KR20010052238A - 펄프의 과산화물 표백으로부터 여과물을 처리하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 펄프를 과산화물 표백 단계로 처리하고, 펄프를 세척하고 세척으로부터의 세척액을 여과물의 형태로 펄프로부터 분리시키는 펄프의 표백 방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법은 여과물을 간섭 물질, 예컨대 산소 소모 유기 물질 및 금속을 침전시키기 위해 알루미늄 화합물, 예컨대 황산 알루미늄 또는 황산 폴리알루미늄으로 처리하고, 침전된 물질을 여과물로부터 제거하고, 간섭 물질의 침전후에 여과물의 알루미늄 함량을 20ppm 이하로 조절한 후, 여과물을 과산화물 표백 단계로 재순환시킴을 특징으로 한다. 본 발명의 방법에 의해, 과산화물 표백 단계에서 과산화수소의 소모가 감소된다.

Description

펄프의 과산화물 표백으로부터 여과물을 처리하는 방법 {TREATMENT OF FILTRATES FROM PEROXIDE BLEACHING OF PULP}

펄프(본원에서는 제지용의 셀룰로오스 함유 펄프에 관한 것이다)는 일반적으로 리그닌을 분해하고/거나 펄프의 밝기를 증가시키기 위해서 표백된다. 펄프의 표백은 일반적으로 여러 단계, 예를 들어 황산염 펄프를 표백하는 경우에는 4 내지 5 단계 또는 기계 펄프를 표백하는 경우에는 1 내지 2 단계로 수행되며, 과산화물 표백에서 표백은 알칼리성 조건하에 과산화수소를 이용하여 상기 단계 중 하나 이상의 단계로 수행된다. 상당량의 제지용 펄프가 최근에 과산화수소에 의해 표백되어 왔다. 과산화수소를 이용한 표백은 대기압 및 약 70 내지 100℃에서 수행되거나 산소를 이용하여 예를 들어, 5bar 압력으로 가압될 수 있고, 100℃를 넘는 온도, 예컨대 100 내지 120℃에서 수행될 수 있다. 황산염 펄프에 대한 통상적인 과산화수소 표백 방법은 펄프를 산소로 처리하는 단계, 펄프를 세척한 후 착화제, 예컨대 에틸렌 디아민 테트라아세트산(EDTA)로 처리하여 간섭 금속 이온, 예컨대 철, 망간, 구리, 아연 및 크롬을 착화시키는 단계를 포함한다. 착화제를 이용한 처리는 하나 이상의 단계로 수행될 수 있다. 이어서, 펄프를 세척한 후 과산화물 표백 단계에 공급하며, 이때 펄프는 과산화수소로 표백된다. 과산화물 표백 단계후에, 펄프를 세척하고, 여과물의 분리후에, 액체를 세척함에 따라 여과물을 과산화물 표백 단계로 재순환시킨다. 표백과 관련된 다양한 세척 단계는 공정 흐름에 역류로 공급되는 세척액(물)을 사용하여 수행된다, 즉 깨끗한 세척수는 표백의 마지막에 첨가되고 표백의 시작 방향으로 공급되며, 세척액은 연속적으로 더욱더 오염된 (표백되지 않은) 펄프를 세척하는데 사용된다. 이러한 방식으로, 세척액은 최대로 이용될 수 있다.

과산화물 표백에서 과산화수소의 효능은 간섭 물질, 예컨대 산소 요구 유기 물질(이하에서는 COD(chemically oxygen-demand) 물질, 즉 화학적으로 산소를 요구하는 물질로서 언급된다) 및 금속 이온, 예컨대 망간, 철, 크롬, 구리, 니켈 및 아연에 의해 손상된다 [참조: Gellerstedt, G., Pettersson, L., Chemical Aspects of Hydrogen Peroxide Bleaching, Part 2. The bleaching of kraft pulps. Journal of Wood Chemistry and Technology 2 (1982):3, 231]. 이것은 과산화수소가 표백 단계에 과량으로 공급되어야 원하는 표백 효과를 달성할 수 있음을 의미한다. 과산화물 표백 단계에서 간섭 물질의 네거티브 효과는 과산화물 표백 단계로부터의 간섭 물질을 함유하는 여과물에 의한 과산화물 표백 단계후에 펄프의 세척으로부터의 여과물을 재순환시킴으로써 증가하고, 여과물의 계속된 재순환 과정에서 상당량의 간섭 물질은 여과물중에 수집된다. 이와 같이, 과산화수소는 일반적으로 과량으로 세척 단계에 첨가되어야 하며, 약 40%의 충전된 과산화수소가 표백에 있어 소모되는 반면, 약 40%는 간섭 물질의 존재로 인해 분해되는 것을 평가된다 [참조: J. Hook and U. Ekholm, "Mocrocalorimetry - a New Tool to Study Hydrogen Peroxide Reactions", 9th International Symposium on Wood and Pulping Chemistry: 1997]. 이것은 과산화물 표백 단계후의 펄프의 세척 또는 탈수 후에 수득되는 여과물이 산소 요구 유기 물질과 함께 단지 약 20%의 잔여 과산화수소를 함유함을 의미한다.

본 발명은 펄프의 표백 방법에 관한 것이며, 더욱 구체적으로 펄프를 과산화물 표백 단계에서 처리하는 방법으로서, 펄프를 세척하고 세척으로부터의 세척액을 여과물의 형태로 펄프로부터 분리시키는 방법에 관한 것이다.

발명의 요약

본 발명에 따라, 과산화물 표백 단계에서의 과산화수소의 바람직하지 않은 분해 문제점이 과산화물 표백 단계후 펄프의 탈수로부터 얻은 여과물을 COD 물질과 같은 간섭 물질의 침전을 위해 알루미늄 화합물로 처리한 후, 여과물을 과산화물 표백 단계에 재순환시킴으로써 상당히 감소될 수 있음이 놀랍게도 발견되었다.

더욱 구체적으로, 본 발명은 펄프를 과산화물 표백 단계로 처리하는데, 이때 펄프를 세척하고, 세척으로부터의 세척액을 여과물의 형태로 펄프로부터 분리하는 펄프의 표백 방법으로서, 간섭 물질을 침전시키기 위해 여과물을 알루미늄 화합물로 처리하고, 침전된 물질을 여과물로부터 분리하고, 간섭 물질의 침전후에 여과물의 알루미늄 함량을 20ppm 이하로 조절하며, 그 후 여과물을 과산화물 표백 단계로 재순환시킴을 특징으로 하는 방법을 제공한다.

본 발명의 추가 특징 및 장점들은 하기의 상세한 설명 및 첨부된 청구항에 자명하게 나타난다.

발명의 상세한 설명

본원에서 사용되는 용어 "펄프"는 제지용의 셀룰로오스 함유 펄프를 의미하며, 이 펄프는 기계 펄프 뿐만 아니라 반화학적 및 화학적 펄프, 예컨대 황산염 펄프 및 아황산염 펄프를 포함한다.

본원에서 사용되는 용어 "과산화물 표백"은 표백 화학 물질로서 알칼리 과산화물, 바람직하게 과산화수소를 사용하여 표백하는 것을 의미한다.

여과물의 처리에 사용되는 알루미늄 화합물은 특별하게 중요하지 않으며, 마시는 물 및 폐수의 정제와 관련하여 응집제 또는 침전체로서 공지된 것과 같은, 다양한 여러가지 알루미늄 화합물중에서 선택될 수 있다. 이용가능한 알루미늄 화합물의 특정 예로서는 염화 알루미늄, 질산 알루미늄, 황산 알루미늄 뿐만 아니라, 폴리알루미늄 화합물, 예컨대 염화 폴리알루미늄, 질산 폴리알루미늄 및 황산 폴리알루미늄을 들 수 있다. 그러나, 물론 염화 알루미늄이 덜 바람직한데, 그 이유는 부식을 일으킬 수 있기 때문이다. 특히 바람직한 알루미늄 화합물은 황산 알루미늄, 질산 폴리알루미늄 및 황산 폴리알루미늄이다.

여과물에 첨가되는 알루미늄의 양은 최소한 산소 요구 유기 물질(COD 물질) 및 금속과 같은 간섭 물질을 여과물로부터 침전시킴으로써 감소시키고, 가능한한 본질적으로 제거하기에 충분한 양이어야 한다. 일반적으로, 이는 펄프 1kg 당 약 1 내지 6000mg의 Al, 바람직하게는 펄프 1kg 당 1000 내지 4000mg의 Al, 더욱 바람직하게는 펄프 1kg 당 1500 내지 3500mg의 Al, 가장 바람직하게는 펄프 1kg 당 약 2500mg의 Al의 첨가를 의미한다. 이는 일반적으로 여과물 1ℓ당 약 1 내지 600mg의 Al, 바람직하게는 여과물 1ℓ당 100 내지 400mg의 Al, 더욱 바람직하게는 여과물 1ℓ당 약 150 내지 350mg의 Al, 및 가장 바람직하게는 여과물 1ℓ당 약 250mg의 Al에 상응한다.

침전에 사용되는 알루미늄 화합물은 특히 헐겁게 결합된/분리가능한 형태로 알루미늄을 함유하는 경우, 여과물로부터 침전된 물질을 제거한 후에 상당량의 반응하지 않은 알루미늄 화합물이 여과물을 과산화물 표백 단계로 수반하게 되는 과량으로 첨가되지 않아야 한다. 사실상, 침전에 사용되는 알루미늄 화합물이 과산화물의 소모를 증가시키는, 과산화물 표백에 대해 네거티브 영향을 미칠 수 있음이 본 발명에서 설정되었다. 알루미늄 화합물은 침전된 물질의 제거후에 여과물이 약 20ppm 이하의 Al, 바람직하게는 약 10ppm 이하의 Al, 가장 바람직하게는 약 7ppm 이하의 Al을 함유하는 양으로 첨가된다.

바람직하지 않은 과량의 알루미늄 화합물이 여과물을 과산화물 표백 단계로 수반하는 것을 방지하기 위해, 바람직하지 않은 과량의 알루미늄 화합물은 간섭 물질의 침전후에 거의 용해되지 않는 알루미늄 화합물로서 침전될 수 있다.

알루미늄 화합물로 여과물을 처리할때의 온도는 그다지 중요하지 않으며, 처리는 일반적으로 과산화물 세척 단계로부터 펄프의 세척후에 여과물이 갖는 온도에서 수행된다. 이러한 온도는 일반적으로 60 내지 100℃, 바람직하게는 70 내지 90℃이다.

여과물을 알루미늄 화합물로 처리하는 것은 광범위한 pH 범위내에서 수행될 수 있다. 그러나, 일반적으로 유기 산소 요구 물질(COD) 및 금속과 같은 간섭 물질의 양호한 침전과 응집, 및 과산화물 표백에서의 pH가 바람직하게는 8 내지 11이고, 더욱 바람직하게는 9 내지 11인 사실과 관련하여, pH는 4 내지 11, 바람직하게는 5 내지 7의 범위이어야 한다. 필요에 따라, 여과물의 pH는 조절될 수 있으며, 이러한 조절은 수산화나트륨과 같은 알칼리 또는 황산과 같은 산의 사용에 의해 적당히 이루어질 수 있다.

본 발명에 따라서, 여과물을 알루미늄 화합물로 처리하는 것은 바람직한 양의 알루미늄 화합물이 교반하에 여과물에 첨가되어 알루미늄 화합물이 간섭 물질의 침전을 위해 여과물중에 균일하게 분포되게 하는 방식으로 수행되는 것이 적합하다. 최대한 침전시키기 위해서, 알루미늄 화합물은 형성된 침전물이 예를 들어 여과에 의해 여과물로부터 분리되기 전에 작용하기에 충분한 시간으로 제공되어야 한다. 알루미늄 화합물을 첨가해서 침전물을 분리시키기까지, 적합하게는 약 1초 내지 약 30분, 바람직하게는 약 1 내지 5분이 허용되어야 한다.

응집을 촉진시키는 것과 관련하여, 중합체 형태의 응집 보조제가 첨가될 수 있다. 이러한 응집 보조제는 당업자들에게 널리 공지되어 있으며, 예를 들어 폴리아크릴아미드를 포함한다.

여과물을 알루미늄 화합물로 처리하고, 형성된 입자를 분리한 후에, 여과물을 과산화물 표백 단계로 재순환시켰다. 과산화물 표백 단계로의 여과물의 재순환 또는 재사용은 여과물을 공정 흐름에 역류로 공급하고, 표백 단계 이후에 세척 단계에서 펄프를 세척하기 위한 세척액으로서 사용함으로써 수행된다.

형성된 침전물의 분리로 인해, 여과물은 과산화물 세척에 대해 불리한 영향을 미치는 물질을 더 적게 함유하여, 본 발명에 따른 과산화물 표백 단계로의 여과물의 재순환은 통상적인 과산화물 표백 방법에서의 여과물의 재순환에 비해 증가될 수 있다.

여과물을 정제함으로써, 과산화물 표백 단계에서의 과산화수소의 함량은 포지티브하게 영향을 미쳐야 한다. 즉, 과산화물 표백 단계후에 펄프의 세척에서의 여과물은 통상적인 기술에 따른 것보다 더 많은 잔여 과산화물을 함유하여야 한다. 또한, 이러한 조건은 지금까지 설명되지 않았던 예상하지 못한 효과를 본 발명에서 설명하게 하며, 이는 과산화물 표백 단계후에 여과물중의 과산화물의 잔여량이 추가로 증가함을 의미한다. 이것은 알루미늄 화합물로 처리된 여과물중에, 소량의 또 다른 알루미늄 함유 화합물이 형성되어 망간과 같은 금속 이온을 결합할 수 있어, 이들이 과산화물 표백 단계에서 과산화물 분해 효과를 가질 수 없는 사실에 의한 것으로 보인다. 본원에서 소량이란 20ppm 이하의 Al, 예컨대 0.01 내지 20ppm의 Al, 바람직하게는 0.01 내지 10ppm의 Al, 더욱 바람직하게는 0.01 내지 7ppm의 Al의 양을 의미한다. 표백 단계 과정에서, 알루미늄 함유 화합물중의 알루미늄은 과산화수소의 원하지 않는 분해를 방지하는 작용을 하는 것으로 보인다. 즉, 이는 알루미늄 함유 화합물이 알루미늄과 함께 펄프중에 일반적으로 존재하는 알칼리토금속, 예컨대 마그네슘, 칼슘 또는 바륨, 바람직하게는 마그네슘을 함유하는 유형인 사실에 의한 것으로 추정된다. 알루미늄과 함께 마그네슘을 함유하는 화합물에서, Mg:Al의 몰비는 3:1 내지 6:1 인 것이 바람직하다. 이러한 화합물의 예는 하기 화학식을 갖는 히드로탈사이트(hydrotalcite)이다:

[Mg_1-xAl_x(OH)₂]^x+[(CO₃)_x/2·nH₂O]^x-

상기식에서, 0.10〈x〈0.34 이고, n=1-3x/2 이다.

히드로탈사이트의 구조는 무한정 층으로 구성되는데, 한편으로는 Mg²⁺의 일부분이 Al³⁺으로 대체되는 Mg(OH)₂층, 다른 한편으로는 CO₃ ^2-및 H₂O를 갖는 중간층으로 구성된다. 탄산 이온의 양은 알루미늄의 양(몰단위)의 절반에 해당하는데, 그 이유는 이 양이 2가 마그네슘 이온이 3가 알루미늄 이온으로 치환되는 경우에 전하 균등화를 이루기 때문이다. 탄산 이온은 다른 유형의 음이온 SO₄ ^2-으로 대체될 수 있다.

본 발명에서, 놀라운 상승 작용이 발견되었으며, 이는 과산화물 표백후의 펄프의 세척으로부터 얻은 여과물이 50% 이상의 잔여 과산화수소를 함유할 수 있음을 의미한다. 약 40%의 충전된 과산화수소가 여전히 실제 표백작용에 필요한데, 이는 본 발명에 따라서 과산화수소의 바람직하지 않은 분해가 약 40%에서 단지 약 10%로 현저하게 감소됨을 의미한다.

본 발명의 이해를 더욱 용이하게 하기 위해서, 이제 비제한적인 몇몇의 실시예가 예시될 것이다.

실시예 1

본 발명의 방법과 종래 기술에 따른 방법을 이용한 실험을 화학 펄프(황산염 펄프)의 과산화물 표백과 관련하여 수행하였다. 과산화물 표백전에, 펄프는 중금속 이온을 제거하기 위해서 2 단계로 착화제(EDTA)로 처리하였다. 실험에서, 한편으로는 과산화물 표백후에 펄프를 세척함으로써 얻은 처리되지 않은 여과물을 사용하였고, 다른 한편으로는 2가지의 상이한 방법으로 처리한, 과산화물 표백후의 펄프를 세척함으로써 얻은 여과물을 사용하였다.

본 발명에 따라 수행한 한 가지 방법에 의해서, 1500ppm의 황산 알루미늄을 여과물에 첨가하였으며, 처음의 pH는 약 10 이었다. 황산 알루미늄을 첨가했을때, pH를 측정하여, NaOH를 사용하여 약 5로 조절하였다. COD 물질과 같은 간섭 물질의 응집을 촉진시키고 개선시키기 위해서, 응집 보조제로서 또한 폴리아크릴아미드를 첨가하였다. 형성된 침전물을 여과에 의해 제거한 후에, 과산화물 표백을 거친 펄프에 여과물을 첨가하였다. 이 방법을 이하에서 "방법 1"이라고 한다.

본 발명에 따라 수행한 또 다른 방법에 의해서, 1500ppm의 황산 알루미늄을 여과물에 첨가하였으며, 처음의 pH는 약 10 이었다. 황산 알루미늄을 첨가했을때, pH를 측정하여, NaOH를 사용하여 약 5로 조절하였다. 방법 1과 같이, 응집 보조제로서 폴리아크릴아미드를 첨가하였다. 형성된 침전물을 여과에 의해 제거한 후에, 여과물의 pH를 약 7로 증가시키고, 응집 보조제로서 폴리아크릴아미드를 첨가하고, 제 2 응집 및 여과를 수행하였다. 이어서, 과산화물 표백을 거친 펄프에 생성된 여과물을 첨가하였다. 이 방법을 이하에서 "방법 2"이라고 한다. 방법 1은 방법 2의 2 단계 중 제 1 단계에 해당한다. 2 단계로 이루어지는, 불순물의 침전을 포함하는 방법 2에 의해, 산소 요구 유기 물질(COD)과 같은 불순물이 더 적은 더욱 순수한 여과물이 수득되었다. 방법 2에 따른 침전 및 분리후에 알루미늄의 잔여량은 10ppm 미만이었다.

이외에, 과산화물 표백후에 펄프를 세척하여 얻은 여과물 대신에 탈이온수를 사용하는 비교 실험을 또한 수행하였다.

펄프의 과산화물 표백을 90℃ 및 12%의 펄프 농도에서 수행하였다. 표백을 수행하기 위해서, 펄프 1톤당 50kg의 과산화수소를 충전시켰다. 농도가 27 중량%이고, 밝기가 67.9% ISO 였던 펄프를 탈이온수, 처리하지 않은 여과물 및 상기 방법 1 또는 2에 따라 처리한 여과물을 사용하여 원하는 농도로 희석하였다. 그 결과를 표 1에 제시하였다.

상기 표에서, *는 희석수에 첨가된 5kg/t의 여분의 과산화물이다.

표 1에서 잔여 과산화물 함량으로부터, 본 발명에서 상당히 개선된 잔여 과산화물 함량이 수득되었다. 즉, 4시간의 표백 시간 동안 잔여 과산화물 함량이 통상적인 표백의 경우(실시예 2) 16%, 희석수로서 탈이온수를 사용한 경우 32%(실시예 1; 즉, 희석수는 금속 이온을 전혀 함유하지 않음)인 것에 비해, 본 발명에서는 55%이었다. 유사하게, 잔여 과산화물 함량은 16시간의 표백 시간 동안 희석수로서 탈이온수를 사용한 경우의 2%에 비해서 본 발명의 경우에 19%로 개선되었다. 본 발명에 따른 개선책은 동일한 표백 시간을 사용하여 통상적인 기술에 비해 펄프의 밝기가 동일하거나 다소 감소됨으로써 달성되었다. 본 발명에 따라서, 밝기는 표백 시간을 다소 증가시킴으로써 개선될 수 있다.

실시예 2

10 내지 20g의 산소 표백된 연한 나무 황산염 펄프를 플라스틱 백에 충전시키고, 착화제로 처리하고 세척한 후에 과산화물 표백후 펄프의 세척으로부터 얻은 여과물로 10%의 펄프 농도까지 희석하였다. 수산화나트륨을 여과물에 첨가하여 pH를 약 10 내지 11로 조절하였다. 더욱이, 펄프 1톤당 40kg에 상응하는 양의 과산화수소를 첨가하였다. 표 2에 언급된 종류 및 양의 알루미늄 화합물을 또한 몇몇의 샘플에 첨가하였다. 비교를 위해서, 샘플중 2개에는 알루미늄 화합물을 전혀 첨가하지 않았다. 그 후, 샘플을 90℃에서 16시간 동안 방치하고, 샘플중의 잔여 과산화수소 함량(잔여 HP) 및 펄프의 밝기를 측정하였다. 그 결과를 표 2에 제시하였다. 알루미늄 화합물이 첨가되는 샘플은 본 발명에 따른 것이 아니며, 대신에 알루미늄 화합물이 여과물에 첨가되고 과산화물 표백 단계에 재순환되는 방법에 상응하는 것이다.

실험 3 내지 9에서, Al는 AlCl₃의 형태로 충전되었다.

실험 10 및 13에서, 알루미늄 화합물은 스웨덴의 케미라 케미 아베(Kemira Kemi AB)로부터 UPAS 2005로 수득될 수 있는 황산 폴리알루미늄으로 이루어진 것이다.

실험 11에서, 알루미늄 화합물은 Al(NO₃)₃로 이루어진 것이다.

실험 12에서, 알루미늄 화합물은 Al₂(SO₄)₃로 이루어진 것이다.

표 2의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 표백후의 잔여 과산화수소 함량은 알루미늄 화합물의 첨가가 없는 경우 20 내지 27%이다. 알루미늄 화합물이 첨가되는 경우에, 잔여 과산화수소 함량은 첨가되는 알루미늄 화합물의 비율을 증가시킴으로써 감소하여, 잔여 과산화수소가 전혀 없을 때까지 잔여 과산화수소의 비율을 연속적으로 감소시킨다. 이는 알루미늄 화합물로부터의 알루미늄 이온이 펄프중에 결합되는 중금속 이온으로 대체되어 중금속 이온이 방출되고 과산화수소에 대한 분해 효과를 가질 수 있는 사실에 의해 설명될 수 있다. 동일량의 알루미늄 화합물을 갖는 잔여 과산화수소 함량이 실험 6 보다 실험 10 및 13에서 높은 이유는 알루미늄이 더욱 강하게 결합되고, 염화 알루미늄에 비해 황산 폴리알루미늄중에 방출되는 경향이 작은 사실에 의한 것일 것이다.

요약컨대, 과산화물 표백 단계에 알루미늄 이온을 첨가하는 것이 부적합한 것으로 설정될 수 있는데, 그 이유는 알루미늄 이온이 잔여 과산화수소 함량을 감소시키기 때문이다. 결과적으로, 본 발명에서는 본질적으로 여과물중의 간섭 물질을 침전시키는데 필요한 양만의 알루미늄 화합물을 첨가해야 한다. 여과물중의 과량의 알루미늄은 여과물이 과산화물 표백 단계로 재순환될 때, 알루미늄 이온과 같이 헐겁게 결합된/분산된 형태로 존재하지 않아야 한다.

실시예 3

이 실시예에서는, 과산화수소 표백에 대한 알루미늄의 영향을 조사할 목적으로 추가 실험을 수행하였다. 추가 실험에서, 쿠킹(원료 100% 제재소용 대팻밥), 산소 탈리그닌화 및 착화제로의 처리후에 황산염 펄프 제재소에서 배출된 연한 나부의 펄프를 사용하였다. 펄프로부터 잔여 중금속을 제거하기 위해, 펄프 1톤당 2kg EDTA의 양으로 펄프를 EDTA로 처리하고, 실온에서 21일 동안 약 4 내지 5 중량%의 펄프 농도로 저장하였다. 이 기간 동안에, EDTA 착화제는 펄프를 여과하고, 펄프 300g당 탈이온수 4ℓ로 한번 세척하고, 펄프 1톤당 2kg EDTA를 다시 첨가함으로써 1주에 2 내지 3배 변하였다. 21일 후에, 90℃에서 1시간 동안 펄프를 1톤당 2kg EDTA로 처리하고, 이때 펄프를 탈수시키고 세척함으로써 통상적인 착화 단계를 수행하였다. 이와 같이 처리된 펄프는 실시적인 면에서, 간섭 중금속 이온을 함유하지 않은 것으로 고려될 수 있다. 중금속을 함유하지 않은 펄프로부터, 2가지 펄프 샘플을 취해 과산화수소 및 pH를 조절하기 위한 수산화나트륨을 충전시켰다. 또한, 염화 알루미늄 형태의 알루미늄 화합물을 하나의 샘플에 충전시켰다. 2가지 샘플을 90℃에서 16시간 동안 표백시켰으며, 잔여 과산화수소 함량 및 샘플의 밝기를 측정하였다. 그 결과를 하기 표 3에 요약하였다.

표 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 알루미늄 화합물을 첨가하지 않은 금속이 없는 펄프는 13%의 잔여 과산화수소 함량을 나타낸 반면에, 염화 알루미늄이 첨가된 펄프는 놀랍게도 39%의 잔여 과산화수소 함량을 나타냈다. 이 실시예에서, 펄프는 펄프는 간섭 금속 이온을 함유하지 않으며, 즉 실시예 2에서와 같이, 알루미늄 화합물의 첨가는 중금속 이온이 펄프로부터 방출되어 과산화수소를 분해시키는 방식으로 작용하지 않게 한다. 잔여 과산화수소 함량의 큰 차이는 밝기 차이(2.6% ISO)와 관련하여 설명될 수 없는데, 그 이유는 이 차이가 단지 과산화물 소모에 대한 작은 차이에 상응하기 때문이다. 그러므로, 알루미늄 화합물이 첨가될 때 잔여 과산화수소 함량의 예상하지 못한 증가는 첨가된 알루미늄 화합물의 예상하지 못한 효과에 의한 것이어야 한다.

Claims (10)

1. 펄프를 과산화물 표백 단계로 처리하고, 펄프를 세척하고 세척으로부터의 세척액을 여과물의 형태로 펄프로부터 분리시키는 펄프의 표백 방법으로서, 여과물을 간섭 물질을 침전시키기 위해 알루미늄 화합물로 처리하고, 침전된 물질을 여과물로부터 제거하고, 간섭 물질의 침전후에 여과물의 알루미늄 함량을 20ppm 이하로 조절한 후, 여과물을 과산화물 표백 단계로 재순환시킴을 특징으로 하는 표백 방법.
2. 제 1항에 있어서, 과산화물 표백 단계로 재순화되는 여과물이 알루미늄과 함께 알칼리 토금속을 함유하는 화합물을 포함함을 특징으로 하는 방법.
3. 제 2항에 있어서, 알칼리 토금속이 마그네슘임을 특징으로 하는 방법.
4. 제 3항에 있어서, Mg:Al의 몰비가 3:1 내지 6:1 임을 특징으로 하는 방법.
5. 제 3항 또는 제 4항에 있어서, 알루미늄 함유 화합물이 하기 화학식의 히드로탈사이트(hydrotalcite)임을 특징으로 하는 방법:

   [Mg_1-xAl_x(OH)₂]^x+[(CO₃)_x/2·nH₂O]^x-

   상기식에서,

   0.10〈x〈0.34 이고,

   n=1-3x/2 이다.
6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 여과물을 염화 알루미늄, 질산 알루미늄, 황산 알루미늄, 염화 폴리알루미늄, 질산 폴리알루미늄 및 황산 폴리알루미늄으로 이루어진 군으로부터 선택된 알루미늄 화합물로 처리함을 특징으로 하는 방법.
7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 여과물을 본질적으로 간섭 물질을 침전시키기에 충분한 양 이상으로 여과물에 첨가되는 알루미늄 화합물로 처리함을 특징으로 하는 방법.
8. 제 7항에 있어서, 알루미늄 화합물이 여과물 1ℓ당 1 내지 600mg Al의 양으로 여과물에 첨가됨을 특징으로 하는 방법.
9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, pH 4 내지 11에서 여과물을 알루미늄 화합물로 처리함을 특징으로 하는 방법.
10. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서, 60 내지 100℃에서 여과물을 알루미늄 화합물로 처리함을 특징으로 하는 방법.