JP2003518613A - An electrochemical method for determining the lignin content of pulp - Google Patents

An electrochemical method for determining the lignin content of pulp

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JP2003518613A
JP2003518613A JP2001548803A JP2001548803A JP2003518613A JP 2003518613 A JP2003518613 A JP 2003518613A JP 2001548803 A JP2001548803 A JP 2001548803A JP 2001548803 A JP2001548803 A JP 2001548803A JP 2003518613 A JP2003518613 A JP 2003518613A
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pulp
lignin
redox mediator
redox
electrode
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JP2001548803A
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ブルボンネ、ロベール、エルネ
ペイス、マイケル、ジェフリー
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パルプ アンド ペーパー リサーチ インスチチュート オブ カナダ
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    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C9/00After-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
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    • D21C9/1021Electrochemical processes

Abstract

(57)【要約】 本発明は、クラフトパルプのカッパー価又はリグニン含有量を、リグニン及びレドックス媒介体を含む触媒反応のボルタンメトリー測定に基づき測定する新規な方法を記載している。この方法は、パルプの存在下でリグニンレドックス触媒の、そのボルタンメトリー電極での酸化に続く再生速度を測定することを含んでいる。電極表面で発生した触媒電流の強度は、パルプ中に存在するリグニンの量に比例することが示されている。発生した電流の強度とカッパー価の範囲との間には、パルプの種類(針葉樹、広葉樹、又は酸素脱リグニン化パルプ)内で、直線関係を得ることができる。媒介体のレドックス特性及び濃度、及びボルタンメトリー法の電圧走査速度は、種々のパルプのカッパー価について得られた直線関係に同調させることができるパラメーターの中に入る。この方法の自動化により、パルプ化又は漂白工程制御に用いられる新規なオンライン電気的カッパー価分析器の開発をもたらすことができる。 (57) Summary The present invention describes a novel method for determining the kappa number or lignin content of kraft pulp based on voltammetric measurements of catalytic reactions involving lignin and redox mediators. The method involves measuring the regeneration rate of a lignin redox catalyst in the presence of pulp following its oxidation at a voltammetric electrode. It has been shown that the intensity of the catalytic current generated at the electrode surface is proportional to the amount of lignin present in the pulp. Within the type of pulp (softwood, hardwood, or oxygen delignified pulp), a linear relationship can be obtained between the intensity of the generated current and the range of kappa numbers. The redox properties and concentration of the vehicle, and the voltage scanning rate of the voltammetry method, are among the parameters that can be tuned to the linear relationships obtained for the kappa numbers of various pulps. Automation of this method can lead to the development of a new on-line electrical kappa number analyzer used for pulping or bleaching process control.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】 (技術分野) 本発明は、一般に紙パルプ工業に関し、特に、木材パルプのリグニン含有量及
び/又はカッパー価を測定し、パルプを形成し、使用済み液体を漂白する新規な
電気化学的方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates generally to the paper and pulp industry, and more particularly to a novel electrochemical method for measuring the lignin content and / or Kappa number of wood pulp to form pulp and bleach spent liquids. Regarding the method.

【0002】 (背景技術) 高い均一な品質のクラフトパルプを製造するためには、パルプ化及び漂白工程
を効率的に制御することが必要である。蒸煮条件を監視制御し、目的のパルプ白
色度を得るために添加すべき漂白用化学物質の量を、その化学物質を浪費するこ
となく推定するために、一般にパルプカッパー価の測定が用いられている。更に
、酸素脱リグニン化段階を用いたミルも、過度の脱リグニン化及び繊維の劣化を
防ぐため、信頼性のあるカッパー価測定値を必要としている。標準的カマンガン
酸ナトリウム滴定法を用いたカッパー価の手動測定は数時間かかる。カッパー価
の測定と工程修正との間の遅れは、パルプ品質の間断ない監視を必要とする効率
的工程制御計画とは両立しない。自動オンラインカッパー分析器は、数分以内で
カッパー価を測定することができ、従って、工程の変化を迅速に処理することが
できる。商業的用途のために幾つかの自動カッパー分析装置が開発されている。
それらは全てパルプ繊維懸濁物の光学的性質を測定している。STFIにより開
発された「光・カッパー分析器」(Opti-Kappa Analyser)ではUV光吸収が用
いられている〔クブルニークス(Kubulnieks)その他、Tappi J., November 198
7, pp. 38-42〕が、同様な原理で作動する他の装置では、吸収の代わりにUV光
の反射を用いている。これらは、BTG社〔アグネウス(Agneus)及びダムリン
(Damlin)、1990年、スウェーデン、ストックホルム、Proceedings of the
24th Eucepa Conference, pp. 234-241〕、ベルメ・オートメーション・カジャ
ーニ社(Valmet Automation Kajaani Inc.)〔オリラ(Ollila)及びエルキレ(
Erkkilae)、フロリダ州ジャクソンビル、TAPPI Proceedings of the 1997 Proc
ess & Product Quality Conference & Trade Fair , pp. 117-122〕、及びハニ
ーウエル・メジュレ1(Honeywell-Measurex)〔ファン・フリート(Van Fleet)
及びウエリー(Whalley)、TAPPI Proceedings of the 1998 Pulping Conferenc
e, pp. 1509-1512〕及び米国特許第5,953,111号により開発された。蛍
光測定〔ベルトルド(Berthold)その他、米国特許第5,216,483号及び
第5,220,172号〕、及び蛍光の色移行〔ジェファーズ(Jeffers)及び
マリト(Malito)、米国特許第5,486,915号〕が、木材パルプ中のリグ
ニン含有量を測定するために適用されていた。一般に、光学的方法に基づく測定
装置は、パルプコンシステンシーの変動に対し非常に敏感である。従って、正確
なリグニン測定値を得るためには、パルプコンシステンシーの厳密な制御も必要
である。
BACKGROUND ART In order to produce high uniform quality kraft pulp, it is necessary to efficiently control the pulping and bleaching process. Pulp Kappa number measurements are commonly used to monitor and control cooking conditions and to estimate the amount of bleaching chemicals to add to achieve the desired pulp brightness without wasting the chemicals. There is. Furthermore, mills using an oxygen delignification step also require reliable Kappa number measurements to prevent excessive delignification and fiber degradation. Manual measurement of Kappa number using the standard sodium camanganate titration method takes several hours. The delay between Kappa number measurement and process modification is incompatible with efficient process control schemes that require continuous monitoring of pulp quality. An automatic on-line copper analyzer can measure the copper number within minutes and thus process changes in the process quickly. Several automatic copper analyzers have been developed for commercial use.
They all measure the optical properties of pulp fiber suspensions. UV light absorption is used in the "Optical-Kappa Analyser" developed by STFI [Kubulnieks et al., Tappi J., November 198].
7, pp. 38-42], but another device that operates on a similar principle uses reflection of UV light instead of absorption. These are the BTG Company [Agneus and Damlin, 1990, Stockholm, Sweden, Proceedings of the
24th Eucepa Conference, pp. 234-241], Valmet Automation Kajaani Inc. [Ollila and Elkile (
Erkkilae), Jacksonville, Florida, TAPPI Proceedings of the 1997 Proc
ess & Product Quality Conference & Trade Fair, pp. 117-122], and Honeywell-Measurex (Van Fleet)
And Whalley, TAPPI Proceedings of the 1998 Pulping Conferenc
e, pp. 1509-1512] and US Pat. No. 5,953,111. Fluorescence measurements [Berthold et al., US Pat. Nos. 5,216,483 and 5,220,172], and color shifts of fluorescence [Jeffers and Malito, US Pat. No. 5,486. , 915] was applied to determine the lignin content in wood pulp. Measuring devices based on optical methods are generally very sensitive to variations in pulp consistency. Therefore, strict control of pulp consistency is also required to obtain accurate lignin measurements.

【0003】 電気化学的センサーは、環境モニター、工業的品質の制御、及び生物医学的分
析のような極めて広い範囲の用途で一般に用いられている。紙パルプ工業では、
パルプ化及び漂白用液体中の種々の酸化性又は還元性化学物質の濃度を測定する
ため、電流測定/ポーラログラフ及び電位差測定センサーが用いられている。例
えば、ポーラログラフ法は、クラフト液体中の硫化物、亜硫酸塩、チオ亜硫酸塩
、及びスルフヒドリル化合物を選択的及び定量的に測定することができ〔ネル(
Noel)、Tappi J. 61(5):73-76, 1978〕、漂白使用済み液体中の二酸化塩素及
び亜塩素酸塩を選択的且つ定量的に測定することができる〔デンス(Dence)C
.W.及びリーブ(Reeve)D.W.編集、パルプ漂白−原理及び実際(Pulp Bl
eaching-Principles and Practice)、Tappi Press, 1996, pp. 625-645、中の
ウィレムズ(Willems)及びウィリアムソン(Williamson)〕。しかし、これら
のセンサーは繊維中のリグニンを測定することができない。なぜなら、自由電子
が流れるようにするためにはリグニンと電極表面とを密接に接触させることが必
要だからである。クラフトパルプの酵素漂白の分野での最近の発展は、酵素ラッ
カーゼがクラフトパルプを脱リグニン化し、レドックス媒介体(mediator)が存
在する場合、リグニン型化合物(lignin model compound)を酸化することがで
きることを示している〔ブルボネス(Bourbonnais)及びペイス(Paice)、FEBS
Lett 267:99-102, 1990 及びAppl. Microbiol. Biotechnol. 36:823-827, 1992
〕。レドックス媒介体は、繊維壁中に残留するリグニンと、溶液中の大きなラッ
カーゼ分子との間の拡散可能な電気キャリヤーとして働く。リグニンとレドック
ス媒介体との間の相互作用についての電気化学的研究は、電気化学的に酸化され
た媒介体が、リグニン型化合物により還元された後、電極表面で連続的に再生さ
れることを示している(ブルボネスその他、Biochim. Biophys. Acta. 1379:381
-390, 1998)。そのレドックス反応の反応速度は、リグニン型化合物の濃度に関
係していることが示されている。
Electrochemical sensors are commonly used in a very wide range of applications such as environmental monitoring, industrial quality control, and biomedical analysis. In the pulp and paper industry,
Amperometric / polarographic and potentiometric sensors have been used to measure the concentration of various oxidizing or reducing chemicals in pulping and bleaching liquids. For example, the polarographic method can selectively and quantitatively measure sulfides, sulfites, thiosulfites, and sulfhydryl compounds in Kraft liquids [nell (
Noel), Tappi J. 61 (5): 73-76, 1978], chlorine dioxide and chlorite in a bleached used liquid can be selectively and quantitatively measured [Dence C].
. W. And Reeve D.L. W. Editing, Pulp Bleach-Principle and Practice (Pulp Bl
eaching-Principles and Practice), Tappi Press, 1996, pp. 625-645, Willems (Willems) and Williamson (Williamson)]. However, these sensors cannot measure lignin in the fiber. This is because it is necessary to bring the lignin into close contact with the electrode surface in order to allow free electrons to flow. Recent developments in the field of enzyme bleaching of kraft pulp have shown that the enzyme laccase can delignify kraft pulp and oxidize lignin model compounds in the presence of redox mediators. Shown [Bourbonnais and Paice, FEBS
Lett 267: 99-102, 1990 and Appl. Microbiol. Biotechnol. 36: 823-827, 1992.
]. Redox mediators act as diffusible electrical carriers between the lignin that remains in the fiber wall and the large laccase molecules in solution. Electrochemical studies of the interaction between lignin and redox mediators have shown that electrochemically oxidized mediators are continuously regenerated at the electrode surface after reduction by lignin-type compounds. Shown (Bourbones et al., Biochim. Biophys. Acta. 1379: 381.
-390, 1998). The redox reaction rate has been shown to be related to the concentration of lignin-type compounds.

【0004】 本発明の目的は、クラフトパルプリグニン含有量を定量的に迅速に測定するた
め、可溶性リグニンレドックス媒介体を存在させて、パルプ懸濁物にボルタンメ
トリー法を適用することにある。
It is an object of the present invention to apply the voltammetric method to pulp suspension in the presence of soluble lignin redox mediator in order to quantitatively and rapidly determine kraft pulp lignin content.

【0005】 (発明の開示) 本発明は、リグニン及びレドックス媒介体を含む触媒反応のボルタンメトリー
測定に基づいて、クラフトパルプのカッパー価又はリグニン含有量を測定する新
規な方法を与える。この電気化学的方法は、パルプが存在する中でリグニンレド
ックス触媒を、ボルタンメトリー電極でそれが酸化した後、再生する速度を測定
することからなる。電極表面で発生した触媒電流の強度は、パルプ中に存在する
リグニンの量及び酸化状態に比例する。カッパー価とパルプの種類の広い範囲内
で、カッパー価と再生電流の強度との間に直線関係を得ることができる。媒介体
のレドックス特性及び濃度と、ボルタンメトリー法の電圧走査速度とが、種々の
パルプで得られた直線関係に同調させることができるパラメーターである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention provides a novel method for determining Kappa number or lignin content of kraft pulp based on voltammetric measurements of catalytic reactions involving lignin and redox mediators. This electrochemical method consists of measuring the rate of regeneration of a lignin redox catalyst in the presence of pulp after it has been oxidized at a voltammetric electrode. The intensity of the catalytic current generated on the electrode surface is proportional to the amount of lignin present in the pulp and the oxidation state. Within a wide range of Kappa number and pulp type, it is possible to obtain a linear relationship between the Kappa number and the strength of the regeneration current. The redox properties and concentration of the mediator and the voltage scanning rate of the voltammetric method are parameters that can be tuned to the linear relationship obtained with different pulps.

【0006】 本発明の一つの態様に従い、パルプのカッパー価又はリグニン含有量を決定す
る方法において、i)電気化学的セル内で、パルプ中のリグニンを酸化するのに
有効な酸化状態の効果的レドックス媒介体を存在させて、パルプ試料をボルタン
メトリー電極と接触させ、前記レドックス媒介体の還元状態を生成させ、前記電
極で電流放電を起こさせ、その放電により前記レドックス媒介体を再び酸化し、
ii)前記電極でのボルタンメトリーによる電流放電のピーク強度を測定し、そし
てiii)前記ii)で測定したピーク強度からパルプ試料のカッパー価又はリグニ
ン含有量を決定する、ことからなる決定法が与えられる。
According to one aspect of the present invention, in a method of determining the Kappa number or lignin content of pulp, i) the effectiveness of the oxidation state effective to oxidize lignin in the pulp in an electrochemical cell. In the presence of a redox mediator, contacting the pulp sample with a voltammetric electrode to produce a reduced state of the redox mediator, causing a current discharge at the electrode, which discharge oxidizes the redox mediator again,
ii) determining the peak intensity of the current discharge by voltammetry at the electrode, and iii) determining the Kappa number or lignin content of the pulp sample from the peak intensity measured in ii) above. .

【0007】 本発明の別の態様として、パルプのリグニン含有量を分析する方法において、
a)パルプの試料をレドックス媒介体と混合し、b)得られた試料を、サイクル
式ボルタンメトリー装置で作動電極と接触させて置き、c)前記電極で発生する
ピーク電流の強度を測定し、そしてd)既知のリグニン含有量を有するパルプに
よって決定した較正データーから前記ピーク電流をカッパー価へ換算する、こと
からなる分析法が与えられる。
As another aspect of the present invention, in a method for analyzing the lignin content of pulp,
a) mixing a sample of pulp with a redox mediator, b) placing the resulting sample in contact with a working electrode in a cyclic voltammetry device, c) measuring the intensity of the peak current generated at said electrode, and d) An analytical method is provided which comprises converting the peak currents into Kappa numbers from calibration data determined by pulps with a known lignin content.

【0008】 (本発明の詳細な説明及び好ましい態様についての記述) 本発明の原理は、サイクル式ボルタンメトリー(CV)のような電気分析法と
、リグニン酸化に触媒作用を及ぼす可溶性レドックス媒介体を使用することとを
組合せることに基づく。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION AND DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS The principles of the present invention use electroanalytical methods such as cyclic voltammetry (CV) and soluble redox mediators that catalyze lignin oxidation. Based on a combination of doing.

【0009】 図1aに示したように、基本的ボルタンメトリー装置10は、電気化学的セル
12、ポテンショスタット14、及び記録器16を有する。セル12は、作動電
極18、補助電極20、参照電極22を有し、レドックス媒介体溶液24がセル
12内に入れてあり、媒介体24と混合されたパルプの試料26が作動電極18
の表面に支持されている。使用中、ポテンショスタット14は作動電極18の所
で線状電位走査を行うと同時に、電気化学的セル12内のレドックス活性化合物
である媒介体24の酸化又は還元から生ずる電流を測定する。
As shown in FIG. 1 a, the basic voltammetric device 10 comprises an electrochemical cell 12, a potentiostat 14, and a recorder 16. The cell 12 has a working electrode 18, an auxiliary electrode 20, a reference electrode 22, a redox mediator solution 24 is placed in the cell 12, and a sample 26 of pulp mixed with the mediator 24 is a working electrode 18.
Supported on the surface of. In use, the potentiostat 14 performs a linear potential scan at the working electrode 18 while measuring the current resulting from the oxidation or reduction of the redox active compound mediator 24 in the electrochemical cell 12.

【0010】 記録器16により、作動電極18の表面で測定されたピーク電流(Ip)の強
度は、次のランドレス・セブシック(Randles-Sevcik)式により示されるように
、目的アナライトの濃度Cに正比例する: Ip=(2.69×105)n3/2AD1/2ν1/2C (式中、nは電子の数であり、Aは作動電極の面積であり、Dはアナライトの拡
散係数であり、νは電圧走査速度である)。
The intensity of the peak current (I p ) measured by the recorder 16 at the surface of the working electrode 18 is measured by the concentration of the target analyte as shown by the following Randles-Sevcik equation. It is directly proportional to C: I p = (2.69 × 10 5 ) n 3/2 AD 1/2 ν 1/2 C (where n is the number of electrons, A is the area of the working electrode, D is the diffusion coefficient of the analyte and ν is the voltage scanning speed).

【0011】 この関係は可溶性レドックス対に適用できるが、パルプ繊維中のリグニンには
直接使用できない。なぜなら、リグニンと電極表面との直接の接触がないからで
ある。しかし、可溶性レドックス媒介体を添加することにより、電極反応をルプ
繊維中のリグニンに効果的に結びつけることができる。ボルタンメトリー工程中
、電気酸化された媒介体はパルプ繊維中へ拡散し、リグニンと可逆的に反応する
。リグニンとの反応は電極表面で還元された媒介体を再生し、媒介体単独の場合
と比較して電流を増加させる結果になる。一定濃度の媒介体を用いた時、パルプ
が存在する中で媒介体のピーク電位で測定した電流(Ik)は、パルプのリグニ
ンの量又はカッパー価に比例する(図2及び3参照)。
This relationship applies to soluble redox couples, but cannot be used directly for lignin in pulp fiber. This is because there is no direct contact between the lignin and the electrode surface. However, the addition of soluble redox mediators can effectively couple the electrode reaction to lignin in the lup fiber. During the voltammetric process, the electrooxidized mediator diffuses into the pulp fiber and reversibly reacts with lignin. Reaction with lignin regenerates the reduced mediator at the electrode surface, resulting in an increased current compared to the mediator alone. When a constant concentration of mediator is used, the current (I k ) measured at the median peak potential in the presence of pulp is proportional to the amount of lignin or kappa number of the pulp (see Figures 2 and 3).

【0012】 本発明は、蒸煮及び漂白工程中、又はそれらの後で、広葉樹又は針葉樹クラフ
ト又は亜硫酸パルプのリグニン含有量又はカッパー価を測定するのに適用するこ
とができる。パルプは、水又は電解質緩衝溶液で洗浄するのが好ましい。プレス
又は濾過後、一定量のパルプを一定量の媒介体溶液24と混合し、試料26を形
成する。この目的のため、媒介体は、Ag/AgCl参照電極(RE)22に対
して測定した時、0.3〜1.2Vの電位でレドックス対を形成することができ
るどのような有機又は無機化合物でもよい。パルプ・媒介体懸濁物試料26を作
動電極(WE)18の表面に適用してプレスし、媒介体溶液24、参照電極(R
E)22、及び補助電極(AE)20の入った電気化学的セル12中に浸漬する
(図1)。Ag/AgCl参照電極22、白金線補助電極20、及び3mm直径
のガラス状炭素作動電極18を用いたBAS CV−50Wボルタンメトリー分
析器〔USAインディアナ州バイオアナリティカル・システムズ(Bioanalytica
l Systems, Inc.)〕によりサイクル状ボルタンメトリー決定を典型的に行なっ
た。電気化学的セル12、電極18、20、22、及びポテンショスタット14
の電気化学的分析に適したどのような組合せでも本発明で用いることができる。
The present invention can be applied to determine the lignin content or Kappa number of hardwood or softwood kraft or sulfite pulps during or after the steaming and bleaching steps. The pulp is preferably washed with water or an electrolyte buffer solution. After pressing or filtering, an amount of pulp is mixed with an amount of mediator solution 24 to form sample 26. To this end, the mediator is any organic or inorganic compound capable of forming a redox pair at a potential of 0.3-1.2 V, as measured against an Ag / AgCl reference electrode (RE) 22. But it's okay. The pulp / medium suspension sample 26 is applied to the surface of the working electrode (WE) 18 and pressed to form a medium solution 24, a reference electrode (R).
E) 22 and an auxiliary electrode (AE) 20 in an electrochemical cell 12 (FIG. 1). BAS CV-50W voltammetric analyzer using Ag / AgCl reference electrode 22, platinum wire auxiliary electrode 20, and 3 mm diameter glassy carbon working electrode 18 [Bioanalytica, USA].
l Systems, Inc.)], and cyclic voltammetric determinations were typically performed. Electrochemical cell 12, electrodes 18, 20, 22 and potentiostat 14
Any combination suitable for the electrochemical analysis of can be used in the present invention.

【0013】 レドックス媒介体は、適切には、還元状態と酸化状態との間で繰り返し変化さ
せることができる可逆的なものであるべきである。水溶性であるレドックス媒介
体を用いるのが最も便利である。
The redox mediator should suitably be reversible so that it can be repeatedly cycled between reduced and oxidized states. It is most convenient to use redox mediators that are water soluble.

【0014】 電圧走査及びピーク電位測定の範囲及び速度は、ボルタンメトリー分析器によ
り自動的に行うことができる。例として適当な媒介体には、有機媒介体として2
,2′−アジノビス(3−エチルベンズチアゾリン−5−スルホネート)(AB
TS)、及び無機媒介体としてオクタシアノモリブデン酸カリウム[K4Mo(
CN)8]が含まれる。ABTSは市販されており、K4Mo(CN)8・2H2
はフルマン(Furman)及びミラー(Miller)(Inorg. Synth. 3,160-163, 1950
)に従い製造することができる。本発明を例示するために用いた好ましい有機媒
介体は、リグニンを酸化するのに適切な電位範囲内で二つの安定な可逆性レドッ
クス対を有するABTSである。電極電位が0.52Vに近づいた時に現れる第
一アノードピークは、ABTSの陽イオンラジカル(ABTS・+)への酸化に
相当するのに対し、0.92Vでの第二のピークは二価陽イオン(ABTS2+
の形成に相当する。図3は、a)クエン酸ナトリウム緩衝溶液、0.1M、pH
4.5中に0.2mMのABTSを入れたもの、及びb)針葉樹クラフトパルプ
を存在させたABTSを用いて、ゆっくりした電位走査速度(2mV/秒)で得
られたサイクル状ボルタモグラム(voltammogram)を示している。ABTS単独
(拡散電流I)と比較した場合、パルプが存在する中でのABTSのアノード
電流ピーク強度(触媒電流Ik)の増大は、ABTSの二つの酸化状態のものと
、クラフトパルプ中の残留リグニンとの間で行われる反応の程度を例示している
。媒介体のピーク電位での触媒電流の強度は、クラフトパルプの残留リグニンの
量又はカッパー価に比例する。
The range and speed of voltage scanning and peak potential measurement can be done automatically by a voltammetric analyzer. Examples of suitable mediators include 2 as an organic mediator.
, 2'-azinobis (3-ethylbenzthiazoline-5-sulfonate) (AB
TS), and potassium octacyanomolybdate [K 4 Mo (
CN) 8 ]. ABTS is available commercially, K 4 Mo (CN) 8 · 2H 2 O
Furman and Miller (Inorg. Synth. 3,160-163, 1950)
). The preferred organic mediator used to exemplify the present invention is ABTS, which has two stable reversible redox pairs within a potential range suitable for oxidizing lignin. The first anode peak that appears when the electrode potential approaches 0.52V corresponds to the oxidation of ABTS to the cation radical (ABTS. + ), Whereas the second peak at 0.92V is a divalent cation. Ion (ABTS 2+ )
Corresponding to the formation of. FIG. 3 shows a) sodium citrate buffer solution, 0.1M, pH
Cyclic voltammograms obtained at a slow potential scan rate (2 mV / sec) using 0.2 mM ABTS in 4.5 and b) ABTS in the presence of softwood kraft pulp. Is shown. When compared to ABTS alone (diffusion current I d ), the increase in the anode current peak intensity of ABTS (catalyst current I k ) in the presence of pulp is due to the two oxidation states of ABTS and in kraft pulp. It illustrates the extent of reaction that takes place with residual lignin. The intensity of the catalytic current at the peak potential of the mediator is proportional to the amount of residual lignin or Kappa number of the kraft pulp.

【0015】[0015]

【実施例】【Example】

例1 0.5mMのABTSを用いた針葉樹クラフトパルプカッパー価の電気化学的
測定 32〜87の範囲のカッパー価を有する針葉樹クラフトパルプを、東部カナダ
エゾマツチップをパイロットプラントのバッチ式蒸煮器中で種々のHファクター
(factor)で蒸煮することにより製造した。更に実験室規模の酸素加圧反応器を
用いてエゾマツクラフトパルプの一層の脱リグニン化を、種々の温度、反応時間
、及びアルカリ導入量で行なった。得られた針葉樹酸素脱リグニン化パルプ(S
WO2)は、11〜29の範囲のカッパー価を持っていた。パルプカッパー価は
、全てTappi試験法T236に従うカマンガン酸塩滴定法により測定した。
Example 1 Electrochemical Measurement of Kappa Number of Softwood Kraft Pulp Using 0.5 mM ABTS Softwood kraft pulp having a Kappa number in the range of 32 to 87, Eastern Canada spruce pine chips were mixed in a pilot plant batch cooker. It was produced by steaming with the H factor of. Furthermore, further delignification of Scots kraft pulp was carried out at various temperatures, reaction times and alkali loadings using a laboratory scale oxygen pressure reactor. The resulting softwood oxygen delignified pulp (S
WO 2 ) had a Kappa number in the range of 11-29. All pulp Kappa numbers were measured by the camanganate titration method according to the Tappi test method T236.

【0016】 パルプのサイクル式ボルタンメトリーを次のようにして行なった:パルプを水
で洗浄した後、ABTS(0.5mM)をクエン酸ナトリウム(0.1M)中に
入れた溶液(pH4.5)1ml中に、少量の試料(炉乾燥重量で約10mgの
パルプに相当する)を懸濁した。次に電気化学的セルの底にパルプを押し付ける
ことにより、ガラス状炭素電極の表面にパルプを適用した。クエン酸塩緩衝溶液
中に0.5mMのABTSを入れた溶液、白金線補助電極、銀/塩化銀参照電極
、作動炭素電極の表面に固定したパルプ試料の入った電気化学的セル内で、サイ
クル式ボルタンメトリーを2mV/秒の走査速度で行なった。ABTS/ABT
S・+(520mV)及びABTS・+/ABTS2+(920mV)のアノードピ
ークでの電流強度(Ik)を測定し、パルプ試料のカッパー価に対してプロット
した。図4a〜cは、ABTS(0.5mM)のピーク電流強度Ikの、針葉樹
クラフトパルプのカッパー価による変動のグラフを示している。図4aでは、ク
ラフト蒸煮器及び酸素段階のいずれでも、それらからの全ての針葉樹パルプが一
緒にプロットされており、Ik対カッパー価のプロットは、カッパー価の全範囲
に亙って非直線的である。しかし、クラフト蒸煮器からの針葉樹パルプ(図4b
)及びO2脱リグニン化段階後の針葉樹パルプ(図4c)を別々にプロットする
と、両方のABTSピーク電位に対するIkとパルプ試料のカッパー価との間に
は良好な直線関係を見ることができる。誤差直線は、3回の測定の標準偏差を示
している。
Cyclic voltammetry of the pulp was performed as follows: After washing the pulp with water, a solution of ABTS (0.5 mM) in sodium citrate (0.1 M) (pH 4.5). A small sample (corresponding to about 10 mg pulp dry weight) was suspended in 1 ml. The pulp was then applied to the surface of the glassy carbon electrode by pressing the pulp against the bottom of the electrochemical cell. Cycling in an electrochemical cell containing 0.5 mM ABTS in citrate buffer solution, platinum wire auxiliary electrode, silver / silver chloride reference electrode, pulp sample immobilized on the surface of working carbon electrode. Formula voltammetry was performed at a scan rate of 2 mV / sec. ABTS / ABT
The current intensity (I k ) at the anode peak of S. + (520 mV) and ABTS. + / ABTS 2+ (920 mV) was measured and plotted against the Kappa number of pulp samples. 4a-c show graphs of the variation of the peak current intensity I k of ABTS (0.5 mM) with the kappa number of softwood kraft pulp. In FIG. 4a, all the softwood pulps from both the Kraft cooker and the oxygen stage are plotted together, and the I k vs. Kappa number plot is non-linear over the entire range of Kappa numbers. Is. However, softwood pulp from the craft steamer (Fig. 4b
) And the softwood pulp after the O 2 delignification step (FIG. 4c) are plotted separately, a good linear relationship can be seen between I k for both ABTS peak potentials and the Kappa number of pulp samples. . The error line shows the standard deviation of three measurements.

【0017】 例2 ABTS濃度変化の影響 酸素脱リグニン化針葉樹クラフトパルプを製造し、例1に記載したように処理
した。但し電気化学的測定のために用いたABTSの濃度は、0.2mMに低下
した。前の例に記載したように、ボルタンメトリー決定を行なった。図5は、9
20mVでのABTSのピーク電流と、ABTSを低い濃度で用いた時の全ての
酸素脱リグニン化パルプのカッパー価との間の良好な直線性を示している。しか
し、520mVでのピーク電流強度を示す線の直線性は低く、パルプのカッパー
価が一層低くなるにつれて離れて行くように見える。
Example 2 Effect of changing the concentration of ABTS Oxygen delignified softwood kraft pulp was prepared and treated as described in Example 1. However, the concentration of ABTS used for the electrochemical measurement was lowered to 0.2 mM. Voltammetric determinations were performed as described in the previous example. FIG. 5 shows 9
It shows good linearity between the peak current of ABTS at 20 mV and the Kappa number of all oxygen delignified pulps when ABTS is used at low concentration. However, the linearity of the line showing the peak current intensity at 520 mV is low and it appears to separate as the Kappa number of the pulp becomes lower.

【0018】 例3 広葉樹クラフトパルプカッパー価の電気化学的測定 混合広葉樹クラフトパルプを、パイロットプラントのクラフト蒸煮器中でカエ
デ、カバ、及びポプラの木材チップ混合物を16〜21の範囲のカッパー価まで
蒸煮することにより製造した。例1に記載したようにパルプ試料を調製し、パル
プと0.2mMのABTSとのサイクル式ボルタンメトリーを、例2に記載した
ように行なった。針葉樹パルプの場合と同じように、図6はABTSの両方の触
媒電流強度と、広葉樹クラフトパルプのカッパー価との間の直線的関係を示して
いる。
Example 3 Electrochemical Measurement of Hardwood Kraft Pulp Kappa Number Mixed hardwood kraft pulp is cooked in a pilot plant kraft cooker with a mixture of maple, hippo and poplar wood chips to a Kappa number in the range of 16-21. It was manufactured by Pulp samples were prepared as described in Example 1 and cyclic voltammetry of the pulp with 0.2 mM ABTS was performed as described in Example 2. As with softwood pulp, FIG. 6 shows a linear relationship between both catalytic current intensities of ABTS and Kappa number of hardwood kraft pulp.

【0019】 例4 ECF漂白連続工程について電気的カッパー価測定の適用 パイロットプラント蒸煮器から得られた31.8のカッパー価を有するエゾマ
ツクラフトパルプを、二酸化塩素(D100段階)で処理し、次にアルカリ抽出(
E段階)により処理した。0.05〜0.20の活性塩素倍数(active chlorin
e multiple)(ACM)に相当する種々の量の二酸化塩素を適用し、8〜23.
5の範囲の抽出カッパー価を有する部分的漂白パルプを得た。例1に記載したよ
うにパルプ試料を調製し、パルプ及びABTS(0.2mM)のサイクル式ボル
タンメトリーを例2に記載したように行なった。これら漂白パルプのカッパー価
に対する520及び920mVでの触媒電流強度直線回帰プロットの結果を図7
に示す。
Example 4 Application of electrical Kappa number determination for the ECF bleaching continuous process Ezo pine kraft pulp with a Kappa number of 31.8 obtained from a pilot plant cooker was treated with chlorine dioxide (D 100 stage) and then Alkali extraction (
Step E). 0.05 to 0.20 active chlorine multiple
e multiple) (ACM) by applying different amounts of chlorine dioxide, 8-23.
Partially bleached pulp with an extraction Kappa number in the range of 5 was obtained. Pulp samples were prepared as described in Example 1 and cyclic voltammetry of pulp and ABTS (0.2 mM) was performed as described in Example 2. The results of the linear regression plot of the catalyst current intensity at 520 and 920 mV against the Kappa number of these bleached pulps are shown in FIG.
Shown in.

【0020】 例5 電気的カッパー価測定のための無機レドックス媒介体の使用 この例では、パルプ試料のカッパー価を測定するため、無機レドックス媒介体
としてオクタシアノモリブデン酸カリウムを用いた。例1に記載したように酸素
脱リグニン化針葉樹クラフトパルプを調製し、処理した。但しABTSは、酢酸
ナトリウム緩衝溶液(0.1M、pH4.5)中にK4Mo(CN)8(0.2m
M)を入れた溶液により置き換えた。この媒介体は、カッパー価を測定するのに
用いた電位の範囲内で、唯一つのレドックス対(E0=0.55V)を持ってい
た。種々のカッパー価でのクラフトパルプの存在下でオクタシアノモリブデン酸
塩のサイクル式ボルタモグラムを図8Aに示し、パルプ試料のカッパー価に対す
るピーク電流強度(Ik)の直線回帰を図8Bに示す。
Example 5 Use of an inorganic redox mediator for electrical Kappa number determination In this example, potassium octacyanomolybdate was used as the inorganic redox mediator to determine the Kappa number of pulp samples. Oxygen delignified softwood kraft pulp was prepared and processed as described in Example 1. However, ABTS was prepared by adding K 4 Mo (CN) 8 (0.2 m) in sodium acetate buffer solution (0.1 M, pH 4.5).
It was replaced by the solution containing M). This vector had only one redox pair (E 0 = 0.55V) within the range of potentials used to measure Kappa number. A cyclic voltammogram of octacyanomolybdate in the presence of kraft pulp at various kappa numbers is shown in FIG. 8A, and a linear regression of peak current intensity (I k ) against kappa number for pulp samples is shown in FIG. 8B.

【0021】 例6 ボルタンメトリー応答に対するパルプ試料の大きさの影響 媒介体ピーク電流強度に対するパルプ試料の大きさの重要性を証明するため、
ABTS(0.2mM)を用いたサイクル式ボルタンメトリー実験を、種々の量
の酸素脱リグニン化針葉樹パルプ(カッパー価=21.4)を存在させて行なっ
た。図9に示したように、両方のABTSピーク電流強度は、電極表面に適用さ
れたパルプの量と共に、ほんの極めて僅かだけ減少した。8〜12mgのパルプ
試料の大きさに対し、Ikの変動は標準偏差内にある。
Example 6 Effect of Pulp Sample Size on Voltammetric Response To demonstrate the importance of pulp sample size on the medium peak current intensity,
Cycling voltammetry experiments with ABTS (0.2 mM) were performed in the presence of varying amounts of oxygen delignified softwood pulp (Kappa number = 21.4). As shown in Figure 9, both ABTS peak current intensities decreased only very slightly with the amount of pulp applied to the electrode surface. For a pulp sample size of 8-12 mg, the variation of I k is within standard deviation.

【0022】 例7 残留リグニンの酸化状態の特徴 二つの酸化状態のABTS(即ち、520及び920mV)についてのピーク
電流比を、パルプ中の残留リグニンの酸化状態を示すものとして用いることがで
きる。520mVでのピーク電流強度の増大は、フェノール基のようなリグニン
内の一層容易に酸化される残留物の量に相当するのに対し、920mVでの電流
の増大は、リグニンの一層高いレドックス電位を有する基に関係するものと思わ
れる。従って、520mVでのピーク電流強度の、920mVでのものに対する
大きな比率を有するパルプは、そのパルプが一層低いピーク比を有するパルプよ
りも更に一層容易に酸化することができることを示している。この種の指示は、
漂白用化学物質の一層合理的な使用及び節約をもたらすことができる。図10は
、種々のパルプの存在下でのABTS(0.2mM)のピーク電流比(Ik,520m V /Ik,920mV)のグラフを示している。広葉樹クラフトパルプの場合のような大
きな比は、同じカッパー価で広葉樹クラフトパルプが、針葉樹パルプよりも一層
容易に酸化又は漂白されることを示している。更に、これらの結果は、二酸化塩
素に続き抽出段階(DE)を行うか又は酸素段階(SWO2)を行なって同じカ
ッパー価へ脱リグニン化した場合の針葉樹クラフトパルプの酸化状態の差を示し
ている。
Example 7 Oxidation State Characterization of Residual Lignin The peak current ratio for two oxidation states of ABTS (ie 520 and 920 mV) can be used as an indication of the oxidation state of residual lignin in pulp. The increase in peak current intensity at 520 mV corresponds to the amount of more easily oxidised residues in the lignin such as phenolic groups, whereas the increase in current at 920 mV leads to a higher redox potential of lignin. It seems to be related to the group that it has. Thus, a pulp with a large ratio of peak current intensity at 520 mV to that at 920 mV shows that the pulp can oxidize even more easily than pulp with a lower peak ratio. This kind of instruction
More rational use and savings of bleaching chemicals can be brought about. 10, the peak current ratio of ABTS (0.2 mM) in the presence of various pulps (I k, 520m V / I k, 920mV) shows a graph of. The large ratios as in hardwood kraft pulp indicate that hardwood kraft pulp at the same Kappa number is more easily oxidized or bleached than softwood pulp. Furthermore, these results show the difference in the oxidation state of softwood kraft pulp when delignified to the same Kappa number by chlorine dioxide followed by extraction stage (DE) or oxygen stage (SWO 2 ). There is.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明によるサイクル式ボルタンメトリーによるパルプカッパー価の測定を模
式的に示す図である。
FIG. 1 is a diagram schematically showing measurement of pulp Kappa number by cycle voltammetry according to the present invention.

【図2】 パルプカッパー価を決定するため、本発明の媒介体対による電気化学的方法を
模式的に示す図である。
FIG. 2 is a schematic representation of an electrochemical method with a mediator pair of the present invention for determining pulp Kappa number.

【図3】 図3において、図3aはレドックス媒介体ABTS単独のサイクル式ボルタン
メトリーを示すグラフであり、図3bは、クラフトパルプが存在している場合の
そのようなグラフである。
3 is a graph showing cyclic voltammetry of redox mediator ABTS alone, and FIG. 3b is such a graph in the presence of kraft pulp.

【図4】 図4において、図4a、4b、及び4cは、夫々異なったパルプについてのピ
ーク電流強度とカッパー価との関係を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between peak current intensity and kappa number for different pulps in FIGS. 4a, 4b, and 4c.

【図5】 針葉樹酸素脱リグニン化クラフトパルプのカッパー価と、ABTS(0.2m
M)のピーク電流強度(Ik)との関係を示すグラフである。
Fig. 5 Kappa number of softwood oxygen delignified kraft pulp and ABTS (0.2 m
It is a graph showing the relationship between the peak current intensities (I k) of M).

【図6】 混合広葉樹クラフトパルプと、ABTS(0.2mM)のピーク電流強度(I k )との関係を示すグラフである。[Figure 6]   Peak current intensity of mixed hardwood kraft pulp and ABTS (0.2 mM) (I k ) Is a graph showing the relationship with.

【図7】 部分的に漂白したクラフトパルプの二酸化塩素及びアルカリ抽出段階(D100
E)後のカッパー価と、ABTS(0.2mM)のピーク電流強度(Ik)との
関係を示すグラフである。
FIG. 7: Chlorine dioxide and alkali extraction step (D 100 ) of partially bleached kraft pulp.
E) the kappa number after is a graph showing the relationship between the peak current intensities (I k) of ABTS (0.2 mM).

【図8】 図8において、図8aは、針葉樹クラフトパルプが存在する場合の、レドック
ス媒介体、オクタシアノモリブデン酸カリウムのサイクル式ボルタンメトリーを
示すグラフであり、図8bは、パルプカッパー価とピーク電流強度(Ik)との
直線関係を示すグラフである。
8 is a graph showing cyclic voltammetry of redox mediator potassium octacyanomolybdate in the presence of softwood kraft pulp, and FIG. 8b is a graph showing pulp Kappa number and peak current. It is a graph which shows a linear relationship with intensity ( Ik ).

【図9】 ABTSピーク電流強度に与えるパルプ試料の大きさの影響を例示するグラフ
である。
FIG. 9 is a graph illustrating the effect of pulp sample size on ABTS peak current intensity.

【図10】 ABTSのピーク電流比(Ik,520mV/Ik,920mV)と、パルプの種類又は脱リ
グニン化の程度との間の関係を示すグラフである。
FIG. 10 is a graph showing the relationship between the peak current ratio of ABTS (I k, 520 mV / I k, 920 mV ) and the type of pulp or the degree of delignification.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE,TR),OA(BF ,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW, ML,MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,G M,KE,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ, MD,RU,TJ,TM),AE,AG,AL,AM, AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,B Z,CA,CH,CN,CR,CU,CZ,DE,DK ,DM,DZ,EE,ES,FI,GB,GD,GE, GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS,J P,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR ,LS,LT,LU,LV,MA,MD,MG,MK, MN,MW,MX,MZ,NO,NZ,PL,PT,R O,RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ ,TM,TR,TT,TZ,UA,UG,US,UZ, VN,YU,ZA,ZW─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (81) Designated countries EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, I T, LU, MC, NL, PT, SE, TR), OA (BF , BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (GH, G M, KE, LS, MW, MZ, SD, SL, SZ, TZ , UG, ZW), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AE, AG, AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, B Z, CA, CH, CN, CR, CU, CZ, DE, DK , DM, DZ, EE, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IN, IS, J P, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR , LS, LT, LU, LV, MA, MD, MG, MK, MN, MW, MX, MZ, NO, NZ, PL, PT, R O, RU, SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ , TM, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VN, YU, ZA, ZW

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 パルプのカッパー価又はリグニン含有量を決定する方法にお
いて、 i) 電気化学セル内で、パルプ中のリグニンを酸化するのに有効な酸化状態
のレドックス媒介体を存在させて、パルプの試料をボルタンメトリー電極と接触
させ、前記レドックス媒介体の還元状態を形成し、前記電極での電流放電を起こ
させ、前記レドックス媒介体を再び酸化し、 ii) 前記電極でのボルタンメトリーによる電流放電のピーク強度を測定し、
そして iii) 前記ii)で測定したピーク強度からパルプ試料のカッパー価又はリグ
ニン含有量を決定する、 ことからなる決定法。
1. A method for determining the Kappa number or lignin content of pulp, comprising: i) in an electrochemical cell, the presence of an oxidation state redox mediator effective to oxidize lignin in the pulp, Contacting the sample with a voltammetric electrode to form a reduced state of the redox mediator, causing a current discharge at the electrode and reoxidizing the redox mediator, ii) a voltammetric current discharge at the electrode. Measure the peak intensity,
And iii) determining the Kappa number or lignin content of the pulp sample from the peak intensity measured in ii) above.
【請求項2】 レドックス媒介体が可逆的レドックス媒介体であり、Ag/
AgCl参照電極に対して測定した時、0.3〜1.2Vの電位でレドックス対
を形成する、請求項1に記載の方法。
2. The redox mediator is a reversible redox mediator, Ag /
The method of claim 1, wherein the redox couple is formed at a potential of 0.3-1.2 V, as measured against an AgCl reference electrode.
【請求項3】 レドックス媒介体が水溶性である、請求項2に記載の方法。3. The method of claim 2, wherein the redox mediator is water soluble. 【請求項4】 レドックス媒介体が、2,2′−アジノビス(3−エチルベ
ンズチアゾリン−5−スルホネート)である、請求項1〜3のいずれか1項に記
載の方法。
4. The method according to claim 1, wherein the redox mediator is 2,2′-azinobis (3-ethylbenzthiazoline-5-sulfonate).
【請求項5】 レドックス媒介体が、オクタシアノモリブデン酸カリウムで
ある、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
5. The method of any one of claims 1-3, wherein the redox mediator is potassium octacyanomolybdate.
【請求項6】 パルプのリグニン含有量を分析する方法において、 a) パルプの試料をレドックス媒介体と混合し、 b) 得られた試料を、サイクル式ボルタンメトリー装置で作動電極と接触さ
せて置き、 c) 電極で発生するピーク電流の強度を測定し、そして d) 既知のリグニン含有量を有するパルプによって決定した較正データーか
ら前記ピーク電流をカッパー価へ換算する、 ことからなる分析法。
6. A method for analyzing the lignin content of pulp, comprising: a) mixing a sample of pulp with a redox mediator; and b) placing the resulting sample in contact with a working electrode in a cyclic voltammetry device, c) measuring the intensity of the peak current generated at the electrode, and d) converting the peak current into kappa number from calibration data determined by pulp having a known lignin content.
【請求項7】 媒介体が、Ag/AgCl参照電極(RE)に対して測定し
た時、0.3〜1.2Vの電位でレドックス対を形成することができる有機又は
無機化合物である、請求項6に記載の方法。
7. The mediator is an organic or inorganic compound capable of forming a redox couple at a potential of 0.3 to 1.2 V as measured against an Ag / AgCl reference electrode (RE). Item 6. The method according to Item 6.
【請求項8】 レドックス媒介体が水溶性で、可逆的レドックス媒介体であ
る、請求項6又は7に記載の方法。
8. The method of claim 6 or 7, wherein the redox mediator is a water soluble, reversible redox mediator.
【請求項9】 媒介体がABTSであり、0.52V及び0.92Vで測定
した二つのピーク電流の比を用いて、パルプ中のリグニンの酸化状態についての
情報を発生させる、請求項6〜8のいずれか1項に記載の方法。
9. The method of claim 6 wherein the mediator is ABTS and the ratio of the two peak currents measured at 0.52V and 0.92V is used to generate information about the oxidation state of lignin in the pulp. 8. The method according to any one of item 8.
【請求項10】 レドックス媒介体が、2,2′−アジノビス(3−エチル
ベンズチアゾリン−5−スルホネート)である、請求項1に記載の方法。
10. The method of claim 1, wherein the redox mediator is 2,2′-azinobis (3-ethylbenzthiazoline-5-sulfonate).
【請求項11】 レドックス媒介体が、オクタシアノモリブデン酸カリウム
である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
11. The method of any one of claims 1-3, wherein the redox mediator is potassium octacyanomolybdate.
【請求項12】 パルプの試料を採取し、洗浄するための確立された技術と
組合された、請求項1〜11のいずれか1項に記載の原理に基づいてカッパー価
を決定するためのオンライン自動化法。
12. On-line for determining Kappa number based on the principles of any of claims 1 to 11, in combination with established techniques for sampling and washing pulp samples. Automated method.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10043893A1 (en) * 2000-09-06 2002-03-14 Voith Paper Patent Gmbh Process for carrying out a flotation, bleaching and / or dispersing process used for fiber or paper production
EP2548955A1 (en) 2006-02-14 2013-01-23 Verenium Corporation Xylanases, nucleic acids encoding them and methods for making and using them
JP5744518B2 (en) 2007-10-03 2015-07-08 ビーピー・コーポレーション・ノース・アメリカ・インコーポレーテッド Xylanase, nucleic acids encoding xylanase and methods for producing and using them
GB2476237B (en) * 2009-12-15 2012-01-11 Schlumberger Holdings Calibration of electrochemical sensor
CN107607596B (en) * 2017-08-08 2019-09-06 福建农林大学 A kind of online test method and device of the sulfate pulping process paper pulp kappa number based on flow analysis
CN107589158B (en) * 2017-08-08 2019-09-06 福建农林大学 A kind of online test method and device of the sulfate pulping process paper pulp kappa number based on double electrochemical sensors

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4065348A (en) * 1975-04-23 1977-12-27 Westvaco Corporation Method and apparatus for detecting and controlling the caustic in paper pulp bleaching
FI80526C (en) * 1986-09-08 1990-06-11 Savcor Consulting Oy Method for controlling cellulose boiling
DD280790A1 (en) * 1987-04-14 1990-07-18 Akad Wissenschaften Ddr BIOSENSOR AND METHOD FOR DETERMINING MEDIATORS
US5220172A (en) * 1991-09-23 1993-06-15 The Babcock & Wilcox Company Fluorescence analyzer for lignin
US5389356A (en) * 1993-01-05 1995-02-14 Utah State University Foundation Compounds and methods for generating oxygen free radicals used in general oxidation and reduction reactions
US5486915A (en) * 1994-04-12 1996-01-23 The Babcock & Wilcox Company On-line measurement of lignin in wood pulp by color shift of fluorescence
DE19742748A1 (en) * 1997-09-27 1999-04-01 Degussa Process for delignifying and bleaching pulps using electrochemically oxidizable organic compounds
US5953111A (en) * 1997-12-11 1999-09-14 Honeywell Inc. Continuous in-line kappa measurement system
ATE224476T1 (en) * 1998-04-16 2002-10-15 Pulp Paper Res Inst METHOD FOR PULP AND DYE OXIDATION USING OXIDASE

Also Published As

Publication number Publication date
CA2293223C (en) 2004-02-10
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