La fabrication d'une pâte à papier à partir de copeaux de bois au moyen d'un procédé de cuisson dans une liqueur alcaline est connue de longue date.

Par exemple, le brevet US 4,849,052 divulgue un procédé batch de cuisson dans lequel des copeaux de bois sont traités par une liqueur. Lors de ce traitement de cuisson la liqueur présente dans le réacteur est plusieurs fois remplacée par une autre liqueur afin de réguler la température dans le réacteur de cuisson. Dans ce procédé connu, les métaux de transition qui accompagnent la pâte restent accrochés à la pâte. Lorsque, après la cuisson, la pâte est blanchie au moyen de composés peroxydes, ces métaux de transition provoquent une décomposition non souhaitée des composés peroxydes.

La présente invention vise à remédier à l'inconvénient précité en fournissant un procédé de fabrication de pâte à papier qui permet d'éliminer les métaux de transition accrochés sur la pâte à papier et qui permet dès lors d'augmenter l'efficacité du blanchiment de la pâte au moyen de composés peroxydes.

A cet effet, 1'invention concerne une fabrication de pâte à papier chimique contenant un procédé batch de cuisson comprenant les étapes suivantes : (1) un traitement de copeaux de bois à l'aide d'une liqueur alcaline dans un réacteur batch (a) afin de transformer au moins une partie des copeaux en pâte à papier, (2) lors du traitement (1) dans le réacteur batch (a), au moins un remplacement de la liqueur alcaline par une autre liqueur, (3) un transfert du milieu issu du traitement (1) dans un réservoir de détente (b), (4) un ou plusieurs traitements de lavage (c) du milieu issu du réservoir de détente, et selon lequel on introduit au moins un agent chélatant lors de l'étape (2), (3) et/ou (4).

Par cuisson, on entend désigner la ou les opérations nécessaires pour produire, à partir de copeaux de bois, une pâte qui convient pour la fabrication de papier. Ces opérations sont effectuées à l'aide de substances chimiques et

conduisent dès loris à une pâte à papier chimique. La zone de cuisson du procédé selon l'invention peut, par conséquent, également tre appelée"zone de réaction".

Un des éléments essentiels de l'invention réside dans l'addition d'un agent chélatant lors de la cuisson au plus tôt après l'étape (1). C'est-à-dire que l'agent chélatant peut tre mis en oeuvre lors de l'étape (2). Par exemple, 1'agent chélatant peut tre introduit dans le réacteur (a), lors de l'étape (2), avec l'autre liqueur. Lorsqu'on effectue plusieurs remplacements de liqueur, il peut aussi tre introduit avec une ou plusieurs des liqueurs de remplacement. En variante, 1'agent chélatant peut tre introduit dans le réservoir de détente (b). Dans une autre variante, il peut tre introduit lors d'un ou plusieurs des traitements de lavage (c).

Ces introductions de l'agent chélatant peuvent tre combinées entre elles.

Plusieurs agents chélatant peuvent tre mis en oeuvre simultanément. L'addition de l'agent chélatant permet d'éliminer les métaux de transition liés à la pâte à papier et de les évacuer lors d'un lavage. Une décomposition des composés peroxydes utilisés lors des étapes de blanchiment subséquentes est ainsi évitée.

L'agent chélatant peut tre choisi parmi les polyphosphonates organiques, les aminopolycarboxylates organiques et leurs sels. En variante, on peut utiliser des agents chélatant biodégradables tels que les polyhydroxycarboxylates.

Généralement l'alcalinité effective exprimée en hydroxyde de sodium ne descend pas en dessous de 10 g/l, en particulier 15 g/l, dans le réacteur (a). <BR> <BR> <P>Habituellement l'alcalinité effective ne dépasse pas 50 g/I, en particulier pas 40<BR> <BR> <BR> g/1. On préfère que l'alcalinité effective soit de 15 à 40 g/l.

Le traitement (1) du procédé de cuisson selon l'invention peut tre réalisé à une température d'au moins 150 °C, en particulier d'au moins 160 °C. La température est généralement d'au plus 180 °C, en particulier d'au plus 170 °C.

On préfère les températures de 160 à 170 °C.

Dans une première forme de réalisation du procédé de cuisson selon l'invention, le remplacement (2) est réalisé en vue de chauffer le réacteur (a) jusqu'à une température adéquate pour le traitement de cuisson (1). Ainsi, le réacteur (a) peut tre chauffé par introduction d'une première liqueur alcaline suivie d'un ou plusieurs remplacements de cette liqueur par une liqueur qui se trouve à une température supérieure à celle de la liqueur présente dans le réacteur (a). En particulier, le réacteur (a) peut tre chauffé en y introduisant d'abord une première liqueur alcaline qui se trouve à une température de 115 à 145 °C et ensuite une autre liqueur alcaline qui se trouve à une température supérieure à celle de la première liqueur, de préférence à une température de 150 à 180 °C.

Dans une deuxième forme de réalisation du procédé de cuisson selon l'invention, le remplacement (2) est réalisé en vue d'arrter le traitement (1).

Ainsi, le traitement (1) peut tre arrté par un ou plusieurs remplacements de la liqueur présente dans le réacteur (a) par une autre liqueur de lavage qui se trouve à une température inférieure à celle de la liqueur présente dans le réacteur (a).

Les deux formes de réalisation précitées peuvent tre combinées.

La liqueur alcaline utilisée dans le procédé de cuisson selon l'invention est avantageusement une solution aqueuse contenant du sulfure de métal alcalin, de préférence de sodium. La liqueur alcaline peut également contenir de l'hydroxyde de sodium. Les meilleurs résultats sont obtenus lorsque la liqueur alcaline contient simultanément du sulfure et de l'hydroxyde de sodium. La concentration en sulfure de métal alcalin et en hydroxyde de sodium peut varier dans une large mesure et dépend de l'alcalinité que l'on veut obtenir dans le réacteur de cuisson (a). Par exemple, la sulfidité de la liqueur alcaline mise en oeuvre peut tre de 10 à 100%.

Le traitement (1) du procédé de cuisson selon l'invention est généralement réalisé sous pression élevée de 2 bar à 15 bar. La durée du traitement (1) peut varier de 2 à 4 heures.

Le réservoir de détente (d) utilisé lors de la troisième étape du procédé de cuisson selon l'invention a pour fonction de dépressuriser le milieu receuilli du réacteur de cuisson (a). II peut également servir comme réservoir de stockage.

Le ou les traitements de lavage (e) effectués lors de la quatrième étape peuvent tre réalisés à l'aide d'eau fraîche ou à l'aide d'effluents recyclés qui proviennent d'étapes de blanchiment subséquentes.

II s'agit de préférence de lavages couramment appelés"brown stock washing". Ces lavages servent à éliminer au maximum les produits enlevés des copeaux de bois lors de la cuisson.

Les procédés batch de cuisson dans lesquels l'agent chélatant peut tre ajouté, sont basés de préférence sur le procédé RDH (Rapid Displacement Heating) développé par BELOIT CORPORATION et le procédé SUPERBATCH développé par SUNDS DEFIBRATOR RAUMA OY. Par exemple, il peut s'agir des procédés batch de cuisson décrits dans les brevets US 4,849,052 et US 5,643,410.

Un des avantages du procédé selon l'invention réside dans l'homogénéité du profil d'alcalinité observée au cours du procédé de cuisson.

Un autre avantage réside dans le fait que l'agent chélatant peut tre utilisé à pH alcalin.

Le procédé selon l'invention permet également de réduire la quantité d'acides hexèneuroniques présente dans la pâte à papier. Généralement, la quantité de ces acides est réduite d'au moins 10 %, en particulier d'au moins 20 %. De bons résultats sont obtenus lorsque la quantité est réduite d'au moins 30 %, en particulier d'au moins 40 %. Des quantités réduites d'au moins 50 % conviennent particulièrement bien.

Le procédé batch de cuisson selon l'invention est avantageusement suivie, après les étapes (1) à (5), d'une ou plusieurs étapes de délignification et/ou une ou plusieurs étapes de blanchiment. Ces étapes de délignification et de blanchiment peuvent toutes tre réalisées à pH alcalin. Ceci s'avère particulièrement avantageux lorsque les étapes (1) à (5) sont également toutes réalisées à pH alcalin, ce qui conduit à une fabrication complètement alcaline qui ne nécessite aucun saut de pH, comme dans les fabrications classiques de pâte à papier.