JPS63152493A - パルプ紙製造工程水中のピツチの除去法 - 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〕 この発明は、パルプ・紙製造工程における工程水中に存
在しているピッチの除去法に関する。

更に詳しくは、該工程水のクローズ化に伴ない蓄積する
ピッチによる障害を軽減するだめのピッチの除去法に関
する。

〔従来の技術〕

パルプ、紙産業は、典型的な用水型産業であシ、パルプ
・紙製造工程で多くの水が使用されている。近年来パル
プ・紙製造工程において、水資掠節約のため、水を高度
循環使用することが行われるようになってきた。この様
に節水が進み工程水のクローズ化が進むにつれて用水中
に＠まれるピッチ（ただし、ここで言うピッチとは通常
パルプ・紙製造工程において木材維胞から剥離した天然
樹脂、又はガム質ピッチもしくは、その他の添加剤に由
来する有機物を生体とする小球状の粘着性凝集物を意味
する。）成分の濃縮が生じていわゆるピッチによる障害
（以下ピッチ障害という）が多発するに至っている。

なお、現在の学説によれば、ピッチ障害の発生には、コ
ロイダルピッチの急激な凝集巨大化が大きい役割を演じ
ていると述べられている。

即チ、このコロイダルピッチが何らかの外的作用、例え
ば水中の金属イオンの増加、大きい剪断力、急激なｐＨ
の変化等の作用を受けてコロイ起こってピッチ障害が生
じると言われている。

そして、このピッチは、パルプ・紙製造機械設備各所に
涙果付着して作業能率を低下させたシ、あるいは製品中
に混入してノくルプシートまたは紙の汚点または穴の原
因になったシ、はなはだしい場合にに操業を停止せしめ
るに至るなど種々のピッチ障害をもたらす。

従来、このようなピッチ障害の防止対策として種々の方
法が採用されている。たとえは、■メルク、珪藻土のご
とき多孔性無機質物を微粉末の状態で投入し、系に存在
するピッチを吸着せしめるとともに、紙料中にこの無機
物質を抄き込む方法、■分散剤を投入してピッチをでき
るだけ微細粒子の状態に保持し、コロイド状のピッチの
凝集巨大化を防止する方法、■カチオン糸物質（硫酸バ
ンド等）を投入してピッチをパルプに自己サイジングす
る方法等が知られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら■の方法においては微粉末状の無機ｖ／Ｊ
質の取シ扱いがめんどうであることやワイヤー等の機械
設備の摩耗が著しい等の欠点がある外、低ｐＨ域におい
ては自らが溶解し、塩類―度を増加させ新たにコロイド
状ピッチのコロイドを破壊し、ピッチの凝集巨大化を促
進させる欠点があシ、■の方法においては水系のクロ−
ズ化が進むにつれて、界面活性剤が系中に累積すること
、起泡性が大となる等の問題点かめシ、■の方法におい
ては、架剤を多量に使用してもピッチの自己サイジング
には限界があシ、充分なピッチ障害防止効果が得られな
い等の問題点がおった。

また、コロイド状ピッチの粒子は微細（０１〜１０μｍ
程度）であシ、パルプ・紙製造工程水中に１〜５００　
ｐｐｍ程度しか存在しないため、通常の凝集剤での処理
（沈殿や加圧浮上によシ分離すること。）は困難である
と考えられて米た。災際に、本発明者らは、故紙の脱墨
工程において通常使用されている加圧浮上装置を用い、
また通常使用されているアニオン系もしくはノニオン糸
界面活性剤を添加してコロイド状ピッチの除去を試みた
が充分な除去効果は得られなかった。

〔問題点を解決する為の手段〕

この発明の発明者は、ピッチ障害の原因となるコロイド
状ピッチの除去方法について研究開発を亘ねた結果、特
足のパル１６度のパルプ・紙製造工程水にカチオン系重
合体を添加するとともに、攪拌下に微細な気泡を吹き込
みコロイダルピッチ顛付着させることにより該ピッチを
浮上させ、容易に分離除去できることを見出したもので
、この発明は、パルプ・紙製造工程において、パルプ濃
度が０．５％以下の工程水に分子量２万〜６００万のカ
チオン系高分子重合体を１〜５００　ｐｐｍ添加すると
ともに、攪拌下微細な気泡を吹き込むことによｉ）該工
程水中に存在しているコロイダルピッチを浮上させ分離
除去することを特徴とするパルプ・紙製造工程水中のピ
ッチの除去法である。

この発明においてパルプ濃度が０．５％以下の工程水と
は、　ＧＰ、ＳＰ、ＤＩＰ、ＫＰ等の未晒精選工程、晒
工程、抄紙工程における洗浄または濃度調整及び繊維回
収等の工程で生じるＰ液を意味し、例えば、未晒パルプ
スクリーン白水、晒工程各段のフィルター濾水、パルプ
の懸濁液、パルプの絞シ機濾水及び抄紙工程マシン白水
等が挙げられる。また高磯度パルプ官有工程水を希釈ま
たは沢過することによシ調製することもできるＯ このパルプ濃度は、ピッチ除去効果の点でα０５％以下
が好ましい。パルプ濃度がα５％以上の工程水を用いて
もピッチがコロイド状態で繊維に吸着している為、充分
なピッチ除去効果が得られず好ましくない。

この発明において前記パルプ濃度が［Ｌ５％以下の工程
水に添加されるカチオン系高分子重合体としては、 一般式（１）； で表される単位を主構成単位とするジアリル四級アンモ
ニウム塩高分子重合体、 一般式（２）； で表される単位を主構成単位とするキトサン、一般式（
３）； （式中、Ｒ１は水素原子またはメチル基、Ｒ２及び馬　
は各々独立して低級アルキル基を示す。）で表される単
位、又はその四級塩を主構成単位とする、ジアルキルア
ミノアクリレート系高分子重合体（上記四級塩としては
、例えば塩酸塩、硫酸塩、塩化メチル塩及びジメチル硫
酸塩が挙げられる。）、 一般式（４）； （式中Ｒ１及びＲ２は共に水素原子又は、炭素原子数１
〜５のアルキル基を示す）で表されるエピクロルヒドリ
ンアルキルアミン付加物高分子１合体、 一般式（５）； で表される単位を主構成単位とするビニルイミダシリン
高分子１合体等が挙げられる。

前記カチオン系高分子重合体のうち一般式（１）で表さ
れるジアリル四級アンモニウム塩高分子重合体、一般式
（２）で表されるキトサン及び一般式（３）で表される
単位を主構成単位とするジアルキルアミンアルキルアク
リレート高分子重合体がピッチ除去効果の点で好ましい
。

本発明において、工程水からピッチが除去される現象は
充分に解明されていないが、カチオン系高分子重合体の
凝集性と起泡性に負う所が大きい。分子量が大きくなり
すぎると起泡性が低下し、逆に分子量が小さくなると凝
集性が低下してピッチの除去効果が悪くなる。

これらカチオン系高分子重合体の分子量は、２万〜６０
０万のものが好適に使用できる。分子量が２万以下であ
ると充分なピッチ除去効果が得られず６００万よシ大で
あると難水溶性となるため好ましくない。

又、その添加量は、工程水中のコロイド状ピッチの量に
も影響されるが、通常１〜５００ｐｐｍが過当である。

該範囲の下限以下では意図するピッチ除去効果が発揮さ
れず、１だ上限以上では経済的に好１しくない。より好
ましい添加量は２０　ｐｐｍ〜２００　ｐｐｍである０
これらのカチオン系高分子重合体とポリ塩化アルミニウ
ム、ポリ硫酸アルミニウム、硫酸アルミニウム、塩化ア
ルミニウム、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム等
のカチオン糸無機化合物とを併用することによシ、より
好ましいピッチ除去効果が得られる。

この発明において攪拌な、前記カチオン系高分子重合体
とコロイド状ピッチが充分に接触して、ピッチの凝集物
を生成させるために必要であ夛、攪拌のしかたは特に限
定されるものでなく、通水時に混合させるべく異形状に
して乱流を生しさせるもの或いは、マグネット式、翼に
よる攪拌等が考えられる攪拌いずれでもよい。

また、後記する気泡によって液が攪拌されるのであれば
それでもよい。

この発明において工程水中に吹き込む気泡は、外部より
多量の空気を、吹き入れたシ、工程水中に強制的に溶解
させた空気、または工程水中に溶解している気体を圧力
を低下することによ多発生させることができる。

空気の吹込み方法及び装置としては、通常故紙の脱墨処
理（フローテータ−）に使用される方法及び装置が好適
に使用できる。特にロータリーアトマイザ−形式の装置
は空気吹込みと同時に工程水の攪拌も行いうるため好適
である。

このほかに、電解による方法及び物理・化学的な方法に
よ多気泡を発生することができる。

意図するピッチ除去効果を奏するためには、気泡量が処
理される工程水の容量に対して通常の作業条件下におい
て１〜５０倍必要である。気泡量が１倍以下では、意図
するピッチ除去効果が得られず、また、５０倍以上では
、数表面上の泡層の形成不安定であるため好ましくない
。

より好ましいピッチ除去効果を奏する為の気泡量は処理
される工程水の容量に対して６〜４０倍である。

気泡とともに浮上したピッチは、かき取シ、またはオー
バーフロー等によシ分離除去することができる〇 以下、実施例においてこの発明の詳細な説明する。

実施例１ クラフトパルプ製造の除の晒工程のＤ段（二酸化塩素漂
白）のフィルターロ水ｇｉｓｏｏｚ（ｐＨ４，１，パル
プ嬢度０．０５％）を第１図に示すロータリーアトマイ
ザ−を備えた処理装置を使用して口水中のピッチを除去
した。

条理条件並びにロータリーアトマイザ−の形状は次のと
おシであった。

処理条件 処理時間　　　　　　　　　　　　　　５分ロータリー
アトマイザ−の回転数　　　　　　　８０Ｏｒｐｍ吹込
み空気量／ロータリーアトマイプニ１基当、！ｌ）　　
　　５００ｔ／分吹込み空気量（′）／フィルタール水
液（′）　　　　　約５．３０水液の温度　　　　　　
　　　　　５５〜４８℃ロータリーアトマイザ−の形状 内径　　　　　　　７８ｍ 長さ　　　　　　　　　１ｍ 空気吹込みオリフィス　　長さ５霞、　内径１１．４ｍ
ｍ空気吹込みオリフィスの個数　　　　　２００個添加
した薬品の種類、量並びに結果を表−１に示す。

（ピッチ測定方法） 所定量の試料水を塩酸でｐＨ＝１に調整。３０分間靜直
後、粉末活性炭５ｆを加え、３０分間攪拌。これを東洋
Ｎｏ、６Ｐ紙で吸引沢過し、純水で洗浄後、濾過物＋１
紙を１１０℃、２Ｈｒ乾燥させてアルペン抽出した。

なお、第１図はこの実施例で使用した装置の断面図であ
って、符号１はロータリーアトマイザ−を示し、第２図
はロータリーアトマイザ−の断面図であって、符号２は
空気吹込みオリフィスを示す。

実施例２ テスト機による各工程水のピッチ除去性実施例１と同様
の方法で実施した。試料として下記の工程水を用い、薬
剤としては、アルキルアミンエビクロロヒドリン系重合
体（分子量３０万）を５０　ｐｐｍ添加して浮上処理し
た。

結果を表−２に示す。

・　晒工程　０段　　　　フィルターロ水液　ｐＨ１〜
２　　パルプ含有量Ｑ、０５％・　ｌ　８段　　　　　
　　　　ｐＨ’ｌＯ〜１２１−　ｌ　　Ｈ段　　　　　
　　　　ｐＨａ５〜９．５Ｎ・　Ｉ　　Ｄ段　　　　　
　　　　ｐＨ３へ４．５・　　　Ｉ　　　晒デツカ−ｐ
Ｈ３５〜５１１　　　　　＃　　　　　α０５チ表−２ 実施例６ テーブルテスト機による、エアー量を変えた場合のピッ
チ除去率 実施例１と同様の方法で実施した。

結果を表−３に示す。

表−５ 薬剤としては、ポリジメチルアミノエテルメタクリレー
トを５０　ｐｐｍ添加した。

実施例４ テスト機による、薬剤の各添加量及び硫酸バンド併用時
のピッチ除去率 実施例１と同様の方法で実施した。

結果を表−４に示す。

表−４

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例で使用した装置の断面概略図を
、第２図は該装置で使用されているロータリーアトマイ
ザ−の断面概略図を示す。 １・・・ロータリーアトマイザ−１２・・・空気吹込み
オリアイス

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、パルプ・紙製造工程において、パルプ濃度が０．５
   ％以下の工程水に分子量２万〜６００万のカチオン系高
   分子重合体を１〜５００ｐｐｍ添加するとともに、攪拌
   下微細な気泡を吹き込むことにより該工程水中に存在し
   ているコロイダルピッチを浮上させ分離除去することを
   特徴とするパルプ・紙製造工程水中のピッチの除去法。 ２、工程水が、未晒パルプスクリーン白水、晒工程フィ
   ルター濾水、パルプの懸濁液、パルプの絞り機濾水及び
   抄紙工程マシン白水である特許請求の範囲第１項記載の
   ピッチの除去法。 ３、カチオン系高分子重合体が一般式（１）； ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（１） で表わされる単位を主構成単位とするジアリル四級アン
   モニウム塩高分子重合体である特許請求の範囲第１項ま
   たは第２項記載のピッチの除去法。 ４、カチオン系高分子重合体が一般式（２）； ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（２） で表される単位を主構成単位とするキトサンである特許
   請求の範囲第１項または第２項記載のピッチの除去法。 ５、カチオン系高分子重合体が一般式（３）； ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（３） （式中Ｒ＿１は、水素原子又はメチル基、Ｒ＿２及びＲ
   ＿３は各々独立して低級アルキル基を示す。）で表され
   る単位、又はその四級塩を主構成単位とするジアルキル
   アミンアルキルアクリレート高分子重合体である特許請
   求の範囲第１項又は第２項記載のピッチの除去法。 ６、カチオン系高分子重合体が一般式（４）； ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（４） （式中Ｒ＿１及びＲ＿２は共に水素原子又は、炭素原子
   数１〜５のアルキル基を示す）で表されるエピクロルヒ
   ドリンアルキルアミン付加物高分子重合体である特許請
   求の範囲第１項又は第２項記載のピッチの除去法。 ７、気泡量が処理される工程水量（容量）に対して１〜
   ５０倍である特許請求の範囲第１項〜第６項のいづれか
   １つに記載のピッチの除去法。