JPH07879B2 - リグノセルロ−ス材料の脱リグニン方法 - Google Patents
リグノセルロ−ス材料の脱リグニン方法Info
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- JPH07879B2 JPH07879B2 JP26661986A JP26661986A JPH07879B2 JP H07879 B2 JPH07879 B2 JP H07879B2 JP 26661986 A JP26661986 A JP 26661986A JP 26661986 A JP26661986 A JP 26661986A JP H07879 B2 JPH07879 B2 JP H07879B2
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- lignocellulosic material
- sodium sulfite
- formaldehyde
- pulp
- delignification
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Description
【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、リグノセルロース材料を脱リグニンして、セ
ルロースパルプを製造する方法、とくにアルカリ性亜硫
酸塩パルプ化液を使用してリグノセルロース材料を脱リ
グニンしてセルロースパルプを製造する高収率パルプ化
法に関する。
ルロースパルプを製造する方法、とくにアルカリ性亜硫
酸塩パルプ化液を使用してリグノセルロース材料を脱リ
グニンしてセルロースパルプを製造する高収率パルプ化
法に関する。
「従来の技術」 従来、リグノセルロース材料、例えば木材を主体とし
て、その他ワラ、バガス、麻等を、亜硫酸または重亜硫
酸のソーダ塩、カルシウム塩、マグネシウム塩またはア
ンモニウム塩の酸性、中性ないしアルカリ性水溶液で蒸
解してリグニンを軟化ないし脱リグニンし、さらに必要
に応じて機械的に解繊してパルプを得る方法はよく知ら
れている。
て、その他ワラ、バガス、麻等を、亜硫酸または重亜硫
酸のソーダ塩、カルシウム塩、マグネシウム塩またはア
ンモニウム塩の酸性、中性ないしアルカリ性水溶液で蒸
解してリグニンを軟化ないし脱リグニンし、さらに必要
に応じて機械的に解繊してパルプを得る方法はよく知ら
れている。
このパルプ化法の改良法としては、さらに本発明者等が
発表した、ソーダ蒸解液に亜硫酸ナトリウムとキノン化
合物、例えば1,4−ジヒドロ−9,10−ジヒドロキシアン
トラセンのナトリウム塩（以下、DDANaと略す。）を添
加してリグノセルロース材料を脱リグニンする方法（第
53回紙パルプ研究発表会要旨集、1986年６月、第20
頁）、リグノセルロース材料をアントラキノンなどのキ
ノン化合物（またはそのヒドロキノン体）を添加した酸
性、中性ないしアルカリ性亜硫酸塩水溶液でパルプ化す
る方法（例えば特公昭53-13002、特開昭52-155202）お
よびリグノセルロース材料を亜硫酸ナトリウムと等モル
のホルムアルデヒドを含むパルプ化液でパルプ化する方
法（Ippta;Jan.,Feb.＆Mar,1970.Vol.VII,No.1）が提案
されている。
発表した、ソーダ蒸解液に亜硫酸ナトリウムとキノン化
合物、例えば1,4−ジヒドロ−9,10−ジヒドロキシアン
トラセンのナトリウム塩（以下、DDANaと略す。）を添
加してリグノセルロース材料を脱リグニンする方法（第
53回紙パルプ研究発表会要旨集、1986年６月、第20
頁）、リグノセルロース材料をアントラキノンなどのキ
ノン化合物（またはそのヒドロキノン体）を添加した酸
性、中性ないしアルカリ性亜硫酸塩水溶液でパルプ化す
る方法（例えば特公昭53-13002、特開昭52-155202）お
よびリグノセルロース材料を亜硫酸ナトリウムと等モル
のホルムアルデヒドを含むパルプ化液でパルプ化する方
法（Ippta;Jan.,Feb.＆Mar,1970.Vol.VII,No.1）が提案
されている。
「発明が解決しようとする問題点」 この亜硫酸塩蒸解法の欠点としては通常のケミカルパル
プに比べて脱リグニン速度が遅く、得られるパルプの機
械的強度が低い欠点がある。
プに比べて脱リグニン速度が遅く、得られるパルプの機
械的強度が低い欠点がある。
本発明者は、従来本発明者が提案していた亜硫酸ナトリ
ウムとキノン化合物を含むソーダ蒸解液の改良法につい
て鋭意検討してきた。その結果、亜硫酸ナトリウム水溶
液に特定割合のホルムアルデヒドを添加して得られた水
溶液に、DDANaを添加したアルカリ性蒸解液を用いる
と、脱リグニン速度が相乗的に促進され、木材中のリグ
ニンがスルホメチル化され、パルプ中のリグニンが溶出
促進またはパルプ繊維が軟化されることを見出し本発明
を完成した。
ウムとキノン化合物を含むソーダ蒸解液の改良法につい
て鋭意検討してきた。その結果、亜硫酸ナトリウム水溶
液に特定割合のホルムアルデヒドを添加して得られた水
溶液に、DDANaを添加したアルカリ性蒸解液を用いる
と、脱リグニン速度が相乗的に促進され、木材中のリグ
ニンがスルホメチル化され、パルプ中のリグニンが溶出
促進またはパルプ繊維が軟化されることを見出し本発明
を完成した。
「問題点を解決するための手段および作用」 本発明は、リグノセルロース材料をアルカリ性亜硫酸塩
パルプ化液で蒸解してリグノセルロース材料を脱リグニ
ンするに当り、キノン系蒸解助剤、亜硫酸ナトリウムお
よび該亜硫酸ナトリウムに対して約0.15〜約0.7モル倍
のホルムアルデヒドをパルプ化液に添加することを特徴
とするリグノセルロース材料の脱リグニン方法に存す
る。
パルプ化液で蒸解してリグノセルロース材料を脱リグニ
ンするに当り、キノン系蒸解助剤、亜硫酸ナトリウムお
よび該亜硫酸ナトリウムに対して約0.15〜約0.7モル倍
のホルムアルデヒドをパルプ化液に添加することを特徴
とするリグノセルロース材料の脱リグニン方法に存す
る。
本発明において、リグノセルロース材料としては通常は
木材が用いられ、チップまたは木粉状のいずれの形態で
もよく、木材の他にはワラ、バガス、麻および竹等が挙
げられる。
木材が用いられ、チップまたは木粉状のいずれの形態で
もよく、木材の他にはワラ、バガス、麻および竹等が挙
げられる。
本発明に用いられるキノン系化合物としては、キノン型
またはヒドロキノン型の化合物であり、もしくは蒸解液
中で、これらの化合物を形成する化合物の全てが用いら
れる。例えば、ナフトキノン、アントラキノンなどのキ
ノン化合物；ナフトヒドロキノン、アントラヒドロキノ
ンなどのヒドロキノン化合物;1,4,4a,9a−テトラヒドロ
アントラヒドロキノン、1,4−ジヒドロ−9,10−ジヒド
ロアントラセン、1,4−ジヒドロアントラキノンなどの
水素化アントラキノン化合物；上記キノンまたはヒドロ
キノン化合物のアルキル例えばメチル基、アルコキシ、
ヒドロキシ、アミノ、カルボキシ置換誘導体；アントロ
ン、10−ヒドロキシアントロンなどのアントロン化合
物;1,4−ジヒドロ−9,10−ジヒドロアントラセン（DD
A）のナトリウム塩（DDANa）、アントラヒドロキノンの
ナトリウム塩などのヒドロキノンの塩類などが挙げられ
る。
またはヒドロキノン型の化合物であり、もしくは蒸解液
中で、これらの化合物を形成する化合物の全てが用いら
れる。例えば、ナフトキノン、アントラキノンなどのキ
ノン化合物；ナフトヒドロキノン、アントラヒドロキノ
ンなどのヒドロキノン化合物;1,4,4a,9a−テトラヒドロ
アントラヒドロキノン、1,4−ジヒドロ−9,10−ジヒド
ロアントラセン、1,4−ジヒドロアントラキノンなどの
水素化アントラキノン化合物；上記キノンまたはヒドロ
キノン化合物のアルキル例えばメチル基、アルコキシ、
ヒドロキシ、アミノ、カルボキシ置換誘導体；アントロ
ン、10−ヒドロキシアントロンなどのアントロン化合
物;1,4−ジヒドロ−9,10−ジヒドロアントラセン（DD
A）のナトリウム塩（DDANa）、アントラヒドロキノンの
ナトリウム塩などのヒドロキノンの塩類などが挙げられ
る。
これらキノン化合物の添加量はリグノセルロース材料に
対して、0.001〜10％、好ましくは0.01〜５％さらに好
ましくは0.02〜２％である。
対して、0.001〜10％、好ましくは0.01〜５％さらに好
ましくは0.02〜２％である。
本発明における蒸解液は一般に亜硫酸ナトリウムの水溶
液にホルムアルデヒドを添加して調製する。このときそ
の一部分は次式に従って付加反応が起こり、水酸化ナト
リウムが生成して溶液のpHが上昇し、約12〜13になる。
液にホルムアルデヒドを添加して調製する。このときそ
の一部分は次式に従って付加反応が起こり、水酸化ナト
リウムが生成して溶液のpHが上昇し、約12〜13になる。
Na2SO3＋HCHO＋H2OHOCH2SO3Na＋NaOH このように調製した溶液にDDAなどのキノン化合物を添
加すれば本発明のアルカリ性パルプ化液すなわち蒸解液
が得られる。
加すれば本発明のアルカリ性パルプ化液すなわち蒸解液
が得られる。
亜硫酸ナトリウムの濃度は、公知の亜硫酸塩蒸解のも
の、例えば約４〜12％が適用できる。
の、例えば約４〜12％が適用できる。
ホルムアルデヒドは、水溶液中でホルムアルデヒドを生
成するものならなんでもよく、ホルムアルデヒドの水溶
液またはパラホルムアルデヒドが挙げられる。
成するものならなんでもよく、ホルムアルデヒドの水溶
液またはパラホルムアルデヒドが挙げられる。
ホルムアルデヒドの添加量は、従来の亜硫酸ナトリウム
に対して等モル倍使用した場合よりも逆に少なくしたと
きに脱リグニン速度の最適値が存在することがわかっ
た。すなわち、亜硫酸ナトリウムに対して約0.15〜約0.
7モル倍がよい。第１表に示すように、約0.15モル倍以
下では脱リグニン速度が不十分であり、約0.7モル倍以
上になると脱リグニン速度が低下するか、または過剰に
添加してもその効果は上がらず経済的ではない。
に対して等モル倍使用した場合よりも逆に少なくしたと
きに脱リグニン速度の最適値が存在することがわかっ
た。すなわち、亜硫酸ナトリウムに対して約0.15〜約0.
7モル倍がよい。第１表に示すように、約0.15モル倍以
下では脱リグニン速度が不十分であり、約0.7モル倍以
上になると脱リグニン速度が低下するか、または過剰に
添加してもその効果は上がらず経済的ではない。
その他の蒸解条件は公知のものが採用できる。亜硫酸塩
法では、例えば液比は３〜10、蒸解温度は130〜180℃、
蒸解時間は１〜４時間が一般に採用される。
法では、例えば液比は３〜10、蒸解温度は130〜180℃、
蒸解時間は１〜４時間が一般に採用される。
「効果」 本発明によれば、亜硫酸ナトリウム、ホルムアルデヒド
およびキノン化合物を使用した場合の最適な条件下でリ
グノセルロース材料の脱リグニンを実施することがで
き、その結果、相対的にリグニン含量が少ないパルプを
高収率で得ることができる。また、そのパルプは従来の
ケミカルパルプ例えばクラフトパルプよりも優れ（例え
ば、収率においては約10％高い。）、パルプ繊維が柔軟
であった。
およびキノン化合物を使用した場合の最適な条件下でリ
グノセルロース材料の脱リグニンを実施することがで
き、その結果、相対的にリグニン含量が少ないパルプを
高収率で得ることができる。また、そのパルプは従来の
ケミカルパルプ例えばクラフトパルプよりも優れ（例え
ば、収率においては約10％高い。）、パルプ繊維が柔軟
であった。
「実施例」 次に、実施例により本願発明を詳細に説明する。なお、
本明細書における「％」は「重量％」を表す。
本明細書における「％」は「重量％」を表す。
実施例１ 亜硫酸ナトリウム0.6モル/lに、ホルムアルデヒドを濃
度として０〜0.6モル/lになるように添加して、蒸解液
を調製した。それにDDANaを木粉に対して0.1％を添加
し、リグノセルロース材料としてエゾマツおよびブナ木
粉（40〜80メッシュ、アルコール・ベンゼン抽出済）
を、液比1:10、170℃で75分間蒸解し、パルプ洗浄後、1
0倍に希釈した廃液のpHとパルプ中のクラーゾンリグニ
ン量を測定した。
度として０〜0.6モル/lになるように添加して、蒸解液
を調製した。それにDDANaを木粉に対して0.1％を添加
し、リグノセルロース材料としてエゾマツおよびブナ木
粉（40〜80メッシュ、アルコール・ベンゼン抽出済）
を、液比1:10、170℃で75分間蒸解し、パルプ洗浄後、1
0倍に希釈した廃液のpHとパルプ中のクラーゾンリグニ
ン量を測定した。
この蒸解結果を第１表および第２表に示すとおり、亜硫
酸ナトリウムに対するホルムアルデヒドの添加量が約0.
15〜約0.7モル倍のときに脱リグニン速度が大きく、蒸
解には最も効果的であった。一方上記の蒸解法におい
て、蒸解助剤としてのDDANaを添加しなかったところ、
ホルムアルデヒドが0.1〜0.6モル/lの濃度において、対
原料中のリグニン残量は約18％であった。即ち、上記本
発明の方法は亜硫酸ナトリウム水溶液に所定のホルムア
ルデヒドとDDANaを添加することにより、脱リグニン速
度が相乗的に促進されることを示している。
酸ナトリウムに対するホルムアルデヒドの添加量が約0.
15〜約0.7モル倍のときに脱リグニン速度が大きく、蒸
解には最も効果的であった。一方上記の蒸解法におい
て、蒸解助剤としてのDDANaを添加しなかったところ、
ホルムアルデヒドが0.1〜0.6モル/lの濃度において、対
原料中のリグニン残量は約18％であった。即ち、上記本
発明の方法は亜硫酸ナトリウム水溶液に所定のホルムア
ルデヒドとDDANaを添加することにより、脱リグニン速
度が相乗的に促進されることを示している。
実施例２ 実施例１において、原料としてエゾマツ木粉、DDANaを
0.05％（対木粉）ならびにホルムアルデヒド（HCHO）の
０％及び0.17モル％を用いた以外は実施例１と同様に実
施して次の結果を得た（第３表に示す。）。
0.05％（対木粉）ならびにホルムアルデヒド（HCHO）の
０％及び0.17モル％を用いた以外は実施例１と同様に実
施して次の結果を得た（第３表に示す。）。
実施例３ 亜硫酸ナトリウム0.6モル/l、ホルムアルデヒド0.1モル
/lの割合で水溶液を調製し、DDANaを0.1％（対チップ）
を添加した蒸解液（pH 12.7）（SF 1）ならびに亜硫酸
ナトリウム亜硫酸ナトリウム0.9モル/l、ホルムアルデ
ヒド0.15モル/lの割合で水溶液を調製し、次いでDDANa
を0.5％（対チップ）を添加した蒸解液（pH 12.8）（SF
2）の二種類を使用し、エゾマツ・トドマツ材混合チッ
プ（１対１）およびブナ材チップを液比1:6、170℃、２
時間の蒸解条件で蒸解した。その結果を第４表に示す。
/lの割合で水溶液を調製し、DDANaを0.1％（対チップ）
を添加した蒸解液（pH 12.7）（SF 1）ならびに亜硫酸
ナトリウム亜硫酸ナトリウム0.9モル/l、ホルムアルデ
ヒド0.15モル/lの割合で水溶液を調製し、次いでDDANa
を0.5％（対チップ）を添加した蒸解液（pH 12.8）（SF
2）の二種類を使用し、エゾマツ・トドマツ材混合チッ
プ（１対１）およびブナ材チップを液比1:6、170℃、２
時間の蒸解条件で蒸解した。その結果を第４表に示す。
ついで、フリーネス450ml（C.S.F.）に叩解してから手
抄紙を作り、紙の強度を測定して得られた結果を第５表
に示す。
抄紙を作り、紙の強度を測定して得られた結果を第５表
に示す。
Claims (1)
- 【請求項１】リグノセルロース材料をアルカリ性亜硫酸
塩パルプ化液で蒸解してリグノセルロース材料を脱リグ
ニンするに当り、キノン系蒸解助剤、亜硫酸ナトリウム
および該亜硫酸ナトリウムに対して0.15〜0.7モル倍の
ホルムアルデヒドをパルプ化液に添加することを特徴と
するリグノセルロース材料の脱リグニン方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26661986A JPH07879B2 (ja) | 1986-11-11 | 1986-11-11 | リグノセルロ−ス材料の脱リグニン方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26661986A JPH07879B2 (ja) | 1986-11-11 | 1986-11-11 | リグノセルロ−ス材料の脱リグニン方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63126984A JPS63126984A (ja) | 1988-05-30 |
| JPH07879B2 true JPH07879B2 (ja) | 1995-01-11 |
Family
ID=17433329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26661986A Expired - Lifetime JPH07879B2 (ja) | 1986-11-11 | 1986-11-11 | リグノセルロ−ス材料の脱リグニン方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07879B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2393596B2 (es) * | 2011-06-09 | 2013-05-09 | Universidad Complutense De Madrid | Procedimiento para la cocción kraft de material lignocelulósico con lejías alcalinas de baja sulfidez en la fabricación de pasta con incorporación directa al digestor de la sal disódica del dihidoxiantraceno. |
| JP6134445B2 (ja) * | 2015-01-26 | 2017-05-24 | 日本製紙株式会社 | キシラン含有物の製造方法 |
| CA3029301A1 (en) * | 2016-04-13 | 2017-10-19 | Ecole Polytechnique Federale De Lausanne (Epfl) | Production of monomers from lignin during depolymerisation of lignocellulose-containing composition |
| CN115976865A (zh) * | 2021-10-14 | 2023-04-18 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种化学法制备木质纤维素本色浆联产木质素磺酸盐的方法 |
-
1986
- 1986-11-11 JP JP26661986A patent/JPH07879B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63126984A (ja) | 1988-05-30 |
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