JPS59137583A - 木材チツプの処理法 - 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ＯＴＭＰとして知られる化学熱機械パルプの製
造のための木材チップ処理に関する。

ＯＴＭＰとして知られ仝化学熱機械パルプは限られた原
料資源からの生産量を改善するために多くの製品におい
て化学パルプの代りにますます使用され始めて来た。精
製前に、木材チップは木材チップを洗浄し、前スチ〜ミ
ング、圧力含浸および予熱することからなる一連の過桿
で処理されるのが普通である。通常の含浸媒質はナトリ
ウムを基本とする中性亜硫酸塩であるが、アンモニウム
を基本とする亜硫酸塩も使用できる。二段階含浸法も以
前に発表されていて、それによると前含浸を前スチーミ
ンゲ後、しかし木材チップを洗浄する前に行ない、この
場合最終含浸に先立ち滴を切る工程が後に続く。

精製に先立ち化学変性にさらされていない熱機械パルプ
ＴＭＰと比較すると、ＣＴＭＰは幾つかの改善された特
徴を示す。これは結束繊維含量を減らし長い繊維の含量
を増す効釆を有し、そしてこのことは高い引張りおよび
引裂き係数として現われる。しかし、結束繊維含量を更
に減少させかつ長峨維含量を更に増加させうろことが望
まし−い。このことは液体包装用板紙にあるいは綿毛パ
ルプとして適した高いパルプ生産高が要求される場合特
にそうである。後者の場合に勝れた半透明性も要求され
るが、これは液体包装用板紙にとっては余り重要でない
。もし目的を異にするパルプを製造するために全く同一
のプラントを使用できるようにしたいと願うならば、個
々の処理を各応用に向けられるパルプが望む特徴の組み
合わせを獲得するような仕方で調節できることが望まし
い。また木材チップをむらなく処理することができ、そ
れによって精製操作後に一層均一な精製パルフ０が得ら
れるようにできることも望ましい。

上記および他の目的は一層効果的な含浸によりそして精
製前のパルプの化学処理により十分に達成することがで
き、そしてこれは本発明に従い、前スチーミング、Ｈ２
０および（または）亜硫酸塩溶液による前含浸、洗浄お
よび乾燥後、しかし最終含浸、予熱および精製の前に、
５０°Ｃ以上の温度で少なくとも１０分間にわたり木材
チンプな中間段階に保つことにより達成される。亜硫酸
塩溶液は通常は亜硫酸ナ｝ＩＪウム溶液であり、４と１
１との間のＰＨを有することが好ましい。この処理は長
繊維の含有量の有意な増加をもたらし、そしてこれは綿
毛および板紙に対し、そして引裂きに対し高い抵抗を示
すことを必要とするあらゆる紙に対し有益である。同時
に結束繊維含量の減少が起こるが、これは高い長繊維含
量と似て、最終含浸過程に先立ちパル′ｆｆｆ熱い状態
に保つことが、繊維を精製中余り損なわないような仕方
で繊維の露出を容易にするという事実に帰せられるよう
である。またパルプが一層強靭になり、このことは板紙
パルプの更に一つの望ましい特性でもある。更にまたパ
ルプの樹脂含量もこの処理によって鍼少する。

前含浸および最終含浸の段階の間に添加される亜硫酸塩
の量を変化させる実験が行なわれ、これに加えて、木材
チップを洗浄する前に化学薬品を添加しな０場合に生ず
る効果についての研究もなされた。これらの研究から判
ったことは結束繊維含量が添加される薬品の量に依存す
ること、しかし薬品を添加する処理の段階は余り重要で
ないことを示唆する。それにも拘らず、木材チップの洗
浄と共に何も添加せずに最終の含漫の間にすべての亜硫
酸塩を添加すると半透明さが減少する若干の危険が存在
するようである。

本発明により木材チップを、木材チップの洗浄と最終含
浸との間の実際の中間段階中、熱状態に保つ仕方は幾つ
かの異なる形式の一つをとりうる。

特に適当な具体例によれば、木材チップを水蒸気処理容
器中大気圧において水蒸気で処理する。この処理はまた
大気圧よりやや上でも行なうことができる。一つの他の
考えられる別法は、木材チップを洗浄中または洗浄後そ
してこれらを中間反応容器に移す前に加熱するものであ
り、ここで木材チップは問題の温度に保たれる。それ故
に容器は必要とあれば絶縁できる。既に述べたように、
中間反応容器の内側の温度は最低５０℃に保つ。この温
度は大気−圧で最高９９℃まで上昇することがあるが、
０．２バール大気圧より上の最高圧においては約１０５
℃に上げられるかもしれない。最適温度は大気圧で６０
と８５℃との間の範囲１内にあるようである。

上記の容器内で費やされる時間も変化しうる。

最適時間は６０分と７０分との間にあり、この時間中に
亜硫酸塩が木材チップ中に深く浸透し、これが熱により
軟化されると同時に木材と反応することができるであろ
う。

本発明の他の顕著な特徴および利点は行なわれた試験に
ついての下記の記述から明らかになるであろう。

行なわれた試験についての下記記述において、図面を引
用することにするが、図中、 第１図は本発明に係る木材チップの処理を適用したＣ！
ＴＭＰ製造デラントの図式的表現であり、第２図は本発
明による処理の前後両方における木材チップ中への亜硫
酸塩の浸透を説明するグラフであり、 第３図は種々な処理法に対する密度の関数としてのパル
プの長繊維フラクションを説明するグラフであり、 第４図は種々な方法で処理されたパルプに対する遊離分
の関数としての結束繊維含惜を説明するグラフである。

第１図にグラフ形式で説明された性質のプラントを試験
の実行に用いる。デラントは前スチーミング容器１、ス
クリューコンベア−２、砂トラップ４を有する木材チッ
プ洗浄器３、および乾燥器５（これは供給スクリュー７
を有する保持容器または中間反応容器６に供給する）か
らなる。供給スクリュー７は含浸、予熱および精製に先
立ち、木材チップを破砕するためライン８に連結されて
いる。戻りラインおよび戻りホッパーはそれぞれ参照番
号９と１０により示される。二つ以上の精砕機が設置の
中に含まれるのが普通であるが、図には唯一つの精砕機
１１を示しただけである。これに予熱器１２および含浸
器１３が接続されている。木材チップを含浸器１３に「
プレツクス」（ＰｒθＸ）スクリューコンベア−１４（
プレツクスは商標）を用いて導入する。含浸液体は、一
方においては、ライン１５を経て、木材チップ洗浄器３
の前方の供給スクリュー２へ、また他方においては、ラ
イン１６を経て含浸器１３へと木材チップへ添加できる
。この場合、前スチーミング容器１は有用体積２０ｍ”
そして木材要求量１５トン／時を有する。保持容器６は
有用体積４４ｍ３を有する「エンソＪ（Ｋｎθ０）容器
の商品名で知られる容器の形式にあり、その底部に水蒸
気導入器官が取付けられている。１５トン／時の保持容
器の木材チップ要求量は前スチーミング容器の容量と適
合する。

とうひ属常緑高木の木材チップがこの試験で処理された
物質である。各試験においてアルカリ性蒸煮容器１で費
やす時間は１６分であり、保持容器６においては６７分
である。木材チップの洗浄に先立ち、即ちスクリュー２
を経てそして含浸器１３を経て添加される含浸液体は約
９のＰＨを有する亜硫酸ナトリウムＮａ２Ｓ０３からな
る。両方の点で種々な量の含浸媒質が加えられる。比較
目的に対してゼロ添加も試験する。洗浄は公知の仕方で
含浸媒質の可能な最良の浸透を達成するために冷洗浄液
を用いて行なわれる。過剰の流体は乾燥スクリュー５で
除かれ、そして再循環される。予熱器１２の内部の圧力
は１．０〜１．８バールの範囲内で変化する。前スチー
ミング容器１および保持容器６の内側の温度は７５〜９
５°Ｃのおよその範囲内で変化しうる。加える化学薬品
の量および圧力を表１に示す。「試験」の見出しの最初
のコラムの左手の部分は添加した薬品の公称の量を示す
が、第一の数字は前含浸時期の間、即ちスクリュー２へ
添加される化学薬品の明記された量を示し、他方二番目
の数字は含浸器１３へ添加された薬品の明記された量を
示す。第一コラムの右手の部分は予熱器１２の内側の公
称の圧力を示す。

保持容器で適用される処理は木材チップの洗浄に先立ち
添加される化学薬品の木材中への浸透に劇的改善を生ず
ることが判った。これは下の表２から明らかＫされるが
、これは第２図にグラフの形式でも示されている。

表２ 保持容器の前後における木材チップの小片および大きい
断片の硫黄含量。木材チップ洗浄前’１．２ｋ９の８０
２と等価の亜硫酸塩の添加。

乾燥物総Ｓ ％ｓｙ／Ｉψ 木材チツデの大きい断片 保持容器前３８．００．９ 保持容器後３７．０１．２ 木材チップの小片 保持容器前３４．４１．５ 保持容器後３５．３１．７ 化学薬品の木材中への効果的浸透は保持時間および温度
と組み合わさって木材チップの軟化およびそれらの化学
変性を助けることは明らかである。

このことはより高い長繊維部分および精製後の結束繊維
含量および樹脂含量の減少の形でも表われ、下記の表６
からそして第６図および第４図に含まれるグラフから明
白となる通りである。第４図はまた化学薬品の添加が二
つの段階で行なわれるべきであること、即ち最低の可能
な結束繊維含量を達成しようとするならば木材チップの
洗浄前および含浸器中で行なうべきであることをはっき
りと示しているのに対し、第６図は保持容器６中での熱
処理と共に木材中への水の浸透でさえも長繊維部分を改
善する効果を有することを示している。

他方、予，熱段階での亜硫酸塩の添加は半透明さを減少
させるという効果をもつ。グラフ３および４は添加され
た化合物の総量が木材チップ１トン当りＳＯ２２５〜３
５＃ｌと等価であるとき最良値が達成されるが、１トン
当りＳ０２１０〜２０ｋｇといった少量と等価の化合物
量から非常Ｋ良い値を達成できることも示している。

しかし行なわれた実験は、木材チップ洗浄器３の前の前
含浸段階と最終含浸器１３との間に化学薬品を割り当て
るべきであるという様子をはっきり示さなかった。下記
表６は本発明により処理された板紙製造用のふるいにか
けられたＣＴＭＰに関する幾つかの特徴的データを、洗
浄に先立つ前含浸を含むが保持容器６中でのある時間の
熱処理に付さないこの分野で公知の処理法に従って処理
されたものと比較している。本発明に従った保持容器中
の処理は水蒸気を用いる大気圧で行なう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る木材チップの処理を適用したＣＴ
ＭＰ製造デラントの図式的表現であり、第２図は本発明
による処理の前後両方における木材チップ中への亜硫酸
塩の浸透を説明するグラフであり、 第６図は種々な処理法に対する密度の関数としてのパル
プの長ｇ＆．維フラクションを説明するグラフであり、 第４図は種々な方法で処理されたパルプに対する遊離分
の関数としての結束繊維含量を説明するグラフである。 代理人浅村皓 ，φ′

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）ＯＴＭＰとして知られる化学熱機械パルプ製造式
   人 用木材チップの処警Ｗおいて、前スチーミング、Ｈ２０
   および（または）亜硫酸塩溶液による前含浸、洗浄およ
   び乾燥後の、しかし最終含浸、予熱および精製前の木材
   チップを５０℃μ上の温度において少なくとも１０分間
   にわたり中間段階に保つことを特徴とする上記処赫シ （２）木材チップを中間段階に保持する前に、亜硫酸塙
   溶液、なるべくは亜硫酸ナ｝ＩＪウム溶液で４と１１と
   の間の一で前含没することを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の処蒼？ （３）中間段階中の木材チップを水蒸気で処理すること
   により前記温度に保つことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項または第２項記載の処簀シ（４）洗浄中または洗
   浄後に木材チップを加熱し、次に木材チップケ前記中間
   段階中熱い状態に保つことにより中間段階中の木材チッ
   プを前記温度に保つことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項から第６項までのいずれか１項忙記載の処許（５）
   木材チップを中間段階中６０分と７０分との間の時間前
   記温度で処理することを特徴とする特許請求の範囲第１
   項から第４項までのいずれか１項に記載の処誓セ （６）中間段階中の温度が５０から１０５°（１０５°
   Ｃは大気圧より帆２パール上の圧力に相当する）までの
   範囲内、なるべくは６０から９０℃の範囲内にあること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項かい ら第５項までのいずれか１項Ｋ記載の処