JPS5922831B2 - 未さらし硫酸塩パルプの分離方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 明細書 本発明は、セルロース繊維の化学的分離に関し、そして
特に、混合セルロースパルプから未さらし硫酸塩パルプ
を分離するために、高分子量ポリアルキレンオキシドを
使用する該分離方法に関する。

本発明は、後で紙、ボード、板紙、および類似製品を製
造するために２次繊維、損紙等を再循環することに関連
して利用することができる。紙、ボード、板紙等は大部
分、次の種類のパルプから製造される：機械パルプ−純
粋に機械的手段で製造されたパルプと熱砕木パルプ（ｔ
ｈｅｒｍｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｕｌｐ）の両方を含
む一、亜硫酸パルプ、硫酸塩パルプ、およびセミケミカ
ル亜硫酸パルプ、たとえばＮＳＳＣ−パルプ。

機械パルプと熱砕木パルプは、木材、すなわち原材料の
最初の成分をほとんどすべて含んでいるが、そのほかの
種類のパルプでは、リグニンおよびそのほかの非セルロ
ース成分は、パルプ化により、いろいろな程度に除去さ
れている。目的とする使用分野に応じて、パルプはさら
に漂白という形の処理を受ける。漂白とは、より白色度
の高いパルプを製造するために、パルプを各種の化学薬
品、たとえば、塩素、二酸化塩素、次亜塩素酸塩、過酸
化物、酸素、亜ニチオン酸塩等で化学処理することに対
して用いられる用語で、主として、リグニンの除去およ
び／または化学変性を含む。たとえば多層の紙または板
紙を製造する場合、各層には異なつたパルプが使用され
、これらの工程から出る損紙と白水は、したがつて、各
種繊維の混合物を含んでいる。

故紙の取扱いが増加すると混合パルプも得られる。本発
明によれば、このような工程からの混合パルプをそれぞ
れの部分に分けることができ、その後、経済性良く、そ
して改善された技術的方法で利用することができる。各
種のパルプが使用される紙、板紙および類似製品からの
損紙および再生繊維は一般に、予め分離されないで、連
続系で使用されている。このため、元来、経済的価値の
高い製品の製造に適した高品質のパルプが大量に、非常
に不経済な仕方で利用されている。パルプ混合物を純粋
な各パルプ区分に変えることにより、著しい経済的利益
を得ることができる。パルプ混合物の品質を向上させる
ことも、以後の紙製品の製造が、化学薬品と工程要因に
関する限り、不特定の、変動する混合物に対するより、
良好に管理できるという点で、利益がある。各種のパル
プが使用され、そして損紙と繊維スラリーの再生が価値
を有する系の例として、段ボールの製造を挙げることが
できる。そこでは、段層がＮＳＳＣおよび／または循環
繊維パルプからつくられ、一方、表紙（ライナーボード
）は未さらし硫酸塩パルプからつくられる。さらに、多
層製品を挙げることができる。そこでは、１層または２
層以上がさらしパルプからつくられて、外観を良くした
り、または印刷適性を向上させているが、必要な強度を
もつように未さらし硫酸塩パルプの層が含まれている。
使用後の紙またはボードを再生し、離解後、そして必要
に応じて脱インキ後、紙製品の製造に再使用する、故紙
の取扱いにおいて、入荷する屑材料は各種タイプのパル
プの混合物を含み、ここで、材料を可能な限り最大限に
仕分け分類して最良の利用を可能にすることが非常に望
ましい。

故紙の発生源は千差万別である。たとえば、大部分の故
紙が新聞紙と雑誌の紙からなる家庭から、故紙が印刷物
と筆記用紙、板紙、袋、新聞紙などの混合物である工場
と事務所まである。集めた故紙は−仕分けされるとすれ
ば一手作業で仕分けされ、そして、明らかに、この仕分
け作業では、全材料の全部の等級を均一な群に分類する
ことはできない。材料の大部分は「混合」として分類さ
れ、そして、たとえば、チツプボールのような板紙の中
間層またはその一部として使用されるであろう。比較的
均一性の大きい大量の故紙の場合でも、手作業の仕分け
では、これらを完全に分けるのは不可能なので、セルロ
ースパルプの混合物は当然存在するであろう。非常に少
量でも異種のパルプがあると、本来なら高品質である原
材料は、利用目的の分野に対して不適当となるので、こ
の場合でさえ、さらに分離を行なうことは非常に重要と
なる。ポリアルキレンオキシドが、混合木材繊維のパル
プから未さらし硫酸塩パルプ（クラフトパルプ）を選択
的に凝集させる能力のあることが、ここに判明した。製
紙工業において高分子量ポリアルキレンオキシドを利用
することは公知である。

これは、ポリアクリルアミドおよびポリエチレンイミン
のような、ほかの重合体と同様に、歩留向上剤および脱
水剤として使用されている。これらの薬剤は原質に添加
されて、繊維、微細繊維、顔料、充てん剤などの網上の
歩留を向上させるが、同時に沢水を容易にして生産能力
を増大させねばならない。ポリアルキレンオキシドはさ
らに、製紙工業における工程水の浄化に使用され、その
場合、米国特許第３１４１８１６号に記載のように、浮
遊タイプの系の白水系に添加して、繊維そのほかの全懸
濁物質の浮遊を向上させるのである。高分子ポリアルキ
レンオキシドが未さらし硫酸塩パルプを本質的に選択的
に凝集させ得ることが今や判明したので、回収装置から
の再生繊維、損紙および２次繊維原材料におけるパルプ
混合物を化学的に分離して品質を上げることが可能とな
り、パルプ混合物は後に利用する際の経済性を改善され
、したがつて、品質と均一性に対する要求度が現在の一
般の場合より高い製品を製造するのに使用することがで
きる。

このように、本発明は、水に懸濁されたパルプ混合物か
ら未さらし硫酸塩パルプを分離するのに高分子ポリアル
キレンオキシドを使用することに関する。

そのような系にポリアルキレンオキシドを添加すること
により、選択的に凝集した未さらし硫酸塩パルプが得ら
れ、生成した凝集体は次いで、沈降、浮遊、沢過などの
公知の方法で分離することができる。本発明で使用され
るポリアルキレンオキシドは水溶性非イオン性ポリアル
キレンオキシドで、そのアルキレン基は低級アルキレン
基、たとえばエチレン一、プロピレン一、ブチレン基ま
たはこれらの混合である。

好ましくはポリエチレンオキシドが使用される。ポリア
ルキレンオキシドの分子量は５００００を超えていなけ
ればならず、２０．１０６もの高さにもなり得る。１０
００００以上、好ましくは５０００００以上が適当であ
る。

分子量は５０００００〜２０．１０６の範囲内、好まし
くは１０６〜２０．１０６の範囲内が適当である。ポリ
アルキレンオキシドが使用される系における全パルプ濃
度は余り高過ぎてはならず、それは、高過ぎると、機械
的に繊維の網状組織が直ちに形成されるからである。

繊維の網状組織が形成される濃度は繊維の種類と叩解度
によって異なる。繊維網状組織の形成は、重合体の添加
前に繊維を分散させるために系に剪断力または乱流が発
生すると起こり得る。ほとんどの場合、本発明による分
離の際のパルプ濃度は０．９重量％を超えないことが適
当であり、好ましくは０．５重量％以下であるべきであ
る。良好な分離を得るに必要なポリアルキレンオキシド
の量は、主として系のＰＨとイオン強度により異なり、
一般にＰＨが高い程、そして／またはイオン強度が低い
程、使用量が多くなる。

パルプ混合物中の未さらし硫酸塩パルプの量を基準にし
て０．００１〜３．０重量％の添加量が大部分の系に適
当で、添加量の好適範囲は０．０１〜０，５重量％であ
る。各個々の系について、添加量はＰＨとイオン強度に
関して調整すべきであり、使用過剰は避けるべきである
。その理由は、使用過剰のときは、未さらし硫酸塩パル
プの凝集が急速に起こり、ほかの種類の繊維を凝集体の
中に純粋に機械的に包含する危険があるからである。使
用過剰はまた、得られる繊維区分に不必要な異種化学薬
品が付着するのを防ぐためにも避けるべきである。必要
とされるポリアルキレンオキシドの量は少なく、またポ
リアルキレンオキシドは極めて粘度が高いので、非常に
希釈した溶液の状態で添加するのが最も適している。前
記の良好な分離を得るための、添加量とＰＨの関係につ
いては、系のＰＨは低く、適当には７以下、そして好ま
しくは３〜５の範囲内が適当である。

本発明のポリアルキレンオキシドを用いてパルプ混合物
から未さらし硫酸塩パルプを凝集させたら、得られた凝
集体をそれ自体公知の方法、たとえば浮遊、▲過、沈降
などにより分離し、得られたパルプを次いで回収する。

凝集した硫酸塩パルプを分離するとき、凝集体が破壊す
る危険を避けるために、系内の乱流は余り高過ぎてはな
らない。分離の適当な方法の例として、所謂微粒子浮遊
法（ＭｉｃｒＯ−ＦｌＯｔａｔｉＯｎ）を挙げることが
できる。この方法は、浮遊法で普通に使用されるより小
さい寸法の気泡を利用するもので、上昇気泡が、形成さ
れた凝集体を機械的に捕捉する。機械的分離は表面活性
剤、たとえば起泡剤の存在により促進させることができ
る。ここで未さらし硫酸塩パルプとは、硫酸塩法による
通常の処理により製造されるセルロースパルプのことで
ある。

このタイプのパルプは、これからつくられる製品が通例
として有する強度のためにクラフトパルプと呼ばれるこ
とがある。蒸解は、原料の最初の重量に関して種々の収
率に行なわれ、硫酸塩パルプの用語には、所謂低収率パ
ルプと高収率パルプの両方が含まれる。本発明によれば
、未さらし硫酸塩パルプをほかの木材パルプ、すなわち
、各種のさらしパルプ一さらし硫酸塩パルプ、さらし亜
硫酸パルプ、さらし機械パルプ一、未さらしの亜硫酸パ
ルプ、機械および熱砕木パルプ、および所謂ＮＳＳＣパ
ルプ（中性亜硫酸セミケミカル）、およびこれらのパル
プの混合物から分離することができる。

未さらし硫酸塩パルプが混合物中に存在するときはいつ
でも、このパルプは本発明に従つて分離することができ
、こうして混合物の分別が行なわれ、そして、このこと
は、以後の利用が技術的要因と経済的要因の両方に関し
て改善されることを意味する。ポリアルキレンオキシド
は、２次繊維原料から発生する繊維混合物、および集積
系における２層または多層紙製品の製造からの損紙およ
び回収繊維材料から未さらし硫酸塩パルプを分離するの
に好ましく使用される。実施例 １ 選別試験により、各種の繊維に対するポリエチレンオキ
シドの凝集効果をしらべた。

平均分子量４．１０６（メーカーの説明）のポリエチレ
ンオキシドを繊維懸濁液に加えて、凝集効果を肉眼で観
察した。

この試験では、ポリエチレンオキシドの添加量を、乾燥
繊維を基準にして１重量％まで変化させ、ＰＨを３〜９
の間で変え、そしてＮａＣｌの濃度をＯ−０．１モル濃
度の間で変えた。次のパルプをこの試験でしらべた： １．未さらし硫酸塩パルプ（木材を基準にした蒸解収率
４７％）２．未さらし硫酸塩パルプ（木材を基準にした
蒸解収率５９％）３．砕木パルプ、さらしと未さらしの
混合物４．熱砕木パルプ、さらしと未さらしの混合物５
．半ざらし硫酸塩パルプ６．亜硫酸パルプ、未さらしと
さらしの混合物７．ＮＳＳＣ−パルプポリエチレンオキ
シドはパルプ３．〜７．に対して凝集効果はないが、一
方、未さらし硫酸塩パルプ１．および２．をすべての場
合に凝集させることがわ＊｛（かつた。

実施例 ２ 種々の条件下で、未さらし硫酸塩パルプに対する各種ポ
リエチレンオキシドの分離効果を、試験装置でしらべた
。

この装置は、直径約１０ｃ：ＲｌＬ、高さ約２０ＣＩ１
のガラスシリンダーからなり、その下方部分にはガラス
フイルタ一の円板を備え、これを通つて窒素ガスが泡立
つて浮遊する。パルプ系はさらし硫酸塩パルプと未さら
し硫酸塩パルプの５０／５０混合物で、後者は、木材を
基準にして収率４７％に蒸解されたもので、いずれのパ
ルプも３０〜５０メツシユ区分の繊維を有していた。

系の全繊維濃度は２００η／ｌであつた。浮遊処理２０
分後、浮遊物中の繊維組成を、ＳＣＡＮ−Ｃ１：JモVの
カツパ一価測定法を少量試料用に修正して用いて測定し
た。

分離試験の結果を次表に示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ パルプ混合物の水性懸濁液から未さらし硫酸塩パル
   プを分離する方法において、分子量５００００以上のポ
   リアルキレンオキシドを該懸濁液からの未さらし硫酸塩
   パルプの分離に使用することを特徴とする前記方法。 ２ 懸濁液中の未さらし硫酸塩パルプの乾燥重量を基準
   にして、乾燥基準で０．００１〜３重量％のポリアルキ
   レンオキシドを使用することを特徴とする、請求の範囲
   第１項記載の方法。 ３ ポリアルキレンオキシドがポリエチレンオキシドで
   あることを特徴とする、請求の範囲第１項または第２項
   記載の方法。 ４ 懸濁液中の全繊維濃度が０．９重量％を超えないこ
   とを特徴とする前記請求の範囲第１項ないし第３項のい
   ずれかに記載の方法。 ５ 懸濁液のｐＨが７以下であることを特徴とする前記
   請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記載の方法
   。