JPH0754289A - 酸化漂白パルプの物理的強度を増大させる方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、クラフト法を使用して製造された
酸化漂白パルプの物理的強度を増大させる方法を提供す
る。 【構成】 酸化漂白クラフトパルプ（再循環パルプも含
む）の強度を高める本発明の方法においては、ヒドロ亜
硫酸塩、ホルムアミジン、スルフィン酸、または選定さ
れたスルホキシレートを使用して、特定のｐＨ、温度、
および保持時間にてパルプが処理される。選定された第
四アンモニウム化合物またはアルコキシル化アミンを加
えることによって、さらなる強度アップが得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、再循環されるパルプも
含めた酸化漂白クラフトパルプ(oxidativelybleached k
raft pulp)の物理的強度を増大させる方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】紙を造るために、リグニン、セルロー
ス、ヘミセルロース、および種々の抽出物(extractive)
を含んだ木材をパルプに加工する方法がいくつかある。
これらの方法は、機械的な手法と化学的な手法とを含
む。クラフトパルプ化法（硫酸塩パルプ化法としても知
られている）は、パルプを得るのに使用されている２つ
のアルカリ化学パルプ化法のうちの１つである。クラフ
ト法は、リグニンの大部分をセルロースやヘミセルロー
スから化学的に除去するのに水酸化ナトリウムや硫化ナ
トリウムを使用する。しかしながらこの結果、こうした
リグニン除去のプロセスによって、セルロースやヘミセ
ルロースの一部も除去される。典型的なクラフト蒸煮に
より、リグニンの８０％、ヘミセルロースの５０％、セ
ルロースの１０％、および木材抽出物（脂肪や樹脂）の
９０％が除去される。クラフトパルプ化法における脱リ
グニン化は、ヒドロキシルイオン（ＯＨ^-）の濃度によ
って促進される。硫化ナトリウムが水と反応して、水酸
化ナトリウムと重亜硫酸ナトリウムを生成する。重亜硫
酸塩が存在すると、キノンメチド(quinone methides)の
縮合反応が抑えられ、フェノール性エーテル結合の開裂
が促進される。

【０００３】木材のパルプへの転化に関連したしたすべ
ての方法（特にクラフト法）に対する主要な考察ポイン
トは、パルプ化法がパルプ（特にセルロース成分）の物
理的強度に及ぼす影響である。紙の物理的強度は、紙が
造られるパルプの強度、および完成紙中に存在する繊維
間水素結合の程度に関係する。３つの主要なパルプ成分
（リグニン、ヘミセルロース、およびセルロース）のう
ち、パルプの強度に対してはセルロース繊維が最も重要
である。

【０００４】クラフトパルプの分野では強度が特に重要
である。なぜなら、クラフトパルプは、強度が重要なポ
イントとなる包装用材料やバッグ等の用途に使用される
からである。紙製造および印刷の条件が厳しいことか
ら、最終製品が良好な品質を示すように、パルプの強度
をできるだけ保持するかあるいは増大させるのが好まし
い。

【０００５】クラフトパルプのプロセシングに関して、
いくつかある工程のうちの１つの工程が漂白である。塩
素、二酸化塩素、次亜塩素酸ナトリウム、過酸化水素、
酸素、およびオゾン等を使用した酸化漂白工程は、パル
プのセルロース成分に及ぼす漂白剤の影響をできるだけ
少なくするよう注意深く制御しなければならない。これ
ら漂白剤のほとんどは、パルプ強度の少なくともある程
度の低下を引き起こす。さらに、塩素と二酸化塩素は環
境面から好ましくない。オゾンを使用すると、パルプの
強度に対し、塩素化合物の場合より大きな低下を引き起
こすことがある。

【０００６】クラフトパルプを漂白するために、塩素や
二酸化塩素に代わる環境上許容しうる薬剤を見いだそう
とする検討がいくつか行われている。Ｒ．Ｆ．ブラッド
リーによる「“パルプ漂白剤と北アメリカのパルプ工場
における塩素の代用技術”，ケミカルインダストリーズ
・ニューズレター，１９９１年９〜１０月，１ページと
３〜５ページ」は、酸素、二酸化窒素、オゾン、ヒドロ
亜硫酸ナトリウム、および他の塩素含有化合物を使用し
て行った研究について説明している。Ｎ．リーバーゴッ
トらによる「“漂白プラントにおけるＡＯＸレベルの減
少”，ＴＡＰＰＩプロシーディング−１９９１パルピン
グ・コンファランス，１２３〜１３３ページ」は、塩素
含有化合物による漂白に対する代替物質として、酸素、
過酸化物、オゾン、過酢酸、ヒドロ亜硫酸塩、キレート
化剤、および二酸化チオ尿素を挙げている。Ｎ．リーバ
ーゴットらによる「“塩素化合物を使用しない軟材クラ
フトパルプの漂白”，ＴＡＰＰＩジャーナル−１９８４
年８月，７６〜８０ページ」は、充分に脱リグニン化し
た化学クラフトパルプの最終的な漂白工程としてヒドロ
亜硫酸ナトリウムを使用することも含めて、連続工程に
よる漂白について説明している。しかしながら、これら
文献のいずれも、強度を高めつつクラフトパルプを漂白
する方法については説明していない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、木材パルプや再循環供給源からのパルプも含め
た酸化漂白クラフトパルプを、ヒドロ亜硫酸塩(hydrosu
lfite)、ホルムアミジンスルフィン酸（ＦＡＳ）、およ
びスルホキシレート（例えば、ナトリウムホルムアルデ
ヒドスルホキシレート、亜鉛ホルムアルデヒドスルホキ
シレート、およびアセトアルデヒドスルホキシレート）
からなる群から選ばれる化合物で処理する方法であっ
て、白色度(brightness)を保持または向上させつつパル
プの強度を増大させる方法、を提供することにある。

【０００８】本発明の他の目的は、漂白プロセスにおい
て塩素含有化合物を使用する必要性をなくした、クラフ
トパルプの漂白方法を提供することにある。

【０００９】本発明の上記目的および他の目的は、下記
の本発明の説明から明らかとなろう。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の方法は、種々の
酸化漂白パルプに対して施すことができるが、元素状塩
素を含まない（ＥＣＦ）クラフトパルプおよび塩素を全
く含まない（ＴＣＦ）クラフトパルプに対して特に有用
である。最も広い態様においては、本発明の方法は、ヒ
ドロ亜硫酸塩（例えば、ヒドロ亜硫酸亜鉛やヒドロ亜硫
酸ナトリウム）、ホルムアミジンスルフィン酸（ＦＡ
Ｓ）、およびスルホキシレート（例えば、ナトリウムホ
ルムアルデヒドスルホキシレート、亜鉛ホルムアルデヒ
ドスルホキシレート、およびアセトアルデヒドスルホキ
シレート）からなる群から選ばれる０．１〜３．０重量
％（オーブン乾燥したパルプ重量を基準として）の処理
剤を、選定されたｐＨ、温度、および保持時間を使用し
て、最終段階（洗浄を除いて）としてパルプに加えるこ
とによって行われる。好ましい処理剤はヒドロ亜硫酸ナ
トリウムであり、特に環境上の理由からも好ましい。

【００１１】処理剤の添加は処理剤の溶液として行うの
が好ましく、当技術者によって使用されているようない
かなる適切な方法によっても行うことができる。パルプ
のｐＨは４．５〜１３に保持され、パルプの温度は５０
〜１００℃に保持される。保持時間は３０分〜６時間で
ある。

【００１２】本発明の他の態様においては、パルプの化
学プロセシング中のいかなるときにおいても、選定され
た第四アンモニウム化合物またはアルコキシル化アミン
をパルプ溶液に加えることによってさらなる強度アップ
を達成することができる。

【００１３】本発明は、クラフト法を使用して造られた
酸化漂白木材パルプの物理的強度を増大させる方法を提
供する。本発明の方法は、ヒドロ亜硫酸塩、ホルムアミ
ジンスルフィン酸（ＦＡＳ）、およびスルホキシレート
（例えば、ナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレー
ト、亜鉛ホルムアルデヒドスルホキシレート、およびア
セトアルデヒドスルホキシレート）からなる群から選ば
れる化合物を使用して、パルプを最終段階として処理す
る工程を含む。ヒドロ亜硫酸塩が好ましく、例えば、ヒ
ドロ亜硫酸ナトリウムやヒドロ亜硫酸亜鉛などがあり、
特に好ましいのはヒドロ亜硫酸ナトリウムである。処理
剤に関しては、オーブン乾燥したパルプ重量を基準とし
て０．１〜３．０％の添加レベルが使用され、パルプと
処理剤を含有した溶液が、５０〜１００℃の温度および
４．５〜１３のｐＨにて、そして最も好都合には０．５
〜６時間の保持時間で処理される。処理剤は、パルプス
ラリーに加えられる溶液の形で使用するのが好ましい。
引張試験によって測定される強度アツプは、９．０％を
越える増大（さらに具体的には９．９〜３０．２％の範
囲）を示している。引裂試験によって測定される強度ア
ップは、２５％を越える増大（さらに具体的には２７．
１〜３９．５％の範囲）を示している。

【００１４】ヒドロ亜硫酸塩が使用される場合、上記の
一般的な条件が適用される。しかしながら、ヒドロ亜硫
酸ナトリウム（ＳＨＳ）の場合、本発明の詳細な条件は
以下のとおりである： 最低限満たさなければならない
要件は、添加レベル＝０．１〜０．５％、ｐＨ＝４．５
〜６、温度＝５０〜６０℃、および保持時間＝０．５〜
１時間、である。ＳＨＳの場合、０．５〜１．５％のＳ
ＨＳ、ｐＨ＝６．０〜８．０、温度＝７０〜８０℃、お
よび保持時間＝１〜２時間、という条件を使用するとよ
り良好な結果が得られる。ＳＨＳを使用するときの好ま
しい条件は、１．５〜３％のＳＨＳ、ｐＨ＝７〜９、温
度＝８０〜９５℃、および保持時間＝２〜４時間であ
る。

【００１５】ＦＡＳを処理剤として使用する場合、添加
量パーセントは、オーブン乾燥したパルプ重量を基準と
して０．１〜３．０％であるが、ｐＨが５．５〜１３．
０、保持時間が３０分〜４時間、そして温度が６０〜１
００℃であるよう選択するのが好ましい。

【００１６】スルホキシレートを使用する場合、添加量
パーセントはオーブン乾燥したパルプ重量を基準として
０．１〜３．０％であるが、ｐＨが４．５〜１３．０、
保持時間が３０分〜６時間、そして温度が５５〜１００
℃であるよう選択するのが好ましい。

【００１７】それぞれの条件項目において、これらのプ
ロセスパラメーターは、使用されるパルプの種類に応じ
て変わる。ヒドロ亜硫酸塩で処理されるパルプがＴＣＦ
クラフトパルプである場合、ｐＨを６．５〜８．５に、
パルプの温度を８０〜９５℃に、ヒドロ亜硫酸塩の添加
量を０．５〜１．５％に、そして保持時間を１〜４時間
にするのが好ましい。

【００１８】再循環された酸化漂白のクラフトカラーレ
ジャー(kraft color ledger)の場合、ｐＨを６．５〜
８．５に、パルプの温度を６５．０〜８５．０℃に、ヒ
ドロ亜硫酸塩の添加量を０．５〜１％に、そして保持時
間を０．５〜１．５時間にするのが好ましい。

【００１９】多段階処理シーケンスの態様にて本発明を
実施するには多くの方法があるが、ヒドロ亜硫酸塩の添
加段階が最終的な化学処理（水洗は含めない）であるこ
とが重要なポイントである。

【００２０】パルプと処理剤を含有した溶液はさらに、
１種以上の下記成分を含有してもよい：すなわち、エチ
レンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、トリポリリン酸ナト
リウム（ＳＴＰＰ）、ジエチレントリアミン五酢酸（Ｄ
ＴＰＡ）、Ｎ−（ヒドロキシメチル）−エチレンジアミ
ン三酢酸（ＨＥＤＴＡ）、トリエタノールアミン（ＴＥ
Ａ）、ニトリロ三酢酸（ＮＴＡ）、またはジエチレント
リアミンペンタ（メチレンホスホン）酸（ＤＴＰＭＰ）
等のキレート化合物；水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウ
ム、または水酸化カルシウム等のアルカリ；および下記
のような第四アンモニウム化合物またはアルコキシル化
アミン；である。

【００２１】本発明の他の態様においては、少なくとも
１つの酸化工程（例えば、オゾン、酸素、または過酸化
水素）によって処理されるクラフトパルプは、 （Ｉ） （ａ） 式Ｉ

【化７】 （式中、Ｒ¹，Ｒ²，Ｒ³，およびＲ⁴のうちの１つが、Ｃ
₁₄〜Ｃ₂₂アルキルおよびＣ₁₄〜Ｃ₂₂アルケニルからなる
群から選ばれ、このとき前記アルキルまたはアルケニル
が、必要に応じてメチルおよびエチルから選ばれる１〜
３個の置換基を含み；残りのＲ基が互いに独立に、Ｃ₁
〜Ｃ₄直鎖アルキル、−（Ｃ₂Ｈ₄Ｏ）_xＨ、および−（Ｃ
₃Ｈ₆Ｏ）_xＨからなる群から選ばれ、このときｘは１と
４を含んで１〜４の数であり；Ｚが窒素とリンからなる
群から選ばれ、好ましくは窒素であり；そしてＸ^-がす
べての適切なアニオンからなる群から選ばれ、例えばＸ
は、ＣＯ₃ ^-2，ＨＣＯ₃ ^-1，ＰＯ₄ ^-3，ＨＰＯ₄ ^-2，Ｈ₂Ｐ
Ｏ₄ ^-1，ＯＨ^-1，Ｆ^-1，Ｂｒ^-1，Ｃｌ^-1，Ｉ^-1，ＨＳＯ₃
^-1，ＨＳＯ₄ ^-1，ＳＯ₄ ^-2，ＳＯ₃ ^-2，Ｓ₂Ｏ₄ ^-2，ＣＨ₃Ｃ
Ｏ₃ ^-1，およびＣＨ₃ＳＯ₄ ^-1からなる群から選ばれる）
で示される化合物； （ｂ） 式ＩＩ

【化８】 〔式中、Ｒ³¹，Ｒ³²，Ｒ³³，およびＲ³⁴のうちの２つ
が、Ｃ₈〜Ｃ₂₂直鎖アルキルおよびＣ₈〜Ｃ₂₂アルケニル
からなる群から独立に選ばれ、このとき前記アルキルま
たはアルケニルが、必要に応じてメチルおよびエチルか
ら選ばれる（特にメチル）１〜３個の置換基を含み；残
りのＲ基が互いに独立に、Ｃ₁〜Ｃ₄直鎖アルキル、−
（Ｃ₂Ｈ₄Ｏ）_xＨ、および−（Ｃ₃Ｈ₆Ｏ）_xＨからなる群
から選ばれ、このときｘは１と４を含んで１〜４の数で
あり；そしてＺは式Ｉに関して規定したのと同じ意味を
有する〕で示される化合物； （ｃ） 式ＩＩＩ

【化９】 （式中、Ｒ⁵，Ｒ⁶，Ｒ⁷，およびＲ⁸は互いに独立に、Ｃ
₁〜Ｃ₄からなる群から選ばれ；そしてＺは式Ｉに関して
規定したのと同じ意味を有する）で示される化合物； （ｄ） 式ＩＶ

【化１０】 〔式中、Ｒ¹³はＣ₁₄〜Ｃ₂₂アルキルおよびＣ₁₄〜Ｃ₂₂ア
ルケニルからなる群から選ばれ、このとき前記アルキル
またはアルケニルが、必要に応じてメチルおよびエチル
から選ばれる（特にメチル）１〜３個の置換基を含み；
残りのＲ基が互いに独立に、水素およびＣ₁〜Ｃ₃直鎖ア
ルキルからなる群から選ばれ；そして；Ｘ^-は、式Ｉに
関して規定したのと同じ意味を有する〕で示されるピリ
ジニウム塩；および （ｅ） 式Ｖ

【化１１】 〔式中、Ｒ²³はＣ₈〜Ｃ₁₄アルキルおよびＣ₈〜Ｃ₁₄アル
ケニルからなる群から選ばれ、このとき前記アルキルま
たはアルケニルが、必要に応じて（しかし好ましくはな
い）メチルおよびエチルから選ばれる（特にメチル）１
〜３個の置換基を含み；そしてＲ²⁴，Ｒ²⁵，およびＲ²⁶
が互いに独立に、Ｃ₁〜Ｃ₄アルキル、Ｃ₂〜Ｃ₄アルケニ
ル、（ＣＨ₂−ＣＨ₂−Ｏ）_nＨ、および（ＣＨ₂−ＣＨ₂
−ＣＨ₂−Ｏ）_nＨからなる群から選ばれ、このときｎは
１と４を含んで１〜４の数である〕で示される化合物；
からなる群から選ばれる第四アンモニウム化合物；なら
びに （ＩＩ） それぞれ式ＶＩと式ＶＩＩ

【化１２】 〔式中、Ｒ³⁰は８〜２２個の炭素原子を有する直鎖アル
キルからなる群から選ばれ、このとき前記直鎖アルキル
が、必要に応じてメチルおよびエチルから選ばれる（特
にメチル）１〜３個の置換基を含み；ｒおよびｐはそれ
ぞれ、ｒとｐのそれぞれが少なくとも１の値を有し、独
立に選ばれ、そしてｒとｐの合計が２と１２を含んで２
〜１２の数となるような整数を表している〕で示される
エトキシル化アミンおよびプロポキシル化アミン；から
なる群から選ばれる化合物で処理される。

【００２２】式Ｉ〜Ｖに記載のＲ基のいずれかに関して
も、（ａ）窒素またはリンに結合した、（ｂ）窒素また
はリンに結合した炭素原子に隣接した、あるいは（ｃ）
窒素に結合した炭素原子に隣接した炭素原子の隣の、い
ずれの炭素原子が、塩素とフッ素が窒素またはリンに結
合しないという条件で、塩素、フッ素、ＣＨ₂Ｆ、およ
びＣＦ₃等の少なくとも１つの電子吸引基で置換されて
いてもよい。このような化合物は、１つだけの電子吸引
基を有するもの、およびこうした基とともに複数の置換
基を有するものを含む。複数の電子吸引基を有する化合
物の例としては、下記のようなものがあり、このときＹ
のそれぞれは、上記したような電子吸引基が使用される
部位を示している： （ａ） 式ＩＡ

【化１３】 （式中、Ｒ¹，Ｒ²，Ｒ³，およびＲ⁴は式Ｉに関して規定
した意味を有し、置換基Ｙのそれぞれは、塩素、フッ
素、ＣＨ₂Ｆ、およびＣＦ₃からなる群から独立に選ばれ
る）で示される化合物； （ｂ） Ｒ²，Ｒ³，およびＲ⁴の少なくとも１つがＣＨ₂
ＦおよびＣＦ₃からなる群から独立に選ばれる場合の式
Ｉの化合物； （ｃ） Ｒ³²，Ｒ³³，およびＲ³⁴の少なくとも１つがＣ
Ｈ₂ＦおよびＣＦ₃からなる群から独立に選ばれる場合の
式ＩＩの化合物；および （ｄ） Ｒ¹⁴〜Ｒ¹⁸の少なくとも１つが塩素、フッ素、
ＣＨ₂ＦおよびＣＦ₃からなる群から独立に選ばれる場合
の式ＩＶの化合物。臭化オクタデシルトリメチルアンモ
ニウムと臭化セチルトリメチルアンモニウムが、本発明
に実施に際して有用な第四アンモニウム化合物の特に好
ましい例である。

【００２３】第四アンモニウム化合物またはアルコキシ
ル化化合物は、処理剤を加える前、あるいは処理剤の添
加時のいかなる段階でも加えることができる。このよう
な第四アンモニウム化合物またはアルコキシル化アミン
の添加量と添加方法を以下に説明する。

【００２４】第四アンモニウム化合物の場合 上記式の少なくとも１種の第四アンモニウム化合物の添
加は、以下のような方法のうちの１つによって行うこと
ができる： （ａ） 第四アンモニウム化合物を処理溶液に加える。

【００２５】（１） 第四アンモニウム化合物を、使用
する処理剤の重量を基準として１〜５０％のレベルで水
中に溶解する。

【００２６】（２） ＮａＯＨまたはＮａ₂ＣＯ₃を使用
してｐＨを１０に調節する。

【００２７】（３） 処理剤を溶液に加える（固体であ
れば溶解させる）。

【００２８】（ｂ） 第四アンモニウム化合物を処理剤
とブレンドする。

【００２９】（１） 少なくとも１種の第四アンモニウ
ム化合物を、処理剤の使用量を基準として約１％〜約５
０％の割合にて選定された処理剤と混合する（２） 次
いでこのブレンド混合物を、前述のように作製したパル
プスラリーに加える。

【００３０】（ｃ） 第四アンモニウム化合物を、処理
剤を加えるのと同時に加える。

【００３１】（１） 少なくとも１種の第四アンモニウ
ム化合物を、前述のように作製したパルプスラリーに加
える。

【００３２】（２） 第四アンモニウム化合物の添加
を、処理剤をパルプスラリーに加えるのとほぼ同時に行
う。

【００３３】第四アンモニウム化合物の添加レベルは、
使用する処理剤の重量を基準として１〜５０％の範囲で
ある。このことは、１トンの繊維（オーブン乾燥基準）
に対しては、約５〜４０ポンド（２．３〜１８．２ｋ
ｇ）の量が使用されるということを意味している。

【００３４】アルコキシル化アミンの場合 例えば、アルコキシル化アミンの添加は、以下のような
方法のうちの１つによって行うことができる： （ａ） 式ＶＩまたはＶＩＩのアミン化合物を処理剤溶
液に加える。

【００３５】（１） アミン化合物を水中に溶解する。

【００３６】（２） ＮａＯＨまたはＮａ₂ＣＯ₃でｐＨ
を１０に調節する。

【００３７】（３） 処理剤を加え、溶解する。

【００３８】（ｂ） 式ＶＩまたはＶＩＩのアミン化合
物を処理剤とブレンドする。

【００３９】（１） 少なくとも１種のアミン化合物を
選定された処理剤と混合する。

【００４０】（２） 次いでこのブレンド混合物を、前
述のように作製したパルプスラリーに加える。

【００４１】（ｃ） 式ＶＩまたはＶＩＩのアミン化合
物を、処理剤を加えるのと同時に加える。

【００４２】（１） 少なくとも１種のアミン化合物
を、前述のように作製したパルプスラリーに加える。

【００４３】（２） アミン化合物の添加を、処理剤を
パルプスラリーに加えるのとほぼ同時に行う。

【００４４】加えるアミン化合物の量は、乾燥繊維含量
１トン当たり約５ポンド（２．３ｋｇ）（添加レベル
０．２５％）〜約２０ポンド（９．１ｋｇ）（添加レベ
ル１．０％）であり、このとき （ａ） ２〜６０ポンド（０．９１〜２７．２ｋｇ）の
ヒドロ亜硫酸塩； （ｂ） ２〜６０ポンド（０．９１〜２７．２ｋｇ）の
ＦＡＳ； （ｃ） ２〜６０ポンド（０．９１〜２７．２ｋｇ）の
スルホキシレート； を含む。

【００４５】前述の第四アンモニウム化合物は以下のよ
うにして得られる。

【００４６】式Ｉ，ＩＩ，およびＩＩＩ（式中、Ｚ＝窒
素）の化合物は、当技術者によく知られている方法（例
えば、第三アミンのアルキル化，あるいは場合によって
は市販品の購入）によって製造することができる。

【００４７】式Ｉ（式中、Ｚ＝リン）の化合物の場合、
これらの化合物のいくつかは市販されている。他の化合
物は、当技術者に公知の方法によって製造することがで
きる。例えば、「Ｏｒｇａｎｉｃ Ｒｅａｃｔｉｏｎ
ｓ，Ｖｏｌ．１４（ＪｏｈｎＷｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎ
ｓ，１９８７），ｐ．３８８〜３９３」（該文献を参照
のこと）に記載の方法は、こうした方法について説明し
ている。但し、トリフェニルホスフィンの代わりに適切
なトリアルキルホスフィンが使用されている。

【００４８】式ＩＶの化合物は、出発物質がピリジンま
たは置換ピリジンであること以外は、式Ｉ，ＩＩの化合
物の場合と同じ方法で製造することができる。

【００４９】式Ｖの化合物は、式Ｒ²³−ＯＨの第一アル
コールと式ＶＩ

【化１４】 で示される第四アミンプロピルエポキシドとをアルカリ
性条件下で反応させることによって製造することができ
る。反応スキームは次のとおりである： ４０℃／ＮａＯＨ／ｐＨ＝１０ アルコール＋エポキシド −−−−−−−−−−−−→ 式Ｖの化合物 本発明にて使用する第四アンモニウム化合物を選択する
際には、第四アンモニウム化合物の混合物も使用できる
ことに留意しなければならない。これらの混合物は、異
種の第四アンモニウム化合物を一緒にブレンドすること
によって造ることもできるし、あるいは混合物自体が製
品として市販されている場合もある。合成物質も天然物
質も使用することができる。例えば、長鎖アルキル基の
場合、タロー、ラード、大豆油、ヤシ油、タル油、およ
び石油クラッキング塔からの物品等の物質中において天
然に生じる鎖長分布をもった鎖長物質の混合物も使用す
ることができる。さらに、特定の鎖長を有する化合物が
求められる場合、合成による脂肪物質も使用することが
できる。

【００５０】一般には、脂肪をケン化し、液体表面反応
のかすを取り除き、そして酸性化する。このようにして
形成された脂肪酸を、例えばシュミット反応のようなア
ミン化反応に付して、第四アンモニウム化合物を形成さ
せる。シュミット反応についての説明は、Ｃ．Ｒ．ノラ
ーによる「Ｔｅｘｔｂｏｏｋ ｏｆ ＯｒｇａｎｉｃＣ
ｈｅｍｉｓｔｒｙ（Ｗ．Ｂ．サウンダーズＣｏ．，１９
６６），ｐ．２２４」においてなされている。

【００５１】選定されたアルコキシル化アミンは以下の
ようにして得られる。

【００５２】式ＶＩとＶＩＩの化合物は、当技術者によ
く知られている方法によって製造することもできるし、
あるいは市販されているものもある。このような方法
は、適切なアルキルアミン、またはタローアミン（ｔａ
ｌｌｏｗ ａｍｉｎｅ）やココヤシアミン（ｃｏｃｏ
ａｍｉｎｅ）等の天然混合物を、それが液体となるまで
加熱する工程（アミンが固体である場合）；およびアミ
ンの重量を基準として約０．１％のレベルで水酸化ナト
リウムを加える工程；を含む。次いでエチレンオキシド
またはプロピレンオキシドを加えて、エトキシル化反応
またはプロポキシル化反応を起こさせ、これによって式
ＶＩまたはＶＩＩの所望の化合物を形成させる。

【００５３】強度は、便宜上引張試験と引裂試験を行っ
て考察する。本発明の方法は一般に、引裂強さについて
は９％以上の増大を、そして引裂強さについては２５〜
３５％の増大をもたらすよう行うことができる。破断長
さ（Ｂｒｅａｋｉｎｇ Ｌｅｎｇｔｈ）＝３６５８（単
位面積当たりの引張強さ／マス）であることに留意のこ
と。

【００５４】引張試験 テクニカル・アソシエーション・オブ・パルプ・アンド
・ペーパーインダストリー（ＴＡＰＰＩ）標準法Ｔ２０
５ｏｍ−８８（この全内容を参照のこと）にしたがって
ハンドシートを作製した。但し、セクション７．１．２
の０．３％コンシステンシーの代わりに、７．１．２の
ノート８にしたがって０．２％コンシステンシーを使用
してハンドシートを作製した。これらのハンドシートか
ら、ＴＡＰＰＩ標準法Ｔ２２０ｏｍ−８８を使用して試
験片を作製した。

【００５５】引張試験は、ＴＡＰＰＩ標準法Ｔ４９４ｏ
ｍ−８８（この全内容を参照のこと）にしたがって行っ
た。このＴ４９４法は、伸び装置（インストロン４３０
１）の一定速度を使用して紙または板紙の引張破断特性
を評価するのに使用される。引張強さは、１メートル当
たりのキロニュートン（ｋＮ／ｍ）として測定される。
破断長さは引張強さから算出され、一端が垂直に吊るさ
れたときに、その自重により破断する１インチ幅の紙の
ストリップをメートルで表示した長さとして定義され
る。対照標準は、本パラグラフに記載の同じＴＡＰＰＩ
法によって作製したハンドシート（但し、ヒドロ亜硫酸
塩で処理していない）とした。本パラグラフに記載のＴ
ＡＰＰＩ標準法のいずれについても、その全内容を参照
のこと。

【００５６】引裂試験 ＴＡＰＰＩ標準法Ｔ２０５ｏｍ−８８（０．２％コンシ
ステンシーを使用）およびＴＡＰＰＩ標準法Ｔ２２０ｏ
ｍ−８８を使用し、引張試験についての記載にしたがっ
て試験片を作製した。ＴＡＰＰＩ標準法Ｔ４１４ｏｍ−
８８（この全内容を参照のこと）にしたがって引裂試験
を行った。この方法は、エレメンドルフタイプの装置
（ニューヨーク，テスティング・マシーンズ社製のＴＭ
Ｉ８３−１１−００）を使用して、紙の内部引裂抵抗
（ｉｎｔｅｒｎａｌ ｔｅａｒｉｎｇｒｅｓｉｓｔａｎ
ｃｅ）を測定する。対照標準は、本パラグラフに記載の
同じＴＡＰＰＩ法によって作製したハンドシート（但
し、ヒドロ亜硫酸塩で処理していない）とした。

【００５７】実施例 以下に記載の実施例は、本発明を例証するためのもので
あって、本発明がこれによって限定されるものではな
い。特に明記しない限り、すべての化学記号と略号（ｍ
ｌ，ｇ，ｋｇ，その他）は通常の意味を有し、温度は℃
である。特に明記しない限り、パーセントはすべて重量
％である。使用するヒドロ亜硫酸塩のパーセントは、パ
ルプのオーブン乾燥重量を基準としている。

【００５８】パルプ１−１ 酸素、キレート化合物、
および過酸化水素（必ずしもこの順序である必要はな
い）で処理され、６８％のＩＳＯ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉ
ｏｎａｌ Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｔａｎ
ｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ）白色度を有するＴＣＦ軟材ク
ラフトパルプ。

【００５９】パルプ１−２ 酸素、キレート化合物、
および過酸化水素（必ずしもこの順序である必要はな
い）で処理され、７８％のＩＳＯ白色度を有するＴＣＦ
軟材クラフトパルプ。

【００６０】パルプ２−１ 酸素、キレート化合物、
および過酸化水素（必ずしもこの順序である必要はな
い）で処理され、６５％のＩＳＯ白色度を有するＴＣＦ
軟材クラフトパルプ。

【００６１】パルプ３−１ 本パルプは有色レジャー
廃紙（ｃｏｌｏｒｅｄ ｌｅｄｇｅｒ ｗａｓｔｅ ｐ
ａｐｅｒ）から作製した。実験用パルプ製造機（アジロ
ンダック・マシーン・カンパニー，ニューヨーク，ゲレ
ンフォールズ）にて、２．２７ｋｇ（５ポンド）の有色
損紙に２０．７リットルの水を６５℃で加えた。１５分
にわたって再パルプ化を行った。

【００６２】実施例１ （ブランク）パルプ１−１のサンプルを使用して、ＴＡ
ＰＰＩ標準法Ｔ２０５ｏｍ−８８にしたがって５枚のハ
ンドシートを作製し、ＴＡＰＰＩ標準法Ｔ２２０ｏｍ−
８８にしたがって引張試験用ストリップを作製した。但
しこのとき、パルプを０．８５％に希釈し、４３，８５
０回転で砕解した。Ｔ２０５のノート８にしたがって、
砕解後にパルプを０．２％に希釈して物理試験用のハン
ドシートを作製した。ＴＡＰＰＩ標準法Ｔ４９４ｏｍ−
８８にしたがって引張強さと破断長さを求めた。これら
の値を表Ｉに示す。これらの値は９回の試験の平均であ
る。

【００６３】実施例２ （ＡＰ処理）パルプ１−１のサンプルを酸洗い（Ａ）処
理し、次いで過酸化水素工程（Ｐ）を施した。酸洗いに
おいては、２．０％硫酸を使用してパルプのコンシステ
ンシーを３％に調節し（１６０ｇのオーブン乾燥パルプ
を５１７３ｍｌの２％硫酸で希釈）、室温（２５℃）で
３０分撹拌した。３０分後、アメリカ標準試験法（Ａｍ
ｅｒｉｃａｎ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈ
ｏｄ；ＡＳＴＭ）にしたがって、２００メッシュの篩を
１７２〜２０７ｋＰａ（２５〜３０ポンド）の圧力で使
用して、パルプを水切りして１５〜２０％のコンシステ
ンシーにし、５リットルの脱イオン水で１回洗浄した。

【００６４】次いで過酸化物工程に付すために、パルプ
のコンシステンシーを脱イオン水で１２％に調節した。
８０℃の温度、１０％の最終コンシステンシー、および
９０分の保持時間にて、Ｐ工程を施した。オーブン乾燥
したパルプの１５５ｇ全部を単一のプラスチックバッグ
中で漂白した。湯浴を使用して加熱を行い、ホバート・
プラネタリー・アクション・ミキサー中で撹拌を行っ
た。

【００６５】漂白溶液６０ｍｌ〔２．５％の過酸化水
素、１．０％の水酸化ナトリウム、０．５％のジエチレ
ントリアミン五酢酸（ＤＴＰＡ）、および３％のケイ酸
ナトリウムを含有〕を、６０ｍｌシリンジを使用して徐
々に加えた。漂白溶液を加えた後、パルプを１０％のコ
ンシステンシーにするために１９８ｍｌの脱イオン水を
加えた。次いでパルプを再び湯浴に戻した。９０分の保
持時間後、亜硫酸を加えて４．５のｐＨにすることによ
って残留過酸化水素を除去した。

【００６６】過酸化水素の除去は、Ｊ．Ｔ．ベーカー社
からの“Ｂａｋｅｒ Ｔｅｓｔ Ｓｔｒｉｐｓ ｆｏｒ
Ｈｙｄｒｏｇｅｎ Ｐｅｒｏｘｉｄｅ”を使用するこ
とによって確認した。物理的試験が行われるまで、パル
プは５℃にて貯蔵した。実施例１に記載の手順を使用し
て、このパルプから５つのハンドシートを作製した。表
Ｉに記載の引張強さと破断長さは、８回の試験の平均で
ある。

【００６７】実施例３ （ＡＰＹＥＹ処理）実施例２に記載のように、パルプ１
−１のサンプルを酸洗いと過酸化水素工程で処理した。
このＡＰ処理に次いで、パルプをヒドロ亜硫酸塩／Ｎａ
ＯＨ抽出／ヒドロ亜硫酸塩シーケンス（ＹＥＹシーケン
スとも呼ばれる，このときＹ＝ヒドロ亜硫酸ナトリウム
であり、Ｅ＝ＮａＯＨ抽出である）で処理した。Ｙ工程
は、カンタム・ハイシェアー・ミキサー（Ｑｕａｎｔｕ
ｍ Ｈｉｇｈ ＳｈｅａｒＭｉｘｅｒ），マークＩＶモ
デル中で行った。第１のＹ工程に対しては、パルプ（７
７．５ｇのオーブン乾燥パルプ）を脱イオン水で５％の
コンシステンシーに希釈した。

【００６８】この５％パルプスラリーを、カンタムミキ
サーの２リットルボウル中で８０℃に予備加熱した。シ
リンジを使用してボウルの栓を通して希硫酸を加えるこ
とによって、５％コンシステンシーのパルプのｐＨを
５．５に調節した。次いでボウルを３０秒間減圧にし
た。３０秒間の減圧後、排出された空気の代わりに窒素
ガスを導入した。このシーケンスを３〜５回繰り返し
て、パルプスラリー中に捕捉されているすべての酸素を
除去した。

【００６９】最終の減圧装置の後、充分な窒素ガスをボ
ウルに加えて、やや正の圧力を４時間の保持時間全体に
わたって保った。窒素ガスの最終付加の後、０．７５％
（オーブン乾燥したパルプ重量を基準として）ヒドロ亜
硫酸ナトリウムを溶液として加えた（２０ｍｌ容積）。
ヒドロ亜硫酸ナトリウム漂白溶液の付加時、パルプを１
５ヘルツ〔１分当たり６００回転（ｒｐｍ）〕で３０秒
ミキシングした。このミキシングが終了した後、パルプ
を６０ヘルツ（２４００ｒｐｍ）で８秒ミキシングし
た。次いで、保持時間全体にわたって１分ごとに１５ヘ
ルツで４秒ミキシングした。４時間の保持時間の後、Ｎ
ａＯＨ抽出工程に付すために、パルプをボウルから取り
出した。

【００７０】ＮａＯＨ抽出（Ｅ工程）は、１０％ＮａＯ
Ｈ溶液を使用してパルプのｐＨを１２．０に調節するこ
とによって行った。このようにして得られたパルプスラ
リーを、室温（２５℃）で３０分間ミキシングした。３
０分後、ＡＳＴＭによる２００メッシュ篩と減圧を使用
してパルプを水切りして、１５〜２０％のコンシステン
シーにした。次いで１３００ｍｌの脱イオン水を加え、
スラリーを２分間ミキシングすることによって、パルプ
を洗浄した。次いで前述のようにパルプ水切りした。

【００７１】第１のＹ工程に関して記載したのと同じ手
順を使用して、第２のヒドロ亜硫酸ナトリウム工程を行
った。パルプのサンプル（オーブン乾燥したパルプ６７
ｇを脱イオン水を使用して５％のコンシステンシーにな
るよう希釈したもの）を、１０％ＮａＯＨを加えること
によって１１．０のｐＨに調節した。こうして得られた
スラリーを、前述のように処理して随伴している酸素を
除去し、ヒドロ亜硫酸ナトリウムの１％溶液を加えた。
この第２のＹ工程に対する保持時間は１５時間であっ
た。他のすべての条件は、本実施例の第１のＹ工程に関
して記載したのと同じであった。物理的試験を行うま
で、パルプを５℃で貯蔵した。５枚のハンドシートを作
製し、実施例１に記載の手順にしたがってデータを集め
た。得られたデータを表Ｉに示す。これらのデータは、
９回の試験の平均である。

【００７２】実施例４ （ブランク）工場から受け入れたままのパルプ１−２の
サンプル（１．２ｇのオーブン乾燥パルプ／ハンドシー
ト）から、ＴＡＰＰＩ標準法Ｔ２０５ｏｍ−８８を使用
して２０枚のハンドシートを作製し、ＴＡＰＰＩ標準法
Ｔ２２０ｏｍ−８８にしたがって引張試験用ストリップ
を作製した。ＴＡＰＰＩ標準法Ｔ２０５ｏｍ−８８のノ
ート８にしたがって、砕解後に、パルプを０．２％コン
システンシーに希釈して物理的試験用のハンドシートを
作製した。表Ｉに記載の引張強さと破断長さは、３６回
の試験（２０枚のハンドシートに対して行った）の平均
である。

【００７３】実施例５ （Ｙ処理）以下に記載の手順にしたがって、パルプ１−
２のサンプルをヒドロ亜硫酸ナトリウムで処理した。パ
ルプ（オーブン乾燥したパルプ１２ｇを脱イオン水で３
％コンシステンシーに希釈したもの）を１５時間静置し
た。次いでこのパルプスラリーを、室温にて１５，００
０回転で砕解した。５７ｍｌの水を除去することによっ
てパルプのコンシステンシーを３．５％に調整した。こ
うして得られたパルプスラリーを、５００ｍｌ容量の広
口のポリエチレン製漂白用ボトル中に入れた。

【００７４】湯浴を使用してボトルを７５℃に加熱し
た。次いでボトルを、減圧操作と窒素供給のできる脱気
ステーションに移した。ボトルを減圧にし、次にボトル
を窒素でフラッシングすることによってパルプを脱気し
た。このプロセスを３回繰り返した。リングスタンドに
取り付けられたゴム栓（このゴム栓を貫通して速度可変
オーバーヘッドミキサーが据え付けられている）、ｐＨ
プローブ、および窒素ラインからなるミキシングステー
ションに、各ボトルを移動させた。ゴム栓はさらに、漂
白液をシリンジで加える際の開口を有している。

【００７５】ミキシングを開始し、必要に応じて０．１
Ｎ水酸化ナトリウムを使用して所望のｐＨ８．０に調節
した。次いでヒドロ亜硫酸ナトリウム（オーブン乾燥パ
ルプの重量を基準として１．３％）を、ビュレットによ
り溶液として加えた。３分間ミキシングし、さらに減圧
／窒素供給シーケンスを施したあと、再びボトルに栓を
し、湯浴に戻して１１３分間保持した。次いでパルプを
浴から取り出した。ＴＡＰＰＩ標準法Ｔ２０５ｏｍ−８
８にしたがって、このパルプスラリーからハンドシート
を作製した。引張試験用の試験片は、ＴＡＰＰＩ標準法
Ｔ２２０ｏｍ−８８にしたがって作製した。引張試験
は、ＴＡＰＰＩ標準法Ｔ４９４ｏｍ−８８にしたがって
行った。得られたデータを表Ｉに示す。これらのデータ
は、５枚のハンドシートについて１０回の試験の平均で
ある。

【００７６】実施例６ （Ｙ処理）以下に記載の手順にしたがって、パルプ１−
２のサンプルをヒドロ亜硫酸ナトリウムで処理した。パ
ルプ（オーブン乾燥したパルプ１２ｇを脱イオン水で３
％コンシステンシーに希釈したもの）を１５時間静置し
た。次いでこのパルプスラリーを、室温にて１５，００
０回転で砕解した。５７ｍｌの水を除去することによっ
てパルプのコンシステンシーを３．５％に調整した。こ
うして得られたパルプスラリーを、５００ｍｌ容量の広
口のポリエチレン製漂白用ボトル中に入れた。

【００７７】湯浴を使用してボトルを６８℃に加熱し
た。次いでボトルを、減圧操作と窒素供給のできる脱気
ステーションに移した。ボトルを減圧にし、次にボトル
を窒素でフラッシングすることによってパルプを脱気し
た。このプロセスを３回繰り返した。リングスタンドに
取り付けられたゴム栓（このゴム栓を貫通して速度可変
オーバーヘッドミキサーが据え付けられている）、ｐＨ
プローブ、および窒素ラインからなるミキシングステー
ションに、各ボトルを移動させた。ゴム栓はさらに、漂
白液をシリンジで加える際の開口を有している。

【００７８】ミキシングを開始し、必要に応じて０．１
Ｎ水酸化ナトリウムを使用して、ｐＨを９．０に調節し
た。次いでヒドロ亜硫酸ナトリウム（オーブン乾燥パル
プの重量を基準として０．９％）を、ビュレットにより
加えた。３分間ミキシングし、さらに減圧／窒素供給シ
ーケンスを施したあと、再びボトルに栓をし、湯浴に戻
して１４６分間保持した。次いでパルプを浴から取り出
した。ＴＡＰＰＩ標準法Ｔ２０５ｏｍ−８８にしたがっ
て、このパルプスラリーからハンドシートを作製した。
引張試験用の試験片は、ＴＡＰＰＩ標準法Ｔ２２０ｏｍ
−８８にしたがって作製した。引張試験は、ＴＡＰＰＩ
標準法Ｔ４９４ｏｍ−８８にしたがって行った。得られ
たデータを表Ｉに示す。これらのデータは、５枚のハン
ドシートについて１０回の試験の平均である。

【００７９】実施例７ （ブランク）パルプ２−１のサンプルを使用して、ＴＡ
ＰＰＩ標準法Ｔ２０５ｏｍ−８８にしたがってハンドシ
ートを作製し、そしてＴＡＰＰＩ標準法Ｔ２２０ｏｍ−
８８にしたがって引張試験用ストリップを作製した。但
しこのとき、パルプを０．９５％のコンシステンシーに
希釈し、４３，８５０回転で砕解した。ＴＡＰＰＩ標準
法Ｔ２０５ｏｍ−８８のノート８にしたがって、砕解後
にパルプを０．２％のコンシステンシーに希釈して、物
理的試験用のハンドシートを作製した。引張強さと破断
長さのデータを表Ｉに示す。これらのデータは、５枚の
ハンドシートについて行った９回の試験の平均である。

【００８０】実施例８ （ＡＰＥＹＷＹ処理）パルプ２−１のサンプルを酸洗い
処理し、次いで過酸化水素工程を施した。酸洗いにおい
ては、２．０％の硫酸溶液を使用してパルプのコンシス
テンシーを５％に調整し（オーブン乾燥パルプ１０３ｇ
を１２．４％のコンシステンシーにするには、２％硫酸
１２５６ｍｌで希釈）、本混合物を室温（２５℃）で３
０分撹拌した。ＡＳＴＭによる２００メッシュ篩を使用
して、１７２〜２０７ｋＰａ（２５〜３０ポンド）の圧
力でパルプを水切りして、１５〜２０％のコンシステン
シーにした。次いでパルプのコンシステンシーを脱イオ
ン水で１２％に調整して、過酸化水素工程に付した。

【００８１】Ｐ工程は、温度８０℃および９０分の保持
時間にて行った。最終のコンシステンシーは１０％であ
った。パルプのサンプル（オーブン乾燥重量９５ｇ）を
２つに分け（各４７．５ｇ）、プラスチックバッグ中に
入れた。湯浴を使用してバッグを８０℃の温度に予備加
熱した。次いで各バッグの内容物を、ホバート・プラネ
タリー・アクション・ミキサーＮ−５０（ホバート・コ
ーポレーション，オハイオ州トロイ）のボウル中に移
し、２．５％の過酸化水素、１．０％のＮａＯＨ、０．
５％のＤＴＰＡ、および３％のケイ酸ナトリウムを含有
した７０ｍｌの漂白溶液とともに混合した。

【００８２】これらの物質の添加は、６０ｍｌシリンジ
を使用して徐々に行った。漂白溶液を加えた後、９．２
ｍｌの脱イオン水を各バッグに加えて、パルプのコンシ
ステンシーを１０％にした。ミキシング後、溶液をバッ
グに戻し、そしてバッグを水浴中に配置した。９０分の
保持時間の後、４．５のｐＨを得るに足る亜硫酸を加え
ることによって、残留過酸化水素を除去した。過酸化水
素の除去は、実施例２に記載のベーカー試験用ストリッ
プを使用して確認した。物理的試験を行うまで、パルプ
は５℃で貯蔵した。

【００８３】Ｐ工程の後、サンプルを合わせ、ＥＹＷＹ
シーケンスを使用してサンプルを処理した（ここでＥと
Ｙは前記にて規定したとおりであり、Ｗは洗浄工程であ
る）。第１のＹ工程に対しては、パルプ（オーブン乾燥
基準で８１ｇ）を脱イオン水で５％コンシステンシーに
希釈した。次いでこのパルプスラリーを、カンタムミキ
サーの２リットルボウル中で８０℃に予備加熱した。ボ
ウルの栓を通して希釈ＮａＯＨを加えることによって、
この高温スラリーのｐＨを１０．０に調整した。ボウル
を３０秒間減圧に引いた。排出された空気の代わりに窒
素ガスを供給した。このシーケンスを３〜５回繰り返し
て、パルプスラリー中に捕捉されているすべての酸素を
除去した。

【００８４】最終の減圧操作の後、充分な窒素ガスを加
えて、２時間の保持時間全体にわたってやや正の圧力を
保持し、空気がボウル中に再び流入しないようにした。
窒素ガスの最終添加の後、実施例３に記載のミキシング
手順を使用して、ヒドロ亜硫酸ナトリウム（パルプのオ
ーブン乾燥重量を基準として０．７５重量％）を溶液
（２０ｍｌ容量）として加えた。２時間の保持時間の
後、パルプをボウルから取り出して洗浄工程に付した。
Ｗ工程においては、脱イオン水を使用して、６７ｇのオ
ーブン乾燥パルプを５％コンシステンシーになるよう希
釈した。次いで２００メッシュのＡＳＴＭ篩を使用して
パルプを水切りして、１５〜２０％コンシステンシーに
した。この希釈／水切りシーケンスを２回繰り返した。

【００８５】次に、第１のＹ工程に関して記載したのと
同じ手順を使用して、第２のＹ工程を行った。物理的試
験を行うまで、パルプは５℃で貯蔵した。ＴＡＰＰＩ標
準法Ｔ２０５ｏｍ−８８にしたがってハンドシートを作
製し、ＴＡＰＰＩ標準法Ｔ２２０ｏｍ−８８にしたがっ
て引張強さ用ストリップを作製した。しかしながら、パ
ルプを０．８１％のコンシステンシーに希釈し、４３，
８５０回転で砕解した、というように手順を若干変え
た。Ｔ２０５法のノート８にしたがって、砕解後にパル
プを０．２％コンシステンシーに希釈して物理的試験用
のハンドシートを作製した。破断長さと引張強さのデー
タを表Ｉに示す。これらのデータは、５枚のハンドシー
トについて行った９回の試験の平均である。

【００８６】実施例９ （ブランク）パルプ３−１のサンプルを使用し、ＴＡＰ
ＰＩ標準法Ｔ２０５ｏｍ−８８を使用してハンドシート
を作製した。ＴＡＰＰＩ標準法Ｔ２２０ｏｍ−８８を使
用して引張用試験片を作製し、ＴＡＰＰＩ標準法Ｔ４９
４ｏｍ−８８を使用して引張試験を行った。破断長さの
データを表Ｉに示す。これらのデータは、３枚のハンド
シートについて行った６回の試験の平均である。

【００８７】実施例１０ （Ｙ処理）パルプ３−１（１５ｇのオーブン乾燥繊維を
４％コンシステンシーに希釈したもの）を、５００ｍｌ
容量の広口のポリエチレン製ボトル中に入れた。湯浴を
使用してボトルを６５．５℃に加熱した。次いでボトル
を、減圧操作と窒素供給のできる脱気ステーションに移
した。ボトルを減圧にし、次にボトルを窒素でフラッシ
ングすることによってパルプを脱気した。このプロセス
を３回繰り返した。リングスタンドに取り付けられたゴ
ム栓（このゴム栓を貫通して速度可変オーバーヘッドミ
キサーが据え付けられている）、ｐＨプローブ、および
窒素ラインからなるミキシングステーションに、各ボト
ルを移動させた。ゴム栓はさらに、漂白液をシリンジで
加える際の開口を有している。

【００８８】ミキシングを開始し、必要に応じて０．１
Ｎ水酸化ナトリウムまたは０．１Ｎ硫酸を使用して、ｐ
Ｈを所望の７．０に調節した。次いでヒドロ亜硫酸ナト
リウム（オーブン乾燥パルプの重量を基準として１．５
％）を、シリンジにより溶液（１０ｍｌ容量）として加
えた。撹拌を３分間継続し、各ボトルに再び栓をした
後、湯浴に戻して１時間保持した。次いでパルプを浴か
ら取り出した。ＴＡＰＰＩ標準法Ｔ２０５ｏｍ−８８に
記載の手順を使用して、このパルプスラリーからハンド
シートを作製した。引張用試験片は、ＴＡＰＰＩ標準法
Ｔ２２０ｏｍ−８８にしたがって作製し、引張試験は、
ＴＡＰＰＩ標準法Ｔ４９４ｏｍ−８８にしたがって行っ
た。破断長さに対するデータを表Ｉに示す。このプロセ
スを６回繰り返した。表Ｉのデータは６３回の試験の平
均である。

【００８９】実施例１１ （臭化オクタデシルトリメチルアンモニウムを使用した
Ｙ処理）ヒドロ亜硫酸ナトリウムを加える直前に、臭化
オクタデシルトリメチルアンモニウム（オーブン乾燥パ
ルプの重量を基準として０．７５重量％）をパルプスラ
リーに溶液（１０ｍｌ容量）として加えたこと以外は、
実施例１０に記載の手順を繰り返した。ハンドシートを
作製し、実施例１０に記載のように試験を行った。この
手順を２回繰り返した。表Ｉに示されているデータは、
１０回の試験の平均である。

【００９０】実施例１２ （臭化セチルトリメチルアンモニウムを使用したＹ処
理）臭化オクタデシルトリメチルアンモニウムの代わり
に臭化セチルトリメチルアンモニウム（オーブン乾燥パ
ルプの重量を基準として０．７５重量％）を溶液（１０
ｍｌ容量）として加えたこと以外は、実施例１１に記載
の手順を繰り返した。この手順を６回繰り返した。表Ｉ
に示されているデータは、５３個のサンプルの平均であ
る。

【００９１】

【表１】 実施例１３〜１７ （引裂強さ）パルプ１−１とパルプ１−２の引裂強さを
評価した。上記パルプの定義において記載したのと類似
のＴＣＦシーケンスを使用して、これらのパルプを漂白
した。特に明記しない限り、パルプはいずれも、処理と
引裂試験との間においては０℃の温度で貯蔵した。特に
明記しない限り、パーセントはすべてオーブン乾燥パル
プの重量を基準としている。

【００９２】実施例１３ （ブランク）パルプ１−１のサンプルを使用し、ＴＡＰ
ＰＩ標準法Ｔ２０５ｏｍ−８８を使用して１５枚のハン
ドシートを作製し、またＴＡＰＰＩ標準法Ｔ２２０ｏｍ
−８８を使用して引裂試験用ストリップを作製した。Ｔ
２０５法のノート８にしたがって、砕解後にパルプを
０．２％コンシステンシーに希釈して、物理的試験用の
ハンドシートを作製した。引裂強さのデータを表ＩＩに
示す。これらのデータは、これらハンドシートに対する
３０回の試験の平均である。

【００９３】実施例１４ （Ｙ処理）工場から受け入れたままのパルプ１−１のサ
ンプル（９５％コンシステンシー）を、脱イオン水を使
用して２％コンシステンシーに希釈し、冷蔵庫中に一晩
静置した。パルプを室温（２５℃）で１５分、２７，０
００ｒｐｍにて砕解した。２００メッシュのＡＳＴＭ篩
を使用してパルプから水（６１００ｍｌ）を除去して、
３．５％のコンシステンシーに調整した。パルプ（１５
ｇのオーブン乾燥パルプを３．５％コンシステンシーに
希釈したもの）を５００ｍｌ容量のポリプロピレン製ボ
トル中に入れた。パルプを湯浴中で５５℃の温度に予備
加熱した。予備加熱が完了した後、ボトルを減圧に引い
て、捕捉されている空気を除去した。排出された空気を
窒素ガスで置き換えた。このシーケンスを３回繰り返し
て、パルプスラリー中に捕捉されているすべての酸素を
除去した。

【００９４】次いでパルプを、実施例１０に記載の機械
的撹拌機つき漂白装置中に配置した。４４分の保持時間
全体にわたって、ボトル中のパルプ上に一定流量の窒素
ガスが流れるよう保って、空気がボトル中に再び流入し
ないようにした。希薄ＮａＯＨを加えることによって、
この高温３．５％パルプのｐＨを９．１に調節した。一
定の速度で激しくミキシングしながら、ヒドロ亜硫酸ナ
トリウム（パルプのオーブン乾燥重量を基準として０．
６重量％）をビュレットにより溶液として加えた。４４
分の保持時間の後、パルプを水浴から取り出した。物理
的試験を行うまで、パルプを冷却し、５℃で貯蔵した。

【００９５】ＴＡＰＰＩ標準法Ｔ２０５ｏｍ−８８を使
用して、このパルプからハンドシートを作製し、またＴ
ＡＰＰＩ標準法Ｔ２２０ｏｍ−８８を使用して引裂試験
用ストリップを作製した。Ｔ２０５法のノート８にした
がって、砕解後にパルプを０．３％コンシステンシーに
希釈して、物理的試験用のハンドシートを作製した。引
裂強さのデータを表ＩＩに示す。これらのデータは、５
枚のハンドシートについて行った１０回の試験の平均で
ある。

【００９６】実施例１５ （Ｙ処理）工場から受け入れたままのパルプ１−１のサ
ンプル（９５％コンシステンシー）を、脱イオン水を使
用して２％コンシステンシーに希釈し、冷蔵庫中に一晩
静置した。パルプを室温（２５℃）で１５分、２７，０
００ｒｐｍにて砕解した。２００メッシュのＡＳＴＭ篩
を使用してパルプから水（６１００ｍｌ）を除去して、
３．５％のコンシステンシーに調整した。パルプ（１５
ｇのオーブン乾燥パルプを３．５％コンシステンシーに
希釈したもの）を５００ｍｌ容量のポリプロピレン製ボ
トル中に入れた。パルプを湯浴中で７５．５℃の温度に
予備加熱した。予備加熱が完了した後、ボトルを減圧に
引いて、捕捉されている空気を除去した。排出された空
気を窒素ガスで置き換えた。このシーケンスを３回繰り
返して、パルプスラリー中に捕捉されているすべての酸
素を除去した。

【００９７】次いでパルプを、実施例１０に記載の機械
的撹拌機つき漂白装置中に配置した。２１分の保持時間
全体にわたって、ボトル中のパルプ上に一定流量の窒素
ガスが流れるよう保って、空気がボトル中に再び流入し
ないようにした。希薄ＮａＯＨを加えることによって、
この高温３．５％パルプのｐＨを９．１に調節した。一
定の速度で激しくミキシングしながら、ヒドロ亜硫酸ナ
トリウム（パルプのオーブン乾燥重量を基準として１．
１重量％）をビュレットにより溶液として加えた。２１
分の保持時間の後、パルプを水浴から取り出した。物理
的試験を行うまで、パルプを冷却し、５℃で貯蔵した。

【００９８】ＴＡＰＰＩ標準法Ｔ２０５ｏｍ−８８を使
用して、このパルプからハンドシートを作製し、またＴ
ＡＰＰＩ標準法Ｔ２２０ｏｍ−８８を使用して引裂試験
用ストリップを作製した。Ｔ２０５法のノート８にした
がって、砕解後にパルプを０．２％コンシステンシーに
希釈して、物理的試験用のハンドシートを作製した。引
裂強さのデータを表ＩＩに示す。これらのデータは、５
枚のハンドシートについて行った１１回の試験の平均で
ある。

【００９９】実施例１６ （ブランク）パルプ１−２のサンプルを、実施例４に記
載のごとく処理した。引裂強さを、前記のＴＡＰＰＩ法
に記載のごとく評価した。得られたデータを表ＩＩに示
す。

【０１００】実施例１７ （Ｙ処理）パルプ１−２のサンプルを、実施例６に記載
のごとく処理した。引裂強さを、前記のＴＡＰＰＩ法に
記載のごとく評価した。得られたデータを表ＩＩに示
す。

【０１０１】

【表２】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 グライン・エイ・ハミルトン アメリカ合衆国ノース・カロライナ州 28209，シャーロット，イースト・ウッド ローン・ロード 1351，アパートメント 203 (72)発明者 ポール・ダブリュー・シェッパード，ザ・ サード アメリカ合衆国ノース・カロライナ州 28115，ムーアスヴィル，ティンバーラン ド・テラス 1386

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クラフト法を使用して造られた酸化漂白
   パルプの物理的強度を増大させる方法であって、ヒドロ
   亜硫酸塩(hydrosulfite)；ホルムアミジンスルフィン酸
   （ＦＡＳ）；ならびにホルムアルデヒドスルホキシレー
   ト、亜鉛ホルムアルデヒドスルホキシレート、およびア
   セトアルデヒドスルホキシレートからなる群から選ばれ
   るスルホキシレート；からなる群から選ばれる処理剤を
   前記パルプのオーブン乾燥重量を基準として０．１〜
   ３．０％のレベルで使用し、５０〜１００℃の温度およ
   び４．５〜１３のｐＨにて、前記パルプを最終段階とし
   て処理する工程を含む前記方法。
2. 【請求項２】 前記保持時間が３０分〜６時間である、
   請求項１記載の方法。
3. 【請求項３】 前記処理剤がヒドロ亜硫酸塩である、請
   求項１記載の方法。
4. 【請求項４】 前記ヒドロ亜硫酸塩がナトリウムハイド
   ロサルファイトである、請求項１記載の方法。
5. 【請求項５】 前記ｐＨが４．５〜９．０に保持され
   る、請求項３記載の方法。
6. 【請求項６】 前記パルプの温度が５０〜９５℃に保持
   される、請求項３記載の方法。
7. 【請求項７】 ヒドロ亜硫酸塩の使用量が０．１〜３．
   ０重量％である、請求項３記載の方法。
8. 【請求項８】 ヒドロ亜硫酸塩の使用量が０．５〜３．
   ０重量％である、請求項３記載の方法。
9. 【請求項９】 前記ヒドロ亜硫酸塩がナトリウムハイド
   ロサルファイトであり、前記使用量が１．５〜３％であ
   り、前記ｐＨが７〜９であり、前記温度が８０〜９５℃
   であり、そして前記保持時間が２〜４時間である、請求
   項７記載の方法。
10. 【請求項１０】 前記処理剤が、前記パルプのオーブン
    乾燥重量を基準として０．５〜１．５重量％のレベルで
    使用されるナトリウムハイドロサルファイトであり、パ
    ルプと処理剤を含有した溶液のｐＨが６．０〜８．０で
    あり、前記溶液の温度が７０〜８０℃であり、そして前
    記保持時間が１〜２時間である、請求項１記載の方法。
11. 【請求項１１】 前記パルプが、元素状塩素を含まない
    パルプおよび塩素を全く含まないパルプからなる群から
    選ばれる、請求項１記載の方法。
12. 【請求項１２】 前記処理剤が、ホルムアミジンスルフ
    ィン酸（ＦＡＳ）、ナトリウムホルムアルデヒドスルホ
    キシレート、亜鉛ホルムアルデヒドスルホキシレート、
    およびアセトアルデヒドスルホキシレートからなる群か
    ら選ばれる、請求項１記載の方法。
13. 【請求項１３】 前記処理剤がホルムアミジンスルフィ
    ン酸であり、前記ｐＨが５．５〜１３．０であり、前記
    温度が６０〜１００℃であり、そして前記保持時間が
    ０．５〜４時間である、請求項１記載の方法。
14. 【請求項１４】 前記パルプが塩素を全く含まないパル
    プであり、前記処理剤がヒドロ亜硫酸塩であり、前記ｐ
    Ｈが６．５〜８．５であり、前記パルプの温度が８０〜
    ９５℃であり、ヒドロ亜硫酸塩の前記使用量が０．５〜
    １．５％であり、そして前記保持時間が１〜４時間であ
    る、請求項１１記載の方法。
15. 【請求項１５】 前記パルプが再循環されたクラフトカ
    ラーレジャーであり、前記ｐＨが６．５〜８．５に保持
    され、前記パルプの温度が６５．０〜８５．０℃であ
    り、前記ヒドロ亜硫酸塩の使用量が０．５〜１％であ
    り、そして前記保持時間が０．５〜１．５時間である、
    請求項１記載の方法。
16. 【請求項１６】 パルプと処理剤を含有した前記溶液
    が、 （Ａ） キレート化合物； （Ｂ） アルカリ； （Ｃ） （ａ） 式Ｉ 【化１】 （式中、Ｒ¹，Ｒ²，Ｒ³，およびＲ⁴のうちの１つが、Ｃ
    ₁₄〜Ｃ₂₂アルキルおよびＣ₁₄〜Ｃ₂₂アルケニルからなる
    群から選ばれ、このとき前記アルキルまたはアルケニル
    が、必要に応じてメチルおよびエチルから選ばれる１〜
    ３個の置換基を含み；残りのＲ基が互いに独立に、Ｃ₁
    〜Ｃ₄直鎖アルキル、−（Ｃ₂Ｈ₄Ｏ）_xＨ、および−（Ｃ
    ₃Ｈ₆Ｏ）_xＨからなる群から選ばれ、このときｘは１と
    ４を含んで１〜４の数であり；Ｚが窒素とリンからなる
    群から選ばれ、好ましくは窒素であり；そしてＸ^-がす
    べての適切なアニオンからなる群から選ばれ、例えばＸ
    は、ＣＯ₃ ^-2，ＨＣＯ₃ ^-1，ＰＯ₄ ^-3，ＨＰＯ₄ ^-2，Ｈ₂Ｐ
    Ｏ₄ ^-1，ＯＨ^-1，Ｆ^-1，Ｂｒ^-1，Ｃｌ^-1，Ｉ^-1，ＨＳＯ₃
    ^-1，ＨＳＯ₄ ^-1，ＳＯ₄ ^-2，ＳＯ₃ ^-2，Ｓ₂Ｏ₄ ^-2，ＣＨ₃Ｃ
    Ｏ₃ ^-1，およびＣＨ₃ＳＯ₄ ^-1からなる群から選ばれる）
    で示される化合物； （ｂ） 式ＩＩ 【化２】 （式中、Ｒ³¹，Ｒ³²，Ｒ³³，およびＲ³⁴のうちの２つ
    が、Ｃ₈〜Ｃ₂₂直鎖アルキルおよびＣ₈〜Ｃ₂₂アルケニル
    からなる群から独立に選ばれ、このとき前記アルキルま
    たはアルケニルが、必要に応じてメチルおよびエチルか
    ら選ばれる１〜３個の置換基を含み；残りのＲ基が互い
    に独立に、Ｃ₁〜Ｃ₄直鎖アルキル、−（Ｃ₂Ｈ₄Ｏ）
    _xＨ、および−（Ｃ₃Ｈ₆Ｏ）_xＨからなる群から選ばれ、
    このときｘは１と４を含んで１〜４の数であり；そして
    Ｚは式Ｉに関して規定したのと同じ意味を有する）で示
    される化合物； （ｃ） 式ＩＩＩ 【化３】 （式中、Ｒ⁵，Ｒ⁶，Ｒ⁷，およびＲ⁸は互いに独立に、Ｃ
    ₁〜Ｃ₄基からなる群から選ばれ；そしてＺは式Ｉに関し
    て規定したのと同じ意味を有する）で示される化合物； （ｄ） 式ＩＶ 【化４】 （式中、Ｒ¹³はＣ₁₄〜Ｃ₂₂アルキルおよびＣ₁₄〜Ｃ₂₂ア
    ルケニルからなる群から選ばれ、このとき前記アルキル
    またはアルケニルが、必要に応じてメチルおよびエチル
    から選ばれる１〜３個の置換基を含み；残りのＲ基が互
    いに独立に、水素およびＣ₁〜Ｃ₃直鎖アルキルからなる
    群から選ばれ；そして；Ｘ^-は、式Ｉに関して規定した
    のと同じ意味を有する）で示されるピリジニウム塩；お
    よび （ｅ） 式Ｖ 【化５】 （式中、Ｒ²³はＣ₈〜Ｃ₁₄アルキルおよびＣ₈〜Ｃ₁₄アル
    ケニルからなる 群から選ばれ、このとき前記アルキル
    またはアルケニルが、必要に応じてメチルおよびエチル
    から選ばれる１〜３個の置換基を含み；そしてＲ²⁴，Ｒ
    ²⁵，およびＲ²⁶が互いに独立に、Ｃ₁〜Ｃ₄アルキル、Ｃ
    ₂〜Ｃ₄アルケニル、（ＣＨ₂−ＣＨ₂−Ｏ）_nＨ、および
    （ＣＨ₂−ＣＨ₂−ＣＨ₂−Ｏ）_nＨからなる群から選ば
    れ、このときｎは１と４を含んで１〜４の数である）で
    示される化合物；からなる群から選ばれる第四アンモニ
    ウム化合物；ならびに （Ｄ） それぞれ式ＶＩと式ＶＩＩ 【化６】 （式中、Ｒ³⁰は８〜２２個の炭素原子を有する直鎖アル
    キルからなる群から選ばれ、このとき前記直鎖アルキル
    が、必要に応じてメチルおよびエチルから選ばれる１〜
    ３個の置換基を含み；ｒおよびｐはそれぞれ、ｒとｐの
    それぞれが少なくとも１の値を有し、独立に選ばれ、そ
    してｒとｐの合計が２と１２を含んで２〜１２の数とな
    るような整数を表している）で示されるエトキシル化ア
    ミンおよびプロポキシル化アミン；からなる群から選ば
    れる少なくとも１種の化合物を含む、請求項１記載の方
    法。
17. 【請求項１７】 式Ｉ〜Ｖに記載のＲ基のいずれかに関
    しても、（ａ）窒素またはリンに結合した、（ｂ）窒素
    またはリンに結合した炭素原子に隣接した、あるいは
    （ｃ）窒素に結合した炭素原子に隣接した炭素原子の隣
    の、いずれの炭素原子が、塩素とフッ素が窒素またはリ
    ンに結合しないという条件で、塩素、フッ素、ＣＨ
    ₂Ｆ、およびＣＦ₃からなる群から選ばれる少なくとも１
    つの電子吸引基で置換されていてもよい、請求項１６記
    載の方法。
18. 【請求項１８】 前記キレート化合物が、エチレンジア
    ミン四酢酸、トリポリリン酸ナトリウム、ジエチレント
    リアミン五酢酸、Ｎ−（ヒドロキシメチル）−エチレン
    ジアミン三酢酸、トリエタノールアミン、ジエチレント
    リアミンペンタ（メチレンホスホン）酸、およびニトリ
    ロ三酢酸からなる群から選ばれる、請求項１６記載の方
    法。
19. 【請求項１９】 前記アルカリが、水酸化ナトリウム、
    炭酸ナトリウム、および水酸化カルシウムからなる群か
    ら選ばれる、請求項１６記載の方法。
20. 【請求項２０】 前記第四アンモニウム化合物が、臭化
    オクタデシルトリメチルアンモニウムおよび臭化セチル
    トリメチルアンモニウムからなる群から選ばれる、請求
    項１６記載の方法。
21. 【請求項２１】 請求項１記載の方法によって造られた
    パルプ。