JPH09508184A - 過酸化水素を用いた木材パルプの漂白方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 漂白剤として過酸化水素溶液を使用して木材パルプを漂自する本発明の漂白方法は、２段階反応、すなわち短時閲の高温段階と、それに続いた長時間の第２段階とを用いることによって、短時間で残留していた過酸化水素のほぼ全部を消費することができる。この方法は、パルプ(10)を１０％〜１８％の粘度でミキサー(100)に導入し、そこでパルプを８０〜１００℃の温度に加熱する工程と、パルプのｐＨが９．５〜１０．５になるように十分な水酸化ナトリウム(15)を添加する工程と、第１反応塔(400)の後に十分な残留過酸化物が得られるように十分な過酸化水素を添加する工程と、パルプを反応塔に、５〜６０分の塔内滞留時間が得られる速度で流す工程と、パルプをミキサー(500)に導入して、パルプのｐＨを少なくとも９にすることによって残留過酸化水素を再活性化する工程と、パルプを反応塔(600)内に置いて、残留過酸化水素の大部分が消費されてしまうまで、反応を１〜４時間進めることができるようにする工程とを有している。

Description

【発明の詳細な説明】 過酸化水素を用いた木材パルプの漂白方法 発明の背景 本発明は、木材パルプの漂白処理、特に２段階漂白工程で過酸化水素溶液を用 いた中濃度パルプの漂白に関する。 過酸化水素は、機械、半機械、半化学及び再生パルプの白化に広く使用されて いる。最近では、化学パルプ漂白において脱リグニンを助けるためにも使用され ている。現在は、パルプ漂白の第１段階に必要な塩素の量を減少させるために、 酸素と共に過酸化物を使用した酸化抽出工程が使用されている。過酸化水素は、 高白色度の安定したさらしパルプを得るために、パルプ漂白の最終段階でも使用 されている。 機械、半機械及び半化学パルプでは、過酸化水素は主に、パルプスラリを約30 ％濃度まで脱水してフラッファまたは高濃度ミキサーへ送り、そこで過酸化物溶 液を添加する高濃度方式で使用されてきた。それからパルプは、一般的に数時間 滞留させることができる大きさの反応塔へ重力で落下する。漂白は、上記のよう な１段階で、または直列にした２段階で実施される。後者の場合、それらの段階 の一方を中濃度で実施してもよい。 化学パルプの場合、過酸化水素は主に、前工程からのパルプスラリをシックナ または洗浄機で約１０〜１４％濃度まで脱水する中濃度方式で使用されてきた。 過酸化水素溶液は、一般的に酸素等の他の酸化薬品と組み合わせて、リパルパ（ シックナまたは洗浄機からの排出物）で、または中濃度塔の前でアルカリと一緒 に添加される。 機械パルプを漂白する方法は幾つかある。これらの内で、従来の高濃度方式と 同じ白化成果を達成しようとしているが、それを中濃度（１０〜１４％）で行う ことから、高温過酸化物方式が関心を集めている。これは、パルプの温度を８５ ℃まで上昇させ、ｐＨを約９．５〜１０．５まで下げることによって行われ、こ れが従来の高濃度過酸化物方式とは異なっている。反応が速いことから、滞留時 間が時間単位から分単位（１５〜３０分）に減少し、酸化物溶液を安定化させる ためにけい酸塩を必要としない。過酸化物の充填量は、従来方式のものとほぼ同 じままである。 機械パルプの漂白に使用するために残留過酸化物の再活性化が提案されている 。この成果によって、懸濁パルプのアルカリ度を増加させることによって（第１ 反応段階塔の後に）未消費過酸化物を再活性化することができる。これの目的は 、漂白塔の後で使用されている高価な脱水装置を省くことにあり、この脱水装置 は、それから出たろ過物を新しい過酸化物の添加点（一般的に漂白塔の前のミキ サー位置）へ再循環させることによって残留過酸化物を回収するためのものであ る。この提案は、段階間に高価な脱水装置を必要とする従来の２段階過酸化物漂 白方式と比較した時に、経済的に重要になる。 高濃度方式は、最小の過酸化物消費量で最高の白化が得られる最良の方法であ ると言われている。それの問題点は、（３０％濃度までの）高価な脱水装置、高 価なミキサー−フラッファ、長い滞留時間の塔の費用、及び高価な高濃度塔排出 装置のために大きな投資コストが必要であることにある。さらに、化学薬品消費 量を減少させるために残留過酸化物をリサイクルしようとすると、塔の後に第２ 脱水装置が必要になり、これはその前方に使用されているものと同じである。 中濃度方式では、十分な白化向上が得られず、過酸化物の消費量が増加すると 言われ、また過酸化物を消費するために非常に長い滞留時間が必要である。もっ と顕著な脱リグニンまたは白化効果を得るためには、過酸化物を幾つかの塔に、 すなわち化学漂白においては第１抽出段階で酸素と一緒に、第２抽出段階で単独 または他の化学薬品と一緒に、漂白済み高密度塔の前で単独に加えなければなら ない。これらの方式では残留過酸化物は回収されない。 以上は、現在のパルプ漂白方法に存在することが知られている制約を示してお り、これらの制約の１つまたは複数を克服できるようにした代替方法を提供する ことが好都合であろう。従って、以下にさらに詳細に開示する機能を備えた本発 明の代替方法が提供される。 発明の概要 本発明の１つの態様によれば、漂白試薬として過酸化水素溶液を使用して木材 パルプを漂白する方法は、パルプを１０％〜１８％の濃度（絶乾基準(oven drie d basis)）でミキサーに導入する工程と、パルプを８０〜１００°Ｃの温度に加 熱する工程と、パルプのｐＨが９．５〜１１．５になるように十分な過酸化ナト リウムを添加する工程と、第１反応塔の後に十分な残留過酸化物が存在するよう に十分な過酸化水素を添加する工程と、パルプを反応塔に、５〜６０分の塔内滞 留時間が得られる速度で流す工程と、パルプをミキサーに導入して、パルプのｐ Ｈが少なくとも９になるように十分な過酸化ナトリウムを添加することによって 残留過酸化水素を再活性化する工程と、パルプを反応塔内に置いて、ほぼすべて の残留過酸化水素が消費されてしまうまで、反応を１〜４時間進めることができ るようにする工程とを有している。 本発明の上記及び他の態様は、添付の図面を参照した以下の詳細な説明から明 らかになるであろう。 図面の簡単な説明 第１図は、本発明の方法の好適な実施例をもたらす処理手順を説明する概略図 である。 詳細な説明 図面を参照しながら説明すると、従来型の洗浄機またはシックナからのパルプ が、パイプ１０を通ってミキサー１００へ送り込まれ、それにはパルプの加熱用 の蒸気及びパルプのｐＨを調節するアルカリが、それぞれパイプ１６及び１５か ら添加される。アルカリは、水酸化ナトリウム、白液または他のアルカリ源にす ることができる。パルプは、従来のとおり６０℃以上、好ましくは８５〜９５℃ に加熱され、８．５より高いｐＨ、好ましくは９．５〜１０．５のｐＨに調節さ れる。加熱されてｐＨ調節されたパルプは、ミキサー１００からパイプ２０を通 って従来の中濃度ポンプ２００へ送られ、これはパルプをパイプ３０でミキサー ３００へ送り込む。反応の第１工程の終了時に相当な残留量が維持されるように することができる十分な量の過酸化水素溶液が、パイプ３５でミキサー３００に 添加される。従来の過酸化物漂白方式の場合のように、金属イオン封鎖剤（例え ばＳｉＯ２及びキレート化合物（ＥＤＴＡ（エチレン ジアミン テトラ酢酸） またはＤＴＰＡ（ジエチレン トリアミン ペンタ酢酸）等）、またはそのいず れか）と共に、セルロース粘性を保護するためのマグネシウム化合物を、パイプ １５を通るアルカリ溶液、またはパイプ３５を通る過酸化物熔液と一緒に、また は個別にパイプ１６及び３６から添加してもよい。 所望反応温度に加熱されて所望ｐＨに調節されたパルプは、パイプ４０を通っ てアップフロー反応塔４００へ送り込まれ、その塔は、反応の第１段階に望まし い滞留時間が得られる大きさになっている。本発明によれば、アップフロー管は 、５〜５５分、好ましくは１０〜２０分のパルプ滞留時間が確保される大きさに なっており、その滞留後、パルプは相当な残留過酸化物を保持している。パルプ はパイプ５０から適当なミキサー装置５００へ送り出され、そこでパルプのｐＨ を９．５〜１１．５、好ましくは１０．５〜１１．０に増加させるためにさらな るアルカリがパイプ５５で添加される。このアルカリ（水酸化ナトリウム）の添 加によって、残留過酸化水素が再活性化されるため、パイプ６０を通って反応容 器６００に送り出される時、パルプスラリは反応容器６００内に滞留する間に過 酸化物反応によって白化し続ける。一般的な反応容器は、１〜４時間のパルプ滞 留時間が得られる大きさである。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９６年５月１７日 【補正内容】 請求の範囲 １．漂白試薬として過酸化水素溶液(35)を使用して木材パルプ(10)を漂白する方 法であって、 パルプ(10)を絶乾基準で１０％〜１８％の濃度でミキサー(100)に導入する工 程と、 前記パルプ(10)を８０〜１００℃の温度に加熱する工程と、 前記パルプ(10)のｐＨが８．５より高くなるように十分なアルカリ(15)を添加 する工程と、 第１反応塔(400)の後に十分な残留過酸化物が存在するように、十分な過酸化 水素(35)をミキサー(300)に撹拌しながら添加する工程と、 前記パルプ(10)を反応塔(400)に、６０分未満の塔内滞留時間が得られる速度 で流す工程と、 前記パルプ(10)をミキサー手段(500)に導入して、パルプ(10)のｐＨが少なく とも９になるように十分なアルカリ(55)を添加することによって残留過酸化水素 を再活性化する工程と、 前記パルプ(10)を反応塔(600)内に置いて、残留過酸化水素の大部分が消費さ れてしまうまで、反応を１〜４時間進めることができるようにする工程とを有し ていることを特徴とする木材パルプの漂白方法。 ２．前記パルプのｐＨが９．５〜１０．５になるように十分なアルカリ(55)を添 加することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の木材パルプの漂白方法。 ３．前記パルプ(10)は反応塔(400)を、１０〜１５分の塔内反応時間が得られる 速度で流れることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の木材パルブの漂白方法 。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．漂白試薬として過酸化水素溶液を使用して木材パルプを漂白する方法であっ て、 パルプを絶乾基準で１０％〜１８％の濃度でミキサーに導入する工程と、 前記パルプを８０〜１００℃の温度に加熱する工程と、 前記パルプのｐＨが８．５より高くなるように十分なアルカリを添加する工程 と、 第１反応塔の後に十分な残留過酸化物が存在するように、十分な過酸化水素を 添加する工程と、 前記パルプを反応塔に、６０分未満の塔内滞留時間が得られる速度で流す工程 と、 前記パルプをミキサー手段に導入して、パルプのｐＨが少なくとも９になるよ うに十分なアルカリを添加することによって残留過酸化水素を再活性化する工程 と、 前記パルプを反応塔内に置いて、残留過酸化水素の大部分が消費されてしまう まで、反応を１〜４時間進めることができるようにする工程とを有していること を特徴とする木材パルプの漂白方法。 ２．前記パルプのｐＨが９．５〜１０．５になるように十分なアルカリを添加す ることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の木材パルプの漂白方法。 ３．前記パルプは反応塔を、１０〜１５分の塔内反応時間が得られる速度で流れ ることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の木材パルプの漂白方法。