JP2018534439A - 水性パルプを漂白するための方法及びこれらの方法において使用するための組成物 - Google Patents

水性パルプを漂白するための方法及びこれらの方法において使用するための組成物 Download PDF

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Abstract

本発明は、水性パルプ漂白工程において使用するための組成物に係り、該組成物は、1種又はそれ以上のアルカリ土類金属酸化物及び/又は1種又はそれ以上のアルカリ土類金属水酸化物；1種又はそれ以上のアルカリ土類金属塩；及び場合により1種又はそれ以上のピッチコントロール添加剤を含む。同様に、該組成物を形成する方法及びキットも、該組成物、方法及びキットの使用同様に、本発明の一部である。

Description

本発明は、パルプの漂白において使用するための組成物に関する。特に、該組成物は、パルプの漂白段階中のパルプスラリーのpHを調節し及び/又はその中の望ましからぬ物質を制御するための添加剤として使用するのに適している。同様に、本発明の一部は、該組成物の使用、例えばパルプの調製又は製紙工程(process)における該組成物の使用、並びに該組成物を使用するパルプの漂白法（method）である。最後に、本発明による該組成物を形成するための、又は本発明に従う方法において使用するための成分(ingredient)のキットも、同様に本発明の一部である。
パルプの伝統的な漂白工程は、一般的にアルカリ性過酸化水素を漂白剤として使用している。その事実のために、過酸化水素及び水溶性アルカリ化合物、例えば水酸化ナトリウム及び/又は水ガラスが、木材パルプ、リサイクル製紙用パルプ又は任意の他の化学又は機械パルプ、例えば製紙工程用のパルプに関わる白色度(whiteness and/or brightness)を改善する目的で、該パルプに導入されている。過酸化物を添加する前に、該パルプから幾つかの金属イオンを除去するための、EDTAのようなキレート剤の使用が、該過酸化物のより効率的な使用を可能とする。同様に、マグネシウム塩及びケイ酸ナトリウムも、アルカリ性過酸化物による漂白を改善する目的で添加することができる。同様に、マグネシウム塩は、典型的に、脱リグニン化及び漂白処理段階中の過度に高い分解及びそれ故の強度の低下からセルロース繊維を守るためにも使用されている。
ごく最近、アルカリ土類金属水酸化物及び/又はアルカリ土類金属酸化物が、水酸化ナトリウム及び水ガラスを置換え、またキレート剤及びケイ酸ナトリウムの必要性を減じるために使用されている(Li等, Pulp & Paper Canada, 106:6 (2005), pp. T125〜T129, 「イルビングペーパー社での過酸化物漂白におけるアルカリ源としての水酸化マグネシウム(Mg(OH)2)の使用(Using magnesium hydroxide (Mg(OH)2) as the alkali source in peroxide bleaching at Irving paper)」)。WO 2014/195478 A1は、製紙用パルプにおけるマグネシウムベースの脂肪酸塩及び樹脂の形成を防止するための、製紙用漂白パルプにおける、Mg(OH)2及び/又はMgOとの組合せによるピッチコントロール添加剤の使用を開示している。
アルカリ土類金属水酸化物及びアルカリ土類金属酸化物は、水性溶液に対してほんの僅かに溶解性であるに過ぎず、このことは、漂白効率の低下及び繊維の保護における低い効率へと導く可能性がある。加えて、製紙用漂白パルプにおけるラジカル捕捉剤及びスラリー安定化剤としてMgSO4を使用することは公知である。MgSO4は高価であり、またその吸湿性のために保存が困難である。
最後に、高いパルプ粘度を維持することは、パルプの漂白を含めて、パルプの加工において考慮すべき問題の一つである。パルプ粘度は、その繊維の強度を示す測定値（measurement）である。パルプ加工プラント、例えばパルプ漂白プラント等の組立ては、特に該パルプの粘度を維持し、一方で所定の漂白の成果を得るように設計されている。パルプ粘度の変動は、従って問題が多い。
それ故に、本技術の水準は、幾つかの問題を生じる。
本発明は、添付した特許請求の範囲において規定されている。
特に、本発明は、水性パルプ漂白工程において使用するための組成物により具体的に表され、該組成物は(i) 1種又はそれ以上のアルカリ土類金属酸化物及び/又は1種又はそれ以上のアルカリ土類金属水酸化物；(ii) 1種又はそれ以上のアルカリ土類金属塩；及び(iii) 場合により、1種又はそれ以上のピッチコントロール添加剤を含む。アルカリ土類金属塩、例えばアルカリ土類金属硫酸塩の存在下では、上記記載された化学的配合物(chemical preparation)のアルカリ度が低下し、これがその後に該パルプに与えられるこの配合物中のアルカリ土類金属酸化物及び/又はアルカリ土類金属水酸化物の改善された溶解度へと導き、一方で同時に該アルカリ土類金属塩、例えばアルカリ土類金属硫酸塩の有益なラジカル捕捉及びスラリー安定化効果が得られることが見出された。例えば、該アルカリ土類金属はマグネシウム、カルシウム又はマグネシウムとカルシウムとの混合物から選択することができる。
一態様によれば、上記アルカリ土類金属塩は、アルカリ土類金属硫酸塩、例えば硫酸カルシウム又は硫酸マグネシウム等である。
一態様によれば、上記ピッチコントロール添加剤は、タルク、ベントナイト、ゼオライト、珪藻土、カチオン性マイカ、疎水性炭酸塩(carbonate)、樹脂-分解酵素、繊維表面上で樹脂又は樹脂状成分を捕捉し及び固定化するように意図されたカチオン性ポリマー、硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム(polyaluminium chloride)、及び樹脂及び樹脂状成分の分散のために特別に意図された分散助剤、及びこれらの混合物から選択される。これらのピッチコントロール剤が、製紙用パルプ内の脂肪酸塩及び樹脂の減少へと導くことが見出された。一態様によれば、該ピッチコントロール剤はタルク、例えば微粒化(micronized)タルク、二モード(bimodal)タルク、カチオン性タルク、又はこれらの混合物等である。一態様によれば、該ピッチコントロール添加剤はベントナイト、例えば活性化ベントナイトである。特定の態様において、該ベントナイトは、上記アルカリ土類金属酸化物及び/又はアルカリ土類金属水酸化物及び/又は上記アルカリ土類金属塩によって活性化される。ベントナイトは、例えば該漂白工程の要因である上記過酸化物を分解することにより、上記製紙用漂白組成物中の重金属の結合、及び該漂白工程に対するその妨害を減じることを可能とする。
本発明によれば、上記組成物は乾燥粒状組成物であり得、あるいは該組成物は水性スラリーであり得、又は該組成物はその他の成分を含む水性スラリーの一成分として存在することができ、例えば該組成物は、水性の製紙用漂白パルプの一成分として存在し得る。本発明によれば、本発明に従う粒状組成物は、同様に本発明の一部である水性スラリーを調製するために水と混合することができる。
本発明によれば、上記組成物は水性スラリーであり得、該スラリーはその全質量を基準として75質量％までの、例えば10〜75質量％という固形分を含む。
本発明によれば、一方において(i) 上記アルカリ土類金属酸化物及び/又は上記アルカリ土類金属水酸化物及び他方において(ii) 上記アルカリ土類金属塩の質量比は、1:10〜100:1である。本発明による有利な効果は、該成分がこのような割合で存在する場合に最も良く達成されることが見出された。例えば、該質量比は、1:5〜50:1の範囲、例えば1:2〜25:1、1:1〜10:1の範囲、例えば約2:1、又は約70:30又は約80:20、又は約90:10であり得る。
一態様によれば、上記組成物は、更に1種又はそれ以上の以下の添加剤：分散剤；フィラー；界面活性剤；漂白剤；キレート剤；及びpH-緩衝剤をも含むことができる。
本発明の更なる局面によれば、成分(ingredients)のキットが提供され、該キットはアルカリ土類金属酸化物及び/又はアルカリ土類金属水酸化物を含む第一の容器、及び第二及び第三の容器の何れか一方又は両方を含み、該第二の容器は水性鉱酸(mineral acid)溶液を含み、及び該第三の容器は二酸化硫黄又は二酸化炭素を含む。本発明による組成物は、該キットを用いて容易に得ることができることが見出された。一態様において、該水性鉱酸は、水性硫酸溶液である。
同様に、本発明の一部は、本発明の組成物の製造方法にあり、該方法は、アルカリ土類金属酸化物及び/又はアルカリ土類金属水酸化物と、酸、例えば鉱酸、例えば硫酸、又は二酸化硫黄、又は二酸化炭素、又はアルカリ土類金属塩、例えばアルカリ土類金属硫酸塩又はアルカリ土類金属炭酸塩とを、場合によっては1種又はそれ以上のピッチコントロール剤の存在下で混合する段階を含む。該アルカリ土類金属は、例えばマグネシウム、カルシウム、及びこれらの混合物から選択することができる。
本発明の一局面によれば、上記方法は、その場で、水性パルプ漂白組成物内で行うことができる。該アルカリ土類金属酸化物及び/又はアルカリ土類金属水酸化物が、その場で効率よく酸、例えば鉱酸、例えば硫酸、及び/又は二酸化硫黄又は二酸化炭素と反応して、アルカリ土類金属酸化物及び/又はアルカリ土類金属水酸化物と、アルカリ土類金属塩、例えばアルカリ土類金属硫酸塩との混合物を、その場で形成することを見出した。例えば、本発明による方法は鉱酸、例えば硫酸等、又は二酸化炭素、又は二酸化硫黄の、該アルカリ土類金属酸化物及び/又は該アルカリ土類金属水酸化物を含む製紙用漂白パルプへの添加により実施し得る。例えば、本発明による方法は、酸性パルプ組成物(例えば、そこにおいて該酸性パルプ組成物中に存在する唯一の酸は、該パルプ組成物中に自然に存在する(即ち、木材由来の)酸であるか、あるいは外部の酸は全く添加されない)と共に、該アルカリ土類金属酸化物及び/又はアルカリ土類金属水酸化物を添加することにより行うことができる。
本発明の一局面によれば、上記方法は、アルカリ土類金属水酸化物と鉱酸とを混合する段階を含み、そこでその塩基-酸の規定度、即ち該アルカリ土類金属水酸化物の水酸イオンと該鉱酸中の水素カチオンとのモル比は、10:1〜1:5の間、例えば約10:1、又は約5:1、又は約4:1、又は約3:1、又は約2:1、又は約1.5:1、又は約1:1、又は約1:1.5、又は約1:2、又は約1:5である。対応する酸/塩基比は、例えばアルカリ土類金属酸化物、及び二酸化炭素又は二酸化硫黄の場合にも使用されるであろう。
本発明一局面によれば、上記方法は、本発明の一局面に従う上記キットの成分を、製紙用漂白パルプに混合せることにより行うことができる。該キットは、本発明の方法における使用のために、容易に輸送され、貯蔵され及び適用されることを見出した。
同様に、本発明の一部は本発明に従って記載された如き上記組成物、方法又はキットの、パルプ漂白工程における使用にある。該パルプ漂白工程は、本発明の利用によってより単純で、効率的でしかもさほど経費を必要としないものとすることができ、一方同時に高価な成分物質又は複雑な手順の必要性を減じることを見出した。
幾つかの態様によれば、本発明に従う上記組成物、方法又はキットは、パルプ中のピッチを減じるための方法において、及び/又は該パルプを、パルプの解重合及び/又は分解(例えば、結果として粘着性異物(stickies)の形成をもたらす)から保護するための工程において使用し得る。これと関連して、パルプの解重合及び/又は分解を減じる、及び/又はパルプを、分解生成物(例えば、粘着性異物)の形成から保護するための方法も、本発明の一部である。該解重合又は分解は、セルロース分子に対する該漂白用化学薬品の攻撃により起こり、該パルプのポリマー鎖長の減少及びその結果としてのそのより低い強度特性をもたらす。非常に多くの場合、この分解は、繊維粘度として測定される。解重合又は分解によるより短い鎖長は、より低い粘度値及びそれ故のより低い強度特性へと導き、これらの特性は、生成されるパルプの価値を低下させる。
本発明の幾つかの更なる態様によれば、本発明の態様に従う上記組成物、又は上記方法の生成物又は上記キットに係る成分の1種又はそれ以上は、任意の他のアルカリ性漂白剤、例えば水ガラス、NaOH、ケイ酸ナトリウム、及び/又は過酸化水素の添加に先立って、上記漂白すべきパルプに添加される。
以下の詳細な説明及び数値に対する参照は、本発明の典型的な態様に関するものであり、また添付した特許請求の範囲を限定するものではないものと解釈される。
添付された特許請求の範囲に従う本発明は、漂白、例えば酸素漂白、過酸化物-酸素漂白、酸素-過酸化物漂白又は酸素脱リグニン化等を含む、製紙用パルプ化工程に対する改良を提供する。該改良は、該添付された特許請求の範囲において規定された生成物及びキットにより、並びに該添付された特許請求の範囲において規定された如き方法及び使用に従うその応用により達成し得る。
アルカリ土類金属水酸化物及び/又はアルカリ土類金属酸化物と、特定のアルカリ土類金属塩及び場合によりピッチコントロール剤との組合せは、現技術水準を超える、多数の利点を与えることが見出された。
一利点は、パルプ内での有害な析出物形成の低減である。これは、一方ではアルカリ土類金属酸化物及び/又はアルカリ土類金属水酸化物と、上記アルカリ土類金属塩との組み合わせの使用により、及び他方では特定のピッチコントロール剤の存在により実現される。
更に、特定のアルカリ土類金属塩の存在が、上記漂白工程において形成されるラジカルの減少へと導くことも見出された。該ラジカルの存在は、一方では該漂白のために望ましいものの、例えばパルプの解重合及び/又は分解がもととなっている、望ましからぬ副産物、例えばピッチ又は「粘着性異物」の形成へと導く可能性があり、これらの副産物は、該スラリーの凝固、及び下流側の紙処理設備に対する損傷へと導く恐れがある。
更に、特定のアルカリ土類金属塩、例えばアルカリ土類金属硫酸塩の存在は、上記パルプ粘度の安定化及び上記パルプ強度特性の改善へと導く。これは、該パルプの紙及び板紙製造における使用適性及び他のパルプの最終用途にとって重要である。本発明の幾つかの局面によれば、該粘度の安定性は、本発明の組成物又はキットの使用によって達成され、また粘度の維持又は粘度における減少の縮小へと導く。例えば、本発明によれば、該組成物又は該キットに係る成分の使用は、10％以下、例えば5％以下、又は4％以下、又は3％以下、又は2％以下、又は1％以下、又は0.5％以下の粘度における変化へと導き、あるいはこれは本質的に粘度における測定不能な変化へと導く。
上記粘度に係るこの「保護」は、スラリーにおける、遊離アルカリ土類金属イオン、例えばマグネシウムイオンの存在によって引起されるものと考えられている。上記アルカリ土類金属水酸化物又はアルカリ土類金属酸化物及び製紙用パルプ内の酸からのアルカリ土類金属塩の形成は、遊離アルカリ土類金属イオン、例えばマグネシウムイオンの形成及び該製紙用パルプ粘度の安定化へと導く。
更に、本発明におけるアルカリ土類金属塩の使用は、上記パルプ漂白配合物のpH値に適応できる。アルカリ土類金属酸化物及び/又はアルカリ土類金属水酸化物の存在のために、通常アルカリ性スラリーが得られ、これは10又はそれ以上、又は11又はそれ以上という高いpHを持つ。本発明によれば、アルカリ土類金属塩の使用は、該パルプ漂白配合物におけるアルカリ度の調節へと導き、またそのpHを7〜10.5の間、例えば約8.5という値に下げることが可能である。その装備をアルカリ分解(alkali degeneration)から保護するために、また明らかに安全性の理由のために、10以下のpH領域又は中性領域のpH値にて作業することが有利である。更に、より低いpHは、より良好な漂白性能及び/又はパルプの解重合及び/又は分解の低減へと導く。従って、該製紙用パルプにおけるアルカリ土類金属水酸化物及び/又はアルカリ土類金属酸化物の使用量は、本発明に従って減じることができる。
最後に、本発明の幾つかの態様、例えば本発明に従うキット又は方法によれば、上記アルカリ土類金属塩は、アルカリ土類金属酸化物及び/又はアルカリ土類金属水酸化物と、鉱酸との、又は二酸化硫黄又は二酸化炭素との組合せによって、漂白工程の前又はその最中に、その場で得られる。従って、例えば水酸化マグネシウム及び硫酸マグネシウムを含む組成物は、水酸化マグネシウム及び酸、例えば硫酸を導入することにより、以下の反応に従って、パルプ漂白配合物内で得ることができる：
Mg(OH)2 + H2SO4(水性溶液) → MgSO4 + 2 H2O
酸、例えば水性硫酸溶液は容易に得ることができ、また製紙場所において長期間に渡り大量に保存することが容易である。他方、アルカリ土類金属塩、例えば硫酸マグネシウムは、しばしば製造及び保存に経費を要し、またその低い永続性又は吸湿挙動のために取扱いが難しい。本発明による方法及びキットは、従って本発明による組成物の形成へと導き、またこれらは、同様に本発明の一部であり、かつ公知技術を超える追加の利点を与える。
上記アルカリ土類金属水酸化物又はアルカリ土類金属酸化物は水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、酸化マグネシウム及び酸化カルシウム、又はこれらの混合物から選択することができる。アルカリ土類金属酸化物を使用する場合、これは、水性媒体中で対応するアルカリ土類金属水酸化物を形成することによって、アルカリ度剤(alkalinity agent)と同様な方法で作用する。これら化合物は、水に対して低い溶解度を持ち、またそれ故にこれらが該漂白工程中に消費される速度においてのみ、該パルプ内で遊離される。本発明によれば、pHの調節は、本発明の態様によれば、アルカリ土類金属塩又は酸の添加により調節し得ることから、改善される。
特定の態様において、上記アルカリ土類金属水酸化物は、水酸化マグネシウムであり得る。幾つかの態様において、該水酸化マグネシウムは結晶性(例えば、ブルサイト)であり得る。他の態様において、該水酸化マグネシウムはアモルファス形状であり得る。
特定の態様において、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、及びこれらの混合物は、ドロマイト石灰に転化されるドロマイト質石灰石によって与えることができ、これは次に水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、及びこれらの混合物に転化される。水酸化マグネシウム及び水酸化カルシウムを含むこのような態様は、ここに記載されるパルプ漂白の利点並びに析出物(例えば、シュウ酸カルシウムの析出物)における減少及び/又は可溶性水酸イオンのより高い利用性を提供し得る。このような態様における水酸化マグネシウム対水酸化カルシウムの比は、10:1〜1:10、例えば5:1〜1:5の範囲、例えば1:2〜2:1の範囲であり得る。
本発明において使用するための上記アルカリ土類金属塩は、例えばアルカリ土類金属硫酸塩、例えば硫酸マグネシウム等であり得る。硫酸マグネシウムは、吸湿性で粒状の塩である。該アルカリ土類金属塩の使用は、上記スラリーのpHを調節するのに役立ち、また同様に該スラリーを安定化することができる。あるいはまた、塩化マグネシウム又は硝酸マグネシウムを使用することもできる。
本発明の特定の態様に従う組成物において使用するための、上記ピッチコントロール剤はタルク、板状構造を持つ天然ケイ酸マグネシウムであり得る。あるいはまた、本発明の特定の態様に従う組成物において使用するための該ピッチコントロール剤は、ベントナイト、モンモリロナイトを含む吸収性アルミニウムフィロシリケートであり得る。特別な態様において、該ベントナイトは、上記アルカリ土類金属水酸化物又はアルカリ土類金属酸化物(例えば、Mg(OH)2又はMg(OH))により活性化することができる。特定の態様において、該ベントナイトはMn、Cr、Fe及び/又はNi等の重金属に対するイオン交換体として作用することができ、このことは、上記漂白工程の妨害に対して、これらのイオンがあまり役立たないようにするという利点をもたらす。他の態様において、該ベントナイトは、漂白において使用される上記過酸化物を安定化し、及び/又はそのケイ酸塩含有率を減じることを可能とする。
特定の態様において、上記ピッチコントロール剤は、タルクとベントナイトとのブレンドであり得る。例えば、かかる態様におけるタルク対ベントナイトの比は10:1〜1:10、例えば5:1〜1:5の範囲、例えば2:1〜1:2の範囲であり得る。該2種の異なるピッチコントロール剤のブレンドは、これら両物質が異なる吸着特性を持つことから、上記工程における多種多様な有害物質を処理するという利点を示す。タルクの疎水性表面は、優先的に疎水性物質を吸着し、一方ベントナイトは、親水性物質に対してより高い吸引力を持つ。
本発明の特定の態様によれば、パルプの漂白において使用するための上記組成物は、水性スラリーとして存在し得る。通常、水性スラリーは、例えば製紙において、固形物をパルプ内に導入するために使用されている。それ故に、水性スラリー形状にある本発明の特定の態様に従う組成物を、過酸化水素漂白を維持する目的で該パルプ中に導入し得る。本発明の組成物の特定の態様をスラリー形状とすることにより、該組成物の全体としての質量は増大する。この質量増加を制限するために、例えば該組成物に係る輸送上の効率を維持するために、本発明の特定の態様に従う該組成物を含有する該水性スラリーは、その全質量を基準として10質量％又はこれより多く、例えば30質量％又はこれより多く、又は30質量％又はこれより多く、又は40質量％又はこれより多く、又は45質量％又はこれより多く、又は50質量％又はこれより多く、又は更には60質量％又はこれより多く、例えば70質量％、又は72質量％、又は75質量％までの固形分を含むことが好ましい。高い固形分を持つスラリーを実現するためには、該スラリー中に分散剤を含めることが必要となる可能性がある。該スラリーは、またフィラー、界面活性剤、漂白剤、pH-緩衝剤、又はその他の添加剤等の更なる成分を含むこともできる。
特定の態様において、上記組成物は乾燥粒状粉末の形状を持つ。該組成物の質量を減じかつ輸送可能性を改善するために、該組成物は乾燥粉末として輸送することができ、またスラリーは、漂白工程における該組成物の使用場所においてのみ形成することができる。該乾燥粒状粉末は、例えば噴霧乾燥工程の利用により得ることができる。本発明に係る特定の態様に従う噴霧乾燥された粒状組成物は、低い又は極めて低い含水量、例えば該噴霧乾燥された粒状粉末中の固形物の全量を基準として、5質量％又はそれ未満の水分、又は4質量％又はそれ未満の水分、又は3質量％又はそれ未満の水分、又は更には2質量％又はそれ未満の水分、例えば約1質量％の水分、又は0.5質量％の水分といった含水量を持つことができる。同様に、該乾燥組成物は更なる成分、例えば分散剤、フィラー、界面活性剤、漂白剤、キレート剤、pH-緩衝剤、又はその他の添加剤をも含むことができる。
特定の態様において、上記組成物はペレットの形状で存在する。一局面によれば、該ペレットは、該組成物の全質量を基準として0.1質量％〜25質量％、例えば2質量％〜20質量％、又は5質量％〜15質量％、例えば約15質量％の含水量を持つことができる。更なる局面によれば、該ペレットは、該ペレットの全固形分を基準として2質量％〜50質量％のピッチコントロール添加剤及び98質量％〜50質量％の粒状アルカリ土類金属酸化物又はアルカリ土類金属水酸化物又はこれらの混合物を含むことができる。
本発明の特定の態様によれば、パルプの漂白において使用するための上記組成物は、1:1〜100:1、例えば2:1〜50:1の範囲、例えば3:1〜25:1、又は5:1〜10:1の範囲、例えば約70:30又は約80:20、又は約90:10という、一方ではそのアルカリ土類金属酸化物及び/又はアルカリ土類金属水酸化物及び他方ではそのアルカリ土類金属塩の質量比を持つことができる。
本発明の特定の態様によれば、上記成分のキットは、上述のような質量比を達成し得るような量の成分を含むことができる。上述の如く、硫酸マグネシウムを得るための、例えば水酸化マグネシウムと硫酸との反応の結果としてのこのような質量比は、多くのファクタ、例えば濃度、温度、成分の相対的な量、該反応の前の酸性度/アルカリ度等々に依存する可能性があることが、当業者には理解される。本発明の特定の態様によれば、本発明に従う組成物を得る上記方法は、上述の如き質量比を得ることができるような方法で行うことができる。
ピッチコントロール剤が本発明において使用される場合、一方で上記アルカリ土類金属酸化物、アルカリ土類金属水酸化物及び上記アルカリ土類金属塩、及び他方で該ピッチコントロール剤の質量比は1:9〜9:1の範囲、例えば3:7〜7:3の間、例えば2:3〜3:2の範囲、例えば質量比1:2又は1:1又は2:1であり得る。
本発明の特定の態様によれば、パルプの漂白で使用するための上記組成物は、1種又はそれ以上の上記粒状アルカリ土類金属酸化物又はアルカリ土類金属水酸化物を、該組成物の全固形分の10質量％〜90質量％の量で、例えば該組成物の全固形分の30質量％〜70質量％の量で、例えば該組成物の全固形分の40質量％〜60質量％の量で、例えば該組成物の全固形分の50質量％という量で含むことができる。
本発明の特定の態様によれば、パルプの漂白において使用するための上記組成物は、上記アルカリ土類金属塩を、該組成物の全固形分の0.1質量％〜50質量％の量で、例えば該組成物の全固形分の1質量％〜30質量％の量で、例えば該組成物の全固形分の5質量％〜15質量％の量で、例えば該組成物の全固形分の10質量％という量で含むことができる。
本発明の特定の態様によれば、パルプの漂白において使用するための上記組成物は、1種又はそれ以上のピッチコントロール添加剤を、該組成物の全固形分の1質量％〜90質量％の量で、例えば該組成物の全固形分の10質量％〜70質量％の量で、例えば該組成物の全固形分の20質量％〜60質量％の量で、例えば該組成物の全固形分の50質量％という量で含むことができる。
本発明のもう一つの局面は、本発明に係る特定の態様に従う上記組成物又は成分のキットの、パルプの漂白工程における、例えば製紙のためのパルプの漂白工程における使用にある。例えば、本発明に係る特定の態様に従う該組成物は、過酸化水素、錯化剤、水ガラス、又はその他等の他の添加剤との組合せで、製紙法におけるパルプの漂白工程において使用し得る。
本発明に従う組成物は、公知のアルカリ性組成物、例えばNaOHを完全に又は部分的に置換えることを可能とする。例えば、NaOHは、H2O2-漂白工程におけるアルカリ剤として完全に除外することができ、あるいはNaOHの量を、本発明に従う組成物の同時添加により減じることができる。
本発明に係る特定の態様によれば、一方では上記1種又はそれ以上のアルカリ土類金属酸化物又はアルカリ土類金属水酸化物又はこれらの混合物、及び他方では上記1種又はそれ以上のアルカリ土類金属塩を、漂白すべきパルプに導入する前に一緒に混合することは必要とされない。本発明に係る付随的な局面は、組成物の成分の1つ又は2以上(例えば、全て)を、別々に製紙用パルプに導入することにより、あるいは成分(ingredient)のキットに係る成分(component)の1つ又は2以上(例えば、全て)を製紙用パルプに別々に導入することにより得られる組成物の使用にあり、これによりパルプの漂白処理中に該パルプ内で該組成物を形成する。
上記漂白工程において、本発明に係る特定の態様に従う上記組成物又は上記成分のキットは、上記1種又はそれ以上の粒状アルカリ土類金属酸化物又はアルカリ土類金属水酸化物又はこれらの混合物の上記パルプ中の量が、該漂白中の該パルプの全固形分の0.1質量％〜8質量％、例えば該漂白中の該パルプに係る全固形分の0.2質量％〜4質量％、例えば該パルプの全固形分の0.5質量％〜2.5質量％、例えば該パルプの全固形分の1質量％〜2質量％となり、かつ該パルプ中の上記1種又はそれ以上のアルカリ土類金属塩の量が、該漂白中の該パルプに係る全固形分の0.01質量％〜5質量％、例えば該漂白中の該パルプに係る全固形分の0.02質量％〜1質量％、該パルプに係る全固形分の0.05質量％〜0.5質量％、例えば該パルプに係る全固形分の約0.1質量％〜約0.25質量％となるような量にて、該パルプ内に導入し得る。
本発明の特定の態様によれば、製紙用パルプの漂白において使用するための上記組成物又は成分(ingredient)のキットに係る成分は、該パルプ内に、例えばその漂白段階中に、又は該漂白段階の開始時点において、あるいは該漂白段階に先立って導入することができる。これは、同様に上記脱リグニン化段階中又はそれに先立って含めることも可能である。例えば、製紙用パルプの漂白処理において使用するための該組成物は、該パルプに、早ければ該パルプ成分が粉砕されるその粉砕段階において、あるいは該粉砕段階と該漂白段階との間の任意の時点において含めることができる。本発明の特定の態様に従う該組成物の様々な成分は、同様に該製紙用パルプに対して、別々の段階、例えばその粉砕段階中に、及び/又は該漂白段階又は上記脱リグニン化段階の開始直前において、添加することができる。
例えば、本発明の一態様によれば、本発明の幾つかの態様に従う製紙用パルプの漂白において使用するための、上記組成物又は上記成分のキットに係る成分は、漂白すべきパルプに、任意のアルカリ性漂白剤、例えばNaOH、水ガラス、ケイ酸ナトリウム、及び/又は過酸化水素の導入に先立って導入し得る。この場合において、上記アルカリ土類金属酸化物又は上記アルカリ土類金属水酸化物は、アルカリ土類金属塩(例えば、土類金属硫酸塩)、及び/又は該パルプ混合物中に存在する木材起源の有機酸、及び/又は上記鉱酸の存在によって、該漂白工程の開始前に活性化されている。例えば、本発明の一態様によれば、該アルカリ土類金属水酸化物及び/又はアルカリ土類金属酸化物は、該漂白段階の漂白に先立って、及び/又は任意のアルカリ性漂白剤の添加に先立って、酸性パルプ混合物(例えば、そこにおいて、存在する唯一の該酸は、該パルプ内に生来的に見出されるものであり、及び/又は外部の酸は一切添加されない)に添加される。
上において論じた通り、上記粘度に係るこの「保護」は、パルプ混合物又はスラリーにおける遊離アルカリ土類金属イオン、例えばマグネシウムイオンの存在により引起されるものと考えられる。この効果は、該アルカリ土類金属イオンが、漂白の開始前に、任意のアルカリ性漂白剤の導入により形成される場合に高められる。
本発明の更なる態様によれば、上記成分からなる組成物又は成分のキットに係るその成分は、初期の段階、例えば酸性漂白段階中、EDTA等のキレート剤又は二酸化塩素を添加する際に、添加することができる。この態様は、7又はそれ以下のpHにおいて起こる漂白段階中の、該成分からなる組成物又は成分のキットに係るその成分のあらゆる使用を包含する。
混乱を避けるために、以下の番号付けしたセンテンスに従う態様は、全て本発明の一部を構成する：
1. パルプ漂白工程において使用するための組成物であって、該組成物が、1種又はそれ以上のアルカリ土類金属酸化物及び/又は1種又はそれ以上のアルカリ土類金属水酸化物；1種又はそれ以上のアルカリ土類金属塩；及び場合により1種又はそれ以上のピッチコントロール添加剤を含む、前記組成物。
2. 前記ピッチコントロール添加剤がタルク、ベントナイト、ゼオライト、珪藻土、カチオン性マイカ、疎水性炭酸塩、樹脂-分解酵素、繊維表面上で樹脂又は樹脂状成分を捕捉し及び固定化するように意図されたカチオン性ポリマー、硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、及び樹脂及び樹脂状成分を分散するために特別に設計された分散助剤、及びこれらの混合物から選択される、番号付けセンテンス1記載の組成物。
3. 前記アルカリ土類金属がマグネシウム、カルシウム、及びこれらの混合物から選択される、番号付けセンテンス1〜2の何れかに記載の組成物。
4. 前記ピッチコントロール添加剤が微粒化タルク、二モードタルク、及びカチオン性タルクから選択される、番号付けセンテンス1〜3の何れかに記載の組成物。
5. 前記ピッチコントロール添加剤が、ベントナイト、例えば活性化ベントナイト等である、番号付けセンテンス1〜3の何れか一つに記載の組成物。
6. 水性スラリーである、番号付けセンテンス1〜5の何れかに記載の組成物。
7. 前記水性スラリーが、該スラリーの全質量を基準として10〜75質量％の全固形分を持つ、番号付けセンテンス6記載の組成物。
8. (i) アルカリ土類金属酸化物及び/又はアルカリ土類金属水酸化物及び(ii) アルカリ土類金属塩の質量比が、1:2〜100:1である、番号付けセンテンス1〜7の何れかに記載の組成物。
9. 更に、少なくとも1種の以下の添加剤：(a) 分散剤；(b) フィラー；(c) 界面活性剤；(d) 漂白剤；(e) キレート剤；及び(f) pH-緩衝剤をも含む、番号付けセンテンス1〜8の何れかに記載の組成物。
10. 第一の容器内に収容されたアルカリ土類金属酸化物及び/又はアルカリ土類金属水酸化物、及び第二の容器及び第三の容器の内の何れか一方又はその両者を含み、該第二の容器内には水性鉱酸溶液が収容されており、また該第三の容器内には二酸化硫黄及び/又は二酸化炭素が収容されている、成分のキット。
11. 番号付けセンテンス1〜9の何れか一つに記載の組成物を形成する方法であって、アルカリ土類金属酸化物及び/又はアルカリ土類金属水酸化物と、鉱酸、又は二酸化硫黄、又は二酸化炭素とを、場合により1種又はそれ以上のピッチコントロール剤の存在下で混合する段階を含む、前記方法。
12. 水性パルプ漂白用組成物内で行われる場合の、番号付けセンテンス11記載の方法。
13. 前記混合段階が、前記アルカリ土類金属酸化物及び/又はアルカリ土類金属水酸化物を含む製紙用漂白パルプに対して、硫酸又は二酸化硫黄又は二酸化炭素を添加することにより行われる、番号付けセンテンス12記載の方法。
14. 番号付けセンテンス10に記載のキットの成分を、製紙用漂白パルプ又は脱リグニン化パルプ内で混ぜ合せる段階を含む、番号付けセンテンス11〜13の何れか一つに記載の方法。
15. パルプの漂白工程又はパルプの脱リグニン化工程における、番号付けセンテンス1〜14の何れか一つに記載の組成物又は方法又はキットの使用。
16. 前記パルプ内のピッチを減じるための工程における、番号付けセンテンス15記載の使用。
17. 前記パルプを解重合及び/又は分解から保護するための工程における、番号付けセンテンス15記載の使用。
18. 酸性漂白段階における又はその後の、番号付けセンテンス15記載の使用。
19. 前記組成物又は前記方法の生成物又は前記キットの成分(component)が、任意の他のアルカリ性漂白剤、例えば水ガラス、珪酸ナトリウム、NaOH、及び/又は過酸化水素の添加に先立って、前記漂白すべきパルプに添加される、番号付けセンテンス15〜18の何れか一つに記載の使用。
20. 番号付けセンテンス15〜19の何れか一つに記載の使用を含む、パルプ内のピッチを減じる方法。
ここにおいて使用される如く、パルプ粘度はTAPPI T 230 om-08に従って測定された。更に、ここにおいて使用されるように、上記パルプ内のリグニンの残留量を示すカッパ値は、ISO-302:2012に従って測定された。
漂白剤として水酸化ナトリウムを用いる製紙用パルプの漂白工程において、添加剤としての水酸化マグネシウムの使用を、鉱酸との組合せ、並びに鉱酸及びキレート剤としてのEDTAとの組合せにおける水酸化マグネシウムの使用と比較した。
未漂白のクラフト針葉樹パルプを出発物質として用いた。該パルプは、針葉樹クラフトパルプミルにおける工業的生産物から採取された。これを該ミル内で洗浄し、また次に研究室において、更に洗浄することなしに漂白工程に掛けた。使用前に1 モル(mol(M))/Lという濃度に希釈された、市販品として入手し得る水酸化マグネシウムを、これらの実験において使用した。
比較例1及び2において、硫酸マグネシウム及び水酸化マグネシウム溶液夫々を、上記製紙用パルプに添加した。実施例1及び2では、水酸化マグネシウム溶液及び研究室グレードの硫酸を添加した。実施例3では、研究室グレードのEDTA(10g/L)を、補足的に装入した。硫酸及びEDTAを、先ず上記市販の水酸化マグネシウムと混合した。これらの添加剤混合物を以下の表1に示す。次いで、この混合物を、該パルプに対して混合した。これら全ての実施例において、パルプの装入量は、120g(オーブン乾燥)であった。この漂白は、予熱されたシリコーンオイル浴中に入れられた、2Lのテフロン-加工した(Teflon-lined)オートクレーブ内で行った。全反応時間は、各場合において約2時間半であった。
Figure 2018534439
 *:「質量%」表示は、上記パルプの全乾燥質量に関するものである。
パルプのテストは、ジャーマンチューネンインスティテュート(German Thunen Institute；ドイツ、ハンブルグ)に従う、通常の基準に対して行われた。その粘度は、銅エチレンジアミン(クーエン(cuen))溶液を用いて、ISO 5351に従って測定した。結果を以下の表IIに示す。
Figure 2018534439
上記の得られた結果から、(i) 本発明の実施例に関する粘度値は、比較例1のものと等価であるのに反して、硫酸マグネシウムの使用が回避されていることは明らかである。同時に、粘度及びカッパ値に関する上記値は、比較例2のこれら値を超えて改善されている。最後に、白色度、カッパ値及び全体としての収率に関する上記値は、比較例1を超えて悪影響を受けることはなかった。
組合せMg(OH)2/H2SO4に加えてEDTAを使用する実施例3は、上記パルプの予測される技術的特性を実質上変更しない。
漂白剤として水酸化ナトリウム及び過酸化水素を用いる、製紙用パルプの別の漂白工程において、水酸化ナトリウムに代えて増大する量の水酸化マグネシウムを使用することの、残留過酸化物及び白色度に及ぼす効果を測定した。
未漂白のクラフト針葉樹パルプを出発物質として使用した。このパルプは、針葉樹クラフトパルプミルにおける工業的生産物から採取された。これを該ミル内で洗浄し、次いで研究室内で、更に洗浄することなしに漂白工程に掛けた。この研究室での漂白実験において使用されたパルプサンプルから絞り出された水は2.8というpHを有しており、従って該パルプは明らかに酸性であった。使用前に1 M/Lという濃度に希釈された、市販品として入手し得る水酸化マグネシウムを、これらの実験において使用した。
以下の表IIIにおいて示されるパルプ混合物を、先ずその添加剤成分を一緒に混合し、次いでこの混合物を水性パルプに添加することにより製造した。その漂白を、予熱された70℃の水浴内に入れられたプラスチック製バッグ内で実施し、その際該漂白中に該バッグ内に追加の水が入るのを回避するために、該バッグを該水の外側で開放状態とした。全反応時間は、各場合において約2時間であった。
Figure 2018534439
約2時間に渡り漂白した後に、その残留する過酸化物を、該パルプから1mLの水を絞り出し、また当分野における熟練者には周知であり、また文献に記載されているヨウ素滴定法を利用して測定した。該パルプ混合物のISO白色度は、同様にISO 2469 (R457)に従って、コニカミノルタ(Konica Minolta) CM3700d分光比色計を用いて、該漂白されたパルプの乾燥されたフィルタケークに対して測定した。その結果を、以下の表IVに示す。化学的酸素要求量(COD)を、漂白後の該パルプから絞り出された水に対して、ハックランゲキュベットテスト(Hach Lange cuvette test) LCK614を利用して測定した。
Figure 2018534439
水酸化マグネシウムが、酸性パルプ混合物を使用した場合には、上記漂白工程における水酸化ナトリウムを置換えるのに使用し得ることを見出した。Mg(OH)2によるNaOHの比較的低い置換率においてさえ、COD値における有意な低下を観測できる。このことは、生出されるCODの各kg(each kg produced COD)が、失われたパルプ収率となることから、パルプの収率にとって有利である。同様に、これは廃水中のCODに対して正の効果を持ち、それ故にこれは、改善された環境に対する影響をもたらす。
漂白剤として水酸化ナトリウム及び過酸化水素を使用する製紙用パルプの別の漂白工程において、水酸化ナトリウム及び任意の他のアルカリ性添加剤に先立って、該パルプに水酸化マグネシウムを添加することの効果を測定した。
未漂白のクラフト針葉樹パルプを出発物質として使用した。該パルプは、針葉樹クラフトパルプミルにおける工業的生産物から採取された。これを該ミル内で洗浄し、研究室内で、更に洗浄することなしに漂白工程に掛けた。該研究室での漂白実験において使用されたパルプサンプルから絞り出された水は、pH2.8を有しており、従って該パルプは明らかに酸性であった。使用に先立って濃度1 M/Lに希釈された、市場から入手し得る水酸化マグネシウムを、これらの実験において使用した。
以下の表Vに示されたパルプ混合物を、その添加剤成分を混合し、また次に水性パルプにこの混合物を添加するか、あるいは該パルプに先ず水酸化マグネシウムを添加する場合には、該水酸化マグネシウムを該水性パルプに添加し、また該パルプ混合物を約1分間に渡り手作業で混合し、次いで残りの添加剤成分を混合し、またこの混合物を、該水酸化マグネシウム及びパルプ混合物に添加することにより製造した。該漂白を、予熱された70℃の水浴内に入れられた、プラスチックバッグ内で実施し、その際該バッグは、漂白中に追加の水が該バッグ内に入るのを避けるために、該水の外側で開放状態とした。全反応時間は、各場合において約80分であった。
Figure 2018534439
約80分間に渡る漂白の後、そのパルプ混合物に係る残留過酸化物及びISO白色度を、上述の如く測定した。その結果を以下の表VIに示す。
Figure 2018534439
水酸化マグネシウムが先ず添加された上記パルプ混合物に係る上記残留過酸化物及びISO白色度は、水酸化マグネシウムが上記その他の添加剤成分と同時に添加された上記パルプ混合物のものよりも良好であることが分かった。
漂白剤として水酸化ナトリウム及び過酸化水素を使用した、製紙用パルプに係る別の漂白工程において、水酸化マグネシウムと共に、減じられた量の過酸化水素を使用する効果を決定した。
未漂白のクラフト針葉樹パルプを出発物質として使用した。該パルプは、針葉樹クラフトパルプミルにおける工業的生産物から採取した。これを該ミル内で洗浄し、また次に研究室において、更に洗浄することなく漂白工程に掛けた。該研究室での漂白実験において使用されたパルプサンプルから絞り出された水はpH2.8を有しており、従って該パルプは疑いもなく酸性であった。使用に先立って1 M/Lという濃度に希釈された市販品として入手し得る水酸化マグネシウムを、これら実験において使用した。
以下の表VIIに示されたパルプ混合物を、その添加剤成分を混合し、また次にこの混合物を水性パルプに添加するか、あるいは水酸化マグネシウムを先ず該パルプに添加する場合には、該水酸化マグネシウムを該水性パルプに添加し、該パルプ混合物を手作業で約1分間混合し、次いでその残りの添加剤成分を混合し、及びこの混合物を該水酸化マグネシウム及びパルプの混合物に添加することにより製造した。この漂白は、予熱された70℃の水浴中に入れられたプラスチックバッグ内で行われ、その際に該バッグは、漂白中に該バッグ内に追加の水が入るのを避けるために、該水の外側で開放状態とした。全反応時間は、各場合において約80分であった。
Figure 2018534439
約80分間に渡る漂白の後、上記パルプ混合物に係る残留過酸化物及びISO白色度を、上述の如く測定した。その結果を以下の表VIIIに示す。
Figure 2018534439
同様な残留過酸化物及びISO白色度に関する結果が、上記水酸化マグネシウムを先ず添加した場合には、減じられた量の過酸化水素を使用した場合においてさえも得られることが分かった。
注目すべきことは、本発明が、ここにおいて言及された特徴及び/又は限定のあらゆる組合せを、相互に排他的であるこのような組合せを除いて、含むことが可能であることにある。上記説明は、本発明を例解するためのその特別な態様を対象としている。しかし、当業者には、ここに記載された態様に対する多くの改良及び変更が可能であることは明らかであろう。このような改良及び変更の全ては、添付された特許請求の範囲において規定されているように、本発明の範囲内に入るものと意図されている。

Claims (25)

  1. パルプ漂白工程において使用するための組成物を形成する方法であって、該方法が、アルカリ土類金属酸化物及び/又はアルカリ土類金属水酸化物と、鉱酸又は二酸化硫黄又は二酸化炭素又はアルカリ土類金属塩、例えばアルカリ土類金属硫酸塩又はアルカリ土類金属炭酸塩とを、場合により1種又はそれ以上のピッチコントロール剤の存在下で混合する段階を含む、前記方法。
  2. 水性パルプ漂白組成物内で行われる、請求項1記載の方法。
  3. 前記混合段階が、前記アルカリ土類金属酸化物及び/又は前記アルカリ土類金属水酸化物を含む製紙用漂白パルプに、硫酸又は二酸化硫黄又は二酸化炭素を添加することにより行われる、請求項2記載の方法。
  4. 前記組成物が、
    (i) 1種又はそれ以上のアルカリ土類金属酸化物及び/又は1種又はそれ以上のアルカリ土類金属水酸化物；
    (ii) 1種又はそれ以上のアルカリ土類金属塩；及び
    (iii) 場合により1種又はそれ以上のピッチコントロール添加剤、
    を含む、請求項1〜3の何れか1項に記載の方法。
  5. 前記ピッチコントロール添加剤が、タルク、ベントナイト、ゼオライト、珪藻土、カチオン性マイカ、疎水性炭酸塩、樹脂-分解酵素、繊維表面上で樹脂又は樹脂状成分を捕捉し及び固定化するように意図されたカチオン性ポリマー、硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、及び樹脂又は樹脂状成分を分散するために特別に設計された分散助剤、及びこれらの混合物から選択され、例えば該ピッチコントロール添加剤が、微粒化タルク、二モードタルク、及びカチオン性タルクから選択され、又は該ピッチコントロール添加剤が、ベントナイト、例えば活性化されたベントナイト等である、請求項1〜4の何れか1項に記載の方法。
  6. 前記アルカリ土類金属が、マグネシウム、カルシウム及びこれらの混合物から選択される、請求項1〜5の何れか1項に記載の方法。
  7. パルプ漂白工程において使用するための、請求項1〜6の何れか1項に記載の方法によって得ることのできる組成物であって、該組成物が、
    (i) 1種又はそれ以上のアルカリ土類金属酸化物及び/又は1種又はそれ以上のアルカリ土類金属水酸化物；
    (ii) 1種又はそれ以上のアルカリ土類金属塩；及び
    (iii) 場合により、1種又はそれ以上のピッチコントロール添加剤、
    を含む、前記組成物。
  8. 前記ピッチコントロール添加剤が、タルク、ベントナイト、ゼオライト、珪藻土、カチオン性マイカ、疎水性炭酸塩、樹脂-分解酵素、繊維表面上で樹脂又は樹脂状成分を捕捉し及び固定化するように意図されたカチオン性ポリマー、硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、及び樹脂又は樹脂状成分を分散するために特別に設計された分散助剤、及びこれらの混合物から選択され、例えば該ピッチコントロール添加剤が、微粒化タルク、二モードタルク及びカチオン性タルクから選択され、又は該ピッチコントロール添加剤が、ベントナイト、例えば活性化されたベントナイト等である、請求項7記載の組成物。
  9. 前記アルカリ土類金属が、マグネシウム、カルシウム、及びこれらの混合物から選択される、請求項7又は8の何れかに記載の組成物。
  10. 水性スラリーである、請求項7〜9の何れかに記載の組成物。
  11. 前記水性スラリーが、該スラリーの全質量を基準として、10〜75質量％という全固形分を持つ、請求項7〜10の何れかに記載の組成物。
  12. (i) アルカリ土類金属酸化物及び/又はアルカリ土類金属水酸化物及び(ii) アルカリ土類金属塩の質量比が、1:10〜100:1である、請求項7〜11の何れかに記載の組成物。
  13. 更に、以下の添加剤：(a) 分散剤；(b) フィラー；(c) 界面活性剤；(d) 漂白剤；(e) キレート剤；及び(f) pH-緩衝剤の内の少なくとも1種をも含む、請求項7〜13の何れかに記載の組成物。
  14. (i) 第一の容器内に収容されたアルカリ土類金属酸化物及び/又はアルカリ土類金属水酸化物；及び
    (ii) 第二及び第三の容器の何れか又は両者であって、水性鉱酸が該第二の容器内に収容されており、また二酸化硫黄及び/又は二酸化炭素が該第三の容器内に収容されている第二及び第三の容器の何れか又は両者、
    を含む、成分のキット。
  15. パルプ漂白工程又はパルプ脱リグニン化工程における、請求項1〜14の何れか1項に記載の組成物又は方法又はキットの使用。
  16. 前記パルプ内のピッチを減じるための方法における、請求項15記載の使用。
  17. 前記パルプを、解重合及び/又は分解から保護するための方法における、請求項15記載の使用。
  18. 酸性漂白段階中又はその後の、請求項15記載の使用。
  19. 前記組成物又は前記方法の生成物又は前記キットの成分が、任意の他のアルカリ性漂白剤、例えば水ガラス、ケイ酸ナトリウム、NaOH及び/又は過酸化水素の添加に先立って、前記漂白すべきパルプに添加される、請求項15〜18の何れか1項に記載の使用。
  20. 請求項15〜19の何れか1項に記載の使用を含む、パルプ内のピッチを減じる方法。
  21. 酸性パルプ組成物を準備する段階及びアルカリ土類金属含有化合物を添加する段階を含む、パルプ漂白工程中に、漂白すべきパルプを保護する方法。
  22. 前記アルカリ土類金属含有化合物が、アルカリ土類金属酸化物及び/又はアルカリ土類金属水酸化物である、請求項21記載の方法。
  23. 前記アルカリ土類金属が、マグネシウム、カルシウム及びこれらの混合物から選択される、請求項21又は22記載の方法。
  24. 前記アルカリ土類金属含有化合物が、任意のアルカリ性漂白剤の導入に先立って、前記酸性パルプ組成物に添加される、請求項21〜23の何れか1項に記載の方法。
  25. 酸性パルプ組成物のパルプ粘度の低下を防止するための、アルカリ土類金属含有化合物の使用。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1262655A (en) * 1968-09-20 1972-02-02 Canadian Ind Bleaching of wood pulp
JPH05148784A (ja) * 1991-04-30 1993-06-15 Eka Nobel Ab リグノセルロース含有パルプの漂白方法
JP2001527168A (ja) * 1997-12-19 2001-12-25 ケミラ ケミカルズ オケサユイチア 過酸による化学パルプの漂白
WO2014199101A1 (fr) * 2013-06-13 2014-12-18 L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Procede de traitement des pates papetieres chimiques par traitement a l'ozone en presence d'ions magnesium

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3127241A (en) * 1964-03-31 Preparation of magnesium hydroxide
US2168228A (en) * 1936-12-28 1939-08-01 Carey Philip Mfg Co Suspension of magnesium hydroxide and materials and process for making same
US2231327A (en) * 1937-09-25 1941-02-11 Morton Salt Co Preparation of magnesium products
US2255422A (en) * 1939-02-23 1941-09-09 Dow Chemical Co Process for the production of magnesium hydroxide
US3301633A (en) * 1964-01-24 1967-01-31 Dow Chemical Co Process for production of magnesium hydroxide and calcium chloride
SE335053B (ja) * 1969-05-13 1971-05-10 Mo Och Domsjoe Ab
HU183533B (en) * 1981-07-30 1984-05-28 Bela Racz Process for producing aquous bitumen-composition
CA2211223C (en) * 1995-02-17 2002-04-30 Ahlstrom Machinery Oy Method of pretreating pulp to be bleached with peroxide
DE10040178A1 (de) * 2000-08-17 2002-03-07 Wacker Chemie Gmbh Verdickungsmittel auf der Basis von Vinylalkohol-Mischpolymerisaten
CN101405456A (zh) * 2006-03-23 2009-04-08 赫尔克里士公司 用于石膏墙板的改进的纸
GB2514840A (en) * 2013-06-07 2014-12-10 Imerys Minerals Ltd Compositions for bleaching pulps and their use

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1262655A (en) * 1968-09-20 1972-02-02 Canadian Ind Bleaching of wood pulp
JPH05148784A (ja) * 1991-04-30 1993-06-15 Eka Nobel Ab リグノセルロース含有パルプの漂白方法
JP2001527168A (ja) * 1997-12-19 2001-12-25 ケミラ ケミカルズ オケサユイチア 過酸による化学パルプの漂白
WO2014199101A1 (fr) * 2013-06-13 2014-12-18 L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Procede de traitement des pates papetieres chimiques par traitement a l'ozone en presence d'ions magnesium

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