JPH1025686A - Bleaching of paper-making pulp - Google Patents

Bleaching of paper-making pulp

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JPH1025686A
JPH1025686A JP18206296A JP18206296A JPH1025686A JP H1025686 A JPH1025686 A JP H1025686A JP 18206296 A JP18206296 A JP 18206296A JP 18206296 A JP18206296 A JP 18206296A JP H1025686 A JPH1025686 A JP H1025686A
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JP
Japan
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pulp
bleaching
gas
pressure
hydrogen peroxide
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JP18206296A
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Japanese (ja)
Inventor
Takaaki Nishimura
高明 西村
Makoto Iwasaki
誠 岩崎
Takahiro Yamamoto
高廣 山本
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New Oji Paper Co Ltd
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Oji Paper Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for bleaching paper-making pulp that carries out, in the pulp bleaching process, delignification by feeding a compressed gas into the pulp bleaching process and replacing the used gas in the bleaching reaction with a fresh gas, and increases whiteness of the pulp while controlling reduction of the pulp strength. SOLUTION: This bleaching method for paper-making pulp by hydrogen peroxide compressed using a gas which contain 0-100vol.% of oxygen comprises passing the gas continuously through pulp fibers in a pressurized reactor tower at a total pressure of 0.5-9kg/cm<2> (in gauge) while replacing the used gas with a fresh gas and also while degassing at least once in the process of the bleaching reaction to lower the pressure and recovering the pressure by feeding fresh gas to maintain the bleaching pressure, thus carrying out the bleaching at temperature of 70 to 120 deg.C.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、加圧過酸化水素段
からなるパルプの漂白方法において、ガスで過酸化水素
段を加圧し、使用済みガスを反応途中で新鮮なガスと置
換することによって、脱リグニンを進め、パルプ強度の
低下を抑制しながら白色度を増加させるパルプの漂白方
法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method for bleaching pulp comprising a pressurized hydrogen peroxide stage by pressurizing a hydrogen peroxide stage with a gas and replacing used gas with fresh gas during the reaction. The present invention relates to a pulp bleaching method that increases delignification and increases whiteness while suppressing a decrease in pulp strength.

【0002】[0002]

【従来技術】木材や植物繊維のリグノセルロース物質を
製紙用パルプ繊維として使用するためには、苛性ソーダ
や苛性ソーダと硫化ソーダのような化学薬品を用いて蒸
解してパルプ化した後、或いはリファイナー、グライン
ダー等を用いて機械的作用によってパルプ化した後、得
られたパルプを漂白して白色度を高めて用いる場合が非
常に多い。例えば、針葉樹クラフトパルプは、包装用
紙、袋等のように紙に強度が要求される用途を除いて、
通常、塩素、次亜塩素酸塩、二酸化塩素、酸素、過酸化
水素、苛性ソーダ等の漂白剤と漂白助剤により多段で漂
白され、パルプに含まれる着色原因物質であるリグニン
が除去された後に漂白クラフトパルプとして使用される
のが一般的である。又、広葉樹クラフトパルプの繊維強
度は針葉樹パルプほど大きくないので、その殆どは多段
漂白により漂白して上質紙や印刷塗工原紙のように大き
な強度が要求されない分野に用いられる。
2. Description of the Prior Art In order to use lignocellulosic substances of wood and vegetable fibers as pulp fibers for papermaking, the lignocellulosic substances must be digested and pulped with a chemical such as caustic soda or caustic soda and sodium sulfide, or refiner or grinder. After pulping by a mechanical action using pulp or the like, the obtained pulp is bleached to increase whiteness. For example, softwood kraft pulp, except for applications where strength is required for paper, such as wrapping paper and bags,
Usually, bleaching is performed in multiple stages with bleaching agents such as chlorine, hypochlorite, chlorine dioxide, oxygen, hydrogen peroxide, and caustic soda, and bleaching aids, and bleaching is performed after lignin, a coloring cause substance contained in pulp, is removed. It is commonly used as kraft pulp. Further, since the fiber strength of hardwood kraft pulp is not as large as that of softwood pulp, most of the pulp is bleached by multi-stage bleaching and is used in fields where high strength is not required, such as high quality paper and printing coated base paper.

【0003】しかしながら、漂白パルプにおいても、パ
ルプ繊維自体が有する繊維の強度をできるだけ損なわな
いで漂白する技術が数多く提案されている。パルプの漂
白の間に生じる繊維の損傷は、パルプ繊維中に含有され
ているリグニンを漂白薬品で水可溶性にして除去する際
に、パルプ繊維を構成するセルロースが漂白薬品により
分解されることにより生じる。セルロースを構成する炭
水化物の分解を最小限に維持するには、過激な1段の漂
白を避け、漂白剤と漂白条件を適切に変えて、温和に漂
白する多段漂白工程を採るのが一般的である。通常、多
段漂白工程においては、最初に塩素でパルプ中に含有さ
れるリグニンを塩素化し(C段)、リグニンに可溶性を
付与した後、次にアルカリで塩素化リグニンを抽出して
(E段)、パルプ繊維中からリグニンを分離し、更に次
亜塩素酸塩(H段)、二酸化塩素(D段)等を用い、残
留する少量のリグニンを更に分解して除去し、白色度の
高いパルプを得る方法が採られている。
[0003] However, also in the case of bleached pulp, many techniques for bleaching without impairing the fiber strength of the pulp fiber itself have been proposed. Fiber damage that occurs during bleaching of pulp is caused by the decomposition of cellulose constituting the pulp fiber by the bleaching chemical when lignin contained in the pulp fiber is made water-soluble with a bleaching chemical and removed. . In order to keep the decomposition of the carbohydrates constituting cellulose to a minimum, it is common to employ a multi-stage bleaching process in which mild bleaching is performed by avoiding extreme single-stage bleaching and changing bleaching agents and bleaching conditions appropriately. is there. Normally, in the multi-stage bleaching process, first, lignin contained in pulp is chlorinated with chlorine (stage C), and the lignin is rendered soluble, and then chlorinated lignin is extracted with alkali (stage E). , Lignin is separated from the pulp fiber, and the remaining small amount of lignin is further decomposed and removed using hypochlorite (H stage), chlorine dioxide (D stage), etc. The method of obtaining is adopted.

【0004】近年、前記多段漂白工程から排出される漂
白排水に含まれる有機塩素化合物(AOX)の量規制や
塩素ガスを用いないで漂白した、いわゆる無塩素紙の需
要が増大している関係で、非塩素系の漂白薬品を使用す
る漂白シーケンスによる漂白方法が注目されており、こ
の非塩素系の漂白薬品としてはオゾン、酸素、過酸化水
素、過酸等が知られている。このうち、オゾンガスを使
用する漂白方法は、設備を新規に設置する必要があり、
その投資コストが大きいことから、現在までに広く普及
するまでには至っていない。一方、過酸化水素を使用す
る漂白方法は、長所として投資コストが低いこと、薬品
の取り扱いが容易なこと等が挙げられるが、短所として
パルプとの反応時間が長いこと、強度の低下が大きいこ
と等が挙げられる。又、薬品コストが比較的高いために
化学パルプの補助的な漂白に用いられているだけであっ
た。
[0004] In recent years, there has been an increase in demand for so-called chlorine-free paper bleached without using chlorine gas or the regulation of the amount of organic chlorine compounds (AOX) contained in the bleaching wastewater discharged from the multi-stage bleaching process. Attention has been paid to a bleaching method using a bleaching sequence using a non-chlorine bleaching chemical, and ozone, oxygen, hydrogen peroxide, peroxy acid and the like are known as the non-chlorine bleaching chemical. Of these, the bleaching method using ozone gas requires the installation of new equipment,
Due to the high investment cost, it has not yet become widely used. On the other hand, the bleaching method using hydrogen peroxide has advantages such as low investment cost and easy handling of chemicals, but disadvantages include a long reaction time with pulp and a large decrease in strength. And the like. Also, they have only been used for auxiliary bleaching of chemical pulp due to the relatively high chemical costs.

【0005】紙パルプ技術協会編の紙パルプの製造技術
全書第5巻「パルプ処理および漂白」(1986年増補
改訂版)の246〜266頁には、過酸化水素は式
(1)のように解離することが開示されている。
[0005] According to the Pulp and Paper Technology Association, edited by the Japan Pulp and Paper Institute, Vol. 5, "Pulping and Bleaching" (Revised, supplemented in 1986), pages 246 to 266, hydrogen peroxide is represented by the formula (1). Dissociation is disclosed.

【化1】 即ち、この解離によって生成したパーオキシアニオン
(HOO-)が漂白作用を営むものと考えられている。
一方、式(2)は過酸化水素の自己分解反応を示し、こ
の反応が起きると過酸化水素の無駄な消費となり、又、
分解により発生する発生期の酸素がセルロース等を損傷
して強度の低下を招くことが認められている。 H22 → H2O + 1/2O2 + 23.4 Cal ・・・(2)
Embedded image That is, it is considered that the peroxy anion (HOO-) generated by this dissociation performs bleaching action.
On the other hand, equation (2) shows a self-decomposition reaction of hydrogen peroxide, and when this reaction occurs, wasteful consumption of hydrogen peroxide occurs.
It has been recognized that nascent oxygen generated by decomposition damages cellulose and the like, leading to a decrease in strength. H 2 O 2 → H 2 O + 1 / 2O 2 +23.4 Cal (2)

【0006】過酸化水素を用いた漂白における上記の問
題点を解決するために、例えば、1994年INTERNATIO
NAL PULP BLEACHING CONFERENCE-PROCEEDINGS、53〜
58頁には、過酸化水素段において白色度を上げる方法
として「酸素で加圧する」、「温度を上げる」及び「パ
ルプ濃度を上げる」の3点を挙げている。同じく、19
94年INTERNATIONAL PULP BLEACHING CONFERENCE-PROC
EEDINGS、199〜209頁には、「酸素で加圧する」
効果として過酸化水素段の加圧酸素圧力が5barの
時、加圧過酸化水素処理1段で85%(ISO)から8
7.5%の白色度に達すると報告されているが、この場
合でも、パルプ粘度の低下が大きいという欠点が依然と
して存在することが開示されている。
In order to solve the above problems in bleaching with hydrogen peroxide, for example, INTERNATIO in 1994
NAL PULP BLEACHING CONFERENCE-PROCEEDINGS, 53 ~
Page 58 lists three methods of increasing the whiteness in the hydrogen peroxide stage: "pressurizing with oxygen,""increase the temperature," and "increase the pulp concentration." Similarly, 19
1994 INTERNATIONAL PULP BLEACHING CONFERENCE-PROC
EEDINGS, pp. 199-209, "Pressurize with Oxygen"
As an effect, when the pressurized oxygen pressure in the hydrogen peroxide stage is 5 bar, 85% (ISO) to 8
Although it is reported to reach a brightness of 7.5%, it is disclosed that, even in this case, the disadvantage that the pulp viscosity is greatly reduced still exists.

【0007】又、特開平6―101186号公報には、
蒸解処理された化学パルプに対して、酸処理工程を行っ
た後、アルカリ性媒体中で過酸化物と加圧酸素による脱
リグニン・漂白工程を行うという化学パルプの漂白方法
が開示されている。更に、特開平6―158573号公
報には、蒸解処理された化学パルプに対して、高温高圧
酸素漂白処理を行い、次いで酸処理又はキレート剤処理
を行った後、アルカリ性媒体中で過酸化物と酸素により
脱リグニン・漂白を行うという製紙用化学パルプの漂白
方法が開示されている。これらの方法は、その後続いて
行われる多段漂白シーケンスにおいて塩素と次亜塩素酸
塩を用いないで高白色度の製紙用パルプを製造するとい
うものであるが、従来からの塩素と次亜塩素酸塩を用い
た多段漂白シーケンスで漂白したパルプと比較して、得
られるパルプは白色度と繊維強度の面においてまだ満足
できる水準の品質を示していない。
[0007] Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-101186 discloses that
A method for bleaching chemical pulp is disclosed in which a digested chemical pulp is subjected to an acid treatment step and then subjected to a delignification / bleaching step using peroxide and pressurized oxygen in an alkaline medium. Further, JP-A-6-158573 discloses that a chemical pulp that has been digested is subjected to a high-temperature and high-pressure oxygen bleaching treatment, and then subjected to an acid treatment or a chelating agent treatment, and then treated with peroxide in an alkaline medium. A method for bleaching chemical pulp for papermaking is disclosed in which delignification and bleaching are performed with oxygen. These methods produce high-brightness paper pulp without chlorine and hypochlorite in a subsequent multi-stage bleaching sequence, but use conventional chlorine and hypochlorous acid. Compared to pulp bleached in a multi-stage bleaching sequence with salt, the resulting pulp does not yet show a satisfactory level of quality in terms of brightness and fiber strength.

【0008】蒸解済みの化学パルプをアルカリと酸素で
脱リグニン、漂白する方法に関して、特公平7―686
75号公報には、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、漂白するにあた
り、高せん断混合機と酸素脱リグニン装置との組み合せ
の単位を直列して複数段設けた装置により脱リグニン、
漂白を行う方法が開示されている。この方法は、複数基
の高せん断混合機を設け、反応系に取り込まれている酸
素、或いは新たに添加された酸素のアルカリ液への溶解
を促進し、更に酸素及びアルカリとセルロースパルプと
の接触を十分に行い、それによって脱リグニンを進める
ためのものである。更に、特公平6―72386号公報
には、高せん断混合機と塔状加圧型の酸素脱リグニン装
置との組み合せ単位を直列して複数段設けた装置を使用
して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、漂白するにあたり、未晒原料チ
ェストと第一の高せん断混合機の前に設けたポンプの間
の部位においてアルカリの全量を添加し、一方、酸素は
複数段の高せん断混合機に添加するというセルロースパ
ルプの酸素による脱リグニン、漂白方法が開示されてい
る。この方法は、アルカリは一定の場所に添加し、酸素
を複数回に分割して添加し、前記の方法と同様に、酸素
による脱リグニンを促進する目的とするものである。
Japanese Patent Publication No. 7-686 discloses a method for delignifying and bleaching digested chemical pulp with alkali and oxygen.
No. 75 discloses that, when a medium-concentration cellulose pulp slurry is delignified and bleached with alkali and oxygen, a delignification is performed by using a unit having a combination of a high-shear mixer and an oxygen delignification device in a plurality of stages in series. ,
A method for performing bleaching is disclosed. In this method, a plurality of high-shear mixers are provided to promote the dissolution of oxygen taken in the reaction system or newly added oxygen into an alkali solution, and furthermore, the contact of oxygen and alkali with cellulose pulp. In order to promote delignification. In addition, Japanese Patent Publication No. Hei 6-72386 discloses that a cellulose pulp slurry having a medium concentration is prepared by using an apparatus in which a combination unit of a high-shear mixer and a tower-shaped pressurized oxygen delignification apparatus is provided in a plurality of stages in series. In delignification and bleaching with alkali and oxygen, the entire amount of alkali is added at the portion between the unbleached raw material chest and the pump provided in front of the first high shear mixer, while oxygen is supplied in multiple stages of high shear. A method of delignifying and bleaching cellulose pulp with oxygen, which is added to a mixer, is disclosed. In this method, an alkali is added to a certain place, and oxygen is added in a plurality of times, and the purpose is to promote delignification by oxygen in the same manner as the above method.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】本発明者等は、かかる
背景に鑑み、ガスにより加圧した過酸化水段を含む多段
漂白シーケンスにより蒸解済みのパルプを漂白する際
に、ガス加圧過酸化水素段においてパルプ繊維の損傷を
伴わずに高い白色度のパルプを得る方法を鋭意研究した
結果、ガスにより加圧して過酸化水素によるパルプの脱
リグニンを行っている間に、過酸化水素の分解や脱リグ
ニンに起因する有害物質が発生し、セルロース繊維に損
傷を与えるという知見を得、これに着眼し、加圧して過
酸化水素による脱リグニンを行いながら、そのような有
害物質を反応系外へ排出することによって、パルプ繊維
の損傷を最小に抑制しながら高い白色度と粘度のパルプ
が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
本発明の目的は、パルプを加圧過酸化水素で漂白する際
にガスにより加圧し、漂白反応の間中或いは反応の途中
で廃ガスを放出し、次いで新鮮なガスを新たに補充する
ことを伴う加圧過酸化水素により漂白することにより、
パルプに高い白色度と粘度を付与し、更にパルプ強度の
低下を抑制することができる製紙用パルプの漂白方法を
提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of this background, the present inventors have found that when bleaching digested pulp by a multi-stage bleaching sequence including a water-peroxide stage pressurized with gas, gas-pressurized peroxide is used. As a result of intensive research on a method for obtaining high brightness pulp without damaging the pulp fiber in the hydrogen stage, the decomposition of hydrogen peroxide during the delignification of pulp with hydrogen peroxide by pressurizing with gas was performed. Harmful substances caused by lignin and delignification are generated and may damage the cellulose fiber, and by focusing on this, while performing delignification with hydrogen peroxide under pressure, such harmful substances are removed from the reaction system. It has been found that pulp having high whiteness and viscosity can be obtained while suppressing damage to the pulp fiber to a minimum by discharging the pulp to a minimum, thereby completing the present invention.
It is an object of the present invention to pressurize pulp with gas when bleaching pulp with pressurized hydrogen peroxide, release waste gas during or during the bleaching reaction, and then replenish fresh gas. By bleaching with accompanying pressurized hydrogen peroxide,
An object of the present invention is to provide a method for bleaching pulp for papermaking, which can impart high whiteness and viscosity to pulp and can further suppress a decrease in pulp strength.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の第一は、ガスを
用いた加圧過酸化水素による製紙用パルプの漂白方法に
おいて、前記ガスを加圧された反応塔のパルプ繊維中を
連続的に流通させ、使用済みガスと新鮮なガスを置換し
ながら圧力を0.5〜9kg/cm2(ゲージ圧)の範
囲に維持することを特徴とする製紙用パルプの漂白方法
である。本発明の第二は、前記加圧過酸化水素による漂
白における漂白反応の途中で少なくとも1回ガスを抜
き、圧力を低下させた後、新たにガスを添加して圧力を
復元させ、維持することを特徴とする請求項1記載の製
紙用パルプの漂白方法。本発明の第三は、前記加圧過酸
化水素による漂白での加圧のためのガスが酸素を0〜1
00容量%含むことを特徴とする本発明第一又は二に記
載の製紙用パルプの漂白方法である。本発明の第四は、
前記加圧過酸化水素による漂白が温度70〜120℃の
範囲で行われることを特徴とする本発明第一乃至三のい
ずれか一つに記載の製紙用パルプの漂白方法である。
A first aspect of the present invention is a method for bleaching papermaking pulp with pressurized hydrogen peroxide using a gas, wherein the gas is continuously passed through a pulp fiber of a reaction tower pressurized. And displacing used gas and fresh gas while maintaining the pressure in the range of 0.5 to 9 kg / cm 2 (gauge pressure). A second aspect of the present invention is to degas at least once during the bleaching reaction in the bleaching with pressurized hydrogen peroxide, reduce the pressure, and then restore the pressure by adding a new gas to maintain the pressure. The method for bleaching paper pulp according to claim 1, characterized in that: The third aspect of the present invention is that the gas for pressurization in the bleaching with the pressurized hydrogen peroxide contains oxygen of 0 to 1
The method for bleaching paper pulp according to the first or second aspect of the present invention, wherein the bleaching pulp contains 100% by volume. The fourth aspect of the present invention is:
The bleaching method for papermaking pulp according to any one of the first to third aspects of the present invention, wherein the bleaching with the pressurized hydrogen peroxide is performed at a temperature of 70 to 120 ° C.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】本発明に用いられる製紙用パルプ
としては、木材或いは非木材からポリサルファイドパル
プ化法(PS)、クラフトパルプ化法(KP)、サルフ
ァイトパルプ化法(SP)、アルカリパルプ化法(A
P)等の化学パルプ化法で得られたパルプ、更に木材か
らグラウンドパルプ化法(GP)、レファイナーグラウ
ンドパルプ化法(RGP)、サーモメカニカルパルプ化
法(TMP)、ケミ・サーモメカニカルパルプ化法(C
TMP)等の機械パルプ化法で得られたパルプ及び新
聞、チラシ、上質紙、OA機器で使用済みの情報用紙か
らの古紙パルプ等を挙げることができ、好ましくはクラ
フトパルプ化法によって得られたパルプである。パルプ
化に使用される木材としては、マツ、トウヒ、ウェスタ
ーンヘムロック、ダグラスファー等の針葉樹材、アスペ
ン、ブナ、アカシア、ユーカリ、マングローブ等の広葉
樹材、非木材としてはバガス、ケナフ、エスパルト草、
イネ等が挙げられるが、必ずしもこれらに限定されるも
のではない。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The pulp for papermaking used in the present invention is wood or non-wood from polysulfide pulping (PS), kraft pulping (KP), sulphite pulping (SP), alkali pulp. Chemical method (A
P) and other pulps obtained by chemical pulping methods, and also from wood, ground pulping method (GP), refiner ground pulping method (RGP), thermomechanical pulping method (TMP), chemi-thermomechanical pulping Law (C
Pulp obtained by a mechanical pulping method such as TMP) and newspapers, flyers, high-quality paper, waste paper pulp from information paper used in OA equipment, and the like, and preferably obtained by the kraft pulping method. It is pulp. Wood used for pulping includes pine, spruce, western hemlock, softwood such as Douglas fir, hardwood such as aspen, beech, acacia, eucalyptus, mangrove, and non-wood such as bagasse, kenaf, esparto grass,
Examples include rice, but are not necessarily limited thereto.

【0012】本発明の加圧過酸化水素による漂白で処理
されるパルプとしては、未晒のまま使用しても良く、或
いは前処理として酸素脱リグニン、オゾン処理、二酸化
塩素処理等の漂白処理或いは酸洗浄処理を行ったもので
も良い。本発明の加圧過酸化水素の漂白に用いられるガ
スの種類としては活性ガス、不活性ガス等の種類を問わ
ず用いることができ、酸素を実質的に含まない窒素、窒
素と酸素の混合物、純酸素が好適に用いられる。しかし
ながら、ガスの製造コストとパルプ品質への効果から空
気(酸素含有率21容量%)或いは酸素冨化ガスが好ま
しい。このようなガスは大気中の酸素濃度(21容量
%)以上のものであれば良いが、酸素の濃度としては高
い程、漂白効果は高くなる。漂白効果の観点からは、好
ましい酸素濃度は80容量%以上である。使用される酸
素としてはPSA(Pressure Swing A
dsorption)酸素、VSA(Vacuum S
wing Adsorption)酸素或いは深冷法酸
素等の工業的規模での使用が可能であるものならば製造
方法は特に限定しない。加圧に用いる酸素富化ガスは、
これらの方法で得られた酸素ガスを空気で希釈して用い
てもよい。
The pulp treated by bleaching with pressurized hydrogen peroxide of the present invention may be used without being exposed, or may be subjected to bleaching treatment such as oxygen delignification, ozone treatment, chlorine dioxide treatment or the like as pretreatment. What performed acid cleaning processing may be used. The type of gas used for bleaching the pressurized hydrogen peroxide of the present invention can be used irrespective of the type of active gas, inert gas, etc., and nitrogen substantially free of oxygen, a mixture of nitrogen and oxygen, Pure oxygen is preferably used. However, air (oxygen content 21% by volume) or oxygen-enriched gas is preferred from the viewpoint of gas production cost and the effect on pulp quality. Such a gas may have a concentration higher than the oxygen concentration in the atmosphere (21% by volume), but the higher the oxygen concentration, the higher the bleaching effect. From the viewpoint of the bleaching effect, the preferred oxygen concentration is 80% by volume or more. The oxygen used is PSA (Pressure Swing A).
dsorption oxygen, VSA (Vacum S)
The production method is not particularly limited as long as it can be used on an industrial scale, such as wing adsorption (oxygen) or cryogenic oxygen. The oxygen-enriched gas used for pressurization is
The oxygen gas obtained by these methods may be diluted with air before use.

【0013】本発明の加圧過酸化水素による製紙用パル
プの漂白段においては、前記の新鮮な(未使用の)ガス
を圧力系へ添加すると共に使用済みのガスを系外へ放出
することが行われるが、この目的のために用いられる漂
白装置は、公知の耐圧性を有する縦型或いは横型の漂白
塔又はチューブで原料パルプの送り込み用ポンプ、高速
せん断力を利用した混合機、撹拌機等を備えたものが単
独で或いは複数用いられる。本発明の加圧過酸化水素に
よる漂白段におけるパルプ濃度は、機械パルプ、古紙パ
ルプのように繊維長が短いパルプ繊維を除き、5〜15
重量%、好ましくは8〜12重量%の範囲である。パル
プ濃度が5重量%未満では、パルプ繊維と過酸化水素の
反応が悪くなり、パルプ濃度が15重量%を超えると均
一な反応が困難となる。一方、機械パルプや古紙パルプ
を処理する場合のパルプ濃度は、10〜30重量%の範
囲で行うことができる。加圧過酸化水素による漂白段の
温度は、70〜120℃の範囲、好ましくは100〜1
10℃の範囲である。漂白温度が70℃未満では、加圧
しても反応速度は小さく、十分な漂白効果が得られな
い。一方、温度が120℃を超えると、過酸化水素の分
解反応が大きくなるためパルプに対する有効過酸化水素
量が減少し、又生成するラジカルが炭水化物を攻撃する
ため、炭水化物の重合度の低下、更にはパルプの強度低
下が起こるので適さない。
In the bleaching stage of papermaking pulp with pressurized hydrogen peroxide according to the present invention, the above-mentioned fresh (unused) gas may be added to the pressure system and the used gas may be discharged out of the system. The bleaching apparatus used for this purpose is a known type of vertical or horizontal bleaching tower or tube having pressure resistance, a pump for feeding raw pulp, a mixer using high-speed shearing force, a stirrer, and the like. Are used alone or in combination. The pulp concentration in the bleaching stage with pressurized hydrogen peroxide of the present invention is 5 to 15 except for pulp fibers having a short fiber length such as mechanical pulp and waste paper pulp.
%, Preferably in the range of 8 to 12% by weight. If the pulp concentration is less than 5% by weight, the reaction between the pulp fiber and hydrogen peroxide will be poor, and if the pulp concentration exceeds 15% by weight, a uniform reaction will be difficult. On the other hand, when processing mechanical pulp or waste paper pulp, the pulp concentration can be in the range of 10 to 30% by weight. The temperature of the bleaching stage with pressurized hydrogen peroxide is in the range of 70 to 120 ° C, preferably 100 to 1
It is in the range of 10 ° C. If the bleaching temperature is lower than 70 ° C., the reaction rate is low even if pressure is applied, and a sufficient bleaching effect cannot be obtained. On the other hand, when the temperature exceeds 120 ° C., the decomposition reaction of hydrogen peroxide becomes large, so that the effective amount of hydrogen peroxide with respect to the pulp decreases, and since the generated radicals attack carbohydrates, the degree of polymerization of carbohydrates decreases. Is not suitable because pulp strength is reduced.

【0014】本発明の加圧過酸化水素による漂白におけ
る過酸化水素とアルカリの添加は、公知の加圧過酸化水
素による漂白の場合と同じように行われるが、過酸化水
素の添加は、絶乾パルプ重量当り0.5〜6.0重量%
の範囲、好ましくは2.0〜4.0の範囲、又、アルカ
リの添加は、通常苛性ソーダが用いられるが、NaOH
として0.5〜4.0重量%の範囲、好ましくは0.7
〜3.0重量%の範囲から適宜選択して用いられる。漂
白段でのパルプの滞留時間は、5〜120分の範囲、好
ましくは10〜90分の範囲である。時間が5分未満で
は白色度の上がり幅が小さく、120分を超えると白色
度が平衡に達し、頭打ちになるので経済的ではない。加
圧過酸化水素による漂白を複数の漂白塔或いはチューブ
で行う場合は、前記の滞留時間は短い時間を数多く設け
る方がガスを多く置換できるため効果的な漂白ができ
る。なお、実機プラントにおいては加圧ガスの吹き込み
から圧力を開放する地点までに要した時間の合計をパル
プの滞留時間とする。また、加圧処理の後に残留する過
酸化水素でパルプの白色度を上げるシーケンスのため過
酸化水素の添加量を若干増加させ、加圧処理の後には、
続けて常圧での特定時間パルプを保持するための保持塔
を設けても良い。残留過酸化水素が無い状態でパルプを
保持すると色戻りが生じることがあるので注意を要す
る。
The addition of hydrogen peroxide and alkali in the bleaching with pressurized hydrogen peroxide of the present invention is performed in the same manner as in the case of bleaching with known pressurized hydrogen peroxide. 0.5 to 6.0% by weight per dry pulp weight
, Preferably in the range of 2.0 to 4.0, and the alkali is usually added with caustic soda.
In the range of 0.5 to 4.0% by weight, preferably 0.7
It is appropriately selected and used from the range of ~ 3.0% by weight. The residence time of the pulp in the bleaching stage ranges from 5 to 120 minutes, preferably from 10 to 90 minutes. If the time is less than 5 minutes, the increase in whiteness is small, and if it exceeds 120 minutes, the whiteness reaches equilibrium and reaches a plateau, which is not economical. In the case where bleaching with pressurized hydrogen peroxide is performed in a plurality of bleaching towers or tubes, it is effective to provide a large number of short residence times so that a large amount of gas can be replaced, so that effective bleaching can be performed. In the actual plant, the total time required from the injection of the pressurized gas to the point where the pressure is released is defined as the pulp residence time. Also, for the sequence of increasing the whiteness of the pulp with hydrogen peroxide remaining after the pressure treatment, the amount of hydrogen peroxide added was slightly increased, and after the pressure treatment,
Subsequently, a holding tower for holding the pulp at a normal pressure for a specific time may be provided. Care must be taken when holding the pulp in the absence of residual hydrogen peroxide, as color reversion may occur.

【0015】加圧過酸化水素による漂白段への前記のガ
スの添加と使用済みガスの系外への放出は、例えば2本
の漂白反応塔とそれに付属するパルプの送り込みポン
プ、高せん断混合機を備えたアップフロータイプの装置
では、第一の漂白塔の低部から過酸化水素とアルカリが
添加されたパルプスラリー或いはパルプに酸素のような
ガスを送り込み、高せん断混合機でパルプとガスを十分
に混合して、中濃度ポンプ或いは高濃度ポンプで高圧力
系の反応塔に送り込み、パルプが塔内を上昇して反応塔
の頂部に到達する間に漂白が行われ、その頂部では使用
済みガスを圧力系外へ放出し、第一の漂白塔の圧力を低
下させ、続いて第二の反応塔に送られるパルプには新た
に新鮮なガスを吹き込み、前記と同様にして混合を十分
に行いながら第二の反応塔の低部に再び導入して圧力を
高め、続いてパルプが上昇している間に漂白を行い、第
二の漂白塔の頂部から圧力を解放し、パルプの保持を兼
ねたブロータンクに放出し、そこで一定の滞留時間を経
過させた後パルプは公知の洗浄装置へ送られる。一方、
同じアップフロータイプの装置を用いて、反応塔の低部
と頂部における圧力差をヘッド差程度に維持しながら、
連続的に新鮮なガスを塔の低部へ導入し、塔内を流通さ
せ、塔の頂部から連続的に使用済みガスを放出するとい
う方法によって漂白を効率的に行うことができる。又、
本発明の加圧過酸化水素による漂白は、横型のチューブ
状の反応容器を用いる場合は、第一の漂白チューブの入
口と出口における圧力はほぼ同一の圧力に維持し、新鮮
なガスの導入、塔内への流通及び使用済みガスの圧力系
外への放出を行い、このようにして新鮮なガスと使用済
みのガスを連続的に置換させながら漂白を行うこともで
きる。なお、この場合はパルプの移動を回転するスクリ
ューで、撹拌を兼ねて行うのが望ましい。
The addition of the above-mentioned gas to the bleaching stage by pressurized hydrogen peroxide and the discharge of the used gas out of the system include, for example, two bleaching reactors and a pulp feed pump attached thereto, a high shear mixer. In an up-flow type apparatus equipped with a gas, oxygen or other gas is fed into the pulp slurry or pulp to which hydrogen peroxide and alkali have been added from the lower part of the first bleaching tower, and the pulp and gas are separated by a high shear mixer. Mix well and send to the high pressure reaction tower with medium or high concentration pump, bleaching is performed while pulp rises inside the tower and reaches the top of the reaction tower, and used at the top The gas is released out of the pressure system, the pressure in the first bleaching tower is reduced, and the pulp sent to the second reaction tower is blown with fresh gas, and the mixing is sufficiently performed in the same manner as described above. Second while doing The bleach tank was introduced again into the lower part of the tower to increase the pressure, and then bleached while the pulp was rising, releasing the pressure from the top of the second bleaching tower to a blow tank that also held the pulp. After discharging and after a certain residence time, the pulp is sent to known washing equipment. on the other hand,
Using the same up-flow type device, while maintaining the pressure difference between the lower part and the top part of the reaction tower at about the head difference,
Bleaching can be efficiently carried out by continuously introducing fresh gas into the lower part of the column, flowing through the column, and continuously discharging spent gas from the top of the column. or,
In the bleaching with the pressurized hydrogen peroxide of the present invention, when a horizontal tubular reaction vessel is used, the pressure at the inlet and the outlet of the first bleaching tube is maintained at substantially the same pressure, and the introduction of fresh gas, The bleaching can also be performed while circulating into the column and discharging the used gas to the outside of the pressure system, and thus continuously replacing fresh gas and used gas. In this case, it is desirable that the rotation of the pulp be performed also with stirring using a rotating screw.

【0016】本発明におけるガスの導入は、原料パルプ
を加圧系内へ導入するための送りポンプ或いは高濃度ポ
ンプのサクション或いは中濃度又は高濃度ミキサーのサ
クションにおいてガスを直接注入して加圧を行い、前記
したように反応塔において一定時間漂白反応を行った
後、圧力を一定に維持しながら使用済みガスを放出する
こともできるし、使用済みガスを放出して系内圧力を低
下させ、次いで圧力を上げるという繰り返し操作による
方法でも良い。本発明では、反応塔内において一定の圧
力下でのガスの流通による置換或いは圧力の低下を伴っ
た置換を行わせる理由は、過酸化水素による漂白反応の
際に生成したラジカルやパルプの炭水化物に害をもたら
すガスを反応系外へ排出することが目的であるので、使
用済みのガスの系外への排出ができれば、その放出され
るガス量、圧力の低下の度合、放出の方法は適宜状況を
見ながら決定すれば良く、特に限定しない。加圧過酸化
水素による漂白段でガスによる加圧を行う際の圧力は、
アップフロー及びダウンフロータイプの漂白塔の頂部に
おいて9kg/cm2 (ゲージ圧)を超えない範囲で行
うのが好ましく、一方、使用済みガスを放出する際に、
例えばアップフロータイプにおいて塔の頂部の圧力を飽
和蒸気圧以下まで低下させることは、加温中のパルプに
含まれる薬液が沸騰し、装置の運転に支障をきたし、又
危険でもあり、しかも過酸化水素の分解反応を抑えきれ
ないので、漂白が終了し、パルプをブローする時を除い
て避けるべきである。従って、前記のようにして使用済
みガスを放出することによって圧力を低下させる時の釜
頂部の圧力は、漂白温度における飽和蒸気圧に加えて
0.1kg/m 2以上、好ましくは全圧力を0.5kg
/m2(ゲージ圧)以上とする。
In the present invention, the introduction of gas is carried out using raw pulp.
Pump or high-concentration pump for introducing
Pump suction or medium or high density mixer
Pressurized by directly injecting gas in the
The bleaching reaction was carried out for a certain time in the reaction tower
After that, release the used gas while keeping the pressure constant
And release the used gas to lower the system pressure.
By lowering and then increasing the pressure
A method is also acceptable. In the present invention, a constant pressure is set in the reaction tower.
With displacement or pressure drop due to gas flow under force
The reason for the substitution is that the bleaching reaction with hydrogen peroxide
Harms the radicals and carbohydrates of the pulp
The purpose is to discharge gas out of the reaction system.
If used gas can be discharged outside the system,
The amount of gas to be released, the degree of pressure drop,
What is necessary is just to determine while watching, and it does not specifically limit. Pressurized peroxide
The pressure when pressurizing with gas in the bleaching stage with hydrogen is as follows:
On top of upflow and downflow type bleach towers
9kg / cmTwo (Gauge pressure) within the range
It is preferable to release spent gas.
For example, in the upflow type, the pressure at the top
Reducing the pressure below the sum vapor pressure will
The contained chemicals boil, hindering the operation of the device, and
It is dangerous, and it can suppress the decomposition reaction of hydrogen peroxide
No bleaching, except when pulp is blown
Should be avoided. Therefore, used as described above
Pot for lowering pressure by releasing gas
The top pressure is in addition to the saturated vapor pressure at the bleaching temperature.
0.1kg / m TwoAbove, preferably the total pressure is 0.5 kg
/ MTwo(Gauge pressure) or more.

【0017】以上説明したように、本発明においては過
酸化水素とアルカリを含むパルプとガスを縦型漂白反応
塔或いは横型チューブ状反応塔に導入して加圧し、過酸
化水素による漂白を、新鮮なガスと使用済みのガスを置
換しながら反応圧力を0.5〜9kg/cm2の範囲に
維持するという方法或いは漂白反応の途中で使用済みの
ガスを放出し、漂白段における圧力を前記の範囲内で低
下させた後、新たに新鮮なガスを添加して圧力を高める
という方法のどちらで行っても良く、又脱リグニンの程
度や漂白シーケンスの組み合わせによって、漂白反応を
単独の反応容器で行うか或いは複数の反応容器を用いて
行うかが適宜選択される。本発明において過酸化水素の
添加率は、漂白すべきパルプ中の残留リグニン量、その
他の漂白シーケンスとの組み合わせ、目的とする最終パ
ルプの白色度の度合等によって適宜選択すればよい。
As described above, in the present invention, pulp and gas containing hydrogen peroxide and alkali are introduced into a vertical bleaching reaction tower or a horizontal tubular reaction tower and pressurized, and bleaching with hydrogen peroxide is performed freshly. A method in which the reaction pressure is maintained in the range of 0.5 to 9 kg / cm 2 while replacing the used gas with the used gas, or the used gas is released during the bleaching reaction, and the pressure in the bleaching stage is increased. After decreasing the temperature within the range, the reaction may be performed by adding fresh gas and increasing the pressure, or the bleaching reaction may be performed in a single reaction vessel depending on the degree of delignification and the combination of the bleaching sequences. Whether to perform the reaction or using a plurality of reaction vessels is appropriately selected. In the present invention, the rate of addition of hydrogen peroxide may be appropriately selected depending on the amount of residual lignin in the pulp to be bleached, the combination with other bleaching sequences, the degree of whiteness of the target final pulp, and the like.

【0018】加圧過酸化水素による漂白段に持ち込まれ
る重金属によって過酸化水素は自己分解が促進されるの
で、これを防ぐために、キレート剤を添加して用いるの
が好ましい。このようなキレート剤は加圧過酸化水素に
よる漂白段の前工程で添加するか、或いは加圧過酸化水
素による漂白段において添加しても良い。本発明で用い
られるキレート剤としては通常キレート剤として用いら
れる公知のジエチレントリアミンペンタ酢酸(DTP
A)、エチレンジアミンテトラ酢酸(EDTA)、ジエ
チレントリアミンペンタメチレン硫酸(DTMPA)、
ニトリロトリ酢酸(NTA)等が挙げられ、この中より
一種又は複数種が選択されて用いられる。キレート剤の
添加量は、加圧過酸化水素による漂白段に持ち込まれる
金属イオン量によって左右されるが、絶乾パルプ重量当
り0.05〜0.5重量%の範囲である。加圧過酸化水
素による漂白段の前にキレート処理工程を設ける場合
は、温度40〜95℃、好ましくは60〜80℃、反応
時間5〜40分で、pHは、用いられるキレート剤によ
り最適のものに調整される。例えば、DTPAを用いて
処理する際にはpH4〜6.5の弱酸性領域で行うのが
良い。
The heavy metal brought into the bleaching stage by pressurized hydrogen peroxide promotes self-decomposition of hydrogen peroxide. To prevent this, it is preferable to use a chelating agent in addition. Such a chelating agent may be added in a step before the bleaching step with pressurized hydrogen peroxide, or may be added in the bleaching step with pressurized hydrogen peroxide. As the chelating agent used in the present invention, a known diethylenetriaminepentaacetic acid (DTP) usually used as a chelating agent may be used.
A), ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), diethylenetriaminepentamethylene sulfate (DTMPA),
Nitrilotriacetic acid (NTA) and the like are used, and one or a plurality of them are selected and used. The amount of the chelating agent to be added depends on the amount of metal ions brought into the bleaching stage with pressurized hydrogen peroxide, but is in the range of 0.05 to 0.5% by weight based on the weight of the absolutely dried pulp. When a chelating step is provided before the bleaching step with pressurized hydrogen peroxide, the temperature is 40 to 95 ° C., preferably 60 to 80 ° C., and the reaction time is 5 to 40 minutes. Adjusted to things. For example, when the treatment is performed using DTPA, the treatment is preferably performed in a weakly acidic region having a pH of 4 to 6.5.

【0019】本発明の加圧過酸化水素による漂白段にお
いてパルプの白色度が上昇し、しかも強度の低下が少な
くできる理由としては、まだそのメカニズムは十分に解
明されていないが、過酸化水素の分解を防ぐこと、
加圧することにより酸素の泡が小さくなり、酸素分圧が
高くできるので溶解酸素量も増加し、パルプと酸素との
反応する頻度が大きくなること、加圧により過酸化水
素のパルプ繊維中への浸透が促進されること、漂白反
応の間、或いはその途中で使用済みの廃ガスを放出し、
新鮮なガスを添加するというガスの置換により、パルプ
繊維中に損傷を与える生成したラジカル、有害成分等が
除去される等の相乗効果によるものと推定される。とり
わけ、漂白反応の途中で新鮮なガスを導入し、廃ガスを
放出するというガスの置換により、ラジカルや有害成分
が除去されるのでパルプ繊維中の炭水化物へのこれらの
攻撃が抑制され或いは減少し、最終的には白色度が上昇
しても、パルプ繊維の損傷を伴わないのでパルプ強度も
向上するというのが本発明の最も大事な特徴である。
The reason why the whiteness of the pulp can be increased and the decrease in the strength of the pulp can be reduced in the bleaching stage using the pressurized hydrogen peroxide of the present invention can be reduced. Preventing decomposition,
By increasing the pressure, the oxygen bubbles are reduced and the oxygen partial pressure can be increased, so that the dissolved oxygen amount also increases, the frequency of the reaction between pulp and oxygen increases, and the pressure increases the hydrogen peroxide into the pulp fiber. Promotes infiltration, releases spent waste gas during or during the bleaching reaction,
It is presumed that the replacement of the gas by adding a fresh gas results in a synergistic effect such as removal of generated radicals, harmful components, and the like that damage the pulp fiber. In particular, the replacement of gas, which introduces fresh gas during the bleaching reaction and releases waste gas, suppresses or reduces these attacks on carbohydrates in the pulp fiber by removing radicals and harmful components. The most important feature of the present invention is that the pulp fiber is not damaged even if the brightness is finally increased, so that the pulp strength is also improved.

【0020】本発明の加圧過酸化水素による漂白段は、
パルプの種類、漂白の程度、パルプの最終白色度、パル
プの用途等の要因によって様々な漂白シーケンスの中に
組み込まれて用いられる。例えば、本発明による加圧過
酸化水素による漂白をPO、酸素脱リグニン(又は酸素
漂白)をO、塩素をC、二酸化塩素で強化された塩素を
C/D、アルカリ抽出をE、酸素で強化されたアルカリ
抽出をEo、酸素と過酸化水素で強化されたアルカリ抽
出をEop、次亜塩素酸塩をH、二酸化塩素をD、酸素
で強化された本発明の漂白以外の加圧過酸化水素をP
o、キレート処理をQ、オゾンをZ、酸洗浄工程をA、
水又は温水による洗浄工程を―で表示すると、本発明の
加圧過酸化水素による漂白を含む漂白シーケンスには次
のようなものが挙げられる。
The bleaching stage with pressurized hydrogen peroxide of the present invention comprises:
Depending on factors such as the type of pulp, the degree of bleaching, the final brightness of the pulp, and the use of the pulp, it may be used in various bleaching sequences. For example, bleaching with pressurized hydrogen peroxide according to the present invention is PO, O is oxygen delignification (or oxygen bleaching), C is chlorine, C / D is chlorine-enriched chlorine, E is alkaline extraction, and oxygen-enriched. Eo for alkali extraction, Eop for alkali extraction enriched with oxygen and hydrogen peroxide, H for hypochlorite, D for chlorine dioxide, pressurized hydrogen peroxide other than the bleaching of the present invention enriched with oxygen To P
o, Q for chelate treatment, Z for ozone, A for acid washing step,
When the washing step with water or hot water is indicated by-, the bleaching sequence including bleaching with pressurized hydrogen peroxide of the present invention includes the following.

【0021】最終白色度が80%以上のパルプとするに
は、C―E―H―PO、C―Eo―D―PO、C/D―
Eop―PO、O―C―H―PO、O―C―Eo―P
O、D―Eop―PO、O―D―Eop―PO、O―P
OQ―POQ、O―Q―PO―Q―PO、O―Q―Po
―Q―PO、O―ZQ―POQ等が挙げられ、更に、機
械パルプや古紙パルプを50〜75%の白色度のパルプ
とするには、Q−PO、AZ―PO、Z―PO、QP
O、D―PO等が挙げられ、これらの中から適宜選択し
て最適なシーケンスが用いられる。更に、上記のシーケ
ンスに薬品の減添及びパルプ品質の改良を目的として漂
白工程の一部にキシラナーゼのような酵素処理段を設け
ても良い。
In order to obtain a pulp having a final whiteness of 80% or more, CEH-PO, C-Eo-D-PO, C / D-
Eop-PO, OCH-PO, OC-Eo-P
O, D-Eop-PO, O-D-Eop-PO, OP
OQ-POQ, OQ-PO-Q-PO, OQ-Po
-Q-PO, O-ZQ-POQ, etc. Further, in order to make mechanical pulp or waste paper pulp into pulp having a whiteness of 50 to 75%, Q-PO, AZ-PO, Z-PO, QP
O, D-PO, etc., are selected as appropriate, and an optimal sequence is used. Further, an enzymatic treatment stage such as xylanase may be provided in a part of the bleaching step for the purpose of adding chemicals and improving pulp quality in the above sequence.

【0022】[0022]

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に
説明するが、勿論本発明はこれらに限定されるものでは
ない。なお、実施例及び比較例における%で示される濃
度と添加率は、絶乾パルプ重量当りの重量%示す。実施
例及び比較例は、酸素脱リグニンした針葉樹クラフトパ
ルプ(カッパー価11.1、パルプ白色度34.5%、
パルプ粘度15.7mPa・s)を用いてQ1―Po―
2―POのシーケンスにより漂白し、PO段の漂白条
件を様々に変えて行った。
The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples, but it should be understood that the present invention is by no means restricted thereto. In addition, the density | concentration and addition rate which are shown by% in an Example and a comparative example show weight% with respect to absolutely dry pulp weight. The Examples and Comparative Examples are oxygen delignified softwood kraft pulp (kappa number 11.1, pulp whiteness 34.5%,
Q 1 -Po- using pulp viscosity of 15.7 mPa · s)
The bleaching was performed according to the Q 2 -PO sequence, and the bleaching conditions of the PO stage were variously changed.

【0023】実施例1 Q1:絶乾重量で80gの酸素脱リグニンした前記針葉
樹クラフトパルプをイオン交換水で4.0%の濃度に希
釈し、ディスインテグレーターで均一に分散したパルプ
スラリーとした。次に、このスラリーに硫酸を添加して
pHを弱酸性にし、DTPA(ジエチレントリアミンペ
ンタ酢酸)を固形分換算で0.1%添加した。なお、硫
酸は、反応終了後のpHが5.5になるように添加を調
整した。続いて、イオン交換水で希釈してパルプスラリ
ーの濃度を3.5%に調整し、温度65℃で30分間緩
く撹拌しながら保持した。パルプを150メッシュステ
ンレス金網を張り付けた木箱に移し、脱液した後、イオ
ン交換水で十分洗浄した。
Example 1 Q 1 : A pulp slurry in which 80 g of absolutely dry weight of the above-mentioned softwood kraft pulp which had been oxygen delignified was diluted with ion-exchanged water to a concentration of 4.0% and uniformly dispersed with a disintegrator was obtained. Next, sulfuric acid was added to this slurry to make the pH slightly acidic, and DTPA (diethylenetriaminepentaacetic acid) was added at 0.1% in terms of solid content. The addition of sulfuric acid was adjusted so that the pH after the reaction was 5.5. Subsequently, the concentration of the pulp slurry was adjusted to 3.5% by diluting with ion-exchanged water, and maintained at a temperature of 65 ° C. for 30 minutes with gentle stirring. The pulp was transferred to a wooden box on which a 150 mesh stainless steel wire mesh was attached, and after deliquoring, it was sufficiently washed with ion-exchanged water.

【0024】Po:Q1処理後のパルプ濃度を13%に
調整し、そのパルプを加温ヒーターと撹拌装置を備えた
2リットル容の密閉式耐圧容器(攪拌式オートクレー
ブ)に入れ、次いで過酸化水素を3%、水酸化ナトリウ
ムを1.3%、硫酸マグネシウム7水和物を硫酸マグネ
シウム換算で0.1%添加し、パルプ濃度を10%に調
整した。 その後、内容物を300rpmで攪拌しなが
ら加温し、温度100℃において純度99.5容量%の
純酸素を容器内に導入し、圧力を3.0kg/cm2
(ゲージ圧)とし、そのまま15分間保持した。15分
経過後、圧力を解放し、大気圧、90℃で90分間その
まま保持した。得られたパルプをイオン交換水で洗浄
し、遠心脱水した後パルプ濃度を30%とした。得られ
たパルプの白色度は65.3%(ISO)、パルプ粘度
は18.5mPa・sであった。 Q2:Q1と同じ操作によりパルプを処理した。
The pulp concentration after the Po: Q 1 treatment was adjusted to 13%, and the pulp was placed in a 2-liter closed pressure vessel (stirred autoclave) equipped with a heating heater and a stirrer, and then peroxided. The pulp concentration was adjusted to 10% by adding 3% of hydrogen, 1.3% of sodium hydroxide, and 0.1% of magnesium sulfate heptahydrate in terms of magnesium sulfate. Thereafter, the content was heated while being stirred at 300 rpm, pure oxygen having a purity of 99.5% by volume was introduced into the container at a temperature of 100 ° C., and the pressure was increased to 3.0 kg / cm 2.
(Gauge pressure) and kept for 15 minutes. After 15 minutes, the pressure was released and maintained at 90 ° C. for 90 minutes at atmospheric pressure. The obtained pulp was washed with ion-exchanged water, centrifugally dehydrated, and the pulp concentration was set to 30%. The whiteness of the obtained pulp was 65.3% (ISO), and the pulp viscosity was 18.5 mPa · s. Q 2: they were treated pulp by the same operation as the Q 1.

【0025】PO:Q2処理後のパルプ濃度を13%に
調整し、そのパルプを前記の加温ヒーターと攪拌装置を
備えた耐圧容器に入れ、次いで過酸化水素を4%、水酸
化ナトリウムを1.3%、硫酸マグネシウム7水和物を
硫酸マグネシウム換算で0.1%添加し、イオン交換水
を加えてパルプ濃度を10%に調整した。その後、内容
物を300rpmで攪拌しながら加温し、温度110℃
において純度99.5容量%の純酸素ガスを容器内に導
入し、圧力を7.0kg/cm2(ゲージ圧)とし、こ
の状態で圧力を維持しながら酸素ガスを毎分2リットル
の割合で60分間流通させて保持した。その後、容器か
ら取りだしたパルプをイオン交換水で洗浄し、漂白パル
プを得た。
The pulp concentration after the PO: Q 2 treatment was adjusted to 13%, and the pulp was placed in the above-mentioned pressure vessel equipped with a heating heater and a stirrer. Then, 4% of hydrogen peroxide and sodium hydroxide were added. 1.3% and magnesium sulfate heptahydrate were added at 0.1% in terms of magnesium sulfate, and ion-exchanged water was added to adjust the pulp concentration to 10%. Thereafter, the content was heated with stirring at 300 rpm, and the temperature was set to 110 ° C.
In the above, pure oxygen gas having a purity of 99.5% by volume was introduced into the container, and the pressure was adjusted to 7.0 kg / cm 2 (gauge pressure). It was kept flowing for 60 minutes. Thereafter, the pulp taken out of the container was washed with ion-exchanged water to obtain bleached pulp.

【0026】次の試験法により試験しパルプ品質と強度
を評価した。 (1)白色度・・・エルレホ2000(Data Color社
製)を用いてISO白色度を求めた。 (2)パルプ粘度・・・TAPPI STD T230
om−89に従い測定を行った。 (3)引張強さ・・・JIS P8113を用いて測定
し、裂断長として示した。 (4)引裂強さ・・・JIS P8116を用いて測定
し、比引裂強さとして示した。
The following test methods were used to evaluate pulp quality and strength. (1) Whiteness: ISO whiteness was determined using Ellejo 2000 (manufactured by Data Color). (2) Pulp viscosity: TAPPI STD T230
The measurement was performed according to om-89. (3) Tensile strength—measured using JIS P8113 and shown as the breaking length. (4) Tear strength: Measured using JIS P8116 and shown as specific tear strength.

【0027】実施例2 POにおいて酸素ガスを容器内に導入し、圧力を3.0
kg/cm2(ゲージ圧)に維持したこと以外は、実施
例1と同様にして漂白を行い、漂白パルプを得、更に実
施例1と同様にしてパルプを試験した。
Example 2 In PO, oxygen gas was introduced into the vessel and the pressure was increased to 3.0.
Bleaching was carried out in the same manner as in Example 1 except that the pressure was maintained at kg / cm 2 (gauge pressure), a bleached pulp was obtained, and the pulp was tested in the same manner as in Example 1.

【0028】実施例3 POにおいて酸素ガスの流通量を毎分0.5リットルに
したこと以外は、実施例1と同様にして漂白を行い、漂
白パルプを得、更に実施例1と同様にしてパルプを試験
した。
Example 3 Bleaching was performed in the same manner as in Example 1 except that the flow rate of oxygen gas in PO was changed to 0.5 liter per minute to obtain bleached pulp. The pulp was tested.

【0029】実施例4 POにおいて純酸素の代わりに純度99.999容量%
の窒素ガスを用いたこと以外は、実施例1と同様にして
漂白を行い、漂白パルプを得、実施例1と同様にして漂
白を行い、漂白パルプを得、更に実施例1と同様にして
パルプを試験した。
Example 4 PO instead of pure oxygen having a purity of 99.999% by volume
Bleaching was performed in the same manner as in Example 1 to obtain bleached pulp, and bleaching was performed in the same manner as in Example 1, except that nitrogen gas was used. The pulp was tested.

【0030】実施例5 POにおいて温度110℃において純度99.5容量%
の純酸素を容器内に導入し、圧力を7.0kg/cm2
(ゲージ圧)とし、酸素ガスを流通させることなく、1
5分間その圧力を維持した後、圧力を1kg/cm2
なるまで廃ガスを放出して減圧し、直ちに再び酸素ガス
を容器内に導入し、圧力を7kg/cm 2とし、全体で
60分間保持したこと以外は、実施例1と同様にして漂
白を行い、漂白パルプを得、更に実施例1と同様にして
パルプを試験した。
Example 5 99.5% by volume of purity at 110 ° C. in PO
Is introduced into the container and the pressure is increased to 7.0 kg / cm.Two 
(Gauge pressure), and 1
After maintaining the pressure for 5 minutes, the pressure is increased to 1 kg / cmTwoWhen
Release waste gas and reduce pressure until
Is introduced into the container and the pressure is 7 kg / cm. TwoAnd overall
Drift in the same manner as in Example 1 except for holding for 60 minutes.
Perform whitening to obtain bleached pulp, and further in the same manner as in Example 1.
The pulp was tested.

【0031】比較例1 POにおいて酸素ガスを容器内に導入した後、酸素ガス
を流通させずに、又漂白反応の途中で廃ガスの放出と酸
素ガスの再導入も行わずに、圧力を保持したこと以外
は、実施例1と同様にして漂白を行い(Po)、漂白パ
ルプを得、更に実施例1と同様にしてパルプを試験し
た。
COMPARATIVE EXAMPLE 1 After introducing oxygen gas into the container in PO, the pressure was maintained without flowing oxygen gas and without releasing waste gas and re-introducing oxygen gas during the bleaching reaction. Except for this, bleaching was performed in the same manner as in Example 1 (Po) to obtain bleached pulp, and the pulp was tested in the same manner as in Example 1.

【0032】比較例2 POにおいて酸素ガスを容器内に導入した後、酸素ガス
を流通させずに、又漂白反応の途中で廃ガスの放出と酸
素ガスの再導入も行わずに、圧力を保持したこと以外
は、実施例2と同様にして漂白を行い(Po)、漂白パ
ルプを得、更に実施例1と同様にしてパルプを試験し
た。
Comparative Example 2 After introducing oxygen gas into the container in PO, the pressure was maintained without flowing oxygen gas and without releasing waste gas and re-introducing oxygen gas during the bleaching reaction. Except for this, bleaching was performed in the same manner as in Example 2 (Po) to obtain bleached pulp, and the pulp was tested in the same manner as in Example 1.

【0033】比較例3 POにおいて窒素ガスを容器内に導入した後、窒素ガス
を流通させずに、又漂白反応の途中で廃ガスの放出と窒
素ガスの再導入も行わずに、圧力を保持したこと以外
は、実施例1と同様にして漂白を行い、漂白パルプを
得、更に実施例1と同様にしてパルプを試験した。
Comparative Example 3 After the nitrogen gas was introduced into the container in the PO, the pressure was maintained without flowing the nitrogen gas and without releasing the waste gas and re-introducing the nitrogen gas during the bleaching reaction. Except for this, bleaching was performed in the same manner as in Example 1 to obtain bleached pulp, and the pulp was tested in the same manner as in Example 1.

【0034】比較例4 POにおいて酸素ガスを容器内に導入せず、従ってガス
の流通も置換も行わずに、飽和蒸気圧(0.46kg/
cm2ゲージ圧力)下で漂白反応を行ったこと以外は、
実施例1と同様にして漂白を行い(P)、漂白パルプを
得、更に実施例1と同様にしてパルプを試験した。
COMPARATIVE EXAMPLE 4 In PO, oxygen gas was not introduced into the container, and therefore, the saturated vapor pressure (0.46 kg /
cm 2 gauge pressure) except that carried out the bleaching reaction in the below,
Bleaching was performed in the same manner as in Example 1 (P), and bleached pulp was obtained. Further, the pulp was tested in the same manner as in Example 1.

【0035】比較例5 POにおいて温度を60℃としたこと以外は、実施例1
と同様にして漂白を行い、漂白パルプを得、更に実施例
1と同様にしてパルプを試験した。
Comparative Example 5 Example 1 was repeated except that the temperature was 60 ° C. in PO.
The bleached pulp was obtained in the same manner as described above, and the pulp was further tested in the same manner as in Example 1.

【0036】実施例及び比較例で得られた結果を表1に
示した。
Table 1 shows the results obtained in Examples and Comparative Examples.

【0037】[0037]

【表1】 [Table 1]

【0038】表1から分かるように、本発明による漂白
パルプは高い白色度と粘度で優れた強度を有している
(実施例1〜5)。漂白段における圧力は高いほど、漂
白は進み、パルプの白色度に若干の差がでる(実施例1
と2の比較)が、酸素ガスの流通量の多寡は結果に殆ど
影響しない(実施例1と3の比較)。これに対し、ガス
の流通置換を行わない漂白法からのパルプは白色度が高
くてもパルプ粘度が低くなり、特に引張り強度が低い
(比較例1と2)。又、PO段で加圧するためのガスと
して窒素を用いた場合、酸素を用いた場合よりもパルプ
の白色度と粘度は若干低くなる(実施例1と実施例4の
比較)が、加圧するためのガスの流通置換を行わない
と、更に一段とパルプ品質が悪くなる(実施例4と比較
例3の比較)。更に、PO段でガスによる加圧がない場
合(比較例4)はパルプの白色度が低く、酸素ガスによ
る流通置換を行っても、漂白温度が低いと(比較例
5)、漂白が進まずパルプの白色度一段と低い。
As can be seen from Table 1, the bleached pulp according to the present invention has excellent strength with high whiteness and viscosity (Examples 1 to 5). The higher the pressure in the bleaching stage, the more bleaching proceeds and there is a slight difference in the brightness of the pulp (Example 1).
Comparison between Examples 1 and 2), but the amount of the oxygen gas flow rate hardly affects the results (Comparison between Examples 1 and 3). On the other hand, the pulp obtained from the bleaching method without gas replacement has a low pulp viscosity even with high whiteness, and particularly low tensile strength (Comparative Examples 1 and 2). Also, when nitrogen is used as the gas for pressurizing in the PO stage, the whiteness and viscosity of the pulp are slightly lower than when oxygen is used (comparison between Example 1 and Example 4). If the gas is not replaced, the pulp quality is further deteriorated (comparison between Example 4 and Comparative Example 3). Further, when there is no pressurization by gas in the PO stage (Comparative Example 4), the whiteness of the pulp is low. Pulp whiteness is much lower.

【0039】[0039]

【発明の効果】本発明は、他の漂白法と組み合わせて用
い、高いパルプ白色度と粘度を有し、パルプ強度の低下
を抑制した漂白方法を提供するという効果を奏する。
The present invention has the effect of providing a bleaching method which is used in combination with other bleaching methods, has high pulp whiteness and viscosity, and suppresses a decrease in pulp strength.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ガスを用いた加圧過酸化水素による製紙
用パルプの漂白方法において、前記ガスを加圧された反
応塔のパルプ繊維中を連続的に流通させ、使用済みガス
と新鮮なガスを置換しながら圧力を0.5〜9kg/c
2(ゲージ圧)の範囲に維持することを特徴とする製
紙用パルプの漂白方法。
1. A method for bleaching papermaking pulp with pressurized hydrogen peroxide using a gas, wherein the gas is continuously passed through pulp fibers of a pressurized reaction tower, and used gas and fresh gas 0.5 to 9 kg / c while replacing
A method for bleaching paper pulp, characterized in that the pulp is maintained in the range of m 2 (gauge pressure).
【請求項2】 前記加圧過酸化水素による漂白における
漂白反応の途中で少なくとも1回ガスを抜き、圧力を低
下させた後、新たにガスを添加して圧力を復元させ、維
持することを特徴とする請求項1記載の製紙用パルプの
漂白方法。
2. The method according to claim 1, wherein the gas is released at least once during the bleaching reaction in the bleaching with the pressurized hydrogen peroxide, the pressure is reduced, and then the pressure is restored by adding a new gas to maintain the pressure. The method for bleaching pulp for papermaking according to claim 1, wherein
【請求項3】 前記加圧過酸化水素による漂白での加圧
のためのガスが酸素を0〜100容量%含むことを特徴
とする請求項1又は2記載の製紙用パルプの漂白方法。
3. The method for bleaching pulp for papermaking according to claim 1, wherein the gas for pressurization in bleaching with pressurized hydrogen peroxide contains 0 to 100% by volume of oxygen.
【請求項4】 前記加圧過酸化水素による漂白が温度7
0〜120℃の範囲で行われることを特徴とする請求項
1乃至3のいずれか1項記載の製紙用パルプの漂白方
法。
4. The bleaching with pressurized hydrogen peroxide at a temperature of 7
The method for bleaching pulp for papermaking according to any one of claims 1 to 3, wherein the method is performed in a temperature range of 0 to 120 ° C.
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