JPS6358957B2

JPS6358957B2 -

Info

Publication number: JPS6358957B2
Application number: JP55097146A
Authority: JP
Priority date: 1980-07-16
Filing date: 1980-07-16
Publication date: 1988-11-17
Also published as: JPS5725491A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はアルカリ性過酸化水素漂白液の存在下
に木材チツプをリフアイニングし、晒機械パルプ
を製造するリフアイナー漂白法に関する。特に本発明は、過酸化水素リフアイナー漂白に
おいて、木材チツプのリフアイニングを一次リフ
アイナーと二次リフアイナーに分け、アルカリ量
を一次リフアイナーと二次リフアイナーとで、そ
れぞれ個別にコントロールしてそれぞれ最適な条
件下でリフアイニングし、すぐれたパルプ品質を
を有し、かつ良好な白度の機械パルプを得る過酸
化水素リフアイナー漂白法に関する。近年、RGP（リフアイナーグラウンドパル
プ）、TMP（サーモメカニカルパルプ）、CGP
（ケミグラウンドパルプ）等の高収率パルプの
過酸化水素漂白において、リフアイナーでの木材
チツプをリフアイニングすると同時に過酸化水素
漂白する所謂過酸化水素リフアイナー漂白が注目
を集めている。従来から行なわれている高収率パルプの過酸化
水素リフアイナー漂白は、木材チツプをパルプに
リフアイニングする際に、H₂O₂、NaOH、珪酸
ソーダ等からなる過酸化水素漂白液を一次リフア
イナー又は二次リフアイナーで添加して、チツプ
のリフアイニングと同時にパルプを漂白する方法
である。過酸化水素リフアイナー漂白は、アルカ
リ性雰囲気で木材チツプをリフアイニングするの
で、リグニンのアルカリ軟化が生じ良好な単繊維
化が可能である。また従来の塔漂白法における漂
白タワー等の設備を要しないばかりか、リフアイ
ニングエネルギー及びスクリーンリジエクトが減
少でき、かつ過酸化水素による塔漂白法（以下単
に塔漂白と記す）に比べ、哂パルプの強度、結束
繊維量、柔軟性、密度及び表面平滑性等のパルプ
品質に優れていると言う特長を有する。この過酸
化水素リフアイナー漂白の持つ特長はアルカリに
帰因する。換言すれば過酸化水素リフアイナー漂
白によるパルプ品質の向上は漂白液におけるアル
カリ量に大きく左右される。一方、パルプの過酸化水素漂白において、強ア
ルカリ性（高PH）下での処理はパルプのアルカリ
着色を招く上に、過酸化水素も分解し易くなり、
晒白度上好ましくない。また、過酸化水素リフア
イナー漂白は、一般に塔漂白に較べ、パルプ漂白
が高温、高パルプ濃度で実施されるため、この傾
向が著しく、特に一次リフアイニングが110〜130
℃で行なわれるTMPの過酸化水素リフアイナー
漂白において顕著である。又、一次リフアイナーでパルプの過酸化水素リ
フアイナー漂白を行なう場合、パルプが一次リフ
アイナーを通過するのは僅かに１秒の数分の１と
言う極めて短時間であり、その間に漂白は完了せ
ず、実質的な漂白反応の相当部分は一次リフアイ
ナー以後にて行なわれている。従つて一次リフア
イナー通過後のパルプのアルカリ着色防止や過酸
化水素の分解防止にも留意する必要があり、良好
な漂白結果を得るためには、一次リフアイナー後
の漂白条件を適切に保持する事は非常に重要な事
である。この様に、過酸化水素リフアイナー漂白は種々
の長所を有しながらも、高温下での漂白、短時間
漂白に起因する本質的な問題点、すなわち、高温
下でリフアイニングされることから過酸化水素の
分解が起り易く、アルカリ着色が生じ易く、処理
時間が極めて短時間であることから漂白が不十分
であるなどがある。過酸化水素リフアイナー漂白における上記した
如きの問題点を解消すべく種々の方法が提案され
ている。その一つの方法は過酸化水素リフアイナー漂白
において、漂白中における高温でのアルカリによ
る着色を抑制するために、漂白時のPHがポイント
の一つであることから、従来の塔漂白の場合より
もアルカリ量を少なくし、若干低いPHで実施する
方法である。（Pulp and Paper1978 (8)115）。又、特公昭43−10161は冷ソーダ法ケミグラウ
ンドパルプ（Ｃ−CGP）の過酸化水素リフアイ
ナー漂白において、チツプに含侵された過剰の
NaOHを中和するため、過酸化水素リフアイナ
ー漂白液にH₂SO₄を加える方法を開示している。
しかし、低いPHでの過酸化水素リフアイナー漂白
では晒白度は向上しても、前述の晒パルプ品質が
不十分であるという欠点があつた。さらには、リフアイナーにおいて漂白薬品の接
触時間を短かくして、高温による過酸化水素の分
解を防止する方法（たとえば、特開昭53−
65401）、あるいは、特にTMPの過酸化水素リフ
アイナー漂白において、高温でのアルカリ着色防
止、過酸化水素の分解を避けるべく、二次リフア
イナーにおいて過酸化水素漂白液を添加する方法
が提案されている（たとえばPulp and Paper
Canaba77(3)59（1976））。これらの方法はパルプ白度の点からは好ましい
としても、アルカリ性下でのリフアイニング時間
が極めて短時間であること、一次リフアイニング
において薬品を存在させないことから、晒パルプ
の品質が劣る欠陥がある。従来、過酸化水素リフアイナー漂白法におい
て、晒パルプの品質と白度とを或る程度満足させ
るには、たとえば、Pulp and Paper1978(8)117
にみられるように、大量のアルカリと共に大量の
過酸化水素を用いざるを得ないという考えが一般
的であつた。しかしこれは経済的に全く不利な方
法であり好ましくない。本発明者らは、以上の如き過酸化水素リフアイ
ナー漂白における実状に鑑み、過酸化水素リフア
イナー漂白のもつすぐれた特長を保持しながらさ
らに晒白度を向上させる方法について鋭意研究を
行つた結果、本発明を完成するに至つた。すなわち、本発明はアルカリ性過酸化水素漂白
液存在下で木材チツプをリフアイニングし、晒機
械パルプを製造するリフアイナー漂白法におい
て、一次リフアイニング後のPHが9.0〜11.0とな
る量のアルカリを含有するアルカリ性過酸化水素
漂白液にて一次リフアイナーを行ない、次いで一
次リフアイニング後、一次リフアイニング直後か
ら二次リフアイニング直前までの間に絶乾パルプ
に対して0.05〜3.0重量％の鉱酸を添加し、引き
続き二次リフアイニングを行うことを特徴とする
機械パルプの過酸化水素リフアイナー漂白法であ
る。本発明者らの種々の検討によると、晒パルプ
の品質に影響するフアクターの一つは、リフアイ
ニング時のPHのみならず、アルカリ下でのリフア
イニング時間も極めて重要である。晒パルプの
品質の向上は一次リフアイナーが二次リフアイナ
ーよりも重要である。晒パルプの白度は、一次
リフアイナー通過後の条件が非常に重要である。
白度だけに限つても、従来の過酸化水素塔漂白
のPHの考え方をリフアイナー漂白にそのまゝ適用
出来ない。等のことが判明し、これらの事実に基
づいて過酸化水素リフアイナー漂白により、晒パ
ルプ品質および白度を十分に満足させるには、一
次リフアイナー及び一次リフアイナーの以降のパ
ルプPHを個別にコントロールすることが良いこと
が判明した。このことから、一次リフアイナーで
は従来の過酸化水素リフアイナー漂白に比べ、多
くのアルカリ量を用い一次リフアイナー後のPHが
9.0〜11.0になる様に調節し、かつ一次リフアイ
ナー後直ちに鉱酸を添加してPHを低下させ、引き
続き二次リフアイナーを行なうことにより、パル
プの品質及び白度にすぐれた晒パルプが得られ
る。鉱酸の添加位置も極めて重要な要素であつ
て、一次リフアイナー直後から二次リフアイナー
直前までの間で加えられるべきである。本発明によれば、一次リフアイナーにおいて従
来推奨されていたPHよりも若干高いPHで過酸化水
素リフアイナー漂白が行なわれるため、パルプの
高強度化をはかることができる。そして一次リフ
アイナー後直ちに鉱酸が添加され、PHが下げられ
るため、アルカリ焼けを防止することができる。
したがつて本発明によれば、従来法よりも高品質
でかつ晒白度の高い晒機械パルプが得られる。本発明法の一次リフアイナーにおける過酸化水
素リフアイナー漂白は従来法と同様な操作で実施
される。即ち添加される過酸化水素の量は要求晒
白度によつて異るが、通常対絶乾チツプ0.2〜5.0
％（wt％、以下同じ）である。アルカリは
NaOHを使用するのが一般的であり、NaOH添
加量は過酸化水素量、チツプ樹種等により左右さ
れるが、通常従来の過酸化水素リフアイナー漂白
法よりも0.2〜0.5％多く、一次リフアイナー後の
PHが9.0〜11.0となる量が使用される。例えば従
来法により針葉樹チツプをH₂O₂ ３％でリフアイ
ナー漂白する場合、添加するNaOHは対絶乾チ
ツプ1.0〜2.0％が好ましいが、本発明法では1.2〜
2.5％添加される。これにより晒パルプの高品質
化を計る事ができる。またH₂O₂安定化剤として
使用される珪酸ソーダは通常１〜８％添加され
る。更にH₂O₂の安定化助剤としてジエチレントリ
アミン５酢酸（DTPA）、エチレンジアミン４酢
酸（EDTA）、ニトリロ３酢酸（NTA）等の有
機キレート剤又はそれらのアルカリ金属塩を併用
するのは好ましい態様である。この場合の有機キ
レート剤添加量は、通常対絶乾チツプ0.05〜1.0
％、好ましくは0.1〜0.5％である。以上の過酸化
水素漂白液の添加箇所は一次リフアイナーの直前
又は一次リフアイナーへ添加される。薬品の添加
方法は、上記した諸薬品を予め混合した漂白液の
状態で、又は別個に添加する。一次リフアイニン
グのパルプ濃度は15〜40％、好ましくは20〜30％
である。一次リフアイニング温度は通常、常圧リ
フアイニングの場合は80〜110℃、加圧リフアイ
ニングの場合は110〜135℃である。次に鉱酸の添加について説明する。鉱酸は過酸
化水素漂白液添加一次リフアイニング後、一次リ
フアイナー直後乃至二次リフアイナー直前までの
間にパルプ懸濁液に添加する。TMP の過酸化
水素リフアイナー漂白にあつては、鉱酸はブロー
サイクロンへのブローラインの途中か、又はブロ
ーサイクロンにて添加される。 RGP の過酸化水素リフアイナー漂白にあつ
ては二次リフアイナーへのパルプ輸送装置、通常
はスクリユーコンベヤにて鉱酸を添加する。鉱酸
は硫酸、塩酸、硝酸が使用可能であるが、硫酸が
好ましい。添加する鉱酸の量は一次リフアイニン
グ直後のパルプのPHによつて左右されるがパルプ
が二次〜三次リフアイニング処理を受けた後、パ
ルプが白水で稀釈される前のPHが9.0以下になる
量が、すなわち対絶乾パルプ0.05〜3.0重量％、
好ましくは0.2〜1.0％添加される。鉱酸添加後、
パルプと鉱酸は移動中に混合され、二次リフアイ
ナー、場合によつては三次リフアイナー処理を受
けた後、白水にて稀釈されるが、その間に漂白に
とつて適切なるPHの下で漂白作用を受ける。本発明によれば、通常の過酸化水素リフアイナ
ー漂白液より高PHの過酸化水素漂白液を添加し、
一次リフアイニングを実施する。一次リフアイニ
ング直後のパルプは通常の漂白条件によるものよ
り高PHであり、この状態のパルプを二次リフアイ
ニングに供した場合には、過酸化水素の漂白作用
に勝るパルプのアルカリ着色により白色度が大幅
に低下する。そこで、白色度とパルプ強度の向上
を同時に達成する方法として、一次リフアイニン
グ直後、直ちに鉱酸により漂白に適切なPHに調節
される。この方法により、一次リフアイニング以
降のパルプの漂白条件を晒白色度上好ましいPHに
維持できる。したがつて、パルプのアルカリ着色
を減少させ、一次リフアイニングで生起した過酸
化水素の漂白作用が十分に維持される結果、従来
法ではアルカリ着色を生じるため好ましくないと
されていた比較的多量のアルカリ量で一次過酸化
水素リフアイナー漂白を行つても従来法よりはる
かに高い晒白色度、高い強度を同時に達成するこ
とができる。本発明法によれば過酸化水素リフアイナー漂白
におけるアルカリ着色が抑制され、晒白色度を向
上させることができるため、従来推奨されていた
アルカリ量に較べ、より多量のアルカリを一次リ
フアイナー漂白工程に使用できる。その結果、従
来の過酸化水素リフアイナー漂白に較べリジエク
ト及び結束繊維量が減少し、かつ晒パルプの密
度、柔軟性、表面平滑性、強度等の品質が向上す
る。さらに一次リフアイニングのエネルギーが低
減され、工業的に有利である。以上のように本発明によれば従来の過酸化水素
リフアイナー漂白では解決不可能であつた晒白度
と晒パルプ品質間のジレンマを解消することがで
きる。次に本発明法を実施例によつて説明するが、本
発明法は以下の実施例によつて何ら制限されるも
のではない。なお実施例において晒白度はJIS
p8123（ハンター白色度）、密度はJIS p8101、裂
断長はJIS p8113、比引裂強度はJIS p8116、濾
水度はカナダ標準形濾水度試験器によりJIS
p8121に従つてそれぞれ測定した。実施例１エゾ、トドマツチツプ絶乾 100gを水に一夜
浸漬後脱水した。実験用リフアイナーを100℃に
予熱後、これにチツプを添加した。薬品注入器か
ら、絶乾チツプに対して3.0％のH₂O₂、1.6％の
NaOH、5.0％の３号珪酸ソーダ、0.2％の
DTPA・5Na、及びパルプ濃度が20％になる量
の沸騰水をリフアイナーに添加した。リフアイナ
ーを100℃に保持しつつ１分間一次リフアイニン
グした。一次リフアイニング後のPHは9.4であつ
た。一次リフアイニング終了後、直ちにパルプを
取り出し、対絶乾パルプ0.5％のH₂SO₄、パルプ
濃度15％になる量の沸騰水をパルプに添加した。
予め予熱しておいたφ12インチSW型デイスクリ
フアイナーに該パルプを、デイスククリアランス
0.2mmで数回通し、濾水度約100mlに二次リフア
イニングした。漂白後PH、H₂O₂消費率測定後、
亜硫酸水を加えてPH5.0に調整後、６カツトフ
ラツトスクリーンにかけた。得られたスクリーン
アクセプトの晒白度を測定すると共に諸物性を測
定した。測定結果を表１に示す。比較例１実施例１と同様にエゾ、トドマツチツプ絶乾
100gを一次リフアイニング、二次リフアイニン
グすると同時にH₂O₂漂白した。但しこの場合、
一次リフアイニングにおいて、対絶乾チツプ
3.0％のH₂O₂、1.3％のNaOH、5.0％の３号珪酸
ソーダ、0.2％のDTPA・5Naを添加したが、一
次リフアイニング後H₂SO₄は添加しなつた。こ
の場合の一次リフアイニング後のPHは8.8であつ
た。結果を表１に示す。実施例２エゾ、トドマツチツプ絶乾 100gを水に一夜
浸漬後、脱水した。実験用リフアイナーを120℃
に予熱後、これにチツプを添加し、120℃で３分
間プレスチーミングした。薬品注入器から絶乾チ
ツプに対して3.0％のH₂O₂、1.6％のNaOH、5.0
％の３号珪酸ソーダ、0.2％のDTPA・5Na、及
びパルプ濃度が20％になる量の沸騰水をリフアイ
ナーに添加した。リフアイナーを120℃に保持し
つつ１分間リフアイニングした。一次リフアイニ
ング後のPHは9.2であつた。一次リフアイニング
以降の操作は実施例１と全く同様にして晒TMP
を得た。結果を表１に示す。比較例２実施例２と同様にしてエゾ、トドマツチツプ絶
乾 100gをプレスチーミング、一次リフアイニ
ング、二次リフアイニングすると同時に過酸化水
素漂白した。但しこの場合、一次リフアイニング
において対絶乾チツプ 3.0％のH₂O₂、1.3％の
NaOH、5.0％の３号珪酸ソーダ、0.2％の
DTPA・5Naを添加したが、一次リフアイニン
グ後、H₂SO₄は添加しなかつた。この場合一次
リフアイニング後のPHは8.7であつた。結果を表
１に示す。以上の実施例、比較例から明らかなように、本
発明法により従来のH₂O₂リフアイナー漂白に較
べ、約２ポイント高い晒白度、約５％高い晒パル
プ強度が得られた。比較例３比較例１と同様にしてエゾ、トドマツチツプを
過酸化水素リフアイナー漂白した。ただし、この
場合NaOHは対絶乾チツプ 1.6％添加した。結
果を表２に示す。比較例４実施例１と同様にしてエゾ、トドマツチツプを
リフアイナー漂白した。一次リフアイニング終了
後、直ちにチツプを取り出し、パルプ濃度15％に
なる量の沸騰水をパルプに添加した。予め予熱し
ておいた直径12インチのSW型デイスクリフアイ
ナーに、該パルプをデイスククリアランス 0.2
mmで２回通過した後、対絶乾パルプ 0.5％の
H₂SO₄を添加し、さらに一回デイスクリフアイ
ナーにかけた。その後の処理は実施例１と同様に
行つた。結果を表２に示す。比較例５比較例２と同様にエゾ、トドマツチツプを過酸
化水素リフアイナー漂白した。ただし、NaOH
は対絶乾チツプ1.6％添加した。結果を表２に示
す。比較例６実施例２と同様にしてエゾ、トドマツチツプを
過酸化水素リフアイナー漂白した。一次リフアイ
ナー後の処理は比較例４と同様にし、二次リフア
イニングの途中でH₂SO₄を添加した。結果を表
２に示す。比較例３、５と実施例１、２を比較すると、
NaOHを増量するだけで鉱酸を添加しない場合
は、パルプ品質は本発明法と同等乃至それ以上で
あつてもアルカリ着色のため、晒白度は著しく低
下している。一方、比較例４、６は鉱酸添加を二
次リフアイニング途中で行つた例であるが、高ア
ルカリ下でのリフアイニング時間が長いため晒白
度は本発明法に較べ相当に低くなつている。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】

１アルカリ性過酸化水素漂白液の存在下に木材
チツプをリフアイニングし、晒機械パルプを製造
するリフアイナー漂白法において、一次リフアイ
ニング後のPHが9.0〜11.0となる量のアルカリを
含有するアルカリ性過酸化水素漂白液にて一次リ
フアイニングを行い、次いで一次リフアイニング
後、一次リフアイニング直後から二次リフアイニ
ング直前までの間に絶乾パルプに対して0.05〜
3.0重量％の鉱酸を添加し、引続き二次リフアイ
ニングを行うことを特徴とする機械パルプの過酸
化水素リフアイナー漂白法。