JPS63126984A - リグノセルロ−ス材料の脱リグニン方法 - 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】 「産業上の利用分野」 本発明は、リグノセルロース材料を脱リグニンして、セ
ルロースバルブを製造する方法、とくにアルカリ性亜硫
酸塩パルプ化液を使用してリグノセルロース材料ヲ脱リ
グニンしてセルロースパルプを製造する高収率パルプ化
法に関する。

「従来の技術」 従来、リグノセルロース材料、例えば木材を主体として
、その他ワラ、バガス、麻等を、亜硫酸または重亜硫酸
のソーダ塩、カルシウム塩、マグネシウム塩またはアン
モニウム塩の酸性、中性ないしアルカリ性水溶液で蒸解
してリグニンを軟化ないし脱リグニンし、さらに必要に
応じて機械的に解繊してバルブを得る方法はよく知られ
ている。

このパルプ化法の改良法としては、さらに本発明者等が
発表した、ソーダ蒸解液に亜硫酸ナトリウムとキノン化
合物、例えば１．４−ジヒドロ−９，１０−ジヒドロキ
シアントラセンのナトリウム塩（以下、ＤＤＡＮａと略
す。）を添加してリグノセルロース材料を脱リグニンす
る方法（第５３回紙パルプ研究発表会要旨集、１９８６
年６月、第２０頁）、リグノセルロース材料をアントラ
キノンなどのキノン化合物（またはそのヒドロキノン体
）を添加した酸性、中性ないしアルカリ性亜硫酸塩水溶
液でパルプ化する方法（例えば特公昭５３−’１３００
２、特開昭５２−１５５２０２）およびリグノセルロー
ス材料を亜硫酸ナトリウムと等モルのホルムアルデヒド
を含むパルプ化液でパルプ化する方法（Ｉｐｐｔａ　；
　Ｊａｎ、、Ｆｅｂ、＆Ｍａｒ。

、１９７０．νｏ１．■、　Ｎｏ、　１）が提案されて
いる。

「発明が解決しようとする問題点」 この亜硫酸塩蒸解法の欠点としては通常のケミカルバル
ブに比べて脱リグニン速度が遅く、得られるバルブの機
械的強度が低い欠点がある。

本発明者は、従来本発明者が提案していた亜硫酸ナトリ
ウムとキノン化合物を含むソーダ蒸解液の改良法につい
て鋭意検討してきた。その結果、亜硫酸ナトリウム水溶
液に特定割合のホルムアルデヒドを添加して得られた水
溶液るこ、ＤＤＡＮａを添加したアルカリ性藤解液を用
いると、脱リグニン速度が相乗的に促進され、木材中の
リグニンがスルホメチル化され、バルブ中のリグニンが
？容出促進またはパルプ織縮°が軟化されることを見出
し本発明を完成した。

［問題点をＭ−決するための手段および作用ｊ本発明は
、リグノセルロース材料をアルカリ性亜硫酸塩バルブ化
液で蒸解してリグノセルロース材料を脱リグニンするに
当り、キノン系蒸解助剤、亜硫酸すｌ・リウムおよび該
亜硫酸すトリウムに対して約０．１５〜約０．７モル倍
のポルムアルデヒ）をパルプ化液に添加することを特徴
とするリグノセルロース材料の脱リグニン方法に存する
。

本発明において、リフリセルロース材料としては通常は
木材が用いられ、チップまたは木粉状のいずれの形態で
もよく、木材の他にはワラ、バガス、麻および竹等が挙
げられる。

本発明に用いられるキノン系化合物としては、キノン型
またはヒドロキノン型の化合物であり、もしくは藩解液
中で、これらの化合物を形成する化合物の全てが用いら
れる。例えば、ナフトキノン、アントラキノンなどのキ
ノン化合物；ナフトヒｌＴ：ｌキノン、アントラヒドロ
キノンなどのヒドロキノン化合物；　Ｌ４，４ａ、９ａ
−テトラヒｌ＝’　ｏアンＩ・ラキノン、１，４　ジヒ
ド０−９．１．０−ジヒｌロキシアントラセン、１，４
−ジヒドロアン１〜ラキノンなどの水素化アン１−ラキ
ノン化合物；」−記キノンまたはヒドロキノン化合物の
アルキル例えばメチル基、アルコキシ、ヒドロキシ、ア
ミノ、カルボキン置換誘導体：アントロン、１０−ヒド
ロキシアントロンなどのアントロン化合物；１，４−ジ
ヒドロ−９，１０−ジヒドロキシアントラセン（ＤＤＡ
）のナトリウム塩（ＤＤＡＮａ）、アントラヒドロキノ
ンのナトリウム塩などのヒドロキノンの塩類などが挙げ
られる。

これらキノン化合物の添加量はリグノセルロース材料に
対して、０．００１〜１０χ、好ましくは０．０１〜５
χさらに好ましくは０．０２〜２χである。

本発明における蒸解液は一般に亜硫酸ナトリウムの水溶
液にホルムアルデヒドを添加して調製する。このときそ
の一部分は次式に従って付加反応が起こり、水酸化すｌ
・リウムが生成して溶液のｐｌ＋が上昇□し、約１２〜
１３になる。

ＮａｚＳＯｚ十ＨＣｌｌ０＋１＋２０く一一ン１１０Ｃ
ＩＩ２ＳＯＪａ＋Ｎａ０）ｌこのように調製した溶液に
ＤＤＡなどのキノン化合物を添加すれば本発明のアルカ
リ性パルプ化液すなわち萎解液が得られる。

亜硫酸ナトリウムの濃度は、公知の亜硫酸塩蒸解のもの
、例えば約４〜１２χが適用できる。

ホルムアルデヒドは、水溶液中でホルムアルデヒドを生
成するものならなんでもよ（、ホルムアルデヒドの水溶
液またはバラポルムアルデヒドが挙げられる。

ホルム了ルデ；ニ１の添１］Ｉｌｌ量は、従来の亜硫酸
ナトリウムに対して等モル倍使用した場合よりも逆に少
な（したときに脱リグニン速度の最適値が存在すること
がわかった。すなわち、亜硫酸ナトリウムに対して約０
．１５〜約０７モル倍がよい。第１表に示すように、約
０．１５モル倍以下では脱リグニン速度が不十分であり
、約０．７モル倍以」二になると脱リグニン速度が低下
するか、または過剰に添加してもその効果は上がらず経
済的ではない。

その他の蒸解条件は公知のものが採用できる。

亜硫酸塩法では、例えば液比は３〜１０、蒸解温度は１
３０〜１８０℃、蒸解時間は１〜４時間が一般に採用さ
れる。

「効　果−１ 本発明によれば、亜硫酸ナトリウム、ホルムアルデヒド
およびキノン化合物を使用した場合の最適な条件下でリ
グノセルロース材料の脱リグニンを実施することができ
、その結果、相対的にリグニン含量が少ないパルプを高
収率で得ることができる。また、そのパルプは従来のケ
ミカルパルプ例えばクラフトパルプよりも優れ（例えば
、収率においては約１０χ高い。）、パルプ繊維が柔軟
であった。

「実施例」 次に、実施例により本願発明の詳細な説明する。

なお、本明細書における「％」は「重量％」を表す。

実施例１ 亜硫酸ナトリウム０．６モル／ｌに、ホルムアルデヒド
を濃度として０〜０．６モル／ｌになるように添加して
、蒸解液を調製した。それにＤＤＡＮａを木粉に対して
０．１χを添加し、リグノセルロース材料としてニジマ
ツおよびブナ木粉（４０〜８０メソシユ、アルコール・
ヘンゼン抽出済）を、液比１；１０．１７０℃で７５分
間萎解し、パルプ洗浄後、１０倍に希釈した廃液のｐＨ
とパルプ中のクラ−シンリグニン量を測定した。

この蒸解結果を第１表および第２表に示すとおり、亜硫
酸ナトリウムに対するホルムアルデヒドの添加量が約０
．１５〜約０．７モル倍のときに脱リグニン速度が大き
く、蒸解には最も効果的であった。　一方上記の蒸留性
において、蒸解助剤としてのＤＤＡＮａを添加しなかっ
たところ、ホルムアルデヒドが０．１〜０．６モル／り
の濃度において、対原料中のリグニン残量は約１８χて
あった。即ち、上記本発明の方法は亜硫酸ナトリウム水
溶液に所定のホルムアルデヒドとＤＤＡＮａを添加する
ことにより、脱リグニン速度が相乗的に促進されること
を示している。

（以下余白） 第１表（ニジマツ木粉の場合） 第２表（ブナ木粉の場合） 実施例２ 実施例１において、原料としてニジマツ木粉、ＤＤＡＮ
ａを０．０５χ（対木粉）ならびにホルムアルデヒド（
）ＩＣＩＩ（１）の０χ及び０．１７モルχを用いた以
外は実施例１と同様に実施して次の結果を得た（第３表
に示す。）。

第３表 実施例３ 亜硫酸ナトリウム０．６モル／１１ホルムアルデヒド　
０．１モル／βの割合で水溶液を調製し、ＤＤＡＮａを
０．１χ　（対チップ）を添加した蒸解液（ｐＨ１２，
７）（ＳＦ　１）ならびに亜硫酸ナトリウム　０．９モ
ル／１．．ホルムアルデヒド０．１５モル／ｌの割合で
水溶液を調製し、次いで　ＤＤＡＮａを０．５璽対チ、
ブ）を添加した蒸解液　（ｐＨ１２，８）（ＳＦ　２）
　（７）二種類を使用し、ニジマツ・トドマツ材混合チ
ップ（１対ｌ）およびブプー材デツプを液比１：６．１
７０°Ｃ２２時間の蒸解条件で蒸解した。その結果を第
４表に示す。

第４表 ついで、フリーネス４５０ｍ１　（Ｃ，Ｓ、Ｆ、）に叩
解してから手抄紙を作り、紙の強度を測定して得られた
結果を第５表に示す。

第５表

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）リグノセルロース材料をアルカリ性亜硫酸塩パル
   プ化液で蒸解してリグノセルロース材料を脱リグニンす
   るに当り、キノン系蒸解助剤、亜硫酸ナトリウムおよび
   該亜硫酸ナトリウムに対して約０．１５〜約０．７モル
   倍のホルムアルデヒドをパルプ化液に添加することを特
   徴とするリグノセルロース材料の脱リグニン方法。