JP2014001488A - クラフト蒸解法及びパルプ収率向上剤 - Google Patents
クラフト蒸解法及びパルプ収率向上剤 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014001488A JP2014001488A JP2012158013A JP2012158013A JP2014001488A JP 2014001488 A JP2014001488 A JP 2014001488A JP 2012158013 A JP2012158013 A JP 2012158013A JP 2012158013 A JP2012158013 A JP 2012158013A JP 2014001488 A JP2014001488 A JP 2014001488A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cationic polymer
- pulp
- pulp yield
- cooking method
- black liquor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000010411 cooking Methods 0.000 title claims abstract description 71
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 45
- 239000002655 kraft paper Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 229920006317 cationic polymer Polymers 0.000 claims abstract description 49
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 23
- 229920006319 cationized starch Polymers 0.000 claims abstract description 16
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 12
- 229910052979 sodium sulfide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N sodium sulfide (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].[S-2] GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 21
- ROSDSFDQCJNGOL-UHFFFAOYSA-N Dimethylamine Chemical compound CNC ROSDSFDQCJNGOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 19
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N Epichlorohydrin Chemical compound ClCC1CO1 BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 229920002873 Polyethylenimine Polymers 0.000 claims description 10
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims description 6
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- ZGCZDEVLEULNLJ-UHFFFAOYSA-M benzyl-dimethyl-(2-prop-2-enoyloxyethyl)azanium;chloride Chemical compound [Cl-].C=CC(=O)OCC[N+](C)(C)CC1=CC=CC=C1 ZGCZDEVLEULNLJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 5
- 125000001453 quaternary ammonium group Chemical group 0.000 claims description 5
- FZGFBJMPSHGTRQ-UHFFFAOYSA-M trimethyl(2-prop-2-enoyloxyethyl)azanium;chloride Chemical compound [Cl-].C[N+](C)(C)CCOC(=O)C=C FZGFBJMPSHGTRQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 5
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 125000001302 tertiary amino group Chemical group 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract 1
- 229920002488 Hemicellulose Polymers 0.000 description 18
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 18
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 12
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 12
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 8
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 8
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- -1 quinone compound Chemical class 0.000 description 7
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 7
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 7
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 6
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 5
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 5
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 description 4
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 4
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 4
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 4
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 4
- 238000004811 liquid chromatography Methods 0.000 description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 4
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 4
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 229910000069 nitrogen hydride Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 3
- NOWKCMXCCJGMRR-UHFFFAOYSA-N Aziridine Chemical compound C1CN1 NOWKCMXCCJGMRR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 240000003183 Manihot esculenta Species 0.000 description 2
- 235000016735 Manihot esculenta subsp esculenta Nutrition 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 2
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 2
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 2
- 239000011121 hardwood Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 2
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000005077 polysulfide Substances 0.000 description 2
- 229920001021 polysulfide Polymers 0.000 description 2
- 150000008117 polysulfides Polymers 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 2
- 125000000467 secondary amino group Chemical group [H]N([*:1])[*:2] 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N thiourea Chemical compound NC(N)=S UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RAGSWDIQBBZLLL-UHFFFAOYSA-N 2-chloroethyl(diethyl)azanium;chloride Chemical compound Cl.CCN(CC)CCCl RAGSWDIQBBZLLL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- 241000609240 Ambelania acida Species 0.000 description 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000017166 Bambusa arundinacea Nutrition 0.000 description 1
- 235000017491 Bambusa tulda Nutrition 0.000 description 1
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 1
- 241000218631 Coniferophyta Species 0.000 description 1
- 229920002261 Corn starch Polymers 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Chemical class 0.000 description 1
- 240000000797 Hibiscus cannabinus Species 0.000 description 1
- 244000082204 Phyllostachys viridis Species 0.000 description 1
- 235000015334 Phyllostachys viridis Nutrition 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- DWAQJAXMDSEUJJ-UHFFFAOYSA-M Sodium bisulfite Chemical compound [Na+].OS([O-])=O DWAQJAXMDSEUJJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 150000008065 acid anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 229910001870 ammonium persulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010905 bagasse Substances 0.000 description 1
- 239000011425 bamboo Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 239000008120 corn starch Substances 0.000 description 1
- 150000001912 cyanamides Chemical class 0.000 description 1
- 239000012024 dehydrating agents Substances 0.000 description 1
- 238000006392 deoxygenation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- HPNMFZURTQLUMO-UHFFFAOYSA-N diethylamine Chemical compound CCNCC HPNMFZURTQLUMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 1
- 150000002357 guanidines Chemical class 0.000 description 1
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 1
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 1
- NONOKGVFTBWRLD-UHFFFAOYSA-N isocyanatosulfanylimino(oxo)methane Chemical class O=C=NSN=C=O NONOKGVFTBWRLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002029 lignocellulosic biomass Substances 0.000 description 1
- 239000012978 lignocellulosic material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- AZQWKYJCGOJGHM-UHFFFAOYSA-N para-benzoquinone Natural products O=C1C=CC(=O)C=C1 AZQWKYJCGOJGHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920001515 polyalkylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001592 potato starch Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000004537 pulping Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 229940079827 sodium hydrogen sulfite Drugs 0.000 description 1
- 235000010267 sodium hydrogen sulphite Nutrition 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 239000011550 stock solution Substances 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- LTVDFSLWFKLJDQ-UHFFFAOYSA-N α-tocopherolquinone Chemical compound CC(C)CCCC(C)CCCC(C)CCCC(C)(O)CCC1=C(C)C(=O)C(C)=C(C)C1=O LTVDFSLWFKLJDQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Paper (AREA)
Abstract
【課題】大掛かりな設備変更を必要とせず、パルプ収率を顕著に向上させることが可能なクラフト蒸解法及びそれに用いるパルプ収率向上剤を提供する。
【解決手段】水酸化ナトリウム及び硫化ナトリウムを含む黒液中でパルプ原料の蒸解を行うクラフト蒸解法において、前記黒液中にカチオン性高分子化合物を添加する。カチオン性高分子化合物には架橋型カチオンポリマー、直鎖型カチオンポリマー及びカチオン化でんぷんの少なくとも1種が含まれていることが好ましい。
【選択図】なし
【解決手段】水酸化ナトリウム及び硫化ナトリウムを含む黒液中でパルプ原料の蒸解を行うクラフト蒸解法において、前記黒液中にカチオン性高分子化合物を添加する。カチオン性高分子化合物には架橋型カチオンポリマー、直鎖型カチオンポリマー及びカチオン化でんぷんの少なくとも1種が含まれていることが好ましい。
【選択図】なし
Description
本発明は、黒液中でパルプ原料の蒸解を行う工程において、パルプ収率を顕著に向上させることができるクラフト蒸解法及びそれに用いる添加剤に関する。本発明の実施によってパルプ製造工業におけるパルプ原料の歩留まりが大幅に向上し、森林資源の省資源、ＣＯ２削減に大きく貢献することができる。
パルプは森林資源をその原料としており、木材チップ等のパルプ原料からいかに収率よくパルプを得るかということは、森林資源の節約、省エネ、ＣＯ２削減にとって極めて重要な技術である。
従来、木材チップ等のリグノセルロース物質をパルプ原料とする製紙方法として、１）化学的な解繊を行う化学パルプ法と、２）リファイナー等の機械的処理によって解繊を行う機械パルプ法がある。このうち、化学パルプ法は、パルプの白色度や物性を調整し易いという利点を有している。化学パルプの製造方法の中でも、水酸化ナトリウム及び硫化ナトリウムで蒸解を行うクラフト蒸解法は、パルプ強度が優れている、使用する木材樹種の制限が少ない、蒸解薬品回収技術が確立している等の理由から製造方法の主流となっている。クラフト蒸解法では、セルロース繊維（一般にパルプと呼ばれる）と、繊維を互いに結合する有機物であるリグニンの大半を含有する蒸解廃液（一般に黒液と呼ばれる）とが得られる。
パルプの収率を改善する方法としては、パルプ収率向上剤を添加してパルプを構成するセルロースやヘミセルロースの溶解を防止する方法が挙げられる。例えば、１）蒸解工程でキノン化合物を添加し、脱リグニンを促進し、セルロースの末端基を酸化して安定化させ、これによりセルロースの溶出を防ぐという方法（特許文献１，２）、２）蒸解薬液を酸化して硫化ナトリウムをポリサルファイド硫黄に変換したり、蒸解薬液に直接硫黄を添加することにより、へミセルロースの末端基を酸化保護して高アルカリ性の蒸解薬液へのヘミセルロース溶出を抑制し、パルプ収率を向上させる方法（非特許文献１）、更に上記１）と２）を組み合わせた方法（特許文献３）等がある。
しかし、いずれもパルプ収率向上効果と比較して薬品添加コストが大きく、さほど普及していないのが現状である。
しかし、いずれもパルプ収率向上効果と比較して薬品添加コストが大きく、さほど普及していないのが現状である。
パルプの収率を改善する方法として、蒸解のプロセス自体を改良することも提案されている（非特許文献２，３）。しかし、これには大掛かりな設備変更を伴うため、膨大な設備投資費用が必要となってしまう。
山口 章 「工場チップのポリサルファイド蒸解」 紙パ技協誌第３３巻 ４９１−４９９（１９７９）
Parsad,Brijender;et al. 「Mill closure with high-kappa pulping andextended oxygen delignification」Tappi. Journal, Vol.79,No.9 144-152 (1996)
具延、「ＣＯＭＰＡＣＴ ＣＯＯＫＩＮＧ ＴＭ法及びＫＯＢＵＤＯＭＡＲＩ法の蒸解パルプの収率評価法」、２００３年度紙パルプ技術協会 年次大会 講演予稿集、４９―５９（２００３）
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであり、大掛かりな設備変更を必要とせず、パルプ収率を顕著に向上させることが可能なクラフト蒸解法及びそれに用いるパルプ収率向上剤を提供することを解決すべき課題としている。
本発明者は、上記従来のパルプ収率向上剤のように、蒸解工程においてヘミセルロース自体の黒液への溶解を防止するのではなく、溶解しやすいヘミセルロースをパルプに吸着させることによって、パルプ収率を向上させることができないかと考え、鋭意研究を行った結果、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明のクラフト蒸解法は、水酸化ナトリウム及び硫化ナトリウムを含む黒液中でパルプ原料の蒸解を行うクラフト蒸解法において、前記黒液中にカチオン性高分子化合物を添加することを特徴とする。
蒸解工程において、パルプ原料である木材チップに含まれるリグニン及びへミセルロースの大部分は、黒液に溶出する。黒液中に電離溶解したリグニンはプラスに帯電しているのに対して、へミセルロースはマイナスに帯電しており、更にパルプの主成分であるセルロースは、若干、マイナスに帯電している。ここで黒液にカチオン性高分子化合物を添加すると、クーロン力によってヘミセルロース及びセルロースにカチオン性高分子化合物が吸着する。そして、へミセルロース及びセルロースに吸着したカチオン性高分子化合物どうしが絡みあい、凝集する。その結果、ヘミセルロースはセルロースと一体となり、主にセルロースやヘミセルロースで構成されるパルプの収率が向上するのである。
すなわち、本発明は、従来のパルプ収率向上剤のように、へミセルロースやセルロースの蒸解薬液への溶出を抑制するのではなく、一旦溶出したヘミセルロースをセルロースに吸着させて回収するという、従来技術とは全く異なる技術的思想に基づいているのである。
したがって、本発明のクラフト蒸解法によれば、大掛かりな設備変更を必要とせず、パルプ収率を顕著に向上させることができる。
すなわち、本発明は、従来のパルプ収率向上剤のように、へミセルロースやセルロースの蒸解薬液への溶出を抑制するのではなく、一旦溶出したヘミセルロースをセルロースに吸着させて回収するという、従来技術とは全く異なる技術的思想に基づいているのである。
したがって、本発明のクラフト蒸解法によれば、大掛かりな設備変更を必要とせず、パルプ収率を顕著に向上させることができる。
発明者らの試験結果によれば、カチオン性高分子化合物として架橋型カチオンポリマー、直鎖型カチオンポリマー及びカチオン化でんぷんの少なくとも1種を用いることにより、パルプ収率を確実に高くすることができる。
架橋型カチオンポリマーとしては、ジメチルアミン、アンモニア、及びエピクロルヒドリンをポリマー構成単位として含有することが好ましく、また、ポリエチレンイミンも好ましい。
また、直鎖型カチオンポリマーとしては、アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド、アクリロイルオキシエチルジメチルベンジルアンモニムクロライド及びアクリルアミドをポリマー構成単位として含有することが好ましい。
さらに、カチオン化でんぷんとしては、３級アミノ基及び／又は４級アンモニウム基を含有することが好ましい。
架橋型カチオンポリマーとしては、ジメチルアミン、アンモニア、及びエピクロルヒドリンをポリマー構成単位として含有することが好ましく、また、ポリエチレンイミンも好ましい。
また、直鎖型カチオンポリマーとしては、アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド、アクリロイルオキシエチルジメチルベンジルアンモニムクロライド及びアクリルアミドをポリマー構成単位として含有することが好ましい。
さらに、カチオン化でんぷんとしては、３級アミノ基及び／又は４級アンモニウム基を含有することが好ましい。
本発明のクラフト蒸解法によれば、黒液に特定のカチオン性高分子化合物を添加するだけで、大掛かりな設備改善をすることなく、パルプ収率を大幅に向上させることができる。これにより、製造コストの低廉化が図られるとともに、エネルギー原単位が改善されることによって省エネルギー化も図られ、さらには、森林資源の節約にも寄与することとなる。
＜原 料＞
本発明のクラフト蒸解法では、リグノセルロース系バイオマスが原料となる。具体的には、広葉樹及び針葉樹等の木材や、ケナフ、バガス及び竹等の非木材が挙げられる。これら、いずれの原料を用いても本発明の効果が認められるが、特に広葉樹を原料とした場合に、本発明の効果が大きい。
本発明のクラフト蒸解法では、リグノセルロース系バイオマスが原料となる。具体的には、広葉樹及び針葉樹等の木材や、ケナフ、バガス及び竹等の非木材が挙げられる。これら、いずれの原料を用いても本発明の効果が認められるが、特に広葉樹を原料とした場合に、本発明の効果が大きい。
＜パルプ収率向上剤＞
こうした原料は黒液によって処理される。本発明のパルプ収率向上剤は、この黒液中に添加されるが、添加場所や黒液の性状について特に制限は無く、蒸解工程や洗浄工程等の黒液に適用できる。中でも、蒸解釜、その付帯設備、及びブロータンク等で構成される蒸解工程では、黒液に溶解しているヘミセルロースの濃度が高いので効果的である。
こうした原料は黒液によって処理される。本発明のパルプ収率向上剤は、この黒液中に添加されるが、添加場所や黒液の性状について特に制限は無く、蒸解工程や洗浄工程等の黒液に適用できる。中でも、蒸解釜、その付帯設備、及びブロータンク等で構成される蒸解工程では、黒液に溶解しているヘミセルロースの濃度が高いので効果的である。
本発明のパルプ収率向上剤では、カチオン性高分子化合物をその有効成分として用いることができる。カチオン性高分子化合物とは、アミノ基等のカチオン性の官能基を有する高分子をいい、例えば、架橋型カチオンポリマー、直鎖型カチオンポリマー及びカチオン化でんぷん等が挙げられる。
ここで、架橋型カチオンポリマーとは、一種類以上のモノマーの重合によって得られる、分子内にカチオン性官能基を有する高分子化合物であって、
架橋剤により、その高分子化合物同士を連結させ更に巨大化させたポリマー、あるいは、モノマー自身が架橋剤の働きをして、網目構造を有する高分子化合物になったものをいう。具体的には、例えばインクジェット記録紙用添加剤として知られているジメチルアミン又はジエチルアミン、アンモニア、及びエピクロルヒドリンをモノマー単位として含有するポリマー（特開平１０−１４７０５７号公報参照）や、ポリエチレンイミン、変性ポリエチレンイミン等が挙げられる。変性ポリエチレンイミンとは、ポリエチレンイミン中の１級若しくは２級アミノ基の一部若しくは全部と他の化合物との反応、またはエチレンイミンと他のポリマーとの反応により得られるものをいう。ここで、ポリエチレンイミン中の１級若しくは２級アミノ基の一部若しくは全部と反応し得る他の化合物としては、特に制限されるものではなく、例えば、アルデヒド化合物、ケトン化合物、アルキルハライド化合物、イソシアネート化合物、チオイソシアネート化合物、活性オレフィン化合物、エポキシ化合物、シアナマイド化合物、グアニジン化合物、尿素、チオ尿素、カルボキシ化合物、酸無水物またはアシルハライド化合物などが挙げられる。また、エチレンイミンと反応し得る他のポリマーとしては、特に制限されるものではなく、例えば、カルボキシ含有アクリル樹脂、ポリアルキレングリコールなどが挙げられる。
架橋剤により、その高分子化合物同士を連結させ更に巨大化させたポリマー、あるいは、モノマー自身が架橋剤の働きをして、網目構造を有する高分子化合物になったものをいう。具体的には、例えばインクジェット記録紙用添加剤として知られているジメチルアミン又はジエチルアミン、アンモニア、及びエピクロルヒドリンをモノマー単位として含有するポリマー（特開平１０−１４７０５７号公報参照）や、ポリエチレンイミン、変性ポリエチレンイミン等が挙げられる。変性ポリエチレンイミンとは、ポリエチレンイミン中の１級若しくは２級アミノ基の一部若しくは全部と他の化合物との反応、またはエチレンイミンと他のポリマーとの反応により得られるものをいう。ここで、ポリエチレンイミン中の１級若しくは２級アミノ基の一部若しくは全部と反応し得る他の化合物としては、特に制限されるものではなく、例えば、アルデヒド化合物、ケトン化合物、アルキルハライド化合物、イソシアネート化合物、チオイソシアネート化合物、活性オレフィン化合物、エポキシ化合物、シアナマイド化合物、グアニジン化合物、尿素、チオ尿素、カルボキシ化合物、酸無水物またはアシルハライド化合物などが挙げられる。また、エチレンイミンと反応し得る他のポリマーとしては、特に制限されるものではなく、例えば、カルボキシ含有アクリル樹脂、ポリアルキレングリコールなどが挙げられる。
また、直鎖型カチオンポリマーとは、一種類以上のモノマーの反応によって得られる、分子内にカチオン性官能基を有する高分子化合物であって、鎖状に広がった構造を有するものをいう。、具体的には、例えば汚泥脱水剤に用いられているアクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライドや、アクリロイルオキシエチルジメチルベンジルアンモニムクロライドや、アクリルアミドをモノマー単位として含有するポリマー等が挙げられる（特開昭６２−２６２７９９号公報参照）。
また、カチオン化でんぷんとは、でんぷんとカチオン化剤を反応させて得られるカチオン性官能基を有するでんぷんをいう。具体的には、例えばコーンスターチや、タピオカデンプンや、ポテトスターチなどの原料でんぷんをジエチルアミノエチルクロライド塩酸塩や３−クロロ−２−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライドなどでカチオン化した、３級アミノ基、または４級アンモニウム基を含有するカチオン化でんぷん等が挙げられ、例えば日本食品化工株式会社製のネオタック＃３０Ｔ（商品名）等を用いることができる。
本発明のパルプ収率向上剤は、取り扱い性を考慮し、水あるいはプロセスから採取した黒液などにカチオン性高分子化合物を溶解させた原液とすることができる。更に、本発明の効果を減じない範囲で消泡剤等を配合することもできる。
架橋型カチオンポリマーや直鎖型カチオンポリマーをパルプ収率向上剤として利用する場合、調製方法には特に制限は無く、液状のポリマーをそのまま黒液に添加しても良く、また、水などの溶媒に溶解させた後に黒液に添加しても良い。該ポリマーと水などの溶媒の配合比率に特に制限は無く、取り扱い性や添加量を考慮して適宜選択すればよい。また、それらの混合順序についても特に制限は無く、水などの溶媒に該ポリマーを加えても良く、また、その逆でも良い。
カチオン化でんぷんをパルプ収率向上剤として利用する場合の調製方法は、常温の水に、全量に対して数％程度のカチオン化でんぷんを分散させた後、８０℃程度に加温してカチオン化でんぷんを溶解糊化させることが好ましい。
＜クラフト蒸解法＞
次に、本発明のパルプ収率向上剤を用いたクラフト蒸解法について説明する。
図１はクラフト蒸解法に用いられる連続蒸解装置１である。この装置は円筒縦長の蒸解釜２と、該蒸解釜２の塔頂からパルプ原料と白液との混合物を送るための原料供給装置３とを備えている。蒸解釜２は塔頂から順に浸透ゾーンＩ、上部蒸解ゾーンＣ１，下部蒸解ゾーンＣ２，洗浄ゾーンＷに分かれている。そして、上部蒸解ゾーンＣ１と下部蒸解ゾーンＣ２との間には、パルプ原料及び黒液の流路を取り囲むように蒸解スクリーン５が設けられている。また、下部蒸解ゾーンＣ２と洗浄ゾーンＷとの間には、同様に、抽出スクリーン６が設けられている。さらに、洗浄ゾーンＷの最下端には、同様に洗浄スクリーン７が設けられている。
蒸解スクリーン５によってろ過された黒液は、上部蒸解循環ライン８によって上部蒸解ゾーンＣ１の下部に供給されるようになっている。また、抽出スクリーン６によってろ過された黒液は、下部蒸解循環ライン９によって下部蒸解ゾーンＣ２の下部に供給されるようになっている。さらに、洗浄スクリーン７によってろ過された洗浄黒液は、洗浄循環ライン１０によって蒸解釜２の塔底に供給されるようになっている。
次に、本発明のパルプ収率向上剤を用いたクラフト蒸解法について説明する。
図１はクラフト蒸解法に用いられる連続蒸解装置１である。この装置は円筒縦長の蒸解釜２と、該蒸解釜２の塔頂からパルプ原料と白液との混合物を送るための原料供給装置３とを備えている。蒸解釜２は塔頂から順に浸透ゾーンＩ、上部蒸解ゾーンＣ１，下部蒸解ゾーンＣ２，洗浄ゾーンＷに分かれている。そして、上部蒸解ゾーンＣ１と下部蒸解ゾーンＣ２との間には、パルプ原料及び黒液の流路を取り囲むように蒸解スクリーン５が設けられている。また、下部蒸解ゾーンＣ２と洗浄ゾーンＷとの間には、同様に、抽出スクリーン６が設けられている。さらに、洗浄ゾーンＷの最下端には、同様に洗浄スクリーン７が設けられている。
蒸解スクリーン５によってろ過された黒液は、上部蒸解循環ライン８によって上部蒸解ゾーンＣ１の下部に供給されるようになっている。また、抽出スクリーン６によってろ過された黒液は、下部蒸解循環ライン９によって下部蒸解ゾーンＣ２の下部に供給されるようになっている。さらに、洗浄スクリーン７によってろ過された洗浄黒液は、洗浄循環ライン１０によって蒸解釜２の塔底に供給されるようになっている。
以上のように構成された連続蒸解装置１では、パルプ原料と白液との混合物が原料供給装置３によって蒸解釜２の塔頂部に供給される。そして、図示しない蒸気供給装置から蒸気が塔頂部に供給されて、所定の温度に昇温される。さらに、浸透ゾーンＩでは白液がパルプ原料に浸透し、蒸解反応が開始される。また、上部蒸解ゾーンＣ１及び下部蒸解ゾーンＣ２において、蒸解反応によりパルプ原料からリグニン及びへミセルロースが溶出し、白液はリグニンやヘミセルロース等を溶解した黒液となる。このとき、蒸解ゾーンＣ１の下端に設けられた蒸解スクリーン５でろ過された黒液は、上部循環ライン８によって上部蒸解ゾーンＣ１の下部に供給される。また、蒸解ゾーンＣ２の下端に設けられた抽出スクリーン６でろ過された黒液も、下部蒸解循環ライン９によって下部蒸解ゾーンＣ２の下部に供給される。黒液に溶解せずに残留するのがパルプであり、主としてセルロースで構成される。こうして得られたパルプは、洗浄ゾーンＷにて、洗浄黒液によって向流洗浄された後、ブローされて図示しないブロータンクに送られる。洗浄スクリーン７によってろ過された洗浄黒液は、洗浄循環ライン１０によって蒸解釜２の塔底に供給される。
本発明のパルプ収率向上剤は、黒液に添加することによってパルプ収率が高められる。黒液に添加されるならば特に添加箇所は制限されない。例えば、良好な撹拌が期待できる蒸解釜２の循環ライン（頂部循環ライン４、上部蒸解循環ライン８、下部蒸解循環ライン９）に添加することが好ましい。これにより黒液中に溶出したヘミセルロースを効率よくパルプに吸着させることができる。
本発明のパルプ収率向上剤の黒液への添加は、一般的には薬注ポンプを使用し、連続、あるいは間欠で添加する。また、添加量や薬注ポンプの能力により水などの溶媒で希釈して添加してもよい。
黒液に対するパルプ収率向上剤の添加量は、対象とする黒液の性状によって異なるため、事前に選定試験を実施することが望ましいが、一般的には、蒸解工程の黒液に対する添加量として、架橋型カチオンポリマーの場合は乾燥重量で5~300mg/ｋg、好ましくは7~200mg/ｋg、さらに好ましくは10~150mg/ｋg、直鎖型カチオンポリマーの場合は50~1000mg/ｋg、好ましくは100~700mg/ｋg、さらに好ましくは150~500mg/ｋg、カチオン化でんぷんの場合は10~700mg/ｋg、好ましくは50~500mg/ｋg、さらに好ましくは90~350mg/ｋg、である。パルプ収率向上剤の添加量が増すとパルプ収率は向上するが、高い添加量領域では添加量の増加に見合うだけの収率向上が得られないので、経済的なメリットが得られる添加量範囲内で添加することが好ましい。
本発明のパルプ製造方法によれば、本発明のパルプ収率向上剤を黒液に添加することにより、黒液中のヘミセルロースが効率的に回収されパルプ中のセルロースに吸着するため、非常にパルプ収率の高いパルプを製造することができる。
以下、本発明を具体化した実施例について詳細に説明する。
＜パルプ収率向上剤＞
パルプ収率向上剤として、以下に示す架橋型カチオンポリマー（実施例１〜３）、直鎖型カチオンポリマー（実施例４）及びカチオン化でんぷん（実施例５）を調製した。詳細を以下に示す。
＜パルプ収率向上剤＞
パルプ収率向上剤として、以下に示す架橋型カチオンポリマー（実施例１〜３）、直鎖型カチオンポリマー（実施例４）及びカチオン化でんぷん（実施例５）を調製した。詳細を以下に示す。
［架橋型カチオンポリマー］
（実施例１）
１Ｌ三つ口フラスコに５０％ジメチルアミン（ＤＭＡ）水溶液を１７８．５ｇ（１．９８ｍｏｌ）と、２５％アンモニア（ＮＨ３）水溶液を１．４ｇ(０.０２ｍｏｌ)を仕込み、それに９３．１ｇのイオン交換水を加えて混合し均一にした。続いて、エピクロロヒドリン(ＥＣＨ)１８５ｇ（２．０ｍｏｌ）を、反応溶液を５０℃以下に保ちながら添加した。ＥＣＨの添加後、６０℃で４時間熟成した。その後、硫酸でｐＨ４．２に調整することにより、反応を停止し、実施例１のパルプ収率向上剤を得た。このパルプ収率向上剤は、架橋型カチオンポリマーからなり、液体クロマトグラフィーより求めた重量平均分子量は、３．５万であった。
（実施例１）
１Ｌ三つ口フラスコに５０％ジメチルアミン（ＤＭＡ）水溶液を１７８．５ｇ（１．９８ｍｏｌ）と、２５％アンモニア（ＮＨ３）水溶液を１．４ｇ(０.０２ｍｏｌ)を仕込み、それに９３．１ｇのイオン交換水を加えて混合し均一にした。続いて、エピクロロヒドリン(ＥＣＨ)１８５ｇ（２．０ｍｏｌ）を、反応溶液を５０℃以下に保ちながら添加した。ＥＣＨの添加後、６０℃で４時間熟成した。その後、硫酸でｐＨ４．２に調整することにより、反応を停止し、実施例１のパルプ収率向上剤を得た。このパルプ収率向上剤は、架橋型カチオンポリマーからなり、液体クロマトグラフィーより求めた重量平均分子量は、３．５万であった。
（実施例２）
１Ｌ三つ口フラスコに５０％ジメチルアミン（ＤＭＡ）水溶液を１７８．５ｇ（１．９８ｍｏｌ）と、２５％アンモニア（ＮＨ３）水溶液を１．４ｇ(０.０２ｍｏｌ)を仕込み、それに９３．１ｇのイオン交換水を加えて混合し均一にした。続いて、エピクロロヒドリン(ＥＣＨ)１８５ｇ（２．０ｍｏｌ）を、反応溶液を５０℃以下に保ちながら添加した。ＥＣＨの添加後、６０℃で１２時間熟成した。続いて、ＥＣＨ１．９ｇ（０．０２ｍｏｌ）と２５％ＮＨ３水溶液１．４ｇ（０．０２ｍｏｌ）を加え、８０℃で４時間架橋反応を行った。その後、硫酸でｐＨ４．２に調整することにより、反応を停止し、実施例２のパルプ収率向上剤を得た。このパルプ収率向上剤は、架橋型カチオンポリマーからなり、液体クロマトグラフィーより求めた重量平均分子量は、１６万であった。
１Ｌ三つ口フラスコに５０％ジメチルアミン（ＤＭＡ）水溶液を１７８．５ｇ（１．９８ｍｏｌ）と、２５％アンモニア（ＮＨ３）水溶液を１．４ｇ(０.０２ｍｏｌ)を仕込み、それに９３．１ｇのイオン交換水を加えて混合し均一にした。続いて、エピクロロヒドリン(ＥＣＨ)１８５ｇ（２．０ｍｏｌ）を、反応溶液を５０℃以下に保ちながら添加した。ＥＣＨの添加後、６０℃で１２時間熟成した。続いて、ＥＣＨ１．９ｇ（０．０２ｍｏｌ）と２５％ＮＨ３水溶液１．４ｇ（０．０２ｍｏｌ）を加え、８０℃で４時間架橋反応を行った。その後、硫酸でｐＨ４．２に調整することにより、反応を停止し、実施例２のパルプ収率向上剤を得た。このパルプ収率向上剤は、架橋型カチオンポリマーからなり、液体クロマトグラフィーより求めた重量平均分子量は、１６万であった。
（実施例３）
１Ｌ三つ口フラスコに５０％ジメチルアミン（ＤＭＡ）水溶液を１７８．５ｇ（１．９８ｍｏｌ）と、２５％アンモニア（ＮＨ３）水溶液を１．４ｇ(０.０２ｍｏｌ)を仕込み、それに９３．１ｇのイオン交換水を加えて混合し均一にした。続いて、エピクロロヒドリン(ＥＣＨ)１８５ｇ（２．０ｍｏｌ）を、反応溶液を５０℃以下に保ちながら添加した。ＥＣＨの添加後、６０℃で１２時間熟成した。続いて、ＥＣＨ１．９ｇ（０．０２ｍｏｌ）と２５％ＮＨ３水溶液１．４ｇ（０．０２ｍｏｌ）を加え、８０℃で８時間架橋反応を行った。その後、硫酸でｐＨ４．２に調整することにより、反応を停止し、実施例３のパルプ収率向上剤を得た。このパルプ収率向上剤は架橋型カチオンポリマーからなり、液体クロマトグラフィーより求めた重量平均分子量は、３６万であった。
１Ｌ三つ口フラスコに５０％ジメチルアミン（ＤＭＡ）水溶液を１７８．５ｇ（１．９８ｍｏｌ）と、２５％アンモニア（ＮＨ３）水溶液を１．４ｇ(０.０２ｍｏｌ)を仕込み、それに９３．１ｇのイオン交換水を加えて混合し均一にした。続いて、エピクロロヒドリン(ＥＣＨ)１８５ｇ（２．０ｍｏｌ）を、反応溶液を５０℃以下に保ちながら添加した。ＥＣＨの添加後、６０℃で１２時間熟成した。続いて、ＥＣＨ１．９ｇ（０．０２ｍｏｌ）と２５％ＮＨ３水溶液１．４ｇ（０．０２ｍｏｌ）を加え、８０℃で８時間架橋反応を行った。その後、硫酸でｐＨ４．２に調整することにより、反応を停止し、実施例３のパルプ収率向上剤を得た。このパルプ収率向上剤は架橋型カチオンポリマーからなり、液体クロマトグラフィーより求めた重量平均分子量は、３６万であった。
［直鎖型カチオンポリマー］
（実施例４）
１Ｌビーカーにアクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロリドの８０％水溶液を５３．６ｇ（２０モル％）、アクリロイルオキシエチルジメチルベンジルアンモニウムクロリドの８０％水溶液を７４．８ｇ（２０モル％）、及びアクリルアミド４７．３ｇ（６０モル％）を仕込み、それに３６０．１ｇのイオン交換水を加えて混合し均一にした。４０℃に加温し、窒素ガスにより脱酸素を行った後、過硫酸アンモニウムの１％水溶液を１．５ｃｃ、亜硫酸水素ナトリウムの１％水溶液を１．５ｃｃ加えて、重合を開始させ、１６時間重合を継続し、実施例４のパルプ収率向上剤を得た。このパルプ収率向上剤は直鎖型カチオンポリマーからなり、液体クロマトグラフィーより求めた重量平均分子量は４５０万であった。
（実施例４）
１Ｌビーカーにアクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロリドの８０％水溶液を５３．６ｇ（２０モル％）、アクリロイルオキシエチルジメチルベンジルアンモニウムクロリドの８０％水溶液を７４．８ｇ（２０モル％）、及びアクリルアミド４７．３ｇ（６０モル％）を仕込み、それに３６０．１ｇのイオン交換水を加えて混合し均一にした。４０℃に加温し、窒素ガスにより脱酸素を行った後、過硫酸アンモニウムの１％水溶液を１．５ｃｃ、亜硫酸水素ナトリウムの１％水溶液を１．５ｃｃ加えて、重合を開始させ、１６時間重合を継続し、実施例４のパルプ収率向上剤を得た。このパルプ収率向上剤は直鎖型カチオンポリマーからなり、液体クロマトグラフィーより求めた重量平均分子量は４５０万であった。
［カチオン化でんぷん］
（実施例５）
実施例５のパルプ収率向上剤は、タピオカデンプンのカチオン変性物（４級アンモニウム）（商品名：ネオタック＃３０Ｔ、日本食品化工株式会社製）である。
（実施例５）
実施例５のパルプ収率向上剤は、タピオカデンプンのカチオン変性物（４級アンモニウム）（商品名：ネオタック＃３０Ｔ、日本食品化工株式会社製）である。
（実施例６）
実施例６では、ポリエチレンイミンをパルプ収率向上剤とした。ポリエチレンイミンとして、ＢＡＳＦ（ビーエーエスエフ）社製のポリミンＰ（商品名）を用いた。
実施例６では、ポリエチレンイミンをパルプ収率向上剤とした。ポリエチレンイミンとして、ＢＡＳＦ（ビーエーエスエフ）社製のポリミンＰ（商品名）を用いた。
−評 価−
以上のように調製した実施例１〜６のパルプ収率向上剤について、以下に示す２通りのパルプ収率試験を行った。
（パルプ収率試験１）
実装置の連続蒸解釜から抽出された黒液をろ紙でろ過し、懸濁物を除去した。一方、同じ実装置の連続蒸解釜からブローされた未晒パルプを充分に洗浄した。ろ過した黒液６９２ｇと洗浄した未晒パルプ２３ｇ（絶乾重量）を２Ｌのステンレスバットに入れ、攪拌しながら、７０℃に温度制御した。試験温度７０℃という条件は、蒸解工程のブローライン〜ブロータンク周辺の温度環境を模したものである。未晒パルプ投入の３０分後に、実施例１〜６のパルプ収率向上剤を所定量添加し、６０分経過後、黒液−パルプ混合液をろ紙でろ過し、パルプと黒液を分離した。得られたパルプは清水で充分に洗浄し、次式によってパルプの収率向上率（％）を算出した。
Ｘ：試験前の絶乾パルプ重量（ｇ）
Ｙ：試験後の絶乾パルプ重量（ｇ）
パルプ収率向上率（％）＝（Ｙ−Ｘ）／Ｘ×１００
尚、絶乾パルプ重量の測定は、ＪＩＳ Ｐ８２０３記載の「絶乾試料の質量」の測定方法に準じて行った。
以上のように調製した実施例１〜６のパルプ収率向上剤について、以下に示す２通りのパルプ収率試験を行った。
（パルプ収率試験１）
実装置の連続蒸解釜から抽出された黒液をろ紙でろ過し、懸濁物を除去した。一方、同じ実装置の連続蒸解釜からブローされた未晒パルプを充分に洗浄した。ろ過した黒液６９２ｇと洗浄した未晒パルプ２３ｇ（絶乾重量）を２Ｌのステンレスバットに入れ、攪拌しながら、７０℃に温度制御した。試験温度７０℃という条件は、蒸解工程のブローライン〜ブロータンク周辺の温度環境を模したものである。未晒パルプ投入の３０分後に、実施例１〜６のパルプ収率向上剤を所定量添加し、６０分経過後、黒液−パルプ混合液をろ紙でろ過し、パルプと黒液を分離した。得られたパルプは清水で充分に洗浄し、次式によってパルプの収率向上率（％）を算出した。
Ｘ：試験前の絶乾パルプ重量（ｇ）
Ｙ：試験後の絶乾パルプ重量（ｇ）
パルプ収率向上率（％）＝（Ｙ−Ｘ）／Ｘ×１００
尚、絶乾パルプ重量の測定は、ＪＩＳ Ｐ８２０３記載の「絶乾試料の質量」の測定方法に準じて行った。
その結果、表１に示すように、実施例１〜６のパルプ収率向上剤を添加した場合、無添加と比べてパルプ収率が大幅に増大することが分かった。パルプ収率試験１における試験温度７０℃という条件は、蒸解工程のブローライン〜ブロータンク周辺の温度環境を模したものであることから、ブローライン〜ブロータンク周辺に本発明のパルプ収率向上剤を添加した場合、パルプ収率を高められることが立証された。
また、いずれのパルプ収率向上剤においても、添加量を増加させるとパルプ収率が増加することが分かった。実施例１〜３、及び実施例６の架橋型カチオンポリマーの添加量は、黒液1kgに対して乾燥重量で１０ｍｇから１５０mgが効果的であることが分かった。また、実施例４の直鎖型カチオンポリマーでは１５０ｍｇから５００mgが効果的であることが分かった。また、実施例５のカチオン化でんぷんでは９０ｍｇから３５０ｍｇが効果的であることが分かった。
また、いずれのパルプ収率向上剤においても、添加量を増加させるとパルプ収率が増加することが分かった。実施例１〜３、及び実施例６の架橋型カチオンポリマーの添加量は、黒液1kgに対して乾燥重量で１０ｍｇから１５０mgが効果的であることが分かった。また、実施例４の直鎖型カチオンポリマーでは１５０ｍｇから５００mgが効果的であることが分かった。また、実施例５のカチオン化でんぷんでは９０ｍｇから３５０ｍｇが効果的であることが分かった。
（パルプ収率試験２）
パルプ収率試験２は、パルプ収率試験１において容器として用いたステンレスバットをオートクレーブに替え、反応温度は１５０℃と高くした。試験温度１５０℃という条件は、蒸解工程の蒸解釜の循環ライン周辺の温度環境を模したものである。その他についてはパルプ収率向上試験方法１と同様であり、説明を省略する。試験結果を表２に示す。
パルプ収率試験２は、パルプ収率試験１において容器として用いたステンレスバットをオートクレーブに替え、反応温度は１５０℃と高くした。試験温度１５０℃という条件は、蒸解工程の蒸解釜の循環ライン周辺の温度環境を模したものである。その他についてはパルプ収率向上試験方法１と同様であり、説明を省略する。試験結果を表２に示す。
表２から、パルプ収率試験２における試験温度１５０℃という条件においても、実施例１〜６のパルプ収率向上剤を添加した場合、無添加と比べてパルプ収率が顕著に向上することが分かった。パルプ収率試験２における試験温度１５０℃という条件は、蒸解工程の蒸解釜の循環ライン周辺の温度環境を模したものであることから、蒸解釜の循環ライン周辺に本発明のパルプ収率向上剤を添加した場合においても、パルプ収率を高められることが立証された。
この発明は、上記発明の実施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。
１…連続蒸解装置、２…蒸解釜（Ｉ…浸透ゾーン、Ｃ１…上部蒸解ゾーン、Ｃ２…下部蒸解ゾーン、Ｗ…洗浄ゾーン）、３…原料供給装置、４…頂部循環ライン、５…蒸解スクリーン、６…抽出スクリーン、７…洗浄スクリーン、８…上部蒸解循環ライン、９…下部蒸解循環ライン、１０…洗浄循環ライン
Claims (12)
- 水酸化ナトリウム及び硫化ナトリウムを含む黒液中でパルプ原料の蒸解を行うクラフト蒸解法において、
前記黒液中にカチオン性高分子化合物を添加することを特徴とするクラフト蒸解法。 - 前記カチオン性高分子化合物には架橋型カチオンポリマー、直鎖型カチオンポリマー及びカチオン化でんぷんの少なくとも1種が含まれていることを特徴とする請求項１に記載のクラフト蒸解法。
- 前記架橋型カチオンポリマーがジメチルアミン、アンモニア、及びエピクロルヒドリンをポリマー構成単位として含有することを特徴とする請求項２記載のクラフト蒸解法。
- 前記架橋型カチオンポリマーがポリエチレンイミンであることを特徴とする請求項２記載のクラフト蒸解法。
- 前記直鎖型カチオンポリマーがアクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド、アクリロイルオキシエチルジメチルベンジルアンモニムクロライド及びアクリルアミドをポリマー構成単位として含有することを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載のクラフト蒸解法。
- 前記カチオン化でんぷんが３級アミノ基及び／又は４級アンモニウム基を含有することを特徴とする請求項２乃至５のいずれか1項に記載のクラフト蒸解法。
- カチオン性高分子化合物を含有することを特徴とするパルプ収率向上剤。
- 前記カチオン性高分子化合物には架橋型カチオンポリマー、直鎖型カチオンポリマー及びカチオン化でんぷんの群から選ばれた１種又は２種以上が含まれることを特徴とする請求項７に記載のパルプ収率向上剤。
- 前記架橋型カチオンポリマーがジメチルアミン、アンモニア、及びエピクロルヒドリンをポリマー構成単位として含有することを特徴とする請求項８記載のパルプ収率向上剤。
- 前記架橋型カチオンポリマーがポリエチレンイミンであることを特徴とする請求項８記載のパルプ収率向上剤。
- 前記直鎖型カチオンポリマーがアクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド、アクリロイルオキシエチルジメチルベンジルアンモニムクロライド、及びアクリルアミドをポリマー構成単位として含有することを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか１項に記載のパルプ収率向上剤。
- 前記カチオン化でんぷんが３級アミノ基及び／又は４級アンモニウム基を含有することを特徴とする請求項７乃至１１のいずれか1項に記載のパルプ収率向上剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012158013A JP5242834B1 (ja) | 2012-05-23 | 2012-07-13 | クラフト蒸解法及びパルプ収率向上剤 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012117065 | 2012-05-23 | ||
| JP2012117065 | 2012-05-23 | ||
| JP2012158013A JP5242834B1 (ja) | 2012-05-23 | 2012-07-13 | クラフト蒸解法及びパルプ収率向上剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP5242834B1 JP5242834B1 (ja) | 2013-07-24 |
| JP2014001488A true JP2014001488A (ja) | 2014-01-09 |
Family
ID=49041790
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2012158013A Active JP5242834B1 (ja) | 2012-05-23 | 2012-07-13 | クラフト蒸解法及びパルプ収率向上剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5242834B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020090751A (ja) * | 2018-12-07 | 2020-06-11 | 日華化学株式会社 | リグノセルロース材料用の蒸解促進剤及びパルプの製造方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05228494A (ja) * | 1991-05-31 | 1993-09-07 | Calgon Corp | ブラックリカーエバポレーター中のスケール制御 |
| JPH08232191A (ja) * | 1995-01-13 | 1996-09-10 | Hercules Inc | 界面活性カルボキシル化合物を含むパルプから製造された紙の強度の改善 |
| JPH11100794A (ja) * | 1997-09-22 | 1999-04-13 | Nippon Paper Industries Co Ltd | 抄紙方法 |
| JP2001518990A (ja) * | 1997-04-08 | 2001-10-16 | ベッツディアボーン・インコーポレーテッド | リグニン固形分及び黒液の分離 |
| JP2004277900A (ja) * | 2003-03-13 | 2004-10-07 | Mitsubishi Paper Mills Ltd | 写真印画紙用紙の製造方法 |
| JP2009185413A (ja) * | 2008-02-06 | 2009-08-20 | San Nopco Ltd | リグノセルロース物質蒸解用蒸解助剤及びパルプの製造方法 |
| WO2010137535A1 (ja) * | 2009-05-26 | 2010-12-02 | 日本製紙株式会社 | リグノセルロース材料の蒸解法 |
| WO2011162420A1 (ja) * | 2010-06-25 | 2011-12-29 | ロペスアンドエヌティ有限会社 | パルプ蒸解廃液から中性領域でリグニンを回収する方法 |
-
2012
- 2012-07-13 JP JP2012158013A patent/JP5242834B1/ja active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05228494A (ja) * | 1991-05-31 | 1993-09-07 | Calgon Corp | ブラックリカーエバポレーター中のスケール制御 |
| JPH08232191A (ja) * | 1995-01-13 | 1996-09-10 | Hercules Inc | 界面活性カルボキシル化合物を含むパルプから製造された紙の強度の改善 |
| JP2001518990A (ja) * | 1997-04-08 | 2001-10-16 | ベッツディアボーン・インコーポレーテッド | リグニン固形分及び黒液の分離 |
| JPH11100794A (ja) * | 1997-09-22 | 1999-04-13 | Nippon Paper Industries Co Ltd | 抄紙方法 |
| JP2004277900A (ja) * | 2003-03-13 | 2004-10-07 | Mitsubishi Paper Mills Ltd | 写真印画紙用紙の製造方法 |
| JP2009185413A (ja) * | 2008-02-06 | 2009-08-20 | San Nopco Ltd | リグノセルロース物質蒸解用蒸解助剤及びパルプの製造方法 |
| WO2010137535A1 (ja) * | 2009-05-26 | 2010-12-02 | 日本製紙株式会社 | リグノセルロース材料の蒸解法 |
| WO2011162420A1 (ja) * | 2010-06-25 | 2011-12-29 | ロペスアンドエヌティ有限会社 | パルプ蒸解廃液から中性領域でリグニンを回収する方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020090751A (ja) * | 2018-12-07 | 2020-06-11 | 日華化学株式会社 | リグノセルロース材料用の蒸解促進剤及びパルプの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP5242834B1 (ja) | 2013-07-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Chen et al. | Cellulose (dissolving pulp) manufacturing processes and properties: A mini-review | |
| Kumar et al. | Influence of steam pretreatment severity on post‐treatments used to enhance the enzymatic hydrolysis of pretreated softwoods at low enzyme loadings | |
| Wang et al. | Cationic polyacrylamide enhancing cellulase treatment efficiency of hardwood kraft-based dissolving pulp | |
| CA2967571C (en) | Process for the production of a treated pulp, treated pulp, and textile fibres produced from the treated pulp | |
| CN104379833A (zh) | 新工艺及通过该工艺制造的溶解浆 | |
| Mendes et al. | Enzymatic digestion of alkaline‐sulfite pretreated sugar cane bagasse and its correlation with the chemical and structural changes occurring during the pretreatment step | |
| JP2022033903A (ja) | 架橋クラフトパルプの組成物及び方法 | |
| CN107208373B (zh) | 制造微原纤化多糖的方法 | |
| US20150107789A1 (en) | Dissolving pulp and a method for production thereof | |
| Saeed et al. | An integrated process for removing the inhibitors of the prehydrolysis liquor of kraft‐based dissolving pulp process via cationic polymer treatment | |
| CN108474173A (zh) | 纤维素酶改进溶解纸浆的粘度控制的用途 | |
| Li et al. | Enhanced removal of hemicelluloses from cellulosic fibers by poly (ethylene glycol) during alkali treatment | |
| CN102121201A (zh) | 一种竹材溶解浆的制备方法 | |
| CN102174757B (zh) | 一种高强度纸张用棉浆粕的制备方法 | |
| US4597830A (en) | Method and pulping composition for the selective delignification of lignocellulosic materials with an aqueous amine-alcohol mixture in the presence of a catalyst | |
| Roncero et al. | Effect of xylanase on ozone bleaching kinetics and properties of Eucalyptus kraft pulp | |
| Nayeem et al. | High purity dissolving pulp from jute | |
| JP5242834B1 (ja) | クラフト蒸解法及びパルプ収率向上剤 | |
| Johakimu et al. | Hemicellulose Extraction from South African Eucalyptus grandis using Green Liquor and its Impact on Kraft Pulping Efficiency and Paper Making Properties. | |
| Tarasov et al. | Production of lignosulfonate in NSSC‐based biorefinery | |
| Llano et al. | Evolution of lignocellulosic macrocomponents in the wastewater streams of a sulfite pulp mill: a preliminary biorefining approach | |
| Llano et al. | Modelling and optimization of the last two stages of an environmentally-compatible TCF bleaching sequence | |
| CN101184889B (zh) | 使用气体有机试剂作为加热和反应加速介质生产纸浆 | |
| CN104213448A (zh) | 一种基于漆酶/谷氨酸用于抑制再生纤维强度下降的生物处理方法 | |
| CN108864442A (zh) | 一种利用溶解浆预蒸煮废液制备木素磺酸盐的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160412 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 5242834 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |