JP5319690B2 - パルプの漂白方法 - Google Patents

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Description

本発明は、木材パルプを漂白する方法に関する。木材パルプは製紙に用いられる。木材のパルプ化に用いられる一般的な方法には機械的パルプ化及び化学的パルプ化が含まれる。
様々な種類の機械パルプが形成される。例えば、炭化ケイ素又は酸化アルミニウムを包埋した粉砕石を用いて小ぶりの丸太を粉砕する砕木パルプ(SGW:stoneground wood pulp)、木材を粉砕する前に蒸す圧力砕木パルプ(PGW:pressure ground wood pulp)、リファイナープレートとして知られるリッジ型金属ディスクで木材チップを粉砕するリファイナーメカニカルパルプ(RMP:refiner mechanical pulp)、及び精製中にチップを蒸す熱機械パルプ(TMP:thermomechanical pulp)等である。
化学パルプを形成するには、木材チップを化学薬品で加熱してリグニンを分解するが、これは脱リグニン工程としても知られている。
ハイブリッド方法はケミサーモメカニカルパルプ(CTMP)であり、標準的な機械式ミルで使用される方法により精製する前に弱酸性化学薬品で木材チップを処理する。この場合、化学薬品はリグニンを除去するためではなく、より簡単に繊維を精製するために用いる。
廃棄紙及び廃棄板紙からリサイクルパルプを作製することも可能である。
上記のいずれかの方法で作製されたパルプを漂白して白色紙製品を提供することもできる。従来、漂白剤としては塩素が使用されてきたが、環境上の理由により近年では二酸化塩素、酸素、オゾン及び過酸化水素等の別の漂白剤も用いられてきた。
本発明は、特に、過酸化物種を伴う漂白方法に関する。過酸化物は、「P」段としても知られるパルプ処理の漂白段階で用いられる。場合によっては、その前に「Q」段として知られるキレート工程がある。
過酸化物は、金属イオンとの反応により分解されることもあり、非効率な漂泊という結果をもたらし得る。したがって、金属イオンに結合するキレート剤を加えることが一般的である。しかし、これには、生物分解性のない従来のキレート種が及ぼす環境への影響という問題が伴う。
一般的に使用され、非常に効果的なキレート剤は、ジエチレントリアミン5酢酸(DTPA)である。有用な別のキレート剤は、エチレンジアミン4酢酸(EDTA)である。ジエチレントリアミン−ペンタ−メチレンホスホン酸(DETPMP)等のホスホネートベースのキレート剤もまた有効なキレート剤として一般的に用いられている。しかしながら、これらの種は従来の廃水処理の過程で分解若しくは除去されないので、欧州における地表水中に大量に存在しているのが現状である。かかるキレート剤の存在により、河川の堆積物及び処理済汚泥中の重金属が再結集する可能性がある。高濃度のキレート剤により、プランクトン及び藻類の増殖が阻害され、バクテリアにも有害である。
代用キレート剤として可能性があるものの一つに生分解性のエチレンジアミン−N,N’−ジコハク酸(EDDS)がある。これは、[S,S]光学異性体として存在するときに易生分解性となる。
その他の生分解性キレート剤には、メチルグリシン2酢酸(MGDA)、グルタミン酸N,N’−2酢酸(GLDA)、及びイミノジコハク酸(IDS)等が含まれる。
本発明者らは驚くべきことに、特定の生分解性キレート剤と、選択した非生分解性キレート剤との組合せをパルプ漂白法で用いると、個々のキレート剤を同量で単独使用するときの相対効率から予想されるパフォーマンスに比べ、パフォーマンスが向上することを見い出した。パフォーマンスの向上は、例えば、方法終了時における過酸化物残留レベルの増加により、又は処理済製品のISOで定める白色度の向上により、又は同等の漂白効果を得るための過酸化物必要量の軽減により、測定できる。
本発明の第1の態様によると、1又は2以上の過酸化物酸化剤を使用し、パルプをキレート剤の混合物で処理することを含む木材パルプの漂白方法が提供される。かかるキレート剤混合物には、
(a)エチレンジアミン−N,N’−ジコハク酸、メチルグリシン2酢酸、グルタミン酸N,N’−2酢酸、イミノジコハク酸、これらのアニオン及びこれらの混合物からなる群から選択される第1キレート剤、並びに
(b)ジエチレントリアミン5酢酸、エチレンジアミン4酢酸、ジエチレントリアミン−ペンタ−メチレンホスホン酸、これらのアニオン及びこれらの混合物からなる群から選択される第2キレート剤
が含まれる。
これらのアニオン及びこれらの混合物とは、成分(a)及び(b)の各々が1又は2以上の前記記載の種を含んでもよいことを意味し、また、かかる1つの種又は2以上の種の各々がアニオンとして存在していてもよいことを意味する。アニオンは塩として混合物に加えてもよい。
成分(a)と成分(b)との重量比は、好適には100:1〜1:100であり、好ましくは50:1〜1:50であり、より好ましくは20:1〜1:20であり、好ましくは10:1〜1:10であり、より好ましくは5:1〜1:5、例えば3:1〜1:3である。
成分(a)と成分(b)との重量比が少なくとも1:1であることが好ましい。
成分(a)と成分(b)との重量比が、好ましくは50:1〜1:1、好ましくは30:1〜1:1、より好ましくは20:1〜1:1、好ましくは15:1〜1:1、例えば12:1〜1:1であり、より好ましくは10:1〜1:1、好ましくは8:1〜1:1、例えば6:1〜1.1:1、5:1〜1.2:1、又は4:1〜1.5:1である。かかる割合は、例えば12:1と2:1の間、又は10:1と1.5:1の間である。
いくつかの実施形態においてキレート剤混合物には、当業者に周知のキレート剤から選択されるキレート剤がさらに含まれていてもよい。成分(a)と成分(b)の合計が、少なくともキレート剤混合物の70wt%であることが好ましく、少なくとも90wt%であることが好ましく、少なくとも95wt%であることがより好ましい。キレート剤混合物が実質的に成分(a)及び成分(b)からなることが最も好ましい。
キレート剤混合物は、成分(a)を1〜99wt%、成分(b)を1〜99wt%含むことが好適である。
キレート剤混合物は、成分(a)を50〜99wt%、成分(b)を1〜50wt%含むことが好ましい。
キレート剤混合物は、成分(a)を少なくとも25wt%含むことが好ましく、好ましくは少なくとも40wt%、例えば少なくとも50wt%、好ましくは少なくとも55wt%、より好ましくは少なくとも60wt%、好ましくは少なくとも65wt%、最も好ましくは少なくとも70wt%の成分(a)を含む。
キレート剤混合物は、成分(a)を最大で98wt%含み、好ましくは最大で95wt%、より好ましくは最大で92wt%、好ましくは最大で90wt%、例えば最大で85wt%又は最大で80wt%の成分(a)を含む。
キレート剤混合物は、成分(b)を少なくとも2wt%含むことが好ましく、より好ましくは少なくとも5wt%、好ましくは少なくとも7wt%、好ましくは少なくとも10wt%、例えば少なくとも15wt%、又は少なくとも20wt%の成分(b)を含む。
キレート剤混合物は、好適には成分(b)を最大で75wt%含み、好ましくは最大で60wt%、例えば最大で50wt%、好ましくは最大で40wt%、例えば最大で35wt%、最も好ましくは最大で30wt%の成分(b)を含む。
本明細書における定義では、示された重量は、当量の遊離酸として測定したときの各成分の重量のことである。しかし、各キレート剤が存在するときは、遊離酸、又は塩、又は塩の混合物として提供される。塩の場合、酸残基はアニオンとして存在する。当量の遊離酸の重量を求めるときには、対イオンの質量を無視してノミナルプロトンに置き換える。
キレート剤混合物の成分は、例えば市販の溶液の形態で供給されてもよいが、前記の定義は、そのような希釈液を除去した後に残存する活性キレート剤の量についてのみ該当する。
エチレンジアミンジコハク酸(EDDS)は、構造式1に示す構造を有する。

構造式1
EDDSには、立体中心が2つ含まれ、立体異性体が3つ存在し得る。特に好ましい形態は、容易に生分解され得る化合物である[S,S]−エチレンジアミンジコハク酸である。
成分(a)には前記立体異性体のどれが含まれていてもよい。よって、成分(a)には、[R,R]−EDDS、[R,S]−EDDS、[S,S]−EDDS、及びこれらの任意の組合せを含めることができる。
成分(a)がEDDSを含む場合、かかるEDDSは少なくとも50%が[S,S]−EDDSとして存在することが好ましく、少なくとも70%が好ましく、少なくとも90%がより好ましく、少なくとも95wt%、例えば約98wt%が[S,S]−EDDSとして存在することが最も好ましい。いくつかの好適な実施形態では、成分(a)に存在するEDDSは全て、本質的に[S,S]−EDDSからなる。
上述したように、成分(a)がEDDSを含む場合は、構造式1に示す構造を有する形態で、又は同じ構造においていくつかの水素原子が置換された形態で提供される。したがって、成分(a)は、酸性基の1,2,3又は4個が中和又は部分的に中和されたEDDS塩を含んでもよい。
EDDSの塩を含む場合、かかる塩は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニア又は適切なアミンの塩であり得る。
一価の対イオンを用いる場合、かかる塩は単塩、二塩、三塩、又はテトラ塩である。二価カチオンの場合、単塩又は二塩が存在し得る。混合塩も存在でき、例えば、ジナトリウムマグネシウム塩、又はナトリウムマグネシウム塩が存在し得る。EDDS残基の対イオンが、ナトリウム、マグネシウム、カルシウム、カリウム、リチウム、アンモニア、及び第4級アンモニアイオンの1又は2以上から選択されることが好ましい。
市販材料の一つにトリナトリウムエチレンジアミンジコハク酸があり、Enviomet C140の商標名で購入できる。Enviomet C140は、30wt%の[S,S]EDDS(遊離酸として発現)、すなわち、37wt%のトリナトリウムEDDS(対イオンを含む)を含む水溶液である。
エチレンジアミンジコハク酸は、Enviomet C265の商標名でも市販されている。Enviomet C265は、酸として65wt%の固形状[S,S]EDDSと結晶水とを含む。この物質は、固形粒子の形態で入手できる。
EDDSは、トリナトリウム塩として存在することが好ましい。
メチルグリシン二酢酸(MGDA)は構造式2に示す構造を有する。

構造式2
成分(a)がMGDAを含む場合は、構造式2に示す構造を有する形態で、又は同じ構造においていくつかの水素原子が置換された形態で提供される。したがって、成分(a)は、酸性基の1,2,又は3個が中和又は部分的に中和された塩を含んでもよい。
MGDAの塩を含む場合、かかる塩は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニア又は適切なアミンの塩であり得る。
一価の対イオンを用いる場合、かかる塩は単塩、二塩、又は三塩である。二価カチオンの場合、単塩又は二塩が存在し得る。混合塩も存在でき、例えば、ナトリウムマグネシウム塩が存在し得る。MGDA残基の対イオンが、ナトリウム、マグネシウム、カルシウム、カリウム、リチウム、アンモニア、及び第4級アンモニアイオンの1又は2以上から選択されることが好ましい。
成分(a)がMGDA又はその塩を含む場合、これは光学異性体又はその混合物のいずれかとして存在し得る。ラセミ体混合物として存在することが好ましい。
MGDAは、トリナトリウム塩を40wt%含む溶液として市販され、Trilon Mの商標名で販売されている。
グルタミン酸N,N’−2酢酸(GLDA)は構造式3に示す構造を有する。

構造式3
成分(a)がGLDAを含む場合は、構造式3に示す構造を有する形態で、又は同じ構造においていくつかの水素原子が置換された形態で提供される。したがって、成分(a)は、酸性基の1,2,3又は4個が中和又は部分的に中和された塩を含んでもよい。
GLDAの塩を含む場合、かかる塩は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニア又は適切なアミンの塩である。
一価の対イオンを用いる場合、かかる塩は単塩、二塩、三塩、又はテトラ塩である。二価カチオンの場合、単塩又は二塩が存在し得る。混合塩も存在でき、例えば、ジナトリウムマグネシウム塩、又はナトリウムマグネシウム塩が存在し得る。GLDA残基の対イオンが、ナトリウム、マグネシウム、カルシウム、カリウム、リチウム、アンモニア、及び第4級アンモニアイオンの1又は2以上から選択されることが好ましい。
成分(a)がGLDA又はその塩を含む場合、これは光学異性体又はその混合物のいずれかとして存在し得る。成分(a)がGLDAを含む場合、少なくとも50%が[S]−GLDAとして存在することが好ましく、少なくとも70%が好ましく、少なくとも90%がより好ましく、少なくとも95%、例えば約98%が[S]−GLDAとして存在することが最も好ましい。いくつかの好適な実施形態では、成分(a)に存在するGLDAは全て、本質的にS光学異性体からなる。
GLDAは、テトラナトリウム塩を38wt%含む溶液として市販され、Dissovine GL-38の商標名で販売されている。
イミノジコハク酸(IDS)は構造式4に示される構造を有する。

構造式4
成分(a)がIDSを含む場合は、構造式4に示す構造を有する形態で、又は同じ構造においていくつかの水素原子が置換された形態で提供される。したがって、成分(a)は、酸性基の1,2,3又は4個が中和又は部分的に中和された塩を含んでもよい。
IDSの塩を含む場合、かかる塩は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニア又は適切なアミンの塩であり得る。
一価の対イオンを用いる場合、かかる塩は単塩、二塩、三塩、又はテトラ塩である。二価カチオンの場合、単塩又は二塩が存在し得る。混合塩も存在でき、例えば、ジナトリウムマグネシウム塩、又はナトリウムマグネシウム塩が存在し得る。IDS残基の対イオンが、ナトリウム、マグネシウム、カルシウム、カリウム、リチウム、アンモニア、及び第4級アンモニアイオンの1又は2以上から選択されることが好ましい。
成分(a)がIDS又はその塩を含む場合、これは光学異性体又はその混合物のいずれかとして存在し得る。ラセミ体混合物として存在することが好ましい。
IDSは、テトラナトリウム塩を34wt%含む溶液として市販され、Baypure CX100の商標名で販売されている。
上述したとおり、成分(a)は、EDDS、MGDA、GLDA及びIDSから2以上の混合物を含んでいてもよい。成分(a)がEDDS及び/又はMGDAを含むことが好ましい。成分(a)がEDDSを含むことが最も好ましい。
成分(a)が、EDDS及び/又はMGDAを少なくとも50wt%含むことが好ましく、より好ましくは少なくとも70wt%、好ましくは少なくとも90wt%、例えば少なくとも95wt%含むことが好ましい。いくつかの好適な実施形態では、成分(a)は、本質的にEDDS及び/又はMGDAからなる。
成分(a)が、EDDSを少なくとも50wt%含むことが好ましく、より好ましくは少なくとも70wt%、好ましくは少なくとも90wt%、例えば少なくとも95wt%含むことが好ましい。いくつかの好適な実施形態では、成分(a)は、本質的にEDDSからなる。
DTPAは構造式5に示す構造を有する。

構造式5
成分(b)がDTPAを含む場合は、構造式5に示す構造を有する形態で、又は同じ構造においていくつかの水素原子が置換された形態で提供される。したがって、成分(b)は、酸性基の1,2,3、4又は5個が中和又は部分的に中和された塩を含んでもよい。
DTPAの塩を含む場合、かかる塩は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニア又は適切なアミンの塩であり得る。
一価の対イオンを用いる場合、かかる塩は単塩、二塩、三塩、テトラ塩、又はペンタ塩である。二価カチオンの場合、単塩又は二塩が存在し得る。混合塩も存在でき、例えば、ジナトリウムマグネシウム塩、又はナトリウムマグネシウム塩が存在し得る。DTPA残基の対イオンが、ナトリウム、マグネシウム、カルシウム、カリウム、リチウム、アンモニア、及び第4級アンモニアイオンの1又は2以上から選択されることが好ましい。
DTPAが存在する場合は、ペンタナトリウム塩として存在することが好ましい。
EDTAは構造式6に示す構造を有する。

構造式6
成分(b)がEDTAを含む場合は、構造式6に示す構造を有する形態で、又は同じ構造においていくつかの水素原子が置換された形態で提供される。したがって、成分(b)は、酸性基の1,2,3、又は4個が中和又は部分的に中和された塩を含んでもよい。
EDTAの塩を含む場合、かかる塩は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニア又は適切なアミンの塩である。
一価の対イオンを用いる場合、かかる塩は単塩、二塩、三塩、又はテトラ塩である。二価カチオンの場合、単塩又は二塩が存在し得る。混合塩も存在でき、例えば、ジナトリウムマグネシウム塩、又はナトリウムマグネシウム塩が存在し得る。EDTA残基の対イオンが、ナトリウム、マグネシウム、カルシウム、カリウム、リチウム、アンモニア、及び第4級アンモニアイオンの1又は2以上から選択されることが好ましい。
EDTAが存在する場合は、テトラナトリウム塩として存在することが好ましい。
DETPMPは構造式7に示す構造を有する。

構造式7
成分(b)がDETPMPを含む場合は、構造式7に示す構造を有する形態で、又は同じ構造においていくつかの水素原子が置換された形態で提供される。したがって、成分(b)は、酸性基の1,2,3、4、5、6、7、8、9又は10個が中和又は部分的に中和された塩を含んでもよい。
DETPMPの塩を含む場合、かかる塩は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニア又は適切なアミンの塩である。
一価の対イオンを用いる場合、かかる塩は単塩、二塩、三塩、テトラ塩、ペンタ塩、ヘキサ塩、ヘプタ塩、オクタ塩、ノナ塩、又はデカ塩である。二価カチオンの場合、単塩、二塩、三塩、テトラ塩、又はペンタ塩が存在し得る。混合塩も存在でき、例えば、ジナトリウムマグネシウム塩、又はナトリウムマグネシウム塩が存在し得る。DETPMP残基の対イオンが、ナトリウム、マグネシウム、カルシウム、カリウム、リチウム、アンモニア、及び第4級アンモニアイオンの1又は2以上から選択されることが好ましい。
DETPMPが存在する場合は、ヘプタナトリウム塩として存在することが好ましい。
上述したとおり、成分(b)は、DTPA、EDTA、及びDETPMPの2以上の混合物を含んでよい。
成分(b)が、DTPA及び/又はEDTAを含むことが好ましい。
前記の定義では、成分(b)の量は、存在するDTPA、EDTA、及びDETPMPの総量のことである。
いくつかの実施形態では、成分(b)が、DTPAを少なくとも50wt%含み、好ましくは少なくとも70wt%、例えば少なくとも90wt%含むことが好ましい。いくつかの実施形態では、成分(b)は、本質的にDTPAからなる。
いくつかの実施形態では、成分(b)が、EDTAを少なくとも50wt%含み、好ましくは少なくとも70wt%、例えば少なくとも90wt%含むことが好ましい。いくつかの実施形態では、成分(b)は、本質的にEDTAからなる。
いくつかの実施形態では、成分(b)が、DETPMPを少なくとも50wt%含み、好ましくは少なくとも70wt%、例えば少なくとも90wt%含むことが好ましい。いくつかの実施形態では、成分(b)は、本質的にDETPMPからなる。
本発明の第1の態様の方法は、過酸化水素、有機過酸、又はこれらの組合せから選択される1又は2以上の過酸化物酸化剤で木材パルプを漂白することを好適に含む。使用される有機過酸には過酢酸を含む。
本発明の方法は、前記のとおり、機械パルプ、化学パルプ、ケミサーモメカニカルパルプ、又はリサイクルパルプの1又は2以上から選択される木材パルプの漂白を含み得る。
本発明の方法は、広範囲のpH値を有する組成物とともに用いられる。例えば、pH1〜12、例えばpH2〜10又はpH3〜9の組成物にキレート剤混合物を加えることができる。
本発明の方法では、方法の任意の段階において、前記で定義したキレート剤混合物でパルプを処理してもよい。本方法には、過酸化物酸化剤の添加前にパルプをキレート剤混合物で処理するステップが含まれていてもよい。
代替的に及び/又は追加的に、本方法には、過酸化物酸化剤が存在する漂白ステップ中にキレート剤混合物でパルプを処理することが含まれていてもよい。
パルプを漂白する方法には、過酸化物酸化剤の添加前のステップでキレート剤混合物を添加すること、及び/又は過酸化物酸化剤が存在する漂白過程中にキレート剤混合物を添加することが含まれていてもよい。
キレート剤混合物による処理は、「Q」段及び/又は「P」段の間に行うことができる。
本発明の方法では、キレート剤混合物を水溶液として「Q」段及び/又は「P」段の間にパルプに添加できる。
キレート剤混合物は個別に又は一緒に添加でき、そのままで、又はさらに希釈液を含む溶液として、加えることができる。
本発明の第2の態様では、
(a)エチレンジアミン−N,N’−ジコハク酸、メチルグリシン2酢酸、グルタミン酸N,N’−2酢酸、イミノジコハク酸、これらのアニオン及びこれらの混合物からなる群から選択される第1キレート剤、並びに
(b)ジエチレントリアミン5酢酸、エチレンジアミン4酢酸、ジエチレントリアミン−ペンタ−メチレンホスホン酸、これらのアニオン及びこれらの混合物からなる群から選択される第2キレート剤
を含む組成物が提供される。
成分(a)と成分(b)の好ましい重量比は、第1の態様について定義したものとすることが好ましい。
いくつかの実施形態において第2の態様の組成物は本質的に成分(a)及び(b)からなり、その好ましい特徴は、第1の態様に関してキレート剤混合物について述べたものと同じである。
別の実施形態では、組成物には希釈剤が含まれる。好適な希釈剤としては水及びアルコール等がある。
かかる実施形態では、第2の態様の組成物は、キレート剤混合物を0.5〜80wt%含むことが好ましく、10〜60wt%含むことが好ましく、30〜45wt%含むことがより好ましい。
本発明はまた、第1の態様の方法に使用する前に希釈される濃縮前駆組成物も提供する。
本発明の第3の態様によると、木材パルプの漂白方法における、
(a)エチレンジアミン−N,N’−ジコハク酸、メチルグリシン2酢酸、グルタミン酸N,N’−2酢酸、イミノジコハク酸、これらのアニオン及びこれらの混合物からなる群から選択される第1キレート剤と、
(b)ジエチレントリアミン5酢酸、エチレンジアミン4酢酸、ジエチレントリアミン−ペンタ−メチレンホスホン酸、これらのアニオン及びこれらの混合物からなる群から選択される第2キレート剤
との組合せの使用が提供される。
第3の態様における好ましい特徴は、第1及び第2の態様に関して定義したものと同じである。
本発明の第4の態様によると、本発明の第1の態様の方法で得られる漂白木材パルプが提供される。
本発明はまた、本発明の方法で漂白されたパルプから形成される漂白紙製品も提供する。
本発明の方法は、成分(a)又は成分(b)のいずれか一つだけを使用する方法に比べて著しい有利性を提供する。方法終了時に漂白組成物に残留する過酸化物レベルは、成分(a)だけを使用する場合よりも高く、成分(b)をより低量で使用することによる環境上の利点には大きいものがある。
本発明の方法で漂白したパルプについても特性が改良されており、例えば白色度において優れている。白色度を測定する際の好適な方法は、ISO3688の「パルプ−拡散青色光反射率の測定用の研究用シートの調製(ISO、白色度)」である。
例えば、本発明者らは残留過酸化物レベル又はISO白色度の測定において、本発明のキレート剤混合物を使用したときの結果が、それぞれの成分を単独使用したときに得られる結果の加重平均から予想される結果よりも優れていることを見い出した。実際、いくつかの実施形態において前記混合物の性能は、単独で使用したときの各成分に比べて優れている。
本発明の第2の態様の組成物は、過酸化物種、特に過酸化水素の安定化に有用である。したがって本発明は、過酸化物酸化剤を安定化させるための第2態様の組成物の使用をさらに提供する。ここでいう安定化は、過酸化物の分解を防止、軽減、抑制することを意味する。
パルプ漂白方法における本発明の第2態様の組成物の使用により、当量の過酸化水素を使用したときの成分の加重平均から予想される漂白性能よりも優れた漂白性能が示される。
パルプ漂白方法における本発明の第2態様の組成物の使用により、かかる方法において当量の成分(a)又は成分(b)のいずれかを単独使用するときに必要とされる量よりも少ない量の過酸化物を使用しても同じ漂白効果がもたらされる。
以下の限定されることのない実施例を参照しながらさらに本発明を定義する。
これらの実施例では、EDDSは[S,S]−トリナトリウム塩として供され、DTPAはテトラナトリウム塩として供された。EDTAはテトラナトリウム塩として供され、MGDAはトリナトリウム塩として供され、DETPMPはヘプタナトリウム塩として供された。記されている重量比は、当量の遊離酸として存在する場合の量のことである。投与量がKg/tpとして示されている場合、これは、乾燥パルプ1トンに対する活性成分(active)のキログラム数を示す。CS(%)は、パルプのコンシステンシーである。
[実施例]
Kappa価10.1、粘度883dm/Kg、かつ、ISO白色度43.8%の化学パルプを漂白方法により処理した。
それぞれQ段及びP段に該当する表1及び2に記載のとおり、前記パルプの試料を4種類の組成物で処理した。
前記の結果から、パルプDで観察される過酸化物残留レベル及びISO白色度は、パルプB及びパルプCにおける結果に基づいて計算された加重平均から予想されるものより高いことがわかる。
機械的に粉砕され、ISO白色度が58.3%の木材パルプについて表3記載のとおりP段処理を行った。
前記の結果から、パルプDで観察される過酸化物残留レベル及びISO白色度は、パルプB及びパルプCにおける結果に基づいて計算された加重平均から予想されるものより高いことがわかる。
Kappa番号が10.0でISO白色度が49.1%の化学パルプを漂白方法によって処理した。
それぞれQ段及びP段に該当する表4及び5に記載のとおり、前記パルプの試料を3種類の組成物で処理した。
前記の結果から、パルプCで観察される過酸化物残留レベル及びISO白色度は、パルプA及びパルプBにおける結果に基づいて計算された加重平均から予想されるものより高い。
以下の条件により化学パルプを処理した。
Q段の条件
コンシステンシー 3%
pH=6.5
温度 65℃
15分間
キレート剤量は100%酸として、0.1kg/mt
P段の条件
コンシステンシー 6%
100%活性として35kg/tpのH
pH=11
80℃で17時間
表6に結果を示す。
これらの結果から、本発明のキレート剤混合物を使用して得られるISO白色度が、EDDSのみを使用したときの白色度よりも優れていることがわかる。
ISO白色度が57.2%の化学パルプを漂白方法により処理した。それぞれQ段及びP段に該当する表7及び8に記載の組成物で前記パルプの試料を処理した。
前記の結果から、パルプCで観察されるISO白色度は、パルプA及びパルプBにおける結果に基づいて計算された加重平均から予想されるものより高いことがわかる。
ISO白色度が57.2%の化学パルプを漂白方法により処理した。それぞれQ段及びP段に該当する表9及び10に記載の組成物で前記パルプの試料を処理した。
前記の結果から、パルプCで観察されるISO白色度は、パルプA及びパルプBにおける結果に基づいて計算された加重平均から予想されるものより高いことがわかる。
ISO白色度が57.2%の化学パルプを漂白方法により処理した。それぞれQ段及びP段に該当する表11及び12に記載の組成物で前記パルプの試料を処理した。
前記の結果から、パルプCで観察されるISO白色度は、パルプA及びパルプBにおける結果に基づいて計算された加重平均から予想されるものより高いことがわかる。
ISO白色度が60.2%の化学パルプを漂白方法により処理した。それぞれQ段及びP段に該当する表13及び14に記載の組成物で前記パルプの試料を処理した。実施例Aは、40kg/mtのHを用い、実施例Bは、36kg/mtのHを用いた。
より低量の過酸化物においても同じ白色度が観察される。
ISO白色度が65.1%の機械パルプを漂白方法により処理した。P段に該当する表15に記載の組成物で前記パルプの試料を処理した。
前記の結果から、パルプCで観察されるISO白色度は、パルプA及びパルプBにおける結果に基づいて計算された加重平均から予想されるものより高いことがわかる。

Claims (14)

  1. 1又は2以上の過酸化物酸化剤を用いる木材パルプの漂白方法であって、
    (a)エチレンジアミン−N,N’ジコハク酸、メチルグリシン2酢酸、グルタミン酸N,N’−2酢酸、イミノジコハク酸、これらのアニオン及びこれらの混合物からなる群から選択される第1キレート剤、並びに
    (b)ジエチレントリアミン5酢酸、エチレンジアミン4酢酸、ジエチレントリアミン−ペンタ−メチレンホスホン酸、これらのアニオン及びこれらの混合物からなる群から選択される第2キレート剤
    を含むキレート剤混合物でパルプを処理することを含む方法。
  2. 成分(a)と成分(b)との比率が少なくとも0.25:1である、請求項1に記載の方法。
  3. 成分(a)が、エチレンジアミン−N,N’−ジコハク酸を含む、請求項1又は2に記載の方法。
  4. 成分(b)が、ジエチレントリアミン5酢酸を含む、請求項1〜3のいずれかに記載の方法。
  5. 過酸化物酸化剤の添加前にキレート剤混合物でパルプを処理するステップを含む、請求項1〜4のいずれかに記載の方法。
  6. 過酸化物酸化剤が存在する漂白ステップの間にキレート剤混合物でパルプを処理することを含む、請求項1〜5のいずれかに記載の方法。
  7. 1又は2以上の過酸化物酸化剤が、当量の成分(a)又は成分(b)を単独使用して同じ漂白効果を得るために必要とされる量よりも少ない量で存在する、請求項1〜6のいずれかに記載の方法。
  8. (a)エチレンジアミン−N,N’ジコハク酸、メチルグリシン2酢酸、グルタミン酸N,N’−2酢酸、イミノジコハク酸、これらのアニオン及びこれらの混合物からなる群から選択される第1キレート剤を少なくとも60%、並びに
    (b)ジエチレントリアミン5酢酸、エチレンジアミン4酢酸、ジエチレントリアミン−ペンタ−メチレンホスホン酸、これらのアニオン及びこれらの混合物からなる群から選択される第2キレート剤を最大で40%
    を含む木材パルプ漂白に用いるための組成物。
  9. 木材パルプの漂白方法における、
    (a)エチレンジアミン−N,N’ジコハク酸、メチルグリシン2酢酸、グルタミン酸N,N’−2酢酸、イミノジコハク酸、これらのアニオン及びこれらの混合物からなる群から選択される第1キレート剤、並びに
    (b)ジエチレントリアミン5酢酸、エチレンジアミン4酢酸、ジエチレントリアミン−ペンタ−メチレンホスホン酸、これらのアニオン及びこれらの混合物からなる群から選択される第2キレート剤
    の組合せの使用。
  10. 漂白方法によって達成される漂白効果が、成分(a)及び成分(b)を個別に単独で使用したときに得られる結果の加重平均から予想される漂白効果よりも優れている、請求項9に記載の使用。
  11. 1又は2以上の過酸化物酸化剤を用いる漂白木材パルプの製造方法であって、
    (a)エチレンジアミン−N,N’ジコハク酸、メチルグリシン2酢酸、グルタミン酸N,N’−2酢酸、イミノジコハク酸、これらのアニオン及びこれらの混合物からなる群から選択される第1キレート剤、並びに
    (b)ジエチレントリアミン5酢酸、エチレンジアミン4酢酸、ジエチレントリアミン−ペンタ−メチレンホスホン酸、これらのアニオン及びこれらの混合物からなる群から選択される第2キレート剤
    を含むキレート剤混合物で木材パルプを処理することを含む、前記製造方法。
  12. パルプの白色度が、成分(a)及び成分(b)を個別に単独で使用したときに得られる結果の加重平均から予想される白色度よりも優れている、請求項11に記載の漂白木材パルプの製造方法
  13. 請求項11又は12に記載の製造方法により得られる漂白木材パルプから、常法により漂白紙製品を製造する方法
  14. 過酸化物酸化剤を安定化させるための請求項8に記載の組成物の使用。
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