JPH02221482A - パルプ漂白法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は塩素を含有する酸化漂白化学品が使用される、
パルプを漂白するための方法に関する。

特に硫酸塩パルプ化法から得られたパルプは褐色のもの
であり、これは主としてパルプに残存するリグニンによ
る。リグニンは漂白によりパルプから除去され、これは
幾つかの段階からなる方法である。この方法の間に、パ
ルプは酸化、リグニン劣化化学品と劣化生成物を溶解す
る化学品で交互に処理される。通常に使用される酸化剤
は酸素及び塩素含有化学品、例えば純塩素ガス、二酸化
塩素及びナトリウム及びカルシウム次亜塩素ｌ塩であり
、一方アルカリ溶液は劣化生成物を排除するために使用
される。

塩素含有化学品を使用する漂白において起こる反応では
、リグニンは有機塩素化合物に変換され、これは使用済
み漂白液に溶解される。使用済み漂白液はこの液に含ま
れるクロロフェノール及び他のあり得る有機塩素化合物
の毒性の故に環境保護に関して問題である。その外に、
使用済み漂白液中の化学的酸素要求量が有害なレベルに
達する。

硫酸塩バルブＩＩ造から生ずる環境汚染負荷を減するこ
とを目的とした手段はこれまで漂白以外の工程の別の部
分に集中していたので、汚染要因として漂白の相対的重
要性が増大している。

最悪の環境汚染負荷を引起こす使用済み漂白液は漂白工
程中最初の塩素化及び最初のアルカリ処理に続く洗浄の
間に作られる。排出液の放出を減ずるために、種々の方
法、例えば、いわゆる長時間の温浸、酸化漂白化学品と
して二酸化塩素の使用、酸素漂白及び使用済み漂白液の
生物学的精製が使用されている。しかしながら、これら
の方法により得られる結果は完全には満足すべきではな
い。使用済み漂白液中にクロロフェノール及び他の毒性
塩素化合物の置は二酸化塩素及び酸素漂白を使用するこ
とによって著しく減するけれど、排液の化学酸素要求量
の数値に十分な減少を得ることは不可能であった。それ
故に、これらの方法は有効な生物学的精製の使用を必要
とするといわれた。

本発明の目的は使用済み漂白液のＮ製に対する必要性を
減するようにこの液の毒性３憬と化学的酸素要求量が減
少されることを可能にする溶液を得ることにある。本発
明は少なくとも５０％の二酸化塩素含量を有する化学品
が酸化段階で使用されること、パルプが酸化と共に又は
その前に酵素処理を受けること、そしてこの酸化と酵素
処理の後にパルプがアルカリで処理されることを特徴と
する。

初期の研究では酵素を使用することによってセルロース
からリグニン及び／又はヘミセルロースを分解し、かく
してパルプによりスポンジ状の特性を与えることができ
ることがＩＪ察されている。

これは温浸工程から得られたパルプが最初に酵素処理を
受けるならば、次の漂白相で使用される化学品の徂を減
することが可能である仮定を正当化する。本発明により
現在酵素処理は使用済み漂白液中の有機塩素化合物の泄
を実質と減じ、一方向時に、特に酸化段階で使用される
漂白化学品の少なくとも５０％、好ましくは少なくとも
７０％が二酸化塩素からなる時に化学的酸素要求量を減
することが観察された。純塩素ガスが使用される場合に
は、酵素処理は使用済み漂白液の品質に関して実質上弱
い効果を有する。

本発明により最初の酸化段階の前にパルプは酵素処理と
洗浄を受ける。この酵素はパルプに含まれるヘミセルロ
ース及び／又はリグニンを破壊しかつパルプをよりスポ
ンジ状に変え、かくして続く酸化とアルカリ処理段階で
化学品の効果を高める。酵素処理後にパルプを洗浄する
ことによって、劣化生成物は除去されそしてこれが排出
液放出に全く寄与しないように焼却できる。

酵素処理を除いて、本発明の方法によるパルプの漂白は
交互の酸化とアルカリ処理相を使用することそしてこれ
らの相の各々の後にパルプを洗浄して漂白化学品と劣化
生成物を除去することによる従来の方法で行なうことが
できる。

本発明で教示されるような酵素処理は範囲３．０−１０
．０．好ましくは４゜０−９．０内のＤＨ値と共に、１
０−９０℃、最も好適な範囲が４．０−９．０である温
度範囲で行なわれるとよい。使用される酵素はへミセル
ラーゼ、セルラーゼ、ペクチナーゼ、エスアラーゼ又は
これらの混合物でよい。

本発明はまた少なくとも５０％の二酸化塩素を含有する
酸化漂白化学品が使用される時にパルプの漂白で作られ
る使用済み漂白液の塩素含量を減するための酵素の使用
に関する。この酵素は好ましくはへミセルラーゼ、セル
ラーゼ、ペクチナーゼ、エセテラーぜ又はこれらの混合
物である。この酵素は本質的に前記に説明した方式で使
用される。

下記において、実験室試験に基づく具体例の助けで本発
明をより詳細に記載する。

例１ １０％のコンシスチンシー及び５Ｕ／バルブドライ物質
びのキシラナーゼ活性を有する混合物が得られるように
樺硫酸塩パルプ（３０％のドライ物質含量を有する）か
ら得られたドライ物質２２０ｇに稀釈酵素混合物（スト
レプトミセスヘミセルラーゼ）を加えた。酵素処理での
温度は５５℃、処理の継続は２時間モしてｐＨは８．０
であった。

酵素処理後にパルプの１．４ＸＩＩ＄素処理後カツパ数
に等しい用量で、９０％二酸化塩素と１０％塩素ガスを
含有する混合物を使用してパルプに酸化漂白処理を行な
った。処理温度は５５℃、そして処理の継続は４５分で
あった。酸化相の後に２０倍量の水でパルプをプフナー
漏斗で洗浄した。

次に、０．８×カツパの用量で５％水酸化ナトリウム溶
液を使用してパルプにアルカリ処理を行なった。混合物
のコンシスチンシーは１０％、処理温度は６０℃そして
処理の継続は９０分であった。アルカリ処理後に、酸化
相の後と同じ方法でパルプを洗浄した。

この後に、酸化とアルカリ相そしてもう一度酸化相を繰
返すこと、そして前記のようにこれらの相の間で洗浄す
ることによって漂白を続けた。組合わせた洗浄水に対し
て、有機的に結合された塩素の４１（ＡＯＸ）及び化学
的酸素要求鐙（ＣＯＤ＞を測定し、そしてこれらを下記
の第１表（実験３）に示す。

本発明を例示する前記の実験（実験３）に加えて、二つ
の対照実験（実験１及び２）及び別の実ＩＩ（実験４）
を行ない、そして実験の異なる段階から得られた組合わ
き洗浄水のＡＯＸ及びＣＯＤ値をまた第１表に示す。こ
の実験を下記の通り行なった： 実験２（対照）：ＩＩ＄素処理を用いなかった。漂白の
闇処理の異なる相で漂白化学品の用量は２Ｘカツパであ
り、通常使用される用量であった。他の点では、この実
験は前記のもの（実験３）に類似した。

実験１（対照）：酵素処理を用いなかった。酸化段階で
使用した漂白化学品は２Ｘカツパの用量で、純塩素ガス
であった。他の点では、この実験は前記のもの（実験３
）に類似した。

実験４：前記のように（実験３）パルプを酵素で処理し
そして漂白した。更に、二酸化塩素と塩素ガスを用いて
、酵素処理後に、最初の酸化処理の前に、パルプを洗浄
した。本発明はこの実験の原理を使用する方法を含む。

第１表 実験１（対照） 酵素処理なし ２．６ ５８．１ 実験２く対照） 実験３ 実験４ この結果は酵素処理なしの対応する漂白に比較して、本
発明により供されるような二酸化塩素漂白と組合わせた
酵素処理はＡＯＸとＣＯＤ値に関して測定されるような
使用済み漂白液により引起こされる汚染負荷を著しく減
少することを示す。

通常に使用される塩素漂白に比較して、得られた改良は
なお一層明確である。更に、本発明を表わす実験におい
て、同一程度の漂白が対照実験におけるように得られ、
これはｉＩｓ処理が漂白結果に関して悪い影響を有しな
いことを意味することは注目に値する。

鼠１ １０％のコンシスチンシー及び５ＬＪ／パルプドライ物
質９のキシラナーゼ活性を有する混合物が得られるよう
に松硫酸塩バルブ（３０％のドライ物質金層を有する）
から得られたドライ物質２２０ｇに稀釈酵素混合物（ス
トレプトミセスヘミセルラーゼ）を加えた。酵素処理中
の温度は５５℃であり、処理の継続は２時間そしてｐＨ
は８．５であった。

酵素処理後に、２０倍量の水でバルブをブフナー漏斗で
洗浄した。

洗浄後に、８０％二酸化塩素と２０％塩素ガスを含有す
る混合物を使用してバルブに酸化漂白処理を行なった。

混合物の用量は酵素処理後にバルブの１．４Ｘカンパ数
であった。処理温度は５５℃、そして処理の継続は４５
分であった。酸化相後に、バルブを２０ｍｆｋの水でブ
フナー漏斗で洗浄した。

次に、０．９×カツパの用量で５％水酸化ナトリウム溶
液を使用してバルブにアルカリ処理を行なった。混合物
のコンシスチンシーは２％、処理温度は４５−５５℃、
そして処理の継続は９０分であった。アルカリ処理後に
、バルブを酸化相後と同様の方法で洗浄した。

この後に、酸化及びアルカリ相そしてもう一度酸化相を
繰返すことモして前記の相の間でバルブを洗浄すること
によって漂白を続けた。組合わせた洗浄水に対して、有
機的に結合された塩素の量（ＡＯＸ）及び化学的酸素要
求ｍ１（ＣＯＤ）を測定し、そしてこれらをｔ記の第２
表（実験４）に示す。

本発明を例示する前記の実験（実験４）の外に、二つの
対照実験（実験１−４）を行ない、そして実験の異なる
段階から得られた組合わせ洗浄水のＡＯＸ及びＣ０Ｄｉ
１１をまた第２表に示す。実験を下記の通り行なった： 実験３：　酵素処理を用いなかった。漂白中処理の異な
る相中の漂白化学品の用量は２×カツパ、通常使用され
る用量であった。他の点では、この実験はｍｌ記のもの
（実３Ｍ１４）に類似した。

実験２：　バルブを前記のように酵素で処理した。酸化
相で使用した漂白化学品は２×カツパの用量で純塩素ガ
スであった。他の点では、この実験は前記のもの（実験
４）に類似した。

実験１：　酵素処理を用いなかった。酸化相で使用した
漂白化学品は２×カツパの用量で純塩素ガスであった。

他の点では、実験は前記のもの（実験４）に類似した。

第２表 実験１（対照） 酵素処理なし ４．０ 実験２（対照） 実験３ 実験４ この結果は酵素９ａ理なしの対応する漂白と比較して、
本発明により供されるように二酸化塩漂白と組合わせた
酵素処理がＡＯＸとＣＯＤ値に関して測定されるように
使用済み漂白液により引起こされる汚染負荷をかなり減
することを示す。通常に使用される塩素漂白に比較して
、得られた改良はなお一１１ｍ１シい。また二酸化塩素
漂白と共に使用される時に、酵素処理は従来の二酸化塩
素漂白と共に使用される時よりずっと明確な改良を生ず
ることが判る。この場合には、また同じ程度のバルブの
漂白が対照実験におけるように本発明を表わす実験にお
いて得られ、これは酵素処理が漂白結果に関して悪い影
響を有しないことを意味することに注目すべきである。

本発明の異なる具体例が前記の例に限定されないこと、
しかしこれは代りに請求項の範囲内で変更できることは
当業者に明らかである。例えば、漂白工程のアルカリ処
理段階において、酸素がアルカリに加えて存在でき、そ
して酵素処理の継続は数分から数時間（例えば、５分−
１０時間）変えることができる。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）塩素を含有する酸化漂白化学品が使用される、パ
   ルプの漂白のための方法において、酸化段階で、少なく
   とも５０％の二酸化塩素含量を有する化学品が使用され
   ること、パルプが酸化と共に又はその前の何れかに酸素
   処理を受けること、そしてこの酸化と酵素処理の後に、
   パルプがアルカリで処理されることを特徴とする、前記
   のパルプ漂白法。
2. （２）酸化段階で、少なくとも７０％の二酸化塩素含量
   を有する化学品が使用されることを特徴とする、請求項
   （１）による方法。
3. （３）酸化段階で使用される漂白化学品が二酸化塩素の
   外に塩素ガスを含有する混合物であることを特徴とする
   、請求項（１）又は（２）による方法。
4. （４）パルプが最初の酸化段階の前に酵素で処理されそ
   して洗浄されることを特徴とする、前記の請求項の何れ
   かによる方法。
5. （５）酸化段階の後に、パルプが洗浄され、その際に漂
   白工程がアルカリ処理と共に続くことを特徴とする、前
   記の請求項の何れかによる方法。
6. （６）酵素処理が範囲３．０−１０．０、好ましくは４
   ．０−９．０内のｐＨ値と共に、１０−９０℃、好まし
   くは４０−７５℃の温度範囲で行なわれることを特徴と
   する、前記の請求項の何れかによる方法。
7. （７）使用される酵素がヘミセルラーゼ、セルラーゼ、
   ペクチナーゼ、エステラーゼ又はこれらの混合物である
   ことを特徴とする、前記の請求項の何れかによる方法。
8. （８）少なくとも５０％の二酸化塩素含量を有する酸化
   漂白化学品が使用される時に、パルプの漂白で作られた
   使用済み漂白液の塩素含量を減ずるために酵素の使用。
9. （９）塩素ガス及び二酸化塩素を含有する化学品が酸化
   段階で使用される時に、パルプの漂白で使用済み漂白液
   の塩素含量を減ずるために請求項（８）による酵素の使
   用。
10. （１０）パルプの漂白で作られた使用済み漂白液の塩素
    含量を減ずるためにヘミセルラーゼ、セルラーゼ、ペク
    チナーゼ、エステラーゼ又はこれらの混合物の使用。