JP7270180B2 - Method for producing chemical pulp and pulp cooking aid - Google Patents

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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 making chemical pulp, a method for cooking lignocellulosic material 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)。
Chemical pulping, that is, methods of chemically treating lignocellulosic material to produce pulp, include alkaline and sulfite cooking methods. Alkaline cooking methods in the present disclosure include a wide variety of kraft cooking methods, soda cooking methods, sulfite cooking methods, organosolv cooking methods, and the like. In addition, the sulfite cooking method (sulfite method) in the present disclosure is a general term for various sulfite methods including the alkaline sulfite method, the neutral sulfite method, the acid sulfite method, and the bisulfite method.
Hydroanthraquinones such as dihydroanthraquinone and tetrahydroanthraquinone are used as cooking aids in the production of pulp by cooking lignocellulosic materials in order to improve the pulp yield and the cooking rate. (For example, Patent Document 1). Also, polyoxyalkylene alkyl ether carboxylate is known as a resin removing agent for the cooking process (Patent Document 2).

特開昭54-82401号公報JP-A-54-82401 特公昭53-28522号公報Japanese Patent Publication No. 53-28522

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, the carcinogenicity of anthraquinone has been pointed out. For example, the European Food Safety Authority (EFSA) issued an opinion in 2012 that anthraquinones cannot be ruled out as carcinogenic. In response, the German Federal Institute for Risk Assessment (BfR) announced in 2013 that anthraquinone would be removed from the list of substances permitted for use in food packaging paper. There is a tendency to refrain from
Moreover, there is a problem that even if the polyoxyalkylene alkyl ether carboxylate is added, the pulp yield and pulp quality cannot be sufficiently improved. Furthermore, when the kappa number obtained in the cooking process is high, there is a problem that a large amount of bleaching agents (oxygen, chlorine dioxide, chlorine, hypochlorous acid, hydrogen peroxide, sodium hydroxide, ozone, etc.) is required in the bleaching process. be.
Therefore, there is a demand for a new cooking aid capable of improving the pulp yield and lowering the kappa number in place of the conventional methods.

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。 In one or more embodiments, the present disclosure provides a method for producing chemical pulp, a cooking method, and a pulp cooking aid and pulp cooking composition used therefor that can improve yield and reduce kappa number. 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, in one aspect, relates to a method for producing chemical pulp that includes alkaline or sulfite cooking a 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、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 relates, in one aspect, to a method for alkaline or sulfite cooking of lignocellulosic material comprising cooking 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, in one aspect, relates to a pulp cooking aid 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, in one aspect, relates 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。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present disclosure, in one or more embodiments, it is possible to provide a chemical pulp manufacturing method, a cooking method, a pulp cooking aid, and a pulp cooking composition that can improve pulp yield and reduce kappa number.

は、化学パルプの製造系のフローの一例を示すブロック図である。1] is a block diagram showing an example of the flow of a chemical pulp production system. [FIG. 図2は、実施例1において、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示す。FIG. 2 shows a photograph of uncooked fibers that were not flat screen screened in Example 1. FIG.

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 cooking in the presence of a radical scavenger and a nonionic surfactant promotes delignification and achieves both improved screen yield and reduced kappa number.

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。
Although the reason why the above effects are obtained by cooking in the presence of a radical scavenger and a nonionic surfactant is not clear, it is presumed as follows.
The radical scavenger itself and hydrogen in the cooking liquor react with radicals derived from lignin, cellulose, etc., which are liberated or fragmented by cooking. This reaction can suppress the radical coupling reaction between lignins and the radical coupling reaction between lignin and cellulose. lignocellulose conversion can be suppressed, thereby improving the screening yield (pulp yield) than before.
In addition, nonionic surfactants act on hydrophobic substances such as lignin on the surface of cellulose, making it easier to remove hydrophobic substances from cellulose. easier access to the drug. As a result, the cellulose becomes easier to loosen, and the nonionic surfactant acts more easily on the hydrophobic substance, making it easier to remove the hydrophobic substance from the cellulose. becomes lower.
As a result, it is considered that both an improvement in screening yield (pulp yield) and a decrease in 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 “screening yield (pulp yield)” refers to the dry weight of the pulp (screening pulp) after removing uncooked fibers such as knot residue from the unbleached pulp after cooking. (Lignocellulosic material) Refers to the percentage of the total absolute 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 the kappa number obtained by testing the above screened 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 and delignifying lignocellulosic material. Chemical pulps, in one or more embodiments, include sulfite pulp, dissolved sulfite pulp, alkaline pulp, kraft pulp, dissolved kraft pulp, or the like.

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。 Methods for producing chemical pulp include alkali cooking and sulfite cooking. As the alkaline cooking method, in one or more embodiments, a strong alkaline aqueous solution such as an aqueous solution of sodium hydroxide or a mixed solution of sodium hydroxide and sodium sulfide is used as a cooking chemical solution, and in the cooking solution, for example, A method of cooking a cellulose raw material at 140 to 180° C. to obtain a pulp can be mentioned. Alkaline digestion, in one or more embodiments, includes various methods such as kraft digestion, soda digestion, sulfite digestion, or organosolv digestion. In one or more embodiments, the sulfite cooking method includes various sulfite methods such as an alkaline sulfite method, a neutral sulfite method, an acid sulfite method, and a bisulfite 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, the term “cooking” means subjecting a wood or non-wood lignocellulose material to high-temperature, high-pressure treatment using chemicals to dissolve or remove non-fiber materials such as lignin from the lignocellulose material to produce cellulose or the like. Separation of fibrin. Cooking in the present disclosure includes alkaline cooking or sulfite cooking. Cooking, in one or more embodiments, can be carried out by heating the lignocellulosic material and an alkaline solution (cooking liquor) containing a radical scavenger in a kettle. “Cooking” in the present disclosure includes not only cooking under high temperature and high pressure using a digester for fiberization (pulping), but also oxygen cooking for delignification (e.g., oxygen digester in oxygen delignification process ( cooking performed in an O2 reactor)). High temperature treatment in the present disclosure includes heating to 80° C. or higher in one or more embodiments. Cooking in the present disclosure includes, in one or more embodiments, heating the chemical solution containing the radical scavenger or the alkaline solution to a temperature of 80°C to 200°C. In one or more embodiments, high-pressure treatment in the present disclosure includes applying pressure to 0.2 MPa or more, preferably 0.3 MPa or more, 1.0 MPa or more, or 3.0 MPa or less, It is preferably 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, "lignocellulose material" may be various types of wood such as wood chips, or non-wood such as straw. Wood, in one or more embodiments, includes softwood (N material) chips and hardwood (L material) chips. Conifers, in one or more embodiments, include larch, red pine, cedar, and the like. Broadleaf trees, in one or more embodiments, include eucalyptus, acacia, and the like. The lignocellulosic material, in one or more embodiments, may be a single type of lignocellulosic material or a mixture of two or more types of lignocellulosic material. Lignocellulosic materials in the present disclosure can include pulp slurries (eg, unbleached or unbleached pulp, etc.) discharged from the digester (digestion process), as well as the wood chips and the like described above.

[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 that binds or can bind to radical species generated during cooking, or a compound that suppresses or can suppress a polymerization reaction caused by the radical species generated. Radical scavengers of the present disclosure can also be referred to as free radical scavengers 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。 Examples of radical scavengers include, in one or more embodiments, tetramethylpiperidineoxyl-based radical scavengers, phenol-based radical scavengers, amine-based radical scavengers, quinone-based radical scavengers, and the like.

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。 Tetramethylpiperidineoxyl-based radical scavengers include, in one or more embodiments, 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-tetramethylpiperidine-1-oxyl) - Sebacate and the like. As the tetramethylpiperidineoxyl-based radical scavenger, H-TEMPO is preferred in one or more embodiments.

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。 Phenolic radical scavengers include, in one or more embodiments, 2-methylphenol, 2-ethylphenol, 2-propylphenol, 2-methoxyphenol, 2,4-dimethylphenol, 2,6-dimethylphenol, 2,6-dimethoxyphenol, 2-tert-butyl-4-methylphenol, 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol, 4-tert-butylcatechol (TBC) and the like. As the phenolic radical scavenger, TBC is preferred 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。 As the amine-based radical scavenger, in one or more embodiments, 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 ,4-phenylenediamine and other phenylenediamine radical scavengers, N,N-diethylhydroxylamine (DEHA) or N,N-dimethylhydroxylamine and other hydroxylamine radical scavengers, tributylamine, diphenylamine, phenothiazine, or phenyl -α-naphthylamine and the like.

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。 In one or more embodiments, the quinone-based radical scavenger includes hydroquinone, benzoquinone, methoquinone, ethylhydroquinone, propylhydroquinone, butylhydroquinone, pentylhydroquinone, hexylhydroquinone, tert-butylhydroquinone, hydroxyhydroquinone, naphthoquinone, and the like. be done.

[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]
Nonionic surfactants in the present disclosure include, in one or more embodiments, polyoxyalkylene alkylamines, polyoxyalkylene alkyl ethers, polyoxyalkylene fatty acid esters, sucrose fatty acid esters, polyoxyalkylene alkylphenyl ethers, poly Oxyalkylenepolyoxypropylenealkylamines, ethylene oxide adducts of sorbitan fatty acid esters, polyoxyalkylenealkylalkylenediamines, and the like can be mentioned. Alkylene oxides in nonionic surfactants include, in one or more embodiments, ethylene oxide and propylene oxide and combinations thereof. As nonionic surfactants, in one or more embodiments, polyoxyalkylene alkylamines and polyoxyalkylene alkyl ethers are preferred, and polyoxyethylene alkylamines and polyoxyethylene alkyl ethers are more preferred.

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。 The number of moles of alkylene oxide (AO) added to the polyoxyalkylenealkylamine is, in one or more embodiments, 5 or more, 10 or more, 15 or more, 20 or more, 25 or more, or 30 or more, or 60 or less, 55 or less or 50 or less. In one or more embodiments, the lower limit of the number of carbon atoms in the alkyl group in the polyoxyalkylenealkylamine is 10 or more, 11 or more, 12 or more, or 18 or more. The upper limit of the number of carbon atoms in the alkyl group in the polyoxyethylenealkylamine 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。 The number of added moles of AO in the polyoxyalkylene alkyl ether is, in one or more embodiments, 5 or more or 10 or more, or 55 or less or 50 or less. 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 in one or more embodiments. The upper limit of the number of carbon atoms in the alkyl group in the polyoxyethylene alkyl ether 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.

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。 In one or more embodiments, the HLB of the nonionic surfactant is 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. is. In the present disclosure, “HLB (hydrophilic lipophilic balance)” can be calculated using the Griffin formula in one or more embodiments. As HLB, the value described in the catalog of the surfactant manufacturer can also 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。 In one or more embodiments, the nonionic surfactant has a molecular weight of 200 or more, 500 or more, or 1000 or more, or 5000 or less, 4000 or less, 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。
[Method for producing chemical pulp]
In one aspect, the present disclosure is a chemical pulp manufacturing method (chemical pulp of the present disclosure) comprising subjecting a lignocellulose material to alkaline digestion or sulfite digestion in a chemical solution containing a radical scavenger and a nonionic surfactant. manufacturing method). According to the chemical pulp production method of the present disclosure, since the cooking is performed in the presence of a radical scavenger and a nonionic surfactant, in one or more embodiments, a low kappa number pulp can be produced at a high pulp yield. can be manufactured in According to the chemical pulp production method of the present disclosure, in one or more embodiments, the digestion is performed in a chemical solution containing a radical scavenger and a nonionic surfactant, so that the cellulose is more easily loosened, and Since the hydrophobic substances are more easily removed from the cellulose, it is possible to obtain a better pulp yield improvement and kappa number lowering effect than when it is used 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。 In one or more embodiments, the chemical solution used for cooking in the chemical pulp manufacturing method of the present disclosure contains at least the pulp cooking aid of the present disclosure, and further contains the chemical solution (cooking liquor) used for alkaline cooking or sulfite cooking. sell. As a chemical solution (cooking liquor) used for alkaline cooking or sulfite cooking, in one or more embodiments, in the cooking process in the production of chemical pulp such as sulfite pulp, dissolved sulfite pulp, soda pulp, kraft pulp, and dissolved kraft pulp Chemical solutions (cooking liquor) used, chemical solutions (treatment liquid) 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 liquid (digesting liquor) used for alkaline cooking includes an alkaline solution (digesting liquor) and the like. The alkaline solution (cooking liquor), in one or more embodiments, contains sodium sulfide (Na 2 S) and sodium hydroxide (NaOH), preferably sodium sulfide and sodium hydroxide as main components. . The sulfidity in alkaline (cooking liquor) is in one or more embodiments from 10% to 35%, preferably from 27% to 30%. The alkali addition amount (active alkali addition rate (AA)) is in one or more embodiments from 5% to 35%, preferably from 13% to 30%. Sulfidity is represented by (Na 2 S)/(NaOH+Na 2 S)×100. Active alkali is represented by converting NaOH concentration + Na2S concentration into Na2O .

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, a chemical solution (digesting liquor) used for sulfite cooking includes a sulfite solution, a hydrogen sulfite solution (bisulfite solution), or 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. The pH of the alkaline solution is, in one or more embodiments, 11 or higher or 12 or higher, or 14 or lower or 13.5 or lower.

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。 The content of the radical scavenger and the nonionic surfactant in the chemical used for digestion can be appropriately determined according to the amount (eg, absolute dry weight) of the lignocellulose material to be digested in one or more embodiments. In one or more embodiments, the content of the radical scavenger and the nonionic surfactant in the chemical solution used for digestion may be constant, or may be increased or decreased according to the concentration of the alkaline agent in the chemical solution. good too. In one or more embodiments, the production method of the present disclosure includes increasing or decreasing the content of the radical scavenger and solvent nonionic surfactant in the chemical solution according to the concentration of the alkaline agent in the chemical solution. You can

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 chemical solution is 0.0005% to 5% by weight, preferably 0.001% to 5% by weight, relative to the absolute dry weight of the lignocellulose material. 2% by weight, more preferably 0.005% to 1% by weight.
In one or more embodiments, the content of the nonionic surfactant in the chemical solution is 0.0005% to 5% by weight, preferably 0.001% by weight, relative to 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 nonionic surfactant in the chemical solution is 0.0005% to 5% by weight relative to the absolute dry weight of the lignocellulose material, It is preferably 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。 The ratio (weight ratio) of the nonionic surfactant to the radical scavenger in the chemical used for cooking is 0.01-100, preferably 0.1-10 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, in one or more embodiments, may include the step of adding a radical scavenger and a nonionic surfactant. Addition of the radical scavenger and the nonionic surfactant, in one or more embodiments, should be carried out so that the content of the radical scavenger and the nonionic surfactant in the chemical solution to be digested is the above content. good. The amount of the radical scavenger and the nonionic surfactant to be added is, in one or more 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. can be determined, and the amount added may be constant, or may be increased or decreased depending on the situation. In one or more embodiments, the production method of the present disclosure may include increasing or decreasing the amount of the radical scavenger and the nonionic surfactant added according to 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。 Radical scavengers and nonionic surfactants are not particularly limited as long as they are added in a chemical solution containing them so that the lignocellulose material exhibits the above effects in digestion. Moreover, in one or more embodiments, the radical scavenger and the nonionic surfactant may be added in a mixed state, or may be added separately. When added separately, the order of addition of the radical scavenger and nonionic surfactant is not particularly limited, and in one or more embodiments, after adding the radical scavenger, even if the nonionic surfactant is added Alternatively, the radical scavenger may be added after adding the nonionic surfactant, or the radical scavenger and nonionic surfactant may be added at the same time.

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, the radical scavenger and the nonionic surfactant are added at least one location from the raw material chip supply step prior to the cooking step to the cooking step of digesting the lignocellulose material with alkali or sulfite. mentioned. Radical scavengers and nonionic surfactants, in one or more embodiments, may be added to the digester where cooking takes place, or from the standpoint of improving yield, the raw material that feeds the raw chips to the digester. It is preferably added in any of the chip feeding processes. In one or a plurality of embodiments, addition points 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, a high-pressure feeder, and the like. Therefore, the manufacturing method of the present disclosure may include mixing a radical scavenger and a nonionic surfactant with raw material chips.
It may also be added to the injection circulation line of the cooking liquor (white liquor and black liquor), or to the oxygen digester in the delignification step after cooking in the digester. In one or more embodiments, the radical scavenger and nonionic surfactant may be added at once, or may be added in portions.

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 of the production method of the present disclosure, the concentration of the radical scavenger with respect to the absolute dry weight of the raw material lignocellulose material is 0.0005% by weight to 5% by weight. It may comprise adding a radical scavenger to the (cooking liquor), preferably 0.001% to 2% by weight, more preferably 0.005% to 1% by weight.
In one or more embodiments of the production method of the present disclosure, cooking is performed so that the concentration of the nonionic surfactant with respect to the absolute dry weight of the lignocellulose material as a raw material is 0.0005% to 5% by weight. It may comprise adding a radical scavenger to the chemical liquor (cooking liquor) to be carried out, preferably 0.001% to 2% by weight, more preferably 0.005% to 1% by weight.
In one or more embodiments of the production method of the present disclosure, the total content of the radical scavenger and nonionic surfactant in the chemical liquid (cooking liquid) for cooking is It may include adding a radical scavenger and a nonionic surfactant to the chemical solution (cooking liquor) for cooking so that the content is 0.0005% 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 one or more embodiments of the production method of the present disclosure, the ratio (weight ratio) of the nonionic surfactant to the radical scavenger in the chemical liquid used for cooking is 0.01 to 0.01 in one or more embodiments. 100, may include adding a radical scavenger to the chemical solution.
In one or more embodiments of the production method of the present disclosure, the ratio (weight ratio) of the radical scavenger to the nonionic surfactant in the chemical solution used for cooking is 0.01 to 0.01 in one or more embodiments. It may include adding a nonionic surfactant to the chemical solution so that it becomes 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。 Since the production method of the present disclosure can further improve the yield of pulp and further reduce the kappa number of the obtained pulp, in one or more embodiments, the chemical solution (cooking liquor) for cooking further contains a solvent. You can Therefore, in one or more embodiments, the production method of the present disclosure includes alkaline digestion or sulfite digestion of a lignocellulose material in a chemical solution containing a radical scavenger, a nonionic surfactant, and a solvent. good too. In addition, in one or more embodiments, the production method of the present disclosure may include adding a solvent to the chemical solution (cooking liquor) for cooking. The partial kappa number reduction effect of the solvent can be applied to the entire lignocellulose material by using it in combination with the radical scavenger, and a better kappa number reduction effect can be obtained than when it is used alone. A solvent may be mixed with a radical scavenger and added in one or more embodiments. 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 the flow of the chemical pulp manufacturing method. The flow of FIG. 1 includes a step of supplying raw material chips of lignocellulose material, a cooking step, and an oxygen delignification step.
(Raw material chip supply process)
Chips 11 of 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 gas phase inside the chips is replaced with water vapor in the steaming vessel 14 .
(Cooking process)
The chips whose permeability has been enhanced in the steaming vessel 14 are introduced with an alkaline cooking liquid in the impregnation tower 15 to promote the permeation of the cooking liquid into the interior of the chips. Thereafter, in the digester 16, wood chips, which are pulp materials, are mixed with a solution containing at least a radical scavenger, a nonionic surfactant, sodium hydroxide, etc., and steamed under pressure to dissolve the non-fiber components. Pulp slurry in which black liquor and pulp are mixed is discharged. Permeate tower 15 may also optionally be used as a prehydrolysis vessel (PHV) tower for prehydrolysis with acid.
(Oxygen delignification step)
The pulp slurry discharged from the digester 16 is washed in a black liquor washing tower 17, passed through a screen 18, a decker 19 and an unbleached high-concentration storage tower 20, and then introduced into an oxygen digester 21. Further delignification takes place in the oxygen digester 21 before being transferred to the 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 during cooking is, in one or more embodiments, 80°C to 200°C, preferably 140°C to 180°C. In one or more embodiments of the production method of the present disclosure, the lignocellulose material is heated 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。 The heating time during digestion is, in one or more embodiments, 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 pre-treating the lignocellulosic material prior to the cooking as described above. In one or more embodiments, the pretreatment includes hydrothermal treatment (prehydrolysis treatment) and the like. Hydrothermal treatment, in one or more embodiments, can be performed by treating the chipped lignocellulose 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。
[Cooking method]
In one aspect of the present disclosure, a method for alkaline or sulfite cooking of a lignocellulose material (cooking method of the present disclosure), which comprises cooking a lignocellulose material in a chemical solution containing a radical scavenger and a nonionic surfactant. Regarding. According to the cooking method of the present disclosure, in one or more embodiments, improved pulp yield after cooking and reduced kappa number after cooking can be achieved. 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, in one aspect, relates to a pulp cooking aid (pulp cooking aid of the disclosure) containing a radical scavenger and a nonionic surfactant. According to the pulp cooking aid of the present disclosure, in one or more embodiments, improved pulp yield after cooking and reduced kappa number after cooking can be realized. According to the pulp cooking aid of the present disclosure, in one or more embodiments, the combined use of a radical scavenger and a nonionic surfactant makes it easier to loosen cellulose and remove more hydrophobic substances. Therefore, it is possible to obtain a better pulp yield improvement and kappa number lowering effect than when it is used 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。 The content of the radical scavenger in the cooking aid of the present disclosure is, in one or more embodiments, 1-50% by weight, preferably 5-40% 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。 The nonionic surfactant content in the cooking aid of the present disclosure is, in one or more embodiments, 1 to 50% by weight, preferably 5 to 40% by weight. The content of the nonionic surfactant may be determined according to the content of the radical scavenger in one or more embodiments. The blending ratio of the nonionic surfactant to the radical scavenger (100 parts by weight) is, in one or more embodiments, 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 cooking aid of the present disclosure can contain a radical scavenger at a high concentration and can be made into a one-component formulation with excellent long-term storage stability, and further contains a solvent. good too.

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。 Solvents include hydrophilic organic solvents in one or more embodiments. Solvents include, in one or more embodiments, glycol-based solvents, glycol ether-based solvents, alcohol-based solvents, amine/amide-based solvents, and the like. Solvents may be used singly or in combination of two or more in one or more embodiments.

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。 Glycol-based solvents include, in one or more embodiments, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, or polypropylene glycol. As the glycol-based solvent, ethylene glycol or the like is preferable in one or more embodiments.

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 solvent, in one or more 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 monomethyl ether, dipropylene glycol monobutyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether, and the like. As the glycol ether-based solvent, in one or more 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。 As alcohol solvents, in one or more embodiments, methanol, ethanol, n-propanol, iso-propanol, n-butanol, tert-butanol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 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。 As the amine/amide solvent, in one or more embodiments, N,N-dimethylformamide, N-methylpyrrolidone, hexamethylphosphoric acid triamide, 1,3-dipropylimidazolidinone, 1,3-dimethylimidazon lysinone tetramethylurea, N,N-dimethylacetamide dimethylsulfonium, 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。 As the solvent, in one or a plurality of embodiments, a glycol ether solvent and a glycol solvent are preferable because they can improve the pulp yield and decrease the kappa value of the obtained pulp.

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。 The content of solvent in the cooking aid of the present disclosure is, in one or more embodiments, 1-80% by weight, preferably 5-40% by weight. The content of the solvent may be determined according to the content of the radical scavenger in one or more embodiments. The blending ratio of the solvent to the radical scavenger (100 parts by weight) is, in one or more embodiments, 1 to 500 parts by weight, 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 aids of the present disclosure may contain water in one or more embodiments. The water content in the cooking aids of the present disclosure, in one or more embodiments, can be determined according to the surfactant content. The mixing ratio of water to surfactant (100 parts by weight) is, in one or more embodiments, 100 to 2000 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 aids of the present disclosure, in one or more embodiments, may further include antifoaming agents, other additives, and the like.

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, in one or more embodiments, can be produced by mixing a radical scavenger and a nonionic surfactant, and if necessary water, solvent, antifoaming agent or other can be produced by mixing the additives together, preferably by uniformly mixing them.

[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 comprising a first component containing a radical scavenger and a second component containing a nonionic surfactant (the pulp cooking composition of the present disclosure). According to the pulp cooking composition of the present disclosure, in one or more embodiments, it is possible to achieve an improvement in the pulp yield after cooking and a decrease in the kappa number after cooking. According to the pulp cooking composition of the present disclosure, in one or more embodiments, the combined use of a radical scavenger and a nonionic surfactant makes it easier for cellulose to loosen, and makes it easier for hydrophobic substances to be removed. Therefore, it is possible to obtain a better pulp yield improvement and kappa number lowering effect than when it is used 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. good too.

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 a radical scavenger can contain a high concentration of the radical scavenger and can improve long-term storage stability, so in one or more embodiments, it further contains a solvent. may be The type and content of the solvent are the same as for the cooking aid of the present disclosure 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 embodiments of;
[1] A method for producing 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 production method according to [1], wherein the nonionic surfactant is selected from the group consisting of polyoxyalkylenealkylamines and polyoxyalkylenealkylethers.
[3] The radical scavenger is selected from the group consisting of tetramethylpiperidineoxyl radical scavengers, phenol radical scavengers, amine radical scavengers and quinone radical scavengers [1] or [2] The manufacturing method described in .
[4] The production method according to any one of [1] to [3], wherein the cooking includes heating the chemical solution to a temperature of 80°C to 200°C.
[5] A method of digesting a lignocellulose material with alkali or sulfite, which comprises digesting the lignocellulose material in a chemical solution containing a radical scavenger and a nonionic surfactant.
[6] A pulp cooking aid containing a radical scavenger and a nonionic surfactant.
[7] A pulp cooking 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。 The present disclosure will be further described below using examples and reference examples. However, the present disclosure should not be 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]

Figure 0007270180000001
[Radical Scavenger]
H-TEMPO: 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl TBC: 4-tert-butylcatechol [surfactant]
Figure 0007270180000001

[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。

Figure 0007270180000002
[Preparation example]
Digesting aids A to H were prepared by mixing a radical scavenger and a surfactant shown in Table 2 below at a ratio of 1:1 (weight ratio). Specifically, the cooking aids A to G are prepared by mixing an H-TEMPO aqueous solution with 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. was prepared by Cooking aid H was prepared by mixing TBC and NIS-1 so that the blending ratio of NIS-1 to 100 parts by weight of TBC was 100 parts by weight. The content of active ingredients (total of radical scavenger and surfactant) contained in cooking aids A to H is 15% by weight, and the mixing ratio of surfactant and water (water/surfactant) is 10/1.
Figure 0007270180000002

[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 is filled with 40 g (absolute dry weight) of red pine chips, and then the following cooking liquor (20% active alkali, 29% sulfidity) is added to the liquid ratio (ratio of cooking liquor weight to absolute dry weight of chips: liquor/ Chips) 4.2 was added, and the chemicals shown in Table 3 were added to the chips in an amount of 0.5% by weight relative to the absolute dry weight of the chips, and then cooking was carried out under the following cooking conditions. The screening yield and kappa number of the obtained unbleached pulp were measured according to the following methods. Table 3 shows the results.
In Reference Examples, H-TEMPO, NIS-1 or NIS-2 was added as a chemical agent to 0.5% by weight relative to the absolute dry weight of the chip, and the same treatment and measurement were performed. Blanks were treated and measured in the same way without the addition of drugs. These results are shown in Table 3.
<Cooking liquor>
Composition: 20% active alkali, 29% sulfidity
Active alkali: value obtained by converting NaOH concentration + Na 2 S concentration into Na 2 O <cooking conditions>
Apparatus: pressure vessel, nitrogen substitution 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。
[Selection yield]
The obtained unbleached pulp was placed in a cloth bag, washed thoroughly with tap water, and then undigested fibers were removed using a flat screen (manufactured by Kumagai Riki Kogyo Co., Ltd.). . The screen pulp was dried at 105° C. for 3 hours to obtain the oven dry weight of the screen pulp. The screened yield was obtained by dividing the bone dry weight of the screened pulp by the bone dry weight of the chips before digestion and expressed in weight %. Also shown in FIG. 2 is a photograph of the uncooked fibers that were not screened on 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 kappa number of the screened pulp was measured by the method of JIS P 8211.

Figure 0007270180000003
Figure 0007270180000003

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 cooking with a cooking liquor to which cooking aids A to G containing H-TEMPO and a nonionic surfactant were added, compared with the blank, the clarification yield was improved. And a decrease in the kappa number was confirmed. again. The combined use of H-TEMPO and nonionic surfactants (use of cooking aids A to G) to improve the selective yield and reduce the kappa number was obtained by using H-TEMPO and nonionic surfactants alone. Higher compared to when added cooking liquor is used, especially when used in combination with cooking aid F NIS-6 (polyoxyethylene stearylamine, EO addition moles 45, HLB 17.6). An improvement in yield and a decrease in kappa number were confirmed. From the test results of cooking aids B to F, it can be seen that the higher the number of moles of EO added, the better results tend to be obtained.
Further, the same procedure as in Example 1-1 was performed except that instead of cooking aid B, cooking aid H (TBC/NIS-1) was used. As a result, as in the case of H-TEMPO, by using TBC in combination with a nonionic surfactant, it was confirmed that the selective yield was improved and the kappa number was lowered.

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。 In addition, as shown in FIG. 2, even though the cooking liquor and cooking conditions were the same except that the chemicals added to the cooking liquor were different, cooking aid A containing H-TEMPO and a nonionic surfactant was used. Or when cooking with a cooking liquor with the addition of B (Example 1-1 or 1-2), when using a cooking liquor with the addition of blank and H-TEMPO and nonionic surfactant alone (Blank, reference Compared to Examples 1-1 to 1-3), it was confirmed that the amount of undigested fibers remaining on the flat screen was significantly smaller, and that the undigested fibers were loosened more finely. That is, by adding H-TEMPO (radical scavenger) and a nonionic surfactant to the cooking liquor, wood chips can be uniformly and sufficiently cooked to be sufficiently converted into pulp fiber, and this sufficient pulp fiber can be obtained. This makes it easier for the nonionic surfactant to act on the hydrophobic substances of the pulp, and it can be said that both an improvement in the screening yield and a decrease in the kappa number have been achieved.

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。

Figure 0007270180000004
As a comparative example, instead of cooking aid A, cooking aid I or J shown in Table 4 below (combined use of radical scavenger and cationic surfactant or anionic surfactant) was used. It was carried out in the same manner as in Example 1-1. As a result, the selection yield and kappa number by the combined use of the radical scavenger and the cationic surfactant or the anionic surfactant were comparable to those by using each drug alone. That is, in the combined use with a cationic surfactant or an anionic surfactant, no improvement in the effect due to combined use with a radical scavenger seen in the combined use with a nonionic surfactant could be confirmed.
Figure 0007270180000004

[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。

Figure 0007270180000005
[Example 2]
In the same manner as in Example 1, except that 35 g (absolute dry weight) of acacia chips and the chemicals shown in Table 5 below were used instead of red pine chips, and the composition of the cooking liquor was changed to 16% active alkali and 29% sulfidity. gone. The results are shown in Table 5 below.
Figure 0007270180000005

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 are used instead of red pine chips, H-TEMPO or H-TEMPO or As compared with the case of using a nonionic surfactant alone, it was possible to confirm the effects of both the improvement in the selection yield and the reduction in the kappa number.

Claims (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アルカリ蒸解又は亜硫酸蒸解することを含み、
前記アルカリ蒸解は、クラフト蒸解又はサルファイト蒸解であり、
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、及びフェノール系ラジカル捕捉剤からなる群から選択され、
前記テトラメチルピペリジンオキシル系ラジカル捕捉剤は、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、及びビス-(2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシル)-セバケートからなる群から選択され、
前記フェノール系ラジカル捕捉剤は、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、及び4-tert-ブチルカテコール(TBC)からなる群から選択され
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、化学パルプの製造方法。
Alkaline digestion or sulfite digestion of a lignocellulose material in a chemical solution containing a radical scavenger and a nonionic surfactant;
The alkaline cooking is kraft cooking or sulfite cooking,
The radical scavenger is selected from the group consisting of tetramethylpiperidineoxyl-based radical scavengers and phenol-based radical scavengers,
The tetramethylpiperidineoxyl radical scavenger includes 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl (H-TEMPO), 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1- oxyl, and bis-(2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl)-sebacate;
The phenolic radical scavenger includes 2-methylphenol, 2-ethylphenol, 2-propylphenol, 2-methoxyphenol, 2,4-dimethylphenol, 2,6-dimethylphenol, 2,6-dimethoxyphenol, 2 -tert-butyl-4-methylphenol, 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol, and 4-tert-butylcatechol (TBC) ;
A method for producing chemical pulp, wherein the nonionic surfactant is selected from the group consisting of polyoxyalkylenealkylamines and polyoxyalkylenealkylethers.
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、請求項に記載の製造方法。 2. The production method according to claim 1 , wherein the cooking includes heating the chemical solution to a temperature of 80.degree. C. to 200.degree. 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クラフト蒸解、サルファイト蒸解又は亜硫酸蒸解することを含み、
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、及びフェノール系ラジカル捕捉剤からなる群から選択され、
前記テトラメチルピペリジンオキシル系ラジカル捕捉剤は、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、及びビス-(2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシル)-セバケートからなる群から選択され、
前記フェノール系ラジカル捕捉剤は、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、及び4-tert-ブチルカテコール(TBC)からなる群から選択され
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、リグノセルロース材料のクラフト蒸解方法、サルファイト蒸解方法又は亜硫酸蒸解方法。
Kraft digestion, sulfite digestion or sulfite digestion of a lignocellulose material in a chemical solution containing a radical scavenger and a nonionic surfactant ;
The radical scavenger is selected from the group consisting of tetramethylpiperidineoxyl-based radical scavengers and phenol-based radical scavengers,
The tetramethylpiperidineoxyl radical scavenger includes 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl (H-TEMPO), 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1- oxyl, and bis-(2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl)-sebacate;
The phenolic radical scavenger includes 2-methylphenol, 2-ethylphenol, 2-propylphenol, 2-methoxyphenol, 2,4-dimethylphenol, 2,6-dimethylphenol, 2,6-dimethoxyphenol, 2 -tert-butyl-4-methylphenol, 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol, and 4-tert-butylcatechol (TBC) ;
A kraft, sulfite or sulfite cooking method for lignocellulosic materials, wherein said nonionic surfactant is selected from the group consisting of polyoxyalkylenealkylamines and polyoxyalkylenealkylethers.
ラジカル捕捉剤とノニオン性界面活性剤とを含有し、
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、及びフェノール系ラジカル捕捉剤からなる群から選択され、
前記テトラメチルピペリジンオキシル系ラジカル捕捉剤は、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、及びビス-(2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシル)-セバケートからなる群から選択され、
前記フェノール系ラジカル捕捉剤は、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、及び4-tert-ブチルカテコール(TBC)からなる群から選択され
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、
リグノセルロース材料のクラフト蒸解、サルファイト蒸解又は亜硫酸蒸解に用いるための、パルプ蒸解助剤。
containing a radical scavenger and a nonionic surfactant,
The radical scavenger is selected from the group consisting of tetramethylpiperidineoxyl-based radical scavengers and phenol-based radical scavengers,
The tetramethylpiperidineoxyl radical scavenger includes 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl (H-TEMPO), 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1- oxyl, and bis-(2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl)-sebacate;
The phenolic radical scavenger includes 2-methylphenol, 2-ethylphenol, 2-propylphenol, 2-methoxyphenol, 2,4-dimethylphenol, 2,6-dimethylphenol, 2,6-dimethoxyphenol, 2 -tert-butyl-4-methylphenol, 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol, and 4-tert-butylcatechol (TBC) ;
The nonionic surfactant is selected from the group consisting of polyoxyalkylene alkylamines and polyoxyalkylene alkyl ethers.
A pulp cooking aid for use in kraft, sulfite or sulfite cooking of lignocellulosic material .
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成分とを含み、
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、及びフェノール系ラジカル捕捉剤からなる群から選択され、
前記テトラメチルピペリジンオキシル系ラジカル捕捉剤は、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、及びビス-(2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシル)-セバケートからなる群から選択され、
前記フェノール系ラジカル捕捉剤は、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、及び4-tert-ブチルカテコール(TBC)からなる群から選択され
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、
リグノセルロース材料のクラフト蒸解、サルファイト蒸解又は亜硫酸蒸解に用いるための、パルプ蒸解用組成物。
A first component containing a radical scavenger and a second component containing a nonionic surfactant,
The radical scavenger is selected from the group consisting of tetramethylpiperidineoxyl-based radical scavengers and phenol-based radical scavengers,
The tetramethylpiperidineoxyl radical scavenger includes 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl (H-TEMPO), 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1- oxyl, and bis-(2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl)-sebacate;
The phenolic radical scavenger includes 2-methylphenol, 2-ethylphenol, 2-propylphenol, 2-methoxyphenol, 2,4-dimethylphenol, 2,6-dimethylphenol, 2,6-dimethoxyphenol, 2 -tert-butyl-4-methylphenol, 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol, and 4-tert-butylcatechol (TBC) ;
The nonionic surfactant is selected from the group consisting of polyoxyalkylene alkylamines and polyoxyalkylene alkyl ethers.
A pulp cooking composition for use in kraft, sulfite or sulfite cooking of lignocellulosic material .
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