JPS63256786A - パルプ漂白方法 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、製紙及びその関連分野で、メカニカルバルブ
、熱メカニカルバルブ、ケミカル−メカニカルバルブ及
びケミカル−熱メカニカルバルブを過酸化水素により漂
白する方法に関するものである。

これらのバルブは７．以下の説明では、「メカニカル起
源のバルブ」と表現する。

従来の技術 これらのバルブは、通常木材、一般にはチップから石臼
粉砕機、ディスク粉砕機またはりファイナ−を用いてリ
グノセルロース材料を機械的に粉砕することによって、
工業的規模で製造される。さらに目的とするバルブに応
じて、水蒸気及び／または亜硫酸ナトリウム等の化学反
応剤による前処理を上記の操作と組み合わせて用いるこ
ともある。

この種の操作の固体収率は通常極めて高く、一般に９０
％で、それ以上になることもある。

高収率バルブとして知られる上記メカニカル起源のバル
ブは、このバルブから製造される製品の工業的な品質と
経済的な要求を同時に満足させるために効率的に、しか
も材料の損失を最小にして漂白しなければならない。

アルカリ性媒質中で過酸化水素等の酸化剤を使用して、
メカニカル起源のバルブを漂白することは、公知である
。

発明が解決しようとする課題 このような従来の漂白作業を実施するための最適温度は
、例えば、シー　ダブリコー　デンス（ｃ、　ｔｍ。

Ｑｅｎｓｅ）及びニス　オーモリ（Ｓ、Ｏｍｏｒｉ）　
　ｒタッピ　ジャーナ／ｌ／　（Ｔａｐｐｉ　Ｊｏｕｒ
ｎａｌ）」１９８６年１０月、１２０−１２５頁もしく
はフランス国特許第２．３７１．５４４号に記載されて
いるように、一般に６０から７０℃であり、１００℃以
上では、効果的な漂白をすることはできないと考えられ
ている。。

すなわち、上記のフランス国特許及びダブりニーイー　
ルナン（Ｗ、Ｂ、　Ｌｕｎａｎ）、ケー　ビイ　マイル
ズ（Ｋ、　ＢｌＭｉｌｅｓ）及びダブりニー　デー　メ
イ（Ｗ、　Ｄ、　Ｍａｙ）「プロシーディング　タッピ
（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　Ｔａｐｐｉ）　Ｊ１９８３
年バルブ会議第１巻、２３９−２５３頁に記載されてい
るように、１００℃を越えると、過酸化水素の分解が極
度に速くなるためと、水蒸気特有の有害な効果が起こる
ために、漂白効果がなくなる。

一方、上記のフランス国特許によると、１００から１５
０℃の温度で、水蒸気雰囲気で、アルカリ剤の存在下で
過酸化水素を用いると、満足できる漂白を実施すること
ができるということが記載されている。

しかし、これは、漂白される材料に対する過酸化水素の
作用が、メカニカルな粉砕及びリファイニング作用によ
る繊維の解裂作用と同時に働く場合だけであり、この時
間は数秒間でしかない。

本発明は、上記のような公知の条件を含んでいるが、そ
れとは異なる結果を得ることのできる効果的な漂白の方
法を提供するものである。

課題を解決するための手段 本発明の提供する方法は、１００℃以上の温度で、アル
カリ剤と飽和水蒸気の存在下で過酸化水素を作用させる
メカニカル起源のパルプの漂白方法において、パルプを
ｐＨ９以下で、金属錯化剤もしくは金属イオン封鎖剤を
用いて処理し、次いで、９５％以上の効率で洗浄し、最
後に、２５０℃以下の温度で、上記温度における飽和蒸
気の圧力下で、１から３０分間の間、メカニカルな粉砕
作用を作用させずに、過酸化水素の作用を受けさせるこ
とを特徴とする。

上記の錯化もしくは金属イオン封鎖処理では、金属イオ
ン封鎖剤が乾燥パルプ重量に対して約０．１から１重量
％の割合で使用される。他に特に記載がないか、明らか
な場合以外は、以下の説明での生成物の量は、総て、乾
燥バルブ重量に対する重量％を示す。

通常、錯化剤もしくは金属イオン封鎖剤は、トリポリリ
ン酸ナトリウム、テトラビロリン酸ナトリウム、及びク
エン酸、ニトリロトリ酢酸、エチレンジアミンテトラ酢
酸及びジエチレントリアミンペンタ酢酸のナトリウム塩
の中から選択される。

はとんどの場合、上記錯化剤もしくは金属イオン封鎖剤
を使用する処理は、ｐＨ４から８で実施されるが、本発
明の結果はその数値には無関係である。

圧力が不要な状態で、上記の錯化速度もしくは金属イオ
ン封鎖速度を早くするためには、好ましくは１００℃以
下、但し一般に２０℃以上の温度、例えば５０から９５
℃の温度で錯化もしくは金属イオン封鎖を実施する。錯
化剤もしくは金属イオン封鎖剤を使用する本発明のこの
処理では、コンシステンシ、すなわち処理媒体中の乾燥
パルプ重量％は、かなり広い範囲、約５から３０％の範
囲内で変化させることができる。通常、経済性と以後に
行われる洗浄の効率との兼ね合いで、コンシステンシは
約１０から１５％にするのが最適である。錯化剤もしく
は金属イオン封鎖剤を用いた上記処理時間は、他のパラ
メータによって変化するが、一般には、約５分から２時
間である。

洗浄とは、はぼ完全に、この場合にはしかも効率的に、
パルプ中に存在する液体を除去することを意味する。こ
の脱水は、例えば、フィルタ上でパルプをプレスするか
、パルプを希釈し、プレスすることによって行う。この
希釈−プレス操作は繰り返して行うことができ、希釈は
一般に水を用いて行う。

錯化剤もしくは金属イオン封鎖剤を用いた上記処理に続
いて行う洗浄は、一般に約２０から９０℃、経済的上の
理由から多くの場合は２０から６０℃の温度で実施され
る。

パーセントで表示される効率は、洗浄前にバルブ中に存
在した液相の除去の程度を意味する。従って、パルプを
コンシステンシｌＯ％から２０％へ脱水した場合には、
洗浄効率５５．５％として解釈される。１０％のコンシ
ステンシのパルプから２０％のコンシステンシノハルフ
へ脱水シ、次いで、パルプをコンシステンシ１０％まで
希釈し、再びコンシステンシ２０％まで脱水した場合に
は、洗浄効率８０％と解釈される。

同様に、経済的な理由だけでなく、より良い漂白効率を
保証するために、本発明の方法では、過酸化水素は１２
０℃以上の温度、例えば、１４０℃以上の温度で作用さ
せる。

使用する過酸化水素の量は、一般に、メカニカル起源の
パルプの従来の漂白で認められている量である。従って
、約０．５から１０％、多くの場合、少なくとも約２％
である。

過酸化水素と共に用いられる、本発明を実施するのに適
したアルカリ剤は、水酸化ナトリウムである。

通常、水酸化ナトリウムは、約０．２５から５％の割合
で使用される。この時、水酸化ナトリウム／過酸化水素
の重量比は、０．２から１の間であるのが好ましい。

本発明では、過酸化水素がその効果を完全に発揮でき、
しかも、好ましくは従来の漂白作業よりも短時間で行な
えるうに過酸化水素の反応時間を選択する。この反応時
間は、一般に１５分以下であり、通常は約５分である。

上記のように、過酸化水素の作用は、選択した温度での
飽和水蒸気の圧力にほぼ等しい圧力下で媒体中で行われ
る。この圧力は通常２から４０絶対バールである。

過酸化水素と接触させるパルプのコンシステンシはでき
るだけ高くなるように選択するのが好ましいが、他の生
成物と上記パルプとの混合物が満足できる均質混合物と
なるような相溶性を維持しているのが好ましい。このこ
とは、一般に、混合物のコンシステンシを約３０％未満
あるいはほぼ２５％未満に限定するということを意味す
る。一方、約１０％未満であることが好ましいことはほ
とんどない。

本発明では、過酸化水素の漂白作用の有効性に重要な役
割をする過酸化水素を安定させる効果のある化合物を存
在させずに、メカニカル起源のバルブを高い漂白効果で
漂白することができる。しかし、例えば、通常約２から
６％の割合で使用されるケイ酸ナトリウム、一般に０．
０５から０．５％の量で使用される硫酸マグネシウム等
のマグムシラム塩、約０．０５から２％の割合で使用さ
れるクラレンヌ（Ｃ１ａｒｅｎｅ：登録商標）等のポリ
　（α−ヒドロキシアクリル）酸誘導体等の化合物を存
在させることによって過酸化水素の作用を向上させるこ
とができる。

本発明の方法は、錯化剤もしくは金属イオン封鎖剤を用
いた処理と原パルプまたは過酸化水素を用いて洗浄した
バルブとアルカリ剤との混合を実施することのできる一
般にバッグミル型の混合手段と、例えばフィルタとプレ
ス等の洗浄手段と、過酸化水素作用段階で使用される例
えばスクリ二型のパルプ推進装置を備える管反応装置も
しくはオートクレーブのような耐圧・蒸気密封装置によ
って主として構成されるプラントを用いて、連続的にも
しくは不連続的に実施することができる。

実施例 以下、実施例を用いて本発明をする。本発明の利点は以
下の実施例からより明らかになるであろう。

しかし、以下の実施例は、本発明を何ら限定するもので
はない。なお、実施例の中には、比較例として挙げたも
のもある。

以下の実施例では、以下の点は共通である；（ａ）　　
反応物の量は、前記のように、乾燥状態のバルブに対す
る重量％で表される。

ら）ジエチレントリアミンペンタ酢酸（ＤＴＰＡ）は、
水溶液中のナトリウム塩の形で４０重量％の濃度で使用
される。表示した■は、この水溶液の蛍である。

（Ｃ）　　ケイ酸という語は、相対密度１．３３のケイ
酸ナトリウムの水溶液を意味する。表示した量はこの水
溶液の量である。

（ｄ）　　略号ＬＳは、クラレンヌ（Ｃ１ａｒｅｎｅ：
登録商標）を示す。

（ｅ）　　過酸化水素は、３５重量％の濃度の過酸化物
水溶液の形で使用される。表示した量は、１００％過酸
化水素の量であり、これは消費された過酸化水素の量で
もある。

（ｆ）　　過酸化水素を作用させる前に、漂白されるバ
ルブを錯化処理および洗浄処理される。これらの処理を
しない場合を実施例では比較のために示しである。

この場合には実施例番号の後にＣを付けである。本発明
方法の実施例に対応する前者の場合には、バルブ処理は
、バッグミル中で、ＤＴＰＡｏ、５％を使用して、６０
℃（実施例１から１１の場合）または９０℃（実施例１
２から１４の場合）で、１５分間行われる。なお、上記
各実施例およびその比較用の実施例ともにｐＨは４から
８で同一とし、コンシステンシ１０％は実施される。何
れの場合にも、次の洗浄は上記処理でＤＴＰＡ処理され
たバルブを６０℃の水で希釈し、フィルタ上でプレスし
て９５％以上の効率で行われる。

（ｇ）　　原料バルブまたはＤＴＰＡ処理後に洗浄した
バルブは、過酸化水素と、水酸化ナトリウムと、水（こ
こでは所望の２０％のコンシステンシを得るのに十分な
量の）水と、さらに、必要に応じて、ケイ酸もしくは前
言己りラレンヌ（登録商標）と混合され、２０から２５
℃の温度で５分以下の短時間混合・粉砕される。その後
、バルブを導入し且つ選択した温度Ｔでの圧力を維持す
るための飽和蒸気の漏出を防ぐロック室を備えた耐圧オ
ートクレーブ型反応装置内で過酸化水素を作用させる。

（社）オートクレーブを減圧し、急速に冷却した後に回
収したバルブの白色度は、カール　ゼイス（Ｃａｒ１７
：ｅｉｓｓ）型エルレホ（Ｅ！１ｒｅｐｈｏ）分光光度
計を使用して測定する（４５７ｎｍ＞。

実施例１から１１ これらの実施例は、各々、樹脂質の木を石臼粉砕した白
色度５３．７％かつ乾燥重量３８．２　ｇの砕木パルプ
１００ｇを漂白した場合に関するものである。

下記の第１表は、本発明方法の場合および比較のだめの
方法の場合の各実施例において、過酸化水素を作用させ
る条件とそれによって得られた結果を示している。

これら実施例の結果から、本発明の方法を用いることに
よって、白色度を８０％近くまで大きく向上させること
ができるということが分かる。この数値は好ましい実施
条件ではさらに大きくすることができる。

この白色度の向上は、過酸化水素の消費量をかなり減ら
して行うことができ、少なくともこの消費量が実際に増
大するということはない。すなわち、過酸化水素を実質
的に節約して、所定の白色度が達成される。

本発明による実施例では、乾燥状態のバルブの重量の変
化は認められない。

実施例１２から１４ これらの実施例は、各々、白色度５９．６％および乾燥
型１４０　ｇのケミカル熱メカニカル亜硫酸塩バルブ１
００ｇを漂白した場合に関するものである。

下記の第２表は、本発明による方法または比較のための
方法による各実施例での、過酸化水素を作用させる条件
とそれによる得られた結果を示している。

実施例１から１１について説明したことは、これらの実
施例１２から１４についても当てはまる。

第２表

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. （１）アルカリ剤と飽和水蒸気の存在下で１００℃以上
   の温度で過酸化水素を作用させるメカニカル起源のパル
   プを漂白するための方法において、 上記パルプをｐＨ９以下で金属錯化剤または金属イオン
   封鎖剤を用いて処理し、 次いで、９５％以上の効率で洗浄し、 次に、メカニカルな粉砕作用を加えずに、２５０℃以下
   の温度で、この温度での飽和水蒸気の圧力下で、１から
   ３０分間、過酸化水素の作用を受けさせることを特徴と
   する方法。
2. （２）上記の金属錯化剤または金属イオン封鎖剤の量が
   、０．１から１％であることを特徴とする請求項１に記
   載の方法。
3. （３）上記の金属錯化剤または金属イオン封鎖剤による
   処理をｐＨ６から８で実施することを特徴とする請求項
   １または２に記載の方法。
4. （４）上記の金属錯化剤または金属イオン封鎖剤による
   処理を５０から９５℃の範囲の温度で実施することを特
   徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
5. （５）上記の洗浄を２０から９０℃の温度で実施するこ
   とを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の
   方法。
6. （６）上記の過酸化水素を、１２０℃以上の温度で作用
   させることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項
   に記載の方法。
7. （７）上記の過酸化水素の量が、２から１０％であるこ
   とを特徴とする請求項１から６のいずれかの１項に記載
   の方法。
8. （８）上記の過酸化水素が作用する際に存在するアルカ
   リ剤が、０．２５から５％の割合で使用される水酸化ナ
   トリウムであり、過酸化水素に対するこの水酸化ナトリ
   ウムの比が０．２から１重量％であることを特徴とする
   請求項１から７のいずれか１項に記載の方法。
9. （９）上記の過酸化水素が作用する時間が１５分以下で
   あることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に
   記載の方法。
10. （１０）上記の過酸化水素が、該過酸化水素を安定させ
    る効果がある化合物の存在下で作用することを特徴とす
    る請求項１から９のいずれか１項に記載の方法。
11. （１１）上記の過酸化水素を安定させる効果のある化合
    物が、ケイ酸ナトリウム、マグネシウム塩およびポリ（
    α−ヒドロキシアクリル）酸誘導体の中から選択される
    ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。