgörande för att producera högkvalitativa pappersprodukter och för att möta kundernas förväntningar och krav.

Varierande betingelser med avseende på massakonsistens, tryck, temperatur och olika blekkemikalier möjliggör en mångsidig blekningsprocess som kan anpassas för olika typer av massa och önskade resultat. Här är en utförligare beskrivning av de variabler som kan justeras och de olika blekningsutrustningarna som används:

Massakonsistens: Massakonsistensen, eller densiteten av massan, kan varieras för att anpassa blekningsprocessen efter specifika behov. Genom att ändra konsistensen kan man påverka bland annat blekningsgraden och reaktionshastigheten.

Tryck: Variationer i trycket kan användas för att reglera temperaturen i autoklaver och därigenom påverka blekningsreaktionerna. Tryck kan också användas för att öka reaktionshastigheten och förbättra blekningsresultaten.

Temperatur: Temperaturen är en avgörande faktor i blekningsprocessen eftersom den påverkar hastigheten och effektiviteten av blekningsreaktionerna. Genom att variera temperaturen kan man uppnå önskad blekningsgrad och kvalitet på den slutliga produkten.

Blekkemikalier: Alla kommersiellt använda blekkemikalier kan användas i blekningsprocessen för att uppnå olika resultat och egenskaper hos den slutliga produkten. Det kan inkludera bland annat klorblekning, syreblekning, peroxidblekning och ozonblekning.

Blekningsutrustning: RISE använder olika blekningsutrustningar som Quantum-mixrar, autoklaver och konventionella vattenbad för att utföra blekningsförsök under kontrollerade förhållanden. Dessa utrustningar möjliggör olika blekningsmetoder och parametrar som kan anpassas efter specifika behov.

Provmängd: Provmängden kan variera från små mängder (0,5 kg) för laboratorieexperiment till större batcher (5-10 kg) för att simulera produktionsförhållanden och optimera processen för industriell skala.

RISE kan därför utföra blekning av olika typer av massor, inklusive kemiska massor (pappersmassa och dissolvingcellulosa), förhydrolyserad sulfatcellulosa för dissolving, mekaniska massor, dissolving, och växtfibrer. Genom att tillämpa samma betingelser i laboratoriet som i fabriksmiljö kan RISE säkerställa att de erhållna resultaten är relevanta och överförbara till produktionsprocessen.

Metoder och expertis

RISE har möjlighet att använda alla vanliga blekkemikalier i sina pilotutrustningar för blekning. Dessa kemikalier inkluderar:

Klordioxid: Klordioxid är en kraftfull blekmedel som används för att bleka cellulosabaserade material. Det är effektivt för att ta bort färgämnen och andra föroreningar från pappersmassa och ger vanligtvis en hög grad av blekning.

Peroxid: Väteperoxid är en annan vanlig blekkemikalie som används för att bleka cellulosabaserade material. Det är en mildare blekningsmetod jämfört med klordioxid och används ofta för att bevara pappersmassans styrka och fibrernas integritet.

Perättiksyra: Perättiksyra är en kemikalie som används som ett alternativ till väteperoxid för blekning av pappersmassa. Den ger en effektiv blekning och kan användas i kombination med andra blekkemikalier för att uppnå önskade resultat.

Hypoklorit: Hypoklorit är en kemisk förening som innehåller klor och används för blekning av olika material, inklusive pappersmassa. Det är en effektiv blekkemikalie men kan vara aggressiv mot fibrerna om den inte används korrekt.

Syrgas: Syrgas eller syrebaserad blekning är en miljövänlig blekningsmetod som använder syre för att bleka cellulosamaterial. Det är en mildare blekningsmetod som inte producerar lika mycket avfall som andra kemiska blekmedel.

Ozon: Ozon är en annan miljövänlig blekningsmetod som använder ozonmolekyler för att bleka cellulosabaserade material. Det är en snabb och effektiv blekningsmetod som inte lämnar några restprodukter.

Genom att använda dessa olika blekkemikalier i pilotutrustningarna kan RISE utvärdera deras effektivitet, jämföra deras prestanda och optimera blekningsprocessen för olika typer av pappersmassa och andra cellulosabaserade material. Detta gör det möjligt att skräddarsy blekningsprocessen för att uppnå önskade resultat med avseende på blekningseffekt, papperskvalitet och hållbarhet.

Expertis:

Inom blekning och massaprocessen har RISE en lång historia av att bedriva forskning och tillhandahålla expertis. Vårateam av forskare och ingenjörer besitter en bred och djup kunskap om olika blekningsmetoder och massaprocesser, inklusive klorblekning, syreblekning, och andra avancerade tekniker som används för att producera kvalitetspapper och massa.

Vår höga kompetens inom blekning och massaprocessen återspeglas i våra framgångsrika samarbeten med företag inom pappers- och massaindustrin samt deras bidrag till utvecklingen av hållbara och miljövänliga produktionsmetoder. Med en stark historik av banbrytande forskning och praktisk tillämpning är RISE en respekterad auktoritet inom detta område.

Leverans

RISE erbjuder en rapport som inkluderar data i Excel-format och relevanta bilder och diagram. Den är noggrant sammanställd med hjälp av standardmetoder för utförda analyserna. Rapporten innehåller även en bedömning av mätosäkerheten för att säkerställa tillförlitligheten hos de presenterade resultaten. Alla relevanta parametrar som är av betydelse för den specifika analysen tas med för att ge en fullständig bild av situationen. Dessutom inkluderas detaljerade kommentarer och förklaringar för att ge ytterligare insikt och förståelse för de presenterade data. 

Standardrapport (offert):

RISE erbjuder en komplett rapport där resultaten presenteras på ett överskådligt sätt genom korta, men informativa avsnitt med tydliga diagram och tabeller. Denna rapportstruktur är utformad för att göra det lätt för kunder och intressenter att snabbt få en förståelse för de presenterade resultaten utan att behöva fördjupa sig i omfattande texter.

Djupare rapport (offert):

Om önskemål finns möjlighet till utförligare rapport på offert har RISE kapacitet att skapa en mer detaljerad vetenskaplig rapport baserad på resultaten och bakgrundsinformationen som tillhandahålls av kunden. Denna rapport kan omfatta en djupgående analys av data, utförliga diskussioner om metodik och resultat, samt en noggrann bedömning av relevanta faktorer och sammanhang. Genom att använda den senaste forskningen och expertis inom området kan RISE ge en grundlig förståelse för de observerade resultaten och deras implikationer.