JP2002088673A - パルプ漂白方法 - Google Patents
パルプ漂白方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】高温及び長時間の処理を必要とせず、環境負荷
が小さいと共に操業安全性が高く、しかも二酸化炭素排
出の削減が可能で環境に優しいパルプの漂白方法を提供
する。 【解決手段】過酸化水素と光を用いるパルプの漂白方法
において、光源として紫外・可視レーザー光を用いる。
が小さいと共に操業安全性が高く、しかも二酸化炭素排
出の削減が可能で環境に優しいパルプの漂白方法を提供
する。 【解決手段】過酸化水素と光を用いるパルプの漂白方法
において、光源として紫外・可視レーザー光を用いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、パルプの漂白方法
に関し、更に詳しくは酸化剤を用いるパルプ漂白法の改
良に関する。
に関し、更に詳しくは酸化剤を用いるパルプ漂白法の改
良に関する。
【０００２】
【従来の技術】木材中の純粋な繊維は、通常、無色であ
るが、木材等を加工することにより得られる粗パルプに
は種々の不純物が含まれるために着色している。これを
白色度の高い紙の原料とするためには、着色不純物を薬
剤などにより分解、又は無色化する漂白工程を必要とす
る。
るが、木材等を加工することにより得られる粗パルプに
は種々の不純物が含まれるために着色している。これを
白色度の高い紙の原料とするためには、着色不純物を薬
剤などにより分解、又は無色化する漂白工程を必要とす
る。
【０００３】従来、このような漂白薬剤としては、塩
素、次亜塩素酸塩、二酸化塩素等が用いられているが、
ハロゲン原子を含む薬剤は環境に対する負荷が大きく、
また人体に対する危険性も大きいので、操業安全性に問
題があり、また、これらの漂白過程は多くの場合に高温
で行われるので、大量のエネルギーを要する多消費型プ
ロセスであり、その為に多量の二酸化炭素の放出を伴う
という難点も包含している。
素、次亜塩素酸塩、二酸化塩素等が用いられているが、
ハロゲン原子を含む薬剤は環境に対する負荷が大きく、
また人体に対する危険性も大きいので、操業安全性に問
題があり、また、これらの漂白過程は多くの場合に高温
で行われるので、大量のエネルギーを要する多消費型プ
ロセスであり、その為に多量の二酸化炭素の放出を伴う
という難点も包含している。
【０００４】これらの問題点を解決するために、過酸化
水素を用いる方法が報告されており、その中で通常の光
の照射を行いながら過酸化水素と処理する方法が提案さ
れている（例えば、Koplik, M.; Milichovsky, M. "Pho
tochemical bleaching of paper webs", Cellul. Chem.
Technol., 32, 349 (1998)；Ruggiero, R.; Machado,
A. E. H.; Da S. P. D.;Grelier, S.; Nourmamode, A.;
Castellan, A. "Bleached chemical pulp from Eucaly
ptus grandis wood produced by peroxyformicacid pul
ping and photochemical bleaching", Holzforschung,
52, 325 (1998)）。しかし、この方法では過酸化水素の
紫外・可視光照射による光化学反応過程により生じたヒ
ドロキシラジカルの濃度は低いものでしかなく、その結
果、ハロゲン系薬剤漂白法と比べて十分な漂白効果が得
られない、処理時間が長い、といった問題点をかかえて
いる。
水素を用いる方法が報告されており、その中で通常の光
の照射を行いながら過酸化水素と処理する方法が提案さ
れている（例えば、Koplik, M.; Milichovsky, M. "Pho
tochemical bleaching of paper webs", Cellul. Chem.
Technol., 32, 349 (1998)；Ruggiero, R.; Machado,
A. E. H.; Da S. P. D.;Grelier, S.; Nourmamode, A.;
Castellan, A. "Bleached chemical pulp from Eucaly
ptus grandis wood produced by peroxyformicacid pul
ping and photochemical bleaching", Holzforschung,
52, 325 (1998)）。しかし、この方法では過酸化水素の
紫外・可視光照射による光化学反応過程により生じたヒ
ドロキシラジカルの濃度は低いものでしかなく、その結
果、ハロゲン系薬剤漂白法と比べて十分な漂白効果が得
られない、処理時間が長い、といった問題点をかかえて
いる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、充分な漂白
効果が短時間に達成できると共に環境に優しいパルプの
漂白方法を提供することを目的とする。
効果が短時間に達成できると共に環境に優しいパルプの
漂白方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、かかる従
来技術の難点を解消するために鋭意検討した結果、レー
ザー光化学反応の特徴を利用する方法が有効であること
を見い出し、本発明をなすに至った。
来技術の難点を解消するために鋭意検討した結果、レー
ザー光化学反応の特徴を利用する方法が有効であること
を見い出し、本発明をなすに至った。
【０００７】すなわち本発明によれば、第一に、過酸化
水素と光を用いるパルプの漂白方法において、光源とし
て紫外・可視レーザー光を用いることを特徴とするパル
プの漂白方法が提供される。
水素と光を用いるパルプの漂白方法において、光源とし
て紫外・可視レーザー光を用いることを特徴とするパル
プの漂白方法が提供される。
【０００８】すなわち、従来の過酸化水素と通常の紫外
・可視光を用いる漂白方法においては、過酸化水素の紫
外・可視光照射による光化学反応過程により生じたヒド
ロキシラジカルが、該着色物質と反応して該着色物質の
分解若しくは無色化反応を起こすものと考えられるが、
過酸化水素の紫外可視領域のモル吸光係数は通常の芳香
族化合物や共役系を有する有機化合物と比べて極端に小
さいので、光化学的に発生するヒドロキシラジカルの濃
度は低いものでしかなく、その結果、ハロゲン系薬剤漂
白法と比べて十分な漂白効果が得られないこと、処理時
間が長いこと、といった問題点を包含していたが、本発
明においては、紫外・可視レーザー光を照射するという
特有な手段を採用したことから、該着色物質の分解若し
くは無色化反応を行うために必要なヒドロキシラジカル
の濃度を高くすることが可能となり、従来の紫外・可視
光を照射した場合に比べ該反応が著しく高速化されるこ
とから、その漂白時間に要する時間が短縮されるといっ
た顕著な作用効果を呈する。更に、従来の紫外・可視光
照射による光化学的ヒドロキシラジカル生成は一光子過
程のみによるものであるのに対し、レーザー光を用いる
と、一光子過程の他に多光子過程によるヒドロキシラジ
カル生成の可能性も高くなる為に、更に漂白時間に要す
る時間の短縮効果が促進されるといった作用効果が期待
できる。
・可視光を用いる漂白方法においては、過酸化水素の紫
外・可視光照射による光化学反応過程により生じたヒド
ロキシラジカルが、該着色物質と反応して該着色物質の
分解若しくは無色化反応を起こすものと考えられるが、
過酸化水素の紫外可視領域のモル吸光係数は通常の芳香
族化合物や共役系を有する有機化合物と比べて極端に小
さいので、光化学的に発生するヒドロキシラジカルの濃
度は低いものでしかなく、その結果、ハロゲン系薬剤漂
白法と比べて十分な漂白効果が得られないこと、処理時
間が長いこと、といった問題点を包含していたが、本発
明においては、紫外・可視レーザー光を照射するという
特有な手段を採用したことから、該着色物質の分解若し
くは無色化反応を行うために必要なヒドロキシラジカル
の濃度を高くすることが可能となり、従来の紫外・可視
光を照射した場合に比べ該反応が著しく高速化されるこ
とから、その漂白時間に要する時間が短縮されるといっ
た顕著な作用効果を呈する。更に、従来の紫外・可視光
照射による光化学的ヒドロキシラジカル生成は一光子過
程のみによるものであるのに対し、レーザー光を用いる
と、一光子過程の他に多光子過程によるヒドロキシラジ
カル生成の可能性も高くなる為に、更に漂白時間に要す
る時間の短縮効果が促進されるといった作用効果が期待
できる。
【０００９】本発明の漂白の対象となるパルプには、木
材より得られる機械パルプ、半化学パルプ、化学パルプ
の他、回収古紙より得られる古紙パルプ、藁や亜麻等か
ら得られる非木材パルプ等が包含される。
材より得られる機械パルプ、半化学パルプ、化学パルプ
の他、回収古紙より得られる古紙パルプ、藁や亜麻等か
ら得られる非木材パルプ等が包含される。
【００１０】本発明における過酸化水素は単独で用いて
も良いが、紫外・可視光を透過する溶媒に分散若しくは
溶解させて使用することが望ましい。このような溶媒と
しては、水、アルコール類、鎖状または環状のアルカン
類、エーテル類等の単独溶媒あるいはこれらの混合溶媒
が挙げられるが、過酸化水素を溶解または分散する溶
媒、或いは混合溶媒であればその種類に限定されない。
過酸化水素の使用量は特に制限はないが、好ましくは溶
媒に対する過酸化水素の飽和濃度以下であれば良く、よ
り好ましくは０．１〜２０重量％とするのが適当であ
る。
も良いが、紫外・可視光を透過する溶媒に分散若しくは
溶解させて使用することが望ましい。このような溶媒と
しては、水、アルコール類、鎖状または環状のアルカン
類、エーテル類等の単独溶媒あるいはこれらの混合溶媒
が挙げられるが、過酸化水素を溶解または分散する溶
媒、或いは混合溶媒であればその種類に限定されない。
過酸化水素の使用量は特に制限はないが、好ましくは溶
媒に対する過酸化水素の飽和濃度以下であれば良く、よ
り好ましくは０．１〜２０重量％とするのが適当であ
る。
【００１１】本発明においては、上記したようにパルプ
を過酸化水素の存在下で漂白する工程において、紫外・
可視レーザー光を照射してパルプを漂白する。
を過酸化水素の存在下で漂白する工程において、紫外・
可視レーザー光を照射してパルプを漂白する。
【００１２】紫外可視レーザー光としては、特別な制約
はないが、波長が１８０〜８００ｎｍ、好ましくは１８
０〜４００ｎｍ程度のものを用いることが望ましい。レ
ーザー光源としては特に制限はなく、またレーザー光は
パルス光でも連続照射光でもよいが、エキシマレーザー
（ＡｒＦエキシマレーザー、ＫｒＦエキシマレーザー、
ＸｅＣｌエキシマレーザー、ＸｅＦエキシマレーザー
等）、アルゴンイオンレーザー、クリプトンイオンレー
ザー、ＹＡＧレーザーの第２、及び第３高調波等が好ま
しく使用される。
はないが、波長が１８０〜８００ｎｍ、好ましくは１８
０〜４００ｎｍ程度のものを用いることが望ましい。レ
ーザー光源としては特に制限はなく、またレーザー光は
パルス光でも連続照射光でもよいが、エキシマレーザー
（ＡｒＦエキシマレーザー、ＫｒＦエキシマレーザー、
ＸｅＣｌエキシマレーザー、ＸｅＦエキシマレーザー
等）、アルゴンイオンレーザー、クリプトンイオンレー
ザー、ＹＡＧレーザーの第２、及び第３高調波等が好ま
しく使用される。
【００１３】光照射強度に特に制限は無いが、パルス光
では０．１ｍＪ／パルス・ｃｍ２〜１ｋＪ／パルス・ｃ
ｍ２、連続光は０．１ｍＷ〜１０ｋＷ／ｃｍ２が適して
いる。光照射温度にも特に制限は無く、用いた溶媒及び
過酸化水素の凝固点以上、沸点以下であればよいが、好
ましくは−８０℃〜１００℃、より好ましくは０〜４０
℃である。光照射時間は、原料パルプの着色度、過酸化
水素あるいは溶媒の種類やその濃度更には、用いる紫外
・可視レーザー光の種類や光強度等を考慮することによ
り適宜定められるが、通常、１秒〜３０分もあれば充分
である。
では０．１ｍＪ／パルス・ｃｍ２〜１ｋＪ／パルス・ｃ
ｍ２、連続光は０．１ｍＷ〜１０ｋＷ／ｃｍ２が適して
いる。光照射温度にも特に制限は無く、用いた溶媒及び
過酸化水素の凝固点以上、沸点以下であればよいが、好
ましくは−８０℃〜１００℃、より好ましくは０〜４０
℃である。光照射時間は、原料パルプの着色度、過酸化
水素あるいは溶媒の種類やその濃度更には、用いる紫外
・可視レーザー光の種類や光強度等を考慮することによ
り適宜定められるが、通常、１秒〜３０分もあれば充分
である。
【００１４】本発明方法は、粗パルプと過酸化水素を接
触させた所に紫外・可視レーザー光を照射すればよく、
特にその実施の態様に制限はない。好ましい実施の態様
としては、例えば、原料パルプを、酸化剤を含む紫外・
可視レーザー光を透過する溶媒に、分散、溶解した後、
紫外・可視レーザー光を照射する方法、原料パルプをシ
ート状、或いは薄片状に成型した後、これを上記の酸化
剤を含む溶媒に含浸、あるいは含浸させた後、紫外・可
視レーザー光を照射する方法等が挙げられる。
触させた所に紫外・可視レーザー光を照射すればよく、
特にその実施の態様に制限はない。好ましい実施の態様
としては、例えば、原料パルプを、酸化剤を含む紫外・
可視レーザー光を透過する溶媒に、分散、溶解した後、
紫外・可視レーザー光を照射する方法、原料パルプをシ
ート状、或いは薄片状に成型した後、これを上記の酸化
剤を含む溶媒に含浸、あるいは含浸させた後、紫外・可
視レーザー光を照射する方法等が挙げられる。
【００１５】
【実施例】次に実施例に基づき、本発明を更に詳細に説
明する。
明する。
【００１６】実施例１ 粗パルプ約０．１１ｇ（乾燥重量）を３０ｍｌの６％過
酸化水素水溶液に分散させ、この分散液に４００ｍＪ／
パルスで半値全幅が２３ナノ秒のクリプトンフッ素エキ
シマレーザーを５Ｈｚで１分間照射した（実質光照射時
間、６．９マイクロ秒）。この分散液を濾過し、引き続
き濾過物を水で洗浄した。洗浄後の濾過物を直径約２．
５ｃｍの円盤状にし、乾燥後、該パルプの白色度（ＪＩ
Ｓ Ｚ８７１５）を拡散反射装置の付いた紫外可視分光
光度計により測定したところ、−４４であった。
酸化水素水溶液に分散させ、この分散液に４００ｍＪ／
パルスで半値全幅が２３ナノ秒のクリプトンフッ素エキ
シマレーザーを５Ｈｚで１分間照射した（実質光照射時
間、６．９マイクロ秒）。この分散液を濾過し、引き続
き濾過物を水で洗浄した。洗浄後の濾過物を直径約２．
５ｃｍの円盤状にし、乾燥後、該パルプの白色度（ＪＩ
Ｓ Ｚ８７１５）を拡散反射装置の付いた紫外可視分光
光度計により測定したところ、−４４であった。
【００１７】実施例２ 実施例１において、その照射時間を１０分間（実質光照
射時間、６９マイクロ秒）に代えた以外は同様の漂白操
作を行った。漂白後のパルプの白色度（ＪＩＳＺ ８７
１５）は、−３５であった。
射時間、６９マイクロ秒）に代えた以外は同様の漂白操
作を行った。漂白後のパルプの白色度（ＪＩＳＺ ８７
１５）は、−３５であった。
【００１８】実施例３ 実施例１において、その照射時間を２０分間（実質光照
射時間、１３８マイクロ秒）に代えた以外は同様の漂白
操作を行った。漂白後のパルプの白色度（ＪＩＳ Ｚ
８７１５）は、−２２であった。
射時間、１３８マイクロ秒）に代えた以外は同様の漂白
操作を行った。漂白後のパルプの白色度（ＪＩＳ Ｚ
８７１５）は、−２２であった。
【００１９】比較例１ 粗パルプ約０．１１ｇ（乾燥重量）を３０ｍｌの水に分
散させ、この分散液を濾過し、直径約２．５ｃｍの円盤
状にし、乾燥後に拡散反射装置の付いた紫外可視分光光
度計によりパルプの白色度（ＪＩＳ Ｚ ８７１５）を
測定したところ−５５であった。
散させ、この分散液を濾過し、直径約２．５ｃｍの円盤
状にし、乾燥後に拡散反射装置の付いた紫外可視分光光
度計によりパルプの白色度（ＪＩＳ Ｚ ８７１５）を
測定したところ−５５であった。
【００２０】比較例２ 実施例１において、４００ｍＪ／パルス、５Ｈｚのクリ
プトンフッ素エキシマレーザーに代えて、Ｔｏｓｈｉｂ
ａ ＵＶ−２５フィルターを装着した５００Ｗのキセノ
ンランプを１分間照射した（実質光照射時間、１分間）
以外は実施例１と同様の操作を行った。漂白後のパルプ
の白色度（ＪＩＳ Ｚ ８７１５）は、−１４０であっ
た。
プトンフッ素エキシマレーザーに代えて、Ｔｏｓｈｉｂ
ａ ＵＶ−２５フィルターを装着した５００Ｗのキセノ
ンランプを１分間照射した（実質光照射時間、１分間）
以外は実施例１と同様の操作を行った。漂白後のパルプ
の白色度（ＪＩＳ Ｚ ８７１５）は、−１４０であっ
た。
【００２１】
【発明の効果】従来の、過酸化水素と通常の紫外・可視
光を用いる漂白方法においては、過酸化水素の紫外可視
領域のモル吸光係数が通常の芳香族化合物や共役系を有
する有機化合物と比べて極端に小さいので、光化学的に
発生するヒドロキシラジカルの濃度は低いものでしかな
いことから、ハロゲン系薬剤漂白法と比べて十分な漂白
効果が得られない、処理時間が長いといった問題点を包
含していたが、本発明においては、紫外・可視レーザー
光を照射するという特有な手段を採用したことから、該
着色物質の分解若しくは無色化反応を行うために必要な
ヒドロキシラジカルの濃度を高くすることが可能となる
と共に、多光子過程によるヒドロキシラジカル生成の可
能性も高くなることより、更にヒドロキシラジカルの濃
度を高くすることができるため、上記着色物質の分解反
応や無色化反応が促進され、従来の紫外・可視光を照射
した場合に比べ該反応が著しく高められることから、そ
の漂白時間に要する時間を短縮するといった顕著な作用
効果を呈する。
光を用いる漂白方法においては、過酸化水素の紫外可視
領域のモル吸光係数が通常の芳香族化合物や共役系を有
する有機化合物と比べて極端に小さいので、光化学的に
発生するヒドロキシラジカルの濃度は低いものでしかな
いことから、ハロゲン系薬剤漂白法と比べて十分な漂白
効果が得られない、処理時間が長いといった問題点を包
含していたが、本発明においては、紫外・可視レーザー
光を照射するという特有な手段を採用したことから、該
着色物質の分解若しくは無色化反応を行うために必要な
ヒドロキシラジカルの濃度を高くすることが可能となる
と共に、多光子過程によるヒドロキシラジカル生成の可
能性も高くなることより、更にヒドロキシラジカルの濃
度を高くすることができるため、上記着色物質の分解反
応や無色化反応が促進され、従来の紫外・可視光を照射
した場合に比べ該反応が著しく高められることから、そ
の漂白時間に要する時間を短縮するといった顕著な作用
効果を呈する。
Claims (1)
- 【請求項１】過酸化水素と光を用いるパルプの漂白方法
において、光源として紫外・可視レーザ光を用いること
を特徴とするパルプの漂白方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000265657A JP3787612B2 (ja) | 2000-06-20 | 2000-09-01 | パルプ漂白方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000183861 | 2000-06-20 | ||
| JP2000-183861 | 2000-06-20 | ||
| JP2000265657A JP3787612B2 (ja) | 2000-06-20 | 2000-09-01 | パルプ漂白方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002088673A true JP2002088673A (ja) | 2002-03-27 |
| JP3787612B2 JP3787612B2 (ja) | 2006-06-21 |
Family
ID=26594237
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000265657A Expired - Lifetime JP3787612B2 (ja) | 2000-06-20 | 2000-09-01 | パルプ漂白方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3787612B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004042139A1 (ja) * | 2002-11-07 | 2004-05-21 | Nippon Paper Industries Co., Ltd. | パルプの退色性改善方法および退色性を改善したパルプ |
| WO2005001198A1 (ja) * | 2003-06-30 | 2005-01-06 | Nippon Paper Industries Co., Ltd. | 印刷用紙 |
| WO2005121442A1 (ja) * | 2004-06-08 | 2005-12-22 | Nippon Paper Industries Co., Ltd. | パルプの漂白方法 |
| JP2005350778A (ja) * | 2004-06-08 | 2005-12-22 | Nippon Paper Industries Co Ltd | パルプの漂白方法 |
| CN100338303C (zh) * | 2003-12-20 | 2007-09-19 | 广西大学 | 纸浆光化学漂白方法 |
-
2000
- 2000-09-01 JP JP2000265657A patent/JP3787612B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004042139A1 (ja) * | 2002-11-07 | 2004-05-21 | Nippon Paper Industries Co., Ltd. | パルプの退色性改善方法および退色性を改善したパルプ |
| WO2005001198A1 (ja) * | 2003-06-30 | 2005-01-06 | Nippon Paper Industries Co., Ltd. | 印刷用紙 |
| CN100338303C (zh) * | 2003-12-20 | 2007-09-19 | 广西大学 | 纸浆光化学漂白方法 |
| WO2005121442A1 (ja) * | 2004-06-08 | 2005-12-22 | Nippon Paper Industries Co., Ltd. | パルプの漂白方法 |
| JP2005350778A (ja) * | 2004-06-08 | 2005-12-22 | Nippon Paper Industries Co Ltd | パルプの漂白方法 |
| EP1790771A1 (en) * | 2004-06-08 | 2007-05-30 | Nippon Paper Industries Co., Ltd. | Pulp bleaching processes |
| JP4603298B2 (ja) * | 2004-06-08 | 2010-12-22 | 日本製紙株式会社 | パルプの漂白方法 |
| EP1790771A4 (en) * | 2004-06-08 | 2012-10-03 | Jujo Paper Co Ltd | METHOD FOR WHITENING PULP |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3787612B2 (ja) | 2006-06-21 |
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