CN104204352A - 纸浆制造工序中的腐浆控制方法 - Google Patents

纸浆制造工序中的腐浆控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及以包含大量的还原性物质、溶解有机物的废纸为原料的纸浆制造工序中，通过添加最适的氧化剂，从而防止无机氯系杀菌剂的分解、以更少的无机系杀菌剂的添加量发挥高杀菌效果而进行腐浆控制。在以废纸为原料的纸浆制造工序的水体系中添加由次氯酸(盐)与铵盐生成的无机系杀菌剂、以及亚氯酸(盐)。在添加亚氯酸(盐)之后，添加由次氯酸(盐)与铵盐生成的无机系杀菌剂。或者在制造工序中的由次氯酸(盐)与铵盐生成的无机系杀菌剂的添加处的上游侧添加亚氯酸(盐)。

Description

纸浆制造工序中的腐浆控制方法
技术领域
本发明涉及纸浆制造工序中的腐浆控制方法，特别是涉及在以废纸为原料的纸浆制造工序中、在应用无机杀菌剂时组合恰当的氧化剂来进行高效的杀菌而进行腐浆控制的方法。
背景技术
作为纸浆制造中的腐浆控制剂，多年来一直使用有机系杀菌剂。然而，纸浆制造工序中大量地含有各种有机物、还原性物质，因此，由于与它们的氧化还原反应所导致的分解，有机系杀菌剂不能得到有效的杀菌效果，有时不能进行充分的腐浆控制。这种情况尤其是在以有机物多、有时包含还原性物质的废纸为原料的纸浆制造工序中成为较大的问题。
作为纸浆制造工序中含有的有机物，有：纤维、淀粉、脂肪酸、各种聚合物，作为还原性物质，有：硫化物、亚硫酸、连二亚硫酸等。在此，提出了：为了分解容易与有机系杀菌剂反应的还原性物质、溶解有机物，在有机系杀菌剂的添加之前添加次氯酸盐、亚氯酸盐等氧化剂，从而防止有机系杀菌剂的分解，维持纸浆制造工序中的腐浆控制效果的方法(例如，专利文献1、2)。
另一方面，近年来纸浆制造工序中，使用与有机系杀菌剂相比杀菌效果更高的无机系杀菌剂。例如，使用稀释混合次氯酸钠与溴化铵而得到的生成化合物、稀释混合次氯酸钠与硫酸铵而得到的生成化合物逐渐被用作无机系杀菌剂。然而，这些无机系杀菌剂也与有机系杀菌剂同样地由于与纸浆制造工序内的还原性物质、溶解有机物的反应所导致的分解而效果降低，与有机系杀菌剂相比成为更大的问题。
在此，提出了：通过在这样的无机系杀菌剂的添加之前添加同样作为氧化剂的次氯酸盐，从而防止无机系杀菌剂的分解的方法(专利文献3)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特许第3216273号公报
专利文献2：日本特许第4071959号公报
专利文献3：日本特开2009-241018号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，根据本发明人的研究判明：无机系杀菌剂由于其反应性高，因此若不与恰当的氧化剂组合，则有时反而会促进分解，用专利文献3中提出的次氯酸盐不能得到足够的效果。
本发明的课题在于，提供以包含大量的还原性物质、溶解有机物的废纸为原料的纸浆制造工序中，通过添加最适的氧化剂，从而防止无机氯系杀菌剂的分解、以更少的无机系杀菌剂的添加量发挥高杀菌效果而进行腐浆控制的方法。
用于解决问题的方案
本发明人为了解决上述问题而反复进行深入研究，结果发现，在以包含大量的还原性物质、溶解有机物的废纸为原料的纸浆制造工序中，作为使用由次氯酸和/或其盐与铵盐生成的无机系杀菌剂进行腐浆控制时的用于抑制无机系杀菌剂的分解的氧化剂，使用亚氯酸和/或其盐，从而可以有效地抑制该无机系杀菌剂的分解。
本发明是基于这样的见解而达成的，以下示出其主旨。
[1]一种纸浆制造工序中的腐浆控制方法，其特征在于，在以废纸为原料的纸浆制造工序的水体系中，添加由次氯酸和/或其盐与铵盐生成的无机系杀菌剂、以及亚氯酸和/或其盐。
[2]一种纸浆制造工序中的腐浆控制方法，其特征在于，在[1]中，在添加亚氯酸和/或其盐之后，添加由次氯酸和/或其盐与铵盐生成的无机系杀菌剂。
[3]一种纸浆制造工序中的腐浆控制方法，其特征在于，在[1]中，在纸浆制造工序中的由次氯酸和/或其盐与铵盐生成的无机系杀菌剂的添加处的上游侧添加亚氯酸和/或其盐。
[4]一种纸浆制造工序中的腐浆控制方法，其特征在于，在[1]～[3]中任一项中，所述无机系杀菌剂为氯胺和/或溴胺。
[5]一种纸浆制造工序中的腐浆控制方法，其特征在于，在[1]～[4]中任一项中，将次氯酸和/或其盐与铵盐按照使刚刚添加它们之后的水体系的余氯浓度作为由DPD法得出的总氯浓度的测定值为按Cl2计0.1～10mg/L的添加量添加到水体系中。
[6]一种纸浆制造工序中的腐浆控制方法，其特征在于，在[1]～[5]中任一项中，以次氯酸和/或其盐：铵盐＝1：1～3(Cl与N的摩尔比)混合次氯酸和/或其盐与铵盐来使用。
[7]一种纸浆制造工序中的腐浆控制方法，其特征在于，在[1]～[6]中任一项中，以作为依据JISK0101的碘滴定法得出的测定值为按Cl2计0.1～50mg/L的方式将亚氯酸和/或其盐添加到水体系中。
发明的效果
根据本发明，在以包含大量的溶解有机物、还原性物质的废纸为原料的纸浆制造工序中，添加由次氯酸和/或其盐与铵盐生成的无机系杀菌剂来进行腐浆控制时，组合使用亚氯酸和/或其盐，从而可以有效地抑制该无机系杀菌剂的分解，以较少的无机系杀菌剂的添加量得到高杀菌效果。
附图说明
图1为示出应用本发明的纸浆制造工序的一个例子的系统图。
图2为示出实验例3的结果的曲线图。
具体实施方式
以下详细地说明本发明的纸浆制造工序中的腐浆控制方法的实施方式。
本发明中，在以废纸为原料的纸浆制造工序中，添加由次氯酸和/或其盐(以下有时记载为“次氯酸(盐)”)与铵盐生成的无机系杀菌剂来进行腐浆控制时，组合使用添加亚氯酸和/或其盐(以下有时记载为“亚氯酸(盐)”)，来抑制无机系杀菌剂的分解。
＜无机系杀菌剂＞
作为用于生成本发明中使用的无机系杀菌剂的次氯酸(盐)，可以列举出次氯酸钠、次氯酸钾等次氯酸的碱金属盐、次氯酸钙等次氯酸的碱土金属盐。它们可以单独使用1种、也可以组合使用2种以上。
另一方面，作为铵盐，可以列举出溴化铵、硫酸铵、硝酸铵等。这些铵盐可以单独使用1种、也可以组合使用2种以上。
本发明中，混合这些次氯酸(盐)与铵盐生成氯胺、溴胺等无机系化合物，将其作为无机系杀菌剂而添加到纸浆制造工序的水体系中。
对于向纸浆制造工序的水体系中添加的各试剂的添加浓度，根据纸浆制造工序的原料中含有的有机物量、还原性物质浓度、菌数而决定恰当的添加量，因此没有特别限制，设为使刚刚添加次氯酸(盐)与铵盐之后的水体系的余氯浓度作为由DPD法得出的总氯浓度的测定值为按Cl2计0.1～10mg/L的添加量是适当的。
需要说明的是，次氯酸(盐)与铵盐通常以次氯酸(盐)：铵盐＝1：1～3(Cl与N的摩尔比)混合来使用。
＜亚氯酸(盐)＞
作为为了抑制这样的无机系杀菌剂的分解而添加的氧化剂的亚氯酸盐，可以使用亚氯酸钠、亚氯酸钾等亚氯酸的碱金属盐、亚氯酸钙等亚氯酸的碱土金属盐。这样的亚氯酸(盐)可以单独使用1种、也可以组合使用2种以上。
亚氯酸(盐)的添加量过少时，不能充分地得到无机系杀菌剂的分解抑制效果，即便过多也不能得到更高的效果，且试剂成本变高。亚氯酸(盐)的添加量根据溶解有机物、还原性物质的浓度而不同，优选以作为依据JISK0101的碘滴定法得出的测定值为按Cl2计0.1～50mg/L左右的方式添加。
＜添加方法＞
本发明中，作为无机系杀菌剂以及亚氯酸(盐)的添加方法，即便将它们在纸浆制造工序的同一位置同时添加也可以得到作为目标的效果，但优选在无机系杀菌剂的添加之前添加亚氯酸(盐)，此外，在纸浆制造工序中，在无机系杀菌剂的添加位置的上游侧添加亚氯酸(盐)时，进一步提高由亚氯酸(盐)带来的无机系杀菌剂的分解抑制效果，因此优选。
以下，参照附图，对于这些试剂的添加方法进行说明。
图1为示出以废纸为原料的优质纸抄纸水体系的系统图，该抄纸水体系中，作为原料，使用损纸(broke)、DIP(脱墨废纸浆)、LBKP(漂白硫酸盐阔叶木浆)以及回收原料，对损纸罐3、DIP罐2、LBKP罐1内的各原料分别利用来自回收水罐16的投入水以及浓度调节水进行浓度调整之后，导入到混合池4中进行均匀地混合，制成浆料状。该浆料经过纸机浆池5、种箱(seedbox)6，与来自白水筒仓13的白水一同经过泵7、除尘机8、丝网9、入口10，送入到网部11中，经过网部11中的网部工序、压榨部12中的压榨工序、干燥部(未图示)中的干燥工序进行脱水。通过脱水而得到的白水由白水筒仓13接收。网部工序、压榨工序中，为了维持网和毛毡洁净，用来自水罐18的清洁热水以及回收水自淋洗喷嘴(未图示)进行洒水。该水罐18的水为通过网的白水经过白水筒仓13、水封池(seal pit)14用回收装置15分离得到的滤液，自回收装置15贮存到回收水罐16之后将其一部分送到水罐18的水。回收水的剩余部分经过二次水罐17排出到体系外。
以这样的纸制造工序的白水一次循环体系的腐浆控制为目的时，优选在自各浆液原料至白水筒仓之间添加亚氯酸(盐)，在自种箱至白水筒仓之间添加由次氯酸(盐)与铵盐生成的无机系杀菌剂。更具体而言，如图1所示，将来自无机系杀菌剂的生成/添加装置30的无机系杀菌剂添加到白水一次循环体系(自泵7至白水筒仓13之间)的入口10或者白水筒仓13中，在其上游侧的DIP罐2、或者混合池4、或者纸机浆池5中添加来自亚氯酸(盐)添加装置20的亚氯酸(盐)。
作为其它的添加方式，以回收水的腐浆控制为目的，也可以将亚氯酸(盐)添加到白水一次循环体系(自泵7至白水筒仓13之间)中，将无机系杀菌剂添加到自水封池14至回收水罐16之间。
这些试剂的添加可以为间歇的，也可以为连续的。间歇添加时，优选以首先或者同时添加亚氯酸(盐)的方式进行控制。
实施例
以下列举出相当于本发明例或者比较例的实验例，更具体地说明本发明。
需要说明的是，以下的实验例中使用的试剂为亚氯酸钠(NaClO2)、次氯酸钠(NaClO)以及无机系杀菌剂(NaClO与溴化铵的混合产物、NaClO：NH4Br＝1：1(Cl与N的摩尔比))。
此外，余氯浓度的测定中，实施DPD法(总氯)、DPD法(游离氯)以及碘滴定法(JISK0101)这三者。
DPD法(总氯)中，测定NaClO与(NaClO+NH4Br)这两者，不测定NaClO2。
DPD法(游离氯)中，仅测定NaClO，不测定无机系杀菌剂(NaClO+NH4Br)与NaClO2。
碘滴定法(JISK0101)中，测定NaClO、无机系杀菌剂(NaClO+NH4Br)、NaClO2这三者。
根据以上，试剂水中的各试剂浓度的算出如以下实施。
NaClO浓度＝由DPD法(游离氯)测定的余氯浓度
无机系杀菌剂(NaClO+NH4Br)浓度
＝由DPD法(全部氯)测定的余氯浓度
-由DPD法(游离氯)测定的余氯浓度
NaClO2浓度
＝由碘滴定法(JISK0101)测定的余氯浓度
-由DPD法(总氯)测定的余氯浓度
[实验例1(本发明例)]
将NaClO2与无机系杀菌剂(NaClO+NH4Br)分别稀释为按Cl2计约50mg/L后等量混合。混合后，测定15分钟后的余氯浓度，在表1中示出结果。
[实验例2(比较例)]
使用NaClO代替NaClO2，除此以外与实验例1同样地进行混合，进行余氯浓度的测定。在表2中示出结果。
表1
表1.NaClO2与(NH4Br+NaClO)混合时的余氯浓度
表2
表2.NaClO与(NH4Br+NaClO)混合时的余氯浓度
如由实验例1与实验例2的结果表明的那样，混合有NaClO与无机系杀菌剂(NaClO+NH4Br)的实验例2中，两试剂明显分解，另一方面，混合有NaClO2与无机系杀菌剂(NaClO+NH4Br)的实验例1中，未确认到两试剂的分解，可知通过在纸浆制造工序的水体系中添加亚氯酸(盐)而不是次氯酸盐，可以抑制以废纸为原料的纸浆制造工序的分解。
[实验例3]
由以下的方法，评价对于包含废纸原料的纸浆浆料的杀菌效果。
对于配混15重量％的脱墨废纸原料、75重量％的LBKP、10重量％的损纸原料而成的纸浆浓度为3重量％的纸浆浆料，以在表3中示出的浓度添加混合表3中示出的试剂之后，在30℃下静置30分钟。需要说明的是，组合使用氧化剂与无机系杀菌剂时，将它们同时添加。将30分钟静置后的浆料混合到1/10pY琼脂培养基中，进行2天、30℃下的静置培养之后，测量菌落数。在表3中示出结果。
此外，在图2示出将各氧化剂添加浓度下的无机系杀菌剂(NaClO+NH4Br)浓度与菌数的关系制成图表而得到的图。
表3
表3.杀菌试验的结果
由表3以及图2可知，与单独添加无机系杀菌剂(NaClO+NH4Br)或者组合使用NaClO与无机系杀菌剂(NaClO+NH4Br)的情况相比，组合使用NaClO2与无机系杀菌剂(NaClO+NH4Br)的情况尤其在无机系杀菌剂添加量低的区域内得到了高杀菌效果，由亚氯酸(盐)带来的无机系杀菌剂的分解抑制效果比次氯酸盐优异。
使用特定的方式详细地说明了本发明，但可以不脱离本发明的意图与范围地进行各种变更，这对本领域技术人员来说是显而易见的。
需要说明的是，本申请基于2012年3月27日申请的日本特许出愿(特愿2012-071810)，通过引用而援引其全部内容。

Claims (7)

1.一种纸浆制造工序中的腐浆控制方法，其特征在于，在以废纸为原料的纸浆制造工序的水体系中，添加由次氯酸和/或其盐与铵盐生成的无机系杀菌剂、以及亚氯酸和/或其盐。
2.一种纸浆制造工序中的腐浆控制方法，其特征在于，在权利要求1中，在添加亚氯酸和/或其盐之后，添加由次氯酸和/或其盐与铵盐生成的无机系杀菌剂。
3.一种纸浆制造工序中的腐浆控制方法，其特征在于，在权利要求1中，在纸浆制造工序中的由次氯酸和/或其盐与铵盐生成的无机系杀菌剂的添加处的上游侧添加亚氯酸和/或其盐。
4.一种纸浆制造工序中的腐浆控制方法，其特征在于，在权利要求1～3中任一项中，所述无机系杀菌剂为氯胺和/或溴胺。
5.一种纸浆制造工序中的腐浆控制方法，其特征在于，在权利要求1～4中任一项中，将次氯酸和/或其盐与铵盐按照使刚刚添加它们之后的水体系的余氯浓度作为由DPD法得出的总氯浓度的测定值为按Cl2计0.1～10mg/L的添加量添加到水体系中。
6.一种纸浆制造工序中的腐浆控制方法，其特征在于，在权利要求1～5中任一项中，以次氯酸和/或其盐：铵盐＝1：1～3(Cl与N的摩尔比)混合次氯酸和/或其盐与铵盐来使用。
7.一种纸浆制造工序中的腐浆控制方法，其特征在于，在权利要求1～6中任一项中，以作为依据JISK0101的碘滴定法得出的测定值为按Cl2计0.1～50mg/L的方式将亚氯酸和/或其盐添加到水体系中。
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