JPH0451147B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、漂白植物パルプの製造方法、特に過
酸化水素で漂白した食用の植物パルプの製造方法
に関する。

本発明の目的は、例えば砂糖ビートまたはかい
ば用ビートパルプ、柑橘類パルプ、りんご、桃、
なし、またはアプリコツトなどの果物パルプ、ひ
まわりなどの総ての植物パルプ、コムギ、トウモ
ロコシまたはカラスムギなどの穀物類のパルプ及
びエンドウマメなどの豆類のパルプなどの植物パ
ルプを漂白することであり、これは通常例えば砂
糖、果物ジユース、ペクチン、オイル、澱粉、小
麦粉、粒などこれから各々得られる高付加価値製
品を抽出または分離した後のものである。

これらのパルプは、本発明の方法を適用する植
物の素原料であり、以下の本分中で“パルプ”と
いう用語は、他に記述しない限り、これらのパル
プのことを表す。

これらのパルプは、高含有量の食用繊維によつ
て特徴付けられ、既知の酵素法で検出され得る。

これらは例えば小麦粉などの食品の製造用に工
業界で使用され得る。しかし残念なことにこれら
は濃く着色しているので、これらの製品の市場の
拡張は往々にして制限されている。

現状を改善するために、例えば米国特許第
4241093号などによつて水性アルカリ性溶液中で
パルプに過酸化水素を作用させることが提案され
た。

本明細書中に記載されている方法は、従来技術
で公知のより一般的な方法と同様に、パルプを乾
燥する前に過酸化水素の作用の終了時にパルプか
ら漂白溶液を除去することを含んでなる。この除
去は従来より、パルプを洗浄する操作、即ち水で
水洗する希釈操作及び圧縮による濃縮操作の組み
合わせによつて行われている。この洗浄は種々の
欠点を有するが、特に植物物質量の重大な損失及
び／または有機物質による汚染排出物の発生とい
う欠点を有する。

さらに従来技術によると、過酸化水素を除去
し、次いでパルプを乾燥させているが、この乾燥
は主に高温の水蒸気であるガス雰囲気にパルプを
短時間接触させて水を蒸発させることにより行う
ことが知られている。

この乾燥工程は、パルプを保持する温度が植物
材料に有害な劣化を引き起こさない様に実施され
る。

乾燥工程は、パルプから除去した水分が、パル
プと接触するガス雰囲気中、水蒸気の状態で残存
する様な条件下で行われ、この雰囲気は乾燥状態
と見なされる。

以下の本分中での『乾燥工程』という用語は、
このように定義された乾燥工程を指す。

砂糖ビートに関しては、抽出パルプの製造、即
ち問題の残存する洗浄工程及びこれが薄く制約並
びに乾燥工程が、例えば1985年10月“Sucrerie
Francaise”p439〜454中に記載されている。

以下の本分中で“乾燥パルプ”は、特に記載し
ない限り、乾燥工程の結果得られた一般にほぼ10
％〜11重量％以下の含水量を有するパルプを表
す。

パルプの漂白及び洗浄工程を乾燥工程前に実施
することは今日では公知であるが、乾燥後のパル
プの白色度は往々にして乾燥前の白色度よりも低
い。

従つて公知の方法は、乾燥及び充分に漂白され
たパルプの製造に十分に適応していない。

本発明による方法は、従来の方法の欠点を有さ
ず、漂白乾燥パルプを得る操作機構を簡易化し、
当該技術分野で白色度の高い漂白乾燥パルプを得
ることを可能にした。

本発明は漂白乾燥パルプを製造する方法であつ
て、漂白工程を過酸化水素によつて実施し、且つ
乾燥工程をパルプと接触循環する乾燥ガス雰囲気
によつてパルプの水分を蒸発させることによつて
実施し、漂白工程を乾燥工程と同時に実施するこ
とを特徴とする該方法に関する。

この結果は、同時の漂白／乾燥工程の最初から
最後まで、パルプから固体または液状物を除去す
ることなく得られる。

従つて、従来技術ではビートパルプの場合に80
％及び果物パルプの場合に60％〜40％程度の収量
しか確保できないのに対し、本発明では殆ど100
％乾燥物質の収量である。従来方法と異なり、同
時の漂白／乾燥工程の結果として有機生成物によ
る汚染排出物は見られなかつた。

例えば特にパルプを劣化させないようにパラメ
ーターを選択すること、または蒸発によりパルプ
から除去した水分が水蒸気の形で乾燥ガス雰囲気
中に残存することなどの乾燥工程のみに関して上
述された事柄は、本発明による同時の漂白／乾燥
工程にも適用する。大気、窒素などの不活性ガス
または乾燥水蒸気は、このガス雰囲気を形成する
のに最もよく使用される。

乾燥水蒸気は一般に実用的、経済的及び安全面
の理由から好ましい。

もつとも頻繁には、ガス雰囲気の温度は20℃〜
250℃であるが、選択した雰囲気の種類の乾燥能
力に応じて選択される。

乾燥水蒸気を使用する場合には、温度は例えば
ほぼ150℃〜250℃であり、この範囲内では200℃
またはそれ以上の温度が好ましい。

ガス雰囲気の圧力は、勿論ガス相の温度での飽
和水蒸気圧力以下に選択しなければならない。一
般に、ほぼ0.8バール〜４バール（絶対圧）で選
択される。

同時漂白／乾燥工程の継続時間は、通常別個に
実施された場合の乾燥工程の時間を越えない。従
つて本発明による方法は、従来技術に対して全体
的な生産性の点で有利である。

勿論、前記継続時間はパルプの性質及び他のパ
ラメーターの選択に依存して場合により変動す
る。ガス相の温度が充分に高い場合、例えば150
℃以上の場合には短くてよく、数秒を越えない。
一般に、ほぼ10時間未満である。これは通常含有
される過酸化水素を完全にまたは少なくともほぼ
95％消費するのに充分である。

同時漂白／乾燥工程の終了時に、パルプを例え
ば遠心分離によつてガス相より分離する。

本明細書中では漂白パルプは、含水量が10〜11
重量％未満であるものを乾燥したものとみなす。

同時漂白／乾燥工程の終了時に於けるパルプの
PHは、ほぼ４〜８であるのが好ましい。

特にビートパルプ及び果物パルプの場合にはほ
ぼ５〜７、例えば小麦またはトウモロコシなどの
穀物の籾穀の場合には約６〜８のPHが好ましい。

本明細書中では、PHは乾燥材料を3.5〜4.5重量
％を含むパルプ懸濁駅中で測定したものである。
以下の本分中では、パルプの濃度は重量百分率で
表現した乾燥物質含量を表す。

本発明による方法から得られたパルプは、従来
法から得られたパルプと比較して非常に奇麗にな
つている。

同時漂白／乾燥工程中でパルプに入れる過酸化
水素の100％で表した量は、以下の本文中の他の
生成物と同様、特に記載しない限り乾燥状態での
植物材料に対する重量％で示して一般にほぼ15％
以下である。好ましい値は場合によつて異なる
が、１％〜10％で選択されるのが好ましい。

同時漂白／乾燥工程では、例えば三リン酸ナト
リウム、ピロリン酸またはポリリン酸誘導体など
の金属イオンの錯剤または金属イオン封鎖剤、ク
エン酸、過酸化水素安定剤、例えば水酸化ナトリ
ウム、炭酸ナトリウム、安息香酸ナトリウムまた
は酢酸ナトリウムなどのアルカリ剤などの種々の
製品を過酸化水素と同時にまたはその他の方法で
パルプに添加し得る。

アルカリ剤は当初のPHが酸性すぎるパルプに添
加する。

錯剤または金属イオン封鎖剤の反応は同時漂
白／乾燥工程とは別個の操作で行うことができ、
必要であれば同時漂白／乾燥工程前に、作用終了
時に洗浄によつて前記薬剤を分離する。

過酸化水素安定剤製品の中では、例えばケイ酸
ナトリウムまたはマグネシウム化合物などが挙げ
られる。前者の化合物は、密度1.33または
36°Baume′の市販溶液の形態で簡便に利用でき、
ビートパルプの場合には、一般に使用する量は６
％以下であり特に頻繁には２〜５％である。マグ
ネシウムは例えば、マグネシアまたは水酸化マグ
ネシウムの形で、一般にほぼ0.01〜0.5％のマグ
ネシウム量で使用する。

水性過酸化水素溶液及び、必要であれば併用製
品からなる漂白溶液を、ビートパルプの少なくと
も10％、好ましくはほぼ20％〜35％の濃度で漂
白／乾燥工程の当初にパルプと混合する。混合は
通常この時点でのパルプの温度付近の温度、例え
ばビートパルプの場合には、室温〜ほぼ90℃、最
も頻繁にはほぼ60℃〜80℃で実施される。混合は
例えば紙パルプ工業で公知の高密度ミキサーによ
つて混合するかまたは例えば仏国特許第2319737
号、第2418295号、第2451963号及び第2436844号
に記載されている型の機械によつて混合し得る。

もう一つの混合方法としては、同時漂白／乾燥
工程の前にパルプ上に漂白液を噴霧する方法があ
る。

漂白液を、低濃度、例えばほぼ５％〜10％のパ
ルプとやはり室温〜ほぼ90℃で混合し、パルプを
濃縮して同時漂白／乾燥工程に望ましい濃度及び
漂白液含量、つまり同時漂白／乾燥工程用に選択
された状態にすることもできる。

濃縮前の過酸化水素とパルプの混合は、例えば
従来型のミキサーまたはミキサー／懸濁機という
用語で知られているミキサーまたは遠心ポンプに
よつて行うことができる。

漂白液とパルプを混合する種々の可能性が色々
と組み合わされ得る。

また、本発明による同時漂白／乾燥工程の前に
公知の方法でパルプを漂白工程にかけてもよく、
さらにその後に、洗浄工程にかけてもよい。

本発明の同時漂白／乾燥工程を実施する装置
は、公知の工程により別個に実施される乾燥工程
に適したものとして知られているものであり、例
えばドラム乾燥機、流動床乾燥機または蒸気乾燥
機などである。

単なる参考として与えられた以下の実施例は、
本発明を制限する事なく説明するものであり、こ
れにより、公知の技術に対する利点が理解されよ
う。

パルプの白色度は圧力下で固めたパルプペレツ
ト上で測定し、製紙業界での標準であるISO度で
表現した。

生成物の量及び濃度は、上述のように定義し
た。漂白乾燥ペーストは前述のように０％〜10−
11重量％での含水率であつた。

実施例１〜13の乾燥工程または同時乾燥／漂白
工程は大気圧下で実施する。

実施例 １ 乾燥材料4.1ｇを含有する28％濃度のビートパ
ルプに、濃度が20％になるように過酸化水素10％
及び水を添加し、次いで混合物を240℃〜245℃の
温度で、同時漂白／乾燥工程に4.5分間かけた。
この工程の間、パルプと接触して循環する乾燥蒸
気によつて乾燥が行われる。

同時漂白／乾燥工程で使用した過酸化水素の95
％以上が消費され、工程の終了時には漂白乾燥パ
ルプの重量は4.1ｇで水分量は１重量％未満、PH
は4.6で白色度は39°ISOであつた。

同一出発パルプを使用して水のみを添加して過
酸化水素なしで20％の濃度にし、上述のように乾
燥させた。乾燥工程終了時での白色度は23°ISO
であつた。

実施例 ２ 過酸化水素の作用中にケイ酸ナトリウムを４％
の量で併用した以外には、実施例１の同時漂白／
乾燥工程を繰り返した。

１重量％未満の水分量の乾燥漂白パルプ4.2ｇ
が得られた。

今回は漂白及び乾燥したパルプのPHは5.6で白
色度は41°ISOであつた。

実施例 ３ 乾燥物質4.1ｇを含む実施例１と同一パルプを、
水を添加して８％の濃度にし、エチレントリアミ
ンペンタ酢酸のナトリウム塩の40重量％溶液の
0.5％によつて80℃で15分間処理し、次いで圧縮
して濃度を27％に濃縮し、過酸化水素10％及びケ
イ酸ナトリウム４％を添加して20％の濃度にし
た。実施例１と同様に同時漂白／乾燥工程を行つ
た。

含水量６重量％で白色度が40°ISOである漂白
乾燥パルプ4.4ｇが得られた。

実施例 ４ 過酸化水素量を10％の代わりに５％とした以外
は実施例１の手順を繰り返した。

漂白乾燥パルプの白色度は34°ISOであつた。

実施例 ５（対照） 乾燥材料4.1ｇを含む上記実施例と同一のパル
プを、過酸化水素５％、ケイ酸ナトリウム４％、
水酸化ナトリウム1.5％及びエチレントリアミン
ペンタ酢酸のナトリウム塩の40％濃度溶液0.5％
で８％濃度溶液にし、75℃で１時間漂白し、次い
で洗浄し圧縮すると20％濃度のパルプが得られ
た。これを240℃〜245℃の温度で4.5分間パルプ
と接触循環する乾燥水蒸気で乾燥させた。

実質的に実施例１で述べた漂白工程なしにパル
プを乾燥させることによつて得られた漂白乾燥ペ
ーストは４ｇの重量を有し、含水量は６重量％で
白色度は24°ISOであつた。

実施例 ６ パルプを圧縮して26％濃度にし、次いで過酸化
水素５％及び水で乾燥前に濃度を20％にした以外
には実施例５の手順を繰り返した。

乾燥後、含水量４重量％の漂白乾燥パルプ3.9
ｇが得られた。

今度は、本発明による漂白／乾燥工程の終了時
で得られた漂白乾燥パルプの白色度は37°ISOで、
本発明による実施例４の同時漂白／乾燥工程にか
けたパルプの値と近接していた。

実施例 ７ 粒から分離した、乾燥材料４ｇを含む粗コムギ
籾殻4.4ｇに、過酸化水素10％及び水を添加して
56％濃度にした。同時漂白／乾燥工程を245°で乾
燥水蒸気によつて45秒間実施した。

PH6.1、白色度が28.7°ISOである含水量１％未
満の乾燥漂白籾殻４ｇが得られた。

過酸化水素を添加せずに上記操作を繰り返し
た。このようにして得られた乾燥籾殻の白色度は
たつたの19°ISOであつた。

実施例 ８ 過酸化水素の添加に加えて、ケイ酸ナトリウム
２％及び水酸化ナトリウム0.5％を添加して実施
例７の操作を繰り返した。

乾燥漂白籾殻はPH7.7で白色度は31.7°ISOであ
つた。

実施例 ９ トウモロコシ籾殻または廃（spent）トウモロ
コシ4.4ｇ（乾燥材料４ｇ）に、過酸化水素10％、
ケイ酸ナトリウム４％及び水を添加して50％濃度
にし、同時白色／乾燥工程を１分間240℃の乾燥
蒸気によつて実施した。

含水量が１重量％未満で白色度が31.3°ISOであ
る漂白及び乾燥トウモロコシ籾殻4.1ｇが得られ
た。

過酸化水素及びケイ酸ナトリウムを使用せずに
この手順を繰り返すと、乾燥トウモロコシ籾殻の
白色度は14°ISOであつた。

実施例 10 トウモロコシ籾殻をりんご絞りかす（apple
pomace）に変えて、過酸化水素及びケイ酸ナト
リウムに加えて水酸化ナトリウム１％を添加して
実施例９の手順を繰り返した。

同時漂白／乾燥工程後の白色度は15.3°ISOであ
つた。

総ての反応剤を使用せずに上記手順を繰り返す
と、白色度はたつたの6.8°ISOであつた。

実施例 11 トウモロコシ籾殻を柑橘果物パルプに変えて実
施例９の手順を繰り返し、同時漂白／乾燥工程を
245℃の乾燥水蒸気によつて40秒間行つた。

漂白乾燥パルプの白色度は17.8°ISOであつた。

過酸化水素及びケイ酸ナトリウムを使用せずに
上記手順を繰り返すと、白色度はたつたの
8.6°ISOであつた。

実施例 12 過酸化水素10％、ケイ酸ナトリウム４％、水酸
化ナトリウム４％及び水を、乾燥材料４ｇを含む
前記りんご絞りかすパルプに添加し、30％濃度を
得、90℃で６時間、混合物を同時漂白／乾燥工程
にかけた。

漂白乾燥絞りかすはPH５で白色度は33°ISOで
あつた。

過酸化水素、ケイ酸ナトリウム及び水酸化ナト
リウムを使用せずに上記の手順を繰り返すと、白
色度はたつたの14.4°ISOであつた。

実施例 13 柑橘果物パルプを使用して濃度を30％の代わり
に20％にして実施例12の手順を繰り返した。

漂白乾燥パルプはPH６で白色度は30.8°ISOであ
つた。

反応剤を使用せずに上記の手順を繰り返すと、
出発パルプの白色度が19.7°ISOであるのに対し、
白色度は16.3°ISOであつた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 漂白工程は過酸化水素を使用して行い、乾燥
   工程はパルプと接触して循環する乾燥ガス雰囲気
   にてパルプの水分を蒸発させることにより行われ
   る漂白乾燥植物パルプの製造方法であつて、漂白
   工程が乾燥工程と同時に行われることを特徴とす
   る該方法。 ２ 同時に漂白及び乾燥されるべきパルプに添加
   する過酸化水素の量が、乾燥植物材料の重量に対
   し15重量％以下であることを特徴とする請求項１
   に記載の方法。 ３ 過酸化水素量が１％〜10％であることを特徴
   とする請求項２に記載の方法。 ４ 同時に漂白及び乾燥されるべきパルプに、一
   種以上の過酸化水素安定剤を添加することを特徴
   とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の方
   法。 ５ 安定剤がケイ酸ナトリウムであることを特徴
   とする請求項４に記載の方法。 ６ ケイ酸ナトリウムの量が乾燥植物材料の重量
   に対し、６重量％以下であることを特徴とする請
   求項５に記載の方法。 ７ ケイ酸ナトリウムの量が２〜５％であること
   を特徴とする請求項６に記載の方法。 ８ 安定剤がマグネシウム化合物であることを特
   徴とする請求項４に記載の方法。 ９ マグネシウム化合物がマグネシア及び水酸化
   マグネシウムから選択されることを特徴とする請
   求項８に記載の方法。 １０ マグネシウムとして表されるマグネシウム
   化合物の量が0.01〜0.5％であることを特徴とす
   る請求項８または９のいずれか一項に記載の方
   法。 １１ 同時に漂白及び乾燥されるべきパルプに錯
   剤または金属イオン封鎖剤を添加することを特徴
   とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方
   法。 １２ 錯剤または金属封鎖剤が三リン酸ナトリウ
   ム、二リン酸誘導体、ポリリン酸及びクエン酸か
   ら選択されることを特徴とする請求項１１に記載
   の方法。 １３ 同時に漂白及び乾燥されるべきパルプにア
   ルカリ剤が添加されることを特徴とする請求項１
   〜１２のいずれか一項に記載の方法。 １４ アルカリ剤が水酸化ナトリウム、炭酸ナト
   リウム及び安息香酸ナトリウムから選択されるこ
   とを特徴とする請求項１３に記載の方法。 １５ 乾燥ガス雰囲気を形成させるのに空気、不
   活性ガスまたは水蒸気が選択されることを特徴と
   する請求項１〜１４のいずれか一項に記載の方
   法。 １６ 不活性ガスが窒素であることを特徴とする
   請求項１５に記載の方法。 １７ 乾燥ガス雰囲気の温度が20℃〜250℃であ
   ることを特徴とする請求項１５または１６に記載
   の方法。 １８ ガス雰囲気が150℃〜250℃の温度の水蒸気
   であることを特徴とする請求項１７に記載の方
   法。 １９ 水蒸気の温度が200℃に等しいかまたはそ
   れ以上であることを特徴とする請求項１８に記載
   の方法。 ２０ 同時に漂白及び乾燥したパルプのPHが４〜
   ８であることを特徴とする請求項１〜１９のいず
   れか一項に記載の方法。 ２１ 同時に漂白及び乾燥されるべきパルプがビ
   ートパルプまたは果物パルプである場合、PHが５
   〜７であることを特徴とする請求項２０に記載の
   方法。 ２２ 同時に漂白及び乾燥されるべきパルプが穀
   物籾殻である場合、PHが６〜８であることを特徴
   とする請求項２０に記載の方法。 ２３ 同時に漂白工程及び乾燥工程にかけられる
   べきパルプの濃度が10％に等しいかまたはそれ以
   上であることを特徴とする請求項１〜２２のいず
   れか一項に記載の方法。 ２４ 濃度が20％〜35％であることを特徴とする
   請求項２３に記載の方法。 ２５ 過酸化水素が他の添加するべき選択した生
   成物と共に、10％濃度以下の濃度のパルプに添加
   され、一担物質が添加されたら、乾燥工程と同時
   に行われる漂白工程用に選択される状態にするた
   めに濃縮されることを特徴とする請求項１〜２４
   のいずれか一項に記載の方法。 ２６ 過酸化水素が５％〜10％の濃度のパルプに
   添加されることを特徴とする請求項２５に記載の
   方法。 ２７ パルプが同時に漂白及び乾燥される時間
   が、パルプに添加される過酸化水素の少なくとも
   95％が消費される時間であることを特徴とする請
   求項１〜２６のいずれか一項に記載の方法。 ２８ 乾燥ガス雰囲気の圧力が0.8バール〜４バ
   ール（絶対圧）であることを特徴とする請求項１
   〜２７のいずれか一項に記載の方法。