JP2020007653A - Method for producing chemical pulp, and pulp digestion aid - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、化学パルプの製造方法、リグノセルロース材料の蒸解方法及びパルプ蒸解助剤に関する。 The present disclosure relates to a method for producing chemical pulp, a method for cooking lignocellulosic materials, and a pulp cooking aid.
化学パルプ、すなわちリグノセルロース材料を化学的に処理してパルプを製造する方法としてはアルカリ蒸解法や亜硫酸蒸解法がある。本開示におけるアルカリ蒸解法としては、クラフト蒸解法、ソーダ蒸解法、サルファイト蒸解法、オルガノソルブ蒸解法など多種にわたる。また、本開示における亜硫酸蒸解法（亜硫酸法）は、アルカリ性亜硫酸法、中性亜硫酸法、酸性亜硫酸法、及び重亜硫酸法の各種亜硫酸法の総称である。
リグノセルロース材料を蒸解してパルプを製造する際、パルプ収率を向上させるとともに蒸解速度を高める点から、ジヒドロアントラキノン、テトラヒドロアントラキノン等のヒドロアントラキノン類を蒸解助剤として使用することが行われている（例えば、特許文献１）。また、蒸解工程用脱樹脂剤として、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルカルボン酸塩が知られている（特許文献２）。
As a method for producing pulp by chemically treating a chemical pulp, that is, a lignocellulose material, there are an alkaline cooking method and a sulfurous acid cooking method. As the alkaline cooking method in the present disclosure, there are various types such as a kraft cooking method, a soda cooking method, a sulfite cooking method, and an organosolve cooking method. Further, the sulfite digestion method (sulfite method) in the present disclosure is a general term for various sulfite methods such as an alkaline sulfite method, a neutral sulfite method, an acidic sulfite method, and a bisulfite method.
When pulping lignocellulose materials to produce pulp, dihydroanthraquinone and hydroanthraquinones such as tetrahydroanthraquinone are used as cooking aids from the viewpoint of improving the pulp yield and increasing the cooking rate. (For example, Patent Document 1). Further, polyoxyalkylene alkyl ether carboxylate is known as a resin remover for the cooking step (Patent Document 2).
しかしながら、近年、アントラキノンの発がん性が指摘されている。例えば、欧州食品安全機関（ＥＦＳＡ）は、２０１２年に、アントラキノンについて発がん作用の可能性が排除できないとの意見を公表している。それを受け、ドイツ連邦リスク評価研究所（ＢｆＲ）は、２０１３年に、食品包装用の紙に用いることが認められている物質のリストからアントラキノンを除外することを公表しておりアントラキノン類の使用を控える方向にある。
また、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルカルボン酸塩を添加しても、パルプ収率及びパルプ品質を十分に向上することができないという問題がある。さらに、蒸解工程で得られるカッパー価が高いと、漂白工程における漂白剤（酸素、二酸化塩素、塩素、次亜塩素、過酸化水素、水酸化ナトリウム及びオゾン等）を大量に必要とするという問題がある。
このため、従来法に代わって、パルプ収率の向上や、カッパー価の低下が可能な新たな蒸解助剤が求められている。
However, in recent years, carcinogenicity of anthraquinone has been pointed out. For example, the European Food Safety Authority (EFSA) published in 2012 that anthraquinone could not rule out the potential for carcinogenic effects. In response, the German Federal Institute for Risk Assessment (BfR) announced in 2013 that it would exclude anthraquinones from the list of substances approved for use in paper for food packaging, indicating the use of anthraquinones. Is in a direction to refrain from.
Further, even if a polyoxyalkylene alkyl ether carboxylate is added, there is a problem that pulp yield and pulp quality cannot be sufficiently improved. In addition, if the kappa number obtained in the cooking step is high, the bleaching step requires a large amount of bleaching agents (oxygen, chlorine dioxide, chlorine, hypochlorite, hydrogen peroxide, sodium hydroxide, ozone, etc.). is there.
For this reason, a new cooking aid capable of improving the pulp yield and lowering the kappa number has been required instead of the conventional method.
本開示は、一又は複数の実施形態において、収率の向上とカッパー価の低下とが可能な化学パルプの製造方法、蒸解方法、並びにそれらに用いるパルプ蒸解助剤及びパルプ蒸解用組成物を提供する。 The present disclosure provides, in one or more embodiments, a method for producing a chemical pulp, a cooking method, and a pulp cooking aid and a pulp cooking composition capable of improving the yield and lowering the kappa number. I do.
本開示は、一態様において、リグノセルロース材料を、ラジカル捕捉剤及びノニオン性界面活性剤を含有する薬液中でアルカリ蒸解又は亜硫酸蒸解することを含む化学パルプの製造方法に関する。 The present disclosure relates, in one aspect, to a method for producing a chemical pulp, comprising subjecting a lignocellulosic material to alkaline cooking or sulfite cooking in a chemical solution containing a radical scavenger and a nonionic surfactant.
本開示は、一態様において、リグノセルロース材料を、ラジカル捕捉剤及びノニオン性界面活性剤を含有する薬液中で蒸解することを含むリグノセルロース材料のアルカリ蒸解又は亜硫酸蒸解方法に関する。 The present disclosure, in one aspect, relates to a method for alkaline or sulfite digestion of a lignocellulosic material comprising digesting the lignocellulosic material in a chemical solution containing a radical scavenger and a nonionic surfactant.
本開示は、一態様において、ラジカル捕捉剤とノニオン性界面活性剤とを含有するパルプ蒸解助剤に関する。 The present disclosure relates, in one aspect, to a pulp cooking aid comprising a radical scavenger and a nonionic surfactant.
本開示は、一態様において、ラジカル捕捉剤を含有する第１成分と、ノニオン性界面活性剤を含有する第２成分とを含むパルプ蒸解用組成物に関する。 The present disclosure relates, in one aspect, to a pulp cooking composition comprising a first component containing a radical scavenger and a second component containing a nonionic surfactant.
本開示によれば、一又は複数の実施形態において、パルプ収率の向上及びカッパー価の低下が可能な化学パルプの製造方法、蒸解方法、パルプ蒸解助剤及びパルプ蒸解用組成物を提供できる。 According to the present disclosure, in one or a plurality of embodiments, it is possible to provide a chemical pulp production method, a cooking method, a pulp cooking aid, and a pulp cooking composition capable of improving pulp yield and reducing kappa number.
本開示は、ラジカル捕捉剤及びノニオン性界面活性剤の存在下で蒸解を行うことにより、脱リグニンを促進し、精選収率の向上とカッパー価の低下との双方を実現できるという知見に基づく。 The present disclosure is based on the finding that, by performing digestion in the presence of a radical scavenger and a nonionic surfactant, delignification can be promoted, and both improvement in selective yield and reduction in kappa number can be realized.
ラジカル捕捉剤及びノニオン性界面活性剤の存在下で蒸解を行うことにより、上記の効果が奏される理由は明らかではないが、以下のように推定される。
蒸解液中のラジカル捕捉剤自身及び水素は、蒸解によって遊離又は断片化したリグニンやセルロース等由来のラジカルに反応する。この反応により、リグニン同士のラジカルカップリング反応や、リグニンとセルロースとのラジカルカップリング反応を抑制できるため、リグニンの再重合やリグノセルロース材料におけるラジカル重合反応を防止して、脱リグニンの促進やセルロースのリグノセルロース化の抑制を行うことができ、それにより、従来よりも精選収率（パルプ収率）が向上される。
また、ノニオン性界面活性剤が、セルロース表面のリグニン等の疎水性物物質に作用することにより、セルロースから疎水性物質が取り除かれやすくなるため、原料であるリグノセルロース材料中のより深部までラジカル捕捉剤が到達しやすくなる。これにより、セルロースがほぐれやすくなり、ノニオン性界面活性剤が疎水性物質にさらに作用しやすくなって疎水性物質がセルロースからさらに取り除かれやすくなることから、セルロースの残留リグニンがより減少し、カッパー価がより低くなる。
これらの結果、精選収率（パルプ収率）の向上とカッパー価の低下の両方を実現できるものと考えられる。但し、本開示はこれらのメカニズムに限定されるものではない。
It is not clear why the above-mentioned effect is obtained by performing the cooking in the presence of the radical scavenger and the nonionic surfactant, but it is presumed as follows.
The radical scavenger itself and hydrogen in the cooking liquor react with radicals derived from lignin, cellulose or the like released or fragmented by the cooking. This reaction can suppress a radical coupling reaction between lignins and a radical coupling reaction between lignin and cellulose, thereby preventing lignin repolymerization and radical polymerization reaction in the lignocellulose material to promote delignification and promote cellulose removal. Can be suppressed, whereby the selective yield (pulp yield) is improved as compared with the conventional method.
In addition, since the nonionic surfactant acts on a hydrophobic substance such as lignin on the cellulose surface, the hydrophobic substance is easily removed from the cellulose, and thus the radical scavenging is performed deeper in the lignocellulose material as a raw material. The agent is easier to reach. As a result, the cellulose is easily loosened, the nonionic surfactant more easily acts on the hydrophobic substance, and the hydrophobic substance is more easily removed from the cellulose. Therefore, the residual lignin of the cellulose is further reduced, and the kappa number is reduced. Is lower.
As a result, it is considered that both improvement of the selective yield (pulp yield) and reduction of the kappa number can be realized. However, the present disclosure is not limited to these mechanisms.
本開示において「精選収率（パルプ収率）」とは、蒸解後の未晒パルプからノット粕等の未蒸解繊維を除去した後のパルプ（精選パルプ）の乾燥重量の、蒸解に用いた原料（リグノセルロース材料）全体の絶乾重量に対する百分率のことをいう。
本開示において「絶乾重量」とは、１０５℃で１日乾燥させた後の重量をいう。
本開示において「カッパー価」とは、上記の精選パルプを、ＪＩＳ Ｐ ８２１１（パルプ−カッパー価試験方法）に準じて試験して得られたカッパー価をいう。
In the present disclosure, the “selective yield (pulp yield)” refers to the dry weight of the pulp (selected pulp) obtained by removing undigested fibers such as knot meal from the unbleached pulp after cooking, (Lignocellulosic material) It means the percentage based on the total bone dry weight.
In the present disclosure, “absolute dry weight” refers to the weight after drying at 105 ° C. for one day.
In the present disclosure, the “kappa number” refers to a kappa number obtained by testing the above-selected pulp according to JIS P 8211 (pulp-kappa number test method).
本開示において「化学パルプ」とは、リグノセルロース材料を化学的に処理して脱リグニンして得られたパルプである。化学パルプとしては、一又は複数の実施形態において、亜硫酸パルプ、溶解亜硫酸パルプ、アルカリパルプ、クラフトパルプ、又は溶解クラフトパルプ等が挙げられる。 In the present disclosure, “chemical pulp” is pulp obtained by chemically treating a lignocellulosic material and delignifying it. Chemical pulp, in one or more embodiments, includes sulphite pulp, dissolved sulphite pulp, alkali pulp, kraft pulp or dissolved kraft pulp.
化学パルプを製造する方法としては、アルカリ蒸解法又は亜硫酸蒸解法がある。アルカリ蒸解法としては、一又は複数の実施形態において、水酸化ナトリウム水溶液、又は水酸化ナトリウムと硫化ナトリウムとの混合液等の強いアルカリ性水溶液を蒸解薬液として使用し、その蒸解液中で、例えば、１４０〜１８０℃でセルロース原料を蒸解し、パルプを得る方法が挙げられる。アルカリ蒸解法としては、一又は複数の実施形態において、クラフト蒸解法、ソーダ蒸解法、サルファイト蒸解法、又はオルガノソルブ蒸解法等の様々な方法が挙げられる。また亜硫酸蒸解法としては、一又は複数の実施形態において、アルカリ性亜硫酸法、中性亜硫酸法、酸性亜硫酸法、又は重亜硫酸法の各種亜硫酸法が挙げられる。 As a method for producing chemical pulp, there is an alkaline cooking method or a sulfurous acid cooking method. As the alkaline cooking method, in one or more embodiments, a sodium hydroxide aqueous solution, or a strong alkaline aqueous solution such as a mixture of sodium hydroxide and sodium sulfide is used as a cooking chemical, and in the cooking liquor, for example, A method of pulping a cellulose raw material at 140 to 180 ° C. to obtain pulp may be mentioned. In one or more embodiments, the alkaline cooking method includes various methods such as a kraft cooking method, a soda cooking method, a sulfite cooking method, and an organosolve cooking method. In one or more embodiments, the sulfurous acid digestion method includes various sulfurous acid methods such as an alkaline sulfurous acid method, a neutral sulfurous acid method, an acidic sulfurous acid method, and a bisulfurous acid method.
本開示において「蒸解」とは、木材や非木材のリグノセルロース材料を薬品を用いて、高温・高圧処理を行い、リグノセルロース材料からリグニン等の非繊維素物を溶解又は除去してセルロース等の繊維素を分離することをいう。本開示における蒸解としては、アルカリ蒸解法又は亜硫酸蒸解法がある。蒸解は、一又は複数の実施形態において、リグノセルロース材料と、ラジカル捕捉剤を含有するアルカリ溶液（蒸解液）とを釜で加熱することにより行うことができる。本開示における「蒸解」は、繊維化（パルピング）のための蒸解釜を用いた高温高圧下での蒸解のみならず、脱リグニンのための酸素蒸解（例えば、酸素脱リグニン工程における酸素蒸解装置（Ｏ2リアクター）で行われる蒸解）を含みうる。本開示における高温処理としては、一又は複数の実施形態において、８０℃以上に加熱することが挙げられる。本開示における蒸解は、一又は複数の実施形態において、ラジカル捕捉剤を含有する薬液又は前記アルカリ性溶液の温度が８０℃〜２００℃となるように加熱することを含む。本開示における高圧処理としては、一又は複数の実施形態において、０．２ＭＰａ以上に加圧することが挙げられ、好ましくは０．３ＭＰａ以上若しくは１．０ＭＰａ以上であり、又は３．０ＭＰａ以下であり、好ましくは２．０ＭＰａ以下である。 In the present disclosure, `` digestion '' refers to a wood or non-wood lignocellulose material that is subjected to high-temperature and high-pressure treatment using a chemical to dissolve or remove non-fibrous materials such as lignin from the lignocellulose material, such as cellulose. It refers to separating fibrin. The cooking in the present disclosure includes an alkaline cooking method or a sulfurous acid cooking method. In one or more embodiments, cooking can be performed by heating a lignocellulosic material and an alkaline solution (cooking liquid) containing a radical scavenger in a kettle. The “digestion” in the present disclosure includes not only digestion under high temperature and high pressure using a digester for fiberization (pulping), but also oxygen digestion for delignification (for example, an oxygen digester in an oxygen delignification step ( Cooking performed in an O 2 reactor). In one or more embodiments, the high-temperature treatment in the present disclosure includes heating to 80 ° C. or higher. In one or more embodiments, the digestion in the present disclosure includes heating such that the temperature of the chemical solution containing the radical scavenger or the alkaline solution is 80 ° C to 200 ° C. As the high-pressure treatment in the present disclosure, in one or a plurality of embodiments, pressurization to 0.2 MPa or more, preferably 0.3 MPa or more or 1.0 MPa or more, or 3.0 MPa or less, Preferably it is 2.0 MPa or less.
本開示において「リグノセルロース材料」は、木材チップ等の各種木材であってもよいし、ワラ等の非木材であってもよい。木材としては、一又は複数の実施形態において、針葉樹（Ｎ材）チップ及び広葉樹（Ｌ材）チップが挙げられる。針葉樹としては、一又は複数の実施形態において、カラマツ、アカマツ、スギ等が挙げられる。広葉樹としては、一又は複数の実施形態において、ユーカリ及びアカシア等が挙げられる。リグノセルロース材料は、一又は複数の実施形態において、単一種類のリグノセルロース材料であってもよいし、２種類以上のリグノセルロース材料が混合されたものであってもよい。本開示におけるリグノセルロース材料は、上記木材チップ等のみならず、蒸解釜（蒸解工程）で排出されるパルプスラリー（例えば、未晒し又は未漂白パルプ等）を含みうる。 In the present disclosure, the “lignocellulosic material” may be various kinds of wood such as wood chips or non-wood such as straw. Wood, in one or more embodiments, includes softwood (N wood) chips and hardwood (L wood) chips. In one or more embodiments, conifers include larch, Japanese red pine, cedar and the like. Hardwoods, in one or more embodiments, include eucalyptus and acacia. In one or more embodiments, the lignocellulosic material may be a single type of lignocellulosic material or a mixture of two or more types of lignocellulosic materials. The lignocellulosic material in the present disclosure may include not only the above wood chips and the like but also pulp slurry (eg, unbleached or unbleached pulp) discharged from a digester (digestion step).
［ラジカル捕捉剤］
本開示において「ラジカル捕捉剤」とは、蒸解中に生成するラジカル種と結合する又は結合可能な化合物、若しくは生成したラジカル種を起因とする重合反応を抑制する又は抑制可能な化合物をいう。本開示のラジカル捕捉剤は、一又は複数の実施形態において、フリーラジカル捕捉剤ともいうことができる。
[Radical scavenger]
In the present disclosure, the term "radical scavenger" refers to a compound capable of binding or binding to a radical species generated during digestion, or a compound capable of suppressing or suppressing a polymerization reaction caused by the generated radical species. The radical scavenger of the present disclosure can also be referred to as a free radical scavenger in one or more embodiments.
ラジカル捕捉剤としては、一又は複数の実施形態において、テトラメチルピペリジンオキシル系ラジカル捕捉剤、フェノール系ラジカル捕捉剤、アミン系ラジカル捕捉剤、又はキノン系ラジカル捕捉剤等が挙げられる。 In one or more embodiments, examples of the radical scavenger include a tetramethylpiperidineoxyl-based radical scavenger, a phenol-based radical scavenger, an amine-based radical scavenger, and a quinone-based radical scavenger.
テトラメチルピペリジンオキシル系ラジカル捕捉剤としては、一又は複数の実施形態において、４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシル（Ｈ−ＴＥＭＰＯ）、２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシル、４−アミノ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシル、４−シアノ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシル、４−ベンゾキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシル、４−メトキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシル、４−オキソ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシル、４−アセトアミド−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシル、又はビス−（２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシル）−セバケート等が挙げられる。テトラメチルピペリジンオキシル系ラジカル捕捉剤としては、一又は複数の実施形態において、Ｈ−ＴＥＭＰＯが好ましい。 In one or more embodiments, the tetramethylpiperidineoxyl-based radical scavenger includes 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl (H-TEMPO), 2,2,6, 6-tetramethylpiperidine-1-oxyl, 4-amino-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl, 4-cyano-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl, 4-benzoxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl, 4-methoxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl, 4-oxo-2,2,6, 6-tetramethylpiperidine-1-oxyl, 4-acetamido-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl or bis- (2,2,6,6-te La-1-oxyl) - sebacate, and the like. As one or more embodiments, the tetramethylpiperidineoxyl-based radical scavenger is preferably H-TEMPO.
フェノール系ラジカル捕捉剤としては、一又は複数の実施形態において、２−メチルフェノール、２−エチルフェノール、２−プロピルフェノール、２−メトキシフェノール、２，４−ジメチルフェノール、２，６−ジメチルフェノール、２，６−ジメトキシフェノール、２−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール、又は４−ｔｅｒｔ−ブチルカテコール（ＴＢＣ）等が挙げられる。フェノール系ラジカル捕捉剤としては、一又は複数の実施形態において、ＴＢＣが好ましい。 In one or more embodiments, the phenolic radical scavenger may be 2-methylphenol, 2-ethylphenol, 2-propylphenol, 2-methoxyphenol, 2,4-dimethylphenol, 2,6-dimethylphenol, Examples include 2,6-dimethoxyphenol, 2-tert-butyl-4-methylphenol, 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol, and 4-tert-butylcatechol (TBC). The phenolic radical scavenger is preferably TBC in one or more embodiments.
アミン系ラジカル捕捉剤としては、一又は複数の実施形態において、Ｎ，Ｎ'−ジ−ｓｅｃ−ブチル−１，４−フェニレンジアミン（ＰＤＡ）、Ｎ，Ｎ'−ビス（１，４−ジメチルペンチル）−１，４−フェニレンジアミン、Ｎ−（１，４−ジメチルペンチル）−Ｎ'−フェニル−１，４−フェニレンジアミン、Ｎ−フェニル−Ｎ'−（１，３−ジメチルブチル）−１，４−フェレンジアミン、Ｎ−フェニル−Ｎ'−イソプロピル−１，４−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ'−ジ−フェニル−１，４−フェニレンジアミン又はＮ，Ｎ'−ジ−２−ナフチル−１，４−フェニレンジアミン等のフェニレンジアミン系ラジカル捕捉剤、Ｎ，Ｎ−ジエチルヒドロキシルアミン（ＤＥＨＡ）又はＮ，Ｎ−ジメチルヒドロキシルアミン等のヒドロキシルアミン系ラジカル捕捉剤、トリブチルアミン、ジフェニルアミン、フェノチアジン、又はフェニル−α−ナフチルアミン等が挙げられる。 In one or more embodiments, the amine-based radical scavenger is N, N′-di-sec-butyl-1,4-phenylenediamine (PDA), N, N′-bis (1,4-dimethylpentyl). ) -1,4-phenylenediamine, N- (1,4-dimethylpentyl) -N′-phenyl-1,4-phenylenediamine, N-phenyl-N ′-(1,3-dimethylbutyl) -1, 4-phenylenediamine, N-phenyl-N'-isopropyl-1,4-phenylenediamine, N, N'-di-phenyl-1,4-phenylenediamine or N, N'-di-2-naphthyl-1 Phenylenediamine radical scavengers such as N, 4-phenylenediamine, hydroxylamine-based radicals such as N, N-diethylhydroxylamine (DEHA) or N, N-dimethylhydroxylamine Cal scavenger, tributylamine, diphenylamine, phenothiazine, or phenyl-α-naphthylamine.
キノン系ラジカル捕捉剤としては、一又は複数の実施形態において、ヒドロキノン、ベンゾキノン、メトキノン、エチルハイドロキノン、プロピルハイドロキノン、ブチルハイドロキノン、ペンチルハイドロキノン、ヘキシルハイドロキノン、ｔｅｒｔ−ブチルハイドロキノン、ヒドロキシハイドロキノン、又はナフトキノン等が挙げられる。 Examples of the quinone radical scavenger include, in one or more embodiments, hydroquinone, benzoquinone, methoquinone, ethylhydroquinone, propylhydroquinone, butylhydroquinone, pentylhydroquinone, hexylhydroquinone, tert-butylhydroquinone, hydroxyhydroquinone, or naphthoquinone. Can be
［ノニオン性界面活性剤］
本開示においてノニオン性界面活性剤としては、一又は複数の実施形態において、ポリオキシアルキレンアルキルアミン、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシアルキレンポリオキシプロピレンアルキルアミン、又はソルビタン脂肪酸エステルのエチレンオキサイド付加物、ポリオキシアルキレンアルキルアルキレンジアミン等が挙げられる。ノニオン性界面活性剤におけるアルキレンオキサイドは、一又は複数の実施形態において、エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイド並びにこれらの組み合わせが挙げられる。ノニオン性界面活性剤としては、一又は複数の実施形態において、ポリオキシアルキレンアルキルアミン及びポリオキシアルキレンアルキルエーテルが好ましく、より好ましくはポリオキシエチレンアルキルアミン及びポリオキシエチレンアルキルエーテルである。
[Nonionic surfactant]
In one or more embodiments, the nonionic surfactant in the present disclosure includes, in one or more embodiments, a polyoxyalkylene alkylamine, a polyoxyalkylene alkyl ether, a polyoxyalkylene fatty acid ester, a sucrose fatty acid ester, a polyoxyalkylene alkyl phenyl ether, Oxyalkylene polyoxypropylene alkylamines, ethylene oxide adducts of sorbitan fatty acid esters, polyoxyalkylene alkylalkylenediamines, and the like are included. The alkylene oxide in the nonionic surfactant includes, in one or more embodiments, ethylene oxide and propylene oxide, and combinations thereof. In one or a plurality of embodiments, the nonionic surfactant is preferably a polyoxyalkylene alkylamine and a polyoxyalkylene alkyl ether, and more preferably a polyoxyethylene alkylamine and a polyoxyethylene alkyl ether.
ポリオキシアルキレンアルキルアミンにおけるアルキレンオキサイド（ＡＯ）の付加モル数は、一又は複数の実施形態において、５以上、１０以上、１５以上、２０以上、２５以上若しくは３０以上であり、又は６０以下、５５以下若しくは５０以下である。ポリオキシアルキレンアルキルアミンにおけるアルキル基の炭素数の下限は、一又は複数の実施形態において、１０以上、１１以上、１２以上若しくは１８以上である。ポリオキシエチレンアルキルアミンにおけるアルキル基の炭素数の上限は、特に限定されない一又は複数の実施形態において、６０以下、５５以下、５０以下、４５以下又は４０以下である。 In one or more embodiments, the number of moles of alkylene oxide (AO) added to the polyoxyalkylenealkylamine is 5 or more, 10 or more, 15 or more, 20 or more, 25 or 30 or more, or 60 or less, 55 or less. Or less than or equal to 50. The lower limit of the number of carbon atoms of the alkyl group in the polyoxyalkylene alkylamine is 10 or more, 11 or more, 12 or more, or 18 or more in one or more embodiments. The upper limit of the number of carbon atoms of the alkyl group in the polyoxyethylene alkylamine is 60 or less, 55 or less, 50 or less, 45 or less, or 40 or less in one or more embodiments that are not particularly limited.
ポリオキシアルキレンアルキルエーテルにおけるＡＯの付加モル数は、一又は複数の実施形態において、５以上若しくは１０以上であり、又は５５以下若しくは５０以下である。ポリオキシエチレンアルキルエーテルにおけるＥＯの付加モル数は、一又は複数の実施形態において、１０以上、１１以上、１２以上若しくは１８以上である。ポリオキシエチレンアルキルエーテルにおけるアルキル基の炭素数の上限は、特に限定されない一又は複数の実施形態において、又は６０以下、５５以下、５０以下、４５以下若しくは４０以下である。 In one or more embodiments, the number of moles of AO added to the polyoxyalkylene alkyl ether is 5 or more or 10 or more, or 55 or less or 50 or less. In one or more embodiments, the number of moles of EO added to the polyoxyethylene alkyl ether is 10 or more, 11 or more, 12 or more, or 18 or more. The upper limit of the number of carbon atoms of the alkyl group in the polyoxyethylene alkyl ether is, in one or more embodiments not particularly limited, or 60 or less, 55 or less, 50 or less, 45 or less, or 40 or less.
ノニオン性界面活性剤のＨＬＢは、一又は複数の実施形態において、６以上、８以上、１０以上、１２以上、１４以上若しくは１６以上であり、又は１９．５以下、１８．５以下若しくは１８以下である。本開示において「ＨＬＢ（ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃ ｌｉｐｏｐｈｉｌｉｃ ｂａｌａｎｃｅ）」は、一又は複数の実施形態において、グリフィン式を用いて算出することができる。また、ＨＬＢとしては、界面活性剤の製造メーカのカタログ等に記載されている値を使用することもできる。 The HLB of the nonionic surfactant is, in one or more embodiments, 6 or more, 8 or more, 10 or more, 12 or more, 14 or more or 16 or more, or 19.5 or less, 18.5 or less or 18 or less. It is. In the present disclosure, “HLB (hydrophilic lipophilic balance)” can be calculated using a Griffin equation in one or more embodiments. Further, as the HLB, a value described in a catalog of a surfactant manufacturer or the like can be used.
ノニオン性界面活性剤の分子量は、一又は複数の実施形態において、２００以上、５００以上若しくは１０００以上であり、又は５０００以下、４０００以下若しくは３０００以下である。 The molecular weight of the nonionic surfactant is, in one or more embodiments, 200 or more, 500 or more, or 1000 or more, or 5000 or less, 4000 or 3000 or less.
［化学パルプの製造方法］
本開示は、一態様において、リグノセルロース材料を、ラジカル捕捉剤とノニオン性界面活性剤とを含有する薬液中でアルカリ蒸解又は亜硫酸蒸解することを含む化学パルプの製造方法（本開示の化学パルプの製造方法）に関する。本開示の化学パルプの製造方法によれば、ラジカル捕捉剤及びノニオン性界面活性剤の存在下で上記蒸解を行うことから、一又は複数の実施形態において、低カッパー価のパルプを高いパルプ収率で製造することができる。本開示の化学パルプの製造方法によれば、一又は複数の実施形態において、ラジカル捕捉剤とノニオン性界面活性剤とを含む薬液中で上記蒸解を行うことから、セルロースがよりほぐれやすくなり、またセルロースから疎水性物質がより取り除かれやすくなるため、単独の時よりもさらによいパルプ収率の向上とカッパー価低下効果を得ることができる。
[Chemical pulp manufacturing method]
The present disclosure, in one aspect, includes a method for producing a chemical pulp comprising subjecting a lignocellulosic material to alkaline cooking or sulfite cooking in a chemical solution containing a radical scavenger and a nonionic surfactant (the chemical pulp of the present disclosure). Manufacturing method). According to the method for producing a chemical pulp of the present disclosure, since the digestion is performed in the presence of a radical scavenger and a nonionic surfactant, in one or a plurality of embodiments, a low kappa number pulp has a high pulp yield. Can be manufactured. According to the method for producing a chemical pulp of the present disclosure, in one or more embodiments, since the cooking is performed in a chemical solution containing a radical scavenger and a nonionic surfactant, cellulose is more easily loosened, and Since the hydrophobic substance is more easily removed from the cellulose, it is possible to further improve the pulp yield and to obtain a kappa number lowering effect than in the case of using the cellulose alone.
本開示の化学パルプの製造方法において蒸解に用いる薬液は、一又は複数の実施形態において、本開示のパルプ蒸解助剤を少なくとも含み、さらにはアルカリ蒸解又は亜硫酸蒸解に用いる薬液（蒸解液）を含みうる。アルカリ蒸解又は亜硫酸蒸解に用いる薬液（蒸解液）としては、一又は複数の実施形態において、亜硫酸パルプ、溶解亜硫酸パルプ、ソーダパルプ、クラフトパルプ、及び溶解クラフトパルプ等の化学パルプの製造における蒸解工程で使用される薬液（蒸解液）、及び酸素脱リグニン工程で使用される薬液（処理液）等が挙げられる。 The chemical solution used for cooking in the method for producing chemical pulp of the present disclosure includes, in one or more embodiments, at least a pulp cooking aid of the present disclosure, and further includes a chemical solution (cooking solution) used for alkaline cooking or sulfite cooking. sell. In one or a plurality of embodiments, as a chemical solution (digestion liquor) used for alkaline cooking or sulfite cooking, in one or more embodiments, in the cooking step in the production of chemical pulp such as sulfite pulp, dissolved sulfite pulp, soda pulp, kraft pulp, and dissolved kraft pulp Examples include a chemical solution (digestion solution) used, a chemical solution (treatment solution) used in the oxygen delignification step, and the like.
アルカリ蒸解に用いる薬液（蒸解液）としては、一又は複数の実施形態において、アルカリ性溶液（蒸解液）等が挙げられる。該アルカリ性溶液（蒸解液）は、一又は複数の実施形態において、硫化ナトリウム（Ｎａ2Ｓ）と、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）とを含み、好ましくは主成分として硫化ナトリウムと水酸化ナトリウムとを含む。アルカリ性（蒸解液）における硫化度は、一又は複数の実施形態において、１０％〜３５％であり、好ましくは２７％〜３０％である。アルカリ添加量（活性アルカリ添加率（ＡＡ））は、一又は複数の実施形態において、５％〜３５％であり、好ましくは１３％〜３０％である。硫化度は、（Ｎａ2Ｓ）／（ＮａＯＨ＋Ｎａ2Ｓ）×１００で表される。活性アルカリは、ＮａＯＨ濃度＋Ｎａ2Ｓ濃度をＮａ2Ｏに換算して表される。 In one or a plurality of embodiments, the chemical solution (cooking solution) used for the alkaline cooking includes an alkaline solution (cooking solution). The alkaline solution (cooking liquor) comprises, in one or more embodiments, sodium sulfide (Na 2 S) and sodium hydroxide (NaOH), preferably sodium sulfide and sodium hydroxide as main components. . The degree of sulphidity in the alkaline (pulping liquor) is, in one or more embodiments, 10% to 35%, preferably 27% to 30%. The alkali addition amount (active alkali addition rate (AA)) is 5% to 35%, and preferably 13% to 30% in one or a plurality of embodiments. The degree of sulfuration is represented by (Na 2 S) / (NaOH + Na 2 S) × 100. The active alkali is expressed by converting the NaOH concentration + Na 2 S concentration into Na 2 O.
亜硫酸蒸解に用いる薬液（蒸解液）としては、一又は複数の実施形態において、亜硫酸溶液、又は亜硫酸水素溶液（重亜硫酸溶液）等が挙げられる。 In one or a plurality of embodiments, the chemical solution (digestion solution) used for the sulfite cooking includes a sulfite solution, a hydrogen sulfite solution (a bisulfite solution), and the like.
酸素脱リグニン工程で使用される薬液（処理液）としては、一又は複数の実施形態において、酸素脱リグニン工程で使用されるアルカリ性溶液（処理液）等が挙げられる。該アルカリ性溶液としては、一又は複数の実施形態において、水酸化ナトリウム又は水酸化カリウム等のアルカリ薬剤を含む。該アルカリ性溶液のｐＨは、一又は複数の実施形態において、１１以上若しくは１２以上であり、又は１４以下若しくは１３．５以下である。 In one or more embodiments, the chemical solution (treatment liquid) used in the oxygen delignification step includes an alkaline solution (treatment liquid) used in the oxygen delignification step. The alkaline solution, in one or more embodiments, includes an alkaline agent such as sodium hydroxide or potassium hydroxide. In one or more embodiments, the pH of the alkaline solution is 11 or greater, 12 or greater, or 14 or less, or 13.5 or less.
蒸解に用いる薬液中におけるラジカル捕捉剤及びノニオン性界面活性剤の含有量は、一又は複数の実施形態において、蒸解を行うリグノセルロース材料の量（例えば、絶乾重量）に応じて適宜決定できる。蒸解に用いる薬液中におけるラジカル捕捉剤及びノニオン性界面活性剤の含有量は、一又は複数の実施形態において、一定であってもよいし、薬液中のアルカリ剤の濃度等に応じて増減させてもよい。本開示の製造方法は、一又は複数の実施形態において、薬液中のラジカル捕捉剤及び溶剤ノニオン性界面活性剤の含有量を、薬液中のアルカリ剤の濃度等に応じて増減させることを含んでいてもよい。 In one or more embodiments, the content of the radical scavenger and the nonionic surfactant in the chemical solution used for cooking can be appropriately determined according to the amount of lignocellulosic material to be cooked (for example, absolute dry weight). The content of the radical scavenger and the nonionic surfactant in the chemical used for the cooking may be constant in one or more embodiments, or may be increased or decreased according to the concentration of the alkaline agent in the chemical. Is also good. The production method of the present disclosure includes, in one or a plurality of embodiments, increasing and decreasing the content of a radical scavenger and a solvent nonionic surfactant in a drug solution according to the concentration of an alkali agent in the drug solution and the like. May be.
薬液中におけるラジカル捕捉剤の含有量は、一又は複数の実施形態において、リグノセルロース材料の絶乾重量に対して、０．０００５重量％〜５重量％であり、好ましくは０．００１重量％〜２重量％であり、より好ましくは０．００５重量％〜１重量％である。
薬液中におけるノニオン性界面活性剤の含有量は、一又は複数の実施形態において、リグノセルロース材料の絶乾重量に対して、０．０００５重量％〜５重量％であり、好ましくは０．００１重量％〜２重量％であり、より好ましくは０．００５重量％〜１重量％である。
薬液中におけるラジカル捕捉剤及びノニオン性界面活性剤の合計の含有量が、一又は複数の実施形態において、リグノセルロース材料の絶乾重量に対して、０．０００５重量％〜５重量％であり、好ましくは０．００１重量％〜２重量％であり、より好ましくは０．００５重量％〜１重量％である。
In one or more embodiments, the content of the radical scavenger in the drug solution is 0.0005% by weight to 5% by weight, preferably 0.001% by weight to 5% by weight, based on the absolute dry weight of the lignocellulose material. 2% by weight, more preferably 0.005% by weight to 1% by weight.
In one or more embodiments, the content of the nonionic surfactant in the drug solution is 0.0005% by weight to 5% by weight, preferably 0.001% by weight, based on the absolute dry weight of the lignocellulose material. % To 2% by weight, more preferably 0.005% to 1% by weight.
In one or more embodiments, the total content of the radical scavenger and the nonionic surfactant in the drug solution is 0.0005% by weight to 5% by weight with respect to the absolute dry weight of the lignocellulose material. Preferably it is 0.001 to 2% by weight, more preferably 0.005 to 1% by weight.
蒸解に用いる薬液中におけるラジカル捕捉剤に対するノニオン性界面活性剤の割合（重量比）は、一又は複数の実施形態において、０．０１〜１００であり、好ましくは０．１〜１０である。 In one or more embodiments, the ratio (weight ratio) of the nonionic surfactant to the radical scavenger in the chemical solution used for cooking is 0.01 to 100, and preferably 0.1 to 10 in one or more embodiments.
本開示の製造方法は、一又は複数の実施形態において、ラジカル捕捉剤及びノニオン性界面活性剤を添加する工程を含みうる。ラジカル捕捉剤及びノニオン性界面活性剤の添加は、一又は複数の実施形態において、蒸解を行う薬液中のラジカル捕捉剤及びノニオン性界面活性剤の含有量が上記の含有量になるように行えばよい。ラジカル捕捉剤及びノニオン性界面活性剤の添加量は、一又は複数の実施形態において、蒸解を行うリグノセルロース材料やパルプの量、及び薬液中の水酸化ナトリウム等のアルカリ剤の濃度に応じて適宜決定することができ、その添加量は一定であってもよいし、状況に応じて増減させてもよい。本開示の製造方法は、一又は複数の実施形態において、ラジカル捕捉剤及びノニオン性界面活性剤の添加量を、薬液中のアルカリ剤の濃度等に応じて増減させることを含んでいてもよい。 The production method of the present disclosure may include a step of adding a radical scavenger and a nonionic surfactant in one or more embodiments. In one or more embodiments, the addition of the radical scavenger and the nonionic surfactant is performed so that the content of the radical scavenger and the nonionic surfactant in the chemical solution to be digested becomes the above-described content. Good. The added amount of the radical scavenger and the nonionic surfactant is, in one or a plurality of embodiments, appropriately depending on the amount of the lignocellulose material or pulp to be digested, and the concentration of the alkaline agent such as sodium hydroxide in the chemical solution. The addition amount may be constant or may be increased or decreased according to the situation. In one or more embodiments, the production method of the present disclosure may include increasing and decreasing the amounts of the radical scavenger and the nonionic surfactant in accordance with the concentration of the alkaline agent in the chemical solution.
ラジカル捕捉剤及びノニオン性界面活性剤は、これらを含有する薬液中でリグノセルロース材料が蒸解において上記効果が奏されるように添加されれば、添加箇所は特に限定されない。また、ラジカル捕捉剤及びノニオン性界面活性剤は、一又は複数の実施形態において、これらを混合した状態で添加してもよいし、別々に添加してもよい。別々に添加する場合、ラジカル捕捉剤及びノニオン性界面活性剤の添加順序は特に限定されず、一又は複数の実施形態において、ラジカル捕捉剤を添加した後、ノニオン性界面活性剤を添加してもよいし、ノニオン性界面活性剤を添加した後、ラジカル捕捉剤を添加してもよいし、ラジカル捕捉剤とノニオン性界面活性剤とを同時に添加してもよい。 The locations at which the radical scavenger and the nonionic surfactant are added are not particularly limited as long as the lignocellulose material is added in a chemical solution containing these so that the above-described effect is exhibited in the digestion. In one or more embodiments, the radical scavenger and the nonionic surfactant may be added in a state where they are mixed, or may be added separately. When added separately, the order of adding the radical scavenger and the nonionic surfactant is not particularly limited, and in one or a plurality of embodiments, after adding the radical scavenger, the nonionic surfactant may be added. After adding the nonionic surfactant, the radical scavenger may be added, or the radical scavenger and the nonionic surfactant may be simultaneously added.
ラジカル捕捉剤及びノニオン性界面活性剤の添加箇所としては、一又は複数の実施形態において、蒸解工程に先立つ原料チップ供給工程からリグノセルロース材料をアルカリ蒸解又は亜硫酸蒸解する蒸解工程までの少なくとも一カ所が挙げられる。ラジカル捕捉剤及びノニオン性界面活性剤は、一又は複数の実施形態において、蒸解が行われる蒸解釜に添加してもよいし、収率を向上させる点から、蒸解釜へ原料チップを供給する原料チップ供給工程のいずれかに添加することが好ましい。原料チップ供給工程における添加箇所としては、一又は複数の実施形態において、チップビン（図１の１３）、スチーミングベッセル（図１の１４）、メタルトラップ、チップシュート、及び高圧フィーダー等が挙げられる。よって、本開示の製造方法は、ラジカル捕捉剤及びノニオン性界面活性剤を原料チップと混合することを含んでいてもよい。
また、蒸解液（白液及び黒液）の注入循環ラインに添加してもよく、蒸解釜での蒸解後の脱リグニン工程の酸素蒸解装置に添加してもよい。ラジカル捕捉剤及びノニオン性界面活性剤は、一又は複数の実施形態において、一度に添加してもよいし、分割して添加してもよい。
In one or a plurality of embodiments, at least one place from the raw material chip supply step prior to the digestion step to the digestion step for alkaline digestion or sulfite digestion of the lignocellulose material is added as the addition point of the radical scavenger and the nonionic surfactant. No. In one or more embodiments, the radical scavenger and the nonionic surfactant may be added to the digester in which the digestion is performed, or from the viewpoint of improving the yield, the raw material for supplying the raw material chips to the digester It is preferable to add it to any of the chip supply steps. In one or a plurality of embodiments, the addition locations in the raw material chip supply step include a chip bin (13 in FIG. 1), a steaming vessel (14 in FIG. 1), a metal trap, a chip chute, and a high-pressure feeder. Therefore, the production method of the present disclosure may include mixing the radical scavenger and the nonionic surfactant with the raw material chip.
Further, it may be added to the injection circulation line of the cooking liquor (white liquor and black liquor) or may be added to the oxygen digester in the delignification step after digestion in the digester. In one or more embodiments, the radical scavenger and the nonionic surfactant may be added all at once, or may be added separately.
本開示の製造方法は、一又は複数の実施形態において、原料となるリグノセルロース材料の絶乾重量に対するラジカル捕捉剤の濃度が０．０００５重量％〜５重量％となるように、蒸解を行う薬液（蒸解液）にラジカル捕捉剤を添加することを含んでいてもよく、好ましくは０．００１重量％〜２重量％であり、より好ましくは０．００５重量％〜１重量％である。
本開示の製造方法は、一又は複数の実施形態において、原料となるリグノセルロース材料の絶乾重量に対するノニオン性界面活性剤の濃度が０．０００５重量％〜５重量％となるように、蒸解を行う薬液（蒸解液）にラジカル捕捉剤を添加することを含んでいてもよく、好ましくは０．００１重量％〜２重量％であり、より好ましくは０．００５重量％〜１重量％である。
本開示の製造方法は、一又は複数の実施形態において、蒸解を行う薬液（蒸解液）中のラジカル捕捉剤及びノニオン性界面活性剤の合計の含有量が、グノセルロース材料の絶乾重量に対して０．０００５重量％〜５重量％となるように、蒸解を行う薬液（蒸解液）にラジカル捕捉剤及びノニオン性界面活性剤を添加することを含んでいてもよく、好ましくは０．００１重量％〜２重量％であり、より好ましくは０．００５重量％〜１重量％である。
In one or more embodiments, the production method of the present disclosure is a chemical solution that is digested such that the concentration of a radical scavenger with respect to the absolute dry weight of a lignocellulose material as a raw material is 0.0005% by weight to 5% by weight. It may include adding a radical scavenger to the (digestion liquor), preferably from 0.001% by weight to 2% by weight, more preferably from 0.005% by weight to 1% by weight.
In the production method of the present disclosure, in one or a plurality of embodiments, the digestion is performed such that the concentration of the nonionic surfactant relative to the absolute dry weight of the lignocellulose material as the raw material is 0.0005% by weight to 5% by weight. It may include adding a radical scavenger to the chemical solution (digestion liquor) to be performed, preferably 0.001% by weight to 2% by weight, more preferably 0.005% by weight to 1% by weight.
In the production method of the present disclosure, in one or a plurality of embodiments, the total content of a radical scavenger and a nonionic surfactant in a chemical solution (cooking solution) to be digested is based on the absolute dry weight of the gnocellulose material. May contain a radical scavenger and a nonionic surfactant to a chemical solution (cooking liquor) to be digested so as to be 0.0005% by weight to 5% by weight, preferably 0.001% by weight. % To 2% by weight, more preferably 0.005% to 1% by weight.
本開示の製造方法は、一又は複数の実施形態において、蒸解に用いる薬液中におけるラジカル捕捉剤に対するノニオン性界面活性剤の割合（重量比）は、一又は複数の実施形態において、０．０１〜１００となるように、上記薬液にラジカル捕捉剤を添加することを含んでいてもよい。
本開示の製造方法は、一又は複数の実施形態において、蒸解に用いる薬液中におけるノニオン性界面活性剤に対するラジカル捕捉剤の割合（重量比）は、一又は複数の実施形態において、０．０１〜１００となるように、上記薬液にノニオン性界面活性剤を添加することを含んでいてもよい。
In the production method of the present disclosure, in one or a plurality of embodiments, a ratio (weight ratio) of a nonionic surfactant to a radical scavenger in a chemical solution used for digestion is 0.01 to 1 in a plurality of embodiments. It may include adding a radical scavenger to the above-mentioned chemical solution so as to obtain 100.
In the production method of the present disclosure, in one or a plurality of embodiments, a ratio (weight ratio) of a radical scavenger to a nonionic surfactant in a chemical solution used for digestion is 0.01 to 1 in a plurality of embodiments. The method may include adding a nonionic surfactant to the chemical solution so as to obtain a value of 100.
本開示の製造方法は、パルプ収率をさらに向上でき、得られたパルプカッパー価をさらに低下できる点から、一又は複数の実施形態において、蒸解を行う薬液（蒸解液）がさらに溶剤を含んでいてもよい。したがって、本開示の製造方法は、一又は複数の実施形態において、リグノセルロース材料を、ラジカル捕捉剤、ノニオン性界面活性剤及び溶剤を含有する薬液中でアルカリ蒸解又は亜硫酸蒸解することを含んでいてもよい。また、本開示の製造方法は、一又は複数の実施形態において、蒸解を行う薬液（蒸解液）に溶剤を添加することを含んでいてもよい。溶剤がもつ部分的なカッパー価低減効果を、ラジカル捕捉剤と併用することによってリグノセルロース材料全体に作用するようになり、単独の時よりもさらによいカッパー価低減効果を得ることができる点から、溶剤は、一又は複数の実施形態において、ラジカル捕捉剤と混合して添加してもよい。使用できる溶剤は、後述の通りである。 The production method of the present disclosure can further improve the pulp yield and further reduce the obtained pulp kappa number. In one or a plurality of embodiments, the chemical solution (cooking liquor) that performs cooking further includes a solvent. May be. Therefore, the production method of the present disclosure includes, in one or a plurality of embodiments, alkali-digestion or sulfite-digestion of a lignocellulose material in a chemical solution containing a radical scavenger, a nonionic surfactant and a solvent. Is also good. Further, the production method of the present disclosure may include, in one or a plurality of embodiments, adding a solvent to a chemical solution (cooking solution) to be cooked. Since the partial kappa number reducing effect of the solvent is used in combination with the radical scavenger to act on the entire lignocellulose material, a better kappa number reducing effect than when used alone can be obtained. The solvent may be added in one or more embodiments in a mixture with the radical scavenger. Solvents that can be used are as described below.
図１に、化学パルプの製造方法のフローの一例を示す。図１のフローには、リグノセルロース材料の原料チップ供給工程、蒸解工程、及び酸素脱リグニン工程が含まれる。
（原料チップ供給工程）
チッパー(図示せず)でチップ化されたリグノセルロース材料のチップ１１は、チップサイロ１２に保管される。チップサイロ１２で保管されたチップは、チップスクリーン（図示せず）にて選定されてチップビン１３に送られた後、スチーミングベッセル１４においてチップ内部の気相が水蒸気に置換される。
（蒸解工程）
スチーミングベッセル１４において浸透性が高められたチップは、浸透塔１５において、アルカリ性蒸解液の導入によりチップ内部への蒸解液の浸透が促進される。その後、蒸解釜１６において、パルプ材料である木材チップと、ラジカル捕捉剤、ノニオン性界面活性剤及び水酸化ナトリウム等を少なくとも含有する溶液とを混合し加圧蒸煮することで、非繊維成分が溶解した黒液とパルプとが混在するパルプスラリーが排出される。また、浸透塔１５は場合によっては前加水分解釜（ＰＨＶ）塔として酸を用いた前加水分解するために使用されることもある。
（酸素脱リグニン工程）
蒸解釜１６から排出されたパルプスラリーは、黒液洗浄塔１７で洗浄された後、スクリーン１８、デッカー１９及び未晒し高濃度ストレージタワー２０を経た後、酸素蒸解装置２１に導入される。酸素蒸解装置２１において、さらなる脱リグニン化が行われた後、漂白工程（図示せず）に移送される。
FIG. 1 shows an example of a flow of a method for producing a chemical pulp. The flow of FIG. 1 includes a raw chip supply step of a lignocellulose material, a cooking step, and an oxygen delignification step.
(Raw material chip supply process)
Chips 11 made of a lignocellulose material chipped by a chipper (not shown) are stored in a chip silo 12. After the chips stored in the chip silo 12 are selected by a chip screen (not shown) and sent to the chip bin 13, the vapor inside the chips is replaced with steam in the steaming vessel 14.
(Pulping process)
The chips having the increased permeability in the steaming vessel 14 are promoted in the permeation tower 15 by introducing the alkaline cooking liquid into the chips. Thereafter, in the digester 16, the wood fiber as a pulp material and a solution containing at least a radical scavenger, a nonionic surfactant, sodium hydroxide, and the like are mixed and steamed under pressure to dissolve the non-fiber components. The pulp slurry containing the mixed black liquor and pulp is discharged. In some cases, the permeation tower 15 is used as a pre-hydrolysis tank (PHV) tower for pre-hydrolysis using an acid.
(Oxygen delignification process)
The pulp slurry discharged from the digester 16 is washed in a black liquor washing tower 17, passes through a screen 18, a decker 19, and an unexposed high-concentration storage tower 20, and is then introduced into an oxygen digester 21. In the oxygen digester 21, after further delignification is performed, it is transferred to a bleaching step (not shown).
蒸解時の加熱温度は、一又は複数の実施形態において、８０℃〜２００℃であり、好ましくは１４０℃〜１８０℃である。本開示の製造方法は、一又は複数の実施形態において、リグノセルロース材料を、ラジカル捕捉剤及びノニオン性界面活性剤を含有するアルカリ性溶液である薬液中で、８０℃〜２００℃で加熱することを含む蒸解工程を含む。 The heating temperature at the time of cooking is 80 to 200 ° C., preferably 140 to 180 ° C. in one or a plurality of embodiments. In one or more embodiments, the production method of the present disclosure includes heating a lignocellulose material at 80 ° C to 200 ° C in a chemical solution that is an alkaline solution containing a radical scavenger and a nonionic surfactant. Including a cooking step.
蒸解時の加熱時間は、一又は複数の実施形態において、３０分〜４００分であり、好ましくは５０分〜３００分である。 In one or more embodiments, the heating time during cooking is 30 minutes to 400 minutes, preferably 50 minutes to 300 minutes.
本開示の製造方法において、上記の蒸解に先立ち、リグノセルロース材料の前処理を行うことを含んでもよい。前処理としては、一又は複数の実施形態において、水熱処理（前加水分解処理）等が挙げられる。水熱処理は、一又は複数の実施形態において、チップ状のリグノセルロース材料を熱水又は水蒸気で処理することにより行うことができる。 The production method of the present disclosure may include performing a pretreatment of the lignocellulosic material prior to the cooking. In one or a plurality of embodiments, the pretreatment includes hydrothermal treatment (prehydrolysis treatment). The hydrothermal treatment can be performed in one or more embodiments by treating the chip-shaped lignocellulosic material with hot water or steam.
［蒸解方法］
本開示は、一態様において、リグノセルロース材料を、ラジカル捕捉剤とノニオン性界面活性剤を含有する薬液中で蒸解することを含むリグノセルロース材料のアルカリ蒸解又は亜硫酸蒸解方法（本開示の蒸解方法）に関する。本開示の蒸解方法によれば、一又は複数の実施形態において、蒸解後のパルプ収率の向上と蒸解後のカッパー価の低下とを実現できる。本開示の蒸解方法において、蒸解は、本開示の製造方法と同様に行うことができる。
[Pulping method]
The present disclosure, in one aspect, includes a method for alkaline or sulfite digestion of a lignocellulosic material comprising digesting the lignocellulosic material in a chemical solution containing a radical scavenger and a nonionic surfactant (the digestion method of the present disclosure). About. According to the cooking method of the present disclosure, in one or a plurality of embodiments, improvement in pulp yield after cooking and reduction in Kappa number after cooking can be realized. In the cooking method of the present disclosure, cooking can be performed in the same manner as in the production method of the present disclosure.
［パルプ蒸解助剤］
本開示は、一態様において、ラジカル捕捉剤とノニオン性界面活性剤とを含有するパルプ蒸解助剤（本開示のパルプ蒸解助剤）に関する。本開示のパルプ蒸解助剤によれば、一又は複数の実施形態において、蒸解後のパルプ収率の向上と蒸解後のカッパー価の低下とを実現することができる。本開示のパルプ蒸解助剤によれば、一又は複数の実施形態において、ラジカル捕捉剤とノニオン性界面活性剤とを併用することによって、セルロースがよりほぐれやすくなり、疎水性物質がより取り除かれやすくなるため、単独の時よりもさらによいパルプ収率の向上とカッパー価低下効果を得ることができる。
[Pulp cooking aid]
The present disclosure relates, in one aspect, to a pulp cooking aid (a pulp cooking aid of the present disclosure) containing a radical scavenger and a nonionic surfactant. According to the pulp cooking aid of the present disclosure, in one or a plurality of embodiments, it is possible to achieve an improvement in pulp yield after cooking and a reduction in Kappa number after cooking. According to the pulp cooking aid of the present disclosure, in one or more embodiments, by using a radical scavenger and a nonionic surfactant in combination, cellulose is more easily loosened, and the hydrophobic substance is more easily removed. Therefore, it is possible to obtain a better improvement in pulp yield and a lower kappa number effect than in the case of using the pulp alone.
本開示の蒸解助剤におけるラジカル捕捉剤の含有量は、一又は複数の実施形態において、１〜５０重量％であり、好ましくは５〜４０重量％である。 In one or more embodiments, the content of the radical scavenger in the cooking aid of the present disclosure is 1 to 50% by weight, preferably 5 to 40% by weight.
本開示の蒸解助剤におけるノニオン性界面活性剤の含有量は、一又は複数の実施形態において、１〜５０重量％であり、好ましくは５〜４０重量％である。ノニオン性界面活性剤の含有量は、一又は複数の実施形態において、ラジカル捕捉剤の含有量に応じて決定してもよい。ラジカル捕捉剤（１００重量部）に対するノニオン性界面活性剤の配合比率は、一又は複数の実施形態において、１〜５０重量％であり、好ましくは５〜４０重量％である。 In one or more embodiments, the content of the nonionic surfactant in the cooking aid of the present disclosure is 1 to 50% by weight, preferably 5 to 40% by weight. In one or more embodiments, the content of the nonionic surfactant may be determined according to the content of the radical scavenger. In one or more embodiments, the compounding ratio of the nonionic surfactant to the radical scavenger (100 parts by weight) is 1 to 50% by weight, preferably 5 to 40% by weight.
本開示のパルプ蒸解助剤は、ラジカル捕捉剤を高濃度で含有させることができ、また長期間の保存安定性に優れる一液製剤とすることができる点から、さらに、溶剤を含有していてもよい。 The pulp digestion aid of the present disclosure can contain a radical scavenger at a high concentration, and can be a one-pack preparation having excellent long-term storage stability, and further contains a solvent. Is also good.
溶剤としては、一又は複数の実施形態において、親水性有機溶剤が挙げられる。溶剤としては、一又は複数の実施形態として、グリコール系溶剤、グリコールエーテル系溶剤、アルコール系溶剤、及びアミン・アミド系溶剤等が挙げられる。溶剤は、一又は複数の実施形態において、１種で使用してもよいし、２種以上を組合せて用いてもよい。 In one or more embodiments, the solvent includes a hydrophilic organic solvent. Examples of the solvent include, as one or a plurality of embodiments, a glycol solvent, a glycol ether solvent, an alcohol solvent, and an amine / amide solvent. In one or more embodiments, one or more solvents may be used, or two or more solvents may be used in combination.
グリコール系溶剤としては、一又は複数の実施形態において、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、又はポリプロピレングリコール等が挙げられる。グリコール系溶剤としては、一又は複数の実施形態において、エチレングリコール等が好ましい。 In one or more embodiments, the glycol-based solvent includes ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, polypropylene glycol, and the like. As the glycol solvent, in one or a plurality of embodiments, ethylene glycol or the like is preferable.
グリコールエーテル系溶剤としては、一又は複数の実施形態において、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールモノブチルエーテル、３−メトキシ−３−メチルー１−ブタノール、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、及びトリプロピレングリコールモノメチルエーテル等が挙げられる。グリコールエーテル系溶剤としては、一又は複数の実施形態において、エチレングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、又はジプロピレングリコールモノブチルエーテル等が好ましい。 As the glycol ether-based solvent, in one or a plurality of embodiments, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monophenyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, Diethylene glycol monohexyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether propionate, propylene glycol monobutyl ether, 3-methoxy-3-methyl-1-butanol, dipropylene glycol mono Chirueteru, dipropylene glycol monobutyl ether, and tripropylene glycol monomethyl ether, and the like. As the glycol ether solvent, in one or a plurality of embodiments, ethylene glycol monophenyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol monobutyl ether, or the like is preferable.
アルコール系溶剤としては、一又は複数の実施形態において、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｉｓｏ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ｔｅｒｔ−ブタノール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、ベンジルアルコール、又は２−エチルー１−ヘキサノール等が挙げられる。 In one or more embodiments, the alcohol-based solvent includes, in one or more embodiments, methanol, ethanol, n-propanol, iso-propanol, n-butanol, tert-butanol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, and benzyl alcohol. Or 2-ethyl-1-hexanol.
アミン・アミド系溶剤としては、一又は複数の実施形態において、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドン、ヘキサメチルリン酸トリアミド、１，３−ジプロピルイミダゾリジノン、１，３−ジメチルイミダゾリジノンテトラメチルウレア、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドジメチルスルホニウム、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジトリプロパノールアミン、トリプロパノールアミン、又はトリイソプロパノールアミン等が挙げられる。 In one or a plurality of embodiments, the amine / amide-based solvent may be N, N-dimethylformamide, N-methylpyrrolidone, hexamethylphosphoric triamide, 1,3-dipropylimidazolidinone, 1,3-dimethylimidazo Ridinone tetramethylurea, N, N-dimethylacetamidodimethylsulfonium, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, ditripropanolamine, tripropanolamine, triisopropanolamine, and the like.
溶剤としては、パルプ収率を向上でき、得られたパルプカッパー価を低下できる点から、一又は複数の実施形態において、グリコールエーテル系溶剤及びグリコール系溶剤が好ましい。 In one or a plurality of embodiments, the solvent is preferably a glycol ether-based solvent or a glycol-based solvent in that the pulp yield can be improved and the obtained pulp kappa number can be reduced.
本開示の蒸解助剤における溶剤の含有量は、一又は複数の実施形態において、１〜８０重量％であり、好ましくは５〜４０重量％である。溶剤の含有量は、一又は複数の実施形態において、ラジカル捕捉剤の含有量に応じて決定してもよい。ラジカル捕捉剤（１００重量部）に対する溶剤の配合比率は、一又は複数の実施形態において、１〜５００重量部であり、好ましくは２５〜２００重量部である。 In one or more embodiments, the content of the solvent in the cooking aid of the present disclosure is 1 to 80% by weight, preferably 5 to 40% by weight. In one or more embodiments, the content of the solvent may be determined according to the content of the radical scavenger. In one or more embodiments, the compounding ratio of the solvent to the radical scavenger (100 parts by weight) is 1 to 500 parts by weight, and preferably 25 to 200 parts by weight.
本開示の蒸解助剤は、一又は複数の実施形態において、水を含んでいてもよい。本開示の蒸解助剤における水の含有量は、一又は複数の実施形態において、界面活性剤の含有量に応じて決定することができる。界面活性剤（１００重量部）に対する水の配合比率は、一又は複数の実施形態において、１００〜２０００重量部であり、好ましくは２００〜１２００重量部である。 The cooking aid of the present disclosure may include water in one or more embodiments. The water content in the cooking aid of the present disclosure can be determined according to the surfactant content in one or more embodiments. In one or more embodiments, the mixing ratio of water to the surfactant (100 parts by weight) is 100 to 2,000 parts by weight, preferably 200 to 1200 parts by weight.
本開示の蒸解助剤は、一又は複数の実施形態において、消泡剤及びその他の添加剤等をさらに含んでいてもよい。 The cooking aid of the present disclosure may further include an antifoaming agent and other additives in one or a plurality of embodiments.
本開示の蒸解助剤は、一又は複数の実施形態において、ラジカル捕捉剤とノニオン性界面活性剤とを混合することにより製造することができ、必要に応じて水、溶剤、消泡剤又はその他の添加剤をあわせて混合すること、好ましくは均一に混合することにより製造することができる。 The cooking aid of the present disclosure can be manufactured by mixing a radical scavenger and a nonionic surfactant in one or a plurality of embodiments, and if necessary, water, a solvent, an antifoaming agent or other Can be produced by mixing together, preferably homogeneously.
［パルプ蒸解用組成物］
本開示は、一態様において、ラジカル捕捉剤を含有する第１成分と、ノニオン性界面活性剤を含有する第２成分とを含むパルプ蒸解用組成物（本開示のパルプ蒸解用組成物）に関する。本開示のパルプ蒸解用組成物によれば、一又は複数の実施形態において、蒸解後のパルプ収率の向上と蒸解後のカッパー価の低下とを実現することができる。本開示のパルプ蒸解用組成物によれば、一又は複数の実施形態において、ラジカル捕捉剤とノニオン性界面活性剤とを併用することによってセルロースがよりほぐれやすくなり、疎水性物質がより取り除かれやすくなるため、単独の時よりもさらによいパルプ収率の向上とカッパー価低下効果を得ることができる。
[Pulp cooking composition]
In one aspect, the present disclosure relates to a pulp cooking composition (a pulp cooking composition of the present disclosure) including a first component containing a radical scavenger and a second component containing a nonionic surfactant. According to the pulp cooking composition of the present disclosure, in one or a plurality of embodiments, an improvement in pulp yield after cooking and a reduction in Kappa number after cooking can be realized. According to the pulp cooking composition of the present disclosure, in one or more embodiments, cellulose is more easily loosened by using a radical scavenger and a nonionic surfactant in combination, and a hydrophobic substance is more easily removed. Therefore, it is possible to obtain a better improvement in pulp yield and a lower kappa number effect than in the case of using the pulp alone.
ラジカル捕捉剤を含有する第１成分及びノニオン性界面活性剤を含有する第２成分は、一又は複数の実施形態において、別々の容器に封入されていてもよく、同一の容器に封入されていてもよい。 In one or more embodiments, the first component containing the radical scavenger and the second component containing the nonionic surfactant may be enclosed in separate containers, or may be enclosed in the same container. Is also good.
ラジカル捕捉剤を含有する第１成分は、ラジカル捕捉剤を高濃度で含有させることができ、また長期間の保存安定性を向上できる点から、一又は複数の実施形態において、さらに溶剤を含有していてもよい。溶剤の種類及び含有量は、上記の本開示の蒸解助剤と同様である。 The first component containing the radical scavenger can contain the radical scavenger at a high concentration, and can improve long-term storage stability. In one or more embodiments, the first component further contains a solvent. May be. The type and content of the solvent are the same as those of the cooking aid of the present disclosure described above.
本開示は、以下の、一又は複数の実施形態に関しうる；
［１］ リグノセルロース材料を、ラジカル捕捉剤及びノニオン性界面活性剤を含有する薬液中でアルカリ蒸解又は亜硫酸蒸解することを含む、化学パルプの製造方法。
［２］ 前記ノニオン性界面活性剤は、ポリオキシアルキレンアルキルアミン及びポリオキシアルキレンアルキルエーテルからなる群から選択される、［１］記載の製造方法。
［３］ 前記ラジカル捕捉剤は、テトラメチルピペリジンオキシル系ラジカル捕捉剤、フェノール系ラジカル捕捉剤、アミン系ラジカル捕捉剤及びキノン系ラジカル捕捉剤からなる群から選択される、［１］又は［２］に記載の製造方法。
［４］ 前記蒸解は、前記薬液の温度が８０℃〜２００℃となるように加熱することを含む、［１］から［３］のいずれかに記載の製造方法。
［５］ リグノセルロース材料を、ラジカル捕捉剤及びノニオン性界面活性剤を含有する薬液中で蒸解することを含む、リグノセルロース材料のアルカリ蒸解又は亜硫酸蒸解方法。
［６］ ラジカル捕捉剤とノニオン性界面活性剤とを含有するパルプ蒸解助剤。
［７］ ラジカル捕捉剤を含有する第１成分と、ノニオン性界面活性剤を含有する第２成分とを含む、パルプ蒸解用組成物。
The present disclosure may relate to one or more of the following embodiments;
[1] A method for producing a chemical pulp, comprising subjecting a lignocellulose material to alkaline digestion or sulfite digestion in a chemical solution containing a radical scavenger and a nonionic surfactant.
[2] The method according to [1], wherein the nonionic surfactant is selected from the group consisting of polyoxyalkylene alkylamines and polyoxyalkylene alkyl ethers.
[3] The radical scavenger is selected from the group consisting of a tetramethylpiperidineoxyl-based radical scavenger, a phenol-based radical scavenger, an amine-based radical scavenger, and a quinone-based radical scavenger, [1] or [2]. The production method described in 1.
[4] The production method according to any one of [1] to [3], wherein the cooking includes heating so that the temperature of the chemical solution is 80 ° C to 200 ° C.
[5] A method for alkaline or sulfite digestion of a lignocellulose material, which comprises digesting the lignocellulose material in a chemical solution containing a radical scavenger and a nonionic surfactant.
[6] A pulp digestion aid containing a radical scavenger and a nonionic surfactant.
[7] A pulp digestion composition comprising a first component containing a radical scavenger and a second component containing a nonionic surfactant.
以下、実施例及び参考例を用いて本開示をさらに説明する。ただし、本開示は以下の実施例に限定して解釈されない。 Hereinafter, the present disclosure will be further described using examples and reference examples. However, the present disclosure is not construed as being limited to the following examples.
［ラジカル捕捉剤］
Ｈ−ＴＥＭＰＯ：４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシル
ＴＢＣ：４−ｔｅｒｔ−ブチルカテコール
［界面活性剤］
H-TEMPO: 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl TBC: 4-tert-butylcatechol [surfactant]
［調製例］
下記表２に示すラジカル捕捉剤と界面活性剤とを１：１（重量比）で混合して蒸解助剤Ａ〜Ｈを調製した。具体的には、蒸解助剤Ａ〜Ｇは、Ｈ−ＴＥＭＰＯ１００重量部に対する界面活性剤の配合比率が１００重量部となるように、Ｈ−ＴＥＭＰＯ水溶液と下記表２に示す界面活性剤とを混合して調製した。蒸解助剤Ｈは、ＴＢＣ１００重量部に対するＮＩＳ−１の配合比率が１００重量部となるように、ＴＢＣとＮＩＳ−１とを混合して調製した。蒸解助剤Ａ〜Ｈに含まれる有効成分（ラジカル捕捉剤及び界面活性剤の合計）の含有量は、１５重量％であり、界面活性剤と水との配合比率（水／界面活性剤）は１０／１である。
Cooking aids A to H were prepared by mixing the radical scavenger and the surfactant shown in Table 2 below at a ratio of 1: 1 (weight ratio). Specifically, cooking aids A to G are prepared by mixing the H-TEMPO aqueous solution and the surfactants shown in Table 2 below so that the mixing ratio of the surfactant to 100 parts by weight of H-TEMPO is 100 parts by weight. Prepared. Cooking aid H was prepared by mixing TBC and NIS-1 such that the blending ratio of NIS-1 to 100 parts by weight of TBC was 100 parts by weight. The content of the active ingredient (total of the radical scavenger and the surfactant) contained in the cooking aids A to H is 15% by weight, and the blending ratio of the surfactant and water (water / surfactant) is 10/1.
［実施例１］
１００ｍｌの金属容器に、アカマツチップ４０ｇ（絶乾重量）を詰め、ついで下記蒸解液（活性アルカリ２０％、硫化度２９％）を液比（チップの絶乾重量に対する蒸解液重量の比：液／チップ）４．２で加え、表３の薬剤をチップの絶乾重量に対して０．５重量％となるように加え、ついで下記の蒸解条件で蒸解を行った。得られた未晒パルプについて、下記方法にしたがって精選収率及びカッパー価を測定した。その結果を表３に示す。
参考例では、薬剤としてＨ−ＴＥＭＰＯ、ＮＩＳ−１又はＮＩＳ−２をチップの絶乾重量に対して０．５重量％となるように加え同様の処理及び測定を行った。ブランクでは、薬剤を添加せずに同様の処理及び測定を行った。これらの結果を表３に示す。
＜蒸解液＞
組成：活性アルカリ２０％、硫化度２９％
活性アルカリ：ＮａＯＨ濃度＋Ｎａ2Ｓ濃度をＮａ2Ｏに換算した値
＜蒸解条件＞
装置：耐圧容器、窒素置換
加熱条件：１６０℃、１．６ＭＰａ、３時間
[Example 1]
A 100 ml metal container was filled with 40 g of red pine chips (absolute dry weight), and then the following digestion liquor (active alkali 20%, sulfidity 29%) was used in a liquid ratio (ratio of digestion liquor weight to absolute dry weight of chips: liquid / Chips) 4.2, the chemicals shown in Table 3 were added so as to be 0.5% by weight based on the absolute dry weight of the chips, and then digestion was performed under the following digestion conditions. With respect to the obtained unbleached pulp, the selection yield and the kappa number were measured according to the following methods. Table 3 shows the results.
In the reference example, the same treatment and measurement were performed by adding H-TEMPO, NIS-1 or NIS-2 as a drug so as to be 0.5% by weight with respect to the absolute dry weight of the chip. In the blank, the same treatment and measurement were performed without adding a drug. Table 3 shows the results.
<Cooking liquor>
Composition: active alkali 20%, sulfidity 29%
Active alkali: NaOH concentration + Na 2 S concentration converted to Na 2 O <digestion condition>
Apparatus: pressure vessel, nitrogen replacement Heating conditions: 160 ° C, 1.6 MPa, 3 hours
［精選収率］
得られた未晒パルプを布袋に入れて、水道水で充分に洗浄した後、フラットスクリーン（熊谷理機工業製）により未蒸解繊維を除去し、脱水して得られたものを精選パルプとした。精選パルプを１０５℃で３時間乾燥させて精選パルプの絶乾重量を得た。精選パルプの絶乾重量を、蒸解前のチップの絶乾重量で除した数を重量％で表記して精選収率とした。また、フラットスクリーンで精選されなかった未蒸解繊維の写真を図２に示す。
[Selected yield]
After putting the obtained unbleached pulp in a cloth bag and washing it sufficiently with tap water, the unpulverized fiber was removed by a flat screen (manufactured by Kumagaya Riki Kogyo Co., Ltd.) and dewatered. . The selected pulp was dried at 105 ° C. for 3 hours to obtain an absolute dry weight of the selected pulp. The percentage of the absolute dry weight of the selected pulp divided by the absolute dry weight of the chips before cooking was expressed as a percentage by weight, and the result was defined as the selective yield. FIG. 2 shows a photograph of uncooked fibers that were not selected by the flat screen.
［カッパー価］
精選パルプのカッパー価をＪＩＳ Ｐ ８２１１の方法により測定した。
[Kappa number]
The copper value of the selected pulp was measured by the method of JIS P 8211.
表３に示すように、Ｈ−ＴＥＭＰＯとノニオン性界面活性剤とを含有する蒸解助剤Ａ〜Ｇを添加した蒸解液を用いて蒸解することにより、ブランクと比較して、精選収率の向上及びカッパー価の低下が確認できた。また。Ｈ−ＴＥＭＰＯとノニオン性界面活性剤との併用（蒸解助剤Ａ〜Ｇの使用）による精選収率の向上及びカッパー価の低下効果は、Ｈ−ＴＥＭＰＯ及びノニオン性界面活性剤のそれぞれを単独で添加した蒸解液を使用した場合と比較して高く、特に、蒸解助剤ＦのＮＩＳ−６（ポリオキシエチレンステアリルアミン、ＥＯ付加モル４５、ＨＬＢ１７．６）と併用した場合に、より顕著な精選収率の向上及びカッパー価の低下が確認できた。蒸解助剤Ｂ〜Ｆの試験結果からはＥＯ付加モル数が多いほど良い結果が得られる傾向であることがわかる。
また、蒸解助剤Ｂに代えて蒸解助剤Ｈ（ＴＢＣ／ＮＩＳ−１）を使用した以外は、実施例１−１と同様に行った。その結果、Ｈ−ＴＥＭＰＯの場合と同様に、ＴＢＣをノニオン性界面活性剤と併用することにより、精選収率の向上及びカッパー価の低下が確認できた。
As shown in Table 3, by using a cooking liquor to which cooking auxiliaries A to G containing H-TEMPO and a nonionic surfactant were added, the selection yield was improved as compared with the blank. And a decrease in kappa number was confirmed. Also. The combination of H-TEMPO and a nonionic surfactant (use of cooking aids A to G) improves the selection yield and lowers the kappa number, because the H-TEMPO and the nonionic surfactant are used alone. Compared to the case where the added cooking liquor was used, the selection was more remarkable especially when used in combination with the cooking aid F NIS-6 (polyoxyethylene stearylamine, EO addition mole 45, HLB 17.6). It was confirmed that the yield was improved and the kappa number was lowered. From the test results of the cooking aids B to F, it can be seen that the higher the number of moles of EO added, the better the results.
Moreover, it carried out similarly to Example 1-1 except having used cooking assistant H (TBC / NIS-1) instead of cooking assistant B. As a result, as in the case of H-TEMPO, by using TBC in combination with a nonionic surfactant, it was confirmed that the selection yield was improved and the Kappa number was reduced.
また、図２に示すように、蒸解液に添加した薬剤が異なる以外は同じ蒸解液及び蒸解条件で処理したにもかかわらず、Ｈ−ＴＥＭＰＯとノニオン性界面活性剤とを含有する蒸解助剤Ａ又はＢを添加した蒸解液を用いて蒸解した場合（実施例１−１又は１−２）、ブランク並びにＨ−ＴＥＭＰＯ及びノニオン性界面活性剤単独を添加した蒸解液を使用した場合（Ｂｌａｎｋ、参考例１−１〜１−３）と比較して、フラットスクリーンに残った未蒸解繊維の量が大幅に少なく、また、未蒸解繊維がより細かくほぐれていることが確認できた。つまり、Ｈ−ＴＥＭＰＯ（ラジカル捕捉剤）とノニオン性界面活性剤とを蒸解液に添加することによって、木材チップを均一かつ十分に蒸解して十分にパルプ繊維化でき、かつ、この十分なパルプ繊維化により、ノニオン性界面活性剤をパルプの疎水性物質にさらに作用させやすくなったことから、精選収率の向上とカッパー価の低下との双方を実現できたといえる。 Also, as shown in FIG. 2, a cooking aid A containing H-TEMPO and a nonionic surfactant despite treatment under the same cooking liquor and cooking conditions except that the chemical added to the cooking liquor was different. Or when cooking using a cooking liquor to which B was added (Example 1-1 or 1-2), when using a blank and cooking liquor to which H-TEMPO and a nonionic surfactant alone were added (Blank, Reference) Compared with Examples 1-1 to 1-3), it was confirmed that the amount of the uncooked fiber remaining on the flat screen was significantly smaller, and that the uncooked fiber was loosened more finely. That is, by adding H-TEMPO (radical scavenger) and a nonionic surfactant to the cooking liquor, wood chips can be cooked uniformly and sufficiently to form sufficient pulp fibers, and this sufficient pulp fiber can be obtained. As a result, the nonionic surfactant became easier to act on the hydrophobic substance of the pulp. Therefore, it can be said that both the improvement of the selective yield and the reduction of the kappa number were realized.
比較例として、蒸解助剤Ａに代えて、下記表４に示す蒸解助剤Ｉ又はＪ（ラジカル捕捉剤と、カチオン性界面活性剤又はアニオン性界面活性剤との併用）を使用した以外は、実施例１−１と同様に行った。その結果、ラジカル捕捉剤とカチオン性界面活性剤又はアニオン性界面活性剤との併用による精選収率及びカッパー価は、それぞれ薬剤を単独で使用した場合と同程度であった。つまり、カチオン性界面活性剤又はアニオン性界面活性剤との併用では、ノニオン性界面活性剤との併用でみられるラジカル捕捉剤との併用による効果の向上は確認できなかった。
［実施例２］
アカマツチップに代えてアカシアチップ３５ｇ（絶乾重量）及び下記表５に示す薬剤を使用し、蒸解液の組成を活性アルカリ１６％及び硫化度２９％に変えた以外は、実施例１と同様に行った。その結果を下記表５に示す。
In the same manner as in Example 1 except that 35 g of acacia chips (absolute dry weight) and the chemicals shown in Table 5 below were used instead of the red pine chips, and the composition of the cooking liquor was changed to 16% active alkali and 29% sulfide. went. The results are shown in Table 5 below.
表５に示すように、アカマツチップに代えてアカシアチップを使用した場合であっても、Ｈ−ＴＥＭＰＯとノニオン性界面活性剤とを添加した蒸解液を用いて蒸解することにより、Ｈ−ＴＥＭＰＯ又はノニオン性界面活性剤単独の場合と比較して、精選収率向上とカッパー価低下との双方の向上効果を確認できた。 As shown in Table 5, even when Acacia chips were used in place of Akamatsu chips, H-TEMPO or H-TEMPO was digested using a cooking liquor to which H-TEMPO and a nonionic surfactant were added. Compared with the case of using the nonionic surfactant alone, it was possible to confirm the effect of improving both the selection yield and the Kappa number.
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