JPS5922832B2 - 過酸化物漂白パルプの製造方法 - Google Patents

過酸化物漂白パルプの製造方法

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JPS5922832B2
JPS5922832B2 JP15148178A JP15148178A JPS5922832B2 JP S5922832 B2 JPS5922832 B2 JP S5922832B2 JP 15148178 A JP15148178 A JP 15148178A JP 15148178 A JP15148178 A JP 15148178A JP S5922832 B2 JPS5922832 B2 JP S5922832B2
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【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は木材パルプを過酸化物で漂白する、過酸化物漂
白パルプの製造方法に関するものである。
先行技術従来の木材パルプを過酸化物で漂白する方法に
おいては、過酸化物として過酸化水素、過酸化ナトリウ
ム、過酢酸などが知られているが、なかでも過酸化水素
が最も一般的に使用されている。
周知のとおり過酸化水素漂白はアルカリ性条件(好適に
はpH9.0〜11.0)で行う必要があるため、アル
カリ剤としての多量の苛性ソーダ(NaOH)、ケイ酸
ソーダ(Na2Si03)を添加しなければならない。
ケイ酸ソーダは漂白浴の聞をアルカリ性に保つための緩
衝剤として、また漂白浴中の重金属を封鎖して過酸化物
を有効に作用させるための薬品として一般的に使用され
ている。また苛性ソーダについても漂白浴の…をアルカ
リ性に保つための漂白補助剤として、通常Na2SiO
3/NaOHの比率(NaOHとして)でl/4〜1/
lのように多量に添加されている。その他にも、硫酸マ
グネシウムの添加率は0.03〜0.05%(対絶乾パ
ルプ)と少量添加が通常用いられている(例えば、紙パ
ルプ技術タイムス。
Vol10.6、P−32.1967)。従来の過酸化
物漂白方法ではパルプ濃度約10%のパルプスラリー中
にケイ酸ソーダ及び苛性ソーダを添加し、さらに過酸化
物を添加して、60〜70℃の温度で2〜4時間保持し
た後、亜硫酸水、または硫酸を添加することによつて聞
を5.0〜6.0程度まで低下させ、残存する過酸化物
を分解し漂白パルプを得ている。このような従来法によ
ればケイ酸ソーダは可溶性であるため過酸化物漂白の補
助剤として使用後は利用されておらず、その大半は排水
中に流出して廃棄されており、不経済であるばかりでな
く、後段の排水処理、特に凝集沈澱処理での無機物スラ
ツジ量を多くさせるという問題を有していた。
さらに、従来の過酸化水素漂白が、前述したように強ア
ルカリである苛性ソーダを、ケイ酸ソーダ(NaOHと
して)の3〜4倍も添加し、しかも60〜70℃といつ
た高温で長時間処理するため、その排水のCOD(化学
的酸素要求量)、BOD(生物学的酸素要求量)等の汚
染負荷が高く、さらにはパルプ中の微細繊維分がアルカ
リの影響により溶出することなどによりパルプの不透明
度が大巾に低下するという問題を有していた。本件特許
出願人はさきに従来の過酸化物漂白の問題点を解消すべ
く、過酸化水素漂白(漂白補助剤として苛性ソーダとケ
イ酸ソーダを使用)後のパルプスラリーに二価以上の金
属の水溶性化合物を添加しケイ酸分をパルプに定着させ
る方法(特願昭52−55976)、あるいは、苛性ソ
ーダとケイ酸ソーダを使用した場合には、排水のBOD
,COD負荷が高いばかりでなく、その排液を濃縮燃焼
処理することがシリカ分に由来するスケールのために不
可能であるため、このようなナトリウム化合物を使用し
ないで、マグネシウムの水酸化物とキレート剤を用いる
方法(特願昭53一115164)が有効であることに
ついてはすでに提案した所である。
発明の目的 本発明者らは更に従来の過酸化物漂白の問題点を解消す
べく、新規な漂白補助剤の開発、使用済み漂白補助剤の
有効利用とパルプ品質(不透明度等)の改良を目的に研
究を重ねた結果本発明に到達した。
発明の構成および効果 本発明は、木材パルプを過酸化物漂白する方法において
、漂白補助剤として苛性ソーダを全く使用せずケイ酸ソ
ーダ<15Mg(0H),として対絶乾パルプ1.0%
以上のマグネシウム化合物とを未漂白パルプに添加、混
合して過酸化物漂白した後、アルミニウム化合物を添加
することを特徴とする過酸化物漂白パルプの製造方法で
ある。
以下に本発明を詳細に説明する。
本発明は木材パルプを過酸化物によつて漂白する方法に
おいて、漂白補助剤としてケイ酸ソーダノと固体あるい
はスラリー状のマグネシウム化合物の一種または数種の
混合物を添加することを一手段として採用している。
通常使用している苛性ソーダを全く使用しない所に、大
きな特徴がある。強アルカリである苛性ソーダを使用し
ないために漂白浴の…も余り高くならず、過酸化水素漂
白に好適なPH9.O〜11.0を維持することが容易
である。その結果、従来の苛性ソーダを使用する方法で
は非常に大きかつた排水の汚染負荷を極めて少くするこ
とが可能となつた。更らに、本発明方法は、漂白後に硫
酸アルミニウムのようなアルミニウム化合物を添加して
前記漂白補助剤を白色の沈澱として、パルプに定着させ
、填料として有効に利用することをも特徴とする。生成
した(ケイ酸マグネシウム、アルミニウム水和物)沈澱
物についての化学構造等の詳細は不明であるが、本発明
法により得られた漂白パルプでは従来法に較べ不透明度
が大巾に向上している。また、水酸化マグネシウム、硫
酸アルミニウムなどの添加量を増した場合には生成する
白色填料により不透明度のみならず白色度も向上すると
いう効果を有している。添付の図面(第9図)を参照し
て本発明方法の実施態様の一例を解説する。未晒パルプ
導管1を経て、未晒パルプを脱水機2に導入する。
脱水機からの排水は排水管3を経て、前工程に循環する
か、または適宜の処理を施して廃棄する。脱水機からの
未晒パルプは過酸化物漂白に適当なパルプ濃度、すなわ
ち、5〜20重量パーセントになるように希釈水によつ
て、高濃度ミキサー5において希釈される。マグネシウ
ム化合物貯槽6に貯えられたマグネシウム化合物は固体
、またはスラリーとして高濃度ミキサー5に添加し、更
にケイ酸ソーダ貯槽7に貯えられたケイ酸ソーダも高濃
度ミキサーに添加して良く撹拌する。ついで過酸化物貯
槽8中の過酸化物を高濃度ミキサーに送入して、十分混
合した後に漂白塔9に送入する。漂白塔中で、50〜7
0℃の温度で2〜6時間保持すればパルプの漂白は終了
する。漂白後のパルプを反応槽10に導き、アルミニウ
ム化合物貯槽11からのアルミニウム化合物を添加し、
良く撹拌反応させる。反応時のパルプ濃度はパルプ、マ
グネシウム化合物、アルミニウム化合物が十分撹拌され
接触すれば良く5.0%前後が良好である。反応温度、
時間は撹拌の強さによつても変つてくると思われるが3
0〜40℃で10分程度で十分である。反応終了後のパ
ルプは次工程へ導かれる。マグネシウム化合物 本発明の方法において使用するマグネシウムの化合物と
しては酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、炭酸マ
グネシウム、及び塩基性炭酸マグネシウムが良好である
これらのマグネシウム化合物はパルプスラリー中で次の
ような分解反応、あるいは平衡反応によつて過酸化物漂
白に好適なアルカリ性条件を維持することができる。M
gO+H2O→Mg(0H)2 MgC03+2H20→Mg(0H)2+H2CO3M
g(0H)2:Mg+F′+20H−マグネシウム化合
物の添加量は、パルプの種類、ケイ酸ソーダ添加率及び
漂白後のパルプに填科としてどの程度定着させるかによ
つて変つてくる。
総括的に言えば、ケイ酸ソーダの添加率を通常の苛性ソ
ーダを漂白補助剤として使用する場合とほぼ同じ添加率
2〜5%(対絶乾パルプ、Na2SiO3として)とし
た場合には、マグネシウム化合物は水酸化マグネシウム
として1.0%(対絶乾パルプ)以上であれば十分であ
る。1.0%以下の場合、漂白浴を長時間、過酸化水素
漂白に好適なアルカリ性に保つことが困難となろう。
アルミニウム化合物 本発明の方法において使用するアルミニウム化合物とし
ては硫酸アルミニウム、塩化アルミニウム、及び硝酸ア
ルミニウムが良好である。
アルミニウム化合物の添加量は、マグネシウム化合物の
添加率、ケイ酸ソーダの添加率によつて変るが、一般的
に言えば水酸化マグネシウム(Mg(0H)2)に対し
て酸化アルミニウム(Al2O3)として0.3〜0.
6倍の添加が必要である。処理後のパルプスラリーのP
Hとしては7.0以下、好適には5.0前後が良好であ
る。木材パルプ 本発明の方法によつて漂白される対象となる木材パルプ
としてはSP(サルファイドパルプ)、GP(グラウン
ドウツドパルプ)、CGP(ケミグラウンドウツドパル
プ)、RGP(レフアイナーグラウンドパルプ)、TM
P(サーモメカニカルパルプ)、及び古紙パルプなどが
あるが、必ずしも上記には限定されず 木材パルプなら
どんな種類のものでも良い。
本発明の効果 本発明は強アルカリである苛性ソーダを使用せず、その
代わりに、アルカリ性も緩かであり、しかもPH緩衝力
もあるマグネシウム化合物を使用すること、更に漂白終
了後にアルミニウム化合物を添加することにより前記の
漂白補助剤を白色填料として紙に定着させる方法である
それによつて次のような種々の利点が生ずる。1)Na
OHに較ベコストの安いMg(0H)2を使用するため
、薬品費の低減が可能である。
11)Mg(0H)2にはアルカリ性域でのPH緩衝力
もあるので、条件によつてはNa2SiO3の添加量も
減らせる。
111)漂白補助剤として使用したMg(0H)2、N
a2SlO3とも、本発明方法では白色填材として、そ
のほとんどを定着させることができる。
1)白色填料の定着によつて紙の不透明度が向上するし
、またMg(0H)2,A12(SO4)3・18H2
0等の添加量次第では白色度の大巾向上も可能である。
v)強アルカリであるNaOHを使用しないので、排水
のCOD,BOD負荷を半減できる。
その結果、晒収率も向上する。上記のように本発明が紙
パルプ工業の合理化に寄与することは甚大である。
次に本発明の実施例を示して本発明をさらに詳細に説明
するが、本発明はこれらの実施例によつて何らの制限を
も受けるものではない。
比較例 1 絶乾309のRGP(未晒白色度51.8%)をパルプ
濃度10%に希釈後、漂白薬品をそれぞれ絶乾パルプに
対し、Na2SiO33%、NaOH3.O%、H2O
24.O%添加し、良く撹拌した後70℃に2時間保持
して漂白した。
漂白初期のPHは11.6、漂白終了時のPHは9.6
であつた。漂白後のパルプをパルプ濃度5%に希釈し、
亜硫酸水でPH5.5に調整した後、常法によつて手抄
シートを作成して白色度、不透明度、シート灰分を測定
した。また同一の条件で処理したパルプスラリーを腐−
6種済紙で淵過し、105℃で乾燥して晒収率を求めた
。また済液についてはKMnO4法によるCOD値を測
定した。結果は白色度67.5%、不透明度88%、シ
ート灰分0,7%、晒収率97.5%、COD負荷25
kg/TOnであつた。実施例 1 絶乾30fI0)RGP(未晒白色度51.8%)をパ
ルプ濃度10%に希釈後、漂白薬品をそれぞれ絶乾パル
プに対しNa2SiO33.O%、Mg(0H)21,
0〜30.0%、H2O24.O%添加し、良く撹拌し
た後、70℃に2時間保持して漂白した。
漂白初期の…は10.5〜11.0、漂白終了時の団は
8.9〜9.9の範囲であつた。漂白後のパルプをパル
プ濃度5.0%に希釈し硫酸アルミニウムをMg(0H
)2の4倍(Al2(SO4)3・18H20として)
添加して良く混合した。硫酸アルミニウム添加後の聞は
4.5〜5.0であつた。ついで常法によつて手抄シー
トを作成し、白色度、不透明度、シート灰分を測定した
。また比較例−1と同様に晒収率、COD負荷も測定し
た。結果は第1図〜第5図に表示した。
比較例 2 比較例−1と全く同様の方法でH2O2の添加率を2,
4,6%と変えた時の白色度、不透明度、シート灰分を
測定した。
H2O2を2%,4%,6%添加時のNaOHの添加率
は2%,3%,4%であり、Na2SiO3の添加率は
2%,4%,5%である。(添加率は絶乾パルプあたり
)結果を第6図〜第8図に実線で表示した。
実施例 2 実施例−1と金く同様の方法でH,O2の添加率を2%
,4%,6%と変えた時の白色度、不透明度、シート灰
分を測定した。
H2O2を2%,4%,6%添加時のNa2SiO3の
添加率は2%,4%,5%であり、Mg(0H)2の添
加率は2%,3%,3%である。(添加率は絶乾パルプ
あたり)結果を第6図〜第8図に破線で表示した。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第5図は、実施例1で得られたパルプを使
用して製造した手抄きシートの試験成績を示すグラフで
あつて、第1図は白色度、第2図は不透明度、第3図は
シート灰分、第4図は晒収率、第5図はCOD負荷をそ
れぞれ示す。 第6図ないし第8図は比較例2で得られたパルプを使用
して製造した手抄きシートおよび実施例2で得られたパ
ルプを使用して製造した手抄きシートの試験成績を示す
グラフであつて、第6図は白色度、第7図は不透明度、
第8図はシート灰分をそれぞれ示す。第9図は本発明方
法の好適な実施例のフローシートであつて、図中の符号
はそれぞれ下記のものを示す。1・・・・・・未晒パル
プ導管、2・・・・・・脱水機、3・・・・・・排水管
、4・・・・・・希釈水導管、5・・・・・・高濃度ミ
キサー、6・・・・・・マグネシウム化合物貯槽、7・
・・・・・ケイ酸ソーダ貯槽、8・・・・・・過酸化物
貯槽、9・・・・・・漂白塔、10・・・・・・反応槽
、11・・・・・・アルミニウム化合物貯槽。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 木材パルプを過酸化物漂白する方法において、漂白
    補助剤として苛性ソーダを全く使用せずケイ酸ソーダと
    Mg(OH)_2として対絶乾パルプ1.0%以上のマ
    グネシウム化合物とを未漂白パルプに添加、混合して過
    酸化物漂白した後、アルミニウム化合物を添加すること
    を特徴とする過酸化物漂白パルプの製造方法。 2 マグネシウム化合物が酸化マグネシウム、水酸化マ
    グネシウム、炭酸マグネシウム、または塩基性炭酸マグ
    ネシウムである特許請求の範囲第1項記載の方法。 3 アルミニウム化合物が硫酸アルミニウム、塩化アル
    ミニウムまたは硝酸アルミニウムである特許請求の範囲
    第1項記載の方法。 4 過酸化物が過酸化水素、過酸化ナトリウム、または
    過酢酸である特許請求の範囲第1項記載の方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5944827U (ja) * 1982-09-17 1984-03-24 藤井 篤使 シエ−ド
JPS6033237U (ja) * 1983-08-15 1985-03-07 立山アルミニウム工業株式会社 外付けル−フ

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