JP2002339282A - 改良された増白方法 - Google Patents
改良された増白方法Info
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- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C9/00—After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
- D21C9/10—Bleaching ; Apparatus therefor
- D21C9/1026—Other features in bleaching processes
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】高いｐＨでメカニカルパルプを増白するための
より効果的な方法を提供すること。 【解決手段】中性又はアルカリ性紙製造条件においてメ
カニカルパルプを増白するための改良された方法であっ
て、（ａ）中性又はアルカリ性パルプ希釈水を、高固形
分流れと中性又はアルカリ性の低固形分流れとに分離す
る工程、（ｂ）中性又はアルカリ性の低固形分流れを、
漂白工程の前にパルプ希釈のために再使用する工程、を
含む方法。
より効果的な方法を提供すること。 【解決手段】中性又はアルカリ性紙製造条件においてメ
カニカルパルプを増白するための改良された方法であっ
て、（ａ）中性又はアルカリ性パルプ希釈水を、高固形
分流れと中性又はアルカリ性の低固形分流れとに分離す
る工程、（ｂ）中性又はアルカリ性の低固形分流れを、
漂白工程の前にパルプ希釈のために再使用する工程、を
含む方法。
Description
【０００１】本発明は一般にメカニカルパルプを増白す
る方法に関する。紙パルプは典型的には紙製造の前に増
白工程に供される。紙パルプ中に遷移金属イオンが存在
することは、増白工程に悪影響を与えることが知られて
いる。Ｑ工程技術としても知られるキレート手法は、パ
ルプからの遷移金属イオンの除去、およびそれによるブ
ライトネスレベルの向上のために使用されてきた。Ｙ．
Ｎｉらの、Ｐｕｌｐ＆Ｐａｐｅｒ Ｃａｎａｄａ， ｖ
ｏｌ．９８，Ｔ２８５（１９９８）。パルプをハイドロ
サルファイトでキレート化の前に処理することは、Ｑｙ
工程として知られ、金属のキレート化を助け、それによ
りさらにパルプの増白を向上させると考えられている。
しかし、この手法は、たとえば、パルプおよび紙ミルに
おいてフィラーとして沈降炭酸カルシウム（ＰＣＣ）が
使用される場合に遭遇するような、ｐＨの高い領域では
ほとんど効果がない。
る方法に関する。紙パルプは典型的には紙製造の前に増
白工程に供される。紙パルプ中に遷移金属イオンが存在
することは、増白工程に悪影響を与えることが知られて
いる。Ｑ工程技術としても知られるキレート手法は、パ
ルプからの遷移金属イオンの除去、およびそれによるブ
ライトネスレベルの向上のために使用されてきた。Ｙ．
Ｎｉらの、Ｐｕｌｐ＆Ｐａｐｅｒ Ｃａｎａｄａ， ｖ
ｏｌ．９８，Ｔ２８５（１９９８）。パルプをハイドロ
サルファイトでキレート化の前に処理することは、Ｑｙ
工程として知られ、金属のキレート化を助け、それによ
りさらにパルプの増白を向上させると考えられている。
しかし、この手法は、たとえば、パルプおよび紙ミルに
おいてフィラーとして沈降炭酸カルシウム（ＰＣＣ）が
使用される場合に遭遇するような、ｐＨの高い領域では
ほとんど効果がない。
【０００２】本発明により解決される課題は、高いｐＨ
でメカニカルパルプを増白するためのより効果的な方法
を見いだすことである。本発明は、中性又はアルカリ性
紙製造条件においてメカニカルパルプを増白するための
改良された方法に関する。本発明は、（ａ）中性又はア
ルカリ性パルプ希釈水を、高固形分流れと中性又はアル
カリ性の低固形分流れとに分離する工程、（ｂ）中性又
はアルカリ性の低固形分流れを、増白工程の前にパルプ
希釈のために再使用する工程、を含む。
でメカニカルパルプを増白するためのより効果的な方法
を見いだすことである。本発明は、中性又はアルカリ性
紙製造条件においてメカニカルパルプを増白するための
改良された方法に関する。本発明は、（ａ）中性又はア
ルカリ性パルプ希釈水を、高固形分流れと中性又はアル
カリ性の低固形分流れとに分離する工程、（ｂ）中性又
はアルカリ性の低固形分流れを、増白工程の前にパルプ
希釈のために再使用する工程、を含む。
【０００３】希釈水（すなわち、くもった白水）は、典
型的には漂白工程の前にメカニカルパルプに加えられ
る。インテグレイテッドパルプアンドペーパーミルにお
いて、希釈水は紙製造操作からリサイクルされた流れで
ある。酸ベースのミルにおいて、希釈水は典型的には４
から５のｐＨであり、パルプ微粉、懸濁又は溶解した固
体、フィラー、および遷移金属イオンのような不純物を
含む。中性又はアルカリ性紙製造環境、すなわちフィラ
ーとしてＰＣＣを使用する環境においては、希釈水は６
から８のｐＨであり、パルプ微粉、懸濁した炭酸カルシ
ウム、および遷移金属イオンのような不純物を含む。こ
れらの不純物のうち、遷移金属は漂白剤の分解を触媒
し、減少した漂白効果および低い増白レベルをもたらす
ので、遷移金属は特に問題がある。それらはブライトネ
スの戻りを大きくする傾向もあり、したがってさらに漂
白されたパルプのブライトネスを低くする。酸化性漂白
剤と還元性漂白剤のどちらも、遷移金属により影響を受
ける。最も一般的に使用される酸化性漂白剤は過酸化水
素である。還元性漂白剤は典型的には、たとえば、ハイ
ドロサルファイトとしても知られるジチオナイトアニオ
ン、ボロハイドライドおよび亜硫酸水素塩およびホルム
アミジンスルフィン酸等をはじめとする水性還元剤であ
る。
型的には漂白工程の前にメカニカルパルプに加えられ
る。インテグレイテッドパルプアンドペーパーミルにお
いて、希釈水は紙製造操作からリサイクルされた流れで
ある。酸ベースのミルにおいて、希釈水は典型的には４
から５のｐＨであり、パルプ微粉、懸濁又は溶解した固
体、フィラー、および遷移金属イオンのような不純物を
含む。中性又はアルカリ性紙製造環境、すなわちフィラ
ーとしてＰＣＣを使用する環境においては、希釈水は６
から８のｐＨであり、パルプ微粉、懸濁した炭酸カルシ
ウム、および遷移金属イオンのような不純物を含む。こ
れらの不純物のうち、遷移金属は漂白剤の分解を触媒
し、減少した漂白効果および低い増白レベルをもたらす
ので、遷移金属は特に問題がある。それらはブライトネ
スの戻りを大きくする傾向もあり、したがってさらに漂
白されたパルプのブライトネスを低くする。酸化性漂白
剤と還元性漂白剤のどちらも、遷移金属により影響を受
ける。最も一般的に使用される酸化性漂白剤は過酸化水
素である。還元性漂白剤は典型的には、たとえば、ハイ
ドロサルファイトとしても知られるジチオナイトアニオ
ン、ボロハイドライドおよび亜硫酸水素塩およびホルム
アミジンスルフィン酸等をはじめとする水性還元剤であ
る。
【０００４】本発明者は、中性又はアルカリ性プロセス
からの濁った白水のパルプの希釈のための使用は、ハイ
ドロサルファイトのような還元剤で得られるブライトネ
スのレベルを低下させることを見いだした。本発明によ
れば、漂白工程の前にパルプを希釈するために産業界に
おいて使用される中性又はアルカリ性の濁った白水は、
上記の漂白プロセスを改良するために、高固形分流れと
低固形分流れに分離することができる。濁った白水の分
離は、固体の分離のためにパルプ工業において公知であ
る任意の方法、たとえば、抄紙機ワイヤーの上に微粉を
保持すること、セイブオール（ｓａｖｅａｌｌ）または
クラリファイヤー（ｃｌａｒｉｆｉｅｒ）を介しての加
工、フローテーションまたはろ過装置などを使用するこ
とにより達成することができる。低固形分流れおよび高
固形分流れ中の固形分量は、濁った白水中の初期固体量
および分離方法により決定される。高固形分流れ中の固
体の量は重要ではない。なぜなら、この流れは固体もし
くはスラリー取り扱い装置により、さまざまな固体含有
量で操作することができるからである。この高固形分流
れは、最大３０％、または４０％においてさえも、流れ
として取り扱うことができる。さらに、高固形分流れが
ろ過により分離される場合には、非常に高い固体含有量
を有するウェットフィルターケーキである。低固形分流
れは５０００ｐｐｍ以下の固体を有し、好ましくは２０
００ｐｐｍ以下、より好ましくは１０００ｐｐｍ以下、
さらに好ましくは５００ｐｐｍ以下、さらにより好まし
くは２５０ｐｐｍ以下、最も好ましくは１００ｐｐｍ以
下の固体を有する。
からの濁った白水のパルプの希釈のための使用は、ハイ
ドロサルファイトのような還元剤で得られるブライトネ
スのレベルを低下させることを見いだした。本発明によ
れば、漂白工程の前にパルプを希釈するために産業界に
おいて使用される中性又はアルカリ性の濁った白水は、
上記の漂白プロセスを改良するために、高固形分流れと
低固形分流れに分離することができる。濁った白水の分
離は、固体の分離のためにパルプ工業において公知であ
る任意の方法、たとえば、抄紙機ワイヤーの上に微粉を
保持すること、セイブオール（ｓａｖｅａｌｌ）または
クラリファイヤー（ｃｌａｒｉｆｉｅｒ）を介しての加
工、フローテーションまたはろ過装置などを使用するこ
とにより達成することができる。低固形分流れおよび高
固形分流れ中の固形分量は、濁った白水中の初期固体量
および分離方法により決定される。高固形分流れ中の固
体の量は重要ではない。なぜなら、この流れは固体もし
くはスラリー取り扱い装置により、さまざまな固体含有
量で操作することができるからである。この高固形分流
れは、最大３０％、または４０％においてさえも、流れ
として取り扱うことができる。さらに、高固形分流れが
ろ過により分離される場合には、非常に高い固体含有量
を有するウェットフィルターケーキである。低固形分流
れは５０００ｐｐｍ以下の固体を有し、好ましくは２０
００ｐｐｍ以下、より好ましくは１０００ｐｐｍ以下、
さらに好ましくは５００ｐｐｍ以下、さらにより好まし
くは２５０ｐｐｍ以下、最も好ましくは１００ｐｐｍ以
下の固体を有する。
【０００５】本発明によれば、中性又はアルカリ性条件
（ｐＨ６から８）における低固形分流れの使用は、得ら
れたパルプのブライトネスへの悪影響を最少にする。実
施例は濁った白水中の固体の量の減少は、低固形分流れ
中の遷移金属および他の不純物の量を顕著に低下させ、
それにより漂白の効率を改良することを示す。好ましく
は、希釈水のｐＨは６．５から７．５である。
（ｐＨ６から８）における低固形分流れの使用は、得ら
れたパルプのブライトネスへの悪影響を最少にする。実
施例は濁った白水中の固体の量の減少は、低固形分流れ
中の遷移金属および他の不純物の量を顕著に低下させ、
それにより漂白の効率を改良することを示す。好ましく
は、希釈水のｐＨは６．５から７．５である。
【０００６】本発明の１つの態様において、低固形分流
れは漂白工程に導かれる。本発明の他の態様において
は、低固形分流れは紙製造機械に入るメカニカルパルプ
に加えられる。本発明の１つの態様において、高固形分
流れは少なくとも１つのキレート剤および少なくとも１
つの還元剤により処理され、処理された高固形分流れを
生成する。好適なキレート剤としては、たとえば、ＤＴ
ＰＡ，ＳＴＰＰ，ＥＤＴＡおよびリン含有キレート剤、
たとえば、ホスホン酸塩およびホスホン酸キレート剤が
あげられる。本発明の１つの態様において、プロセスか
らの処理された高固形分流れは紙製造機械に入るメカニ
カルパルプに加えられる。本発明の他の態様において
は、処理された高固形分流れは漂白工程に導かれる。本
発明の他の態様においては、未処理の高固形分流れは紙
製造機械に入るメカニカルパルプに加えられる。
れは漂白工程に導かれる。本発明の他の態様において
は、低固形分流れは紙製造機械に入るメカニカルパルプ
に加えられる。本発明の１つの態様において、高固形分
流れは少なくとも１つのキレート剤および少なくとも１
つの還元剤により処理され、処理された高固形分流れを
生成する。好適なキレート剤としては、たとえば、ＤＴ
ＰＡ，ＳＴＰＰ，ＥＤＴＡおよびリン含有キレート剤、
たとえば、ホスホン酸塩およびホスホン酸キレート剤が
あげられる。本発明の１つの態様において、プロセスか
らの処理された高固形分流れは紙製造機械に入るメカニ
カルパルプに加えられる。本発明の他の態様において
は、処理された高固形分流れは漂白工程に導かれる。本
発明の他の態様においては、未処理の高固形分流れは紙
製造機械に入るメカニカルパルプに加えられる。
【０００７】本発明の、中性又はアルカリ性プロセスか
らの濁った希釈水から回収された高固形分流れの化学的
処理により、得られる紙およびパルプのブライトネスに
悪影響を与えることなく、固体をリサイクルすることが
できる。理論により拘束されるものではないが、還元剤
のパルプ希釈水から回収された固体への添加は、遷移金
属イオンの価数を減らすと考えられている。減少された
価数は、遷移金属の良好なキレート化、および典型的に
は減少された量の遷移金属を含む処理された固体をもた
らし、したがってパルプのブライトネスに悪影響を及ぼ
すことなく、漂白および紙製造プロセスに導入すること
ができる。
らの濁った希釈水から回収された高固形分流れの化学的
処理により、得られる紙およびパルプのブライトネスに
悪影響を与えることなく、固体をリサイクルすることが
できる。理論により拘束されるものではないが、還元剤
のパルプ希釈水から回収された固体への添加は、遷移金
属イオンの価数を減らすと考えられている。減少された
価数は、遷移金属の良好なキレート化、および典型的に
は減少された量の遷移金属を含む処理された固体をもた
らし、したがってパルプのブライトネスに悪影響を及ぼ
すことなく、漂白および紙製造プロセスに導入すること
ができる。
【０００８】還元剤がジチオナイトイオン、すなわちハ
イドロサルファイトアニオンであることが好ましい。他
の還元剤の例は、ボロハイドライドイオンおよび亜硫酸
水素イオンである。より好ましくは、還元剤は亜硫酸水
素ナトリウムをナトリウムボロハイドライドで処理して
得られるナトリウムヒドロスルファイトである。ナトリ
ウムボロハイドライドは、好ましくは強塩基性水性溶
液、たとえば、１２％のナトリウムボロハイドライドと
４０％の水酸化ナトリウムを含む生成物の形態であり、
Ｂｏｒｏｌ（登録商標）溶液としてロームアンドハース
カンパニーから販売されているものである。この方法で
製造されるナトリウムジチオナイトは、Ｂｏｒｏｌ溶液
で生成されるハイドロサルファイト（ＢＧＨ）として知
られている。
イドロサルファイトアニオンであることが好ましい。他
の還元剤の例は、ボロハイドライドイオンおよび亜硫酸
水素イオンである。より好ましくは、還元剤は亜硫酸水
素ナトリウムをナトリウムボロハイドライドで処理して
得られるナトリウムヒドロスルファイトである。ナトリ
ウムボロハイドライドは、好ましくは強塩基性水性溶
液、たとえば、１２％のナトリウムボロハイドライドと
４０％の水酸化ナトリウムを含む生成物の形態であり、
Ｂｏｒｏｌ（登録商標）溶液としてロームアンドハース
カンパニーから販売されているものである。この方法で
製造されるナトリウムジチオナイトは、Ｂｏｒｏｌ溶液
で生成されるハイドロサルファイト（ＢＧＨ）として知
られている。
【０００９】実施例 実施例１：ＢＧＨ増白へのプロセス条件の効果 使用されたパルプおよび白水はＮｏｒｔｈ Ａｍｅｒｉ
ｃａｎ ｍｉｌｌから入手した。パルプはケモサーモメ
カニカルパルプ（ｃＴＭＰ）であり、２次リファイナー
の後でラテンシーチェスト（ｌａｔｅｎｃｙ ｃｈｅｓ
ｔ）の前に集められた。沈降炭酸カルシウム（ＰＣＣ）
を含む白水（ＷＷ）は、ラテンシーチェストにおける希
釈の直前に集められた。以下の４つをプロセス変数とし
て、ＢＧＨ漂白パルプブライトネスへの効果が調べられ
た：滞留時間、漂白温度、パルプスラリーのための希釈
水としてＰＣＣ含有白水（ＷＷ）または脱イオン水（Ｄ
Ｉ）を使用したブリーチングコンシステンシー。ハイド
ロサルファイト投与量（ヒドロ）は０−２４ｌｂｓ．／
トンＢＧＨで、ｐＨ１０であった。実験の生データは表
１に示す。温度は℃、滞留時間は分、コンシステンシー
（Ｃｏｎｓｉｓｔ）はパルプスラリー中のパルプの重量
％、脱イオン水は６．５のｐＨを有し、ＰＣＣ−含有白
水は７．５のｐＨを有し、ブライトネスはＩＳＯ％とし
て与えられた。パルプはｐＨ７．１のｃＴＭＰであっ
た。初期ｐＨ（ハイドロサルファイトの添加前）、およ
び最終ｐＨ（ハイドロサルファイトの添加後で滞留時間
の後）は、それぞれの実験について表に示した。
ｃａｎ ｍｉｌｌから入手した。パルプはケモサーモメ
カニカルパルプ（ｃＴＭＰ）であり、２次リファイナー
の後でラテンシーチェスト（ｌａｔｅｎｃｙ ｃｈｅｓ
ｔ）の前に集められた。沈降炭酸カルシウム（ＰＣＣ）
を含む白水（ＷＷ）は、ラテンシーチェストにおける希
釈の直前に集められた。以下の４つをプロセス変数とし
て、ＢＧＨ漂白パルプブライトネスへの効果が調べられ
た：滞留時間、漂白温度、パルプスラリーのための希釈
水としてＰＣＣ含有白水（ＷＷ）または脱イオン水（Ｄ
Ｉ）を使用したブリーチングコンシステンシー。ハイド
ロサルファイト投与量（ヒドロ）は０−２４ｌｂｓ．／
トンＢＧＨで、ｐＨ１０であった。実験の生データは表
１に示す。温度は℃、滞留時間は分、コンシステンシー
（Ｃｏｎｓｉｓｔ）はパルプスラリー中のパルプの重量
％、脱イオン水は６．５のｐＨを有し、ＰＣＣ−含有白
水は７．５のｐＨを有し、ブライトネスはＩＳＯ％とし
て与えられた。パルプはｐＨ７．１のｃＴＭＰであっ
た。初期ｐＨ（ハイドロサルファイトの添加前）、およ
び最終ｐＨ（ハイドロサルファイトの添加後で滞留時間
の後）は、それぞれの実験について表に示した。
【００１０】
【表１】
【００１１】図１−６は、調べられたプロセス条件の種
々の組み合わせの、漂白されたブライトネスへの効果を
示す。図１は、ブリーチングコンシステンシーと希釈水
タイプの、ＢＧＨ漂白されたパルプのブライトネスへの
効果を示す。ミルの経験ではコンシステンシーが増加す
るとブライトネスが増加することが示されているにもか
かわらず、伝統的に、実験室レベルでの研究では高いコ
ンシステンシーでブライトネスの増加を得ることは困難
であった。これは、実験室では中程度のコンシステンシ
ーでパルプと薬剤を効果的に混合することの困難さのた
めであると考えられていた。そのため、パルプが脱イオ
ン水で希釈された際に、漂白されたパルプのブライトネ
スがコンシステンシーの上昇とともに減少するという結
果が示されたことは驚くに当たらない。しかし、パルプ
がＰＣＣ含有白水で希釈された際に、漂白されたパルプ
のブライトネスがコンシステンシーの上昇とともに増加
するという結果は予想外である。理論により拘束される
ものではないが、ＰＣＣ含有白水はブライトネスに対し
て大きな負の効果を有する。大きなブリーチングコンシ
ステンシーでの負の効果の減少は、低いコンシステンシ
ーの漂白に対して希釈のために使用された水が少ないの
で、ブライトネスに対して正の効果を奏する。この正の
効果は、実験室スケールでの漂白における不良な混合に
より通常観察される増加したコンシステンシーからの負
の効果よりも大きい。表２は、コンシステンシー、温度
および滞留時間における変化の、ＰＣＣ含有白水（Ｗ
Ｗ）または脱イオン水（ＤＩ）で希釈されたパルプのブ
ライトネスに対する、平均された効果を示す。平均ブラ
イトネスゲインは、表１の曲線全体、すなわちパルプ１
トンあたり８から２４ポンドのＢＧＨのブライトネスの
ゲインの平均をとることにより計算された。
々の組み合わせの、漂白されたブライトネスへの効果を
示す。図１は、ブリーチングコンシステンシーと希釈水
タイプの、ＢＧＨ漂白されたパルプのブライトネスへの
効果を示す。ミルの経験ではコンシステンシーが増加す
るとブライトネスが増加することが示されているにもか
かわらず、伝統的に、実験室レベルでの研究では高いコ
ンシステンシーでブライトネスの増加を得ることは困難
であった。これは、実験室では中程度のコンシステンシ
ーでパルプと薬剤を効果的に混合することの困難さのた
めであると考えられていた。そのため、パルプが脱イオ
ン水で希釈された際に、漂白されたパルプのブライトネ
スがコンシステンシーの上昇とともに減少するという結
果が示されたことは驚くに当たらない。しかし、パルプ
がＰＣＣ含有白水で希釈された際に、漂白されたパルプ
のブライトネスがコンシステンシーの上昇とともに増加
するという結果は予想外である。理論により拘束される
ものではないが、ＰＣＣ含有白水はブライトネスに対し
て大きな負の効果を有する。大きなブリーチングコンシ
ステンシーでの負の効果の減少は、低いコンシステンシ
ーの漂白に対して希釈のために使用された水が少ないの
で、ブライトネスに対して正の効果を奏する。この正の
効果は、実験室スケールでの漂白における不良な混合に
より通常観察される増加したコンシステンシーからの負
の効果よりも大きい。表２は、コンシステンシー、温度
および滞留時間における変化の、ＰＣＣ含有白水（Ｗ
Ｗ）または脱イオン水（ＤＩ）で希釈されたパルプのブ
ライトネスに対する、平均された効果を示す。平均ブラ
イトネスゲインは、表１の曲線全体、すなわちパルプ１
トンあたり８から２４ポンドのＢＧＨのブライトネスの
ゲインの平均をとることにより計算された。
【００１２】
【表２】
【００１３】表３は、２つの異なるＢＧＨ量における、
脱イオン水からＰＣＣ含有白水へ変えたときの効果を示
す。
脱イオン水からＰＣＣ含有白水へ変えたときの効果を示
す。
【００１４】
【表３】
【００１５】表４は、試験されたそれぞれのプロセス変
数の組み合わせにおいて達成されたブライトネスレベル
の最大の絶対値を示す。
数の組み合わせにおいて達成されたブライトネスレベル
の最大の絶対値を示す。
【００１６】
【表４】
【００１７】これらの結果は、パルプ希釈のためにＰＣ
Ｃ含有白水を使用すると、ＢＧＨ漂白に対して負の効果
を奏することを示す。しかし、これらの結果は、たとえ
ば、ブリーチングコンシステンシーの増加のようなプロ
セス条件の調節により、ある程度和らげられることも示
している。
Ｃ含有白水を使用すると、ＢＧＨ漂白に対して負の効果
を奏することを示す。しかし、これらの結果は、たとえ
ば、ブリーチングコンシステンシーの増加のようなプロ
セス条件の調節により、ある程度和らげられることも示
している。
【００１８】実施例２：低固形分白水の微粉（固体）除
去および再使用 図２は脱イオン水およびＰＣＣ含有白水で希釈されたパ
ルプのＢＧＨ−漂白パルプブライトネス、ＰＣＣ含有白
水、およびＰＣＣのろ過により得られた微粉を脱イオン
水中に再懸濁したものを比較する。結果は、固体の除去
と漂白のために低固形分白水を再使用することは、中性
又はアルカリ性条件においてＢＧＨ漂白への悪い効果を
最低限にすることを示している。結果は、ブライトネス
の減少についてほとんどの責任を負うのは、白水中の実
際のパルプ微粉からなる微粉、不溶解性固体、および遷
移金属であることも示している。これらの結果に基づい
て、ＰＣＣ含有白水の微粉部分のさらなる試験が行わ
れ、以下の実施例にまとめられた。パルプ、白水ろ液、
および微粉の遷移金属の分析結果は表５に示される。
去および再使用 図２は脱イオン水およびＰＣＣ含有白水で希釈されたパ
ルプのＢＧＨ−漂白パルプブライトネス、ＰＣＣ含有白
水、およびＰＣＣのろ過により得られた微粉を脱イオン
水中に再懸濁したものを比較する。結果は、固体の除去
と漂白のために低固形分白水を再使用することは、中性
又はアルカリ性条件においてＢＧＨ漂白への悪い効果を
最低限にすることを示している。結果は、ブライトネス
の減少についてほとんどの責任を負うのは、白水中の実
際のパルプ微粉からなる微粉、不溶解性固体、および遷
移金属であることも示している。これらの結果に基づい
て、ＰＣＣ含有白水の微粉部分のさらなる試験が行わ
れ、以下の実施例にまとめられた。パルプ、白水ろ液、
および微粉の遷移金属の分析結果は表５に示される。
【００１９】
【表５】
【００２０】白水中の微粉部分中の金属の最大濃度は、
ほぼ１０％である９６２００ｐｐｍのカルシウムであっ
た。この多量は、白水中の沈降炭酸カルシウムの存在の
ためである。白水は多量の不純物をパルプスラリーに導
入するので、白水はＢＧＨ増白に悪影響を与えると考え
られている。高イオン濃度はハイドロサルファイト増白
に悪影響を及ぼす。高マグネシウム濃度は、特に過酸化
物増白の際に影響を及ぼす。マグネシウムは過酸化物の
分解触媒として公知である。
ほぼ１０％である９６２００ｐｐｍのカルシウムであっ
た。この多量は、白水中の沈降炭酸カルシウムの存在の
ためである。白水は多量の不純物をパルプスラリーに導
入するので、白水はＢＧＨ増白に悪影響を与えると考え
られている。高イオン濃度はハイドロサルファイト増白
に悪影響を及ぼす。高マグネシウム濃度は、特に過酸化
物増白の際に影響を及ぼす。マグネシウムは過酸化物の
分解触媒として公知である。
【００２１】実施例３：微粉処理と再使用 遷移金属濃度の減少のために、微粉をＱｙプロセスによ
り処理した。微粉を最初に０．１％のＢＧＨで処理し、
ついで０．５％のジエチレントリアミンペンタ酢酸（Ｄ
ＴＰＡ）で処理した。実験は５．５のｐＨ、３．０％の
コンシステンシー、および５０℃の温度で３０分行っ
た。Ｑｙ処理はＱ処理、すなわちキレート剤のみを使用
する処理よりも効果的であると考えられている。なぜな
ら、ＢＧＨによる遷移金属の価数の減少は遷移金属イオ
ンをよりキレート化しやすくするからである。Ｑｙ処理
は増白剤として過酸化水素を使用した場合にブライトネ
スのレベルを高くする。表６は、ＱおよびＱｙからの、
ＰＣＣ含有白水の微粉部分への結果を示す。
り処理した。微粉を最初に０．１％のＢＧＨで処理し、
ついで０．５％のジエチレントリアミンペンタ酢酸（Ｄ
ＴＰＡ）で処理した。実験は５．５のｐＨ、３．０％の
コンシステンシー、および５０℃の温度で３０分行っ
た。Ｑｙ処理はＱ処理、すなわちキレート剤のみを使用
する処理よりも効果的であると考えられている。なぜな
ら、ＢＧＨによる遷移金属の価数の減少は遷移金属イオ
ンをよりキレート化しやすくするからである。Ｑｙ処理
は増白剤として過酸化水素を使用した場合にブライトネ
スのレベルを高くする。表６は、ＱおよびＱｙからの、
ＰＣＣ含有白水の微粉部分への結果を示す。
【００２２】
【表６】
【００２３】表６の結果は、ＱｙプロセスがＰＣＣ含有
白水の微粉部分からの遷移金属の除去を向上させること
を示している。表７はＢＧＨおよびＤＴＰＡでのパルプ
部分へのＱｙ処理からの結果、およびＤＴＰＡ単独での
Ｑ処理の結果を示す。金属量はｐｐｍで与えられる。
白水の微粉部分からの遷移金属の除去を向上させること
を示している。表７はＢＧＨおよびＤＴＰＡでのパルプ
部分へのＱｙ処理からの結果、およびＤＴＰＡ単独での
Ｑ処理の結果を示す。金属量はｐｐｍで与えられる。
【００２４】
【表７】
【００２５】表は、ＢＧＨと過酸化水素の不良な増白に
おいて存在するマグネシウムおよび鉄の減少に関し、良
好な結果が得られることを示している。マグネシウム濃
度の変化が小さいが、Ｑｙ処理はＱ処理よりも少量のマ
グネシウムを与える。鉄に関しては結果はより明らかで
ある。少量のＤＴＰＡでも、鉄の量はＱｙ処理において
は実質的に低い。このパルプサンプルは２次リファイナ
ー出口で、ミル白水の添加前にとられたことを銘記すべ
きである。実際には、漂白プラントに入るパルプはＰＣ
Ｃ含有白水希釈水からの多量の金属を含んでいる。
おいて存在するマグネシウムおよび鉄の減少に関し、良
好な結果が得られることを示している。マグネシウム濃
度の変化が小さいが、Ｑｙ処理はＱ処理よりも少量のマ
グネシウムを与える。鉄に関しては結果はより明らかで
ある。少量のＤＴＰＡでも、鉄の量はＱｙ処理において
は実質的に低い。このパルプサンプルは２次リファイナ
ー出口で、ミル白水の添加前にとられたことを銘記すべ
きである。実際には、漂白プラントに入るパルプはＰＣ
Ｃ含有白水希釈水からの多量の金属を含んでいる。
【００２６】表８は、表７に記載された処理されたパル
プのＢＧＨでの増白の結果を示す。ブライトネス（Ｂ）
は％ＩＳＯで示され、鉄とマグネシウムの濃度はｐｐｍ
で示される。これらの結果はパルプ中の比較的少量の初
期量の遷移金属では、Ｑｙ処理は高いブライトネスのパ
ルプを生成することを示している。すなわち、Ｑｙ処理
は高い初期遷移金属濃度のパルプに対してより効果的で
ある。
プのＢＧＨでの増白の結果を示す。ブライトネス（Ｂ）
は％ＩＳＯで示され、鉄とマグネシウムの濃度はｐｐｍ
で示される。これらの結果はパルプ中の比較的少量の初
期量の遷移金属では、Ｑｙ処理は高いブライトネスのパ
ルプを生成することを示している。すなわち、Ｑｙ処理
は高い初期遷移金属濃度のパルプに対してより効果的で
ある。
【００２７】
【表８】
【００２８】表９および１０は、表７のように処理され
たパルプの過酸化水素増白の結果を示す。過酸化水素
（Ｈ２Ｏ２）漂白は、３％の過酸化水素に対して１．５
％の投与量、および５％の過酸化水素に対して２％の投
与量の水酸化ナトリウムで行われた。珪酸ナトリウム投
与量は２．５％、硫酸マグネシウムの投与量は０．０５
％、コンシステンシーは１２．０％、温度は８０℃、漂
白時間は２時間であった。％ＩＳＯブライトネス（Ｂ）
の結果は、Ｑｙ処理を受けたパルプはＱ処理されたもの
と比較して、より大きなブライトネスの増加とより高い
残留過酸化物濃度を示した。遷移金属の量はｐｐｍで与
えられ、他の測定値は百分率値で与えられた。
たパルプの過酸化水素増白の結果を示す。過酸化水素
（Ｈ２Ｏ２）漂白は、３％の過酸化水素に対して１．５
％の投与量、および５％の過酸化水素に対して２％の投
与量の水酸化ナトリウムで行われた。珪酸ナトリウム投
与量は２．５％、硫酸マグネシウムの投与量は０．０５
％、コンシステンシーは１２．０％、温度は８０℃、漂
白時間は２時間であった。％ＩＳＯブライトネス（Ｂ）
の結果は、Ｑｙ処理を受けたパルプはＱ処理されたもの
と比較して、より大きなブライトネスの増加とより高い
残留過酸化物濃度を示した。遷移金属の量はｐｐｍで与
えられ、他の測定値は百分率値で与えられた。
【００２９】
【表９】
【００３０】
【表１０】
【図１】図１は異なるコンシステンシーレベルでのブラ
イトネスに対する異なる量のハイドロサルファイトの効
果を示すグラフである。
イトネスに対する異なる量のハイドロサルファイトの効
果を示すグラフである。
【図２】図２は１．２％ナトリウムハイドロサルファイ
トでの増白に対する白水の組成の効果を示すグラフであ
る。
トでの増白に対する白水の組成の効果を示すグラフであ
る。
【図３】図３は、滞留時間６０分、コンシステンシー
３．５％、および異なるハイドロサルファイト量での、
ブライトネスへの温度の効果を示すグラフである。
３．５％、および異なるハイドロサルファイト量での、
ブライトネスへの温度の効果を示すグラフである。
【図４】図４は、滞留時間１０分、コンシステンシー
３．５％、および異なるハイドロサルファイト量での、
ブライトネスへの温度の効果を示すグラフである。
３．５％、および異なるハイドロサルファイト量での、
ブライトネスへの温度の効果を示すグラフである。
【図５】図５は８０℃、コンシステンシー３．５％、お
よび異なるハイドロサルファイト量での、ブライトネス
への滞留時間の効果を示すグラフである。
よび異なるハイドロサルファイト量での、ブライトネス
への滞留時間の効果を示すグラフである。
【図６】図６は７０℃、コンシステンシー３．５％、お
よび異なるハイドロサルファイト量での、ブライトネス
への滞留時間の効果を示すグラフである。
よび異なるハイドロサルファイト量での、ブライトネス
への滞留時間の効果を示すグラフである。
フロントページの続き (72)発明者 ランガマナー・ゴダ アメリカ合衆国ニューハンプシャー州 03841，ハムステッド，エマソン・アベニ ュー・350 Ｆターム(参考） 4L055 AC03 AD11 BB21 BD14 FA05 GA18
Claims (10)
- 【請求項１】中性又はアルカリ性紙製造条件においてメ
カニカルパルプを増白するための改良された方法であっ
て、（ａ）中性又はアルカリ性パルプ希釈水を、高固形
分流れと中性又はアルカリ性の低固形分流れとに分離す
る工程、（ｂ）中性又はアルカリ性の低固形分流れを、
漂白工程の前にパルプ希釈のために再使用する工程、を
含む方法。 - 【請求項２】前記高固形分流れが少なくとも１つのキレ
ート剤および少なくとも１つの還元剤で処理され、処理
された高固形分流れを生成する、請求項１記載の方法。 - 【請求項３】中性又はアルカリ性パルプ希釈水および中
性又はアルカリ性低固形分流れが、６から８のｐＨを有
する請求項２記載の方法。 - 【請求項４】処理された高固形分流れが、抄紙機に入る
メカニカルパルプに加えられる、請求項３記載の方法。 - 【請求項５】処理された高固形分流れが漂白工程に導入
される、請求項３記載の方法。 - 【請求項６】パルプ希釈水が懸濁された炭酸カルシウム
を含む、請求項３記載の方法。 - 【請求項７】少なくとも１つの還元剤がジチオナイトア
ニオンを含む、請求項６記載の方法。 - 【請求項８】低固形分流れが抄紙機に入るメカニカルパ
ルプに加えられる、請求項１記載の方法。 - 【請求項９】中性又はアルカリ性のパルプ希釈水および
中性又はアルカリ性低固形分流れが、６から８のｐＨを
有する請求項８記載の方法。 - 【請求項１０】高固形分流れが抄紙機に入るメカニカル
パルプに加えられる、請求項１記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US28993701P | 2001-05-09 | 2001-05-09 | |
| US60/289937 | 2001-05-09 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002339282A true JP2002339282A (ja) | 2002-11-27 |
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ID=23113814
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002133662A Pending JP2002339282A (ja) | 2001-05-09 | 2002-05-09 | 改良された増白方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20030062138A1 (ja) |
| EP (1) | EP1258559B1 (ja) |
| JP (1) | JP2002339282A (ja) |
| CA (1) | CA2384399A1 (ja) |
| DE (1) | DE60200662T2 (ja) |
| NO (1) | NO20022118L (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016510092A (ja) * | 2013-03-15 | 2016-04-04 | エコラブ ユーエスエイ インク | 紙製造におけるブライトネス改善のためのプロセスおよび組成物 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US7648032B2 (en) * | 2004-03-23 | 2010-01-19 | Imerys Pigments, Inc. | Effective reductive bleaching of mineral slurries |
| CN102076911B (zh) | 2008-06-20 | 2013-03-13 | 国际纸业公司 | 具有改良光学特性的组合物和记录片材 |
| EP2446063A4 (en) * | 2009-06-23 | 2012-12-26 | American Process Inc | PROCESS FOR PRODUCING ALCOHOL AND OTHER BIOPRODUCTS FROM BIOMASS USED IN ENERGY THERMAL CONVERSION AND METHOD OF STEP ENZYMATIC HYDROLYSIS FOR CELLULOSIC FIBER |
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| JP2000212888A (ja) * | 1998-12-08 | 2000-08-02 | Korea Res Inst Of Chem Technol | 再活用される製紙工程水のカルシウム濃度を調節する方法 |
| JP2000510917A (ja) * | 1996-05-23 | 2000-08-22 | バルメット コーポレイション | 製紙工場の水循環の配列方法 |
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| US5298118A (en) * | 1988-07-12 | 1994-03-29 | Atochem | Preparation of bleached chemithermomechanical pulp |
| FR2634233B1 (fr) * | 1988-07-12 | 1995-04-14 | Atochem | Procede de fabrication de pates chimicothermomecaniques blanchies |
| CA1340348C (en) * | 1989-03-23 | 1999-01-26 | Michel Barbe | Bleaching process for the production of high bright pulps |
| US5118389A (en) * | 1990-07-06 | 1992-06-02 | Ici Canada Inc. | Two-stage peroxide bleaching process using different amounts of peroxide on different portions of mechanical pulp |
| US5223091A (en) * | 1991-11-25 | 1993-06-29 | Macmillan Bloedel Limited | Method of brightening mechanical pulp using silicate-free peroxide bleaching |
| SE513790C2 (sv) * | 1999-03-08 | 2000-11-06 | Mo Och Domsjoe Ab | Blekning av mekanisk massa med reducerande blekmedel |
-
2002
- 2002-04-12 US US10/122,021 patent/US20030062138A1/en not_active Abandoned
- 2002-04-30 DE DE60200662T patent/DE60200662T2/de not_active Expired - Fee Related
- 2002-04-30 EP EP02253048A patent/EP1258559B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-05-01 CA CA002384399A patent/CA2384399A1/en not_active Abandoned
- 2002-05-03 NO NO20022118A patent/NO20022118L/no not_active Application Discontinuation
- 2002-05-09 JP JP2002133662A patent/JP2002339282A/ja active Pending
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20030062138A1 (en) | 2003-04-03 |
| NO20022118L (no) | 2002-11-11 |
| CA2384399A1 (en) | 2002-11-09 |
| NO20022118D0 (no) | 2002-05-03 |
| EP1258559B1 (en) | 2004-06-23 |
| DE60200662T2 (de) | 2005-07-07 |
| EP1258559A1 (en) | 2002-11-20 |
| DE60200662D1 (de) | 2004-07-29 |
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| Date | Code | Title | Description |
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