JPH0672385B2 - リグノセルロース材料の漂白方法 - Google Patents
リグノセルロース材料の漂白方法Info
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- JPH0672385B2 JPH0672385B2 JP3504027A JP50402791A JPH0672385B2 JP H0672385 B2 JPH0672385 B2 JP H0672385B2 JP 3504027 A JP3504027 A JP 3504027A JP 50402791 A JP50402791 A JP 50402791A JP H0672385 B2 JPH0672385 B2 JP H0672385B2
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- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C9/00—After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
- D21C9/10—Bleaching ; Apparatus therefor
- D21C9/1057—Multistage, with compounds cited in more than one sub-group D21C9/10, D21C9/12, D21C9/16
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- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
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- D21C9/10—Bleaching ; Apparatus therefor
- D21C9/12—Bleaching ; Apparatus therefor with halogens or halogen-containing compounds
- D21C9/14—Bleaching ; Apparatus therefor with halogens or halogen-containing compounds with ClO2 or chlorites
- D21C9/144—Bleaching ; Apparatus therefor with halogens or halogen-containing compounds with ClO2 or chlorites with ClO2/Cl2 and other bleaching agents in a multistage process
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- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
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- D21C9/10—Bleaching ; Apparatus therefor
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、リグノセルロースパルプの漂白方法に関し、
第１処理工程で二酸化塩素だけを低添加係数（charge f
actor）で用い、次に第２工程で過酸化水素による処理
をアルカリ性条件下で過酸化物の添加量を増大しながら
実施し、パルプの最終的な白色度と強度の特性を維持し
ながらクロロ有機物質の生成を減少させるリグノセルロ
ースパルプの漂白方法に関する。上記の２工程の処理の
後、得られたパルプは、１またはそれ以上の二酸化塩素
による処理工程で、所望の白色度まで最終的に漂白する
ことができる。
第１処理工程で二酸化塩素だけを低添加係数（charge f
actor）で用い、次に第２工程で過酸化水素による処理
をアルカリ性条件下で過酸化物の添加量を増大しながら
実施し、パルプの最終的な白色度と強度の特性を維持し
ながらクロロ有機物質の生成を減少させるリグノセルロ
ースパルプの漂白方法に関する。上記の２工程の処理の
後、得られたパルプは、１またはそれ以上の二酸化塩素
による処理工程で、所望の白色度まで最終的に漂白する
ことができる。
上記のリグノセルロースパルプという用語は、亜硫酸
法、硫酸塩法、ソーダ法もしくは有機溶剤法またはその
改変法および／または組合せによって脱リグニン処理を
受けた針葉樹および／または広葉樹由来の化学パルプを
意味する。本発明による塩素含有化学薬剤での漂白シー
ケンスの前に、前記パルプは酸素による工程で脱リグニ
ン処理を行ってもよい。
法、硫酸塩法、ソーダ法もしくは有機溶剤法またはその
改変法および／または組合せによって脱リグニン処理を
受けた針葉樹および／または広葉樹由来の化学パルプを
意味する。本発明による塩素含有化学薬剤での漂白シー
ケンスの前に、前記パルプは酸素による工程で脱リグニ
ン処理を行ってもよい。
背景技術 高白色度の化学パルプを製造する際には、まず木材チッ
プを蒸解してセルロース繊維を分離する。蒸解中に、セ
ルロース繊維を保持するリグニンの一部が分解・変性さ
れ、次の洗浄工程で除去することができる。しかし充分
な白色度を得るためには、さらにリグニンを、白色度を
損う基（発色団）とともに除去しなければならない。こ
の処理は、酸素を用いる脱リグニン工程とこの工程に続
くいくつもの漂白工程で行うことが多い。
プを蒸解してセルロース繊維を分離する。蒸解中に、セ
ルロース繊維を保持するリグニンの一部が分解・変性さ
れ、次の洗浄工程で除去することができる。しかし充分
な白色度を得るためには、さらにリグニンを、白色度を
損う基（発色団）とともに除去しなければならない。こ
の処理は、酸素を用いる脱リグニン工程とこの工程に続
くいくつもの漂白工程で行うことが多い。
化学パルプの漂白は、主として、塩素含有漂白剤、例え
ば塩素、二酸化塩素および次亜塩素酸塩を用いて行わ
れ、これに加えて、アルカリおよび過酸化水素および／
または酸素による中間抽出工程で行われる。上記塩素含
有物質は、上記と同様の工程または次のアルカリ抽出工
程でリグニンと反応してこれを可溶性にする。
ば塩素、二酸化塩素および次亜塩素酸塩を用いて行わ
れ、これに加えて、アルカリおよび過酸化水素および／
または酸素による中間抽出工程で行われる。上記塩素含
有物質は、上記と同様の工程または次のアルカリ抽出工
程でリグニンと反応してこれを可溶性にする。
塩素含有化学薬剤を用いる漂白工程で生成する反応生成
物は、環境に有害な排出物をもたらす。これらのクロロ
有機化合物は、とりわけ、AOX（＝absorbable amount o
f organic halogen:有機ハロゲン吸収量）として測定す
ることができ、そのレベルは下記式（１）によって計算
することができる。
物は、環境に有害な排出物をもたらす。これらのクロロ
有機化合物は、とりわけ、AOX（＝absorbable amount o
f organic halogen:有機ハロゲン吸収量）として測定す
ることができ、そのレベルは下記式（１）によって計算
することができる。
AOX＝k1×（Ｃ＋D/k2） （１） ここでＣ＝添加したCl2の全量 Ｄ＝活性塩素として計算された添加ClO2の全量 k1＝約0.1,k2＝約５ 塩素含有物質の漂白作用を比較できるように、活性塩素
の量を示すが、この量は酸化ポテンシャルに分子中の塩
素の比率を掛け算した値である。したがって1kgの二酸
化塩素は2.63kgの活性塩素に相当する。
の量を示すが、この量は酸化ポテンシャルに分子中の塩
素の比率を掛け算した値である。したがって1kgの二酸
化塩素は2.63kgの活性塩素に相当する。
明らかなように、AOX生成に対する二酸化塩素の影響は
分子塩素の1/5にすぎない。環境に関する法律がますま
すきびしくなっているのでより高比率の二酸化塩素への
変更が過去数年間に起こっている。認可される排出物の
レベルはさらに下げられると考えられるので、最終製品
の白色度に関する顧客の希望を満たす、塩素なしの漂白
方法を見つけることが要望されている。
分子塩素の1/5にすぎない。環境に関する法律がますま
すきびしくなっているのでより高比率の二酸化塩素への
変更が過去数年間に起こっている。認可される排出物の
レベルはさらに下げられると考えられるので、最終製品
の白色度に関する顧客の希望を満たす、塩素なしの漂白
方法を見つけることが要望されている。
硫酸塩法によって処理された針葉樹の通常の漂白シーケ
ンスは次のとおりである。
ンスは次のとおりである。
（Ｃ＋Ｄ）E1 Ｄ E2 Ｄ ここで（Ｃ＋Ｄ）＝同じ工程への塩素（Ｃ）および二酸
化塩素（Ｄ）の添加。
化塩素（Ｄ）の添加。
Ｄ＝二酸化塩素の工程。
E1＝アルカリ抽出工程、任意に過酸化物（EP）および／
または酸素（それぞれEPOおよびEO）を添加する。
または酸素（それぞれEPOおよびEO）を添加する。
E2＝アルカリ抽出工程、任意に過酸化物（EP）を添加す
る。
る。
（Ｃ＋Ｄ）およびE1の工程は、予備漂白シーケスンと定
義する。工程Ｄ E2 Ｄは最終漂白と呼ぶ。本願では、
この最終漂白は１つもしくは２つのＤ工程に制限するこ
とができる。前記の酸素による脱リグニンは通常、蒸解
プロセスの一部とみなされる。
義する。工程Ｄ E2 Ｄは最終漂白と呼ぶ。本願では、
この最終漂白は１つもしくは２つのＤ工程に制限するこ
とができる。前記の酸素による脱リグニンは通常、蒸解
プロセスの一部とみなされる。
（Ｃ＋Ｄ）工程で使用され／必要である活性塩素の量
は、下記式（２）で表される添加係数CFとして定義され
る。
は、下記式（２）で表される添加係数CFとして定義され
る。
CF＝全活性塩素量（kg/パルプのトン数／（Ｃ＋Ｄ）工
程の前のカッパー価） （２） 生成するクロロ有機化合物の量は、式（１）と（２）そ
れぞれに従って、分子塩素から二酸化塩素への切換えお
よび／または添加係数の低下の組合わせによって低下す
る。上記のように、リグニンすなわち溶出されるべき有
機物質の量の尺度であるカッパー価を減少させることに
よって環境に有害な物質の排出量を減らすことができ
る。それ故に、塩素漂白で除去しなければならないリグ
ニンの量を、異なる予備処理工程と予備漂白工程でさら
に減少させる努力がなされている。
程の前のカッパー価） （２） 生成するクロロ有機化合物の量は、式（１）と（２）そ
れぞれに従って、分子塩素から二酸化塩素への切換えお
よび／または添加係数の低下の組合わせによって低下す
る。上記のように、リグニンすなわち溶出されるべき有
機物質の量の尺度であるカッパー価を減少させることに
よって環境に有害な物質の排出量を減らすことができ
る。それ故に、塩素漂白で除去しなければならないリグ
ニンの量を、異なる予備処理工程と予備漂白工程でさら
に減少させる努力がなされている。
例えば（Ｃ＋Ｄ）工程で主として二酸化塩素を用いるよ
うに、予備漂白を変更すると、通常レディーブリーチド
パルプ（ready−bleached pulp）の白色度の低下を起こ
し、その結果品質が低下する。添加係数を下げると、充
分な最終白色度を得ることはますます困難になる。E1と
E2の工程でパルプ１トン当り数kgの過酸化水素を使用し
て、最終の白色度（90％ISO）を保持しながら活性塩素
の消費量を減らすことができることは、例えばゲルムガ
ルト（Germgard）らによるノルディック パルプ アン
ド ペーパー リサーチ ジャーナル（Nordic Pulp an
d Paper Research Journal）、３（４）巻、166〜171頁
（1988年）によって公知である。その漂白シーケンス
（D90 C10）E1 Ｄ E2 Ｄは、添加係数2.4（AOX生成
を大きく制限できない通常のレベル）でカバ類の硫酸塩
パルプに用いられた。
うに、予備漂白を変更すると、通常レディーブリーチド
パルプ（ready−bleached pulp）の白色度の低下を起こ
し、その結果品質が低下する。添加係数を下げると、充
分な最終白色度を得ることはますます困難になる。E1と
E2の工程でパルプ１トン当り数kgの過酸化水素を使用し
て、最終の白色度（90％ISO）を保持しながら活性塩素
の消費量を減らすことができることは、例えばゲルムガ
ルト（Germgard）らによるノルディック パルプ アン
ド ペーパー リサーチ ジャーナル（Nordic Pulp an
d Paper Research Journal）、３（４）巻、166〜171頁
（1988年）によって公知である。その漂白シーケンス
（D90 C10）E1 Ｄ E2 Ｄは、添加係数2.4（AOX生成
を大きく制限できない通常のレベル）でカバ類の硫酸塩
パルプに用いられた。
米国特許第3,720,577号と***特許第2,754,949号は、第
１漂白工程で100％二酸化塩素を用いる方法に関する。
前者の特許では、添加係数2.7が実施例１で用いられて
いるが、これは前記の値と比べてはるかに高い値であ
る。Ｄ工程の次に過酢酸の工程と任意に別のＤ工程が続
く。この過酢酸によってセルロースの粘度が低下しかつ
酢酸が副産物として生成し、この酢酸は環境に対する排
出物の別の重要な尺度であるCOD値（化学的酸素要求
量）を著しく増大させる。***特許第2,754,949号で
は、低添加係数がＤ工程で採用されているが、次の抽出
工程ではAOXを容認できる濃度に到達させるために過酸
化水素で強化しなければならないという指示は全くな
い。さらにこれらの文書には、漂白能力を最大限に引き
出しかつ環境に与える衝撃を少なくしてパルプを製造す
るために最後の漂白工程でかなり高い比率の二酸化塩素
を用いることの重要性は何ら提示されていない。
１漂白工程で100％二酸化塩素を用いる方法に関する。
前者の特許では、添加係数2.7が実施例１で用いられて
いるが、これは前記の値と比べてはるかに高い値であ
る。Ｄ工程の次に過酢酸の工程と任意に別のＤ工程が続
く。この過酢酸によってセルロースの粘度が低下しかつ
酢酸が副産物として生成し、この酢酸は環境に対する排
出物の別の重要な尺度であるCOD値（化学的酸素要求
量）を著しく増大させる。***特許第2,754,949号で
は、低添加係数がＤ工程で採用されているが、次の抽出
工程ではAOXを容認できる濃度に到達させるために過酸
化水素で強化しなければならないという指示は全くな
い。さらにこれらの文書には、漂白能力を最大限に引き
出しかつ環境に与える衝撃を少なくしてパルプを製造す
るために最後の漂白工程でかなり高い比率の二酸化塩素
を用いることの重要性は何ら提示されていない。
アルフタン（Alfthan）らによるスベンスク ペーパー
スティドニング（Svensk Papperstidning）、88（13）
巻、24〜27頁（1985年）では、第１工程がＤ工程である
漂白シーケンスE1工程と任意にE2工程が過酸化水素で強
化されている試験がなされている。カッパー価が18のカ
バ類の硫酸塩パルプについて実施した実験質での実験と
工場試験によれば、最終漂白中の二酸化塩素の全消費量
は、活性塩素として計算してパルプ１トン当り20Kgまで
減少させることができる。第１抽出工程においてパルプ
１トン当り2.5Kgを超えるH2O2の過酸化物を添加する
と、レディーブリーチドパルプの純度について問題が起
こった。さらに針葉樹の硫酸塩パルプについて行った実
験室の実験は、H2O2の作用が、予備漂白中に行うより第
２抽出工程中（最終漂白中）で行う方がかなり優れてい
ることを示した。しかし最終漂白におけるこのような変
化は、AOXの排出量に対して、予備漂白中の対応する変
化よりもはるかに小さな影響しか与えない。
スティドニング（Svensk Papperstidning）、88（13）
巻、24〜27頁（1985年）では、第１工程がＤ工程である
漂白シーケンスE1工程と任意にE2工程が過酸化水素で強
化されている試験がなされている。カッパー価が18のカ
バ類の硫酸塩パルプについて実施した実験質での実験と
工場試験によれば、最終漂白中の二酸化塩素の全消費量
は、活性塩素として計算してパルプ１トン当り20Kgまで
減少させることができる。第１抽出工程においてパルプ
１トン当り2.5Kgを超えるH2O2の過酸化物を添加する
と、レディーブリーチドパルプの純度について問題が起
こった。さらに針葉樹の硫酸塩パルプについて行った実
験室の実験は、H2O2の作用が、予備漂白中に行うより第
２抽出工程中（最終漂白中）で行う方がかなり優れてい
ることを示した。しかし最終漂白におけるこのような変
化は、AOXの排出量に対して、予備漂白中の対応する変
化よりもはるかに小さな影響しか与えない。
さらに、パルプは、容認できる最終の白色度を得ること
ができるようにするには、第１抽出工程の後、既に3.5
以下のカッパー価に到達しなければならないということ
は、ジリ バスタ（Jiri Basta）らによるタッピ会報
（TAPPI Proceedings）、1989年パルプ会議（Pulp Conf
erence）、第２巻、427〜436頁しから知られている。こ
の制限によって、図９に示されているように、高比率の
二酸化塩素および実際に低添加係数を用いる可能性は減
少する。
ができるようにするには、第１抽出工程の後、既に3.5
以下のカッパー価に到達しなければならないということ
は、ジリ バスタ（Jiri Basta）らによるタッピ会報
（TAPPI Proceedings）、1989年パルプ会議（Pulp Conf
erence）、第２巻、427〜436頁しから知られている。こ
の制限によって、図９に示されているように、高比率の
二酸化塩素および実際に低添加係数を用いる可能性は減
少する。
技術的課題 塩素の代わりに二酸化塩素を用いることによって化学パ
ルプの漂白プラントからのクロロ有機化合物の排出を減
らすことはすでに知られている。この方法は、最終漂白
工程ですでに大規模に行われている。したがって化学的
に蒸解されたリグノセルロースパルプの通常の漂白シー
ケンスは、現在、（Ｃ＋Ｄ）Ｅ Ｄ Ｅ Ｄで構成さ
れ、その抽出工程は任意に強化されている。AOX（＝有
機ハロゲン化合物吸収量）の排出量をさらに減らす従来
技術の処理テクニックは、プロセスの修正では容認しう
る最終白色度を得るのに成功するには限界があるため、
主として高価な外部プロセスで構成されている。
ルプの漂白プラントからのクロロ有機化合物の排出を減
らすことはすでに知られている。この方法は、最終漂白
工程ですでに大規模に行われている。したがって化学的
に蒸解されたリグノセルロースパルプの通常の漂白シー
ケンスは、現在、（Ｃ＋Ｄ）Ｅ Ｄ Ｅ Ｄで構成さ
れ、その抽出工程は任意に強化されている。AOX（＝有
機ハロゲン化合物吸収量）の排出量をさらに減らす従来
技術の処理テクニックは、プロセスの修正では容認しう
る最終白色度を得るのに成功するには限界があるため、
主として高価な外部プロセスで構成されている。
予備漂白工程でも塩素の代わりに二酸化塩素を用いてAO
Xの量を減らし、同時に排出量を減らすことができれば
勿論望ましいことである。しかし、続く抽出工程と最終
漂白工程を改変してもパルプの容認可能な最終白色度を
得ることができる方法を得ることは今まで不可能であっ
た。
Xの量を減らし、同時に排出量を減らすことができれば
勿論望ましいことである。しかし、続く抽出工程と最終
漂白工程を改変してもパルプの容認可能な最終白色度を
得ることができる方法を得ることは今まで不可能であっ
た。
発明の開示 本発明は、AOXの排出量が大きく減少し、かつ最終の漂
白を行った後の白色度と強度の特性が同時に保持される
処理方法に関する。この処理は２つの工程で行われる。
すなわち最初にパルプは低添加係数で二酸化塩素で漂白
され、次いで過酸化水素で強化された処理が行われ、任
意に前記第２工程で酸素処理が行われる。この２工程処
理法によれば、漂白プロセスにおける塩素含有化学薬剤
の量が減らされている点で環境に対する害がはるかに少
ない漂白プロセスがもたらされる。
白を行った後の白色度と強度の特性が同時に保持される
処理方法に関する。この処理は２つの工程で行われる。
すなわち最初にパルプは低添加係数で二酸化塩素で漂白
され、次いで過酸化水素で強化された処理が行われ、任
意に前記第２工程で酸素処理が行われる。この２工程処
理法によれば、漂白プロセスにおける塩素含有化学薬剤
の量が減らされている点で環境に対する害がはるかに少
ない漂白プロセスがもたらされる。
したがって本発明は、請求の範囲に開示されているリグ
ノセルロースパルプの処理方法に関する。
ノセルロースパルプの処理方法に関する。
本発明は、低添加係数、高比率の二酸化塩素および過酸
化水素による抽出工程の強化を組合せることによって目
的とするAOXの減少を達成できる、パルプの予備漂白方
法に関する。
化水素による抽出工程の強化を組合せることによって目
的とするAOXの減少を達成できる、パルプの予備漂白方
法に関する。
従来技術の方法との主な差は、予備漂白の塩素含有工程
での脱リグニン処理が、以前に必要であるとみなされて
いたほどには行われないということである。漂白シーケ
ンスの開始時に、パルプ１トン当りの二酸化塩素の量を
減らすことによって、全AOX排出量をパルプ１トン当た
り約0.5Kgに減らすことが可能であり、このことは従来
技術の方法に比べて著しい改善である。しかし、このAO
Xレベルを得るための前提条件は、適切な白色度を得る
ために、以前に用いられていたよりも多量の過酸化水素
が存在していることである。
での脱リグニン処理が、以前に必要であるとみなされて
いたほどには行われないということである。漂白シーケ
ンスの開始時に、パルプ１トン当りの二酸化塩素の量を
減らすことによって、全AOX排出量をパルプ１トン当た
り約0.5Kgに減らすことが可能であり、このことは従来
技術の方法に比べて著しい改善である。しかし、このAO
Xレベルを得るための前提条件は、適切な白色度を得る
ために、以前に用いられていたよりも多量の過酸化水素
が存在していることである。
工程１の唯一の塩素含有漂白剤としての二酸化塩素は、
塩素を外部添加することなしに通常の方法で製造された
二酸化塩素、すなわちいわゆる工業用二酸化塩素であ
る。換言すれば、この二酸化塩素は、製造中に生成し吸
収水中に溶解した塩素を含有するものである。ある量の
塩素が生成する工業的方法の一例は、塩化物によって塩
素酸塩を還元する方法である。他の塩素酸塩還元剤、例
えば二酸化硫黄およびメタノールは少量の塩素しかもた
らさない。かかる本質的に塩素を含有しない方法から得
られる二酸化塩素水が特に好ましい。
塩素を外部添加することなしに通常の方法で製造された
二酸化塩素、すなわちいわゆる工業用二酸化塩素であ
る。換言すれば、この二酸化塩素は、製造中に生成し吸
収水中に溶解した塩素を含有するものである。ある量の
塩素が生成する工業的方法の一例は、塩化物によって塩
素酸塩を還元する方法である。他の塩素酸塩還元剤、例
えば二酸化硫黄およびメタノールは少量の塩素しかもた
らさない。かかる本質的に塩素を含有しない方法から得
られる二酸化塩素水が特に好ましい。
本発明にかかる２工程の方法において、第１工程は、添
加係数が2.0以下、好ましくは0.6〜1.8の範囲内で、工
業用二酸化塩素による処理で実施する。添加係数の最も
好ましい範囲は0.75〜1.25である。第１工程の最後でpH
値は１〜４の範囲にあるとよい。時間と温度は、残留塩
素の濃度がパルプ１トン当り0.1〜0.5Kgになるように調
節される。パルプの濃度は１〜40重量％であればよく、
好ましくは５〜15重量％である。
加係数が2.0以下、好ましくは0.6〜1.8の範囲内で、工
業用二酸化塩素による処理で実施する。添加係数の最も
好ましい範囲は0.75〜1.25である。第１工程の最後でpH
値は１〜４の範囲にあるとよい。時間と温度は、残留塩
素の濃度がパルプ１トン当り0.1〜0.5Kgになるように調
節される。パルプの濃度は１〜40重量％であればよく、
好ましくは５〜15重量％である。
第２工程では、パルプは、７以上のpH、好ましくは７〜
13の範囲のpHのもとで過酸化水素で処理される。最も好
ましいpHの範囲は８〜12である。第２工程は、パルプ１
トン当り10Kgまでの酸素で強化することができるが、酸
素を全く用いない場合、抽出後により多量の過酸化物が
未反応のままで残る。この残った過酸化物はパルプと反
応を続けるのでパルプの特性と経済性を改善する。過酸
化水素は乾燥パルプ１トン当り3.0Kg以上の量で添加さ
れる。その上限は臨界的なものではないが、経済上の理
由から乾燥パルプ１トン当り20kgまでに設定することが
できる。過酸化水素の添加量は、乾燥パルプ１トン当り
4.0〜10Kgの範囲が好ましい。第２工程の最後でのpHは
8.5〜13の範囲であればよく、好ましくは10〜12であ
る。滞留時間は、約50〜130℃、好ましくは80〜100℃の
温度で、約30分間〜約６時間であるとよい。パルプの濃
度は１〜40重量％であればよく、好ましくは５〜15重量
％である。
13の範囲のpHのもとで過酸化水素で処理される。最も好
ましいpHの範囲は８〜12である。第２工程は、パルプ１
トン当り10Kgまでの酸素で強化することができるが、酸
素を全く用いない場合、抽出後により多量の過酸化物が
未反応のままで残る。この残った過酸化物はパルプと反
応を続けるのでパルプの特性と経済性を改善する。過酸
化水素は乾燥パルプ１トン当り3.0Kg以上の量で添加さ
れる。その上限は臨界的なものではないが、経済上の理
由から乾燥パルプ１トン当り20kgまでに設定することが
できる。過酸化水素の添加量は、乾燥パルプ１トン当り
4.0〜10Kgの範囲が好ましい。第２工程の最後でのpHは
8.5〜13の範囲であればよく、好ましくは10〜12であ
る。滞留時間は、約50〜130℃、好ましくは80〜100℃の
温度で、約30分間〜約６時間であるとよい。パルプの濃
度は１〜40重量％であればよく、好ましくは５〜15重量
％である。
リグノセルロースパルプは、亜硫酸法、硫酸塩法、ソー
ダ法もしくは有機溶剤法、またはその改変法および／ま
たは組合わせによって蒸解された針葉樹および／または
広葉樹由来の化学パルプである。本発明による方法は、
漂白シーケンスが酸素を用いる工程による脱リグニン処
理によって先行される、処理パルプの漂白にも適用可能
である。
ダ法もしくは有機溶剤法、またはその改変法および／ま
たは組合わせによって蒸解された針葉樹および／または
広葉樹由来の化学パルプである。本発明による方法は、
漂白シーケンスが酸素を用いる工程による脱リグニン処
理によって先行される、処理パルプの漂白にも適用可能
である。
上記の２工程処理の後、得られたパルプは、シーケンス
Ｄ Ｅ Ｄ、Ｄ（EP）Ｄ、Ｄ Ｄ、Ｄ、または二酸化塩
素工程（Ｄ）と任意に過酸化水素（Ｐ）で強化される抽
出工程（Ｅ）との他の組合せにおいて、二酸化塩素で所
望の白色度に、公知の方法で最終的に漂白することがで
きる。本発明の好ましい実施態様は、添加係数が2.0以
下で二酸化塩素を用いる第１工程、pHが７超でありかつ
添加量が乾燥パルプ１トン当り3.0Kg以上の過酸化水素
を用いる第２工程、および二酸化塩素を用いる第３工程
を少なくとも包含し、任意に中間の抽出工程を有する、
漂白シーケンスである。最も好ましいのは、２つの二酸
化塩素による工程と、過酸化水素で任意に強化される中
間の抽出工程とからなる最終漂白シーケンスである。
Ｄ Ｅ Ｄ、Ｄ（EP）Ｄ、Ｄ Ｄ、Ｄ、または二酸化塩
素工程（Ｄ）と任意に過酸化水素（Ｐ）で強化される抽
出工程（Ｅ）との他の組合せにおいて、二酸化塩素で所
望の白色度に、公知の方法で最終的に漂白することがで
きる。本発明の好ましい実施態様は、添加係数が2.0以
下で二酸化塩素を用いる第１工程、pHが７超でありかつ
添加量が乾燥パルプ１トン当り3.0Kg以上の過酸化水素
を用いる第２工程、および二酸化塩素を用いる第３工程
を少なくとも包含し、任意に中間の抽出工程を有する、
漂白シーケンスである。最も好ましいのは、２つの二酸
化塩素による工程と、過酸化水素で任意に強化される中
間の抽出工程とからなる最終漂白シーケンスである。
本発明によると、予備漂白シーケンスで添加される二酸
化塩素の量と、最終漂白シーケンスで添加される二酸化
塩素の量との比率が、1:1〜1:5、好ましくは1:1〜1:3の
範囲内にある場合にAOXの減少が改善されることも分か
った。
化塩素の量と、最終漂白シーケンスで添加される二酸化
塩素の量との比率が、1:1〜1:5、好ましくは1:1〜1:3の
範囲内にある場合にAOXの減少が改善されることも分か
った。
従来技術の方法で製造したパルプと本発明によって製造
したパルプの品質を検査したところ、炭水化物の鎖長の
尺度であるパルプの粘度数は変わりないことが分かっ
た。粘度が高いのは鎖長が長いことを意味し、したがっ
て強いパルプを意味する。さらに最終的に漂白されたパ
ルプのカッパー価は前記参照パルプと同じ低いレベルで
あり、これは未溶解リグニンの量が少ないことを意味す
る。最終的に漂白した後の白色度は約89.5％ISOにまで
することができる。この白色度はこの種のパルプとして
は充分なもので容認できるレベルである。白色度は％IS
Oとして測定されているが、それはセルロース工業界で
広く容認されている標準化された手法である。
したパルプの品質を検査したところ、炭水化物の鎖長の
尺度であるパルプの粘度数は変わりないことが分かっ
た。粘度が高いのは鎖長が長いことを意味し、したがっ
て強いパルプを意味する。さらに最終的に漂白されたパ
ルプのカッパー価は前記参照パルプと同じ低いレベルで
あり、これは未溶解リグニンの量が少ないことを意味す
る。最終的に漂白した後の白色度は約89.5％ISOにまで
することができる。この白色度はこの種のパルプとして
は充分なもので容認できるレベルである。白色度は％IS
Oとして測定されているが、それはセルロース工業界で
広く容認されている標準化された手法である。
本発明とその利点を下記の実施例で一層詳細に説明する
が、これらの実施例は本発明を例証することのみを目的
とするもので本発明を限定するものではない。
が、これらの実施例は本発明を例証することのみを目的
とするもので本発明を限定するものではない。
下記実施例では、酸素処理工程後の、カッパー価が17.
0、粘度が1040dm3/Kgおよび白色度が33.3％ISOである、
酸素で脱リグニン処理を行った針葉樹の硫酸塩パルプを
使用した。パルプのカッパー価、粘度および白色度、な
らびにAOXの量はすべてスカンジナビア紙パルプ標準規
格の方法（SCAN Standard Processes）によって測定し
た。二酸化塩素の量と比率は活性塩素として計算した。
0、粘度が1040dm3/Kgおよび白色度が33.3％ISOである、
酸素で脱リグニン処理を行った針葉樹の硫酸塩パルプを
使用した。パルプのカッパー価、粘度および白色度、な
らびにAOXの量はすべてスカンジナビア紙パルプ標準規
格の方法（SCAN Standard Processes）によって測定し
た。二酸化塩素の量と比率は活性塩素として計算した。
実施例１ この実施例の目的は、化学パルプについて、（Ｃ＋Ｄ）
工程における二酸化塩素（Ｄ）の比率の、（Ｃ＋Ｄ）工
程、次のE1工程および最終漂白シーケンスＤ E2 Ｄに
おいて生成するAOXの量に対する影響を示すことであ
る。添加係数はすべて1.8であった。
工程における二酸化塩素（Ｄ）の比率の、（Ｃ＋Ｄ）工
程、次のE1工程および最終漂白シーケンスＤ E2 Ｄに
おいて生成するAOXの量に対する影響を示すことであ
る。添加係数はすべて1.8であった。
処理条件： （Ｃ＋Ｄ）工程：最終pHは15％および50％のＤで約1.
5、100％Ｄでは2.5±0.3;時間と温度は残留塩素の含有
量がパルプ１トン当り0.1〜0.5Kgになるように調節し
た。
5、100％Ｄでは2.5±0.3;時間と温度は残留塩素の含有
量がパルプ１トン当り0.1〜0.5Kgになるように調節し
た。
E1工程；最終pHは11.0±0.3;90℃;60分間；パルプ１ト
ン当り2KgのH2O2；パルプ１トン当り5Kgの酸素。
ン当り2KgのH2O2；パルプ１トン当り5Kgの酸素。
Ｄ工程：最終pHは2.5±0.3;時間と温度は残留塩素の含
有量がパルプ１トン当り0.1〜0.5Kgになるように調節し
た。
有量がパルプ１トン当り0.1〜0.5Kgになるように調節し
た。
E2工程：最終pHは11.0±0.3;60℃;60分間；パルプ１ト
ン当り2KgのH2O2。
ン当り2KgのH2O2。
Ｄ工程：最終pHは3.4±0.2;時間と温度は残留塩素の含
有量がパルプ１トン当り0.1〜0.5Kgになるように調節し
た。
有量がパルプ１トン当り0.1〜0.5Kgになるように調節し
た。
上記表Ｉから明らかなように、AOX排出の大部分は予備
漂白工程で発生している。そのため、最終漂白工程のＤ
工程よりもむしろ塩素含有工程を改良する方が一層重量
のようである。式（１）によれば、生成するAOXの量
は、第１工程における二酸化塩素の比率が増加すると減
少する。予想外のことであるが、AOX生成に対する影響
は、（Ｃ＋Ｄ）工程よりもE1工程の方がはるかに大き
い。二酸化塩素を100％添加した場合、第１抽出工程に
おけるAOXの量は最終漂白工程全体からの排出量と同等
のレベルである。漂白シーケンス全体で合計1.0KgAOX
（パルプ１トン当り）未満にするためには、100％の二
酸化塩素への変更は充分ではなく、実施例２に示すよう
にさらなる手段が必要である。
漂白工程で発生している。そのため、最終漂白工程のＤ
工程よりもむしろ塩素含有工程を改良する方が一層重量
のようである。式（１）によれば、生成するAOXの量
は、第１工程における二酸化塩素の比率が増加すると減
少する。予想外のことであるが、AOX生成に対する影響
は、（Ｃ＋Ｄ）工程よりもE1工程の方がはるかに大き
い。二酸化塩素を100％添加した場合、第１抽出工程に
おけるAOXの量は最終漂白工程全体からの排出量と同等
のレベルである。漂白シーケンス全体で合計1.0KgAOX
（パルプ１トン当り）未満にするためには、100％の二
酸化塩素への変更は充分ではなく、実施例２に示すよう
にさらなる手段が必要である。
実施例２ この実施例の目的は、酸素で脱リグニン処理を行ったパ
ルプについて、式（２）による添加係数（CF）、E1工程
における過酸化水素の添加、漂白シーケンス全体からの
AOXの排出量および品質特性の間の関係を示すことであ
る。漂白シーケンスは、２つの第１工程が予備漂白に含
まれる、Ｄ E1 Ｄ E2 Ｄであった。表に示すよう
に、量を変えて100％の二酸化塩素を予備漂白のＤ工程
で使用した。活性塩素として計算して、合計32Kgの二酸
化塩素（パルプ１トン当り）を最終漂白工程で使用し
た。
ルプについて、式（２）による添加係数（CF）、E1工程
における過酸化水素の添加、漂白シーケンス全体からの
AOXの排出量および品質特性の間の関係を示すことであ
る。漂白シーケンスは、２つの第１工程が予備漂白に含
まれる、Ｄ E1 Ｄ E2 Ｄであった。表に示すよう
に、量を変えて100％の二酸化塩素を予備漂白のＤ工程
で使用した。活性塩素として計算して、合計32Kgの二酸
化塩素（パルプ１トン当り）を最終漂白工程で使用し
た。
処理条件： Ｄ工程：最終pHは2.5±0.3;時間と温度は残留塩素の含
有量がパルプ１トン当り0.1〜0.5Kgになるように調節し
た。
有量がパルプ１トン当り0.1〜0.5Kgになるように調節し
た。
E1工程：最終pHは11.0±0.3;90℃;60分間；パルプ１ト
ン当り5Kgの酸素。
ン当り5Kgの酸素。
Ｄ工程：最終pHは2.5±0.3;時間と温度は残留塩素の含
有量がパルプ１トン当り0.1〜0.5Kgになるように調節し
た。
有量がパルプ１トン当り0.1〜0.5Kgになるように調節し
た。
E2工程：最終pHは11.0±0.3;60℃;60分間；パルプ１ト
ン当り2KgのH2O2。
ン当り2KgのH2O2。
Ｄ工程：最終pHは3.4±0.2;時間と温度は残留塩素の含
有量がパルプ１トン当り0.1〜0.5Kgになるように調節し
た。
有量がパルプ１トン当り0.1〜0.5Kgになるように調節し
た。
試験１と３から分かるように、添加係数を２から１に減
らすと全AOX排出量は大きく減少するが、次の抽出工程
が酸素で強化されたアルカリ工程だけの場合、白色度が
容認できない。漂白方法を、本発明によって設計し（試
験４）、次のE1工程を、パルプ１トン当り6Kgの過酸化
水素の添加量でかなり強化したところ、得られたパルプ
の最終の白色度は市場に容認される白色度であった。こ
の結果は、この抽出工程の後のカッパー価が5.7のよう
な高い値という事実にもかかわらず得られたのであり、
このカッパー価はバスタ（Basta）らの報告によれば不
十分な脱リグニン処理に対応する値である。したがって
上記の結果は、予想外のことであり、最終製品の品質を
保持しながら、純粋なＤ工程における脱リグニンを減ら
すことができることを証明したのである。同時に、得ら
れたAOX生成量は明らかに最も好都合な値であった。
らすと全AOX排出量は大きく減少するが、次の抽出工程
が酸素で強化されたアルカリ工程だけの場合、白色度が
容認できない。漂白方法を、本発明によって設計し（試
験４）、次のE1工程を、パルプ１トン当り6Kgの過酸化
水素の添加量でかなり強化したところ、得られたパルプ
の最終の白色度は市場に容認される白色度であった。こ
の結果は、この抽出工程の後のカッパー価が5.7のよう
な高い値という事実にもかかわらず得られたのであり、
このカッパー価はバスタ（Basta）らの報告によれば不
十分な脱リグニン処理に対応する値である。したがって
上記の結果は、予想外のことであり、最終製品の品質を
保持しながら、純粋なＤ工程における脱リグニンを減ら
すことができることを証明したのである。同時に、得ら
れたAOX生成量は明らかに最も好都合な値であった。
パルプの最終粘度は、全試験を通じて916〜920dm3/Kgの
範囲で変動した。これは本発明による方法が、強度特性
（粘度として測定）に対して不利な影響を与えないこと
を示している。
範囲で変動した。これは本発明による方法が、強度特性
（粘度として測定）に対して不利な影響を与えないこと
を示している。
CF＝1.5でかつE1工程における過酸化水素添加量がパル
プ１トン当り2Kgである試験２では、最終白色度は容認
できるけれどもAOX生成量はなお多く望ましくない値で
ある。
プ１トン当り2Kgである試験２では、最終白色度は容認
できるけれどもAOX生成量はなお多く望ましくない値で
ある。
実施例３ この実施例は、塩素係数が1.0である本発明による方法
で、第２工程（E1）に対し各種の添加量で過酸化水素を
添加した場合の、予備漂白および最終漂白におけるAOX
の生成量とパルプの最終白色度とに対する影響を示し
た。処理されたパルプは、針葉樹の非酸素脱リグニン硫
酸塩パルプで構成され、そのパルプは処理前はカッパー
値が26.8、粘度が1329Kg/dm3および白色度は30.0％ISO
であった。二酸化塩素の量は活性塩素として計算してあ
る。
で、第２工程（E1）に対し各種の添加量で過酸化水素を
添加した場合の、予備漂白および最終漂白におけるAOX
の生成量とパルプの最終白色度とに対する影響を示し
た。処理されたパルプは、針葉樹の非酸素脱リグニン硫
酸塩パルプで構成され、そのパルプは処理前はカッパー
値が26.8、粘度が1329Kg/dm3および白色度は30.0％ISO
であった。二酸化塩素の量は活性塩素として計算してあ
る。
漂白シーケンス:D0 E1 D1 E2 D2［ここで、D0 E1
は予備漂白シーケンスをを構成し、D1 E2 D2は最終漂
白シーケンスを構成する。D0と最終漂白シーケンスの各
工程の処理条件は試験１〜５を通じて一定に保持した。
処理条件は以下のとおりであった。
は予備漂白シーケンスをを構成し、D1 E2 D2は最終漂
白シーケンスを構成する。D0と最終漂白シーケンスの各
工程の処理条件は試験１〜５を通じて一定に保持した。
処理条件は以下のとおりであった。
D0:100％の二酸化塩素；乾燥パルプ１トン当り27Kgの活
性塩素に対応する添加係数1.0。
性塩素に対応する添加係数1.0。
E1:乾燥パルプ１トン当り０〜20Kgの過酸化水素；酸素
で強化。
で強化。
D1:乾燥パルプ１トン当り25Kgの活性塩素。
E2:乾燥パルプ１トン当り2Kgの過酸化水素。
D2:乾燥パルプ１トン当り7Kgの活性塩素。
最終漂白シーケンス並びに予備漂白シーケンスの各々に
添加された二酸化塩素の量の間の比率は1.19である。
添加された二酸化塩素の量の間の比率は1.19である。
得られた結果を以下の表に示す。
上記表IIIから明らかなように、抽出工程で過酸化水素
の添加量を増やすと、最終漂白でのAOX生成量が減少し
かつパルプ白色度が増大する。
の添加量を増やすと、最終漂白でのAOX生成量が減少し
かつパルプ白色度が増大する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭51−7201（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−168985（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−138793（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−116404（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−49305（ＪＰ，Ａ) 特公 昭53−28523（ＪＰ，Ｂ２) 米国特許3655505（ＵＳ，Ａ)
Claims (10)
- 【請求項１】化学的方法で蒸解されたリグノセルロース
パルプの脱リグニンおよび漂白処理中に生成するクロロ
有機物質の量を減少させる方法であって、 第１の工程で、前記パルプを、唯一の塩素含有漂白剤と
して二酸化塩素を2.0以下の添加係数で用いてかつ15重
量％以下のパルプ濃度で漂白し、そして第２の工程で、
該パルプを、７以上のPHでかつ過酸化水素を乾燥パルプ
１トン当り少なくとも3.0Kgの添加量で用いて過酸化水
素で処理する ことを特徴とする前記方法。 - 【請求項２】前記パルプを、第１の工程において、１〜
15重量％のパルプ濃度で漂白することを特徴とする請求
項１記載の方法。 - 【請求項３】前記処理されたパルプを、任意に中間の抽
出工程を有する１つまたはそれ以上の工程で二酸化塩素
を用いて所望の白色度まで漂白することを特徴とする請
求項１記載の方法。 - 【請求項４】前記処理されたパルプを、任意に過酸化水
素で強化される、中間の抽出工程を伴う２つの工程で二
酸化塩素を用いて所望の白色度まで最終的に漂白するこ
とを特徴とする請求項３記載の方法。 - 【請求項５】前記の予備漂白シーケンスで添加される二
酸化塩素の量対前記の最終漂白シーケンスで添加される
二酸化塩素の量の比率が1:1〜1:5の範囲内にあることを
特徴とする請求項１または３に記載の方法。 - 【請求項６】前記添加係数が0.6〜1.8の範囲内にあるこ
とを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項７】前記添加係数が0.75〜1.25の範囲内にある
ことを特徴とする請求項１または６に記載の方法。 - 【請求項８】過酸化水素の量が乾燥パルプ１トン当り4.
0〜10Kgの過酸化水素の範囲内にあることを特徴とする
請求項１記載の方法。 - 【請求項９】第２の処理工程を酸素で強化することを特
徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項１０】蒸解した後であって、請求項１に記載の
処理の前に前記リグノセルロースパルプを、酸素による
脱リグニン工程で処理することを特徴とする請求項１記
載の方法。
Applications Claiming Priority (3)
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|---|---|---|---|
| SE9000340-1 | 1990-01-31 | ||
| SE9000340A SE9000340L (sv) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | Foerfarande vid blekning av lignocellulosahaltigt material |
| PCT/SE1991/000051 WO1991011554A1 (en) | 1990-01-31 | 1991-01-24 | Process for bleaching of ligno-cellulosic material |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04507118A JPH04507118A (ja) | 1992-12-10 |
| JPH0672385B2 true JPH0672385B2 (ja) | 1994-09-14 |
Family
ID=20378411
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3504027A Expired - Fee Related JPH0672385B2 (ja) | 1990-01-31 | 1991-01-24 | リグノセルロース材料の漂白方法 |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0500813B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0672385B2 (ja) |
| AT (1) | ATE115208T1 (ja) |
| AU (1) | AU7235691A (ja) |
| BR (1) | BR9105959A (ja) |
| CA (1) | CA2074715C (ja) |
| ES (1) | ES2065007T3 (ja) |
| FI (1) | FI923420A0 (ja) |
| NO (1) | NO301177B1 (ja) |
| PT (1) | PT96630B (ja) |
| SE (1) | SE9000340L (ja) |
| WO (1) | WO1991011554A1 (ja) |
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| SE502706E (sv) | 1994-04-05 | 1999-09-27 | Mo Och Domsjoe Ab | Framställnng av blekt cellulosamassa genom blekning med klordioxid och behandling av komplexbildare i samma steg |
| SE514697C2 (sv) * | 1994-08-31 | 2001-04-02 | Valmet Fibertech Ab | Eliminering av metalljoner vid blekning av massa |
| BR9901291B1 (pt) | 1999-04-27 | 2011-11-01 | processo para branqueamento de polpas quìmicas de baixa consistência. | |
| WO2000075420A1 (en) * | 1999-06-08 | 2000-12-14 | Eastern Pulp And Paper Corporation | Bleaching pulp with high-pressure o¿2? |
| WO2002099186A1 (en) * | 2001-06-06 | 2002-12-12 | Kvaerner Pulping Ab | Reduction of organically bound chlorine formed in chlorine dioxide bleaching |
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| US20090000751A1 (en) * | 2007-06-29 | 2009-01-01 | Caifang Yin | Bleaching process with at least one extraction stage |
| RU2445415C1 (ru) * | 2010-11-18 | 2012-03-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский государственный технический университет" | Способ отбелки сульфатной целлюлозы |
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- 1990-01-31 SE SE9000340A patent/SE9000340L/ not_active Application Discontinuation
-
1991
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- 1992-07-29 NO NO922995A patent/NO301177B1/no unknown
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|---|---|---|---|---|
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