JPS62274B2 - - Google Patents

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JPS62274B2
JPS62274B2 JP53013566A JP1356678A JPS62274B2 JP S62274 B2 JPS62274 B2 JP S62274B2 JP 53013566 A JP53013566 A JP 53013566A JP 1356678 A JP1356678 A JP 1356678A JP S62274 B2 JPS62274 B2 JP S62274B2
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JP
Japan
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sodium
cooking
sulfide
pulping
compound
Prior art date
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Expired
Application number
JP53013566A
Other languages
Japanese (ja)
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JPS54106601A (en
Inventor
Isao Wada
Junichiro Kido
Kazuo Koide
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
New Oji Paper Co Ltd
Original Assignee
Oji Paper Co Ltd
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Publication date
Application filed by Oji Paper Co Ltd filed Critical Oji Paper Co Ltd
Priority to JP1356678A priority Critical patent/JPS54106601A/en
Priority to CA317,788A priority patent/CA1110413A/en
Publication of JPS54106601A publication Critical patent/JPS54106601A/en
Priority to US06/130,007 priority patent/US4363700A/en
Priority to US06/410,830 priority patent/US4473439A/en
Publication of JPS62274B2 publication Critical patent/JPS62274B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明はアルカリサルフアイドパルプ化方法に
関し、更に詳細にはリグノセルロース物質を硫化
ナトリウム及び水酸化ナトリウムを主成分とする
蒸解液で蒸解するに当り、9,10―ジケトヒドロ
アントラセン系化合物及び/又は9,10―ジオキ
シヒドロアントラセン系化合物を蒸解液に添加す
るリグノセルロース物質のパルプ化方法に関す
る。 従来木材、ワラ、バガス等のリグノセルロース
物質を硫化ナトリウム及び水酸化ナトリウムを主
成分とする蒸解液で蒸解してパルス化するいわゆ
るアルカリサルフアイドパルプ化法が知られてお
り、クラフト法などのアルカリサルフアイドパル
プ化法は亜硫酸パルプ化法に比べパルプ品質が良
い点から化学パルプ化法の主体をなしてきたが、
一面パルプ収率が低いという欠点を有している。 この欠点を改良するために、脱リグニン反応の
促進、又は炭水化物の分解抑制などによりパルプ
収率を向上させる目的で、ポリサルフアイド法、
水素化ホウ素ナトリウム、ヒドラジン、アミン化
合物、アルデヒド化合物又はニトロベンゼン化合
物などの添加、硫化水素によるチツプの前処理あ
るいはアルカフアイド法等数多くの方法が試みら
れてきたが、いずれも設備、製造コスト、操業性
及び公害防止等の点に問題が多く、又広葉樹材に
効果が少ないなどの理由でポリサルフアイド法の
一部を除いて、未だ実用化されるに至つていな
い。 又最近では、東ドイツのFiehnがアルカリパル
プの製造の際にアントラキノン類を添加すること
によりパルプ収率を向上させること〔Zellstoff
und Papier21.No.1,3〜7(1972)東ドイツ特
許第98549号明細書〕を発表して以来キノン系化
合物添加に関する方法が数多く出願されている。 例えば、ソーダ―酸素・アルカリ又はクラフト
―酸素・アルカリの二段蒸解の初段にアントラキ
ノン―2―モノスルホン酸(AMS)を添加する
方法(特開昭50―29801号公報、アメリカ特許第
3888727号明細書)、AMSを含んだアルカリ溶液
で前処理する方法(カナダ特許第986662号明細
書)、アルカリ蒸解にキノン類を添加する方法
(特開昭51―43403号公報)、酸素―アルカリ蒸解
にキノン―ヒドロキノン系化合物の水溶性酸素移
行剤を添加する方法(特開昭51―119801号公報、
西ドイツ公開第2610891号公報)、アルカリ蒸解に
非硫黄系環式ケト化合物を添加する方法(特開昭
51―37803号公報、米国特許第4012280号明細
書)、亜硫酸塩蒸解にキノン系化合物を添加する
方法(特開昭51―112903号公報)等数多く上げる
ことができるが、いずれもキノン系化合物の単独
添加か、又はキノン系化合物と酸素の併用添加に
すぎず、これにより脱リグニン反応の促進とパル
プ収率を向上させる方法である。 又最近、Holtonはソーダ蒸解にナフトキノン及
びベンゾキノンの非置換及び低級アルキル置換の
デイールス・アルダー付加物から選ばれるジケト
ヒドロアントラセン系化合物とニトロ芳香族化合
物を併用添加する方法(米国特許第4036680号明
細書)を提案しているが、この方法はアルカリサ
ルフアイドパルプ化法のような還元的な雰囲気下
のパルプ化に適用することは不可能である。すな
わち硫化ナトリウム及び水酸化ナトリウムを主成
分とする蒸解液に添加されたニトロ芳香族化合物
はSvensk Papperstid.71(23)857〜863
(1968)に報告されるように硫化ナトリウムに由
来するヒドロサルフアイドイオンを酸化して蒸解
液の硫化度低下をもたらし、それ自身は還元され
て失活するという欠点を有している。又ジケトヒ
ドロアントラセン系化合物は特公昭35―14138号
公報(米国特許第2938913号明細書に対応)に示
されるようにニトロ化合物、過酸化水素、クロム
酸、空気等の温和な酸化剤を含む蒸液によつて容
易に酸化されてアントラキノン系化合物に変化す
ることは既知であるから上記Holton特許の蒸解方
法はソーダ蒸解薬液中にアントラキノン系化合物
を添加する方法又はアントラキノン系化合物とニ
トロ芳香族化合物の併用効果を目的とする方法と
実質的に何ら変らない方法であり、その蒸解工程
においてはかなり酸化的な雰囲気下で実施されて
いると解することができる。 本発明者等は上記Holtonの特許について種種検
討したところ、アルカリサルフアイドパルプ化法
のような還元的な雰囲気下のパルプ化薬液にジケ
トヒドロアントラセン系化合物とニトロ芳香族化
合物を併用添加する方法は蒸解速度並びにパルプ
収率、品質面に悪影響を及ぼす欠点があることを
発見した。又上記Holtonの方法はソーダ蒸解にジ
ケトヒドロアントラセン系化合物とニトロ芳香族
化合物を併用添加する方法に特徴が有り、ジケト
ヒドロアントラセン系化合物の単独添加はアント
ラキノン単独添加に比して必ずしも効果が優れて
いるものではないことを知得した。 ところで、本発明等は先にキノン系化合物を添
加した蒸解液による蒸解について多角的に検討し
た結果、蒸解液中のNa2S又はNaHSは蒸解液が弱
アルカリ性ないしは中性である領域においては還
元剤として作用して、キノンをヒドロキノンに還
元するが、強アルカリ性の領域においては還元作
用を呈しない事実が認められ、この事実はアルカ
リサルフアイドパルプ化法に上記キノン添加法を
適用する場合高価なキノン―ヒドロキノン系化合
物の添加量の増大につながるという欠点をもたら
すものであることを知得し、その解決方法として
リグノセルロース物質を硫化ナトリウム及び水酸
化ナトリウムを主成分とする蒸解液で蒸解するに
当り、キノン―ヒドロキノン系化合物並びに亜硫
酸塩、亜硫酸水素塩、チオ硫酸塩及びギ酸塩より
成る群から選ばれた少なくとも1種の還元助剤を
蒸解液に添加することを特徴とするアルカリサル
フアイドパルプ化法(特願昭52―149195号明細書
参照)を出願した。 本発明者等は前記アルカリサルフアイドパルプ
化方法の機構に関して、蒸解中のキノン系化合物
ヒドロキノン系化合物のレドツクス反応系に前
記還元助剤を添加することにより、炭水化物等が
関与するキノン系化合物→ヒドロキノン系化合物
の還元系とは別の還元系が形成され、キノン系化
合物は容易にヒドロキノン系化合物に還元され、
このヒドロキノン系化合物はリグニン等より生成
したラジカルと反応し脱リグニン反応を進めると
いう予測のもとに、更にレドツクス反応系と還元
助剤との組合せについて多角的に研究したとこ
ろ、驚くべきことにはアントラキノン系化合物及
びアントラヒドロキノン系化合物の代りに9,10
―ジケトヒドロアントラセン系化合物及び9,10
―ジオキシヒドロアントラセン系化合物を使用し
た場合パルプ収率を更に向上するという事実を知
見した。 本発明はこの知見に基いてなされたもので、そ
の目的は蒸解速度、パルプ収率等において優れた
結果を与えるアルカリサルフアイドパルプ化方法
を提供することである。 本発明について概説すると、本発明はリグノセ
ルロース物質を硫化ナトリウム及び水酸化ナトリ
ウムを主成分とする蒸解液で蒸解するに当り、
9,10―ジケトヒドロアントラセン系化合物及
び/又は9,10―ジオキシヒドロアントラセン系
化合物並びに亜硫酸塩、亜硫酸水素塩、チオ硫酸
塩及びギ酸塩よりなる群から選ばれた少なくとも
1種の還元助剤を蒸解液に添加することを特徴と
するアルカリサルフアイドパルプ化方法に関す
る。 本発明において使用される9,10―ジケトヒド
ロアントラセン系化合物としては、例えば1,4
―ジヒドロ―9,10―ジケトアントラセン、1,
2,3,4―テトラヒドロ―9,10―ジケトアン
トラセン、1,4,4a,9a―テトラヒドロ―9,
10―ジケトアントラセン、2―エチル―1,4,
4a,9a―テトラヒドロ―9,10―ジケトアントラ
セン、2,3―ジメチル―1,4,4a,9a―テト
ラヒドロ―9,10―ジケトアントラセン、1,3
―ジメチル―1,4,4a,9a―テトラヒドロ―
9,10―ジケトアントラセン、1―メチル―1,
2,3,4―テトラヒドロ―9,10―ジケトアン
トラセン、1,2,3,4,5,8―ヘキサヒド
ロ―9,10―ジケトアントラセン、1,4,4a,
5,8,8a,9a,10a―オクタヒドロ―9,10―
ジケトアントラセン、2,3,6,7―テトラメ
チル―1,4,4a,5,8,8a,9a,10a―オク
タヒドロ―9,10―ジケトアントラセン、1,
2,3,4,5,6,7,8―オクタヒドロ―
9,10―ジケトアントラセン、並びに2,6―及
び2,7―ジエチル―1,4,4a,5,8,8a,
9a,10a―オクタヒドロ―9,10―ジケトアント
ラセンの混合物等で好ましくはナフトキノン及び
ベンゾキノンの非置換及び低級アルキル置換のデ
イールス・アルダー付加物から選ばれる化合物で
あり効果、経済性の面からは、1,4,4a,9a―
テトラヒドロ―9,10―ジケトアントラセン及び
1,4,4a,5,8,8a,9a,10a―オクタヒド
ロ―9,10―ジケトアントラセンが適している。 又9,10―ジオキシヒドロアントラセン系化合
物としては、1,4―ジヒドロ―9,10―ジオキ
シアントラセン、1,4,5,8―テトラヒドロ
―9,10―ジオキシアントラセン、1,4,5,
8,8a,10a―ヘキサヒドロ―9,10―ジオキシ
アントラセン等であり、1,4―ジヒドロ―9,
10―ジオキシアントラセンのナトリウム、カリウ
ムも使用可能である。これらの化合物はアントラ
キノン系化合物と同様に絶乾リグノセルロース物
質に対して約0.01〜約5重量%添加される。 前記還元助剤は高温下で安定な水溶性塩である
ことを要し、Na2S、NaHSの併用なしではキノン
類を還元できないものである。前記還元助剤はク
ラフトパルプ製造工場から容易に入手できる亜硫
酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、チオ硫酸
ナトリウム、ギ酸ナトリウムを使用することが好
適であるが、他の水溶性塩、例えばそれらのカリ
ウム塩又はアンモニウム塩等を使用してもよい。 亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウムはク
ラフトパルプ製造工場の排煙脱硫からは勿論のこ
と、硫黄を含むガス、重油等を燃料としているボ
イラーの排煙脱硫に水酸化ナトリウムを使用して
いる工場から容易に入手されるもので、現状では
処理に困り廃棄されている。さいわいクラフトパ
ルプ製造工場では、排煙脱硫後の亜硫酸ナトリウ
ム、亜硫酸水素ナトリウムを濃縮、燃焼して硫化
ナトリウムとして蒸解に使用することができる
が、本発明によると排煙脱硫後の亜硫酸ナトリウ
ム、亜硫酸水素ナトリウムを濃縮、燃焼工程を経
ないで直接白液に混合して使用することができ
る。 又、排煙脱硫技術が進歩した結果、クラフトパ
ルプ製造工場では硫黄を系外に排出することは非
常に少なくなり、蒸解液中の硫化度が高くなつて
いく傾向にある。硫化度が高くなることはパルプ
収率、パルプ品質の点で非常に好ましいことでは
あるが、臭気防止対策上非常に問題となり、紙パ
ルプ業界では硫化度を低く保つことに苦慮してい
る。この一つの解決策として白液の一部を酸化す
ることにより硫化ナトリウムをチオ硫酸ナトリウ
ムに変え、これと前記ヒドロアントラセン系化合
物の併用添加を計ることもできる。又同様にして
黒液を酸化して黒液中に残存している硫化ナトリ
ウムをチオ硫酸ナトリウムに変え添加することも
できる。通常クラフト蒸解液中にチオ硫酸ナトリ
ウムが存在しても蒸解に何ら関与しないが、前記
ヒドロアントラセン系化合物と併用させることに
より、脱リグニン反応の促進のほかに硫化度対策
を副目的とすることも可能である。 還元助剤は前述したいずれのものであつてもよ
いが、その添加量は絶乾リグノセルロース物質に
対して約0.5〜約5重量%であり、蒸解当初の蒸
解液中に添加される。 本発明における蒸解液の硫化度は一般的には約
5〜約50%、望ましくは5〜30%である。又蒸解
温度は140〜190℃望ましくは145〜180℃である。 次に本発明を実施例について説明するが本発明
はこれによりなんら限定されるものではない。 又実施例におけるパルプ品質の評価については
カツパー価はTappi試験法T236m―60、粘度は銅
エチレンジアミン溶液粘度Tappi試験法T230SU
―66、白色度はJISP8123による。 実施例1〜3及び比較例1〜9 ブナチツプ1700g(風乾)を8容オートクレ
ーブに詰め、有効アルカリ13〜15%(対絶乾チツ
プ)、硫化度25%、液比4のクラフト蒸解液に各
種の9,10―ジケトヒドロアントラセン系化合物
及び9,10―ジオキシヒドロアントラセン系化合
物を0.05〜0.1重量%(対絶乾チツプ)更に還元
助剤としてNa2SO3を3重量%(対絶乾チツプ)
添加し、最高温度165℃、保持時間70分で蒸解し
た。併せてその効果を明らかにするために比較実
験を行なつた。その結果を第1表に示す。 第1表において添加する薬品は次の化合物であ
る。 A;1,4,4a,9a―テトラヒドロ―9,10―ジ
ケトアントラセン B;1,4,4a,5,8,8a,9a,10a―オクタ
ヒドロ―9,10―ジケトアントラセン C;1,4―ジヒドロ―9,10―ジオキシアント
ラセン 以下各表において同様である。
The present invention relates to an alkali sulfide pulping method, and more particularly, the present invention relates to a method for pulping lignocellulosic materials using a cooking liquor containing sodium sulfide and sodium hydroxide as main components. Alternatively, the present invention relates to a method for pulping a lignocellulosic material by adding a 9,10-dioxyhydroanthracene-based compound to a cooking liquor. Conventionally, the so-called alkali sulfide pulping method is known, in which lignocellulosic materials such as wood, straw, bagasse, etc. are cooked and pulsed in a cooking liquor containing sodium sulfide and sodium hydroxide as main components, and the alkaline sulfide pulping method, such as the Kraft method, is known. Sulfide pulping has been the main method of chemical pulping because of its superior pulp quality compared to sulfite pulping.
It has the disadvantage of low pulp yield. In order to improve this drawback, the polysulfide method,
Many methods have been tried, including the addition of sodium borohydride, hydrazine, amine compounds, aldehyde compounds, or nitrobenzene compounds, pretreatment of chips with hydrogen sulfide, and the alkafide method, but all of them have problems with equipment, manufacturing costs, operability, and With the exception of some polysulfide methods, these methods have not yet been put into practical use because they have many problems in terms of pollution prevention and are less effective on hardwood materials. Recently, Fiehn in East Germany has improved the pulp yield by adding anthraquinones during the production of alkaline pulp [Zellstoff et al.
und Papier 21. No. 1, 3-7 (1972) East German Patent No. 98549], many methods for adding quinone compounds have been filed. For example, a method of adding anthraquinone-2-monosulfonic acid (AMS) to the first stage of two-stage cooking of soda-oxygen/alkali or kraft-oxygen/alkali (JP-A-50-29801, U.S. Patent No.
3888727), a method of pretreatment with an alkaline solution containing AMS (Canadian Patent No. 986662), a method of adding quinones to alkaline cooking (Japanese Unexamined Patent Publication No. 1983-43403), oxygen-alkali A method of adding a water-soluble oxygen transfer agent such as a quinone-hydroquinone compound to cooking (Japanese Patent Application Laid-open No. 119801/1983,
West German Publication No. 2610891), a method of adding a non-sulfur cyclic keto compound to alkaline cooking (Japanese Patent Publication No. 2610891),
51-37803, U.S. Patent No. 4,012,280), a method of adding a quinone compound to sulfite cooking (Japanese Patent Application Laid-Open No. 112903/1983), etc., but all of them are This is a method of accelerating the delignification reaction and improving the pulp yield by adding the quinone compound alone or in combination with oxygen. Recently, Holton has proposed a method in which a diketohydroanthracene compound selected from unsubstituted and lower alkyl-substituted Diels-Alder adducts of naphthoquinone and benzoquinone and a nitroaromatic compound are added to soda cooking in combination (U.S. Pat. No. 4,036,680). However, this method cannot be applied to pulping under a reducing atmosphere such as the alkali sulfide pulping method. That is, nitroaromatic compounds added to the cooking liquor containing sodium sulfide and sodium hydroxide as main components are Svensk Papperstid.71 (23) 857-863
(1968), it oxidizes hydrosulfide ions derived from sodium sulfide, resulting in a decrease in the sulfidity of the cooking liquor, and has the drawback that it is itself reduced and deactivated. In addition, diketohydroanthracene compounds contain mild oxidizing agents such as nitro compounds, hydrogen peroxide, chromic acid, and air, as shown in Japanese Patent Publication No. 35-14138 (corresponding to U.S. Pat. No. 2,938,913). Since it is known that anthraquinone compounds are easily oxidized by steam, the cooking method of Holton's patent is a method in which anthraquinone compounds are added to a soda cooking chemical, or an anthraquinone compound and a nitroaromatic compound are added. This method is substantially the same as the method aiming at the combined effect of , and it can be understood that the cooking process is carried out in a fairly oxidizing atmosphere. The present inventors have studied various aspects of Holton's patent, and have found a method in which a diketohydroanthracene compound and a nitroaromatic compound are added together to a pulping chemical solution under a reducing atmosphere, such as an alkali sulfide pulping method. found that there are drawbacks that adversely affect cooking speed, pulp yield, and quality. Furthermore, Holton's method is characterized by the combination of a diketohydroanthracene compound and a nitroaromatic compound added to soda cooking, and the addition of a diketohydroanthracene compound alone is not necessarily more effective than adding anthraquinone alone. I learned that it's not that good. By the way, as a result of the multifaceted study of cooking using a cooking liquor containing a quinone compound, the present invention found that Na 2 S or NaHS in the cooking liquor is reduced in a region where the cooking liquor is weakly alkaline or neutral. It acts as an agent to reduce quinone to hydroquinone, but it is recognized that it does not exhibit a reducing effect in the strongly alkaline region. It was learned that quinone-hydroquinone compounds lead to an increase in the amount of compounds added, and as a solution to this problem, the lignocellulose material was cooked in a cooking liquor containing sodium sulfide and sodium hydroxide as the main components. Alkaline sulfide pulp, characterized in that at least one reducing aid selected from the group consisting of quinone-hydroquinone compounds and sulfites, hydrogen sulfites, thiosulfates and formates is added to the cooking liquor. An application was filed for the Japanese Patent Application No. 52-149195. Regarding the mechanism of the alkali sulfide pulping method, the present inventors have discovered that by adding the reducing aid to the redox reaction system of the quinone compound and hydroquinone compound during cooking, the quinone compound involving carbohydrates etc. → hydroquinone compound. A reduction system separate from the reduction system of the quinone-based compounds is formed, and the quinone-based compounds are easily reduced to hydroquinone-based compounds.
Based on the prediction that this hydroquinone compound would react with radicals generated from lignin and proceed with the delignification reaction, we further investigated the combination of the redox reaction system and the reduction aid from various angles, and surprisingly found that 9,10 instead of anthraquinone compounds and anthrahydroquinone compounds
-Diketohydroanthracene compounds and 9,10
- It was discovered that the use of dioxyhydroanthracene compounds further improves the pulp yield. The present invention was made based on this knowledge, and its purpose is to provide an alkali sulfide pulping method that provides excellent results in terms of cooking speed, pulp yield, etc. To summarize the present invention, the present invention involves cooking lignocellulosic material with a cooking liquor containing sodium sulfide and sodium hydroxide as main components.
9,10-diketohydroanthracene compounds and/or 9,10-dioxyhydroanthracene compounds, and at least one reducing agent selected from the group consisting of sulfites, bisulfites, thiosulfates, and formates. The present invention relates to an alkali sulfide pulping method characterized in that an agent is added to the cooking liquor. Examples of the 9,10-diketohydroanthracene compounds used in the present invention include 1,4
-dihydro-9,10-diketoanthracene, 1,
2,3,4-tetrahydro-9,10-diketoanthracene, 1,4,4a,9a-tetrahydro-9,
10-diketoanthracene, 2-ethyl-1,4,
4a,9a-tetrahydro-9,10-diketoanthracene, 2,3-dimethyl-1,4,4a,9a-tetrahydro-9,10-diketoanthracene, 1,3
-dimethyl-1,4,4a,9a-tetrahydro-
9,10-diketoanthracene, 1-methyl-1,
2,3,4-tetrahydro-9,10-diketoanthracene, 1,2,3,4,5,8-hexahydro-9,10-diketoanthracene, 1,4,4a,
5,8,8a,9a,10a-octahydro-9,10-
Diketoanthracene, 2,3,6,7-tetramethyl-1,4,4a,5,8,8a,9a,10a-octahydro-9,10-diketoanthracene, 1,
2,3,4,5,6,7,8-octahydro-
9,10-diketoanthracene, and 2,6- and 2,7-diethyl-1,4,4a, 5,8,8a,
A mixture of 9a,10a-octahydro-9,10-diketoanthracene, etc., preferably a compound selected from unsubstituted and lower alkyl-substituted Diels-Alder adducts of naphthoquinone and benzoquinone, and from the viewpoint of effectiveness and economy, 1, 4, 4a, 9a―
Tetrahydro-9,10-diketoanthracene and 1,4,4a,5,8,8a,9a,10a-octahydro-9,10-diketoanthracene are suitable. In addition, examples of 9,10-dioxyhydroanthracene-based compounds include 1,4-dihydro-9,10-dioxyanthracene, 1,4,5,8-tetrahydro-9,10-dioxyanthracene, 1,4, 5,
8,8a,10a-hexahydro-9,10-dioxyanthracene, etc., and 1,4-dihydro-9,
Sodium and potassium 10-dioxyanthracene can also be used. These compounds, like anthraquinone compounds, are added in an amount of about 0.01 to about 5% by weight based on the bone-dry lignocellulose material. The reduction aid is required to be a water-soluble salt that is stable at high temperatures, and quinones cannot be reduced without the combined use of Na 2 S and NaHS. The reducing aid is preferably sodium sulfite, sodium hydrogen sulfite, sodium thiosulfate, sodium formate, which are readily available from kraft pulp mills, but other water-soluble salts, such as potassium salts or ammonium salts thereof, are preferably used. Salt etc. may also be used. Sodium sulfite and sodium hydrogen sulfite can be easily obtained not only from flue gas desulfurization at kraft pulp manufacturing plants, but also from factories that use sodium hydroxide for flue gas desulfurization from boilers that use sulfur-containing gas, heavy oil, etc. as fuel. Currently, it is difficult to dispose of and discarded. Fortunately, in kraft pulp manufacturing plants, sodium sulfite and sodium hydrogen sulfite after flue gas desulfurization can be concentrated and burned to be used as sodium sulfide for cooking, but according to the present invention, sodium sulfite and sodium hydrogen sulfite after flue gas desulfurization Sodium can be used by directly mixing it with white liquor without going through a concentration or combustion process. Furthermore, as a result of advances in flue gas desulfurization technology, kraft pulp manufacturing plants are now discharging very little sulfur to the outside of the system, and the degree of sulfidation in the cooking liquor tends to increase. Although a high sulfidity is very desirable in terms of pulp yield and pulp quality, it is very problematic in terms of odor prevention measures, and the pulp and paper industry is struggling to keep the sulfidity low. As one solution to this problem, sodium sulfide can be changed to sodium thiosulfate by oxidizing a part of the white liquor, and this and the above-mentioned hydroanthracene compound can be added in combination. Similarly, it is also possible to oxidize the black liquor to convert the sodium sulfide remaining in the black liquor into sodium thiosulfate, which is then added. Normally, even if sodium thiosulfate is present in the Kraft cooking liquor, it does not affect the cooking process in any way, but by using it in combination with the hydroanthracene compound mentioned above, in addition to promoting the delignification reaction, it can also have a secondary purpose of countering sulfidity. It is possible. The reducing aid may be any of those mentioned above, but the amount added is about 0.5 to about 5% by weight based on the bone-dry lignocellulosic material, and is added to the cooking liquor at the beginning of cooking. The sulfidity of the cooking liquor in the present invention is generally about 5 to about 50%, preferably 5 to 30%. The cooking temperature is 140-190°C, preferably 145-180°C. Next, the present invention will be explained with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. Regarding the evaluation of pulp quality in the examples, the cut par value was determined by the Tappi test method T236m-60, and the viscosity was determined by the copper ethylenediamine solution viscosity Tappi test method T230SU.
-66, whiteness is according to JISP8123. Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 9 1700 g of beech chips (air-dried) were packed into an 8-volume autoclave, and various types of kraft cooking liquor were added to an effective alkali of 13 to 15% (relative to bone-dry chips), a sulfidity of 25%, and a liquid ratio of 4. 9,10-diketohydroanthracene-based compounds and 9,10-dioxyhydroanthracene-based compounds in an amount of 0.05 to 0.1% by weight (based on absolute dry chips), and 3% by weight (based on absolute dry chips) of Na 2 SO 3 as a reducing agent. dry chips)
The mixture was added and cooked at a maximum temperature of 165°C and a holding time of 70 minutes. At the same time, we conducted a comparative experiment to clarify its effects. The results are shown in Table 1. The chemicals added in Table 1 are the following compounds. A; 1,4,4a,9a-tetrahydro-9,10-diketoanthracene B; 1,4,4a,5,8,8a,9a,10a-octahydro-9,10-diketoanthracene C; 1, 4-dihydro-9,10-dioxyanthracene The same applies to each table below.

【表】【table】

【表】 蒸解No.1は通常のクラフト蒸解液を使用し、蒸
解No.2はクラフト蒸解液にNa2SO3のみを添加し
た。この比較から明らかなように通常のクラフト
蒸解液中にNa2SO3が存在すると、蒸解性が悪く
なり、パルプ収率が低下することがわかる。・蒸
解No.3,5,7,9,11はクラフト蒸解液にアン
トラキノン、アントラヒドロキノン、9,10―ジ
ケトヒドロアントラセン系化合物又は9,10―ジ
オキシヒドロアントラセン系化合物のみを添加し
たが、蒸解No.4,6,8,10,12には上記化合物
と還元助剤としてNa2SO3を併用添加した。 前記したように通常のクラフト蒸解液中に
Na2SO3が存在すると蒸解性を悪くするが、アン
トラキノン系化合物、アントラヒドロキノン系化
合物、9,10―ジケトヒドロアントラセン系化合
物又は9,10―ジオキシヒドロアントラセン系化
合物と併用した場合は、上記化合物の単独添加よ
り蒸解が進み、しかもパルプの収率が向上し、パ
ルプの粘度も向上する。又更に蒸解が進むことに
よりアルカリ添加率を大巾に減少できることがわ
かる。上記化合物のなかで特に本発明による9,
10―ジケトヒドロアントラセン系化合物又は9,
10―ジオキシヒドロアントラセン系化合物と還元
助剤との併用添加が最も効果が大きい。 実施例 4〜7 プナチツプ1700g(風乾)を8容オートクレ
ーブに詰め、有効アルカリ13〜14%(対絶乾チツ
プ)、硫化度25%、液比4のクラフト蒸解液に
9,10―ジケトヒドロアントラセン系化合物とし
て1,4,4a,9a―テトラヒドロ―9,10―ジケ
トアントラセンを0.05〜0.1重量%(対絶乾チツ
プ)添加し、更に種々の還元助剤を1〜5重量%
(対絶乾チツプ)添加し、最高温度165℃、保持時
間70分で蒸解した。その結果を第2表に示す。 併せてその効果を明らかにするために第1表中
の実験例を併記した。
[Table] Cooking No. 1 used a normal kraft cooking liquor, and cooking No. 2 added only Na 2 SO 3 to the kraft cooking liquor. As is clear from this comparison, the presence of Na 2 SO 3 in a normal kraft cooking liquor impairs digestibility and reduces pulp yield.・For cooking Nos. 3, 5, 7, 9, and 11, only anthraquinone, anthrahydroquinone, 9,10-diketohydroanthracene-based compounds, or 9,10-dioxyhydroanthracene-based compounds were added to the Kraft cooking liquor; In cooking Nos. 4, 6, 8, 10, and 12, the above compound and Na 2 SO 3 were added together as a reducing agent. In normal kraft cooking liquor as mentioned above.
The presence of Na 2 SO 3 impairs digestibility, but when used in combination with anthraquinone compounds, anthrahydroquinone compounds, 9,10-diketohydroanthracene compounds, or 9,10-dioxyhydroanthracene compounds, Digestion progresses more than when the above-mentioned compound is added alone, and the pulp yield and pulp viscosity also improve. It can also be seen that as the cooking progresses further, the alkali addition rate can be significantly reduced. Among the above compounds, especially 9 according to the present invention,
10-diketohydroanthracene compound or 9,
The combined addition of a 10-dioxyhydroanthracene compound and a reducing aid is most effective. Examples 4 to 7 1700 g of puna chips (air-dried) were packed in an 8-volume autoclave, and 9,10-diketohydro was added to Kraft cooking liquor with an effective alkali of 13 to 14% (vs. bone dry chips), sulfidity of 25%, and liquid ratio of 4. 0.05 to 0.1% by weight of 1,4,4a,9a-tetrahydro-9,10-diketoanthracene (based on bone dry chips) is added as an anthracene compound, and 1 to 5% by weight of various reducing aids are added.
(vs. absolutely dry chips) and cooked at a maximum temperature of 165°C and a holding time of 70 minutes. The results are shown in Table 2. In addition, in order to clarify the effect, experimental examples are also listed in Table 1.

【表】 蒸解No.7,8,13,14はNa2SO3の添加率を増
すと蒸解性が良くなり、パルプ収率、パルプ品質
が向上することを示している。 蒸解No.15,16ではNa2S2O3、HCOONaが還元助
剤としてNa2SO3と同様の効果を有していること
を示している。 実施例8〜10及び比較例10〜18 ダグラスフアーチツプ1500g(風乾)を8容
オートクレーブに詰め、有効アルカリ16〜17%
(対絶乾チツプ)、硫化度25%、液比4.5のクラフ
ト蒸解液に各種の9,10―ジケトヒドロアントラ
セン系化合物、又は9,10―ジオキシヒドロアン
トラセン系化合物を0.1重量%(対絶乾チツプ)
更に還元助剤としてNa2SO3を3重量%(対絶乾
チツプ)添加し、最高温度170℃、保持時間70〜
75分で蒸解した。併せてその効果を明らかにする
ために比較実験を行なつた。その結果を第3表に
示す。
[Table] Cooking Nos. 7, 8, 13, and 14 show that increasing the addition rate of Na 2 SO 3 improves the digestibility and improves pulp yield and pulp quality. Cooking Nos. 15 and 16 show that Na 2 S 2 O 3 and HCOONa have the same effect as Na 2 SO 3 as reducing aids. Examples 8-10 and Comparative Examples 10-18 1500 g of Douglas fir chips (air-dried) were packed in an 8-volume autoclave, and the effective alkali was 16-17%.
Add 0.1% by weight of various 9,10-diketohydroanthracene compounds or 9,10-dioxyhydroanthracene compounds to Kraft cooking liquor with a sulfidity of 25% and a liquid ratio of 4.5 (based on bone dry chips). bone dry chips)
Furthermore, 3% by weight of Na 2 SO 3 (relative to bone dry chips) was added as a reducing agent, and the maximum temperature was 170℃ and the holding time was 70~.
Cooked in 75 minutes. At the same time, a comparative experiment was conducted to clarify the effect. The results are shown in Table 3.

【表】【table】

【表】 蒸解No.17は通常のクラフト蒸解液を使用し、蒸
解No.18はクラフト蒸解液にNa2SO3を添加した。
これらの対比から明らかなように針葉樹において
もNa2SO3の存在は蒸解に悪影響を与える。蒸解
No.19,21,23,25,27はクラフト蒸解液にアント
ラキノン、アントラヒドロキノン、9,10―ジケ
トヒドロアントラセン系化合物又は9,10―ジオ
キシヒドロアントラセン系化合物だけを添加した
が、蒸解No.20,22,24,26,28には上記化合物と
還元助剤としてNa2SO3を併用添加した。 針葉樹においても上記化合物と還元助剤の併用
添加は広葉樹に適用した場合と同じような効果が
あることがわかる。 以上の説明から明らかなように、本発明はリグ
ノセルロース物質として針葉樹又は広葉樹の木材
をはじめ、竹、麻、ワラ、バガス等の他のリグノ
セルロース物質にも適用でき、脱リグニン反応の
促進、アルカリ添加率の低減、パルプ収率の向
上、パルプ品質の向上をはじめ硫化度を低減する
効果を奏する。
[Table] Cooking No. 17 used a normal kraft cooking liquor, and cooking No. 18 added Na 2 SO 3 to the kraft cooking liquor.
As is clear from these comparisons, the presence of Na 2 SO 3 has a negative effect on cooking even in conifers. Cooking
In Nos. 19, 21, 23, 25, and 27, only anthraquinone, anthrahydroquinone, 9,10-diketohydroanthracene-based compounds, or 9,10-dioxyhydroanthracene-based compounds were added to the Kraft cooking liquor; .20, 22, 24, 26, and 28 were added with the above compound and Na 2 SO 3 as a reduction aid. It can be seen that the combined addition of the above compound and reducing agent has the same effect on softwood as when applied to hardwood. As is clear from the above description, the present invention can be applied to other lignocellulosic materials such as coniferous or hardwood wood, as well as bamboo, hemp, straw, bagasse, etc. It has the effect of reducing the addition rate, improving pulp yield, improving pulp quality, and reducing the degree of sulfidation.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 リグノセルロース物質を硫化ナトリウム及び
水酸化ナトリウムを主成分とする蒸解液で蒸解す
るに当り、9,10―ジケトヒドロアントラセン系
化合物及び/又は9,10―ジオキシヒドロアント
ラセン系化合物並びに亜硫酸塩、亜硫酸水素塩、
チオ硫酸塩及びギ酸塩よりなる群から選ばれた少
なくとも1種の還元助剤を蒸解液に添加すること
を特徴とするアルカリサルフアイドパルプ化方
法。 2 9,10―ジケトヒドロアントラセン系化合物
が1,4,4a,9a―テトラヒドロ―9,10―ジケ
トアントラセン又は1,4,4a,5,8,8a,
9a,10a―オクタヒドロ―9,10―ジケトアント
ラセンである特許請求の範囲第1項記載のアルカ
リサルフアイドパルプ化方法。 3 9,10―ジオキシヒドロアントラセン系化合
物が1,4―ジヒドロ―9,10―ジオキシアント
ラセン、1,4,5,8―テトラヒドロ―9,10
―ジオキシアントラセン、1,4,5,8,8a,
10a―ヘキサヒドロ―9,10―ジオキシアントラ
セン又はこれらのナトリウム塩である特許請求の
範囲第1項記載のアルカリサルフアイドパルプ化
方法。 4 9,10―ジケトヒドロアントラセン系化合物
及び/又は9,10―ジオキシアントラセン系化合
物の量は絶乾リグノセルロース物質に対して約
0.01〜約5重量%である特許請求の範囲第1項な
いし第3項のいずれかに記載のアルカリサルフア
イドパルプ化方法。 5 還元助剤が亜硫酸ナトリウム又はカリウム
塩、亜硫酸水素ナトリウム又はカリウム塩、チオ
硫酸ナトリウム又はカリウム塩、ギ酸ナトリウム
又はカリウム塩である特許請求の範囲第1項記載
のアルカリサルフアイドパルプ化方法。 6 還元助剤の量は絶乾リグノセルロース物質に
対して約0.5〜約5重量%である特許請求の範囲
第1項又は第5項に記載のアルカリサルフアイド
パルプ化方法。 7 蒸解液の硫化度が約5〜約50%である特許請
求の範囲第1項記載のアルカリサルフアイド化パ
ルプ化方法。
[Claims] 1. When cooking lignocellulosic materials with a cooking liquor containing sodium sulfide and sodium hydroxide as main components, 9,10-diketohydroanthracene compounds and/or 9,10-dioxyhydr Anthracene compounds, sulfites, bisulfites,
A method for producing alkaline sulfide pulp, which comprises adding at least one reducing aid selected from the group consisting of thiosulfates and formates to the cooking liquor. 2 9,10-diketohydroanthracene-based compound is 1,4,4a,9a-tetrahydro-9,10-diketoanthracene or 1,4,4a,5,8,8a,
The method for pulping an alkali sulfide according to claim 1, wherein the alkali sulfide pulp is 9a,10a-octahydro-9,10-diketoanthracene. 3 9,10-dioxyhydroanthracene type compound is 1,4-dihydro-9,10-dioxyanthracene, 1,4,5,8-tetrahydro-9,10
-dioxyanthracene, 1,4,5,8,8a,
The method for pulping an alkali sulfide according to claim 1, wherein the pulp is 10a-hexahydro-9,10-dioxyanthracene or a sodium salt thereof. 4. The amount of 9,10-diketohydroanthracene compound and/or 9,10-dioxyanthracene compound is approximately
A process for pulping an alkali sulfide according to any one of claims 1 to 3, wherein the content is from 0.01 to about 5% by weight. 5. The alkali sulfide pulping method according to claim 1, wherein the reducing aid is a sodium or potassium sulfite salt, a sodium or potassium bisulfite salt, a sodium or potassium thiosulfate salt, a sodium or potassium formate salt. 6. The alkaline sulfide pulping method according to claim 1 or claim 5, wherein the amount of reducing aid is about 0.5 to about 5% by weight based on the bone-dry lignocellulosic material. 7. The alkali sulfidation pulping method according to claim 1, wherein the degree of sulfidation of the cooking liquor is about 5 to about 50%.
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JPS52155202A (en) * 1976-06-02 1977-12-23 Australian Paper Manufacturers Process for making cellulose pulp

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