JP2005042210A - Ｅｃｆ漂白パルプの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】二酸化塩素段の漂白効率を向上させ、薬品原単位を削減することのできるＥＣＦ漂白パルプの製造方法を提供するものである。
【解決手段】二酸化塩素を用いるＥＣＦ漂白パルプの製造方法において、二酸化塩素添加後のミキシングをパルプ濃度８〜１３質量％の中濃度で行い、その後にパルプ濃度３〜６質量％の低濃度に希釈し、保持して漂白することを特徴とするＥＣＦ漂白パルプの製造方法。
【選択図】 なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二酸化塩素段の漂白効率を向上させ、薬品原単位を削減することのできるＥＣＦ漂白パルプの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の化学パルプ、特にクラフトパルプは一般に難漂白性であるため、その漂白工程では、塩素、アルカリ抽出、次亜塩素酸塩、二酸化塩素などで段階的に漂白処理する方法がとられてきた。また、漂白段での漂白原単位向上と排水負荷低減を目的に、酸素漂白を漂白工程前段に設けるシーケンスもある。
【０００３】
この漂白方法の利点は、特定の原料樹種のパルプを選ばないこと、得られたパルプ強度が比較的に強いこと、薬品単価が安価であること、などが挙げられる。
【０００４】
一方、塩素系漂白薬品を使用するこの漂白方法は、ダイオキシン類やクロロホルムなどの有機塩素化合物の生成および系外への排出は避けられず、これら環境への影響の観点から、有機塩素化合物に対し、現在では多くの規制への動きが現れている。
【０００５】
従って、パルプ品質を低下させずに蒸解薬液および漂白薬品使用量を削減しつつ、漂白工程から排出される有機塩素化合物排出量を削減する方法の確立が望まれていたが、漂白効率および薬品コストの面から塩素系漂白薬品を完全に他の漂白薬品に代替することは難しかった。
【０００６】
しかし、最近では、塩素ガスを使用しないＥＣＦ漂白法や塩素系薬品を全く使用しないＴＣＦ漂白法が開発され、操業されるようになった。
【０００７】
ＥＣＦ漂白法の多くは、酸素段の後、二酸化塩素段を用いて、２段目にアルカリ抽出段を設ける多段漂白シーケンスであり、また、上記のシーケンスの酸素段の後にオゾン段を用いるケースもある。
【０００８】
二酸化塩素を用いるＥＣＦ漂白法は前述の利点はあるものの、一方では薬品単価が塩素より高いこと、未晒パルプの白色度の影響を受けやすく漂白効率が劣ること、などの問題もある。
【０００９】
そこで、二酸化塩素の漂白効率を向上させる方法が幾つか提案されている。例えば、二酸化塩素段を高温で処理する方法（例えば、特許文献１参照。）や前述のオゾンを組み合わせる方法（例えば、特許文献２参照。）などがある。しかし、前者は反応温度が７０〜１１０℃であり蒸気コストが増加する問題がある。また、後者はパルプ粘度が低下することやオゾン発生器の新設が必要になるという問題もある。
【００１０】
【特許文献１】
特開平１１−１１０５７４号公報
【特許文献２】
特開平４−２６３６８７号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、二酸化塩素段の漂白効率を向上させ、薬品原単位を削減することのできるＥＣＦ漂白パルプの製造方法を提供するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記の問題を解決すべく鋭意検討した結果、二酸化塩素段の反応効率がパルプ濃度と密接な関係があり、漂白薬品原単位に大きく影響を与えることを見出し、漂白薬品原単位を改善した発明を完成するに至った。
【００１３】
即ち、本発明のＥＣＦ漂白パルプの製造方法は、二酸化塩素添加後のミキシングをパルプ濃度８〜１３質量％の中濃度で行い、その後にパルプ濃度３〜６質量％の低濃度に希釈し、保持して漂白することを特徴とするものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明のＥＣＦ漂白パルプの製造方法は、漂白工程における漂白薬品原単位を削減できる効果を有する方法であり、漂白後のパルプ品質に影響を与えないものである。以下に本発明について詳細に説明する。
【００１５】
近年の二酸化塩素漂白のミキシングは、パルプを高剪断力による繊維のネットワークの破壊により流動化する高効率の中濃度ミキサーが開発され一般に用いられている。しかし、二酸化塩素は水に対する溶解度が低いため、ミキシング後の保持時において、二酸化塩素の一部が気相部へ移行することによるパルプとの反応量の減少が起こる。
【００１６】
そこで、保持におけるパルプ濃度を低濃度にして二酸化塩素の液相部への溶解量を増加させることにより、二酸化塩素段での漂白効率を向上させ、薬品原単位の削減を行うことができる。
【００１７】
中濃度としては、８〜１３質量％であり、好ましくは１０〜１２質量％であり、８質量％未満では液相中の二酸化塩素濃度が下がりパルプとの化学的反応速度が低下し、１３質量％を超えるとパルプの流動化が不均一になるため反応にばらつきが生じる。また、低濃度としては３〜６質量％、好ましくは４〜５質量％であり、４質量％未満では反応塔の容積が大きくなり、６質量％を超えると二酸化塩素の液相部への溶解量が十分ではなく、漂白効率の向上は期待できない。
【００１８】
本発明において、二酸化塩素段は主に多段漂白の初段に設けられるが、途中の段や最終段にも設けられ、漂白段の組み合わせには制限されない。
【００１９】
また、本発明において、二酸化塩素段における処理条件は、ｐＨは３〜７、好ましくは４〜６、温度は４０〜７０℃、好ましくは５０〜６０℃、保持時間は３０〜１２０分、好ましくは５０〜７０分である。
【００２０】
また、本発明において、パルプ原料として用いる該リグノセルロース物質は、各種木材およびバガス、ケナフなどの非木材も含まれる。
【００２１】
また、本発明の該リグノセルロース物質の蒸解方法は、クラフト法を始め、ソーダ法、サルファイト法、などがあり、また、ポリサルファイド蒸解液の使用および脱リグニン助剤の添加、などの蒸解条件には制限されない。
【００２２】
また、本発明において、リグノセルロース物質の蒸解後の洗浄機は、ドラム型洗浄機、ディフューザー型洗浄機、などが含まれ、洗浄方式や消泡剤の添加、などの洗浄条件には制限されない。
【００２３】
また、本発明において、多段漂白の前段に酸素漂白段を設けるとき、酸素漂白の方式や脱リグニン助剤の添加、などの条件には制限されない。
【００２４】
【実施例】
以下の実施例によって、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって制限されるものではない。
【００２５】
実施例１〜６および比較例１〜４
実機ＫＰ蒸解後、酸素漂白を行った未晒広葉樹パルプを水洗脱水後、カッパー価と白色度を測定した。その結果、カッパー価は９．６、白色度は５２．５％であった。尚、測定方法はカッパー価は、ＴＡＰＰＩ Ｔ２３０ｏｍ−８２、白色度はＪＩＳ Ｐ８１２３ハンター白色度法に準拠した。
【００２６】
次に、上記パルプを用い、以下のように二酸化塩素漂白を行った。この時の前処理は、パルプをポリエチレンの袋に入れ、純水で所定のパルプ濃度に調整し、さらに硫酸によりｐＨ５に調整した後、温度５５℃の恒温水槽で３０分以上加温した。
【００２７】
その後、中濃度ミキサーに該パルプを入れ、二酸化塩素を所定量添加し、１分間のミキシングを行った後、直ちにポリエチレン袋に移し、硫酸でｐＨ５に調整した５５℃の温水を加えて所定のパルプ濃度に調整し、５５℃の恒温水槽で保持した。
【００２８】
パルプ濃度の組み合わせは、ミキシング時に各々５、８、１０、１３、１５質量％に調整し、希釈後の保持はともに４質量％で行った。条件の一覧を表１に示す。
【００２９】
また、二酸化塩素添加率は対パルプ当たり０．５、０．７および０．９質量％、温度は５５℃、時間は６０分である。反応後のパルプは純水で完全に洗浄した後に白色度を測定した。その結果を表１に示す。
【００３０】
さらに、上記パルプを後段の漂白に供した。漂白シーケンスは、２段目はアルカリ抽出段、３段目は過酸化水素段、４段目は二酸化塩素段の漂白を行い、最終二酸化塩素段の白色度を測定した。その結果を表１に示す。
【００３１】
漂白条件として、アルカリ抽出の水酸化ナトリウム添加率は対パルプ当たり０．７質量％、温度は５５℃、時間は６０分、過酸化水素添加率は対パルプ当たり０．３質量％、ｐＨ調整用の水酸化ナトリウム添加率は対パルプ当たり０．３質量％、温度は７５℃、時間は６０分、４段目の二酸化塩素添加率は対パルプ当たり０．２質量％、温度は７５℃、時間は１２０分で行った。尚、後段の漂白におけるパルプ濃度はすべて１０質量％である。
【００３２】
【表１】

【００３３】
評価：
表１における実施例１〜６と比較例１〜４において、希釈後の保持パルプ濃度が同一条件（４質量％）でミキシングでのパルプ濃度の影響をみると、８〜１３質量％に対して５、１５質量％は明らかに白色度が低いことが判る。
【００３４】
このとき、例えば、白色度７０％台が得られる二酸化塩素添加率をみると、実施例１、３、５は比較例１、３に対して約２９％削減できることが判る。また、同様に白色度７２％台が得られる二酸化塩素添加率をみると、実施例２、４、６は比較例２、４に対して約２９％削減できることが判る。従って、希釈後のパルプ濃度が同一の時、ミキシング時のパルプ濃度が８〜１３質量％であれば、８質量％以下および１５質量％以上のパルプ濃度に対して二酸化塩素添加率が削減できることが判る。
【００３５】
さらに、表１において、二酸化塩素段後の白色度の差が多段漂白後でも保持されており、本発明で得られた白色度の向上分は後段漂白後においても損なわれることがないことが判る。
【００３６】
実施例７〜１２および比較例５〜８
実施例１〜６および比較例１〜４において、初段の二酸化塩素段におけるミキシング時のパルプ濃度を１０質量％に調整し、希釈後の保持では各々２、３、５、６、７質量％で行ったこと以外は、実施例１〜６と比較例１〜４と同じ条件で操作を行った。その結果を表２に示す。
【００３７】
【表２】

【００３８】
評価：
表２の実施例７〜１２と比較例５〜８において、ミキシングでのパルプ濃度が同一条件（１０質量％）での希釈後の保持パルプ濃度の影響をみると、３〜６質量％に対して２、７質量％は明らかに白色度が低いことが判る。
【００３９】
このとき、例えば、白色度７０％台が得られる二酸化塩素添加率をみると、実施例７、９，１１は比較例５、７に対して約２９％削減できることが判る。また、同様に白色度７２％台が得られる二酸化塩素添加率をみると、実施例８、１０、１２は比較例６、８に対して約２９％削減できることが判る。従って、ミキシング時のパルプ濃度が同一の時、希釈後のパルプ濃度が３〜６質量％であれば、２質量％以下および７質量％以上のパルプ濃度に対して二酸化塩素添加率が削減できることが判る。
【００４０】
さらに、表２において、二酸化塩素段後の白色度の差が多段漂白後でも保持されており、本発明で得られた白色度の向上分は後段漂白後においても損なわれることがないことが判る。
【００４１】
【発明の効果】
上記のとおり、本発明のＥＣＦ漂白パルプの製造方法は、二酸化塩素段の漂白効率を向上させ、薬品原単位を削減することができる利点がある。

Claims (1)

1. 二酸化塩素を用いるＥＣＦ漂白パルプの製造方法において、二酸化塩素添加後のミキシングをパルプ濃度８〜１３質量％の中濃度で行い、その後にパルプ濃度３〜６質量％の低濃度に希釈し、保持して漂白することを特徴とするＥＣＦ漂白パルプの製造方法。