Characterization of colloidal wood resin in newsprint pulps

Summary The dispersed colloidal wood resin in newsprint pulps has been characterized in samples taken from mills both during periods of pitch difficulties and during periods of smooth operation. The chemical composition of the resin particles in pitch troublesome and nontroublesome pulps resembled those of the extractives in freshly cut and seasoned wood, respectively, which suggests that pitch problems were encountered when the mills were pulping relatively unseasoned wood. Electrophoretic mobilities of the resin particles, measured as functions of pH, and particle size distributions were the same, within experimental error, in troublesome and nontroublesome pulps. Much higher resin particle concentrations were observed in pitch troublesome samples, which has led to a previously published method for forecasting or diagnosing certain types of resin problems. The shelf life of colloidal wood resin suspensions in their native process liquids is considerable; particle concentration half-lives of the order of 5 months were observed. Stability was unaffected even by relatively high concentrations of Na⁺, Ca²⁺ and Al³⁺, which suggests that the stability of the particles is governed by more than surface charge effects and that steric stabilization plays a role.

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Zusammenfassung Dispergiertes kolloidales Holzharz wurde in Holzstoffen für die Herstellung von Zeitungsdruckpapier charakterisiert und in Proben der Produktionsanlage entnommen, und zwar während Schwierigkeiten im Betrieb auftraten, sowie bei zufriedenstellenden Betriebszuständen. Die chemischen Zusammensetzungen der Harzteilchen in harzproblematischen und unproblematischen Stoffen ähnelten den Zusammensetzungen der Extraktivstoffe in frisch geschnittenem bzw. gelagertem Holz, woraus zu schließen ist, daß Harzprobleme in den Betrieben auftreten, die verhältnismäßig frisches Holz verarbeiten. Die elektrophoretische Mobilität der Harzteilchen, gemessen als Funktion des pH-Wertes, sowie die Größenverteilung der Harzteilchen waren für problematische und unproblematische Stoffe innerhalb der Grenzen der Meßgenauigkeit nicht zu unterscheiden. Eine viel höhere Konzentration an Harzteilchen war in den problematischen Stoffen zu finden, was zu einer Methode führte, Harzprobleme vorherzusagen oder zu diagnostizieren. Diese wurde in einer vorhergehenden Veröffentlichung beschrieben. Die kolloidalen Holzharzsuspensionen im ursprünglichen Prozeßwasser sind sehr haltbar; Halbzeiten von ca. 5 Monaten wurden beobachtet. Diese Stabilität wurde auch nicht von verhältnismäßig hohen Konzentrationen von Na⁺, Ca²⁺ und Al³⁺ beeinflußt. Somit scheint nicht nur die Oberflächenladung, sondern auch die sterische Stabilität eine Rolle zu spielen.