JP2014118642A - 未晒クラフトパルプの洗浄方法 - Google Patents

Abstract

【課題】スギ材が一定量以上配合された未晒クラフトパルプの洗浄に際して、パルプの洗浄を効果的に行う方法を提供する。
【解決手段】スギ材が１５％以上配合された未晒クラフトパルプを洗浄する工程において真空式フィルター洗浄機で洗浄処理するまえにＪＩＳ Ｋ３３６２で測定した泡高が５０ｍｍ以上５００ｍｍ以下となる高発泡性の界面活性剤を添加する未晒クラフトパルプの洗浄方法であり、前記界面活性剤の添加率が、絶乾パルプに対して１０〜１０００ｐｐｍである未晒クラフトパルプ洗浄方法。


【選択図】なし

Description

本発明は、スギ材が一定量以上配合された未晒クラフトパルプの洗浄方法に関する。さらに詳細には、パルプの品質を何ら損なうことなく効率良く洗浄が行える未晒クラフトパルプの洗浄方法に関する。

クラフト蒸解液を用いて木材チップを蒸解し、蒸解済みパルプから水可溶性物質（以下、黒液と言う）を効率よく除去し、回収することは、蒸解薬品の補給量、漂白薬品の使用量、工場の排水系への汚濁負荷の排出量を軽減する上で極めて重要である。

近年、針葉樹クラフトパルプ製造工程において、スギ材の使用割合が増加する傾向にある。スギ材は、消泡成分を有しているため、未晒パルプの真空式フィルター洗浄機で真空が立ち難く、洗浄悪化によるトラブルを度々発生させる原因となっていた。

未晒パルプの洗浄が不十分であると、前記の他に多段漂白工程、精選工程、抄紙工程でのピッチトラブルや薬品コストの悪化等を生じ、操業の不安定を引き起こす上、ピッチ自体は褐色或いは黒色を呈し、異物として最終製品の紙に混入して紙の品質を著しく低下させる。

木材チップを蒸解後、パルプから黒液を洗い落とす工程を未晒クラフトパルプ洗浄工程と言うが、未晒クラフトパルプ洗浄工程では、真空式フィルタ洗浄機、加圧式フィルタ洗浄機、プレス洗浄機及びディフューザー洗浄機等の各種洗浄装置を用いた向流多段洗浄によって洗浄が行われる。このようにしてパルプから洗い落とした黒液は未晒洗浄ろ液として系内を循環し、最終的には回収ボイラーへと送られる。

未晒洗浄ろ液中には蒸解薬液のアルカリ分、蒸解によってパルプ原料から流出した有機分が含まれる。有機分としては脂肪酸、樹脂酸等の他にリグニン及び低分子化した炭水化物等が挙げられる。

これらの不純有機分を洗浄除去することは、洗浄効率の低下による蒸解薬品回収率の低下や後段における晒薬品使用量の増加等に繋がることから、クラフトパルプを製造する上で重要な位置づけにあり、通常、蒸解後のクラフトパルプの洗浄は、３段以上連続した洗浄機を装備している。

未晒クラフトパルプ洗浄工程の洗浄効率を向上させる方法としては、界面活性剤を添加する方法（例えば、特許文献１及び２参照）や二酸化炭素を添加してｐＨを低下させる方法（例えば、特許文献３参照）、工程内の石鹸量や発泡量を減らす特許（例えば、特許文献４参照）が知られている。しかしながら、未晒洗浄ろ液中に発泡性界面活性剤を添加して洗浄効率を向上させる方法はこれまで見られなかった。

特開平５−３０２２８４号公報 特開２００５−３３６６２０号公報 特許２０５６４３３号公報 特開２０１０−２１６０４０号公報

本発明は、スギ材が１５％以上配合された未晒クラフトパルプを真空式フィルター洗浄機で効率良く洗浄できる方法を提供することを目的としている。

本発明者は、スギ材が１５％以上配合された未晒クラフトパルプを洗浄する方法について鋭意検討を重ねた結果、未晒クラフトパルプの真空式フィルター洗浄機で洗浄する前に発泡性界面活性剤を添加することによって、未晒クラフトパルプを効率良く洗浄できることを見出し、本発明に至った。

本願は以下の発明を包含する。
（１）スギ材が１５％以上配合された未晒クラフトパルプを洗浄する工程において、真空式フィルター洗浄機で洗浄処理する前にＪＩＳ Ｋ３３６２で測定した泡高が５０ｍｍ以上５００ｍｍ以下となる高発泡性の界面活性剤を添加する未晒クラフトパルプの洗浄方法。
（２）前記界面活性剤の添加率が、絶乾パルプに対して１０〜１０００ｐｐｍである（１）記載の未晒クラフトパルプ洗浄方法。

本発明では、スギ材が１５％以上配合された未晒クラフトパルプの洗浄工程において、真空式フィルター洗浄機で洗浄処理する前に発泡性界面活性剤を添加することによって、洗浄効率を従来よりも大幅に高めることができる。

本発明は、スギ材が１５％以上配合された未晒クラフトパルプを真空式フィルター洗浄機で洗浄処理する前に高発泡性の界面活性剤を添加し、未晒クラフトパルプの洗浄効率を向上させることを特徴とする未晒クラフトパルプの洗浄方法である。

本発明は洗浄するパルプに、針葉樹のスギ材が１５％以上配合されていれば、他の材配合には特に制限はないが、スギ材の配合率が低い場合には洗浄剤が低発泡のものでも洗浄される。本願の方法はスギ材が１５％以上の場合に効果が大きい。

本発明ではクラフト蒸解の方法に特に制限はなく、クラフト蒸解後のパルプのカッパー価が針葉樹パルプの場合１５〜３５、広葉樹パルプの場合１０〜２５に収まるように蒸解温度、蒸解時間、液比、アルカリ添加率等の条件を適宜調整して構わない。蒸解装置についても特に制限はなく、連続式蒸解釜を用いても良いしバッチ式蒸解釜を用いても良い。蒸解薬液についても特に制限はなく、アントラキノン、水素化ホウ素ナトリウム等のパルプ収率向上剤を添加しても良いし、蒸解薬液中の硫化ナトリウムをポリサルファイドに酸化変換しても良い。

本発明における未晒クラフトパルプ洗浄工程の洗浄装置には真空式フィルター洗浄機を少なくとも１台が備わっていれば、効果は覿面となり、その洗浄工程の段数に特に制限はない。洗浄効率と回収ボイラーへの黒液送り濃度を適切な値に保つために真空式フィルター洗浄機以外には、加圧式フィルタ洗浄機、プレス洗浄機及びディフューザー洗浄機等を適宜組み合わせて３〜６段の向流多段洗浄を行うことが好ましい。

本発明における未晒クラフトパルプ洗浄工程への高発泡性界面活性剤の添加量については特に制限はないが、添加量が少なすぎても効果が薄く、また多すぎてもコストが嵩む上、発泡し過ぎて逆に洗浄悪化を招くため、パルプスラリーに対する添加量は絶乾パルプ質量に対して１０〜１０００ｐｐｍ程度の添加である。

本発明では、真空式フィルター洗浄機での真空度を上げ、洗浄効率を向上させるために、例えば、以下の様な発泡性界面活性剤を用いてよいが、アルカリ性の領域で高発泡性の界面活性剤であれば、特に拘りなく実施できる。
高発泡性の基準としてはＰＨ８において、ＩＳＫ３３６２の測定による泡の高さが５０ｍｍ以上あるものであり、例えば、リポランＬＪ−４４１（成分はアルファオレフィンスルホン酸／ライオン製）、サンノールＮＬ−１４３０（アルキルエーテル硫酸エステル塩／ライオン製）、エマールＴＤ（ラウリル硫酸トリエタノールアミン塩／花王製）、ネオペレックスＧ−１５（ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム／花王製）、ＤＩ−２８１（ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム／花王製）、エマール２０Ｃ（ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム／花王製）、ペレックスＮＢＬ（アルキルナフタレンスルホン酸ナトリウム／花王製）、ＳＮ−８Ｘ９０２０（アニオン／サンノプコ製）、ＯＢＡ―６０（ポリオキシレンアルキルエーテル／サンノプコ）等が挙げられる。

本発明の方法を実施するに際して、薬品を添加する場所としては、真空式フィルター洗浄機で処理される前であれば、しかもパルプスラリーと均一混合できる場所であれば、添加場所は特に問わなが洗浄機にパルプスラリーを流送するポンプのサクション口などが好適である。

以下に本発明を実施例および比較例を挙げてより具体的に説明するが、勿論本発明は実施例のみに限定されるものではない。実施例および比較例で用いた実機洗浄試験方法およびコロイダルピッチ測定方法は以下の通りである。

実機の針葉樹未晒クラフトパルプ製造ライン（６５０トン／日）を用いて、真空式フィルター洗浄機による洗浄処理を行った。針葉樹木材チップは、スギチップとダグラスファーチップの比率を適宜変更して行った。未晒クラフトパルプは、蒸解後のカッパー価目標を５０となるように蒸解温度で調節しながら蒸解し、蒸解釜からブローされた原料は同一の洗浄条件のプレッシャーディフューザーウオッシャー処理、次いでディフューザーウオッシャーで処理を行い、ノッタースクリーン、バータイプの精選スクリーンで処理後、真空式フィルター洗浄機へ導入し、未晒完成タワーへ貯留した。

高発泡性界面活性剤は、フィルター送り用ポンプの入口で添加し、パルプスラリーと界面活性剤との混合を十分に行った。洗浄水は６５℃の温水を使用し、洗浄水量は針葉樹未晒クラフトパルプではパルプ絶乾１トン当たり８．５トン使用した。

＜コロイダルピッチ測定方法＞：
未晒クラフトパルプ中のコロイダルピッチは、洗浄工程前後のパルプを蒸留水で１％に希釈後より手絞りでパルプ随伴液を約５０ｍｌ採取し、ヘマストメーター（日本光学株式会社製）を用いて、光学顕微鏡（１０００倍）にてコロイダルピッチ個数測定した。

実施例１
スギ：ダグラスファー＝２５：７５の木材チップを使用して、蒸解釜ブロー原料のカッパー５０．５の未晒クラフトブローパルプを得た。その後、プレッシャーディフューザーウオッシャー、ディフューザーウオッシャーの洗浄工程、及び、精選スクリーン工程を経て、真空式フィルター洗浄機前のコロイダルピッチが１８．８×１０^６個／ｍｌ／ｐｕｌｐ１％の未晒クラフトパルプに高発泡性界面活性剤（ＤＩ−２８１／花王製）を使用し、これを針葉樹未晒クラフトパルプに対して絶乾パルプ質量当たり３００ｐｐｍ添加して洗浄試験を行った。洗浄機の真空度、及び、洗浄前後のコロイダルピッチの低減率を表１に示す。
また、界面活性剤の泡高は、ＪＩＳの方法（Ｋ３３６２）で、温度４０℃、ｐＨ８．０、水溶液中の界面活性剤濃度１０００ｐｐｍにおける直後の泡高を表２に示した。

実施例２
界面活性剤の添加率を５０ｐｐｍとした以外は、実施例１と同様に試験を行った。洗浄機の真空度、及び、洗浄前後のコロイダルピッチの低減率を表１に示す。
また、界面活性剤の泡高は、ＪＩＳの方法（Ｋ３３６２）で、温度４０℃、ｐＨ８．０、水溶液中の界面活性剤濃度１０００ｐｐｍにおける直後の泡高を表２に示した。

実施例３
界面活性剤の添加率を１０００ｐｐｍとした以外は、実施例１と同様に試験を行った。洗浄機の真空度、及び、洗浄前後のコロイダルピッチの低減率を表１に示す。

実施例４
界面活性剤の種類をＯＢＡ−６０（サンノプコ製）とした以外は、実施例１と同様に試験を行った。洗浄機の真空度、及び、洗浄前後のコロイダルピッチの低減率を表１に示す。

実施例５
木材チップの配合比をスギ：ダグラスファー＝１５：８５とした以外は、実施例１と同様に試験を行った。洗浄機の真空度、及び、洗浄前後のコロイダルピッチの低減率を表１に示す。

実施例６
木材チップの配合比をスギ：ダグラスファー＝３５：６５とした以外は、実施例１と同様に試験を行った。洗浄機の真空度、及び、洗浄前後のコロイダルピッチの低減率を表１に示す。

発泡性の低い非イオン界面活性剤を使用した以外は、実施例１と同様に試験を行った。洗浄機の真空度、及び、洗浄前後のコロイダルピッチの低減率を表１に示す。ＥＯはオキシエチレン基、ＰＯはオキシプロピレン基を示し、ＥＯとＰＯの付加形態はランダム付加であり、分子量：４４９、Ｒ炭素数：１８、ｎ：７である。また、界面活性剤の泡高は、ＪＩＳの方法（Ｋ３３６２）で、温度４０℃、ｐＨ８．０、水溶液中の界面活性剤濃度１０００ｐｐｍにおける直後の泡高を表２に示した。

比較例２
界面活性剤を添加しない以外は、実施例１と同様に試験を行った。洗浄機の真空度、及び、洗浄前後のコロイダルピッチの低減率を表１に示す。

比較例３
界面活性剤の添加率を５０００ｐｐｍとした以外は、実施例１と同様に試験を行った。洗浄機の真空度、及び、洗浄前後のコロイダルピッチの低減率を表１に示す。

参考例１
木材チップの配合比をスギ：ダグラスファー＝１０：９０とした以外は、実施例１と同様に試験を行った。洗浄機の真空度、及び、洗浄前後のコロイダルピッチの低減率を表１に示す。

実施例１〜６および比較例２の結果から、高発泡性界面活性剤の添加効果は明らかであり、比較例３に示すように過度の高添加によってクラフトパルプ工程内を発泡させ過ぎても効果的ではない。また、参考例１に示すようにスギが１５％より低い配合率の場合、発泡性界面活性剤を用いなくても洗浄効率は特に問題とならない。

Claims (2)

1. スギ材が１５％以上配合された未晒クラフトパルプを洗浄する工程において、真空式フィルター洗浄機で洗浄処理する前に、ＪＩＳ Ｋ３３６２で測定した泡高が５０ｍｍ以上５００ｍｍ以下となる高発泡性の界面活性剤を添加することを特徴とする未晒クラフトパルプの洗浄方法。
2. 前記界面活性剤の添加率が、絶乾パルプに対して１０〜１０００ｐｐｍである請求項１記載の未晒クラフトパルプ洗浄方法。