JPH0351388A - 酸素漂白に先立つ蒸解パルプ洗浄方法 - 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】 （Ａ）産業上の利用分野 本発明はセルロースパルプの脱リグニン、漂白の前処理
に関する、更に詳細には中濃度のセルロースパルプスラ
リーをアルカリ及び酸素により脱リグニン、漂白するパ
ルプ製造行程に先立つ洗浄方法に関するものである。

（Ｂ）従来の技術。

セルロースパルプを脱リグニン、漂白する方法として従
来工業的に実施された種々の塩素系薬品による方法、例
えばＣ（塩素）−Ｅ（アルカリ）−Ｄ（二酸化塩素）−
Ｅ−Ｄの５段漂白法に先立ち、アルカリ及び酸素を用い
てセルロースパルプを脱リグニン、漂白する方法が以前
から提案されている。そして最近では排水処理負荷の軽
減、漂白工程薬品費の減少を目的として高濃度酸素漂白
（処理セルロースパルプ濃度２０〜３５％）、中濃度酸
素漂白法（処理セルロースパルプ濃度８〜１５％）と一
般に称される酸素漂白法が商業的に実施されている。中
濃度酸素漂白法は高濃度酸素漂白法に比較して、設備費
及びセルロースパルプの品質劣化が若干小さいため、最
近は中濃度酸素漂白法が採用されることが多い。

中濃度酸素漂白法は特公昭５７　４７７９３号公報に記
載されているようにパルプスラリーの濃度は２〜６重量
％である場合もある。この方法の改良方法としてより高
度の脱リグニンを達成する方法として、含アルカリ性水
溶液をまず調整しその一部（第一部分）をセルロースパ
ルプスラリーと混合した後に加圧容器中で約７３〜１４
９℃の温度及び２１　Ｋｇ／　ｃｍ２までの圧力で予備
処理にかけ、この加圧スラリーを含酸素アルカリ性水溶
液の残部（第二部分）と混合して漂白塔に連続的に導入
する方法（特公昭５ｇ−５７５５８号公報）がある。前
記の中濃度酸素漂白法は幾分パルプ濃度の低い範囲の脱
リグニンを対象とするが、基本的には第４図の装置系列
に示す個々の装置を使用する方法であり、図中２．４．
６は酸素漂白に先立つ蒸解パルプの多段洗浄機の各洗浄
機を表わし、蒸解パルプは、パルプ流路１．３．５と各
洗浄機２．４．６を通過する過程で希釈および希釈水に
よって洗浄され、パルプ流路７を経て次の酸素漂白工程
へおくられる。８は含酸素アルカリ性水溶液と混合した
セルロースパルプを高速度で高剪断力を加えるいわゆる
高剪断混合機（この混合機を直列して２段に設けること
がある）であり、１０は酸素漂白塔、１２は洗浄機を表
わす。アルカリは高剪断混合機８の前に、そして酸素は
高剪断混合機８の前の位置または高剪断混合機８に供給
される。セルロースパルプスラリーはパルプ流路７を通
り、高剪断混合機８でアルカリ、酸素および必要に応じ
て蒸気と混合され、パルプ流路９を経て酸素漂白塔１０
に送られそこで脱リグニン、漂白が行なわれる。酸素漂
白されたセルロースパルプスラリーはパルプ流路１１を
経て洗浄機１２におくられる。洗浄後のパルプはパルプ
流路１３を経て次の漂白工程へ送られる。通常の場合こ
の洗浄機１２からの漂白廃液は酸素漂白に先立つ蒸解液
の洗浄水として漂白廃液流路１５を経て洗浄機６へ送ら
れ使用される。この漂白廃液の再使用は酸素漂白法の考
え方として、重要な要素である。この廃液中には酸素漂
白において抽出されたリグニン分を多く含むためこれを
回収することによって酸素漂白の目的が達成される。一
般に実機による中濃度酸素漂白法では漂白塔１０へ供給
されるセルロースパルプスラリーのパルプ濃度は８〜１
５％、スラリー温度は７０〜１４０℃、酸素漂白塔の塔
内圧力（塔頂）は大気圧〜９Ｋｇ／ｃ１１１２、パルプ
の塔内滞留時間は１０〜９０分間であり、酸素添加量は
０．７〜２．　５Ｋｇ／カッパー価減少量１／絶乾パル
プｔ、ＮａＯＨ添加量は１　、　０〜３　、　０　Ｋｇ
／カッパー価減少量１／絶乾パルプｔである。

（Ｃ）発明が解決しようとする課題 前記した様に、酸素漂白を行った後の廃液を前工程の蒸
解パルプ洗浄処理の洗浄及び希釈水として使用すると、
黒液洗浄段での洗浄状態が悪化して後工程に於ての薬品
使用量の増加をまねくという問題点があった。洗浄状態
の悪化の影響は関連する各工程に表れるがパルプ洗浄機
に於ては減加速度が低下し初段洗浄機から最終段洗浄機
に於ける濾液中の被洗浄固形分の濃度勾配が小さくなる
。

従って最終段洗浄機から濾別される濾液中の被洗浄固形
分は上昇し、かつ洗浄を終了した未晒セルロースパルプ
に随伴する黒液への被洗浄固形分が増加する。これは後
工程での薬品使用量の増、その結果としての最終廃液処
理費の増加等をもたらしている。酸素漂白の漂白廃液つ
まり洗浄機１２からの濾液中には酸素漂白反応により生
成した各種の有機酸が含まれている。文献　［リグニン
の化学・中野準三、　　ｐ２７９〜２８１ユニ広報社］
これらの有機酸が酸素漂白に先立つ蒸解パルプの洗浄に
回収されると黒液のｐＨを低下させる。

黒液中には蒸解によって液中に溶解した低分子のリグニ
ンが存在しているが、このリグニンはｐＨの低下により
液中にコロイドとなって析出してくる。　一方蒸解を終
了した未晒パルプは洗浄操作により液中に溶出したリグ
ニン、無機物等を回収するために数段階に分けて希釈、
フィルターによる脱液を繰り返して目的を達成する。こ
の際の希釈液として酸素漂白段からの廃液を使用するわ
けであるが、前記したごとく酸素漂白段からの廃液と蒸
解黒液が合するとコロイドが生成する。生成したコロイ
ドは脱液する際にフィルター上に被膜をつくり、これが
濾過抵抗を増し脱液を困難にする。第２図はこの酸素漂
白廃液が混合された時に起こるｐＨ変化に対する黒液の
濾過抵抗を見たものである。図中横軸は黒液ｐＨ，縦軸
はそのときの濾過抵抗を表している。濾過抵抗は６ｇの
当該黒液がガラス繊維濾紙（保留粒子径０．５〜１゜０
μｍ）を通過する時間を計測している。

この濾過抵抗はｐＨ９，０を境にこれより低いと急激に
増大する。第３図はこの時の黒液中の沈澱（コロイド）
量を縦軸にとったものであるが同様にｐＨ９，０を境に
沈澱量が急激に増加していることが認められる。

これらの知見により鋭意研究の結果、この沈澱を分析し
たところ低分子量のリグニンであることがわかった。こ
のことより濾過抵抗を増しているものが沈澱物、リグニ
ンのコロイドであることが証明された。かくして酸素漂
白廃液が先行する洗浄段に回収された場合に起こる洗浄
度の悪化の理由が解明された。

従って、この問題点を解決するにはリグニンのコロイド
ができないようにしてやれば良いことが分かり本発明に
到達したものである。

（Ｄ）課題を解決するための手段 即ち、本発明は、酸素漂白廃液を酸素漂白前の蒸解パル
プ洗浄処理工程の洗浄及び希釈水として使用する工程に
於て、酸素漂白廃液及び又は蒸解後パルプに随伴する黒
液にアルカリを加え蒸解パルプ洗浄機を循環する溶液を
ｐＨ９，０以上とすることを特徴とするパルプの処理法
であり、この場合加えるアルカリは当該洗浄機を循環す
る溶液のｐＨを９．０以上に保持できる物質であればど
んなものでも構わないが、従来のクラフト法蒸解に使用
されるＮａＯＨ，Ｎａ２５ＳＮａＳＨ，等の汎用なアル
カリであれば従来の工程に工夫を加えず使用できるため
、より好ましい。かつ、これらアルカリの添加の場所も
洗浄機を循環する溶液がｐＨを９．０以上に維持できる
位置であればいかなる場所でも構わない。漂白廃液の表
現は、漂白工程を完了した場合に漂白系に残存している
液だけでなく、漂白段階からの液を含有している全ての
水溶液、例えば漂白系の内容物を水又は水と漂白過程か
ら得られた液との混合物で洗い出すことにより得られた
水溶液をも意味する。酸素漂白パルプに対する洗浄系で
得られる溶液も又ここで意味している漂白廃液に含まれ
る。同様に、黒液の表現は、一般に使用済蒸解液を含む
水溶液をいう。

以下に本発明を図面に基づき詳しく説明する。第１図は
本発明の実施例を示すフローの概略図でであり、図中２
．４．６は酸素漂白に先立つ蒸解パルプの多段洗浄機の
各洗浄機を表わし、蒸解パルプは、パルプ流路１．３．
５と各洗浄機２．４．６を通過する過程で希釈及び洗浄
水によって洗浄され、パルプ流路７を経て次の酸素漂白
工程へ送られる。８は含酸素アルカリ性水溶液と混合し
たセルロースパルプを高速度で高剪断力を加えるいわゆ
る高剪断混合機（この混合機を直列して２段に設けるこ
とがある。）である。９は８から１０へのパルプスラリ
ーの流路、１０は酸素漂白塔、１１は１０から１２への
パルプスラリーの流路、１２は洗浄機を表わす。酸素漂
白に使用するアルカリとしては、例えば、水酸化ナトリ
ウム水溶液又は酸化白液があるが、それらは高剪断混合
機８の前に、そして酸素は高剪断混合機８の前の位置又
は高剪断混合機８に供給される。

セルロースパルプスラリーはパルプ流路７を通り、高剪
断混合機８でアルカリ、酸素及び必要に応じて蒸気と混
合され、パルプ流路９を経て、酸素漂白塔１０に送られ
、そこで脱リグニン、漂白が行われる。酸素漂白された
セルロースパルプスラリーはパルプ流路１１を経て洗浄
機１２に送られる。洗浄機１２では洗浄水流路１４から
の洗浄水によって洗浄される。この洗浄機１２からの漂
白廃液は酸素漂白に先立つ蒸解パルプの洗浄水として漂
白廃液流路１５を経て洗浄機６へ送られ使用される。洗
浄された酸素漂白パルプはパルプ流路１３を経て次の漂
白工程へ送られる。洗浄機６より脱水された黒液は黒液
流路１６を経て、洗浄機４へ送られ、洗浄機４より脱水
された黒液は黒液流路１７を経て、洗浄機２へ送られる
。また、洗浄機２で脱水された黒液は流路１８を経て黒
液回収工程に送られる。流路１５．１６．１７にアルカ
リ添加孔１９．２０，２１を設けここより、アルカリを
加えられるようにする。

（Ｅ）実施例 次に本発明を実施例及び比較例について説明するが、本
発明はこれにより同等限定されるものではない。

実施例　１〜５ 第１図に示す装置系列にてアルカリを加えた場合の実施
例を示す。

広葉樹チップに対して白液添加率１５．５％、液比２．
５、保持最高温度１７５度、保持時間４０分でクラフト
蒸解し、カッパー価１９．０のパルプを得た。得られた
パルプを図中１９に示したアルカリ添加孔より各種のア
ルカリを加え、希釈率１．５の洗浄液量で洗浄した。ま
た酸素添加率対パルプ１．７％、苛性ソーダ添加率対パ
ルプ１゜４％、反応圧１０、ＱＫｇ／ｃｍ２、反応温度
１０５度で酸素漂白を行い、漂白後の洗浄における洗浄
液量は希釈率１．５とした。実施例１は添加孔１９にＮ
ａＯＨを対パルプ０．３４％、実施例２はＮａ、、Ｓを
対パルプ０．６６％、実施例３はＮａＯＨとＮａ２Ｓの
混合液をＮａＯＨとして対パルプ０．４５％加えた。ま
た実施例４．５は対パルプ０．３４％のＮａＯＨを添加
孔２０．２１より各々加えた。データは全て操業開始１
週間経過時で評価した。結果を第１表に示す。

表に見るように、アルカリの添加により連撮後も十分な
洗浄がなされていることは最終洗浄段の濾液ボーメ度、
ｐＨから理解される。この結果酸素源後段に持ち越され
る未晒パルプの随伴黒液は安定して少なく脱すグニン度
も十分に得られている。

以上実施例１から５に見るように、酸素漂白廃液が再使
用される蒸解パルプ洗浄の工程内であれば、アルカリの
種類、添加の場所は問わない。

以上１〜５の実施例では広葉樹セルロースパルプについ
て説明したが、針葉樹セルロースパルプについても同様
な結果を得ることができる。

比較例１ 第４図に示すフローを持つ従来の装置を用い、蒸解、洗
浄、酸素漂白を実施例と同一条件で行った場合の運転開
始−週間後の結果を第２表に示す。

表に見るように、酸素漂白廃液をパルプ洗浄段の洗浄液
として使用する従来の方法では、連続的な操業を続ける
間にｐＨの低下、ボーメ度の上昇をきたし、この結果後
段に持ち込まれる未晒パルプ随伴黒液は、 酸素漂白段の脱すグニン度の低下 をもたらす。

（以下余白） （Ｆ）発明（考案）の効果 以上の説明から明らかなように、酸素漂白反応後の漂白
廃液及び蒸解後洗浄において工程内を循環する黒液中に
アルカリを加えｐＨ９，０以上とすることにより従来の
当該洗浄法に比して良好な洗浄度、つまり後段へ持ち込
まれる被洗浄固形分を減少することができる。この結果
として低カッパー価のパルプが得られ、かつ廃水負荷の
低減及び次工程の漂白薬品量、漂白段数を減らすことが
できるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すフローの概略図。 第２図は黒液ｐＨ変化に対する黒液の濾過抵抗を示す図
。第３図は黒液ｐＨ変化に対する黒液の沈澱量の関係を
示す図。第４図は従来の洗浄のフローを示す概略図。 １．３．５．７．９．１１：パルプ流路、２．４．６：
洗浄機 ８：混合機、 １０：酸素漂白塔、１２：洗浄機、 １３　： １４　： １６． １８　： １９、 パルプ流路、 洗浄水流路、１５ １７：黒液流路、 洗浄廃液の次工程への流路、 ２０．２１：アルカリ添加孔、 ：漂白廃液流路、 第１図 第４ｒ１１ 第２図 男、拓つＦｉｌ 第３図 尺ソ〔っＰ）−１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 酸素漂白廃液を酸素漂白前の蒸解パルプ洗浄処理工程の
   洗浄及び希釈水として使用する工程に於て、酸素漂白廃
   液及び又は蒸解後パルプに随伴する黒液にアルカリを加
   え蒸解パルプ洗浄機を循環する溶液をｐＨ９．０以上と
   することを特徴とする蒸解パルプ洗浄方法。