JP2003268688A - ケミカルパルプの漂白方法 - Google Patents
ケミカルパルプの漂白方法Info
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Abstract
ECF多段漂白工程に一部を構成する、アルカリ抽出/
過酸化水素段−二酸化塩素段シーケンスの効率を高める
と同時に、漂白コストを低減できる漂白方法を提供する
ことにある。 【解決手段】パルプの蒸解処理−酸素脱リグニン処理に
続くECF多段漂白工程の一部を構成する、アルカリ抽
出/過酸化水素段−二酸化塩素段シーケンスにおいて、
アルカリ抽出/過酸化水素段の反応開始pHを10.5〜13.0
に調整し、更に二酸化塩素段の終pHを4.0〜6.0に入れる
ことにより、当該シーケンスの効率を高めることが可能
となり、その結果、漂白コストを低減できる。
Description
パルプの蒸解処理−酸素脱リグニン処理に続くECF多
段漂白工程において、工程の一部を構成する、アルカリ
抽出/過酸化水素段−二酸化塩素段シーケンスの、アル
カリ抽出/過酸化水素段の反応開始pHを特定の範囲に調
整し、更に二酸化塩素段の終了pHを特定範囲に入れるこ
とにより、当該シーケンスの効率を高め、漂白コストを
低減したことを特徴とするケミカルパルプの漂白方法に
関するものである。
価であるため、長年、パルプの漂白に使用されてきた。
蒸解後の高カッパー価のパルプを塩素で漂白する場合、
パルプ中に多量のリグニンが含有されているため、通
常、塩素を多量に使用していた。しかし、塩素を多量に
用いると漂白排水や大気中に有害な有機塩素化合物が排
出されてしまうという問題があった。このため、アルカ
リ性条件下で酸素を添加してパルプの脱リグニンを行
い、カッパー価を低減し、これに続く多段漂白での漂白
剤の使用量を低減するという、いわゆる酸素脱リグニン
の技術が開発され、多くのパルプ工場で採用されてい
る。
が高濃度で含まれているため、排水の回収、再使用も困
難であった。このため、塩素に代わる漂白剤の研究が盛
んに行われ、過酸化水素、過酢酸、二酸化塩素、オゾン
などの漂白剤の使用が主流となりつつある。特に二酸化
塩素は漂白力が強く、反応選択性に優れ、高白色度且つ
高強度のパルプを製造できることから、二酸化塩素漂白
が多用され、二酸化塩素を使用したECF多段漂白が現
在主流となりつつある。
であるため、二酸化塩素を使用したECF多段漂白のコ
ストが高くなるという問題がある。また、ECF多段漂
白において過酸化水素も通常使用されているが、この過
酸化水素も高価である。そのため、ECF多段漂白にお
いて過酸化水素及び二酸化塩素の効率を高め、漂白コス
トを低減できる技術の開発が望まれている。
としては、例えば、特許第1453574号、特許第1586778号
がある。特許第1453574号では、特定のpHで、アルカリ
金属珪酸塩、マグネシウム塩、及び金属イオン封鎖剤を
含む過酸化水素液で未漂白製紙用ケミカルパルプを漂白
する技術が登録されている。しかし、この方法ではアル
カリ珪酸塩やマグネシウム塩、更に金属イオン封鎖剤を
使用しなければならず、コスト面で不利であり、操業が
複雑となる。特許第1586778号では、パルプの漂白工程
中、パルプをアルカリ媒体中で過酸化物(過酸化水素を
含む)及び触媒としてアルミニウム、亜鉛、チタン、モ
リブデン、錫等の金属塩を用いて前処理することによ
り、含塩素漂白剤量を低減する技術が登録されている。
しかし、この方法では、アルミニウム等の金属塩を触媒
として使用しなければならず、この方法もコストや操業
面で不利である。
ECF多段漂白において、過酸化水素や二酸化塩素など
の漂白薬品の効率を高め、漂白コストを低減できるパル
プ漂白方法の確立が望まれている。
素脱リグニン処理に続くECF多段漂白工程の一部を構
成する、アルカリ抽出/過酸化水素段−二酸化塩素段シ
ーケンスの効率を高めると同時に、漂白コストを低減で
きる漂白方法を提供することにある。アルカリ抽出/過
酸化水素段−二酸化塩素段シーケンスの効率を高めると
は、アルカリ抽出/過酸化水素段−二酸化塩素段におい
て、より少額の漂白コスト、言い換えれば、より少量の
漂白薬品で、より高い白色度のパルプ白色度を得ること
を意味する。
脱リグニン処理に続くECF多段漂白工程の一部を構成
する、アルカリ抽出/過酸化水素段−二酸化塩素段シー
ケンスにおいて、アルカリ抽出/過酸化水素段の反応開
始pHを10.5〜13.0の範囲に調整し、更に二酸化塩素段の
終了pHを4.0〜6.0に入れることにより、当該シーケンス
の効率を高めることが可能となり、その結果、漂白コス
トを低減できる。
ルプとしては、ソーダ法、サルファイト法、クラフト法
により製造されたものが挙げられる。更にクラフト法に
ついては修正法として、MCC法、EMCC法、ITC
法、Lo−solid法等が知られているが、これらの
方法に限定されず適用できる。また、材料としては針葉
樹、広葉樹に適用できる。
多段漂白に先立って、酸素脱リグニン処理される。酸素
脱リグニンは、アルカリ性条件下で酸素を添加する公知
の方法で行うことができる。酸素脱リグニン処理によ
り、パルプのカッパー価は、針葉樹の場合で8〜25にま
で減少させ、広葉樹の場合で6〜15にまで減少させ、続
くECF多段漂白工程へ送ることが好ましい。
水素段(以下、E/P段と記述する)−二酸化塩素段(以
下、D1段と記述する)シーケンスに先だって、公知の
酸処理(以下、Aと記述する)、オゾン段(以下、Z段と
記述する)、二酸化塩素段(以下、D0段と記述する)、あ
るいはこれらを組み合わせた、例えばA−Z、A−D0
などで処理し、E/P段に入るパルプのカッパー価を広
葉樹の場合には1.5〜8.0の範囲に、針葉樹の場合に1.5
〜9.0の範囲にすることが望ましい。
先立ち、アルカリを添加する。このアルカリの使用目的
は、パルプからのリグニン抽出及びアルカリに続いて添
加する過酸化水素漂白の反応時のpHを調整することにあ
る。アルカリの添加により、過酸化水素の漂白反応が開
始する時点のパルプ懸濁液のpH(以下、開始pHと記述す
る)を所定の範囲に入れる必要がある。開始pH=10.5〜1
3.0の範囲が良い。好ましくは11.0〜12.9、更に好まし
くは11.0〜12.5である。このpH範囲で、アルカリ抽出/
過酸化水素段−二酸化塩素段シーケンスの効率を高める
ことができる。10.5未満では、パーヒドロキシルアニオ
ンの生成濃度が低く、充分な反応が進まない。12.0〜1
3.0では、過酸化水素の自己分解が進み、白色度向上効
果が低減するというマイナス効果がある一方で、アルカ
リ抽出効果が向上し、次に続く二酸化塩素段での漂白効
率が向上するというプラスの効果が出る。13.0を超える
と、アルカリ抽出の効果が頭打ちになると共に、過酸化
水素の自己分解が急速に進行する。また、過剰なアルカ
リ添加でコスト的に不利になるため好ましくない。
ている通常のアルカリを使用できる。すなわち、アルカ
リ化合物としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、酸化ナトリウム、
酸化カリウム、過酸化ナトリウム、過酸化カリウムなど
を使用できるが、価格、入手の面から水酸化ナトリウム
が好ましい。これらのアルカリ化合物は1種類単独で使
用しても良いし、2種類以上の混合でも構わない。
量%、温度は45〜95℃、反応時間は5〜300分である。過
酸化水素は、0.01〜20.0kg/風乾パルプTの範囲で添加さ
れる。E/P段での処理後、パルプを洗浄し、次のD1
段へ送る。パルプの洗浄のみでD1段が適切な終了pHに
入れば良いが、適切な終了pH範囲に入らない場合は、酸
添加などで調整することが望ましい。調整用の酸として
は、塩酸、硫酸などの鉱酸や蟻酸、酢酸などの有機酸の
いずれも限定無く使用できるが、好適には硫酸が使用さ
れる。
%、温度は50〜90℃、反応時間は5〜300分である。二酸
化塩素添加量は、0.01〜20.0kg/風乾パルプTの範囲で添
加される。D1段では、漂白反応が終了する時点のpH
(以下、終pHと記述する)を4.0〜6.0の範囲で漂白するの
が良く、4.5〜6.0が好ましく、5.5〜6.0が更に好まし
い。終pHが4.0未満あるいは6.0を超える場合、二酸化塩
素の漂白効率が低下してしまう。
示すが、本願発明は勿論かかる実施例に限定されるもの
ではない。パルプ濃度は固形分重量%、NaOHの添加率は
固形分重量/風乾(以下、ADと記述)パルプ重量、過酸化
水素の添加率は純分重量/ADパルプ重量、二酸化塩素の
添加率は純分重量/ADパルプ重量で示した。
を酸素脱リグニン処理により、カッパー価10.9まで脱リ
グニンした。これを中濃度オゾン漂白後、洗浄すること
なく二酸化塩素漂白(D0)を行った。このZD0後のカ
ッパー価は5.1まで低下した。このパルプを洗浄後、NaO
Hを添加した。添加量は5.4、9.0、13.5、18.0、36.0、5
4.0kg/ADパルプTとした。NaOH添加後、過酸化水素を2.7
kg/ADパルプT添加し混合した。パルプ濃度は12.0%、温
度は70℃、反応時間は90分間とした。開始pH、終pHをそ
れぞれ測定した。結果を表1に示す。E/P処理後のパ
ルプを洗浄後、二酸化塩素を3.6kg/ADパルプT添加しD
1処理した。パルプ濃度は12.0%、温度は70℃、反応時
間は180分間とした。この時の開始pH、終pHをそれぞれ
測定した。結果を表1に示す。
とE/P後のパルプ白色度の関係を図1に、E/P段に
おける開始pHとD1後のパルプ白色度の関係を図2に、
D1段における終pHとD1後のパルプ白色度の関係を図
3にそれぞれ示した。
パルプ白色度が高いことから、この開始pH範囲で過酸化
水素の漂白効率が良いことが分かる。
ルプ白色度が高いことから、E/P段のこの開始pH範囲
でD1での二酸化塩素の漂白効率が良いことが分かる。
白色度が高いことから、この終pHの範囲で二酸化塩素の
漂白効率が良いことが分かる。
水素の漂白効率、およびD1段の漂白効率を高められる
ことができるE/P段の開始pH範囲は10.5〜13.0、好ま
しくは11.0〜12.9、更に好ましくは11.0〜12.5である。
また、D1段の終pHの面からは、二酸化塩素の漂白効率
を高めることができる終pH範囲は4.0〜6.0、好ましくは
4.5〜6.0、更に好ましくは5.5〜6.0である。
し、NaOHの添加率を6.3、9.0、12.6、16.2、36.0、54.0
kg/ADパルプTとした以外は、実施例1と同様に多段漂白
を行った。結果を表2に示す。
とE/P後のパルプ白色度の関係を図4に、E/P段に
おける開始pHとD1後のパルプ白色度の関係を図5に、
D1段における終pHとD1後のパルプ白色度の関係を図
6にそれぞれ示した。
囲でE/P処理後のパルプ白色度が高いことから、この
開始pH範囲で過酸化水素の漂白効率が良いことが分か
る。
囲でD1処理後のパルプ白色度が高いことから、このE
/P段での開始pH範囲でD1での二酸化塩素の漂白効率
が良いことが分かる。
1処理後のパルプの白色度が高いことから、この終pHの
範囲で二酸化塩素の漂白効率が良いことが分かる。
添加率を実施例1の2倍量としたが、結果は実施例1と
同様であった。
に続くECF多段漂白工程の一部を構成する、アルカリ
抽出/過酸化水素段−二酸化塩素段シーケンスにおい
て、アルカリ抽出/過酸化水素段の反応開始pHを10.5〜
13.0に調整し、更に二酸化塩素段の終pHを4.0〜6.0に入
れることにより、当該シーケンスの効率を高めることが
可能となり、その結果、漂白コストを低減できる。
Claims (3)
- 【請求項1】 パルプの漂白方法であって、パルプの蒸
解処理−酸素脱リグニン処理に続くECF多段漂白工程
の一部を構成する、アルカリ抽出/過酸化水素段−二酸
化塩素段のシーケンスにおいて、アルカリ抽出/過酸化
水素段の脱リグニン・漂白反応を開始pH=10.5〜13.0で
行い、且つ、二酸化塩素段の終了pH=4.0〜6.0とするこ
とにより、当該シーケンスの効率を高めたことを特徴と
するケミカルパルプの漂白方法。 - 【請求項2】 アルカリ抽出/過酸化水素段に入るパル
プのカッパー価が、広葉樹で1.5〜8.0、針葉樹1.5〜9.0
であることを特徴とする請求項1に記載のケミカルパル
プの漂白方法。 - 【請求項3】 パルプの蒸解処理−酸素脱リグニン処理
に続くECF多段漂白工程の初段が、酸処理、オゾン漂
白、二酸化塩素漂白のいずれか一つであることを特徴と
する請求項1または請求項2に記載のケミカルパルプの
漂白方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002069835A JP2003268688A (ja) | 2002-03-14 | 2002-03-14 | ケミカルパルプの漂白方法 |
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Publications (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004360124A (ja) * | 2003-06-06 | 2004-12-24 | Nippon Paper Industries Co Ltd | リグノセルロース物質の漂白方法 |
JP2008106388A (ja) * | 2006-10-25 | 2008-05-08 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | 製紙用化学パルプの漂白方法 |
-
2002
- 2002-03-14 JP JP2002069835A patent/JP2003268688A/ja active Pending
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