JP2001032186A - セルロースパルプ用漂白助剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 特に酸素系の漂白剤の場合にも、セルロース
パルプの漂白度の向上効果に優れ、漂白剤の使用量を削
減できる漂白助剤を提供すること。 【解決手段】 本発明は、次の一般式（１） ＲＯ−（ＰＯ）_k−（ＡＯ）_m−（ＰＯ）_n−Ｈ （１） （式中、Ｒはアルキル基を表わし、ＰＯはオキシプロピ
レン基を表わし、（ＡＯ）_mはエチレンオキサイド及び
炭素数３以上のアルキレンオキサイドのランダム状共重
合によって構成されたポリオキシアルキレン基を表わ
し、ｋは０を超え１０以下の数を表わし、ｍは２〜３０
の数を表わし、ｎは０〜５の数を表わす。）で表わされ
るセルロースパルプ用漂白助剤である。漂白剤と共にセ
ルロースパルプに使用して優れた漂白度の向上効果を示
す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、セルロースパルプ
の漂白助剤、及びセルロースパルプの漂白方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】紙の原料であるセルロースパルプは、パ
ルプ繊維の表面や内部にリグニン等の着色物質が付着し
ているため、これらを除去したり分解したりして取り除
き、白色度を向上させるために漂白をする必要がある。
セルロースパルプの漂白には、様々な漂白剤が使用され
ている。例えば、塩素、次亜塩素酸塩、酸素、過酸化水
素、二酸化塩素等が使用されているが、最も有効な漂白
剤は塩素である。しかし、セルロースパルプ用漂白剤と
して塩素を使用すると、排水にかかる負荷が大きい。
又、塩素はそれ自体が有害物質であり、しかも近年では
ダイオキシン生成の原因として指摘されていることか
ら、できる限りその使用量を減少させることが強く求め
られてきている。塩素の使用量を削減するには、何らか
の方法によってセルロースパルプの漂白効率を上げる
か、又は塩素以外の漂白剤を使用することが考えられ
る。塩素に代わるセルロースパルプ用漂白剤としては、
酸素が使用されつつある。酸素は、それ自体は無害であ
るし、排水にかかる負荷も少ないが、酸素は塩素に比べ
れば漂白力が弱いため、酸素漂白におけるセルロースパ
ルプの白色度を向上させるために種々の努力が払われて
いる。特に、オフィスのコンピューター化が進むと共に
紙の消費量が増大し、白色度の高い紙が求められている
現在、セルロースパルプの漂白効率の向上が急がれてい
る。

【０００３】例えば、特開平５―５１８８９号公報に
は、セルロースパルプの漂白にあたり、ノニオン系界面
活性剤とエチレンジアミンテトラアセテート誘導体を添
加することにより、漂白剤である酸素のパルプ内への浸
透を促進して漂白効率を向上させる技術が開示されてい
る。特開平５―２７９９７９号公報には、セルロースパ
ルプの漂白にあたり、特定の構造のノニオン性界面活性
剤を添加することにより、漂白剤である酸素のパルプ内
への浸透を促進して漂白効率を向上させる技術が開示さ
れている。特開平５−１８６９８７号公報には、セルロ
ースパルプの漂白にあたり、アリルアルコールのアルキ
レンオキサイド付加物を添加することにより、漂白効率
を向上させる技術が開示されている。特許第２，８４
１，０４８号公報には、分岐アルコールにエチレンオキ
サイド及びプロピレンオキサイドをブロック状又はラン
ダム状に付加させたポリアルキレングリコール誘導体か
らなる漂白助剤が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記に挙げた
漂白助剤では、何れもセルロースパルプの漂白度の向上
効果が不十分であった。そこで、本発明者らは、更に漂
白効率を向上させて漂白剤の使用量を削減すべく、種々
の構造の化合物を漂白助剤として検討した結果、特定の
構造からなるポリアルキレングリコール誘導体が、従来
にないセルロースパルプの漂白度の向上効果があること
を知見し、本発明を完成させるに至った。

【０００５】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、下記の
一般式（１） ＲＯ−（ＰＯ）_k−（ＡＯ）_m−（ＰＯ）_n−Ｈ （１） （式中、Ｒはアルキル基を表わし、ＰＯはオキシプロピ
レン基を表わし、（ＡＯ）_mはエチレンオキサイド及び
炭素数３以上のアルキレンオキサイドのランダム状共重
合によって構成されたポリオキシアルキレン基を表わ
し、ｋは０を超え１０以下の数を表わし、ｍは２〜３０
の数を表わし、ｎは０〜５の数を表わす。）で表わされ
るセルロースパルプ用漂白助剤である。

【０００６】又、本発明は漂白剤と共に下記の一般式
（１） ＲＯ−（ＰＯ）_k−（ＡＯ）_m−（ＰＯ）_n−Ｈ （１） （式中、Ｒはアルキル基を表わし、ＰＯはオキシプロピ
レン基を表わし、（ＡＯ）_mはエチレンオキサイド及び
炭素数３以上のアルキレンオキサイドのランダム状共重
合によって構成されたポリオキシアルキレン基を表わ
し、ｋは０を超え１０以下の数を表わし、ｍは２〜３０
の数を表わし、ｎは０〜５の数を表わす。）で表わされ
るセルロースパルプ用漂白助剤をセルロースパルプに添
加するセルロースパルプの漂白方法である。

【０００７】

【発明の実施の形態】一般式（１）において、Ｒはアル
キル基を表わす。アルキル基としては、例えば、メチ
ル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブ
チル、２級ブチル、ターシャリブチル、ペンチル、イソ
ペンチル、２級ペンチル、ネオペンチル、ターシャリペ
ンチル、ヘキシル、２級ヘキシル、ヘプチル、２級ヘプ
チル、オクチル、２―エチルヘキシル、２級オクチル、
ノニル、２級ノニル、デシル、２級デシル、ウンデシ
ル、２級ウンデシル、ドデシル、２級ドデシル、トリデ
シル、イソトリデシル、２級トリデシル、テトラデシ
ル、２級テトラデシル、ヘキサデシル、２級ヘキサデシ
ル、ステアリル、イコシル、ドコシル、テトラコシル、
トリアコンチル、２―ブチルオクチル、２―ブチルデシ
ル、２―ヘキシルオクチル、２―ヘキシルデシル、２―
オクチルデシル、２―ヘキシルドデシル、２―オクチル
ドデシル、２―デシルテトラデシル、２―ドデシルヘキ
サデシル、２―ヘキサデシルオクタデシル、２―テトラ
デシルオクタデシル、モノメチル分枝―イソステアリル
等が挙げられる。

【０００８】これらのうちで、Ｒとしては、炭素数６〜
１２のアルキル基が、セルロースパルプへの浸透力に優
れるため、最も優れた漂白度の向上効果を発揮すること
ができる。通常、Ｒはアルコールから水酸基を除いた残
基である。これらのアルコールは工業的には、天然油脂
から誘導される天然アルコール；又は、チーグラー法に
よりエチレンを重合させるプロセスを経て製造されるチ
ーグラーアルコール（主成分は直鎖１級アルコールであ
る）、オレフィンに一酸化炭素と水素を反応させるオキ
ソ法により製造されるオキソアルコール（主成分は直鎖
１級アルコールで、分枝１級アルコールも混在する）、
パラフィンを空気酸化して製造され、水酸基が炭素鎖の
末端以外へランダムに結合しているセカンダリーアルコ
ール等の単一又は混合の合成アルコールとして製造され
ており、これらの何れのアルコールでも使用することが
できる。

【０００９】一般式（１）において、ＰＯは、オキシプ
ロピレン基を表わし、（ＡＯ）_mは、エチレンオキサイ
ド及び炭素数３以上のアルキレンオキサイドのランダム
状共重合によって構成されたポリオキシアルキレン基を
表わす。炭素数３以上のアルキレンオキサイドとして
は、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド、長鎖
α−オレフィンオキサイド、スチレンオキサイド等が挙
げられる。炭素数３以上のアルキレンオキサイドとして
はプロピレンオキサイドが好ましく、炭素数３以上のア
ルキレンオキサイドを２種以上使用する場合は、そのう
ち１種はプロピレンオキサイドを使用することが好まし
い。

【００１０】又、重合度ｋ、ｍ及びｎは、各アルキレン
オキサイドの平均付加モル数を表わす。ｋは０を超え１
０以下の数を表わし、好ましくは０．１〜５、より好ま
しくは０．１〜３の数である。ｍは２〜３０の数を表わ
し、好ましくは２〜１５の数である。ｎは０〜５の数を
表わし、好ましくは０〜２の数である。一般式（１）で
表わされる化合物は、通常のアルコールアルキレンオキ
サイド付加物と同様の方法で製造することができる。具
体的には、適当なアルコールに、まずプロピレンオキサ
イドをｋモル付加させた後、これにエチレンオキサイド
及び炭素数３以上のアルキレンオキサイドをランダム状
にｍモル付加させる。その後、必要に応じて更にプロピ
レンオキサイドをｎモル付加させれば得ることができ
る。

【００１１】本発明の漂白助剤は、前記一般式（１）で
表されるように特定のオキシアルキレン基の選択及び
（ＰＯ）_k−（ＡＯ）_m−（ＰＯ）_nのように特定の順序
で付加重合することにより、優れた漂白度の向上効果を
発揮するものであり、この漂白助剤を使用することによ
って漂白剤単独でパルプ漂白を行った場合に比べて一層
優れた漂白を行うことができ、漂白剤の使用量を削減す
ることができる。本発明の漂白助剤の使用量は、漂白す
るセルロースパルプの種類、使用する漂白剤、目標とす
る白色度等の条件により変化するが、通常は絶乾パルプ
重量に対して、好ましくは０．００５〜３重量％、より
好ましくは０．０１〜２重量％程度である。

【００１２】漂白対象となるセルロースパルプの種類と
しては、例えば、クラフトパルプ、ケミグラウンドパル
プ、セミケミカルパルプ、サルファイトパルプ、アルカ
リパルプ等の化学パルプ；砕木パルプ、リファイナーメ
カニカルパルプ、サーモメカニカルパルプ等の機械パル
プ等が挙げられ、本発明の漂白助剤は、木材パルプ又は
非木材パルプの何れでも漂白度の向上効果を発揮する。

【００１３】本発明の漂白助剤は、いかなる漂白剤に対
しても漂白度の向上効果を発揮する。セルロースパルプ
の漂白に使用される漂白剤としては、例えば、塩素、次
亜塩素酸塩、二酸化塩素、酸素、オゾン、過酸化水素、
過酢酸（塩）、過炭酸（塩）、過ホウ酸（塩）等が挙げ
られる。この中でも、排水への負荷や安全性等の点から
望ましい酸素系の漂白剤、例えば酸素、オゾン、過酸化
水素、過酢酸（塩）、過炭酸（塩）、過ホウ酸（塩）等
の漂白剤と共に使用するとその漂白度の向上効果が著し
く、本発明の漂白助剤が特に有効である。漂白剤の使用
量は、漂白剤の種類、漂白するセルロースパルプの種
類、目標とする白色度、温度等の漂白条件等によって大
きく変わるが、一般的に絶乾セルロースパルプに対して
好ましくは０．１〜２０重量％、より好ましくは０．５
〜１０重量％、最も好ましくは１〜５重量％である。

【００１４】本発明の漂白助剤は、セルロースパルプの
漂白工程において、他の成分、例えば、水酸化ナトリウ
ム等のアルカリ、硫酸マグネシウム等のマグネシウム
塩、キレート剤、消泡剤、過酸化物安定化剤等と併用す
ることができる。

【００１５】又、本発明の漂白助剤は、他の界面活性剤
と併用することができる。他の界面活性剤としては、例
えば、脂肪酸石鹸、アルキルスルホン酸塩、アルキルベ
ンゼンスルホン酸塩、高級アルコール硫酸エステル塩、
ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、
ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸エス
テル塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、高級アルコール
リン酸エステル塩、アルキルベンゼンホスホン酸塩、脂
肪族アミドホスホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン
酸塩ホルマリン縮合物等のアニオン性界面活性剤；ポリ
オキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン
アルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキ
ルエステル、ソルビタンアルキルエステル、ポリオキシ
エチレンソルビタンアルキルエステル等の非イオン性界
面活性剤等が挙げられる。これらの中でも、特に好まし
いものはポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エス
テル塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル
硫酸エステル塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、ポリオ
キシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンア
ルキルフェニルエーテル等である。

【００１６】セルロースパルプの漂白は、一般的に原料
の木材系又は非木材系のパルプを粉砕し、これを蒸解
し、得られたセルロースパルプスラリーに約５０〜２０
０℃で漂白剤を添加して漂白処理を行う。本発明の漂白
助剤は、この漂白工程において系内に添加されていれば
よく、セルロースパルプが蒸解中又は蒸解後であっても
よい。

【００１７】本発明の漂白助剤は、漂白工程におけるセ
ルロースパルプスラリーの濃度が低濃度（１０重量％未
満）、中濃度（１０〜２０重量％）又は高濃度（２０重
量％以上）の何れであっても使用可能である。このう
ち、中濃度におけるセルロースパルプの漂白条件の一例
を以下に示す。

【００１８】（Ａ）酸素漂白の場合 パルプ濃度：１０〜１５重量％ 酸素濃度：１０〜３０ｋｇ／パルプｔ アルカリ性媒体：２０〜３０ｋｇ／パルプｔ 硫酸マグネシウム：０〜３ｋｇ／パルプｔ 処理温度：８０〜１３０℃ 処理時間：０．５〜２時間 頂部内圧：３〜６ｋｇ／ｃｍ²Ｇ

【００１９】（Ｂ）オゾン漂白の場合 パルプ濃度：１０〜１５重量％ オゾン濃度：０．１〜３重量％ 処理温度：１０〜８０℃ 処理時間：１〜６０分

【００２０】（Ｃ）過酸化水素漂白の場合 パルプ濃度：１０〜２０重量％ 過酸化水素濃度：０．１〜３重量％ 処理温度：５０〜９０℃ 処理時間：１〜５時間 これらの非塩素漂白工程の前又は後に、塩素、次亜塩素
酸塩、二酸化塩素等による塩素漂白を行うこともある。

【００２１】

【実施例】以下、実施例により本発明を更に具体的に説
明する。尚、以下の実施例中、部及び％は特に記載が無
い限り重量基準である。漂白助剤として下記の表１に示
す本発明品１〜１０、及び比較品１〜３の各漂白助剤
を、又、漂白剤として酸素を用いて、下記の漂白条件で
国産広葉樹の未晒パルプの漂白を行った。尚、表１にお
いて、アルキレンオキサイドの付加モル数は、平均の数
である。又、ＥＯはオキシエチレン基を、ＰＯはオキシ
プロピレン基を、ＢＯはオキシブチレン基を、ＳＯはオ
キシスチレン基を表わす。（ＥＯ）／（ＰＯ）はランダ
ム重合を、（ＥＯ）−（ＰＯ）はブロック重合を表わ
す。

【００２２】

【表１】

【００２３】＜漂白処理条件＞ パルプ：国産広葉樹の未晒パルプ（カッパー値：１９．
１） パルプ濃度：１３％（スラリー中） 酸素濃度：１．５％（対絶乾パルプ） アルカリ濃度：２．０％（水酸化ナトリウムＮａＯ₂換
算、対絶乾パルプ） 漂白助剤濃度：０．０７％（対絶乾パルプ） 反応温度：１１０℃±５℃ 反応圧力：５．５ｋｇ／ｃｍ²Ｇ 処理時間：１時間 反応容器：オートクレーブ 得られた漂白後のパルプを水で十分に洗浄後、乾燥し
て、ＪＩＳ−Ｐ−８２１１に準拠して各パルプの漂白度
の指標であるカッパー値を測定した。その結果を表２に
示す。

【００２４】

【表２】

【００２５】

【発明の効果】本発明の効果は、従来にないセルロース
パルプの漂白度の向上効果を発揮する、特定の構造から
なるポリアルキレングリコール誘導体からなる漂白助剤
を提供したことにある。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 保坂 将毅 東京都荒川区東尾久７丁目２番35号 旭電 化工業株式会社内 Ｆターム(参考） 4L055 AD07 AD08 AD10 AD17 AD20 BB17 BB18 BB20 EA30 FA05

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記の一般式（１） ＲＯ−（ＰＯ）_k−（ＡＯ）_m−（ＰＯ）_n−Ｈ （１） （式中、Ｒはアルキル基を表わし、ＰＯはオキシプロピ
   レン基を表わし、（ＡＯ）_mはエチレンオキサイド及び
   炭素数３以上のアルキレンオキサイドのランダム状共重
   合によって構成されたポリオキシアルキレン基を表わ
   し、ｋは０を超え１０以下の数を表わし、ｍは２〜３０
   の数を表わし、ｎは０〜５の数を表わす。）で表わされ
   るセルロースパルプ用漂白助剤。
2. 【請求項２】 Ｒが炭素数６〜１２のアルキル基であ
   り、炭素数３以上のアルキレンオキサイドがプロピレン
   オキサイドである請求項１に記載のセルロースパルプ用
   漂白助剤。
3. 【請求項３】 漂白剤と共に請求項１又は２に記載の漂
   白助剤をセルロースパルプスラリーに添加することを特
   徴とするセルロースパルプの漂白方法。