JPS62191589A

JPS62191589A - メカニカルパルプの漂白方法

Info

Publication number: JPS62191589A
Application number: JP2033587A
Authority: JP
Inventors: ドミニック　ラシュナル
Original assignee: Atochem SA
Current assignee: Arkema France SA
Priority date: 1986-01-30
Filing date: 1987-01-30
Publication date: 1987-08-21
Also published as: FI87244C; FI870391A; FR2593527A1; SE8700313D0; JPH0156195B2; FR2593527B1; SE467666B; FI870391A0; SE8700313L; FI87244B

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】本発明はメカニカルパルプの漂白方法、さらに詳細には
過酸化水素を使用するメカニカルパルプの漂白方法に関
するものである。

実際上は、「メカニカルパルプ」はいわゆる高収率パル
プを指す語で、通常は、その収率は原料である乾燥した
木材の重量に対する乾燥パルプの重量で示すと９０％よ
りも大きい。このメカニカルパルプの中にはいわゆるメ
カニカルパルプの他に、サーモメカニカルパルプ、ケミ
メカニカルパルプ、ケミサーモメカニカルパルプが含ま
れる。これらメカニカルパルプは、例えば砕木砥石やデ
ィスクグラインダを用いて木材チップを粉砕して製造す
る。その際、化学的前処理を行う場合と行わない場合が
ある。化学的前処理を行うには例えば蒸気、苛性ソーダ
、硫酸す）　ＩＪウムを使用する。

メカニカルパルプを漂白するということは、木材の構成
成分の発色団を、木材の構成成分を可溶化せずに化学反
応で変色させることである。パルプが茶色に着色する原
因である発色団は、リグニンやある種の木材抽出物（タ
ンニン）に主として゛　含まれている。

現在のところ、２通りの変色方法が用いられている。

第１の方法は、緩やかな条件にして中性あるいはわずか
に酸性の媒体中でパルプを還元剤と反応させるというも
のである。還元剤としては普通ハイドロサルファイドが
用いられる。発色に関わる原子団を還元するすることに
よりある程度は漂白することができるが、それだけでは
十分でない場合もある。

第２の方法は、発色団をアルカリ媒体中で過酸化水素に
より酸化するというものである。この方法による漂白効
果は、第１の方法による漂白効果よりも優れている。白
い紙に対する需要が多いので、過酸化水素を用いたこの
第２の方法がますまず使われるようになっている。

しかし、漂白度を高めるためには大量の過酸化水素を使
用する必要がある。その量は、純粋な過酸化水素に換算
するとパルプの重量の５％をはるかに越える。このため
、この第２の方法を企業化することはできない。そのよ
うなわけで、ここ数年来過酸化水素の最適使用条件を見
出す研究が精力的に行われているその成果のひとつに過酸化水素を用いた漂白方法に関す
るフランス国特許第２．５３７．１７７号がある。

この特許には、漂白工程で導入された過酸化水素の２０
％にも達することがある消費されずに残った過酸化水素
を、パルプの乾燥度が５０％になるまで強くプレスする
ことにより一部回収してそれより前の工程にリサイクル
する方法が記載されている。

この方法を用いると、実際に使用した過酸化水素の量が
同じでも漂白度は数段優れたものになる。

消費されなかった過酸化水素のリサイクルに関しては例
えばジェオ。フック（Ｊ、　Ｈｏｏｋ）著「パルプ　ア
ンド　ペーパー　インターナショナル（Ｐｕｌｐａｎｄ
　Ｐａｐｅｒ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ）　Ｊ　　
（１９７５年）第１７巻、第６号の４５ページ以下を参
照されたい。現在使われている上記の方法を用いる場合
には特定の条件でしか過酸化水素のリサイクルを実現す
ることができない。

しかし、リサイクルを伴う方法が広まりつつあるとはい
え、漂白処理中に過酸化水素が実際にどれだけ消費され
るかという問題に関する研究はほとんどない。とにかく
、この方法の経済性を決めているのは実際の過酸化水素
消費量であって、最初に導入する過酸化水素の量ではな
い。このため、漂白工程で実際に消費される過酸化水素
の量を最小にする条件を決定する必要があった。

フランス国特許第２．４６７、２６１号により、過酸化
水素を酸性媒体中でリグノセルロースを含む物質に作用
させるとリグニンとセルロースが同時に処理されること
が明らかにされた。ただし、この特許には過酸化水素の
消費量の問題についての記載がまったくない。

この特許の方法は、所定量の錯化剤が含まれる酸性媒体
中でセルロース含有物質を過酸化水素を用いて処理し、
この処理に続いてただちにアルカリ抽出を行うというも
のである。この方法を用いるとセルロース処理を比較的
うまく制御して行うことができる。

しかし、リグニン処理に関してはうまくいかない。実際
、この特許の方法を用いて酸性媒体中で処理を行うと、
リグニンが大きく変化してアルカリ媒体に非常に溶けや
すくなってしまう。

大量の脱リグニンを引起こすという点でよく知られてい
るこの方法を用いて収率が最大になるメカニカルパルプ
を漂白することはできなかった。

本発明の方法では、過酸化水素を使用してメカニカルパ
ルプの漂白度を向上させることができる。

しかも、高収率を維持したままで、実際に消費される過
酸化水素の量を大きく減らすことができる。

過酸化水素を使用する本発明のメカニカルパルプ漂白方
法は、該メカニカルパルプをまず、錯化剤、すなわちキ
レート化剤が含まれない酸性媒体中で過酸化水素と反応
させ、次に、過酸化水素安定剤を少なくとも一種類含む
アルカリ媒体中で過酸化水素を使用して漂白することを
特徴とする。

酸性媒体中での処理は通常ｐＨを２以上にして行う。

過酸化水素自体が酸性であることから媒体は酸性になる
が、普通は過酸化水素に対して不活性な無機酸あるいは
有機酸を媒体に混合することにより媒体を酸性にする。

そのためには例えば硫酸を用いる。

使用される過酸化水素の全量は、普通、完全に乾燥した
パルプの重量に対して０．５〜１２％とする。

しかし、普通この量は３％よりも多くする。

酸性媒体中での処理において消費される過酸化水素の量
が本方法において消費される全過酸化水素量となってい
る可能性がある。酸性媒体中での処理において消費され
る過酸化水素の量は、全過酸化水素消費量のほんの一部
分となっていることが望ましい。その割合は、例えば１
０％未満である。

残りの過酸化水素はアルカリ媒体中での漂白の際に他の
試薬と同時に添加する。

アルカリ媒体中での処理を行うにあたって媒体をアルカ
リ性にするためには、酸性媒体中での処理が終わったと
きに、アルカリ媒体中で過酸化水素を用いて漂白処理す
る際に普通用いられる組成物を媒体に添加する。そのた
めの組成物としては例えば苛性ソーダやケイ酸ナトリウ
ムがある。添加量は従来通りであり、例えば、完全乾燥
パルプの重量の０．５〜６％とする。アルカリ媒体のｐ
Ｈは通常８〜１２とする。錯化剤として非常によく用い
られるジエチレントリアミンペンタ酢酸（ＤＴＰＡ）や
エチレンジアミンテトラ酢酸（ＥＤＴΔ）をアルカリ媒
体に添加するとよい。その量は、アルカリ媒体中で過酸
化水素を用いてパルプを漂白処理する際に通常使われる
量に等しく、例えば、完全乾燥パルプの重量の０．０５
〜０．５％とする。

アルカリ媒体中での過酸化水素の安定剤としてはケイ酸
ナトリウムの他にマグネシウム塩がある。

中でも硫酸マンガンがもっともよく用いられる。

添加量はアルカリ媒体中で過酸化水素を用いてパルプを
漂白処理する際に通常使われる量に等しく、例えば、完
全乾燥パルプの重量の０．０５〜０．５％とする。

酸性媒体中で処理を行う際の温度は普通２５〜９０℃と
する。アルカリ媒体中で処理を行う際の温度は普通４０
〜９０℃とする。酸性媒体中での処理とアルカリ媒体中
での処理を同一の温度で行うとよいであろう。

この方法を最後まで実行するのにかかる時間はまちまち
であるが、２〜６時間のことがもっとも多い。普通は、
アルカリ媒体中での処理時間が酸性媒体中での処理時間
の５〜１０倍長い。

パルプのコンシスチンシーは本発明の方法を用いた漂白
工程を通じて一定である必要はないが、やはり全工程を
通じてほぼ一定であることが好ましい。その値は、普通
は、酸性媒体処理段階においてもアルカリ媒体処理段階
においても１０〜２５％とする。

もちろん、アルカリ媒体処理段階において消費されなか
った過酸化水素を既知の手段を用いてリサイクルするこ
とが特に望ましい。場合によってはさらに、酸性媒体処
理段階で消費されなかった過酸化水素もリサイクルする
ことが望ましい。

以下の実施例は本発明の効果を示すものである。

ただし、これら実施例は本発明の単なる例示であって、
本発明を限定するものではない。

実施例１　（比較例）砕木砥石を用いて製造した漂白度５９％のトウヒ材メカ
ニカルパルプを製紙業界面で普通に採用されている条件
のもとに漂白する。その条件とは、金属イオン封鎖剤Ｄ
ＴＰＡ０．２５％と過酸化水素の安定化剤としてのケイ
酸ナトリウム４％（完全乾燥パルプに対する重量％）と
の存在下で、コンシスチンシーを１５％、温度を５５℃
にして４時間漂白を行うというものである。過酸化水素
および苛性ソーダのＭ（完全乾燥パルプに対する重量％
）は、漂白度を変えるため、いろいろ異なる一定値に決
める。その数値を第１表に示す。この漂白処理の後、従
来通りのヨウ素酸化滴定法で媒体中に残っている過酸化
水素の量を測定することにより過酸化水素消費量（完全
乾燥パルプに対する重量％）を決定する。漂白度は、パ
ルプ業界に通用している規格（ΔＮＦＯＲ規格Ｎ　Ｆ　
　Ｑ、−０３０３９）　に従いカール　ツアイス（Ｋａ
ｒｌ　２ｅｉｓｓ）社（ドイツ民主共和国）のエルレフ
ォ（［Ｅ］ｒｅｐｈｏ）を用いて測定した。得られた結
果は第１表にまとめておく。

実施例２実施例１で使用したのと同じ、砕木砥石を用いて製造し
たコンシスチンシーが１５％のトウヒ材メカニカルパル
プを、硫酸０．５％（完全乾燥パルプに対する重量％）
を含む過酸化水素からなる酸性溶液を用いて温度５５℃
で３０分間処理した。そのあとの操作は実施例１と同様
である。過酸化水素の量は完全乾燥パルプの重量に対し
て０．２％である。

この酸性媒体中での処理後に、ほぼ一定温度における工
業的スケールでの処理のシミュレーション用に酸性媒体
の一部をサンプルとして採取した。

残りの酸性媒体に対しては、アルカリ媒体で漂白を行う
際の添加剤を実施例１と同量添加した。漂白結果を第１
表に示す。この表から、パルプを酸性媒体中で前もって
処理した２つのケースについて実際に消費される過酸化
水素の量が大きく減少していることがわかる。

実施例３　（比較例）実施例１で使用したのと同じ、砕木砥石を用いて製造し
たメカニカルパルプを、完全乾燥パルプの重量の１０％
の量の過酸化水素を用いて漂白度８３％まで漂白した。

その他の条件は第２表に記しである。消費された過酸化
水素の量は完全乾燥パルプの重量の６．５％であった。

実施例４完全乾燥パルプの重量の０．５％のＨ２ＳＯ４と、いろ
いろ異なる量の８２０２とを含む酸性媒体を用いた漂白
処理の後に、実施例３の処理を行う。アルカリ媒体を用
いた漂白処理は、実施例２と同様の処理を実施例３の条
件で行うことにより実現できる。酸を添加せずに過酸化
水素のみで酸性媒体を構成した実験も行った。第２表に
示した結果から、過酸化水素で前処理すると過酸化水素
の消費量が減ることがわかる。過酸化水素のみにより生
ずる酸性よりも酸性度を大きくするために酸を加えると
いう操作を施さない場合には、この効果が持続する。

実施例５完全乾燥パルプの重量の０．５％のＨ２ＳＯ，と０．５
％の８２０２とを用いて酸性媒体処理を行った後、実施
例３の処理を行う。この酸性媒体処理の温度は３通りに
変化させる。すなわち、３０℃、５５℃、７０℃の３つ
である。アルカリ媒体での漂白処理は実施例３と同様に
行う。得られた結果は第３表に示しである。

実施例にの実施例では、（完全乾燥パルプの重量の）０．５％の
Ｈ２ＳＯ４と１０．５％のＨ２Ｏ２とを用いて酸性媒体
処理を実施例２の条件で行う。その後に続くアルカリ媒
体中での漂白処理は実施例３の条件で行うが、過酸化水
素は添加しない。この処理を終えると漂白度は８３．１
％になる。過酸化水素消費量は純粋な過酸化水素に換算
すると完全乾燥パルプの重量の６．１％である。

上記の６つの実施例から、本発明の方法を用いると添加
剤を大きく節約できることかられかる。

本発明の方法における過酸化水素の消費量は、従来法の
場合と比べて２５〜ｂある。

上記の実施例からはさらに、漂白度が大きくなってしか
も収率が低下していないことがわかる。

第１表砕木砥石を用いて製造したメカニカルパルプの過酸化水
素による漂白ＪＪ２以外の条件：パルプのコンシスチンシーは１５％
であり、アルカリ媒体処理は３８ボーメのケイ酸ナトリ
ウム４％とＤＴＰＡｏ、２５％の存在下で活性物質含有
量を４０％にして行う。

第２表砕木砥石を用いて製造したメカニカルパイプの過酸化水
素による高度漂白 □□□ニ上記以外の条件：パルプのコンシスチンシーは１５％で
あり、アルカリ媒体処理は３８ボーメのケイ酸ナトリウ
ム５％とＤＴＰＡｏ、２５％の存在下で活性物質含有量
を４０％にして行う。

第３表酸性媒体処理の温度が過酸化水素による漂白結果に及ぼ
す効果上記以外の条件：パルプのコンシスチンシーは１５％で
あり、アルカリ媒体処理は３８ボーメのケイ酸ナトリウ
ム５％とＤＴＰＡｏ、２５％の存在下で活性物質含有量
を４０％にして行う。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）過酸化水素を使用するメカニカルパルプの漂白方
法であって、該メカニカルパルプをまず、錯化剤が含ま
れない酸性媒体中で過酸化水素と反応させ、次に、過酸
化水素安定剤を少なくとも一種類含むアルカリ媒体中で
過酸化水素を使用して漂白することを特徴とする方法。
（２）上記漂白処理の開始時に、必要な過酸化水素を全
量導入することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
載の方法。
（３）上記漂白処理の開始時に導入する過酸化水素の量
は、必要とされる過酸化水素の全量の一部にしかすぎな
いことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方法
。
（４）上記漂白処理の開始時に導入する過酸化水素の量
は、必要とされる過酸化水素の全量の１０％以下である
ことを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の方法。
（５）必要とされる過酸化水素の全量の重量は、完全に
乾燥したパルプの重量の０．５〜１２％とすることを特
徴とする特許請求の範囲第１〜４項のいずれか１項に記
載の方法。
（６）必要とされる過酸化水素の全量の重量は、完全に
乾燥したパルプの重量の３％よりも多くすることを特徴
とする特許請求の範囲第５項に記載の方法。
（７）上記酸性媒体の温度は、ほぼ２５〜９０℃の範囲
とすることを特徴とする特許請求の範囲第１〜６項のい
ずれか１項に記載の方法。
（８）上記酸性媒体のｐＨは２以上とすることを特徴と
する特許請求の範囲第１〜７項のいずれか１項に記載の
方法。
（９）上記アルカリ媒体の温度は、ほぼ４０〜９０℃の
範囲とすることを特徴とする特許請求の範囲第１〜８項
のいずれか１項に記載の方法。
（１０）上記アルカリ媒体のｐＨは８〜１２の間の値と
すること特徴とする特許請求の範囲第１〜９項のいずれ
か１項に記載の方法。