JPH01124696A - パルプの漂白方法 - 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、製紙業およびその関連産業において過酸化水
素を用いてメカニカルパルプ、サーモメカニカルパルプ
、ケミカルパルプまたはケミカルサーモメカニカルパル
プを高い白色度に漂白する方法に関するものである。

従来の技術 以下、メカニカル（砕木）処理によって得られる上記各
パルプをまとめて「メカニカルパルプ」と呼ぶことにす
る。

工業的には通常、上記メカニカルパルプは木材、特にチ
ップ状の木材からリグノセルロース材料を機械的に磨砕
、例えば、挽臼型グラインダやディスク型グラインダあ
るいはりファイナ中で磨砕することによって製造される
。製造すべきパルプによっては、蒸気および／または亜
硫酸ナトリウムのような化学的薬品を用いて予備処理す
ることもある。

この操作の乾燥物質収率は非常に高く、９０％に達し、
多くの場合９０％以上になる。

メカニカル処理によって得られる上記パルプは「高収率
パルプ」とも呼ばれるが、無漂白状態で得られないため
漂白する必要がある。この漂白操作は、これらのパルプ
から得られる製品が品質および経済上の観点で工業的に
製造でき、しかも、効果的且つ最小限の材料損失で行え
るようなものでなければならない。

メカニカル処理によって得られるパルプの漂白をアルカ
リ性の媒体中で過酸化水素を用いて行うことができるこ
とは公知である。

この漂白方法は、効率が良いだけでなく、環境汚染の歯
が少ないため、工業的１．こますます広く使用されるよ
うになっている。

製紙産業においては、この技術を向上させるための努力
が絶え゛ず重ねられてきた。

例えば、ラシュナル（Ｄ、　Ｌａｃｈｅｎａｌ）、ド・
シｓ−ドン（Ｃ，ｄｅ　Ｃｈｏｕｄｅｎｓ）およびプル
７ン（Ｌ、　Ｂｏｕｒｓｏｎ）達は、ｒ１９８６年製紙
会議ＴＡＰＰＩ　　予稿集（ＴＡＰＰＩＰｒｏｃｅｅｄ
ｉｎｇｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　１９１３５　Ｐｕｌｐｉｎｇ
　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ）　Ｊの５６９〜５７３ページ
において、２段階から成る方法を提案している。この方
法では第２段階では珪酸ナトリウムを存在させずに漂白
することができるが、第１段階では珪酸す）　ＩＪウム
を存在させて漂白しなければならない。

事実、アルカリ性媒体中で過酸化水素を用いたパルプ漂
白においては、漂白効果と経済性の両方で最良の結果を
得るには珪酸ナトリウムを用いることが不可欠であると
一般に考えられている。このことは、例えば、ストラン
ク（Ｗ、　Ｇ、５ｔｒｕｎｋ）による「パルプと紙（Ｐ
ｕｌｐ　ａｎｄ　Ｐａｐｅｒ）　Ｊの１５６〜１４１ペ
ージ（１９８０年６月）、アリソ′ン（Ｒ，ＩＩＩ。

Ａ１１ｉｓｏｎ）による「アピタ（Ａｐｐｉｔａ）　Ｊ
　３６　（５）の３６２〜３７０ページ（１９８３年３
月）、カットネー（Ｃ。

Ｗ、　Ｋｕｔｎｅｙ）による「パルプと紙カナダ（Ｐｕ
ｌｐ　ａｎｄＰａｐｅｒ　Ｃａｎａｎｄａ）　Ｊ　８６
　（１２）の１８２〜１８９ページ（１９８５年）等に
おいて昔から今日まで認められてきたことであり、デン
ス（Ｃ，Ｗ、Ｄｅｎｃｅ）　　と大森（Ｓ、　０＋ｎｏ
ｒｉ）らによるｒ　ＴＡＰＰＩジャーナル（ＴＡＰＰＩ
Ｊｏｕｒｎａｌ）　Ｊの１２０〜１２５ページ（１９８
６年１０月）においても確認されている。

フランス国特許第２．５３７．１７７号には、全漂白過
程において高度の均一性が保証された少なくとも２つの
段階から成る方法が開示されている。この特許には、珪
酸塩を使用せずに行うことができるという可能性につい
て述べられているが、珪酸塩が存在しなかった場合に達
成される白色度に関しては何の説明もない。

さらに現在では、ジエチレントリアミンペンタメチレン
ホスフィン酸（ＤＴＭＰＡ）が珪酸ナトリウムと同様に
作用することが知られている。前記のアリシン（ＲｏＷ
、Ａ１１ｉｓｏｎ）　の文献には、特殊な種類の木から
製造したメカニカルパルプは適当にｌ整した通常の条件
下で漂白すれば、珪酸す）　ＩＪウムと同じようにＤＴ
ＭＰＡが作用することを確認しているが、この同じパル
プをレファイナ中で漂白した場合には、これが確認され
ないとしている。いずれにせよ、［ｌＴＭＰＡを使用す
ることは経済的ではない。

また、珪酸ナトリウムを全く必要としない方法により得
られる結果が、珪酸塩、特に珪酸ナトリウムまたは前述
したような珪酸ナトリウムと同等の作用をする化合物を
用いた方法により得られる結果よりも劣るとは通常考え
ることができない。

発明が解決しようとする課題 本発明の目的は、特殊な漂白条件を選択することにより
、珪酸ナトリウムまたはそれと同等の作用を有する化合
物を用いずに、白色度がこれらの化合物を用いて得られ
たものと同じになるパルプの漂白方法を提供することに
ある。

本発明の方法を用いることによってメカニカルパルプを
起源とした漂白パルプを経済的に製紙産業で使用するこ
とができるようになり、しかも、例えば、カットネー（
Ｇ、Ｗ、　Ｋｕｔｎｅｙ）の引用文献等で述べられてい
る珪酸す）　ＩＪウムに起因する問題点もなくなる。

課題を解決するための手段 本発明の方法は、珪酸ナトリウムまたはそれと同等の作
用を有する化合物を存在させずに、洗浄行程によって互
いに分離された互いに連続した２回の段階で、アルカリ
性媒体中で過酸化水素を用いて高い白色度までメカニカ
ルパルプを漂白する方法において、 第１段階で用いる過酸化水素の量を０．５〜３％とし、
第２段階で用いる過酸化水素の量を第１段階で用いる量
より多い２〜５％とすることを特徴としている。

本発明における上記定義および以下の説明にふいては、
特別の指示がない限り、量は乾燥パルプに対する重量％
で表わしである。

また、珪酸ナトリウムと比較した化合物の漂白効率は、
前記で引用したＣ、　Ｗ、カットネーの文献に示された
式で表しである。

本発明による上記方法に特徴的な条件を除くと、漂白操
作は通常の条件下で２段階で行われる。この漂白操作は
、前記のデンス（Ｃ，Ｗ、Ｄｅｎｃｅ）およびＳ、大森
の文献に示されているように、主要パラメータに応じて
変化する。

上記の２つの段階でのアルカリ度は、最も一般的に水酸
化ナトリウムを用いて達成される。これら２つの段階の
各々で用いられるアルカリ性物質の量は、好ましくは両
方の段階において、初期ｐＨ値が約１０．５〜１２とな
るのに必要な量である。

第１段階および第２段階における水酸化ナトリウム／過
酸化水素の好ましい重量比は、約０．６〜１．２である
。

上記の２つの段階における温度は、同じでも異なってい
てもよい。最も一般的には約４０〜７０ｔ、特に、６０
〜７０℃である。

コンシスチンシーすなわち漂白媒体中の乾燥パルプ濃度
（重量％）は、一般的に１０〜３０％、さらに好ましく
は１０〜２０％である。

第１段階および第２段階のいずれにおいても、一般に珪
酸ナトリウムと共に用いられるが、珪酸ナトリウムより
効率の悪い化合物、例えば、ジエチレントリアミンペン
タ酢酸（ＤＴＰＡ）またはマグネシウムを、例えば、硫
酸塩のような可溶塩の形で用いるのが有利である。

これらの物質は、一般に珪酸ナトリウムと共に用いる場
合と同様の量、例えば、ＤＴＰＡのナトリウ塩の４０重
量％水溶液は０．１〜１％、さらに一般的には０．２５
〜０．５％、またマグネシウムは０．１％以下、さらに
一般的には０．０１〜０．０５％用いる。

上記の２つの段階のそれぞれの時間は、選択された他の
パラメータにより異なる。これらが望ましい範囲内にあ
れば、第１段階の時間は一般に、０．５〜２時間、また
第２段階の時間は約２〜４時間である。

２つの段階の間で行う洗浄とは、第１段階の終了時点で
パルプ中に含まれる液体の一部を除去する操作を意味す
る。

この洗浄は、例えば、一般に水を用いての希釈を伴うあ
るいは伴わないパルプの圧搾等公知の方法で行われる。

洗浄効率、すなわち液体の除去率を約８０％以上にする
と、第２段階の終了時点において高い白色度のパルプが
得られるが、これより低い効率、例えば、約５０％の効
率でもこの目的を充分に達成すことができる。

以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、
これらの実施例は単なる説明のためのものであって、本
発明を何ら制限するものではない。

尚、実施例において、 （１）材料の量は、前述の通り乾燥パルプに対する重量
％で表わされ、 （ｉｉ）ＤＴＰＡは、ナトリウム塩の形態で４０重量％
の溶液として用いられ、示した量はこの溶液の量であり
、 （ｉｉｉ）珪酸塩は、３５重量％の水溶液を意味し、示
した量はこの溶液の量であり、 （ｉｖ）マグネシウムは、硫酸塩の可溶塩の形態で用い
るが、財で表示し、 （ｖ）過酸化水素、Ｈ２０□は１００％のものを意味し
、 （ｖｉ）洗浄効率は、特に指示のない限り、８０％以上
であり、本発明の各実施例とその比較例の何れにおいて
も同じ洗浄効率であり、 （ｖｉｉ）白色度（百分率）はカールツアイス（Ｃａｒ
１２ｅｉｓｓ）型ｘ　ルＬ／　７’ｔ　（Ｅｌｒｅｐｈ
ｏ）分光光度計を用いて（４５７ｎｍで）測定した。

実施例１ 軟材を摩砕した白色度５７．２％のメカニカルパルプに
、第１段階で、温度６０℃の条件下、１５％のコンシス
チンシーで、１．５時間の間、ＮａＯ’８１．５％、Ｈ
２０□２％およびＤＴＰＡｏ、５％の各化合物を同時に
作用させ、次いで、洗浄した後、第２段階において、温
度６０℃の条件下で、１５％のコンシスチンシーで、３
時間の間、ＮａＯＨ３％、８２０２２．５％およびＭｇ
０．０５％の各化合物を同時に作用させる。

第１段階の終了時に得られたパルプの白色度は７１．５
％にすぎなかったが、第２段階の終了時に得られたパル
プの白色度は８１．１％を示した。

比較のため、第１段階で４％の珪酸塩を用いて実施例１
を繰り返した。第１段階の終了時における白色度は７６
％であったが、最終的に得られたパルプの白色度は８１
．５％で、これは、珪酸塩を省いて得られたものに非常
に近似していた。

実施例２ 実施例１と同じパルプを実施例１と同様に漂白したが、
第２段階で２．５％のＨ２０□ではなく、３．４％のＨ
２０□を用いた。

本発明に従い漂白を行ったところ、第１段階の終了時点
での白色度は７２％にすぎなかったが、第２段階の終了
時に得られたパルプの白色度は８２％を示した。

比較のため、第１段階で珪酸す）　ＩＪウム１％を用い
て上記の方法を行ったところ、第１段階の終了時点では
７２．３％の白色度を示したが、第２段階で得られたパ
ルプの白色度は７９．３％にしかならなかった。

上記実施例において、２つの段階の間で行った洗浄の洗
浄効率は９５％であった。これら２つの段階の間の洗浄
の洗浄効率を５０または８０％にして上記実施例を繰り
返したが、第２段階の終了時点で得られた白色度は上記
と変わらなかった。

実施例３ 軟材を摩砕した白色度５３．７％のメカニカルパルプに
、第１段階で、温度６０℃の条件下、コンシスチンシー
１０％で、１時間の間、Ｎａ０ＨＯ９７％、Ｈ２０□０
．８５％およびＤＴＰＡｏ、５％を同時に作用させた。

洗浄した後の第２段階では、温度６０℃の条件下で、コ
ンシスチンシー２０％で、４時間の間、ＮａＯＨ２，７
％、８２０２３．４％およびＭｇ０．０３％を作用させ
た。

第２段階の終了時に得られたパルプの白色度は８０．９
％に達した。

実施例４ 白色度５９．６％の軟材のケミカルメカニカルパルプを
第１段階で、温度６０℃、コンシスチンシー１５％の条
件下で、ＮａＯＨ１％、Ｈ２Ｏ２１，２％およびＤＴＰ
Ａｏ、５％を１．５時間作用させ、洗浄した。次いで、
第２段階で、温度６０℃、コンシスチンシー１５％の条
件下で、ＮａＯＨ２，９％、Ｈ２Ｏ２３，４％オヨびＭ
ｇ０．０５％を３時間作用させた。

第２段階の終了時に得られたパルプの白色度は８０．５
％であった。

比較のため、ＤＴＰＡの種類と量を変えて、その代わり
にＤＴＭＰＡを用いた以外は上記と同じ方法で同じケミ
カルメカニカルパルプを処理した。

ここで用いたＤＴＭＰＡＯ量は約４〜５％の珪酸塩が存
在する場合に対応した。従って、これによる結果は、Ｄ
ＴＭＰＡを用いない場合に比べて優れているはずである
。しかし、実際に第２段階の終了時に測定した白色度は
、７９．６％にすぎなかった。

以上、本発明を望ましい実施例を用いて説明してきたが
、本発明の技術的範囲は上記の具体的な態様に限定され
るものではなく、特許請求の範囲で定義した本発明の範
囲に含まれる変形、変更および均等手段も本発明に含ま
れる。

特許出願人　　ソシエテ　アトケム

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）珪酸ナトリウムまたはそれと同等の作用を有する
   化合物を存在させずに、アルカリ性媒体中で過酸化水素
   を用いて、洗浄行程を介して互いに分離された２回の連
   続した段階でメカニカルパルプを高い白色度まで漂白す
   る方法において、 第１段階で用いる過酸化水素の量を乾燥パルプに対し０
   ．５〜３重量％とし、第２段階で用いる過酸化水素の量
   を乾燥パルプに対し２〜５重量％として、第１段階で用
   いる量よりも多くすることを特徴とする方法。 （２）各段階での初期ｐＨ値が約１０．５〜１２である
   ことを特徴とする請求項１に記載の方法。 （３）初期ｐＨ値が水酸化ナトリウムにより達成され（
   ４）水酸化ナトリウム／過酸化水素の重量比が、各段階
   において０．６〜１．２であることを特徴とする請求項
   ３に記載の方法。 （５）各段階において、温度が４０℃〜７０℃であるこ
   とを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の方
   法。 （６）漂白効率が珪酸ナトリウムの効率より低い化合物
   を上記２つの段階のいずれか一方または両方において存
   在させることを特徴とする請求項１に記載の方法。 （７）第１段階で用いる化合物が、ジエチレントリアミ
   ンペンタ酢酸のナトリウム塩であることを特徴とする請
   求項６に記載の方法。 （８）上記化合物がマグネシウムの可溶塩であることを
   特徴とする請求項６に記載の方法。 （９）上記各段階の間に行う洗浄の洗浄効率が５０％以
   上であることを特徴とする請求項１〜４または６〜８の
   いずれか１項に記載の方法。 （１０）上記洗浄効率が８０％以上であることを特徴と
   する請求項１〜４または６〜８のいずれか１項に記載の
   方法。