JP4893228B2 - 製紙用化学パルプの漂白方法 - Google Patents

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本発明は、製紙用化学パルプの処理に関し、さらに詳しくは、針葉樹化学パルプのECF漂白における最終二酸化塩素処理段での漂白に関する方法である。
製紙用化学パルプの漂白は多段にわたる漂白処理により実施されている。従来から、この多段漂白には漂白剤として塩素系漂白薬品が使用されている。具体的には、塩素(C)、次亜塩素酸塩(H)、二酸化塩素(D)の組み合わせにより、たとえば、C−E−H−D、C/D−E−H−E−D(C/Dは塩素と二酸化塩素の併用漂白段、Eはアルカリ抽出段)などのシーケンスによる漂白が行われてきた。
しかし、これらの塩素系漂白薬品は漂白時に環境に有害な有機塩素化合物を副生し、この有機塩素化合物を含む漂白廃水の環境汚染が問題になっている。有機塩素化合物は一般にAOX法、たとえば米国環境庁(EPA METHOD−9020号)によって分析、評価される。
有機塩素化合物の副生を低減・防止するには、塩素系薬品の使用量を低減するか、ないしは使用しない事が最も効果的であり、特に初段に原子状塩素を使用しないことが最も有効な方法である。この方法で製造されたパルプはECF(エレメンタリークロリンフリー)パルプと呼ばれている。
蒸解−酸素脱リグニン処理したパルプに初段塩素漂白を行わず、ECFパルプを製造する方法として、二酸化塩素(D)、アルカリ/酸素/過酸化物(Eop)、過酸化物段(P)、洗浄段(W)処理を組み合わせた、D−Eop−D、D−Eop−P−DあるいはD−Eop−W−Dシークエンスにて漂白を行うことが、一般に知られている。
D段の処理pHについては、非特許文献1に二酸化塩素漂白の条件因子としてpHの記載がある。ここでは、最も高い白色度を得るのはpH6近辺であり、パルプ粘度はpH3〜6では大差はなく、pH5付近で最大になることが記載されている。また、二酸化塩素漂白はpH5〜6で行うことが好ましく、酸性側にあればパルプ強度に大きな影響を与えず、工業的にはpH7位でスタートし、pH4位で終わらせる様にすることが多いことが記載されている。また、pHを中性(弱酸性)に保つ方法として、炭酸カルシウム、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、重炭酸ソーダ等の緩衝剤の使用が提案されているが、終pHについての記載はない。
一方、漂白シークエンスにおける最終D段の終pHについては、非特許文献2にCEDEDシークエンスにおける最終D段の最適終pHは3.5〜4.5であるとの記載がある。また、非特許文献3には、CED3段シークエンスでは、D段終pH3.5で最高の白色度を与えることが記載されている。しかし、これらの方法は、初段に塩素を用いるシークエンスについてのものであり、ECF漂白の最終D段終pHについてのものではない。
特許文献1にはD−Eo(アルカリ抽出)−Dシークエンスにおける最終D段を分割添加し、かつ終pHを5.5〜6.5に維持するために分割した後半の二酸化塩素添加前にアルカリを添加する方法が開示されている。しかしながら、アルカリ抽出/酸素段に過酸化物を添加することについては記載がなく、また分割した二酸化塩素段の後半の終pHを5.5〜6.5とした場合、針葉樹ECF漂白では添加した二酸化塩素が多量に未反応で残留し、漂白効率の低下と反応終了後未反応二酸化塩素を除去しなければならないという問題がある。
更に、特許文献2には初段二酸化塩素を使用したD−Eop−D−D或いはD−Eop−DD(DDは間に洗浄工程を入れないことを示す)4段ECF漂白プロセスにおいて、最終の二酸化塩素段において、終pHを4.5〜5.5にコントロールする方法が開示されている。終pHを4.5〜5.5に維持した場合には、広葉樹には最適な領域となるが、針葉樹では二酸化塩素が未反応で残留し、反応終了後に二酸化塩素を除去しなければならない問題があり、更には漂白効果も十分ではない。
また、特許文献3には最終D1段の一般的な条件として3.5〜7、好ましくは4.5〜6.5と開示されているが、一般的な条件の記載であり、針葉樹についての記載はない。
特開平10−317291号公報 特開2001−214390号公報 特開2005−120481号公報 紙パ技術協会編「紙パルプの製造技術全書」第5巻、「パルプ処理及び漂白」p233−235 Tappi Press「The Bleaching of Pulp」3rd Edition(1979年)P137 Tappi Press「The Bleaching of Pulp」3rd Edition(1979年)P139
本発明の目的は、製紙用化学パルプの製造で、二酸化塩素、過酸化物、酸素による多段漂白により製造される針葉樹ECF漂白パルプにおいて、最終の二酸化塩素段の終pHをコントロールする事により、少ない二酸化塩素使用量で高い白色度を持つパルプを提供することである。
本発明者等は、蒸解−酸素脱リグニン処理したパルプを、二酸化塩素、過酸化物、酸素による多段漂白により製造される針葉樹ECF漂白について鋭意検討した結果、最終二酸化塩素段の終pHを4.0〜4.5に維持することにより、添加した二酸化塩素の漂白効果を十分に発揮させ、結果として少ない二酸化塩素使用量で高い白色度を持つパルプを製造できることを見いだし、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、針葉樹を原料とする製紙用化学パルプの漂白方法において、蒸解処理−酸素脱リグニン処理後、二酸化塩素段、アルカリ抽出/酸素/過酸化物段および過酸化物段から構成される多段漂白処理の、最終二酸化塩素処理の終pHを4.0〜4.5に維持することを特徴とする製紙用化学パルプの製造方法に関するものである。
従来のECF漂白における最終二酸化塩素処理は、材種に関係なく終pH5〜6で行われていた。針葉樹ECF漂白の場合このpH領域では二酸化塩素の未反応量が多く、高い白色度が得られず、あるいは高い白色度を得るためには過剰の二酸化塩素の添加が必要であった。本法によれば、より少ない二酸化塩素使用量で、高い白色度を持つパルプを得ることができる。
本発明において用いられるパルプは、ポリサルファイドを含む、クラフトパルプ化法(KP)により得られた針葉樹パルプである。
本発明において、ECF漂白シークエンスにおいて処理されるパルプは、前処理としてカッパー価20以下になるように公知の酸素脱リグニン処理を行ったものである。また、酸素脱リグニン処理と酸処理、あるいは酸素脱リグニン処理とキレート剤処理を組み合わせたものでも良く、特に限定されるものではない。
ECF漂白シークエンスとしては、初段に二酸化塩素を用いたD−Eop−D、D−Eo―P−D、D−Eop−W−Dなどが代表的であるが、本法においては、二酸化塩素を主体とし、最終段に二酸化塩素漂白を用いるシークエンスであれば、特に限定されるものではない。
また、本法における最終二酸化塩素段以外の酸処理、二酸化塩素処理、過酸化物処理、酸素を用いた処理工程は、公知技術として知られている条件が適用可能であり、特に制限されるものではない。
例えば、初段二酸化塩素段(以下、D0段と称す)処理条件は、二酸化塩素添加量は100%換算で絶乾パルプ当たり0.1〜5重量%、好ましく0.2〜3%、パルプ濃度1〜50%、好ましくは2〜30%、漂白温度30〜120℃、好ましくは40〜95℃、処理時間は5〜360分、好ましくは15〜240分、終pHは2〜8、好ましくは2〜5.5で実施される。なお、本法に用いられる二酸化塩素は、工業的規模での使用が可能であれば、その製造法は特に限定されるものではない。
Eop段でのアルカリ剤としては、苛性ソーダ、苛性カリ、石灰、ソーダ灰などが使用できる。中でも苛性ソーダは安価であるとともに、蒸解工程へリサイクルすることにより蒸解工程での薬品の補充量を軽減できるので、好適に使用できる。アルカリ剤の使用量は、NaOH換算で絶乾パルプ当り0.1〜6.0%が好ましく、0.3〜3.0%がさらに好ましい。アルカリ剤の使用量がこれより少ないと脱リグニン・漂白効果が低くなり、これより多いとパルプの粘度が顕著に低下する。
Eop段での酸素としては、酸素ガスおよび空気が使用できるが、酸素ガスが好ましい。酸素の使用量は、絶乾パルプ当り0.1〜1.0%が好適であり、またEop段の操作圧力は大気圧〜9.8×105Pa が好ましい。
Eop段での過酸化物としては、過酸化水素、過酸化水素と無機塩類との付加物、過酸化ソーダ、過ギ酸、過酢酸などの無機及び有機の過酸化物が使用でき、一般には過酸化水素が好適に使用される。過酸化物の使用量は、100%過酸化水素換算で絶乾パルプ当たり0.05〜8.0%が好ましく0.1〜3.0%がさらに好ましい。過酸化物の使用量がこれより少ないと脱リグニン・漂白効果が低く、これより多いと過酸化物の効率が低下する。
Eop段のパルプ濃度は7〜30%が好ましく、10〜20%がさらに好ましい。温度は40〜120℃が好ましく、70〜95℃がさらに好ましい。処理時間は15〜150分が好ましく、30分〜120分がさらに好ましい。
さらに、Eop段においては、マグネシウム化合物を使用することができる。マグネシウム化合物の使用により、過酸化物の脱リグニン・漂白作用が増大し、かつ、パルプの粘度低下が軽減される。マグネシウム化合物としては、硫酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、硝酸マグネシウムなどが使用できるが、一般には硫酸マグネシウムが使用される。マグネシウム化合物の使用量は、マグネシウムイオンとして絶乾パルプ当り0.005〜0.75%が好ましく、0.01〜0.3%がさらに好ましい。
P段のパルプ濃度は、5〜35重量%、好ましくは10〜30重量%である。温度は35〜90℃、好ましくは40〜70℃である。処理時間は15〜300分、好ましくは30〜180分である。
最終二酸化塩素段の処理時間は30〜240分が好ましく、60〜180分が特に好ましい。30分以下では高白色度のパルプを得にくく、240分を越えると色戻りが生じてくる。最終二酸化塩素段の処理温度は、30〜90℃が好ましく、50〜80℃が特に好ましい。最終二酸化塩素段のパルプ濃度は、2〜30%が好ましく、8〜15%が特に好ましい。
最終二酸化塩素段における二酸化塩素添加量は、パルプ中に含有される残存リグニン量、及び目的とする白色度により如何様にも変えることが可能であり、特に限定されるものではない。
最終二酸化塩素漂白において、終pHをコントロールするために、二酸化塩素添加前に、pH調整剤(アルカリまたは酸)を添加する。pH調整剤の添加量は、終pHを調整することが目的であるため、所定の終pHに出来ればよく、pH調整剤添加時のpHの値、あるいは二酸化塩素添加量により異なるため特に限定されるものではない。
最終二酸化塩素段における終pHは4.0〜4.5がより好ましい。終pH4.5以上では二酸化塩素が未反応で残留し白色度が低下する。終pHが4.0以下では二酸化塩素は完全に消費されるが、酸性状態に長時間曝されることによる色戻りが起こり、白色度は低下する。
次に実施例により本発明を具体的に説明する。各薬品の使用量は絶乾パルプ当たりの重量%で示し、二酸化塩素、過酸化水素の使用量は、100%濃度換算である。使用したパルプは、クラフト蒸解−酸素脱リグニン後、初段二酸化塩素段−アルカリ抽出/酸素/過酸化水素段−過酸化水素段を行ったN材パルプAを使用した。また、分析評価は下記の方法によった。
パルプ種
A:ハンター白色度 72.4%
・白色度: JIS8148(ISO白色度)
実施例1〜3
クラフト蒸解−酸素脱リグニン後、初段二酸化塩素段−アルカリ抽出/酸素/過酸化水素段−過酸化水素段後のN材パルプAにD1段(最終二酸化塩素段)の終pHが4.00,4.30,4.50になるよう水酸化ナトリウムをあるいは硫酸を添加し、次いで、二酸化塩素を0.3%添加し、パルプ濃度を10%、温度70℃の条件で180分処理した。反応終了後、冷水にてパルプ濃度2.5%に希釈し、パルプ濃度20%まで脱水してD1段漂白パルプを得た。このパルプ絶乾16gを2Lの純水で希釈し、pHを4.5に調製後、濾紙に抄紙一晩風乾して、抄紙サンプル2枚を得た。
比較例1〜4
実施例1において、終pHを3.70,4.82,5.03,5.21とする以外は、実施例1と同様に行った。
実施例1〜3、比較例1〜4の結果を表1に示す。
Figure 0004893228

Claims (2)

  1. 針葉樹を原料とする製紙用化学パルプの漂白方法において、蒸解処理−酸素脱リグニン処理後、二酸化塩素段、アルカリ抽出/酸素/過酸化物段および過酸化物段から構成される多段漂白処理の、最終二酸化塩素処理の終pHを4.0〜4.5に維持することを特徴とする製紙用化学パルプの製造方法。
  2. 過酸化物が過酸化水素である請求項1に記載の製紙用化学パルプの製造方法。
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JP4379549B2 (ja) * 2000-02-03 2009-12-09 三菱瓦斯化学株式会社 製紙用化学パルプの漂白方法
JP3656905B2 (ja) * 2001-07-27 2005-06-08 王子製紙株式会社 退色性の改善された漂白パルプの製造方法
JP2003268688A (ja) * 2002-03-14 2003-09-25 Nippon Paper Industries Co Ltd ケミカルパルプの漂白方法
JP4344144B2 (ja) * 2003-02-03 2009-10-14 三菱瓦斯化学株式会社 製紙用化学パルプの漂白方法
JP2005113348A (ja) * 2003-10-10 2005-04-28 Mitsubishi Gas Chem Co Inc 製紙用化学パルプの無塩素漂白における過酸化水素漂白方法
JP2005120481A (ja) * 2003-10-14 2005-05-12 Mitsubishi Paper Mills Ltd クラフトパルプのecf漂白方法

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