JP2001192991A - Method of bleaching alkali pulp - Google Patents

Method of bleaching alkali pulp

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JP2001192991A
JP2001192991A JP2000031208A JP2000031208A JP2001192991A JP 2001192991 A JP2001192991 A JP 2001192991A JP 2000031208 A JP2000031208 A JP 2000031208A JP 2000031208 A JP2000031208 A JP 2000031208A JP 2001192991 A JP2001192991 A JP 2001192991A
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Japan
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bleaching
pulp
transition metal
treatment
hydrogen peroxide
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JP2000031208A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Oi
洋 大井
Susumu Gu
延 具
Nagahiro Gei
永浩 倪
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INST TSUKUBA LIAISON CO Ltd
Institute of Tsukuba Liaision Co Ltd
Original Assignee
INST TSUKUBA LIAISON CO Ltd
Institute of Tsukuba Liaision Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of bleaching pulp, capable of effectively removing lignin and color substance in alkali pulp, producing a pulp having high whiteness and high strength absolutely without using chlorine and perfectly preventing the generation of organic chlorine compounds such as chlorinated dioxin and chloroform. SOLUTION: An alkali pulp is treated under acidic condition to reduce the transition metal ion in the pulp, a stabilizer is added to the system while keeping the acidic state to stabilize the reduced transition metal ion, the pulp is bleached by mixing hydrogen peroxide and the bleaching is continued with or without adding oxygen after returning the pulp to an alkaline state.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、アルカリパルプの
無塩素漂白方法に関するものであり、より詳しくは、ア
ルカリパルプの過酸化水素漂白における過酸化水素の自
己分解を抑制し、漂白の効率を高める方法に関するもの
である。本発明の方法は、アルカリパルプに含まれるリ
グニンと着色物質を効果的に除去することができ、塩素
を全く使用せずに、白色度が高く、強度の高いパルプを
製造することができるものであり、さらには塩素化ダイ
オキシンおよびクロロホルムなどの有機塩素化合物を全
く生成することなく、パルプの漂白を行える方法を提供
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a chlorine-free bleaching method for alkaline pulp, and more particularly, to suppressing the self-decomposition of hydrogen peroxide in the bleaching of alkaline pulp with hydrogen peroxide and increasing the efficiency of bleaching. It is about the method. The method of the present invention can effectively remove lignin and coloring substances contained in alkali pulp, and can produce pulp having high whiteness and high strength without using chlorine at all. In addition, the present invention provides a method for bleaching pulp without generating any chlorinated dioxins and organic chlorine compounds such as chloroform.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、アルカリパルプ漂白では、まず酸
素漂白処理(以下、O処理)を行い、つぎに塩素および
二酸化塩素処理(以下、(C+D)処理)、アルカリ抽
出処理(以下、E処理)または酸素を添加したアルカリ
抽出処理(以下、Eo処理)または酸素と過酸化水素を
添加したアルカリ抽出処理(以下、Eop処理)、次亜
塩素酸塩処理(以下、H処理)、二酸化塩素処理(以
下、D処理)、過酸化水素処理(以下、P処理)を行っ
ていた。また、酸処理(以下、a処理)あるいはキレー
ト剤処理(以下、Q処理)を行ってパルプを洗浄する方
法が検討されたが、ほとんど実用化されなかった。
2. Description of the Related Art Conventionally, in alkaline pulp bleaching, oxygen bleaching treatment (hereinafter referred to as O treatment) is first performed, followed by chlorine and chlorine dioxide treatment (hereinafter referred to as (C + D) treatment), and alkali extraction treatment (hereinafter referred to as E treatment). Alternatively, an alkali extraction treatment to which oxygen is added (hereinafter, Eo treatment) or an alkali extraction treatment to which oxygen and hydrogen peroxide are added (hereinafter, Eop treatment), a hypochlorite treatment (hereinafter, H treatment), a chlorine dioxide treatment ( Hereinafter, D treatment) and hydrogen peroxide treatment (hereinafter, P treatment) were performed. Further, a method of washing the pulp by performing an acid treatment (hereinafter referred to as a treatment) or a chelating agent treatment (hereinafter referred to as Q treatment) has been studied, but hardly practically used.

【0003】アルカリパルプ漂白における酸処理の役割
として、主に三つが挙げられていた。すなわち、パルプ
中に存在している金属イオンの洗浄、ヘキセンウロン酸
の分解(ジャーナルオブパルプアンドペーパーサイエン
ス(Journal ofPulp and Pape
r Science)、25巻、5号、155頁(19
99年))、リグニンのベンジル位と炭水化物との結合
開裂(ジャーナルオブウッドサイエンス(Journa
l of Wood Science)、45巻、3
号、233頁(1999年))である。また、アルカリ
パルプ漂白において過酸化水素が自己分解することが知
られていた。その機構に関する代表的な説は、塩基触媒
によるイオン的分解機構、塩基触媒によるラジカル的分
解機構、遷移金属イオンによるラジカル的分解機構、遷
移金属イオンとパーヒドロキシアニオンの反応による分
解機構、遷移金属イオンのコロイド酸化物の表面反応に
よる分解機構などであった(ジャーナルオブパルプアン
ドペーパーサイエンス(Journal of Pul
p and Paper Science)、14巻、
6号、J126頁(1988年))。過酸化水素の分解
は漂白能力の損失ばかりでなく、分解生成物による新た
な着色構造の生成も意味している(スベンスクペーパー
ステドニング(SvenskPapperstidni
ng)、88巻、9号、R84頁(1985年))。
[0003] There are three main roles of acid treatment in alkaline pulp bleaching. That is, washing of metal ions present in the pulp, decomposition of hexenuronic acid (Journal of Pulp and Paper Science (Journal of Pulp and Paper Science)
r Science), Vol. 25, No. 5, pp. 155 (19
1999)), bond cleavage between the benzylic position of lignin and carbohydrate (Journa of Wood Science (Journa)
l of Wood Science), 45 volumes, 3
No. 233 (1999)). It has been known that hydrogen peroxide decomposes in alkaline pulp bleaching. The typical theories are as follows: ionic decomposition mechanism by base catalyst, radical decomposition mechanism by base catalyst, radical decomposition mechanism by transition metal ion, decomposition mechanism by reaction of transition metal ion and perhydroxyanion, transition metal ion Decomposition mechanism of colloidal oxides by surface reaction was observed (Journal of Pulp and Paper Science (Journal of Pulp and Paper)
p and Paper Science), Volume 14,
6, J126 (1988)). The decomposition of hydrogen peroxide implies not only the loss of bleaching capacity but also the formation of new colored structures by decomposition products (SvenskPapperstedni).
ng), Vol. 88, No. 9, page R84 (1985)).

【0004】一方、遷移金属イオンに誘導される過酸化
水素の触媒的分解反応は、特にマンガンによって加速さ
れることが知られていた(紙パ技協誌、49巻、4号、
21頁(1995年))。また、マンガンの酸化状態と
反応溶液のpHの違いによって過酸化水素の触媒的分解
挙動が異なっていることが知られていた(ジャーナルオ
ブアメリカンケミカルソサイエティー(J.Am.Ch
em.Soc.)、69巻、741頁(1947年)、
スベンスクペーパーステドニング(Svensk Pa
pperstidning)、88巻、9号、R84頁
(1985年))。Colodetteら(Journ
al of Pulp and Paper Scie
nce、14巻、6号、J3頁(1989))は、珪酸
ナトリウムによる過酸化水素の安定化機構について詳細
に検討し、珪酸ナトリウムと水酸化ナトリウムの添加順
序が過酸化水素分解に影響を及ぼすことを示した。しか
し、マンガンの酸化状態の影響については詳細な検討を
行わなかった。
On the other hand, it has been known that the catalytic decomposition reaction of hydrogen peroxide induced by transition metal ions is accelerated particularly by manganese (Paper Engineering Co., Ltd., Vol. 49, No. 4,
21 (1995)). It has also been known that the catalytic decomposition behavior of hydrogen peroxide differs depending on the difference between the oxidation state of manganese and the pH of the reaction solution (Journal of American Chemical Society (J. Am. Ch.
em. Soc. ), 69, 741 (1947),
Svensk paper stained (Svensk Pa
pp. 88, 9, R84 (1985)). Coldette et al. (Journ
al of Pulp and Paper Scie
nce, Vol. 14, No. 6, p. J3 (1989)) discusses in detail the mechanism of stabilization of hydrogen peroxide by sodium silicate, and the order of addition of sodium silicate and sodium hydroxide affects hydrogen peroxide decomposition. That was shown. However, the effect of the oxidation state of manganese was not examined in detail.

【0005】具延ら(木材学会要旨集)は、Mn(I
I)とMn(III,IV)による過酸化水素の触媒的
分解挙動の差異について検討を行い、Mn(II)と過
酸化水素を含む溶液にDTPAを添加すると、アルカリ
性における過酸化水素の分解がほとんど認められないこ
とを見出した。また、グルコースあるいは濾紙とMn
(III,IV)を酸性条件で反応させると、マンガン
を還元できること、アルカリ性における過酸化水素の分
解を抑制できることを見出した。しかし、これらの知見
からは、従来のアルカリパルプ漂白技術にかわる新しい
方法は、依然として見出されてはいなかった。
[0005] Minobu (Abstracts of the Japan Wood Science Society) uses Mn (I
The difference in catalytic decomposition behavior of hydrogen peroxide between I) and Mn (III, IV) was examined. When DTPA was added to a solution containing Mn (II) and hydrogen peroxide, decomposition of hydrogen peroxide in alkaline It was found that it was hardly recognized. Also, glucose or filter paper and Mn
It has been found that when (III, IV) is reacted under acidic conditions, manganese can be reduced and decomposition of hydrogen peroxide in alkaline conditions can be suppressed. However, based on these findings, a new method that replaces the conventional alkaline pulp bleaching technique has not been found yet.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、アルカ
リパルプを塩素あるいは塩素系薬品を用いて処理するの
では、塩素化ダイオキシンおよびクロロホルムなどの有
機塩素化合物が生成し、環境を汚染するという問題点が
ある。また、塩素あるいは塩素系薬品を用いずに、a処
理、Q処理、Eo処理、Eop処理、およびP処理を組
み合わせて漂白を行っても、パルプ繊維の粘度あるいは
強度が下がるという問題点、また過酸化水素の自己分解
が起こり、過酸化水素の添加量を多くしなければならな
いという問題点があった。
However, when treating alkali pulp with chlorine or chlorine-based chemicals, there is a problem that chlorinated dioxins and organic chlorine compounds such as chloroform are generated and pollute the environment. . Further, even if bleaching is performed by using a treatment, a Q treatment, an Eo treatment, an Eop treatment, and a P treatment in combination without using chlorine or a chlorine-based chemical, the viscosity or strength of the pulp fiber is reduced. There is a problem in that self-decomposition of hydrogen oxide occurs and the amount of added hydrogen peroxide must be increased.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者は、鋭意検討の
結果、上記のような課題を解決することができた。すな
わち本発明の漂白方法は、リグノセルロース材料から製
造されるアルカリパルプを、塩素を用いないで漂白する
方法において、まず、パルプを酸性条件で処理してパル
プ中の遷移金属イオンを還元し、さらに、酸性条件で遷
移金属イオンの安定剤を添加し、続いて過酸化水素を混
合し、最後にパルプをアルカリ性にして酸素を添加し
て、あるいは添加しないで漂白を行うことを特徴とす
る、リグノセルロース材料からのアルカリパルプの新し
い漂白方法を提供するものである。
As a result of intensive studies, the present inventor has solved the above-mentioned problems. That is, the bleaching method of the present invention is a method of bleaching alkali pulp produced from a lignocellulosic material without using chlorine.First, the pulp is treated under acidic conditions to reduce transition metal ions in the pulp. Adding a stabilizer of a transition metal ion under acidic conditions, followed by mixing with hydrogen peroxide, and finally making the pulp alkaline and adding or not adding oxygen to perform bleaching. It provides a new method of bleaching alkaline pulp from cellulosic materials.

【0008】[0008]

【本発明の実施の形態】リグノセルロース材料とは、セ
ルロースとリグニンとが物理的あるいは化学的に堅く結
合したもので、代表例として木材、竹、麻、ワラ、バガ
ス等を意味する。リグノセルロース材料からパルプを製
造する蒸解方法としては、クラフト法、ポリサルファイ
ド法、ソーダ法、中性あるいはアルカリ性サルファイト
法、およびこれらに蒸解触媒としてアントラキノン誘導
体を加えた蒸解方法を挙げることができる。これらの方
法で製造したパルプはアルカリパルプと呼ばれている。
本発明で用いるアルカリパルプとは、これらの方法で製
造したパルプのように、アルカリ性の薬液で蒸煮処理を
行って得られるパルプのことである。化学パルプのうち
で酸性サルファイトパルプは含まれない。これらの未漂
白パルプにはアルカリによって変質したリグニンと着色
物質が残留している。また、リグノセルロース材料と用
水に由来するマンガン、鉄、銅などの遷移金属イオンが
付着している。これらの化学パルプ中のリグニンは、O
処理を行うことにより、そのほぼ50%程度が除去され
る。しかし、得られた酸素漂白パルプには、依然として
変質したリグニンと着色物質が残留している。マンガ
ン、鉄、銅などの遷移金属は、酸化されてパルプに強固
に付着している。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A lignocellulose material is a material in which cellulose and lignin are tightly physically or chemically bonded, and representative examples include wood, bamboo, hemp, straw, bagasse and the like. Examples of the cooking method for producing pulp from the lignocellulosic material include a kraft method, a polysulfide method, a soda method, a neutral or alkaline sulphite method, and a cooking method to which an anthraquinone derivative is added as a cooking catalyst. Pulp produced by these methods is called alkaline pulp.
The alkali pulp used in the present invention is pulp obtained by performing a steaming treatment with an alkaline chemical solution, such as pulp produced by these methods. Acid sulphite pulp is not included in the chemical pulp. In these unbleached pulp, lignin and coloring matter altered by alkali remain. In addition, transition metal ions such as manganese, iron, and copper derived from the lignocellulose material and water are attached. The lignin in these chemical pulp is O
By performing the processing, approximately 50% of the amount is removed. However, the resulting oxygen bleached pulp still contains altered lignin and coloring matter. Transition metals such as manganese, iron, and copper are oxidized and strongly adhere to the pulp.

【0009】本発明では、パルプ中のマンガンなどの遷
移金属イオンを還元するために、未漂白パルプあるいは
酸素漂白パルプを、酸性条件で処理する。パルプ水混合
液のpHをpH1.2〜2.5、温度を40〜100℃
として、30〜120分間の処理を行う。このことによ
って、マンガンなどの遷移金属イオンは還元される。パ
ルプ水混合液のpHが2.5より大きいとマンガンなど
の遷移金属イオンが還元されず、pHが1.2より小さ
いとパルプ繊維の粘度あるいは強度が下がるので、好ま
しくない。
In the present invention, unbleached pulp or oxygen-bleached pulp is treated under acidic conditions in order to reduce transition metal ions such as manganese in the pulp. The pH of the pulp water mixture is pH 1.2 to 2.5, and the temperature is 40 to 100 ° C.
Is performed for 30 to 120 minutes. As a result, transition metal ions such as manganese are reduced. If the pH of the pulp water mixture is higher than 2.5, transition metal ions such as manganese are not reduced, and if the pH is lower than 1.2, the viscosity or strength of the pulp fiber decreases, which is not preferable.

【0010】パルプの酸性処理に使用できる薬品として
は、硫酸、塩酸、硝酸、亜硝酸、亜硫酸、酢酸、蓚酸な
どの無機酸および有機酸が挙げられるが、漂白廃液の回
収の点からは、硫酸あるいは亜硫酸を用いることがもっ
とも好ましい。さらに、酸性処理後に、パルプ水混合液
のpHを酸性にし、還元されたマンガンなどの遷移金属
イオンを安定化するため、これに安定剤を添加する。
[0010] Chemicals that can be used for the acid treatment of pulp include inorganic acids and organic acids such as sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, nitrous acid, sulfurous acid, acetic acid and oxalic acid. From the viewpoint of recovery of bleaching waste liquid, sulfuric acid is used. Alternatively, it is most preferable to use sulfurous acid. Further, after the acid treatment, a stabilizer is added to the mixture to make the pH of the pulp water mixture acidic and to stabilize reduced transition metal ions such as manganese.

【0011】酸性処理後のパルプ水混合液のpHをpH
4〜6とし、安定剤としてDTPA、EDTAなどのキ
レート剤を添加し、20℃で1分間〜10分間の熟成期
間を置く。パルプ水混合液のpHがpH6より大きいと
マンガンなどの遷移金属が酸化されやすくなり、pH4
より小さいとDTPAなどのキレート剤の一部が分解す
るので、好ましくない。
The pH of the pulp water mixture after the acid treatment is adjusted to pH
4 to 6, a chelating agent such as DTPA or EDTA is added as a stabilizer, and an aging period of 1 minute to 10 minutes is set at 20 ° C. If the pH of the pulp water mixture is higher than pH 6, transition metals such as manganese are easily oxidized, and pH 4
If it is smaller, a part of the chelating agent such as DTPA is decomposed, which is not preferable.

【0012】酸性処理後に、パルプを脱水しないで、ま
た洗浄しないでパルプ水混合液のpHをpH4〜6に調
整し、安定剤を加えることもできる。パルプを脱水し、
洗浄することもできる。しかし、アルカリ性の洗浄用循
環水を用いて、パルプ水混合液のpHをpH6より大き
くすることは、好ましくない。安定剤として珪酸ナトリ
ウムと硫酸マグネシウムを添加するときには、20℃〜
70℃で1分間〜30分間の熟成期間を置く。
After the acidic treatment, the pH of the pulp water mixture may be adjusted to pH 4 to 6 without dewatering and washing the pulp, and a stabilizer may be added. Dewater the pulp,
It can also be washed. However, it is not preferable to make the pH of the pulp water mixture higher than pH 6 using alkaline circulating water for washing. When adding sodium silicate and magnesium sulfate as stabilizers,
A ripening period of 1 minute to 30 minutes at 70 ° C. is provided.

【0013】つぎに、パルプ水混合液に過酸化水素を混
合する。パルプ混合液のpHはpH4〜6が好ましい。
ここまでの処理すなわち、酸性処理及びpH4〜6での
安定化処理をA処理と呼ぶ。つぎに、アルカリ剤を加え
て、パルプ混合液をアルカリ性にして酸素を添加して、
あるいは酸素を添加しないでパルプ漂白を行う。酸素を
添加してパルプ漂白を行う処理をEop処理、酸素を添
加しないでパルプ漂白を行う処理をEp処理と呼ぶ。本
発明で用いるアルカリ剤としては、水酸化ナトリウム、
水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、亜硫
酸ナトリウム等がある。
Next, hydrogen peroxide is mixed with the pulp water mixture. The pH of the pulp mixture is preferably pH 4-6.
The treatment so far, that is, the acid treatment and the stabilization treatment at pH 4 to 6 are referred to as A treatment. Next, an alkali agent was added, the pulp mixture was made alkaline, and oxygen was added,
Alternatively, pulp bleaching is performed without adding oxygen. The process of adding oxygen to perform pulp bleaching is referred to as Eop treatment, and the process of performing pulp bleaching without adding oxygen is referred to as Ep treatment. As the alkaline agent used in the present invention, sodium hydroxide,
Potassium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, sodium sulfite and the like.

【0014】Eop処理とEp処理は、通常の条件を選
ぶことができる。すなわち、水酸化ナトリウム添加率
0.5%〜2.0%、温度60℃〜120℃、過酸化水
素添加率0.5%〜3.0%である。処理後にはパルプ
水混合液中に過酸化水素が残留し、パルプ漂白効果が著
しく向上する。(AEop)処理<上記安定化処理と酸
素を添加してパルプ漂白を行う処理を組み合わせた処理
>、あるいは(AEp)処理<上記安定化処理と酸素を
添加しないでパルプ漂白を行う処理を組み合わせた処理
>による漂白を行った後に、次亜塩素酸塩処理(H処
理)による漂白を行うこともできる。
For the Eop processing and the Ep processing, ordinary conditions can be selected. That is, the sodium hydroxide addition rate is 0.5% to 2.0%, the temperature is 60 ° C to 120 ° C, and the hydrogen peroxide addition rate is 0.5% to 3.0%. After the treatment, hydrogen peroxide remains in the pulp water mixture, and the pulp bleaching effect is significantly improved. (AEop) treatment <combination of the above stabilization treatment and treatment for performing pulp bleaching by adding oxygen> or (AEp) treatment <combination of the above stabilization treatment and treatment for performing pulp bleaching without addition of oxygen Treatment>, and then bleaching by hypochlorite treatment (H treatment).

【0015】(AEop)−H処理、あるいは(AE
p)−H処理による漂白を行った後に、二酸化塩素処理
(D処理)による漂白を行うこともできる。(AEo
p)−H−D処理、あるいは(AEp)−H−D処理に
よる漂白を行った後に、過酸化水素処理(P処理)によ
る漂白を行うこともできる。また、(AEop)処理、
あるいは(AEp)処理による漂白を行う前に、H処理
やD処理を付加することもできる。とくに、D−(AE
op)処理は有効な手段であることが分かっている。
(AEop) -H processing or (AEop)
After bleaching by p) -H treatment, bleaching by chlorine dioxide treatment (D treatment) can also be performed. (AEo
After bleaching by p) -HD treatment or (AEp) -HD treatment, bleaching by hydrogen peroxide treatment (P treatment) can also be performed. (AEop) processing,
Alternatively, before performing bleaching by (AEp) processing, H processing or D processing can be added. In particular, D- (AE
op) processing has proven to be an effective means.

【0016】本発明においては、種々の実施の形態が可
能であり、本発明の請求項1に記載した漂白プロセスの
最終工程である(AEop)処理、あるいは(AEp)
処理を行った後に、次ぎのような漂白工程を付加するこ
とが可能である。具体的には、(AEop)−H処理、
(AEp)−H処理、(AEop)−H−D処理、(A
Ep)−H−D処理、(AEop)−H−D−P処理、
あるいは(AEp)−H−D−P処理の他に、(AEo
p)−D処理、(AEp)−D処理、(AEop)−D
−P処理、(AEp)−D−P処理、(AEop)−D
−E−D処理、(AEp)−D−E−D処理、(AEo
p)−D−Eo−D処理、(AEp)−D−Eo−D処
理、(AEop)−D−P−D処理、(AEp)−D−
P−D処理、(AEop)−D−Ep−D処理、(AE
p)−D−Ep−D処理、(AEop)−D−H−D処
理、あるいは(AEp)−D−H−D処理などである。
(AEop)処理、あるいは(AEp)処理による漂白
を行った後には、パルプには依然として少量の着色物質
が残留している。マンガンなどの遷移金属イオンが、酸
化されてパルプに付着している。そこで、塩素系漂白薬
品を用いない方法として、(AEop)処理、あるいは
(AEp)処理による漂白を行った後に、再びA処理を
行うこともできる。
In the present invention, various embodiments are possible. (AEop) or (AEp), which is the final step of the bleaching process described in claim 1 of the present invention.
After the treatment, the following bleaching step can be added. Specifically, (AEop) -H processing,
(AEp) -H treatment, (AEop) -HD treatment, (A
Ep) -H-D treatment, (AEop) -H-D-P treatment,
Alternatively, in addition to the (AEp) -HDP treatment, (AEo)
p) -D treatment, (AEp) -D treatment, (AEop) -D
-P treatment, (AEp) -DP treatment, (AEop) -D
-ED processing, (AEp) -DED processing, (AEo
p) -D-Eo-D treatment, (AEp) -D-Eo-D treatment, (AEop) -DPD treatment, (AEp) -D-
PD processing, (AEop) -D-Ep-D processing, (AE
p) -D-Ep-D processing, (AEop) -DHD processing, or (AEp) -DHD processing.
After the bleaching by the (AEop) treatment or the (AEp) treatment, a small amount of the coloring substance still remains in the pulp. Transition metal ions such as manganese are oxidized and adhere to the pulp. Then, as a method not using a chlorine-based bleaching chemical, after the bleaching by the (AEop) treatment or the (AEp) treatment, the A treatment can be performed again.

【0017】次ぎに具体例を示し、その漂白結果を示
す。
Next, specific examples are shown, and the bleaching results are shown.

【実施例】実施例1 原料パルプとして針葉樹クラフトパルプを酸素漂白した
パルプを用いた。分析の結果、このパルプのカッパー価
は12.1、パルプ粘度は22.9であり、54.2p
pmのマンガンが含まれていた。このパルプを乾燥重量
として100kgとり、これに水900kgと硫酸を加
え、pH2.5のパルプ水混合液1000リットルを調
製した。これを70℃に加温して30分間静置した。そ
のままのpHを保ち、パルプ水混合液を攪拌しながら、
乾燥重量として0.5kgのDTPAを含む水溶液を2
0℃で添加して混合し、1分間静置して安定化した。溶
液色はやや明るい色に変化した。続いて、攪拌しながら
過酸化水素2kgを含む水溶液を混合して漂白を開始し
た。さらに、攪拌しながら水酸化ナトリウム1kgを含
む水溶液を添加してパルプ水混合液のpHをアルカリ性
にし、酸素を0.35メガパスカルの圧力で反応系に入
れて、90℃に加温して120分間漂白を続けた。パル
プ水混合液中に残留する過酸化水素を定量し、残留度が
9.2%を示したところで漂白を停止した。パルプを洗
浄して乾燥し、パルプ白色度とパルプ粘度を測定したと
ころ、それぞれ60.1%および19.4センチポアズ
となった。
Example 1 As raw material pulp, pulp obtained by oxygen bleaching softwood kraft pulp was used. As a result of analysis, the kappa number of this pulp was 12.1, the pulp viscosity was 22.9, and 54.2 p.
pm of manganese. This pulp was taken in a dry weight of 100 kg, and 900 kg of water and sulfuric acid were added thereto to prepare 1000 liter of a pulp water mixed solution having a pH of 2.5. This was heated to 70 ° C. and allowed to stand for 30 minutes. While maintaining the pH as it is, stirring the pulp water mixture,
An aqueous solution containing 0.5 kg of DTPA as dry weight
The mixture was added at 0 ° C., mixed, and allowed to stand for 1 minute to stabilize. The solution color changed to a slightly lighter color. Subsequently, an aqueous solution containing 2 kg of hydrogen peroxide was mixed with stirring to start bleaching. Further, while stirring, an aqueous solution containing 1 kg of sodium hydroxide was added to make the pH of the pulp water mixture alkaline, oxygen was introduced into the reaction system at a pressure of 0.35 MPa, and the mixture was heated to 90 ° C and heated to 120 ° C. Continued bleaching for minutes. The amount of hydrogen peroxide remaining in the pulp water mixture was determined, and the bleaching was stopped when the residual level showed 9.2%. The pulp was washed and dried, and the pulp brightness and pulp viscosity were measured to be 60.1% and 19.4 centipoise, respectively.

【0018】実施例2〜5 表1に示す条件で、実施例1と同様にして漂白した。原
料パルプとして、22.9ppmのマンガンを含む針葉
樹酸素漂白クラフトパルプを用いた。
Examples 2 to 5 The bleaching was carried out in the same manner as in Example 1 under the conditions shown in Table 1. Softwood oxygen bleached kraft pulp containing 22.9 ppm of manganese was used as a raw pulp.

【0019】実施例6〜11 表1に示す条件で、実施例1と同様にして漂白した。原
料パルプとして、広葉樹材ポリサルファイドキノンパル
プを用いた。比較例として、実施例1の条件と異なるも
のを示す。従来例として、知られている近いものを示
す。
Examples 6 to 11 The bleaching was carried out in the same manner as in Example 1 under the conditions shown in Table 1. Hardwood polysulfide quinone pulp was used as a raw material pulp. As a comparative example, a condition different from the condition of Example 1 will be described. As a conventional example, a known close one is shown.

【0020】(AEop)−A処理、あるいは(AE
p)−A処理の後に、Eop処理あるいはEpを行う。 (AEop)−(AEop)処理、(AEop)−(A
Ep)処理、(AEp)−(AEop)処理、あるいは
(AEp)−(AEp)処理による漂白によって、塩素
化ダイオキシンおよび有機塩素化合物を生成することな
く、白色度が高く、強度の高いパルプを製造することが
できた。その結果を表1に示す。
(AEop) -A processing or (AEop)
p) After the -A processing, Eop processing or Ep is performed. (AEop)-(AEop) processing, (AEop)-(A
Bleaching by Ep) treatment, (AEp)-(AEop) treatment, or (AEp)-(AEp) treatment produces pulp with high whiteness and high strength without producing chlorinated dioxins and organic chlorine compounds. We were able to. Table 1 shows the results.

【0021】[0021]

【表1】 表中の漂白パルプの白色度は、ISO2469、247
0、3688に従って測定した。表中の過酸化水素の残
留度は、つぎにようにして求めた。試料(100mL)
に4規定硫酸(5mL)と10%ヨウ化カリウム(5m
L)を順に加え、3%モリブデン酸アンモニウム溶液
(2−3滴)を入れてから、0.1規定チオ硫酸ナトリ
ウムを用いて試料溶液が無色になるまで滴定した。な
お、終点直前に指示薬として0.5%デンプン1mLを
加えた。このようにして求めた過酸化水素重量(g)を
Rとし、始めに混合した過酸化水素重量(g)をAと
し、残留度をR÷A×100(%)とした。
[Table 1] The whiteness of the bleached pulp in the table is ISO2469, 247
0, 3688. The residual levels of hydrogen peroxide in the table were determined as follows. Sample (100mL)
4N sulfuric acid (5mL) and 10% potassium iodide (5m
L) was added in order, and a 3% ammonium molybdate solution (2 to 3 drops) was added. Then, titration was performed using 0.1 N sodium thiosulfate until the sample solution became colorless. Immediately before the end point, 1 mL of 0.5% starch was added as an indicator. The weight (g) of hydrogen peroxide obtained in this way was R, the weight (g) of hydrogen peroxide initially mixed was A, and the residual degree was R 度 A × 100 (%).

【0022】[0022]

【本発明の効果】パルプに含まれるリグニンと着色物質
を効果的に除去することができ、塩素を全く使用せず
に、白色度が高く、強度の高いパルプを製造することが
できる。塩素化ダイオキシンを生成することなく、漂白
パルプを製造することができる。また、塩素化ダイオキ
シンおよびクロロホルムなどの有機塩素化合物の生成量
を大幅に削減し、漂白パルプを製造することができる。
さらに有機塩素化合物を全く生成することなく、漂白パ
ルプを製造することができる。
According to the present invention, lignin and coloring substances contained in pulp can be effectively removed, and pulp having high whiteness and high strength can be produced without using chlorine. Bleached pulp can be produced without producing chlorinated dioxins. Further, the amount of chlorinated dioxins and the amount of organic chlorine compounds such as chloroform can be significantly reduced, and bleached pulp can be produced.
Furthermore, bleached pulp can be produced without producing any organochlorine compound.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 倪 永浩 茨城県つくば市天王台1−1−1 筑波大 学農林工学系内 Fターム(参考) 4L055 AB01 AB07 AB12 AC07 AD05 AD06 AD10 AH39 BB20 EA20 EA31 FA05 FA13  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Ni Yonghiro 1-1-1 Tennodai, Tsukuba, Ibaraki Pref. FA13

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 リグノセルロース材料から製造されたア
ルカリパルプを、まず、パルプを酸性条件下で処理して
パルプ中の遷移金属イオンを還元し、次いで、酸性条件
下のまま安定剤を添加し、還元された遷移金属イオンを
安定化し、続いて過酸化水素を混合して漂白を行い、さ
らにパルプをアルカリ性に戻して酸素を添加して、ある
いは添加しないで漂白を続けることを特徴とする、塩素
を用いないアルカリパルプの漂白方法。
An alkaline pulp produced from a lignocellulosic material is first treated under acidic conditions to reduce transition metal ions in the pulp, and then a stabilizer is added under acidic conditions, Chlorine characterized by stabilizing reduced transition metal ions, followed by mixing with hydrogen peroxide for bleaching, and then returning the pulp to alkalinity and continuing bleaching with or without the addition of oxygen. Bleaching method of alkaline pulp without using.
【請求項2】 パルプをpH1.2〜2.5の酸性条件
で、温度40〜100℃で、処理してパルプ中の遷移金
属イオンを還元する請求項1に記載のアルカリパルプの
漂白方法。
2. The method for bleaching alkaline pulp according to claim 1, wherein the pulp is treated under acidic conditions of pH 1.2 to 2.5 at a temperature of 40 to 100 ° C. to reduce transition metal ions in the pulp.
【請求項3】 pH4〜6の条件で、遷移金属イオンの
安定剤として、DTPA、EDTAなどのキレート剤、
あるいは珪酸ナトリウム及び/又は硫酸マグネシウムを
添加し、温度20〜70℃で、遷移金属イオンを安定化
する請求項1又は請求項2記載のアルカリパルプの漂白
方法。
3. A chelating agent such as DTPA or EDTA as a stabilizer for a transition metal ion at a pH of 4 to 6,
The method of claim 1 or 2, wherein sodium silicate and / or magnesium sulfate are added to stabilize the transition metal ion at a temperature of 20 to 70 ° C.
【請求項4】請求項1ないし請求項3のいずれかひとつ
に記載する漂白方法において、パルプをアルカリ性に戻
して酸素を添加して、あるいは添加しないで漂白を続け
る工程の前後に、次亜塩素酸塩による漂白、二酸化塩素
による漂白、過酸化水素による漂白のいずれか一つ又は
2つ以上を行う漂白方法。
4. The bleaching method according to claim 1, wherein the pulp is returned to alkaline and oxygen is added, or before and after the bleaching is continued without adding oxygen. A bleaching method in which one or more of bleaching with an acid salt, bleaching with chlorine dioxide, and bleaching with hydrogen peroxide are performed.
【請求項5】請求項1ないし請求項3のいずれかひとつ
に記載する漂白方法の後に、次亜塩素酸塩による漂白、
二酸化塩素による漂白、過酸化水素による漂白を順に行
う漂白方法。
5. The bleaching method according to claim 1, further comprising bleaching with hypochlorite.
A bleaching method in which bleaching with chlorine dioxide and bleaching with hydrogen peroxide are sequentially performed.
【請求項6】請求項1ないし請求項3のいずれかひとつ
に記載する漂白方法の後に、二酸化塩素による漂白、ア
ルカリ抽出あるいは酸素を添加したアルカリ抽出あるい
は過酸化水素による漂白処理あるいは次亜塩素酸塩によ
る漂白、二酸化塩素による漂白を、順に行う方法
6. The bleaching method according to any one of claims 1 to 3, followed by bleaching with chlorine dioxide, alkali extraction, alkali extraction with addition of oxygen, bleaching treatment with hydrogen peroxide, or hypochlorous acid. A method of sequentially performing bleaching with salt and bleaching with chlorine dioxide
【請求項7】リグノセルロース材料から製造されたアル
カリパルプを、まず、パルプを酸性条件下で処理してパ
ルプ中の遷移金属イオンを還元し、次いで、酸性条件下
のまま安定剤を添加し、還元された遷移金属イオンを安
定化し、続いて過酸化水素を混合して漂白を行い、さら
にパルプをアルカリ性に戻して酸素を添加して、あるい
は添加しないで漂白を続け、一定時間経過後、再び、パ
ルプを酸性条件下で処理してパルプ中の遷移金属イオン
を還元し、次いで、酸性条件下のまま安定剤を添加し、
還元された遷移金属イオンを安定化し、続いて過酸化水
素を混合して漂白を行い、さらにパルプをアルカリ性に
戻して酸素を添加して、あるいは添加しないで漂白を続
けることを特徴とする、塩素を用いないアルカリパルプ
の漂白方法。
7. An alkali pulp produced from a lignocellulosic material is first treated under acidic conditions to reduce transition metal ions in the pulp, and then a stabilizer is added under acidic conditions. Stabilize the reduced transition metal ions, then mix with hydrogen peroxide to perform bleaching, return the pulp to alkalinity and continue bleaching with or without oxygen, and after a certain time, again Treating the pulp under acidic conditions to reduce the transition metal ions in the pulp, then adding a stabilizer while still under acidic conditions,
Chlorine characterized by stabilizing reduced transition metal ions, followed by mixing with hydrogen peroxide for bleaching, and then returning the pulp to alkalinity and continuing bleaching with or without the addition of oxygen. Bleaching method of alkaline pulp without using.
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