JPS61102495A - 漂白による化学的製紙用パルプの製造方法 - Google Patents

漂白による化学的製紙用パルプの製造方法

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JPS61102495A
JPS61102495A JP60239261A JP23926185A JPS61102495A JP S61102495 A JPS61102495 A JP S61102495A JP 60239261 A JP60239261 A JP 60239261A JP 23926185 A JP23926185 A JP 23926185A JP S61102495 A JPS61102495 A JP S61102495A
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JP
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chlorine
pulp
oxygen
pretreatment
temperature
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JP60239261A
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ドミニク ラシエナル
クリスチヤン デ シユダン
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Arkema France SA
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Atochem SA
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    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C9/00After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
    • D21C9/10Bleaching ; Apparatus therefor
    • D21C9/12Bleaching ; Apparatus therefor with halogens or halogen-containing compounds
    • D21C9/14Bleaching ; Apparatus therefor with halogens or halogen-containing compounds with ClO2 or chlorites
    • D21C9/144Bleaching ; Apparatus therefor with halogens or halogen-containing compounds with ClO2 or chlorites with ClO2/Cl2 and other bleaching agents in a multistage process

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】 本発明は漂白することによる化学的製紙用パルプの製造
方法に関する。
良く知られているように、リグニンの除去は繊維中に含
まれるリグニンをできるだけ除去することからなる操作
である。残留リグニンを除去するためにおよび/または
この処理によりリグニンを分解するためには、厳密な意
味では漂白によりパルプを作製しなければならない。
現在までに、本質的に3種の方法が提案されている。
その第1の方法は塩素によりパルプを処理することであ
る。しかしながら、この方法は工場周辺における流出物
の再循環を行うことができず、該流出物中の塩素含有量
は著しく高いものである。
更に、塩素処理温度の上昇が、強制再循環の場合には回
避し得す、その結果セルロースの著しい劣化を生ずる〔
パルプ&ペーパー マガジン オブカナダ(Pulp 
and Paper Magazine of Can
ada)。
1974、互−6,67参照〕。
また、第2の方法はアルカリ媒質中で酸素によってパル
プを処理することからなっている。しかしながら、この
方法では流出物の再循環ができたとしても、逆に実際上
は、酸化を防止し、その結果酸素によるセルロースの劣
化を防止するためには、約50%のリグニン抽出率を越
えることは殆ど不可能である〔タッピ(TAPP+)、
 1981.64−6.91参照〕。
第3の方法においては、パルプをパーオキシド、特に過
酸化水素によって処理することを提案している。しかし
ながら、実際に、この方法は100℃以上、特に120
℃近傍の温度下において有効であるにすぎない。不幸に
も、良く知られているように、このような温度条件によ
ればパルプの著しい分解が生ずる。
フランス国特許第FR−A−2,018,562号には
、初め塩素含有水性懸濁液によって処理し、次いで大気
圧以上の加圧下にて、アルカリ媒質中でガス状酸素で処
理する方法が提案されている。この方法の有利な実施態
様にあっては、上記水性懸濁液で処理されたパルプは周
囲温度下で3〜6%の範囲内のコンシステンシーを有し
ており、またパルプの単位重量当たり2〜8%の活性塩
素を、特に次亜塩素酸として含んでいる。更に、特にパ
ーオキシドとしての酸素により2バール以下の圧力下で
アルカリ媒質中で上記水性懸濁液を処理することにより
、コンシステンシーは3〜12%となる。かくしてパル
プに良好な製紙特性を付与できる。しかしながら、大量
の次亜塩素酸を導入しなければならないために、流出物
を再循環することはできない。そのために、この方法は
ほとんど発展しなかった。
結局、漂白による化学的製紙用パルプを作製する目的で
今日までに提案されたすべての方法は、セルロースの著
しい分解を伴う、流出物の再循環が不可能であり、後処
理のための付随的な余分な工程を必要とする、などの様
々な欠点を有している。
本発明は上記諸欠点を解決しようとするものである。即
ち、本発明は活性塩素含有化合物によって、次いで酸素
含有化合物によって漂白することによる完全な製造方法
を提供することを目的とするものであり、この方法は極
めて経済的に実施でき、また大巾に改善されたリグニン
除去率並びに漂白度を達成することができる。
この多工程による化学的製紙パルプの処理方法は、上記
パルプをまず活性塩素で処理し、次いで酸化性化合物に
よって処理する工程を含むものであり、その特徴は上記
活性塩素による処理を(i)50〜100℃、好ましく
は70〜90℃の範囲内の温度にて、 (11)  FfCバルブのコンシステンシーを5〜1
5%、好ましくは8〜12%の範囲内とし、また( i
ii )  上記活性塩素濃度を、上記パルプの単位重
量当たり0.5〜2重量%、好ましくは0.8〜1.5
重量%の範囲内とする、 なる条件下で実施することにある。
かくして、特殊な操作条件を選択することによって、ま
ったく予想外のことに、従来法では不可能であった流出
物の再循環が可能となり、しかも漂白の良好な結果が、
セルロースの分解を伴うことなしに達成し得ることにな
った。
実際には、(a)活性塩素による予備処理は5〜30分
間、好ましくは10〜20分間塩素ガスにより実施され
、(b)後の酸素による処理は100℃以上、好ましく
は120℃近傍の温度下で過酸化水素によって行うこと
が有利である。
かくして、塩素による前処理は、特にパーオキシドによ
る漂白の際にみられる分解を阻止する。
更に、予想外のことに、本発明の方法はセルロースの分
解をまったく伴うことなしに高い予@漂白率を与える。
塩素濃度がパルプの重量基準で0.5重量%に満だない
場合には、上記分解阻止効果は不十分なものとなる。同
様に、塩素濃度が2重量%を越える場合には塩素の必要
以上の消費を伴い、しかも流出物の再循環を著しく困難
なものとする。既に述べたように、実際には、塩素濃度
はパルプの重量基準で0.8〜1.5wt%の範囲内で
ある。
同様に、塩素による前処理温度が50℃に満たない場合
には、実施計画上の問題があり、特に少なくとも上記温
度にある流出物の再@環を必要とするなどの問題がある
。また、この前処理温度が100℃を越えた場合には、
特殊な装置を使用する必要があり、熱量の増大を招き、
これらはこの前処理の実施を困難なものとする。
既に述べたように、実際には該前処理温度は70〜90
℃の範囲内であることが好ましい。この温度が90℃を
越えた場合には、セルロースが分解される傾向を示し、
しかも予備漂白の大巾な改善もみられない。一方、この
温度が70℃に達しない場合には、この前処理の効果が
失われてしまう。
パルプのコンシステンシーについてみると、このコンシ
ステンシーが5%に満たない場合には大量の水を取扱わ
ねばならず、このことは流出物の再循環を著しく不経済
なものとしてしまう。また、コンシステンシーが15%
を越える場合には、パルプを取扱うことが著しく困難と
なる。
既に述べたように、本発明の方法は、本質的に塩素によ
る漂白工程および酸素含有化合物による漂白工程を含む
多数の工程による公知の処理方法において、特定の操作
条件を選択したことに特徴がある。このような特別な操
作条件の選択により、本発明の予備漂白処理は予想外に
もセルロースの保護を保証すると共に、酸素含有化合物
による処理後の流出物の再循環も可能となった。高温度
下で行われる塩素化工程並びにパルプ原料の洗浄により
微量の塩素を含有する流出物の再循環は、実際上、殆ど
何の問題も生じない。
既に引用したフランス国特許第FR−A−2,018,
562号は、まず塩素含有水性懸濁液で処理し、次いで
アルカリ媒質中で酸素ガスにより処理するという2段階
の処理を教示しており、この方法は少なくとも2%とい
う大量の塩素量を必要とし、このことは流出物の再循環
を不可能にする。その上、塩素化温度の上昇を招き、こ
れはセルロースの著しい分解を伴うことになる。従って
、冷却操作が必要となる。
本発明の方法は、このような欠点を改善することにあり
、それは特定のコンシステンシーを有するパルプに対し
て、上記濃度近傍のかつこれとは異る塩素濃度を、適当
な温度条件下で作用させることによってのみ達成するこ
とができるからであり、また塩素化並びに酸素含有化合
物による酸化によって同時に生ずる分解現象も観察され
た。
本発明の方法を実施し得るように、またより一層良く理
解できるように、以下に例示の目的で与えられる非限定
的実施例を記載する。
実施例1(比較) 以下のような操作に従って実験を行った。
セルロースの重合度(DP)が1600 (タッピ(T
APP [) −T−230,76”lであり、樹脂に
富む製紙用材である市販のクラフトパルプ〔カッパ指数
(indiceKappa) ao、  規格NF−T
−12018)を以下のような公知の工業的条件下で、
アルカリ媒質中で酸素によって処理した。
・低温条件下で測定した酸素圧 =5バール・ソーダの
量         :2%・処理温度       
   :110℃・パルプ濃度         :2
5%・処理時間          :45分セルロー
スの保護剤として0.5%の硫酸マグネシウムを導入し
た。
通常の条件下で洗浄した後、カッパ指数は14.0に1
氏下し、DPは1400となった。
良く知られているように、同時にセルロースの分解を防
止しつつ酸素による脱リグニン作用を高めることは不可
能である。従って、2%のソーダを用いた場合、更に3
%、次いで4%を使用すると、カッパ指数は12.1.
次いで10.2と低下し、一方DPもそれと平行して1
280.1130と低下する。
実施例2 実施例1と同じクラフトパルプを用いた。これを酸素で
処理する前に、70℃にて10分間、パルプ濃度10%
の下で1%の塩素ガスによって処理した。
洗浄後、3%のソーダ溶液とした以外は実施例1と同様
な条件で、酸素による処理を実施した。
カッパ指数は9.7であり、DPは実施例1のように1
280に低下せずに1350に維持された。
かくして、達成された脱リグニン化は極めて大きく(低
いカッパ指数)、セルロースの重合度は良好なレベルに
止まっていた。このことはパルプの機械特性を十分に保
持していることを示している。
実施例3 実施例2を繰返した。ただし、塩素による前処理温度を
わずかに変え、90℃とした。カッパ指数は8.5であ
り、DPは1450であった。
本例は前処理温度を高めたことに基く効果を明らかに実
証している。
実施例4 実施例2を繰返した。尚、酸素で処理する際のソーダの
添加率を4%に増大した。
カッパ指数は7.9であり、DPは1300に低下した
。   ゛ 実施例3および4で得られたカッパ指数は、約6%の塩
素を使用する従来のクロロソーダ化(chloroso
dation: CE )法により得られる数値と同レ
ベルである。
実施例5(比較) 酸素による処理を省略して実施例2の操作を繰返した。
初め30であったカッパ指数は、実施例2において9.
7に減少したのに対して、24に低下したにすぎなかっ
た。
この事実は、本発明の方法において酸素処理が脱リグニ
ン作用において有効であることを明らかに示している。
実施例5において、脱リグニン処理用試薬として酸素を
使用することを述べた。しかしながら、同様に他の酸素
含有化合物、例えば過酸化水素などを使用することも勿
論可能である。
実施例6 以下に示すような条件の下で、実施例1で用いたクラフ
トパルプ(カッパ指数=30 ; D P =1600
)を脱リグニン処理した。
・過酸化水素   :1% ・ソーダ     :3% ・処理温度    :120℃ ・処理時間    :90分 ・パルプ濃度   :12% 洗浄後、カッパ指数は17.1に減少し、一方DPは1
250まで低下した。
実施例7 パルプを以下のような条件の下で、塩素により前処理し
た後、実施例6の操作を繰返した。
・塩素含有率  :1.5% ・温度     ニア0℃ ・時間     =15分 ・パルプ濃度  :12% 実施例6と同じ条件にて過酸で処理した後、カッパ指数
は17.1ではなり13まで減少し、またDPも125
0まで低下することなく、1470に止まった。
これら2つの実施例(6と7)の結果は、いずれも塩素
による前処理の、脱リグニン化並びに選択性における有
効性を明らかに実証している。
以上の実施例1〜7の結果は以下の第1表に総めである
上記第1表を考察すると、特に公知の方法、即ち酸素処
理のみを行う実施例1の方法並びに塩素処理のみによる
実施例5の方法で得られた値は、本発明の方法(実施例
2.3.4)で得られた値と全く異っていることがわか
る。実際に、酸素による脱リグニン化処理および高温で
の塩素による処理はセルロースを分解する処理であるこ
とが知られている。しかし、これら公知の2つの方法を
特殊な条件下で組合せて実施することはまったく知られ
ておらず、また酸素による脱リグニン化がまったく選択
的に進行することも知られていなかった。従って、セル
ロースの解重合を伴うことなしにリグニンを除去し得る
ことも未知であった。
換言すれば、セルロースを分解することが知られている
2つの処理を組合せることにより、セルロースを分解す
ることなく、しかも脱リグニン化を改善する方法が得ら
れることは驚くべきことである。
更に、本発明の方法では反応試薬の消費量も少なくてす
む。実際に、従来の処理法であるクロロ/−7’化法(
CE)C“パルプ&ペーパー マガジン オブ カナダ
(Pulp and Paper !tlagazin
e ofCanada) ” 1974.75−6.6
7参照〕と比較してみると、性能的にはほぼ同一である
が、本発明の方法において使用される塩素量は上記CE
法の1/4もしくは176にすぎないことがわかる。た
しかに、本発明の方法における酸素消費量は大(最大2
〜3%)であるが、この酸素に関るコストは塩素に関る
コストと比較すればわずかなものであるから、本発明の
方法の経済的利益は極めて大きいといえる。
本発明の方法の他の利点は極めて少量の塩素を用いるこ
とにより生ずる。このため、塩素による前処理中に形成
される塩素化有機物の量は著しく少なく、醗酵抑制性を
有するものとして知られている上記生成物によりもたら
される汚染の問題を大巾に減じることが可能となる。更
に、塩素化もしくは酸素による脱リグニン化における流
出物中の塩素含有率をも同様に大巾に減じることができ
、その結果液流出物の再生処理段階への再循環が容易に
なることが期待できる。従って、漂白流出物により生ず
る汚水の量を大巾に減じることができ、公知の酸素によ
る脱リグニン化について知られている量よりもはるかに
減じることができる。
本発明の脱リグニン化方法は、あらゆる種類の製紙用化
学バルブ、例えば任意の起源の植物(樹脂に富む木(針
葉樹)、広葉樹、−年生植物など)のいずれに対しても
応用し得るものである。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)化学的製紙用パルプを塩素、次いで酸素含有化合
    物で処理する工程を含む、漂白による該製紙用パルプを
    製造する方法であって、 塩素による前処理を、5〜15%のコンシステンシーを
    有するパルプを用いて、50〜100℃の範囲内の温度
    にて、0.5〜2%の範囲内の塩素濃度の下で実施する
    ことを特徴とする上記製紙用パルプの製造方法。
  2. (2)上記の塩素による前処理が、70〜90℃の範囲
    内の温度下で行われることを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載の方法。
  3. (3)上記の塩素による前処理時間が、5〜30分、好
    ましくは10〜20分であることを特徴とする特許請求
    の範囲第1項記載の方法。
  4. (4)上記前処理中の塩素濃度が、上記パルプの重量基
    準で0.8〜1.5重量%の範囲内にあることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載の方法。
  5. (5)上記塩素による前処理中に、上記パルプのコンシ
    ステンシーを8〜12%の範囲内とすることを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載の方法。
  6. (6)上記酸素含有化合物が酸素であることを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載の方法。
  7. (7)上記酸素含有化合物が、過酸化水素であり、これ
    を約120℃の温度下で反応させることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載の方法。
JP60239261A 1984-10-25 1985-10-25 漂白による化学的製紙用パルプの製造方法 Pending JPS61102495A (ja)

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FR8416518A FR2572431B1 (fr) 1984-10-25 1984-10-25 Procede pour la preparation des pates papetieres chimiques en vue du blanchiment.
FR8416518 1984-10-25

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JP (1) JPS61102495A (ja)
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AU (1) AU576394B2 (ja)
CA (1) CA1273755A (ja)
DE (2) DE3563548D1 (ja)
ES (1) ES8606557A1 (ja)
FI (1) FI82726C (ja)
FR (1) FR2572431B1 (ja)

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Publication number Publication date
EP0180529A1 (fr) 1986-05-07
ES548166A0 (es) 1986-04-01
CA1273755A (fr) 1990-09-11
FR2572431B1 (fr) 1987-12-04
ES8606557A1 (es) 1986-04-01
FI82726B (fi) 1990-12-31
FI854148L (fi) 1986-04-26
EP0180529B2 (fr) 1992-04-08
AU576394B2 (en) 1988-08-25
DE180529T1 (de) 1986-12-18
DE3563548D1 (en) 1988-08-04
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