JPS5891884A - 高白色度未晒パルプの製造方法 - 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】 本発明は木材及び非木材など広範なセルロース原料から
白色度が高く、かつ易漂白性の未晒パルプを硫黄を含ま
ない同一成分からなる蒸解薬液を用いて蒸解することに
より、省エネルギー的、低公害かつ省力的に製造する方
法を提供するものである。

従来セルロース原料からパルプを喪渭するに当って特に
高αパルプや脱リグニンが進んだパルプや白色度の高い
パルプ、或いは旨収率で良質のパルプを収得するため多
段蒸解する方法が幾つか発明さ扛ている。

資源化、無公害化及び省力化を強力に進めなければなら
ないが、これらを同時に満足させる多段蒸解法が発明さ
れていないため広く普及し難い状態にあった。

従来法のうち化学的処理のみによる多段蒸解法としては
、亜硫酸塩を蒸解薬液として用いるシボラ法とストラ法
が著名であった。シボラ法は高純度高αパルプを製造す
る方法としてすぐれ、ストラ法はダグラスファーや落葉
松（がら松）など一般に難蒸解性といわ７する材から高
収率で比較的白いパルプを製造する方法としてすぐれて
いたが、両方法とも１Ｆ硫酸塩を用いるため悪臭の発生
を伴い、これの洩れを防ぐことが容易でなく、またパル
プ廃液を濃縮燃焼して灰から組成の異なる第１段用の薬
液と第２段用の薬液を回収しなけ扛ばならないので、煩
雑な回収プロセスに頼らなければならないなど実用化が
困難であり、また排水の公害対策も容易でなく、シボラ
、ストラの両方法とも広く普及する機会を失って仕まっ
た。

１＜　Ｐ法においても前加水分解Ｋ　Ｐ法は高純度高α
パルプの製造に適していたが、パルプの製造時に強烈な
悪史が発生するうえ、パルプ収率が低いため省資源化、
無公害化に逆行するとして廃止された処が多い。

前段に水酸化ナトリウム、唾硫酸ナトリウム等による蒸
解工程を置き、後段に機械的解繊工程を置くパルプ化法
としては５ＣＩ）、Ｃ（３Ｐ及びｉ’　Ｍ　Ｐ法などの
発明がある。これらの方法で得ら扛るパルプは高収率で
、収率が高い割には強度が大きく、下級紙用原料として
適するため、産業用紙、新聞用紙の原料パルプとして大
量に生産されてきた。

しか１〜亜硫酸塩を蒸解薬液として用いる方法において
はシボラ法及びストラ法同様パルプ廃液から亜硫酸塩を
回収しさらに薬液としての循環利用に適した技術の開発
が遅扛ているため、パルプ廃液の処理が容易でなかった
。

また高収率化に伴う機械的エネルギー消費量の増大の傾
向は著しく、経済性を圧迫しその発展が犬きく阻害さ扛
ていた。

一方多段蒸解工程中に機械的解繊工程を挾む方法として
は東洋ホープス法と近くはアルカペール法等が発表され
ている。

東洋ホープス法はセルロース原料をゆるい条件でアルカ
リ蒸解した後に機械的に解繊して一旦パルプ化したうえ
さらに酸素アルカリ処理を行って中品質のパルプを製造
する方法である。蒸解薬液中に・硫黄を含まないため悪
臭が発生せず、パルプ廃液を濃縮燃焼して灰から炭酸ア
ルカリを回収して蒸解薬液を再生し循環利用することを
可能とする方法である。この方法はセミアルカリパルプ
の製造と、得られたパルプのアルカリ性酸素漂白法とも
言える方法の組合わせであったため、製造の際大量１″
−エネルギーを必要とする機械的解繊工程を置くことを
必須条件としていた。

またアルカベール法ではパルプ廃液の処理及び薬品の回
収において幾つかの困難を伴う。すなわち第１段目の工
程のアルカリ蒸解の薬液と第３段目の工程の薬液の組成
は明らかに異なるため廃液から薬液ケ回収する工程は別
個のものとして行わなければならない煩雑さがあった。

第３段目の工程の廃液はパルプ歩留が高いため稀薄溶液
とならざるを得ないため濃縮燃焼に向いておらず、また
過酸化水素を含むため生物処理が困難であるなどの欠点
を有していた。なお白いアルカベール法パルプを必要と
するならば多段漂白が必要であると発表され、そのシー
ケンスには塩素段と二酸化塩素段が組込まれていること
は排水の生物処理を煩わしくしている。

発明者は最近のパルプ工業がエネルギー多消費型の産業
に急速に変りつつあるばかりでなく、世界の木材の生長
量の１１５以上も消費する（約４（１ｊｍ殉）資源多消
費型産業であり、かつ環境負荷のルカリ溶液を薬液とし
て用い１５０℃で１時間蒸解し、得られた蒸解物中の単
繊維化された部分を分収し、さらに過酸化水素のアルカ
リ溶液を薬液として３０℃で１０時間処理した処、白色
度６５力ツパー価６５で、通常の生酒パルプ（白色度５
０〜５５）よりも白いパルプを収率４８チで得ることに
ＩｊＶ功した。なおこのパルプは次亜塩素酸塩による１
段漂白（４３℃で１５時間）することにより白色度７８
まで晒すことに成功し、このパルプが極めて易漂白性で
あることを知った。

発明者はさらに研究を進めた結果、本発明はその適用範
囲は広く、その効果は大きく、パルプ工業の省資源化、
省エネルギー化、低公害化及び省力化にも大きく役立も
のであることが期待されるに至った。

すなわち、セルロース原料としてはバガスはもとより、
稲わら麦わら等のわら類、竹類、こうぞ、みつまた等の
しん皮、マニラ麻、サイザル麻等の麻類、コツトンリン
ター等広く非木材セルロース原料に適用しうるばかりで
なく、白かげ、ぶな等の広葉樹、松、杉などの針葉樹か
らなる木材セルロース原料にも広く適用しうろことを数
多くの実験により確め得た。

用いるアルカリとしては水酸化ナトリウムに限らず水酸
化カリウム、炭酸ナトリウム、炭■カリウム、炭酸水素
ナトリウムなどアルカリ金属の水酸化物、炭酸塩及び重
炭＊塩とその混合物が使用可能であり、過酸化水素の他
過酸化物としては過ホウ酸、過酢酸及び過炭酸など過酸
化水素の誘導体が使用可能である。

なお多段処理用の薬液にＤＴＰＡ、　ｇｌ）ｉ’Ａフエ
リオソクス１１５等のキレート剤をセルロース原料に対
し０．０１〜１０％好ましくは０１〜１０％添加するこ
とは薬液の安定化に寄与するばかりでなく収率の向上と
パルプの白色度向上とカッパー価の低下に役立ち、また
メチルアントラキノン、アルミアントラキノン等のアル
キルアントラキノン及びヒドロキシアントラキノン等ア
ントラキノン類を対セルロース原料０．０１〜５％、好
ましくは０．０３〜１チ添加することは収得パルプのカ
ッパー価を３〜４０ｑ６低下させ白色度を２〜１０向上
させるのに寄与するばかりでなく、パルプ収率を３〜２
０％も向上させ著しく好ましい結果をもたらすことを知
った。

原料と求める製品により製造の際の最適条件もそれぞれ
異なることを知ったが、一般に非木材セルロース原料は
木材セルロース原料に比へ蒸解器戸外容易である。第１
段の蒸解収得物「♂ｉ維部分をくしたい場合には蒸解条
件を強くしなければならない。しかしてセルロース原料
を第１段の蒸解し収得物中の単繊維部分が５０％以上に
なる・ための条件としては液比０．８〜５０１ｊ／に９
好ましくは１．５〜１０Ｕ旬、薬液中の過酸化水素濃度
０．０１〜１５０ｇ／ｌ好ましくは００５〜５０９／１
．アルカリ濃度はが蒸解時間を半分に短縮（８分〜１時
間）することが出来、総状率を５〜４０％向上させるこ
とが期待できる。この場合薬液中の好ましい過酸化水素
の濃度は０．０３〜３０９／ｌ、アルカリ＃度は０．０
１〜０５ノルマルである。

機械的の解繊工程を組込む場合、ＳＣＰ、ＣＭＰ。

ＭＰ及びＴＩＶＩＩ）の製造で一般に用いるディスクリ
ファイナ−またはホットリファイナー等を用いることが
可能で、かつそれらは繊維長が長く、かつ結束繊維の少
ないパルプを得るのに有効である。

２段目以降の過酸化物、アルカリ溶液による処理は、１
段目の蒸解に比べ処理条件はゆるくすることが可能で、
温度は０〜１７０℃、好ましくは２０〜１５０℃で、時
間は５分〜３０時間、好ましくけ１０分〜１０時間であ
る。薬冶はセルロース原料に対し液比としては０．８〜
５０１／ｋｇ、好ましくは１．８〜ＩＯＡ！／ｋｌ？で
、アルカリの濃度は０００２〜５ノルマル好ま（７くは
００１〜ｌノルマルで過酸化水素濃度は０．００５〜１
５．！９／１．好ましくは００５〜５Ｅｌ／ｌであり、
キレート剤及びアントラキノン類を第１段目と同等程度
添加することはパルプの収率及び白色間の向上とカッパ
ー価の低下のうえで好ましい。

なお第２段処理の廃液全パルプから分離回収し、第１段
の蒸解にその捷ま、若しくは薬品を補充して蒸解薬液と
して用いることは、残存薬品と水のして薬品とエネルギ
ーを回収する際の経済性の向上に役立つ。さらに多段の
処理学行う際にセルロース原料からパルプへの物質の流
れと、処理用薬液が蒸解薬液を経てパルプ廃液に変る液
体の流れとを逆にして向流式に蒸解し処理と洗浄とを行
うことは、排水を外部に出さずに少歌の薬液で高白色度
低カッパー価のパルプを高収率で得るのに役立つほか、
商＃ぜの廃液を得るのに役立ち、かつクローズトノステ
ムの強化による無公害化を強力、に推進するのに役立つ
。

このようにして副生ずるパルプ廃液からの薬品とエネル
ギーの回収は同廃液がリグニン等の有機物に富み、アル
カリ分を含むので燃焼すれは大量の熱を発生してアルカ
リ金属の炭酸塩を主成分とする灰として回収することが
可能であり、また所望により力性化してアルカリ金属の
水酸化物とすることも可能であるので、薬品回収は容易
である。

また廃液中に硫黄を含まないので、鉄酸ソーダ法と組め
ば石灰キルンなしでアルカリ金属の水酸化物を得ること
も可能であり、高圧の発熱回収ボイ１２− ラーを組込めは電力の太鑓収得が可能となるし、燃焼排
ガス中に硫黄含有ガスを含捷ないため悪臭を有しないの
で熱交換器による排熱回収が徹底して行え残る炭酸ガス
含有煙道ガスもクロレラ、スヒリルナ等の培養に用いる
ことが可能なことは本発明の実施をさらに有利にするも
のである。

次に実施例により本発明を更に詳細に説明する。

実Ｉｄａ例１゜ マニラ麻（絶乾量で）１，００１ｉ’にオートクレーし
、蒸解物はフラットスクリーンで単繊維化部分と未蒸解
部分とに分離し、未蒸解部分は新らしいアバ力と再蒸解
した。第２段処理として単繊維は水Ｃ特化ナトリウム２
５ｇ／ｌ、過酸化水素３１１／ｌ、液比１０１／ｋｇに
なるよう薬液を加え、これにＩＤＤＴＡ、　３　ｇ、エ
チルアントラキノン１ｇを添加して１００℃で１時間処
理し、白色度７２．カッパー価８の未晒パルプを収率５
８％で得ることに成功した。同パルプは次曲塩素酸ナト
リウムによる１段醸白で白色度が８３に到達した。

なお第２”膜処理の廃液に過酸化水素を追加し、次１萌
の第１段の蒸解に用いる実験を行い、まったく同様の未
晒パルプが得られることを確めるとともに、パルプ廃液
を濃縮燃焼して得られる灰を水で抽出し純度９９％の炭
酸すトリウムを回収することが出来た。

実施例２゜ バガス（絶乾量で）１０００９をオートクレーブに入れ
、第１段処理として水酸化ナトリウム２０，９／ｌ、過
酸化水素２Ｅ／／ｌ、液比１０１／ｋｇになるように薬
液を加え、これにＥｌ）ＴＡ　３　ｇ、アミルアントラ
キノン１ｇを添加して１５０℃で１５時間蒸解し、蒸解
物はフラットスクリーンで単繊維化部分と未蒸解部分と
に分離し、未蒸解部分は新らしいバガスと再蒸解した。

第２段処理として単繊維は水酸化す）　ＩＪウム２０ｇ
／ｌ、過酸化水素２　＆／ｌ、液比１０Ａ／ｋｇになる
ように薬液を加え、これにＥＤＴＡ３ｇとアミルアント
ラキノン１ｇとを加え８０℃で１時間保持して白色１ｉ
６４カツパーｌ１１１ｉ　６．２の未晒パルプを収率４
８％で得た。同パルプは次亜塩素酸ナトリウムと二酸化
塩素を用いた２段障白で白色威８７に到達した。

実施例３ バガス（絶乾量で＞１００１をオートクレーブ中に入れ
第１段処理として水酸化ナトリウム２０，９ナーで単繊
維状に解繊した。第３段処理として単嫌維秋物は水で洗
浄し、水酸什プ用・リウム２０’ｊ／１過醸化水素２ｇ
／ｌ、液比１０１／ｋｌ？になるよう薬液を加え、これ
にＥｌ）ＴＡ　ａ　ｇ、アントラキノン０５を添加し５
５℃で１５時間保持し白色度５８の未晒パルプを収率６
５チで傅た。

なお第３段処理の廃液に過酸化水素と水酸化ナトリウム
を追加し、次回の第１段の蒸解に用いる実験を行い、ま
ったく同様の未晒パルプが得られることを確めるととも
に第１段と第２段の廃液を濃縮燃焼して得られる灰を水
で抽出し純分９９％の炭酸ナトリウムを回収することが
出来た。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （＋＋　　セルロース原料を過酸化物のアルカリ溶液を
   用いて多段蒸解することを特徴とする高白色度米酒パル
   プの製造方法。 （２）セルロース原料を過酸化物のアルカリ溶液を用い
   て多段蒸解を行う際、初段の蒸解において蒸解収得物中
   の単繊維化された部分が５０％以上１になるように蒸解
   し、未蒸解部分は分離して新しいセルロース原料と共に
   蒸解する特許請求の範囲第１項の方法。 （３）セルロース原料を過酸化水素のアルカリ溶液を用
   いて多段蒸解を行う際、初段の蒸解におい第１項の方法
   。 （４）初段の蒸Ｍ物から未蒸解物を分離して機械的に解
   繊し更に多段蒸解する特許請求の範囲第３項及び第４項
   の方法。 （５）後段処理後のパルプ廃液を分離して前段処理に用
   いるか、もしくは前段処理液の一部として用いることに
   より、後段処理液を外部に出さないことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項、第２項、第３項及び第４項の方法
   。 （６）後段処理液及び前段処理液に１）　１゛＋）Ａ　
   、　＋ｙ　Ｉ）ＴＡ及びＩヒドロキシエタン−１，１−
   ジスルホン酸（フエリオックスー］］５）のキレート剤
   とアルキルアントラキノン等アントラキノン類を添加す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項、第２項、第
   ３項、第４項及び第５項の方法。 （７）蒸解廃液を濃縮燃焼して炭酸アルカリを主成分と
   する灰を回収し、所望により力性化して前段の処理又は
   後段の処理用の蒸解液として用いることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項、第２項、第３項、第４項、第５項
   及び第６項の方法。