JP2007284860A - 広葉樹材からアルカリパルプを製造する方法および装置 - Google Patents
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Abstract
所与のカッパ価において広葉樹パルプ滓が削減される化学セルロースパルプの製造方法を提供する。
【解決手段】
細砕広葉樹材のスラリーから化学セルロースパルプを連続的に製造する方法において、
(a)広葉樹材に含有されるグアイアシル・リグニン(g−リグニン)含有量に比較してシリンジル・リグニン(s−リグニン)含有量を減少させるに十分な条件下に細砕広葉樹材のスラリーを第一蒸解段階で処理し、その後に、
第一蒸解段階の後で、広葉樹材に残存するg−リグニン含有量を減少させるに十分な条件下に細砕広葉樹材のスラリーを第二蒸解段階で処理することを特徴とする方法。
【選択図】 図1
Description
添付の図1は、本発明の好ましい態様の一つを説明するものである。この点に関して、図1は、細砕セルロース繊維材処理装置10を示すが、この装置は、連続蒸解缶供給装置12を備える連続蒸解缶11から実質的に構成される。供給装置12は、アンドリッツ社(Andritz,Inc.)から販売されているローレベル(LO−LEVEL)(登録商標)供給装置またはターボフィーダー(TURBOFEEDR)(登録商標)装置でよいが、細砕セルロース繊維材を導入し、スチーム処理し、スラリー化し得る従来の供給装置でも差し支えない。一基またはそれ以上の基数の別個の浸透槽も使用し得るし、新しい装置、例えば、木材ヤードにある機器および/またはチップビンも、蒸解缶に送るポンプを含めて使用し得る。また、幾つかの状況では、複数基の浸透槽が使用され、蒸解添加物の有無に拘らず浸透が完結したら、スラリーが特定の槽からポンプ移送される(または浸透はポンプ移送の際に完結する)。
使用全EA(NaOHとしての有効アルカリ)添加量は、17.5%で、浸透と第一(または上部)蒸解と第二(または下部)の蒸解シーケンス間においてアルカリを導入して広葉樹材蒸解サイクルを行った。以下の条件を、蒸解シーケンスのそれぞれにおいて使用した。
浸透:
・全EAの50%、またはEA添加量8.75%
・浸透温度110℃
・浸透温度に至る時間=15分
・浸透温度での時間=30分
第一段階(上部)蒸解:
・蒸解の始めに全EAの30%、またはEA添加量5.25%
・蒸解温度=155℃
・蒸解温度に至る加熱時間=15分
・蒸解温度での時間=60分
第二段階(下部)蒸解:
・蒸解の始めに全EAの20%、またはEA添加量3.5%
・蒸解温度=156℃
・蒸解温度での時間=120分
浸透が完結した後、セルロース材(木材チップ)のサンプルを採取し、リン(Lin)ら著の“Methods of Lignin Chemistry”,Springer−Verlag,Berlin(1992)(全内容は参考文献として本明細書の一部を構成する)に記載の方法を用いてs−リグニンとg−リグニンについて試験を行った。さらに、セルロース材(木材チップ)のサンプルを、蒸解の中点(例えば、浸透の始めからの約90分の箇所と、第一段階(上部)蒸解の終点(例えば、浸透の始めからの約120分の箇所))で採取した。各サンプルを同様にs−リグニンとg−リグニン含有量について分析した。最後に、サンプルを、第二段階(下部)蒸解の中点(例えば、浸透の始めからの約180分の箇所)で採取した。生産された最終製品のパルプに含有されているs−リグニンとg−リグニンについては分析を行わなかった。ここでのリグニン含有量は、一般に低く、s−リグニンとg−リグニン両種を正確に分析することが困難であったからである。
Claims (18)
- 細砕広葉樹材のスラリーから化学セルロースパルプを連続的に製造する方法において、
(a)広葉樹材に含有されるグアイアシル・リグニン(g−リグニン)含有量に比較してシリンジル・リグニン(s−リグニン)含有量を減少させるに十分な条件下に細砕広葉樹材のスラリーを第一蒸解段階で処理し、その後に、
第一蒸解段階の後で、広葉樹材に残存するg−リグニン含有量を減少させるに十分な条件下に細砕広葉樹材のスラリーを第二蒸解段階で処理することを特徴とする方法。 - 請求項1の方法において、ステップ(a)が、広葉樹材のスラリーを約130℃〜約170℃の温度で、木材基準で有効アルカリ(EA)NaOH約2〜約10%のアルカリ添加量で処理することからなることを特徴とする方法。
- 請求項2の方法において、ステップ(a)が、第一蒸解段階を出る蒸解された広葉樹材のカッパ価が、約30〜約100であるように行われることを特徴とする方法。
- 請求項1の方法において、ステップ(a)が、約20%未満の硫化度という低硫化度条件の下で行われることを特徴とする方法。
- 請求項4の方法において、第一蒸解ゾーンの低硫化度条件が、十分な量のアントラキノンおよび/またはポリサルファイドを添加することによって達成されることを特徴とする方法。
- 請求項1〜5のいずれか一つの方法において、ステップ(b)が、約100℃〜約180℃の温度で、木基準で有効アルカリ(EA)NaOH約2〜約10%のアルカリ添加量にて広葉樹材のスラリーを処理することからなることを特徴とする方法。
- 請求項6の方法において、ステップ(b)が、第二蒸解段階を出る蒸解された広葉樹材のカッパ価が、約15〜約30であるように行われることを特徴とする方法。
- 請求項1の方法において、ステップ(b)が、約20%超の硫化度という高硫化度条件の下で行われることを特徴とする方法。
- 請求項1の方法において、ステップ(a)の前に、細砕広葉樹材のスラリーを、木基準で有効アルカリ(EA)NaOH約40〜約60%のアルカリ添加量にて約80℃〜約120℃の温度で前処理するステップをさらに含むことを特徴とする方法。
- 細砕広葉樹材のスラリーから化学セルロースパルプを連続的に製造する装置において、
(a)広葉樹材に含有されるグアイアシル・リグニン(g−リグニン)含有量に比較してシリンジル・リグニン(s−リグニン)含有量を減少させるに十分な条件下に細砕広葉樹材のスラリーを第一蒸解段階で処理する第一蒸解缶と、
第一蒸解段階の後で、広葉樹材に残存するg−リグニン含有量を減少させるに十分な条件下に細砕広葉樹材のスラリーを第二蒸解段階で処理する第二蒸解缶と、
を含むことを特徴とする装置。 - 請求項10の装置において、第一蒸解缶が、広葉樹材のスラリーを約130℃〜約170℃の温度で、木基準で有効アルカリ(EA)NaOH約2〜約10%のアルカリ添加量にて処理するものであることを特徴とする装置。
- 請求項11の装置において、第一蒸解段階を出る蒸解された広葉樹材のカッパ価が、約30〜約100であることを特徴とする装置。
- 請求項10の装置において、第一蒸解缶が、約20%未満の硫化度という低硫化度条件の下で操作されることを特徴とする装置。
- 請求項13の装置において、第一蒸解ゾーンの低硫化度条件が、十分な量のアントラキノンおよび/またはポリサルファイドを添加することによって達成されることを特徴とする装置。
- 請求項10〜14のいずれか一つの装置において、第二蒸解缶が、約100℃〜約180℃の温度で、木基準で有効アルカリ(EA)NaOH約2〜約10%のアルカリ添加量にて広葉樹材のスラリーを処理するものであることを特徴とする装置。
- 請求項15の装置において、第二蒸解段階を出る蒸解された広葉樹材のカッパ価が、約15〜約30であることを特徴とする装置。
- 請求項10の装置において、第二蒸解缶が、約20%超の硫化度の高硫化度条件の下で行われることを特徴とする装置。
- 請求項10の装置が、第一蒸解缶の前に、細砕広葉樹材のスラリーを、木基準で有効アルカリ(EA)NaOH約40〜約60%のアルカリ添加量にて約80℃〜約120℃の温度で前処理する前処理槽をさらに含むことを特徴とする装置。
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