JPS61275491A - パルプの漂白方法 - 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】 本発明は過酸化水素による化学パルプの漂白処理に関す
る。

いわゆる亜硫酸法や硫酸法もしくはクラフト法によって
セルロース含有物質をソーダや炭酸塩で蒸解して得た未
漂白化学パルプやセルロースノくルプは漂白されるが、
予定された用途に必要な品質を持った製品が得られるよ
う漂白しなければならない。

パルプの中のリグニン含有量はその取引きにおいてはカ
ッパ数であられされているが、このカッパ数は使用すべ
き゛化学漂白剤の全体的な量を実質的に決定する指標と
なる。

初期のカッパ数が低ければ低いほど漂白はより効果的に
またより経済的に限られた工程で達成できる。

上述の蒸解工程では、不運にも、セルロース繊維の機械
的特性を著しく劣化させることなしには直接低カッパ数
の製品を得ることができない。

塩素及びその酸化性誘導体を用いても、樹脂性木材の化
学パルプのカッパ数を直接１０に近い値に減らすことは
できないが、著しく着色された汚染性且つ腐食性流出物
の生成なしに漂白できる。

また、アルカリ性媒体の中の化学パルプに直接適用され
た場合にも樹脂性木材の場合に右いては、非常に容易に
使用できる酸化剤としての過酸化水素はカッパ数を約２
０〜２５の範囲内に導くにすぎない。

酸性媒体の中での前処理は、例えば、特願昭５１−１０
２．１０３号明細書やフランス特許出願第２．５２（１
，３９７号に記載されているようにカッパ数を１５〜２
ｏの範囲内に減少させることを可能とするが、該特許の
方法におけるように、酸性浴中で実施する工程をアルカ
リ性浴中で実施する工程と交換することに起因する流出
物のために上述の困難を生み出してしまった。

本発明による処理法は従来技術の欠点を克服し、使われ
る化学薬剤、すなわち過酸化水素によって非常によい効
率で樹脂性木材の化学パルプから大きくとも１０程度の
カッパ数のパルプを得ることを可能とする。

簡潔に言うと、本発明は約９０〜１００℃の温度下での
化学パルプの２段階での過酸化水素漂白処理を意味し、
第１段階ではｐＨが約８．５〜９．５の範囲内で上述の
パルプを窒素含有封鎖剤及びポＵＩＪン酸またはポリホ
スホン酸から導かれる薬剤から選択された金属イオン封
鎖剤を少なくとも約３ｇ＃の濃度で溶かした漂白浴にひ
たし、乾燥パルプ基準で約０．３〜２．５重量％の範囲
内の過酸化水素を消費させ、次いで第２段階で上述のパ
ルプを乾燥パルプ１００ｇあたり約３　ｘｌｏ−３ｇ−
ａｔｍのＭｇ　（ＯＨ）　２の形態をしたマグネシウム
の存在下で、少なくともｐＨ１１の状態で過酸化水素の
処理にかけ、乾燥パルプ基準で約２〜５重量％の範囲内
の過酸化水素を上記の２段階で消費させる。

上記第１段階で指定されたｐＨ値を設定するのに適する
化学薬剤の性質は臨界的なものではない。

しかしながら、選択されたアルカリ性薬剤は過酸化水素
によって酸化されたり還元されたりするものであっては
ならない。

これらの化学薬剤の幾つかは互いに反応しなければ同時
に使うことができる。水酸化ナトリウム及び炭酸す）　
ＩＪウムは上記の条件を満足しているし、また好ましい
例であるトリポリリン酸ナトリウム、ＥＤＴＡ（エチレ
ン　ジアミン　テトラ酢酸）のナトリウム塩、ＤＴＰＡ
　（ジエチレン　トリアミン　ペンタ酢酸）のナトリウ
ム塩も同様に上記の条件を満足している。

上記第１段階中において可能な限りｐｌ（値を一定に保
つことは好ましいことであり、これは緩衝剤を用いるこ
゛とまたは上述の指定された薬剤のような化学剤を少な
くとも１種、連続的にあるいは断続的に加えることによ
って実施される。トリポリリン酸ナトリウム、ＥＤＴＡ
のナトリウム塩、ＤＴＰＡのナトリウム塩は本発明にお
いて適当である金属イオン封鎖剤として好ましく使用さ
れている。これら３つの化合物は単独もしくは混合され
て使用され、ｐＨ調整剤かつ封鎖剤として同時に機能し
得る。

上記第１段階の作用時間は一般に４時間以下である。水
酸化ナトリウム、炭酸ナトリウムはｐＨを上記第２段階
で選択された値に設定するのに使用できるアルカリ性薬
剤として特に適したものである。上記第２段階において
水酸化マグネシウムはそれ自体を処理浴内に投入しても
、あるし１は塩化物、硝酸塩、硫酸塩などのマグネシウ
ム塩から処理浴中において生成させることによっても活
用される。これらマグネシウム塩の陰イオンは過酸化水
素に対して不活性である。

上記第２段階の作用時間は一般に２〜５時間の範囲内で
ある。

コンシスチンシーは本発明の方法に関しては上記２段階
の処理の実施においては臨界的なファクターではない。

実用的及び経済的理由から、該コンシスチンシーは常に
３〜２５％の範囲内、特に５〜１５％の範囲内とするこ
とが好ましい。

上記第１段階及び第２段階においてはどちらも使用され
る過酸化水素の量は、勿論少なくとも消費されなければ
ならない量に等しく、それは一般に最大限乾燥パルプ基
準で５重量％であり、好ましくは約３．５重量％である
。

本発明の方法による上記第１段階の後、パルプは常法で
浴リカーから分離することができ、上記第２段階の処理
に先立って公知の方法でアルカリ抽出処理を行なう。こ
のアルカリ抽出処理は一般に９０〜１２０℃の範囲内の
温度で実施されるのが大抵の場合において好ましい。し
かしながら、それは任意であり、全〈実施しない方が好
都合の場合もあり、このことは、上記第１段階で選択さ
れた条件がこの段階で使用された過酸化水素のほとんど
全てを消費するような条件である場合に特に有利である
。

前述の２段階の浴リカーがパルプから分離された場合、
上記のそれぞれの浴リカーは初めの組成の浴を形成する
のに使用することが有利である。

本発明の方法によって処理されたパルプは常法に従って
漂白されるが、経済性及び効率の点て改善されている。

処理すべき化学パルプが樹脂性木材の化学ノクルブであ
る場合においては上記第１段階を実施するのに指定され
た条件は上記第２段階を経た後得られる化学パルプのカ
ッパ数を一般に１５以下とし得るような条件である。こ
のことは過酸化水素の改善された有効性によるものであ
り特に経済的な処理を可能にする。

効率は、記号Ｅｆ（カッパ数／Ｈ２０□消費量）で定義
され、ここでＨ２Ｏ２消費量とは乾燥Ｓ）レプ基準での
重量％であられされた過酸化水素の全消費量を示す。そ
して、未処理の／　ＸＩ　ｙレプのカツノく数と本発明
の方法に従って処理されたノくルプのカッパ数は異なる
。

本発明の方法に従う処理は単に例示の目的で与えられる
次のような実施例によってより詳しく記述される。

実施例のそれぞれにおいて、使用される様々な化合物の
量は、乾燥パルプ基準の重量％で示されている。これは
、勿論パルプのコンシステンシーには適用されない。

これらの実施例のそれぞれにおいては、条件は上述の指
定された範囲内のものであり、比較例におけるように、
ｐＨ値は上記第１段階においては８．５〜９．５の範囲
内であり、上記第２段階においては少なくとも１１に等
しい。

実施例１ ２８．５のカッパ数で５％のコンシスチンシーの樹脂性
木材の化学パルプは、９０℃の温度で３．４％の過酸化
水素及び４１．４％のトリポリリン酸（ＴＰＰ）のナト
リウム塩の存在下で２時間処理された。

Ｈ，Ｏ□消費量はこの第１段階においては１．９％であ
った。

アルカリ抽出処理は、１時間以内に９０℃で２０％の水
酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）の存在下で実施され、その
後５％のコンシスチンシーのパルプは３．２％の水酸化
す）　ＩＪウム、０．５％の水酸化マグネシウム（ｕｇ
（ｏＨ）２）の存在下で９０℃で、２時間、２．７％の
８２０２の作用にかけられた。

Ｈ２Ｏ２消費量はこの第２段階で１．５％に達した。

全８２０□消費量は３．４％であり、また、処理された
パルプのカッパ数はわずか１２．５であり、Ｅｆは４．
７　に達した。

実施例２（比較例） 実施例１におけるのと同じパルプが４％のＮａＯＨと０
．６％のＭｇ　（ＯＨ）　２の存在下で、２時間、９０
℃で、３．４％のＨ２０□の反応にかけられた。パルプ
のコンシスチンシーは５％であった。

Ｈ２０２は全て消費されるが、処理されたパルプのカッ
パ数は最初の値よりほんのわずかだけ低くなるだけで依
然２５にとどまっていた。

Ｅｆ値は実施例１における場合よりほとんど５倍にも達
した。

実施例３ 実施例１におけるのと同じパルプであってそのコンシス
チンシーも同じであるパルプを以下の操作に付した。

（ｉ）　　次の条件下での第１段階の処理温度　　　　
９０℃ 処理時間　　２時間 ８２０□　　　１．７％ Ｔ　Ｐ　Ｐ　　　　１７．２％ （ｉｉ　）　　実施例１における同じ条件の下でのアル
カリ抽出処理 （ｉｉｉ　）　　次の条件の下での第２段階の処理温度
　　　　９０℃ 処理時間　　３時間 Ｈ２Ｏ，１，７％ Ｎａ　Ｏ８２，０％ Ｍｇ（ＯＨ）２　０．３％ Ｈ２０□の消費は第１段階で１％、第２段階で１．２％
で、処理されたパルプのカッパ数はわずか１２．５にし
かすぎず、Ｅｆ値は実施例２におけるそれの７．５倍で
あった。

実施例４ ３３のカッパ数の樹脂性木材の化学パルプは５％コンシ
スチンシーの状態で、９０℃で、１時間、０．６％のＨ
２Ｏ２，１７，２％のＴＰＰの存在の下で処理された。

Ｈ２Ｏ２は完全に消費された。

同じコンシスチンシーで、アルカリ抽出処理を経ないで
パルプは第２段階で４％のＮａＯＨ，０，２５％のＭｇ
　（ＯＨ）　ａの存在下で、９０℃で、５時間、２．７
％のＨ２０□の処理にかけられた。

Ｈ２Ｏ２は依然として完全に消費された。

処理されたパルプの測定されたカッパ数は処理前の１７
３で、Ｅｆ値は約７であった。

実施例５ 実施例３と同様に操作し、ただしアルカリ抽出処理は９
０℃の代わりに１２０℃で実施した。かくして処理され
たパルプのカッパ数は１０．５になり、総Ｈ２Ｏ２消費
量は２．０％となった。Ｅｆ値はほとんど９．０に達し
た。

実施例６ 処理された化学パルプは実施例４の場合のそれと同じも
のであり、１０％コンシスチンシーに保たれており、こ
れを次の処理に付した。

（ｉ）　　以下の条件の下に第１段階の処理を行な゛っ
た。

温度　　　　９０℃ 処理時間　　２時間 Ｈ，０２０，７％ ＴＰＰ　　　　３％ （ｉｉ　）　　中間段階としてのアルカリ抽出処理は省
いた。

（ｉｉｉ　）　　依然１０％コンシスチンシーのままで
次の条件で処理を行なった。

温度　　　　９０℃ 処理時間　　４時間 ＨｚＯｚ　　　　３．４％ ＮａａＣＯ３２１％ Ｍｇ（ＯＨ）ｉ　　０．６％ Ｈ２０ａ消費量は第１段階で０．３％であり、第２段階
で完全に消費された。

処理後、パルプは１５のカッパ数をもち、Ｅｆ値は５で
あった。

実施例７ 実施例４を繰り返した。ただし、第１段階におけるｐａ
ｌ値はＥＴＤＡとソーダを加えて、設定され、ＮａＯＨ
を加えることによってそれらのｐＨは９．５％に保持し
た。

得られた結果は実質上実施例４の場合に得られた結果と
同じであった。

本発明をある好ましい実施態様に関連して記述してきた
が、上述した特別の例に本発明の範囲を限定するもので
なく、逆に、上記特許請求の範囲によって規定された本
発明の精神並びに範囲内とは、種々の別法、改良法、均
等法が包含されるものと理解すべきである。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）２段階で約９０〜１００℃の範囲内の温度で、化
   学パルプを過酸化水素漂白処理にかける方法であり、 ａ、第１段階において、上記パルプを８．５〜９．５の
   範囲内のｐＨの下で、ポリリン酸、ポリホスホン酸から
   誘導される薬剤及び窒素含有封鎖剤からなる群から選択
   された少なくとも１種の金属イオン封鎖剤の存在下で過
   酸化水素処理にかけて、乾燥パルプ基準で０．３〜２．
   ５重量％の範囲内の過酸化水素を消費させ、 ｂ、第２段階において、少なくとも１１のｐＨの下で、
   乾燥パルプ１００ｇあたり少なくとも約３×１０＾−＾
   ３ｇ・ａｔｍのＭｇ（ＯＨ）＿２の形態のマグネシウム
   の存在下で、上記パルプを過酸化水素処理にかけ、上記
   ２段階で乾燥パルプ基準で２〜５重量％の範囲内の過酸
   化水素を消費させることを特徴とする上記漂白方法。
2. （２）上記第１段階での８．５〜９．５の範囲内のｐＨ
   が水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、トリポリリン酸
   ナトリウム、エチレン　ジアミン　テトラ酢酸のナトリ
   ウム塩もしくはジエチレン　トリアミン　ペンタ酢酸の
   ナトリウム塩によって達成さ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）上記第１段階のｐＨが一定値に保たれることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。
4. （４）上記封鎖剤がトリポリリン酸ナトリウム、エチレ
   ン　ジアミン　テトラ酢酸のナトリウム塩またはジエチ
   レン　トリアミン　ペンタ酢酸のナトリウム塩から選択
   さ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。
5. （５）上記第２段階でのｐＨが炭酸ナトリウムまたは水
   酸化ナトリウムによって設定さ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。
6. （６）上記第１段階で乾燥パルプ基準で０．５〜２重量
   ％の過酸化水素が消費され、２〜３．５重量％の範囲内
   の過酸化水素が上記２段階で消費さ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。
7. （７）上記２段階で乾燥パルプ基準で５重量％を越えな
   い過酸化水素が消費さ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。
8. （８）消費される過酸化水素の量が３．５重量％以下で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第７項記載の方法
   。
9. （９）上記第１段階の後、かつ上記第２段階の前に９０
   〜１２０℃の範囲内の温度でのアルカリ抽出処理が行な
   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。