JPS58132190A - 製紙用ケミカルパルプの処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は製紙用ケミカルパルゾ（ｃｈｅｍｉｃａｌｐす
ｅｒ　ｐｕｌｐ　）　　の新規な処理方法に関する。

本明細書において“ケミカルパルプという用［Ｆは、酸
性−中性またはアルカリ性亜硫酸ｔｉ、硫酸塙（クラフ
ト法）、ソーダ、脚酸塩または酸素および場合により脱
リグニン触媒を使用する方法により得られた、かツ、　
１１白まｅｔｔｇＡ色化ｒｌｊｇｂｔ−ａｎｉｍｇ）　
　されていな１１すなわち未だリグニンを含有している
セルロース／（ルゾｔ−，を味する。

従来から知られている通９、セルｐ−スバルゾＯ１ｌ白
処ｌｌは、高度に縮合した形のかつ蒸解反応において著
しく変性されるリグニンからその大部分が構成される。

かつセルロース繊維と結合している着色物質を化学薬剤
の作用により除去する処理である。ケミカルノぞルグの
艶白は殆んどＯ場合。

塩素、二酸化塩素または次亜塩嵩塩ナトリウムのごとき
塩素含有薬剤により行われる。

しかしながら、？−れらの漂白剤は汚染防止という点か
ら大きな不利益を有する。実際、Ｉｉ白工程からの廃液
を、木材をパルプ化するために使用する化学薬品の回収
回路に再循環させた場合、この廃液中に極めて大量の塩
素が存在するため１重大な問題（すなわち、装置１０腐
蝕の危険性およびぎイ２−の爆発の危険性）が生ずる。

これらＯ問題を解決するために、塩素を含まない薬剤ｔ
Ｓ白に使用することが提案されている。

この場合Ｋｔｉ、漂白処珈から生ずる廃液ｔ、塩化物の
使用により生ずる危険性を招来することなしに、回収し
かつ上記漂白剤の回収回路に再循環させ得る。最初Ｏ段
階にお−ては酸素ｔＩＩ白剤として使用することが提案
された。仁の方法によれば。

この方法は諏白操作（より生ずる汚染を減少させること
ができ、かつ、例らの危険性も招来することがないＯで
、満足すべき結果が得られる。しかしながら、酸素を使
用する処理はかなｇ（Ｄ設備投資を必要とし、このこと
がこの方法が限られた範囲でしか実施されてｉないこと
の原因となっている。

ζ０本質的に経済的な不利益を除去するためＫ。

酸素を過酸化物、特に過酸化水素でｍｅ換えることも提
案されている。この方法は大気圧下において、従ってよ
り簡単な慣用０ｆＩＩＩ４白装置中で行うことができる
という利点を有してお夕、このことＫより設備投資が酸
素法に必要なものより非常に少ない亀のになる。過酸化
水素処理はクツ７ト法ケイカルノ々ルグｔｍ造するため
の装置ｌＩｌおよび亜硫酸法によりバルブを製造するた
めのある種の装置において使用されている。しかしなが
ら、過酸化水嵩は酸素より非常に高価な化学薬品であり
、また、許容され得る経済的条件下では酸素処１１にお
けるごとき性能を生じ得なｉことが知られている。

実際、ケｉカルＡル！中に存在する金属カチオンが過酸
化水素を分解し、その結果、過酸化水素処理の効率が減
少することが知られている。負の効果【有する、従って
よ多少量になるまで除去することｔ４！ＰＩ！とする金
属カチオ／は主としてマンガン、鋼および鉄であること
が知られてｉる。

過酸化水嵩＃＆麿の効率を向上させるために、この処理
を行う前に酸による予備処理を行うことが提案されてい
る（特願昭！；　／　−／　ＯＪ、／　ＯＪ号明細書ニ
アう／ス特軒第コ、、？　５’　ｔ、ｔ　Ｊ　９号明細
書。

特に第１真、第コＪ行；　−Ｐａｐｅｒｉ　ｊａ　ｐｕ
ｏ”。

４＊ム、／デＩＩ、第３ｏ　／−ａｏｚＮ、％ＫＩＩＪ
ＯＪ真０！ｌおよびｌデｔ７勢参月コア日−一タ日、　
Ｎｅｗ　Ｏｒｌｅａｍ−で開催ｔ）１１１１部、ＴＡＰ
ＰＩＥＮＶＩＩＯＮＭＩＮＴＡＬ　０ＯＮＦＩＲ１ｌＮ
Ｏ予稿集、第りＪ−１０／頁参照）。

これらＯ文献に従って、過酸化水素処理Ｏ前に周囲温度
でノぐルプの酸処理を行うことにより、負の効果を有す
る金属カチオンの量が実質的に減少する。この処理で使
用するのに好ましい酸の一つは硫酸である。鍔えば、周
囲温度でＬｖ硫酸による予備処理は、負の効果を育する
カチオン、４！に％最も有害な金属カチオンであると認
められるマンガ／の量を減少させるＯに非常に効果があ
ることが示されている。

今般、全（予想外なことに、過酸化水嵩処理の前に行う
酸処１Ｉｔ−上昇温度で行った場合には、金属カチオン
の除去の程度は実質的に改善されないにも拘わらず、酸
処理に続いて行われる過酸化水嵩を用いる処１１０効率
が増大し、しかも、得られたパルプの機械的性質は保持
されることを知見した。

換言すれば、過酸化物、特に過酸化水嵩によるケミカル
パルプの処理の効率ｔ′ｉ、Ａルグ中に存在する有害な
金属【＃去することだけを目的とする従来の文献に記載
の方法以外の方法にょ夛改善し得る。

従って本発明によれば、酸溶液を用いて＠ｌの処ｉｉ＋
を行いついでアルカリ性過酸化物溶液を用いて＠Ｊｔ）
Ｉ６８１を行うことからなる製紙用ケンカルノぐル！Ｏ
処麿方法において、禦１０＃処ａｔ少な（ともｊｏ′Ｃ
ｏ温度で行うことｔ”特徴とする。製紙用ケイカルパル
プ０Ｉ１６ｓ１方法が提供される。

＠　１　（）処ｙｉｉＦｉｔｏ　〜ｔｏ℃ｃｏ温度で行
’）　ｊ　トカ有利である。Ｉｌ論的にはこの処理倉約
１０ｏ℃以上の温度でも行ｉ得るが、かかる高温ｔＩ２
用をする場合には操作を加圧下で行う仁とが必要とな夕
。

そ０量合、特殊な、高価な装置を必要とし、ｔた。

特に／にル！に損ａｔ与える危陵性が生ずる。

負Ｏ効１ＩＬｖｒ有するカチオン０１１１１１減少させ
るための従来既知の方法【行う際に、魁理温度倉上昇さ
せた場合には、仁の温度の上昇はパルプ中に含まれてい
る有害なカチオンの除去率には顕著な影響を与えなｈＩ
ｔ）に対し、処理されたノぐルゾ中のりゲニン濃度は着
しく減少するということは予想し得なかったことであり
、これは本発明の予期し得なかった効果である。

換言すれば、既知の酸処理の温度を上昇させた場合には
、負の効果ｔ−有するカチオンの濃度の減少という点で
は周囲温度で酸処理を行った場合と同一〇結果が得られ
るが５本発明に従って酸第■を行うことによりパルプの
脱リグニンはより良好に行われる。以下においてはパル
プの残留リグニン―度はカツノぞ一価（ＡＦＮＯＲ標準
試験法ＮＦＴ／２０／ｌ）Ｋより表わす。

帥記したごとく１本発明に従って処理し得るケミカルパ
ルプＯ［１１はムい範囲で変化させ得る。

その例としてはクラフト／＃ルグ、ソーダノルグ。

亜硫酸）ぐルプ、ソーダｌ酸嵩パルプ、ソーダ／アント
２キノンパルプおよび縦酸塩ノセル！か挙げられる。

これらのパルプは１本発明に従って、特に使用する装置
に応じて種々０ｅｌｋ度（ｃｏａｍｔｓｔｅａｃｙ　）
　において処理し得る。この濃度は通常３〜コＯ％であ
るが、処理中は実際には約１０〜／ｊＸである。

酸第１１にシｉてＦ１種々の酸溶液を使用し得る（＃記
′″ＰａｐｓｒＪ　ｊａ　ｐｕｎ　”　、　Ａ　Ｉ　Ａ
　、ノブＩＩ。

＠ａｏｓｌｌの表参照）、亜硫酸（Ｈ，８０婁）、塩酸
（ＨＯｊ　）　、燐ＩＩ（ＨＩＰ　０４　）のごとき無
僚酸を使用することが有利である。実際には主として硫
酸が使用される。

所望に応じ有榛駿【使用することができ、この場合、処
１１回路に容易に再循環し得るという利点がある。

二酸化塩素を製造するための工場で得られるかつ硫酸を
含有する酸−液、１ｍ白ノルグ【８０．で処理する際に
生ずる流出液または酸性の欅白流出液のとと！、工場て
得られる酸性流出液の任意のものも使用し得る。以下に
おいては特に説明のない＠夕１反応剤の濃度は、処理さ
れたパルプの１量に対する純粋な反応剤の重量（乾燥重
量）を表わす、２０鹸度は／ｘｊ、好ましくは−〜３の
ｐＨが得られるように調節する。酸処理の時間は既知の
方法に従って３０〜ｉｔｏ分、好ましくは１０〜ｌＪＯ
分とする。

前述したごとく、酸処理Ｏｉ１度は少なくともｓｏ℃、
好ましくはｔｏ〜ｔｏ℃である。

本発明による処理は追加の設備投資【要することなしに
、任意慣用のパルプ製造装置中で行い得る。Ｉｌｌえば
酸溶液を蒸煮後のＩｅルプのための最後の洗浄用フィル
ターのラング（ｙａｍｐ　）　　に供給しついでかぐ含
浸されｔパルプ【温度および酸の作用に対して耐久性の
慣用の塔に移送する。ついで酸で処理されたノぐルグを
洗浄し、既知の方法によりアルカリ性過酸化物溶液て処
■する。

このＩＩコの処理におｉては過酸化物として一般式ａ−
ｏ−ｏ−Ｘ（Ｒは基を表わし、ｘＦｉ金属イオンまたは
水素を表わす）の化合物【使用する。

過酸化物としては的えば過酸化水素、あるいＦｉ。

過酸化カリウムまたはカルシウム、過ホウ酸ナトリウム
、過硫酸カリウムまた扛ナトリウム、過酢酸のごとき他
の有機または無機過酸化物を使用し得る。工業的な方法
にシｉては過酸化水素を使用することが好ましい、過酸
化物の使用量Ｆｉｏ、ｊ〜１０ｓｓ好ましくは／〜ｊ％
である。＃記したごと＜ｂ　ＩＩＪ処理の溶液もアルヵ
ダを含有する。実際には、ξの処理液は／〜１０＃好ま
しくＦｉ／〜４ＩＸの水酸化ナトリウム【含有する。

アルカリ性過酸化物を使用する処理Ｆｉｊｏ〜１００℃
、好ましくＨａ　ｏ　〜ｚｏ’ｃｏ温度において０．３
−３時間、好ましくは７〜３時間行われる。

従って、すでに述べたごとく、この処ＩＩＦｉ、大気圧
下で行うことが有利である。

このＩＩコの処理Ｏ＠ＩＩＣ，慣用の方法において行わ
れる水洗を行ってもよくあるいは行わな（てもよい。

ついでかく処ｍされたパルプに通常の方法で追加的な蒙
白処珈を行ｉ得る。

本発明の方法および本発明の方法にょ９得られる有利な
結果は以下に示す実施例から明らかになるであろう、処
理条件および得られた結果は第１表および第１表に示さ
れている。第１１ｉ！はカッパー価、？１０樹脂質木材
（ｒａｓｉａ＠ｕｍ　ｗｏｏｄ　）から得られたクラフ
トパルプＯ処ｌｌＫ関するものであり。

一方、　１１１１！はカッパー価ココの広葉樹木材（ブ
ナ）　（ｂｅｅｃｈ　）から得られたクラ７トノぞルズ
の処理に関するものである。

比較例として示した実施例／においてはカッ／セー価３
／の樹脂質クラ７トパルゾＯ処ｌ１ｔ−１過酸化水素の
アルカリ性溶液を使用して慣用の方法に従って一工程で
行った。

実施例−においては実施ＩＰ１／と同一〇パルプ七寮施
例１と同一のアルカリ性遇豪化水嵩嬢波【用いて処理し
たが、この場合ＫＦｉ上記のアルカリ性過酸化水素溶液
による処理【行う前に公知の方法、％ｆｌＣ％ｍ１８ｓ
／−７ｏＪｉｏＪ号明細畳Ｋ１１ｅ載Ｏ方法に従って酸
処理を行った。

酸処理により轟初ノぞルゾに含有されていた金属イオン
、特にマンガンイオンｏａｍｏｔが除去され、その結果
、過酸化物による脱リグニンが便進されることが判るで
あろう。

実ｍＭ、７〜１０ｆＣおいては、実施例／と同一の樹脂
質木材からのクラフト／々ルゾの処理を本発明Ｏ方法に
従って、かつ、第７処理の温度条件と酸鋳度【変化させ
、また、第コ処理の過酸化水嵩の濃度を変えて行った。

実施例３．ダおよびＩＯを比較すると、第１処理の温度
を上昇させた場合に蝶、有害な金属カチオンの除去に対
しては顕著な効果は緒められないのに対し％＠／処理の
酸の濃度および第コ処理の過酸化物の濃度を増大させな
くても脱呼ゲニンの程度が著しく改善されることが判る
。

実施例／／と／Ｊとを比較すると、酸処理の温度會上昇
させることにより広葉樹からのパルプの脱リグニンにつ
いても同一〇効果が得られることが判る。

指針として示すと、実施例コの処理により実施−ｊダで
得られるカッノー価と同一のカッパー価を有するノぞル
グ【得るためには、第コ処理における過酸化物の酸度ｔ
−コ％だ叶余分に増大させることが必要であるが、この
ことは経済的゛な観点からは極めて不利であ゛る。

嬉厘表に未諏白原料ノぐルゾの機械的特性と１本発明の
方法（実施−事の方法）に従って処理したパルプ、すな
わち −第１工程において−に硫酸溶液を用いて７０℃で１時
間処理し、ついで −第コニ１ｌｉＩにおいて１％の過酸化水素と７．５％
の水酸化ナトリウムとを含有する溶ＰＩｉ、を用いてデ
０’Ｃで？Ｏ分関旭理 して得られたパルプの機械的性質を示す。

これらの機械的性質はパルプをＷｌｌｖＥＲＫ　　実験
用グレーグ−（０，／！ｔ■スロット）中で等数分け（
ｇｒａｄｅ　）　ＬついでＪＯＫＢＱミル中で！０＠Ｉ
ＩＢまで精砕した後、ＡＦＮＯＲ１ｊｌｌ準試験法に従
って側足した。第１表から、本発明に従って処理したパ
ルプは、未処理の未標白クラフトパルプと同一〇機械的
性質を有することが明らかである。換言すれは、酸処理
の温度を上昇させた場合に予想されていたことに反して
１本発明による処理はこれらのパルプの機械的性質【変
化させないことが判る。

実施列ｊと４に′ｓ？いては第７処理で使用する酸鰺液
中の硫陵皺度【菱ｔｔさせた。実施例７．１かよびデに
おいては、１コ処理で使用する溶液中の過酸化物濃度を
変化させた。

実施ＩＲＩ／Ｊ 実施岡参で使用したものと同一の樹脂質木材からのクラ
フトノぞルグを同実九例と同一の方法で処理した後、す
なわち、７０℃で第１処！【行ｉついで過酸化物処理し
たｉ１％使用した。上記の処理を行ったパルプにつめて
再び同一の処ｌｉ【行った：すなわち、 １第１工程においては、−％硫酸水溶液【使用して７０
℃でＪ時間処理し、ついで −第コ工程においては、１重量％の過酸化水素と／、３
重量％の水酸化ナトリウムとを含有するアルカリ性過酸
化物溶液【使用して９０℃で２０分。

綴度／コ％のバルブを処理した。

この方法にシいてはカッパー価が／　ｔ、Ｊから／１．
Ｏに減少した。かつ白色度（ＡＦＮＯＲ標準試験法ＮＦ
ＱＯＪＯ３ｆに従って測定）がｓｔｙ；のパルプが得ら
れた一機械的性質に変化はなかった。

実ＩＮＦｌ／４Ｉ 樹脂質木材からのクラフトパルプとして、実施ガｌコで
使用したものと四−〇、広葉樹木材（ブす）からのクラ
フトパルプを使用して実施Ｎ／Ｊを繰返した。更に、硫
酸水溶液の代りに、１％の硫酸とＪにの無水亜硫酸とを
含有する混合物の水溶液１＊用することにより酸の種類
を変えた。カッＩぐ一価が／Ｊから！、Ｏに減少し、ｓ
ａ、ｓ％の白色度が得られた。

実施例／１ 実ＩＩＩＡｉＰｌ亭の方法に従って７０℃で処ｍｔ行っ
てカッノー価３／の、樹脂質木材のクラフトパルプを製
造した。このパルプについて下記の条件下て二段階の補
充的撫自処理を行ったニ ー第１工程−二酸化塩素便用： ＯｊＯ＊ｍ度　　　　　　　／、５Ｘ Ｘ処理炭　　　　　　　７０℃ 処理時間　　　　　　　４０分 ／ぞルゾ―度　　　　　　　４Ｘ −第コ工程−過酸化水素使用： ＨｍＯｍｍ度　　　　　　ｔ、ｓＸ Ｎ麿ＯＨ＃度　　　　　　　／Ｘ ３ｒ＠Ｂ珪酸ナトリウム濃度　　、７％処処理炭　　　
　　　　７０℃ 処理時間　　　　　　１１０分 ノセルプ―度　　　　　　　１０Ｘ 岡えば、塩素処１ｌｔ−必要としない少工租法（５ｈｏ
ｒｔ　ｐｒｏｃｅｓｓ　）　（４’工程）においてはｔ
ｔ、Ｓ％の白色度が得られ、とのととは本発明の方法に
従って処理されたノセルグはすぐれた漂白特性を有する
ことを示している。

前記したごとく１本発明の方法によれば単に酸処理の温
度【上昇させることにより、設備１価格および環境汚染
に関しての有利な条件下において。

脱リグニンの程度が予期し得なかった程度に改善され、
しかも得られたパルプは良好な機械的性質と漂白に対す
るすぐれた適性を有するという理由で１本発明Ｏ方法は
多くの利点を有する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ｒ１１′溶液を用いて第１の処１１Ｔｈ行いついでア
   ルカリ性過酸化物溶液を用いてＷＸコＯ処Ｉｉｌ【行う
   ことからなる製紙用ケミカルパルプＯ処理方法において
   、第１Ｏ酸処ｉＩｔ少な（ともＳＯ℃の温度で行うこと
   ｔ％黴とする。製紙用ケミカルノルジの処理方法。 、１　　＠ｉの処１ｉｉｔぶｏ−′−ｔｏ℃Ｏ温度で行
   う、特許請求Ｏ範ｍ１ｌｌ／項記載の方法。 よ　第１１）＠理に用いる＃溶液のｐＨがｌ〜！。 好ましくはコ〜Ｊである。ｗｔＦ錆求の範Ｓ菖／項また
   は第２項記載の方法。 ＠　　＠／ｅ）処１ｉｉｏ時間が４Ｑ〜／２０分である
   。 特許請求の範囲第１項〜第２項のいずれかに記載Ｏ方法
   。 五　酸溶液が無機酸または有機酸を含有する。 特許請求の範囲第１項〜第ダ項ａＺずれかに記載の方法
   。 瓜　酸溶液が硫酸を含有する１％許請求の範囲第Ｓ項記
   載の方法。 ２　第一の処理に用いるアルカリ性溶液がｏ、ｊ〜１０
   重量Ｘ１好ましくは１〜１重量％の過酸化水素を含有す
   る。特許請求の範囲第１項〜第を項のいずれかに記載の
   方法。 ｒ　ＩＩコの処理に用いるアルカリ性溶液が７〜ＩＯ重
   量に、好ましくｔｉｉ〜５重量％の水鐵化ナトリウムを
   特徴する特許請求ｏｉｉｉｘｓ第７項記載の方法。 タ　熱酸溶液とアルカリ性過酸化物溶液との１種の溶液
   を連続的に用いる処理を数回繰返す％特許請求０＠ｓ！
   Ｉ／項〜第を項のいずれかに記載の方法。