JP2014506961A - 漂白木粉、漂白木粉の製造方法、それを用いた紙及びその製紙方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は、漂白木粉を天然パルプと混合して製紙を行うことにより、脱水性を向上させる一方で、パルプの使用量を低減して安価で且つ高品質の紙が得られる漂白木粉、漂白木粉の製造方法、それを用いた紙及びその製紙方法に関する。
本発明は、木材を粉砕し且つ乾燥した後に所定の大きさ以下に分級して選び抜き、選び抜かれた木粉を漂白設備に漂白剤とともに送り込んで所定時間攪拌しながら漂白を行い、漂白された木粉を研磨し、分級し且つ選び抜くことにより製造された漂白木粉５〜２０重量％を天然パルプ８０〜９５重量％と混合して製紙を行うことを特徴とする。
【選択図】図２
本発明は、木材を粉砕し且つ乾燥した後に所定の大きさ以下に分級して選び抜き、選び抜かれた木粉を漂白設備に漂白剤とともに送り込んで所定時間攪拌しながら漂白を行い、漂白された木粉を研磨し、分級し且つ選び抜くことにより製造された漂白木粉５〜２０重量％を天然パルプ８０〜９５重量％と混合して製紙を行うことを特徴とする。
【選択図】図２
Description
本発明は、漂白木粉を天然パルプと混合して製紙を行うことにより、脱水性を向上させる一方で、パルプの使用量を低減して安価で且つ高品質の紙が得られる漂白木粉、漂白木粉の製造方法、それを用いた紙及びその製紙方法に関する。
一般に、紙は、天然パルプから製造するか、あるいは、再生パルプを混合して製造する。なお、天然パルプとしては、木材、麻、カジノキ、稲藁、サトウキビ、パピルスなど種々の材料が挙げられる。
一般に、紙は、原料使用の効率化と抄紙工程の脱水性を図るために、多数の層の紙が合紙された形状に製造され、製紙に用いられる原料は、天然パルプと再生パルプとに大別できる。
前記再生パルプは、天然パルプに比べて微細粉と灰分の含量が高いため脱水性を低下させるだけではなく、紙のバルク性と強度を減少させ、とりわけ、バルク性の減少は製紙工程におけるパルプの使用量を増大させて生産コストに悪影響を与えてしまう。なお、再生パルプの場合に、再使用回数が増大されるにつれて含水能が高くなって乾燥エネルギーが上昇する。
したがって、紙のバルク性を上昇させると、再生パルプの使用量が低減されるだけではなく、乾燥エネルギーの節減にも役立つので、従来には、紙のバルク性を向上させる木粉を再生パルプと混合して製紙を行うことにより、紙のバルク性を向上させてパルプの使用量を低減している（例えば、下記の特許文献１参照）。参考までに、前記特許文献１は、２００９年０５月１２日付けで大韓民国特許庁に登録されており、出願人はハンソル製紙株式会社である。
しかしながら、上記の従来の技術に用いられる木粉は、木材を用意し、該木材をグラインダーで粉砕し且つ分級し、さらに選び抜いたものである。この木粉は、天然パルプではなく、再生パルプ（古紙）と混合されて製紙に供されるため、白紙に広範に使用できない他、再生パルプに比べて高価な天然パルプの使用量を低減することができず、これは、製紙コストの高騰化につながる。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、製紙に際してバルク性を向上させるために用いられる木粉を、再生パルプではなく、天然パルプと混合して用いることから、天然パルプの使用量を低減することができ、しかも、漂白木粉を用いることから白紙の製造にも活用することのできる漂白木粉、漂白木粉の製造方法、それを用いた紙及びその製紙方法を提供することである。
上記の目的を達成するために、本発明の実施形態に係る漂白木粉の製造方法は、Ｓ１０：木材を粉砕機で粉砕してウッドパルプにした後、含水量１〜２重量％になるように乾燥するウッドパルプ乾燥過程と、Ｓ２０：前記ウッドパルプ乾燥過程において乾燥されたウッドパルプを繊維長０．１５ｍｍ以下の木粉に分級し且つ選り抜く木粉分級及び選抜過程と、Ｓ３０：前記木粉分級及び選抜過程において分級され且つ選び抜かれた木粉を漂白設備に送り込み、５分後にＨ２Ｏ２（過酸化水素）水溶液と塩水を混合して添加し、漂白剤をかけて４０分間攪拌しながら漂白する木粉漂白過程と、Ｓ４０：前記木粉漂白過程において漂白された木粉にスチームを供給して漂白木粉を乾燥する漂白木粉乾燥過程と、Ｓ５０：前記漂白木粉乾燥過程において乾燥された漂白木粉を分級し且つ選り抜く漂白木粉分級及び選抜過程と、を含むことを特徴とする。
また、本発明の実施形態に係る漂白木粉を用いた製紙方法は、製造された漂白木粉５〜２０重量％と、天然パルプ８０〜９５重量％とを混合して抄紙機に送り込んで製紙を行うことを特徴とする。
本発明は、再生パルプと天然パルプとを混合して製紙を行う際に、木粉を用意して漂白を行った後に、天然パルプと漂白木粉とを混合して製紙を行うことにより、脱水性を向上させて省エネルギーを図ることができ、漂白木粉を天然パルプに混入して用いることにより、天然パルプの使用量を画期的に低減することができ、しかも、白紙の製紙に広範に用いることができるという効果がある。
また、本発明の実施形態に係る紙及びその製紙方法によれば、木材を粉砕し且つ乾燥した後に、所定の大きさ以下に分級して選び抜き、選び抜かれた木粉を漂白設備に漂白剤とともに送り込んで所定時間攪拌しながら漂白を行い、漂白された木粉を研磨し、分級し且つ選び抜くことにより製造された漂白木粉５〜２０重量％を天然パルプ８０〜９５重量％と混合して製紙を行うので、白紙の製紙に広範に用いることができ、しかも、バルク性を向上させて天然パルプの使用量を低減することができる。
以下、添付図面に基づき、本発明の好適な実施形態に係る漂白木粉、漂白木粉の製造方法、それを用いた紙及びその製紙方法について説明する。
（実施形態）
本発明は、製紙に際して、木粉を再生パルプと混合して用いる方式から逸脱して、木粉を漂白した後に天然パルプと混合して製紙を行うことにより、天然パルプの使用量を低減する一方で、バルク性を向上させて脱水性を増大させて省エネルギーを図っている。
本発明は、製紙に際して、木粉を再生パルプと混合して用いる方式から逸脱して、木粉を漂白した後に天然パルプと混合して製紙を行うことにより、天然パルプの使用量を低減する一方で、バルク性を向上させて脱水性を増大させて省エネルギーを図っている。
以下、本発明における木粉漂白過程と、漂白木粉を用いた製紙過程について説明する。
先ず、図２に基づき、本発明の実施形態に係る漂白木粉の製造方法について説明する。
図２は、本発明の実施形態に係る漂白木粉の製造方法の流れを示すフローチャートである。
先ず、木材を粉砕機で粉砕してウッドパルプにした後に、含水量１〜２重量％になるように乾燥する（ステップＳ１０）。
次いで、乾燥されたウッドパルプを繊維長０．１５ｍｍ以下の木粉に選び抜き且つ分級する（ステップＳ２０）。
次いで、前記ステップＳ２０において分級され且つ選び抜かれた木粉を漂白設備に送り込み、５分後にＨ２Ｏ２（過酸化水素）水溶液と塩水を混合して添加し、漂白剤をかけて４０分間攪拌しながら漂白を行う（ステップＳ３０）。このとき、攪拌時間は、Ｈ２Ｏ２（過酸化水素）水溶液と塩水の量及び混合度に応じて調節する。なお、水を添加した後に概ね４０〜７０分で木粉に水分が十分に浸透され、本発明者による実験の結果、約５０分であれば、木粉に水分が十分に浸透されるということが判明された。
このとき、木粉及び木粉を攪拌する攪拌機（図示せず）の内部温度は、６０〜８０℃に保たれる。
次いで、前記ステップＳ３０において漂白された木粉にスチームを供給して乾燥する（ステップＳ４０）。
次いで、前記ステップＳ４０において乾燥された漂白木粉を研磨し、分級し且つ選り抜く（ステップＳ５０）。
上記の過程を経て本発明の実施形態に係る漂白木粉が製造される。
一方、図１に基づき、本発明の実施形態に従い製造された上記の漂白木粉を用いて製紙を行う過程について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る製紙方法の流れを示すフローチャートである。
先ず、本発明の実施形態に従い製造された漂白木粉を分散して送り込み（図１における符号１０参照）、該漂白木粉５〜２０重量％と天然パルプ８０〜９５重量％とを混合して抄紙機に送り込んで通常の方法により製紙を行う。
すなわち、本発明は、天然パルプだけで製紙を行うのではなく、天然パルプに所定量の漂白木粉を混入して製紙を行うことにより、漂白木粉のバルク性を向上させて天然パルプの使用量を低減させ、脱水性を向上させて製紙に要されるエネルギーを低減している。
また、本発明は、木粉をそのまま用いる既存の方式とは異なり、木粉を漂白した後に用いるので、上記のメリットに加えて、白紙の製造に広範に利用することが可能になる。
以下、本発明の実施形態に係る漂白木粉の製造過程について詳述した後、前記漂白木粉を用いて製紙を行う方法について詳述する。
本発明においては、製紙を行うために用いる木粉を製造するために、先ず、木材を用意し、用意された木材を粉砕機に送り込んでウッドパルプに粉砕し、得られたウッドパルプを含水量１〜２重量％になるように乾燥する。
すなわち、木材を粉砕してウッドパルプにした後に乾燥し、ウッドパルプの含水量が１〜２重量％になるように十分に乾燥する。
前記粉砕され且つ乾燥されたウッドパルプは、繊維長０．１５ｍｍ以下になるように分級し且つ選び抜く。このとき、繊維長０．１５ｍｍ以下に揃えるために粉砕機を用いるが、分級中に上記の範囲を外れた木粉は再び粉砕機に送り込んで粉砕することにより、製紙に使用可能な繊維長にする。
このようにして木粉分級及び選抜過程において分級され且つ選び抜かれて繊維長０．１５ｍｍ以下に揃えられた木粉は、通常の漂白設備に所定量の水と共に送り込んだ後に、５分が経過するまで待って水分が木粉に十分に浸透されるようにする。ここで、木粉に水分を浸透させる理由は、漂白をスムーズに行うためである。
次いで、木粉分級及び選抜過程においては、漂白設備に分級され且つ選び抜かれた木粉と共に水を送り込んだ後に５分が経過して水分が木粉に浸透すれば、Ｈ２Ｏ２（過酸化水素）水溶液と塩水を混合して漂白設備に添加する。次いで、上述したようにＨ２Ｏ２（過酸化水素）水溶液と塩水を混合して、水分の浸透された木粉が送り込まれている漂白設備に添加した後に、漂白剤をかけて約４０分間攪拌を行うことにより木粉の漂白を行う。
このとき、木粉及び木粉を攪拌する攪拌機（図示せず）の内部温度は、６０〜８０℃に保たれ、これにより、均質な攪拌効果が得られる。
上述したように漂白設備を用いて木粉を漂白した後には、漂白木粉を漂白設備からスチーム設備に移してスチームを用いて乾燥するが、このとき、乾燥速度は、木粉１トン当たり約１時間かけて乾燥を行う。
上記の乾燥過程においてスチームにより乾燥された漂白木粉は、さらに研磨され、分級され且つ選び抜かれる。
なお、このようにして漂白木粉が製造されると、これを用いて製紙を行う。
製紙は、上記の過程を経て製造された漂白木粉５〜２０重量％と天然パルプ８０〜９５重量％とを混合した後に抄紙機に送り込むことにより行われ、抄紙機に送り込まれた漂白木粉と天然パルプとの混合材料を用いて製紙を行う過程は周知であるため、本発明においてはその詳細な記述を省略する。
すなわち、本発明は、天然パルプを用いて通常の方法により製紙を行うに当たって、天然パルプと漂白木粉とを混合して製紙を行うことにより、漂白木粉の送り込み量に見合う分だけ白紙の製造に必要な天然パルプの使用量を画期的に低減することができる。
このように、本発明によれば、天然パルプに所定量の漂白木粉を混入して製紙を行うことにより、漂白木粉のバルク性を向上させて天然パルプの使用量を低減させることができ、しかも、脱水性を向上させて製紙に必要なエネルギーを低減することができるという効果が得られる。
１０：漂白木粉の分散及び送り込み
Ｓ１０：ウッドパルプ乾燥過程
Ｓ２０：分級及び選抜過程
Ｓ３０：漂白過程
Ｓ４０：漂白木粉製造過程
Ｓ５０：漂白木粉分級及び選抜過程
Ｓ１０：ウッドパルプ乾燥過程
Ｓ２０：分級及び選抜過程
Ｓ３０：漂白過程
Ｓ４０：漂白木粉製造過程
Ｓ５０：漂白木粉分級及び選抜過程
Claims (4)
- Ｓ１０：木材を粉砕機で粉砕してウッドパルプにした後、含水量１〜２重量％になるように乾燥するウッドパルプ乾燥過程と、
Ｓ２０：前記ウッドパルプ乾燥過程において乾燥されたウッドパルプを繊維長０．１５ｍｍ以下の木粉に分級し且つ選り抜く木粉分級及び選抜過程と、
Ｓ３０：前記木粉分級及び選抜過程において分級され且つ選び抜かれた木粉を漂白設備に送り込み、５分後にＨ２Ｏ２（過酸化水素）水溶液と塩水を混合して添加し、漂白剤をかけて４０分間攪拌しながら漂白する木粉漂白過程と、
Ｓ４０：前記木粉漂白過程において漂白された木粉にスチームを供給して漂白木粉を乾燥する漂白木粉乾燥過程と、
Ｓ５０：前記漂白木粉乾燥過程において乾燥された漂白木粉を分級し且つ選り抜く漂白木粉分級及び選抜過程と、
を含むことを特徴とする漂白木粉の製造方法。 - 請求項１に記載の方法によって製造されることを特徴とする漂白木粉を用いた紙。
- 前記製造された漂白木粉５〜２０重量％と、天然パルプ８０〜９５重量％とを混合して抄紙機に送り込んで製紙を行うことを特徴とする請求項１に記載の漂白木粉を用いた製紙方法。
- 請求項１に記載の方法によって製造されることを特徴とする漂白木粉。
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