JP3459072B2 - 二段階によるリグノセルロース系パルプの酸素脱リグニン法 - Google Patents

二段階によるリグノセルロース系パルプの酸素脱リグニン法

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    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C9/00—After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
    • D21C9/10—Bleaching ; Apparatus therefor
    • D21C9/147—Bleaching ; Apparatus therefor with oxygen or its allotropic modifications

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  • Wood Science & Technology (AREA)
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  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、中濃度、即ち８〜16％の濃度で実施される
リグノセルロース系材料の酸素脱リグニン法に関する。
中濃度のパルプで実施される酸素脱リグニン法が導入
されて以来、この方法に関する開発研究はほとんど行わ
れていない。無塩素漂白および漂白プラントの閉鎖が一
般の関心の的となってきたので、酸素を用いて行われ
る、拡張脱リグニン法、即ちカッパー価をさらに低下さ
せる方法が、以前にも増してより関心を集めている。し
かしながら、一段階または数段階で酸素を用いる拡張脱
リグニン法は、パルプの品質が低下する可能性がある。
しかし適切な条件下で実施すれば、いくつかの好結果を
生み出すことが可能である。
パルプの収率を、拡張蒸煮法、即ちより低いカッパー
価となるよう蒸煮する方法を用いた場合よりも、高く維
持することが可能なはずである。
多段階法では、各段階が最適条件で実施されるよう、
段階間で薬品を分配することが可能なはずである。これ
により他の条件も最適化できる。
本発明は、パルプの特性を低下させずに、より低いカ
ッパー価を得るための拡張酸素脱リグニン法に関する。
本発明による拡張脱リグニン法によれば、除去されるリ
グニンの総量は、漂白されていないパルプ中のリグニン
含有量（カッパー価）の50〜70％に達する。この方法
は、中濃度のパルプ濃度で、連続する二つの段階で実施
される。本発明を特徴付ける要点は、添付の請求の範囲
から明らかである。
次に、本発明による方法を実施するための設備の概略
を示した添付の図を参照しながら、本発明についてさら
に詳しく説明する。
図の設備では、中濃度、即ち８〜16％濃度での蒸解パ
ルプが第一ポンプ１で給送され、褐色パルプ洗浄操作か
ら酸素脱リグニン操作へと供される。第一ミキサ２は、
酸素およびアルカリをパルプと混合するために用いられ
る。パルプはその後、第一反応器３に送られ、そこで一
回目の脱リグニン操作が行われる。パルプはその後、お
そらくは第二ポンプ４によって送り出され、第二ミキサ
５を通過する際、水蒸気およびおそらくは新たに追加さ
れる酸素と混合され、さらに第二反応器６に送られて、
第二回目の脱リグニン操作を施される。第二反応器６の
後、パルプはブロータンク７に送られ、そこから後続の
処理段階へ送られる。
したがって、この方法は、脱リグニン操作が連続する
二つの段階で実施されることを意味している。第一ミキ
サ２では、高濃度のアルカリおよび高濃度の酸素が添加
される。これは、アルカリ（NaOH）の投入量が、パルプ
1t当たり25〜50kg、好ましくは25〜35kgであることを意
味する。この必要なアルカリ投入量の一部は、褐色パル
プ洗浄処理で生じる回収物から得ることができる。従っ
てミキサ２で投入される量を、それに応じて減少させる
ことが可能である。酸素投入量は、パルプ1t当たり25〜
50kg、好ましくは30〜40kgである。
反応器３への供給時のパルプ温度は90℃より低く、75
〜90℃であることが好ましい。これは、反応器３内で行
われる第一段階での反応が、褐色パルプ洗浄処理を施し
た後のパルプ温度で実施できることを意味する。反応器
３内での滞留時間は比較的短く、10〜30分であり、15〜
25分であることが好ましい。
第一反応器３内の圧力は４〜10バールである。この高
い圧力が、パルプの高アルカリ度および高濃度の酸素投
入量と相まって、脱リグニン速度が速くなる。同時に、
セルロースの分解速度は、比較的低い温度と短い滞留時
間のために、低速に維持される。
第一反応器３内での第一脱リグニン段階を経た後、パ
ルプは第二反応器６で行われる第二脱リグニン段階へ送
られる。第二反応器６内の温度は90℃より高く、即ち第
一反応器３内の温度より高い。ただし双方の温度差は20
℃未満であり、10〜15℃であることが好ましい。温度を
必要なだけ上昇させるため、第二ミキサ５に水蒸気が供
給される。
第二反応器６内の圧力は２〜５バールであり、これは
第一反応器３内の圧力より低い。滞留時間は比較的長
く、45〜180分であり、60〜120分であることが好まし
い。
第二脱リグニン段階で最も重要なことは、第一段階よ
りも温度が上昇しかつ滞留時間が延長されることによっ
て脱リグニン段階が拡張されるため、抽出段階が長くな
るという点である。従って90℃より高い温度で、良好な
抽出／浸出速度を得ることができる。
第二段階では新たにアルカリを投入せず、第一段階で
の消費分を補うことすらしないため、第二段階でのパル
プのアルカリ度は比較的低く維持される。この結果、高
温で長い滞留時間にも関わらず、実質的にセルロースの
分解が避けられる。
第二ミキサ５では、おそらく少量の酸素、即ちパルプ
1t当たり5kgまでの酸素が添加される。これによって、
酸素分圧を高めるための第一段階での酸素投入は全て完
了する。
第二段階における滞留時間は、最適な結果を得るため
に、即ちパルプ特性を低下させることなく意図した拡張
脱リグニン操作を達成することができるように、温度と
の関連で決定される。すなわち、温度が高いほど滞留時
間は短くなることを意味する。
本発明は、例示した実施形態に限定されるものではな
く、もちろん本発明の概念の範囲内で変えることができ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ノルデーン，ソルベイグ スウエーデン国、エス−862 41・ニユ ールンダ、オーダルベーゲン・14 (56)参考文献 特開 平２−145883（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−272289（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) D21C 9/10 D21C 9/147

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】中濃度のリグノセルロース系材料からの二
    段階によるパルプの拡張酸素脱リグニン法であって、 第一段階での温度が90℃より低く維持され、第二段階で
    の温度が90℃より高く維持され、 両段階間の温度差が20℃よりも小さく、第一段階での圧
    力が４〜10バールであり、第二段階での圧力が２〜５バ
    ールであり、第一段階での圧力が第二段階での圧力より
    高く、第一段階においてパルプ1t当たり25〜50kgの酸素
    が追加され、第二段階ではパルプ1t当たり5kg未満の酸
    素が追加され、第一段階でのアルカリ度を高くするため
    に第一段階でのみアルカリを追加することを特徴とする
    方法。
  2. 【請求項２】二つの酸素段階間における温度上昇が10〜
    15℃であることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の
    方法。
  3. 【請求項３】第一段階におけるパルプの滞留時間が10〜
    30分であり、第二段階におけるパルプの滞留時間が45〜
    180分であることを特徴とする請求項１又は２に記載の
    方法。
  4. 【請求項４】第一段階におけるパルプの滞留時間が15〜
    25分であることを特徴とする請求項３に記載の方法。
  5. 【請求項５】第二段階におけるパルプの滞留時間が60〜
    120分であることを特徴とする請求項３又は４に記載の
    方法。
  6. 【請求項６】第一段階において追加されるアルカリが、
    パルプ1t当たり25〜50kgであることを特徴とする請求項
    １から５のいずれか一項に記載の方法。
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