JPH10325090A

JPH10325090A - パルプの製造方法

Info

Publication number: JPH10325090A
Application number: JP14573097A
Authority: JP
Inventors: Akio Onda; 昭雄御田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-05-20
Filing date: 1997-05-20
Publication date: 1998-12-08

Abstract

(57)【要約】【課題】低価格で無公害性の薬品から成る蒸解液を使
って、農産廃棄物や林産廃棄物を含む広範囲のパルプ原
料から、強度が大きく着色の少ない高品質のパルプをエ
ネルギー消費が少なく簡単に製造する方法を提供する。【解決手段】植物系原料を蒸解液中で蒸解するパルプ
の製造方法において、過酸化水素を含むアルカリ性水溶
液中において、少なくとも０．１ｋｇ/ｃｍ²の酸素分圧
下で蒸解する蒸解工程を含むことを特徴とするパルプの
製造方法。植物系原料を蒸解液中で蒸解するパルプの製
造方法において、過酸化水素を含むアルカリ性水溶液か
らなる第１蒸解液中で、少なくとも０．１ｋｇ/ｃｍ²の
酸素分圧下で蒸解する第１蒸解工程と、該第１蒸解工程
で得られた固体蒸解物を過酸化水素を含むアルカリ性水
溶液からなる第２蒸解液中で蒸解する第２蒸解工程から
なることを特徴とするパルプの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、木質系及び非木質
系の植物系原料からパルプを製造する方法に関するもの
であり、より具体的には広範囲の植物系原料から環境に
優しい方法で高品質のパルプを製造する方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】現在の化学パルプは、硫化ナトリウムと
水酸化ナトリウムを含む蒸解液中で植物系原料を蒸解す
るクラフト法（ＫＰ法）で主に製造されている。この方
法は、廃液を濃縮後に燃焼してエネルギーの一部を回収
することが可能な上に、硫化ナトリウムと炭酸ナトリウ
ムを主成分とする溶融状灰分（スメルト）が回収され
る。そして、スメルトからは蒸解薬品を再生することが
できることから、このＫＰ法は、完全クローズドシステ
ムに近いパルプ製造法である。また、このＫＰ法では針
葉樹や広葉樹等の幅広い原料からパルプが製造できる上
に、得られるパルプの強度も大きいことから、利点の多
いパルプ製造法でもある。しかし、ＫＰ法には下記の欠
点があることから、その改良や新規なパルプ製造方法の
開発が強く望まれている。悪臭の強い硫黄化合物を含む廃ガス及び廃水が大量に
発生する。稲わら、麻類、みつまた等の非木質系原料のパルプ化
には不適。未晒のＫＰ法パルプは暗褐色の上に漂白がむずかし
く、そのため漂白費が嵩む上に安価な塩素漂白を行うと
環境汚染物質が生成する。

【０００３】一方、化学パルプを得るために、過酸化水
素を含むアルカリ水溶液を蒸解液として用い、その中で
各種パルプ原料を蒸解する方法（以下、ＰＡ法と略記す
る）が知られている。この方法では顕著な脱リグニン反
応が起り、この方法でパルプを製造すると、消費エネル
ギーが少ない上に強度の大きいパルプを得ることができ
る。しかしながら、このＰＡ法では、高品質のパルプを
収率よく得るには、比較的多量の過酸化水素の使用を必
要とし、その結果、得られるパルプがコスト高となると
いう問題を含む。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、低価格で無
公害性の薬品から成る蒸解液を使って、農産廃棄物や林
産廃棄物を含む広範囲のパルプ原料から、強度が大きく
着色の少ない高品質のパルプをエネルギー消費が少なく
簡単に製造する方法を提供することをその課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者は、前記課題を
解決すべく鋭意研究を嵩ねた結果、本発明を完成するに
至った。すなわち、本発明によれば、植物系原料を蒸解
液中で蒸解するパルプの製造方法において、過酸化水素
を含むアルカリ性水溶液中において、少なくとも０．１
ｋｇ/ｃｍ²の酸素分圧下で蒸解する蒸解工程を含むこと
を特徴とするパルプの製造方法が提供される。また、本
発明によれば、植物系原料を蒸解液中で蒸解するパルプ
の製造方法において、過酸化水素を含むアルカリ性水溶
液からなる第１蒸解液中で、少なくとも０．１ｋｇ/ｃ
ｍ²の酸素分圧下で蒸解する第１蒸解工程と、該第１蒸
解工程で得られた固体蒸解物を過酸化水素を含むアルカ
リ性水溶液からなる第２蒸解液中で蒸解する第２蒸解工
程からなることを特徴とするパルプの製造方法が提供さ
れる。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明で用いるパルプ原料は、植
物系原料であり、木質系植物原料及び非木質系植物原料
を包含する。木質系植物原料としては、針葉樹、広葉
樹、熱帯樹等の各種の樹木からの木材が挙げられる。非
木質系植物原料としては、みつまた、こうぞ、桑等の植
物から得られる靱皮の他、麻、竹、稲わら、麦わら、バ
ガス（砂糖きびの搾り粕）、とうもろこし茎及び皮等が
挙げられる。これらの植物系原料は適当な寸法に切断し
てパルプ原料とされる。本発明のパルプの製造方法は、
１つの蒸解工程を含む１段階蒸解法と２つ又はそれ以上
の蒸解工程を含む多段階蒸解法を包含する。以下、これ
らの方法について詳述する。

【０００７】（１段階蒸解法）この方法は、植物系原料
を過酸化水素を含むアルカリ性水溶液からなる蒸解液中
で、酸素加圧下で蒸解する１段階の蒸解工程により蒸解
してパルプ化する方法である。この場合の蒸解液は、水
中に、アルカリ性物質と水溶性過酸化物を添加し、溶解
させることによって調製することができる。アルカリ性
物質としては、ナトリウムやカリウムの水酸化物、炭酸
塩及び重炭酸塩等が挙げられる。これらのものは単独又
は２種以上の混合物の形で用いられる。水溶性過酸化物
としては、過酸化水素の他、過酸化ナトリウムや過酸化
カリウム等の水溶性金属過酸化物；炭酸ナトリウムやホ
ウ酸等の化合物と過酸化水素より成る水溶性付加体；過
炭酸や過ホウ酸等の水溶性無機過酸又はその水溶性塩；
過ギ酸や過酢酸等の水溶性有機過酸又はその水溶性塩等
が挙げられる。これらの水溶性過酸化物を水中に投入
し、溶解させることによって、過酸化水素を含む水溶液
を得ることができる。過酸化水素以外の水溶性過酸化物
は、水と反応して、過酸化水素を放出する。この過酸化
水素は、植物系原料からのリグニンの除去作用とパルプ
の漂白作用を示す。水溶液中のアルカリ性物質の濃度
は、Ｎａ₂Ｏ又はＫ₂Ｏ換算量で、０．５〜１５重量％、
好ましくは３〜１０重量％である。一方、水溶液中の過
酸水素（Ｈ₂Ｏ₂）の濃度は、０．０１〜５重量％、好ま
しくは０．０３〜２重量％である。

【０００８】本発明で用いる蒸解液には、必要に応じ、
過酸化水素の分解を防止するために、過酸化水素安定剤
を添加することができる。このような安定剤には、キレ
ート剤やアルカリ金属ケイ酸塩が包含される。キレート
剤としては、クエン酸又はその塩、ＥＤＴＡ（エチレン
ジアミン四酢酸）又はその塩、ＤＴＰＡ（ジエチレント
リアミン五酢酸）又はその塩、ホスホン酸又はその塩、
特に、アミノトリメチレンホスホン酸又はその塩や、下
記一般式（１）で示される１−ヒドロキシアルキリデン
−１，１−ジフォスフォン酸又はその塩等が挙げられ
る。

【化１】（式中、Ｒは炭素数１〜１１のアルキル基を示す）

【０００９】アルカリ金属ケイ酸塩としては、ケイ酸ナ
トリウムやケイ酸カリウムが挙げられ、これらのものは
水ガラスとして蒸解液に添加することができる。キレー
ト剤の蒸解液中濃度は、０．０１〜１重量％、好ましく
は０．０２〜０．２重量％である。また、アルカリ金属
ケイ酸塩の蒸解液中濃度は、０．０２〜２重量％、好ま
しくは０．０５〜０．８重量％である。

【００１０】本発明で用いる蒸解液は、その助剤とし
て、アントラキノン系化合物及び／又は９，１０位にヒ
ドロキシル基を有するアントラセン系化合物を含有する
ことができる。これらの助剤の添加により、パルプ収率
が向上する。アントラキノン系化合物には、アントラキ
ノンの他、アルキルアントラキノンが包含される。アル
キルアントラキノンとしては、炭素数１〜１２、好まし
くは２〜５のアルキル基を１個有するものの使用が好ま
しい。アルキルアントラキノンにおけるアルキル基の位
置は、β位であることが好ましい。９，１０位にヒドロ
キシル基を有するアントラセン系化合物には、未置換の
９，１０−ジヒドロキシルアントラセンの他、置換アン
トラセン、例えば、アルキルアントラセンが包含され
る。９，１０−ジヒドロキシルアルキルアントラセンに
おいて、そのアルキル基の炭素数は、通常１２以下であ
り、好ましくは２〜８、より好ましくは３〜６である。
９，１０−ジヒドロキシルアントラセン系化合物の具体
例としては、９，１０−ジヒドロキシルエチルアントラ
セン、９，１０−ジヒドロキシルプロピルアントラセ
ン、９，１０−ジヒドロキシルブチルアントラセン、
９，１０−ジヒドロキシルアミルアントラセン、９，１
０−ジヒドロキシルヘキシルアントラセン、９，１０−
ジヒドロキシルオクチルアントラセン、９，１０−ジヒ
ドロキシルデシルアントラセン、９，１０−ジヒドロキ
シルドデシルアントラセン等が挙げられる。アントラキ
ノン系化合物及び／又は９，１０−ジヒドロキシルアン
トラセン系化合物の蒸解液中濃度は、０．０００１〜１
重量％、好ましくは０．００３〜０．５重量％である。

【００１１】本発明で用いる蒸解液には、必要に応じ、
蒸解助剤として、マグネシウム化合物を添加することが
できる。このマグネシウム化合物には、水溶性及び難水
溶性のマグネシウム化合物が包含される。このようなマ
グネシウム化合物を例示すると、酸化マグネシウム、水
酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、塩化マグネシウ
ム、硫酸マグネシウム、乳酸マグネシウム、酢酸マグネ
シウム等が挙げられる。酸化マグネシウムや、水酸化マ
グネシウム、炭酸マグネシウム等の水に対する溶解度の
小さい難水溶性マグネシウム化合物は、前記ホスホン酸
又はその水溶性塩、特に、前記一般式（１）で表される
１−ヒドロキシアルキリデン−１，１−ジホスホン酸又
はその水溶性塩とともに使用するのが好ましく、これに
より、難水溶性マグネシウム化合物の水に対する溶解度
を向上させることができる。蒸解液中のマグネシウム化
合物の濃度は０．００１〜０．２重量％、好ましくは
０．００３〜０．０３重量％である。難水溶性マグネシ
ウム化合物を、前記一般式（１）の１−ヒドロキシアル
キリデン−１，１−ジホスホン酸又はその塩からなるキ
レート剤を組合せて用いる場合、そのキレート剤の使用
割合は、難水溶性マグネシウム化合物１モル当り、０．
２モル以上、好ましくは０．４〜２．０モルの割合であ
る。この場合、キレート化剤は難水溶性マグネシウム化
合物の可溶化剤として作用し、難水溶性マグネシウム化
合物の水への溶解を可能にする。難水溶性マグネシウム
化合物を蒸解液へ添加する場合、その難水溶性マグネシ
ウム化合物は、これをキレート化剤の３０〜３００重量
％水溶液１リットル当り、０．２〜７ｇ、好ましくは
０．５〜３ｇの割合で添加してマグネシウムを溶解状態
で含む水溶液を作り、この水溶液の形態で蒸解液に添加
するのが好ましい。マグネシウム化合物は、蒸解液中に
おいて、セルロースを保護し、パルプ収率を増加させる
とともに、機械的強度、特に引裂強さ耐折強さの向上し
たパルプの製造を可能とする。

【００１２】本発明の１段解蒸解法によるパルプの製造
方法は、パルプ原料としての植物系原料を、前記過酸化
水素を含むアルカリ性水溶液からなる蒸解液中におい
て、酸素分圧が少なくとも０．１ｋｇ/ｃｍ²の条件下で
蒸解する蒸解工程を含む。蒸解工程における酸素分圧
は、好ましくは０．２〜３０ｋｇ/ｃｍ²、より好ましく
は０．５〜１０ｋｇ/ｃｍ²である。酸素源としては、純
酸素の他、空気や空気と酸素との混合ガスが用いられ、
酸素分圧が前記の範囲に保持できれば限定されないが、
装置の耐圧度を高くすると装置費が嵩むことから、純酸
素や酸素と空気の混合ガスを使うのが好ましい。蒸解工
程における反応温度は、９０〜２００℃、好ましくは１
１０〜１７０℃である。蒸解液中に含まれる各蒸解薬品
のパルプ原料に対する重量比を示すと、絶乾基準のパル
プ原料の重量に対して、アルカリ性物質は、Ｎａ₂Ｏ又
はＫ₂Ｏとして、３〜４０％、好ましくは１５〜２５％
であり、過酸化水素は、Ｈ₂Ｏ₂として、０．１〜１０
％、好ましくは０．５〜３．０％であり、キレート剤
は、０．０５〜５％、好ましくは０．１〜１％であり、
アントラキノン系化合物及び／又は９，１０位にヒドロ
キシル基を持つアントラセン系化合物は、０．０１〜２
％、好ましくは０．０３〜０．３％であり、マグネシウ
ム化合物は、ＭｇＯとして、０．００３〜５％、好まし
くは０．０１〜１％である。蒸解液の一般的使用割合
は、絶乾基準のパルプ原料の重量に対する容量比率で、
１．０〜１５Ｌ／ｋｇである。気相蒸解では１．３〜
２．５Ｌ／ｋｇにするのが好ましく、液相蒸解では４〜
８Ｌ／ｋｇにするのが好ましい。パルプ原料として、バ
ガスや稲わら等の非木質系植物原料を用いる場合には、
その比率は、一般的には、１．０〜１０Ｌ／ｋｇであ
る。気相蒸解では１．０〜２．５Ｌ／ｋｇにするのがよ
く、液相蒸解では６〜１０Ｌ／ｋｇにするのがよい。

【００１３】前記１段階蒸解法によるパルプの製造方法
においては、過酸化水素を含む蒸解液を用いるととも
に、０．１ｋｇ/ｃｍ²以上の酸素分圧下でパルプ原料の
蒸解を行うことから、以下に示す利点を得ることができ
る。（１）得られるパルプの白色度が非常に高い。その理由
は以下の通りである。アルカリ性水溶液中において、酸
素一過酸化水素の存在下でパルプ原料を蒸解すると、蒸
解初期には過酸化水素とアルカリでパルプ原料の組織が
崩れるが、この組織が崩れたパイプ原料に対しては酸素
が浸入し易くなり、過酸化水素が消費された後を引継い
だ形で酸素がパルプ原料と反応する。その結果、パルプ
原料の分子が崩壊し、溶出したリグニンと色素が縮重合
しにくくなってパルプ廃液の色が濃くならず、パルプの
色が濃く染まらないため、白色度の高いパルプが得られ
る。（２）得られるパルプの収率が高い。その理由は以下の
通りである。パルプ原料中に含まれるセルロース、ヘミ
セルロース及びリグニンのうちのリグニンの選択的分解
と溶出が行われ易くなり、その結果、パルプ収率が高く
なる。（３）非木質系植物原料をパルプ原料として用いたとき
には、特に、以下に示すような利点が得られる。非木質
系植物原料は木質系原料に比べ緻密でないため、アルカ
リ一過酸化水素液が浸しやすく、また、パルプ原料全体
が酸素と接触しやすいことから、脱リグニン反応が円滑
に進行し、その結果、高いパルプ収率が得られる。

【００１４】（多段階蒸解法）この方法は、植物系原料
を多段階の蒸解工程により蒸解してパルプ化する方法で
ある。この多段階蒸解法における第１蒸解工程は、前記
１段階法の蒸解工程の場合と同様に、酸素加圧下で実施
される。この第１蒸解工程での蒸解液としては、前記１
段階蒸解法に関連して示したのと同様の蒸解液を用いる
ことができる。この第１蒸解工程における酸素分圧は、
０．１ｋｇ/ｃｍ²以上、好ましくは０．２〜３０ｋｇ/
ｃｍ²、より好ましくは０．５〜１０ｋｇ/ｃｍ²であ
る。第１蒸解温度は、８０〜２００℃、好ましくは１１
０〜１７０℃である。蒸解液の使用割合は、液相蒸解の
場合、絶乾基準のパルプ原料の重量に対する容積比率で
８〜２０Ｌ／ｋｇであるが、気相蒸解の場合には、特
に、１．５〜５Ｌ／ｋｇで充分である。前記第１蒸解工
程においては、植物系原料は、それに含まれる全リグニ
ンの６０〜９５重量％、好ましくは８５〜９５重量％が
除去される。第１蒸解工程からの生成物は、固液分離法
により、固体蒸解物と蒸解液とに分離され、固体蒸解物
は水洗され、次の第２蒸解工程で蒸解処理される。第２
蒸解工程での蒸解液としては、前記１段階蒸解法に関連
して示したのと同様の蒸解液を用いることができる。こ
の第２蒸解工程では、酸素加圧は必ずしも必要とされな
いが、好ましくは酸素加圧が用いられる。この場合の酸
素分圧は、０．１ｋｇ/ｃｍ²以上、好ましくは０．２〜
３０ｋｇ/ｃｍ²、より好ましくは０．５〜１０ｋｇ/ｃ
ｍ²である。第２蒸解温度は、常温〜１３０℃、好まし
くは常温〜１００℃である。蒸解液の使用割合は、液相
蒸解の場合、絶乾基準の固体蒸解物の重量に対する比率
で、８〜１５Ｌ／ｋｇであるが、気相蒸解の場合には、
１．５〜３Ｌ／ｋｇまで下げることができる。前記第２
蒸解工程においては、植物系原料は、それに含まれる全
リグニンの９２〜９９重量％、好ましくは９５〜９８重
量％が除去される。第２蒸解工程からの生成物は、固液
分離法により、固体蒸解物と蒸解液とに分離され、固体
蒸解物は水洗され、必要に応じ、次の第３蒸解工程で蒸
解処理される。この第３蒸解工程は、前記第２蒸解工程
の場合と同様にして実施することができる。前記多段階
蒸解法でパルプを製造する場合、第１蒸解工程で得られ
た固体蒸解物は、これを機械的解織工程に付して、機械
的に解織し、得られた解織物を第２蒸解工程で蒸解する
こともできる。解織装置としては、ケミサーモメカニカ
ルパルプの製造に慣用されているものを用いることがで
きる。

【００１５】本発明のパルプの製造方法において、蒸解
工程で発生するパルプ廃液は濃縮後に燃焼してエネルギ
ーを回収すると共に、燃焼時に生成する灰分からアルカ
リ性物質を回収することができる。パルプ廃液の濃縮は
多重効用缶を使って含水率７０重量％程度まで行うのが
好ましい。そして、濃縮したパルプ廃液はエネルギー回
収ボイラーに供給して高圧水蒸気を発生させ、この蒸気
エネルギーを電力等の形で回収することができる。ま
た、濃縮パルプ廃液の燃焼で発生する灰からは、水溶性
化合物（炭酸アルカリ）を抽出し、この抽出液に生石灰
を加え、炭酸アルカリを苛性化して水酸化アルカリに変
え、蒸解液成分として再使用される。

【００１６】本発明の方法では広範囲にわたる植物系原
料からパルプを製造できるが、原料によっては前処理し
てから第１蒸解工程にかけるのが好ましい。例えば、稲
わらのように多量のシリカ分を含む原料を直接蒸解工程
にかけると、シリカ分の蓄積で蒸解液が汚染したり、蒸
解液からのアルカリ分回収が円滑に行かない場合がある
ことから、稲わらは、Ｋ₂Ｏ換算で０．０３〜０．７モ
ル／リットルのアルカリ性カリウム化合物を含む水溶液
中２０〜５０℃で処理する等の方法でシリカ分を除き、
これを蒸解してパルプ化するのが好ましい。この方法に
よれば、前記のトラブルから解放される上に回収したシ
リカ分をケイ酸カリウムとしてク溶性肥料等に利用する
ことができる。また、木材を機械力でパルプ化した粗パ
ルプを本発明のパルプ原料としても良い。

【００１７】

【実施例】次に、本発明を実施例によって更に具体的に
説明するが、本発明はこの実施例によって限定されな
い。

【００１８】実施例１赤松材を裁断し、長さ３５ｍｍ、幅５０ｍｍ、厚み１０
ｍｍ程度のサイズを持つ含水率１８．５重量％のチップ
を作製し、これをパルプ原料とした。すなわち、チップ
１００ｋｇと蒸解液５２０リットルを内容積２ｍ³のス
テンレス製地球釜に入れ、酸素を圧入して、釜内を酸素
分圧が３．０ｋｇ/ｃｍ²となるように加圧してから加熱
し、蒸解温度を１６０℃として２時間蒸解を行った。蒸
解液中の添加剤量を絶乾原料に対する重量％で示すと、
ＮａＯＨがＮａ₂Ｏとして２０％、Ｈ₂Ｏ₂が１．０％、
アミルアントラキノンが０．０５％、ＥＤＴＡが０．３
％、ＭｇＯが０．１％である。蒸解終了後、固体蒸解物
をパルプ廃液から分離してから水洗し、これを８／１０
００カットスクリーンと液体サイクロンで精選すると、
絶乾原料基準で、粕率３．３重量％、収率４７．２重量
％で末晒の精選パルプＡ（１）が得られた。このパルプ
において、そのカッパー価は２５．３で、そのブライト
ネスＧＥは４９．３％であった。なお、カッパー価はリ
グニン含有率を表す指標であり、カッパー価のほぼ０．
１５倍がリグニン含有率（重量％）になる。

【００１９】実施例２長さ２５ｍｍ、幅３５ｍｍ、厚み６ｍｍ程度に裁断され
た含水率１６．２重量％の広葉樹混合チップ２００ｋｇ
を原料とし、これと蒸解液７６０リットルを地球釜に仕
込み、酸素を圧入して、釜内を５．２ｋｇ/ｃｍ²の酸素
分圧となるように加圧してから加熱し、蒸解温度を１５
５℃として２時間蒸解を行った。蒸解液中の添加剤量を
絶乾原料に対する重量％で示すと、ＫＯＨがＫ₂Ｏとし
て１８．０％、Ｈ₂Ｏ₂が０．８％、９，１０−ジヒドロ
キシルアントラセンが０．０８％、ＤＴＰＡが０．３
％、ＭｇＯが０．１％である。蒸解終了後、固体蒸解物
をパルプ廃液から分離し、水洗した後、６／１０００カ
ットスクリーンと液体サイクロンで精製し、粕率２．３
％、収率５２．６％で精選パルプＡ（２）を得た。この
もののカッパー価は１２．３、ブライトネスＧＥは６
２．６％であった。次に、前記パルプＡ（２）０．２ｋ
ｇ（絶乾量基準）を内容積５リットルのステンレス製オ
ートクレーブに仕込み、これに蒸解液２リットルを加
え、２．０ｋｇ/ｃｍ²の酸素分圧下に１２０℃で１時間
処理してパルプＢ（２）とした。蒸解液中の添加剤含有
率を絶乾パルプＡ（２）に対する重量％で示すと、Ｎａ
ＯＨがＮａ₂Ｏとして８．５％、Ｈ₂Ｏ₂が１．０％、ア
ントラキノンが０．０５％、ＥＤＴＡが０．３％、Ｍｇ
Ｏが０．１％である。そして、パルプＡ（２）からのパ
ルプＢ（２）収率は９４．９重量％、生成したパルプＢ
（２）のカッパー価は４．９、ブライトネスＧＥは７
９．８％であった。また、得られたパルプＢ（２）重量
の３％に相当する二酸化塩素を使って９５℃で２時間処
理すると、ブライトネスＧＥが９３．５％の晒パルプＣ
（２）が９５．９重量％の収率で得られた。

【００２０】実施例３下記に示す成分組成（ｗｔ％）の蒸解液Ａを作った。Ｎａ₂ＣＯ₃：Ｎａ₂Ｏとして１２％Ｈ₂Ｏ₂：３％キレート化剤：０．３％（１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸）アミルアントラキノン：０．０５％塩化マグネシウム：０．１％バガス５００ｇ（絶乾量４３．９ｇ）と、前記蒸解液Ａ
とを液比５（Ｌ／ｋｇ）の条件で５Ｌ容の回転式蒸解釜
に加え、酸素を圧入して釜内の酸素分圧が１．５ｋｇ/
ｃｍ²になるように加圧して、１２５℃、０．５時間の
条件で蒸解を行った。蒸解後ただちに１２５℃のホット
リファイナーで解繊してパルプ化した。前記蒸解及び解
繊結果として、カッパー価７８．５、ハンター白色度５
３．４％、裂断長３．４ｋｍ、比破裂強さ１．８、比引
裂強さ３５、耐折強さ２の半化学パルプ（ケミ・サーモ
・メカニカルパルプ）Ａ（３）が総収率（精製収率）７
８．１％で得られた。

【００２１】実施例４１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸を
０．２重量％で含む水溶液１リットル当り、炭酸マグネ
シウム０．１ｇを加えて、マグネシウムを溶解状態で含
む溶液を得た。この溶液をマグネシウム源として用い
て、以下に示す成分組成（ｗｔ％）の蒸解液Ｂを作っ
た。ＫＯＨ：Ｋ₂Ｏとして２０％Ｈ₂Ｏ₂：３％キレート化剤：０．４％（１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸）アミルアントラキノン：０．１％炭酸マグネシウム：ＭｇＯとして０．１５％アバカ１００ｋｇ（絶乾量８６．８ｋｇ）と前記蒸解液
Ｂとを、液比１．５（Ｌ／ｋｇ）の条件で、１ｍ³容の
回転式蒸解釜に入れ、酸素分圧４．５ｋｇ/ｃｍ²の条件
で１２０℃、２時間の条件で気相蒸解を行った。蒸解結
果として、カッパー価７．３、ハンター白色度６３．２
％、裂断長１０．２ｋｍ、比破裂強さ６．７、比引裂強
さ２２３、耐折強さ２６５０の化学パルプが精選収率６
０．８％、総収率６３．０％で得られた。

【００２２】実施例５１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸を
０．２重量％で含む水溶液１リットル当り、酸化マグネ
シウム０．１５ｇを加えて、マグネシウムを溶解状態で
含む溶液を得た。この溶液をマグネシウム源として用い
て、以下に示す成分組成（ｗｔ％）の蒸解液Ｃを作っ
た。ＮａＯＨ：Ｎａ₂Ｏとして２０％Ｈ₂Ｏ₂：３％キレート化剤：０．３％（１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸）アミルアントラキノン：０．１％炭酸マグネシウム：ＭｇＯとして０．１５％アバカ１００ｋｇ（絶乾量８６．８ｋｇ）と前記蒸解液
Ｃとを、液比１．６（Ｌ／ｋｇ）の条件で、１ｍ³容の
回転式蒸解釜に入れ、１１５℃、酸素分圧３．５ｋｇ/
ｃｍ²で２時間の条件で蒸解を行った。蒸解結果とし
て、カッパー価６．６、ハンター白色度６２．１％、裂
断長１０．９ｋｍ、比破裂強さ６．８、比引裂強さ２４
０、耐折強さ３１９０の化学パルプが精選収率６２．１
％、総収率６２．５％で得られた。

【００２３】実施例６バガスからピス抜きして得られたケーンラインド（砂糖
きびの厚皮）を風乾して含水率１２．５重量％の乾燥ケ
ーンラインド１００ｋｇを原料とし、この原料と蒸解液
８００リットルとを実施例１で使用した地球釜に仕込
み、酸素を圧入して釜内を１．５ｋｇ/ｃｍ²の酸素分圧
となるように加圧してから釜温を１４０℃とし、この温
度で１．５時間保持して第１段蒸解を行った。蒸解液中
の添加剤量を絶乾原料に対する重量％で示すと、ＮａＯ
ＨがＮａ₂Ｏとして１６％、Ｈ₂Ｏ₂が１．０％、β−ア
ミルアントラキノンが０．０５％、１−ヒドロキシエチ
リデン−１，１−ジホスホン酸（一般式（１）における
Ｒ：ＣＨ₃）が０．３％、ＭｇＯが０．１％である。ま
た、蒸解液の調製時には液中の水の半量を後記する第２
蒸解工程終了後のパルプ廃液で賄った。蒸解後の固体蒸
解物を、パルプ廃液から分離後に水洗してから６／１０
００カットスクリーンと液体サイクロンで精製すると、
絶乾原料基準で、粕率１．５重量％及び収率５２．６重
量％で、カッパー価５．２、ブライトネスＧＥ６５．４
％の精選パルプＡ（６）が得られた。

【００２４】前記の精選パルプＡ（６）（含水率６５重
量％）を、絶乾量で１０ｋｇとなるように内容量２ｍ³
のステンレス製温浴付き反応器に仕込み、これに２００
リットルの蒸解液を加えて９０℃で１時間第２蒸解を行
った。蒸解液中の添加剤量を絶乾精選パルプＡ（３）に
対する重量％で示すと、ＮａＯＨがＮａ₂Ｏとして５
％、Ｈ₂Ｏ₂が３％、β−アミルアントラキノンが０．１
％、１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジフォスフォ
ン酸が０．３％、ＭｇＯが０．１％である。蒸解後の生
成物を第１蒸解終了後と同様に処理し、得られたパルプ
廃液はこれを第１蒸解工程用蒸解液として利用した。こ
の第２蒸解では、粕率１．１重量％及び収率５０．１重
量％で、カッパー価２．３、ブライトネスＧＥ８２．８
％を示す白色度の高い未晒精選パルプＢ（６）が得られ
た。このパルプを絶乾量として１ｋｇ採り、これに１５
ｇの二酸化塩素を含む水溶液１０リットルを加えて９５
℃で３時間標白すると、９４．３重量％の収率でブライ
トネスＧＥが９４．３％の晒パルプＣ（６）が得られ
た。

【００２５】実施例７長さ４５ｍｍで含水率１７．２重量％のアバカ１００ｋ
ｇを原料とし、これと８００リットルの蒸解液を実施例
１で使用した地球釜に仕込み、２．０ｋｇ/ｃｍ²の酸素
分圧下で１１５℃まで加温して２時間蒸解した。蒸解液
中の添加剤量は、絶乾原料に対する重量％でＮａＯＨが
Ｎａ₂Ｏとして１６％、Ｈ₂Ｏ₂が１．０％、β−アミル
アントラキノンが０．０５％、１−ヒドロキシエチリデ
ン−１，１−ジフォスフォン酸が０．３％、ＭｇＯが
０．１％である。蒸解後の固体蒸解物をパルプ廃液から
分離してから水洗し、得られたパルプＡ（７）を内容積
１ｍ³のステンレス製反応器に絶乾物として５０ｋｇ仕
込み、これに蒸解液４００リットルを加えて９５℃で第
２段の蒸解を１．５時間行った。この蒸解に使用した蒸
解液中の添加剤量を絶乾原料に対する重量％で示すと、
ＫＯＨがＫ₂Ｏにモル換算して２．５％、Ｈ₂Ｏ₂が２．
５％、β−アミルアントラキノンが０．０５％、１−ヒ
ドロキシエチリデン−１，１−ジフォスフォン酸が０．
３％、ＭｇＯが０．１％である。第２段蒸解終了後の固
体蒸解物を廃液から分離してから水洗し、これを１２／
１０００カットスクリーンと液体サイクロンで精選する
と、粕率０．９重量％、収率５４．２重量％で精選未晒
アバカパルプＢ（７）が得られ、そのカッパー価は１．
９、そのブライトネスＧＥは８９．６％であった。

【００２６】実施例８バガス５００ｋｇ（絶乾量４３．９ｋｇ）を２段蒸解で
パルプ化した。第１段目は実施例３と同じ条件で蒸解し
た。得られた固体蒸解物は水で洗浄後、更に２段目の蒸
解を行った。２段目の蒸解は、炭酸ナトリウムをＮａ₂
Ｏとして０．３％、過酸化水素を３％、アミルアントラ
キノンを０．０５％、１−ヒドロキシエチリデン−１，
１−ジホスホン酸を０．３％、酸化マグネシウムを０．
１％を含む蒸解液と、固体蒸解物とを液比８（Ｌ／ｋ
ｇ）で蒸解釜に入れ、１．２ｋｇ/ｃｍ²の酸素分圧下で
９０℃で１．０時間の条件で行った。その結果、カッパ
ー価７８．１、ハンター白色度７２．１％、裂断長３．
２ｋｍ、比破裂強さ１．８、比引裂強さ３７、耐折強さ
３のパルプを収率７６．９％で得た。

【００２７】実施例９アバカ１００ｋｇ（絶乾量８６．８ｋｇ）を２段蒸解で
パルプ化した。第１段目は実施例５と同じ条件で蒸解し
た。得られた固体蒸解物は水で洗浄後、更に２段目の蒸
解を行った。２段目の蒸解は、炭酸ナトリウムをＮａ₂
Ｏとして１．５％、過酸化水素を３％、アミルアントラ
キノンを０．０５％、酸化マグネシウムを０．１％を含
む蒸解液と、固体蒸解物とを液比８（Ｌ／ｋｇ）蒸解釜
に入れ、２．０ｋｇ/ｃｍ²の酸素分圧下、９５℃で１．
０時間の条件で行った。その結果、カッパー価３．５、
ハンター白色度８１．２％、裂断長８．６ｋｍ、比破裂
強さ５．９、比引裂強さ２４５、耐折強さ３３１０のパ
ルプを収率６０．９％で得た。

【００２８】実施例１０実施例５において、蒸解液として、マグネシウム化合物
を含有しない以外は同様の成分組成を有する蒸解液を用
いた以外は同様にして実験を行った。蒸解結果として、
カッパー価７．０、ハンター白色度５９．６％、裂断長
８．７ｋｍ、比破裂強さ５．７、耐折強さ１９８０の化
学パルプが精製収率６０．９％、総収率６１．９％で得
られた。

【００２９】比較例１実施例１において、酸素を圧入しなかった以外は同様に
して実験を行った。その結果、粕率４．９重量％、収率
４９．８重量％で未晒パルプが得られた。このパルプに
おいて、そのカッパー価は２８．９で、そのブライトネ
スＧＥは４０．６％であった。

【００３０】比較例２実施例３において、酸素を圧入しなかった以外は同様に
して実験を行った。その結果、７６．２％の総収率でパ
ルプを得た。このパルプにおいて、そのカッパー価は８
４．２、ハンター白色度は４６．２、裂断長は３．５ｋ
ｍ、比破裂強さは３６、耐折強さは１であった。

【００３１】比較例３実施例６において、酸素を圧入しなかった以外は同様に
して実験を行った。その結果、粕率０．８％及び５３．
１％の収率でパルプを得た。このパルプにおいて、その
カッパー価は４．１、ブライトネスＧＥは７１．２％で
あった。

【００３２】本発明によれば、パルプ原料の蒸解におい
て、過酸化水素を含む蒸解液を用いるとともに、酸素加
圧下で蒸解を行うことから、白色度の高いパルプを収率
よく得ることができる。特に、パルプ原料の蒸解を多段
階で行うことにより、非常に高い白色度を有する未晒パ
ルプを得ることができる。また、本発明において、蒸解
液として、マグネシウム化合物を含むものを用いること
により、機械的強度の大きいパルプを収率よく得ること
ができる。本発明のパルプの製造方法は、バッチ方式や
連続方式で容易に実施することができ、パルプ工業に対
し多大の貢献を与えるものである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】植物系原料を蒸解液中で蒸解するパルプ
の製造方法において、過酸化水素を含むアルカリ性水溶
液中において、少なくとも０．１ｋｇ/ｃｍ²の酸素分圧
下で蒸解する蒸解工程を含むことを特徴とするパルプの
製造方法。
【請求項２】該蒸解液が、９，１０位にヒドロキシル
基を有するアントラセン系化合物及び／又はアントラキ
ノン系化合物と、キレート化剤を含有する請求項１の方
法。
【請求項３】該蒸解液が、マグネシウム化合物を含む
請求項１又は２の方法。
【請求項４】該マグネシウム化合物が、酸化マグネシ
ウム、水酸化マグネシウム及び炭酸マグネシウムの中か
ら選ばれる少なくとも１種の難水溶性マグネシウム化合
物であり、蒸解液中において、下記一般式（１）【化１】（式中、Ｒは炭素数１〜１１のアルキル基を示す）で表
されるキレート化剤により可溶化されている請求項３の
方法。
【請求項５】該キレート剤の使用割合が、該難水溶性
マグネシウム化合物１モル当り、０．２モル以上の割合
である請求項４の方法。
【請求項６】該植物系原料が、非木質系原料である請
求項１〜５のいずれかの方法。
【請求項７】植物系原料を蒸解液中で蒸解するパルプ
の製造方法において、過酸化水素を含むアルカリ性水溶
液からなる第１蒸解液中で、少なくとも０．１ｋｇ/ｃ
ｍ²の酸素分圧下で蒸解する第１蒸解工程と、該第１蒸
解工程で得られた固体蒸解物を過酸化水素を含むアルカ
リ性水溶液からなる第２蒸解液中で蒸解する第２蒸解工
程からなることを特徴とするパルプの製造方法。
【請求項８】該第２蒸解工程を、少なくとも０．１ｋ
ｇ/ｃｍ²の酸素分圧下で行う請求項５の方法。
【請求項９】該第１蒸解液及び該第２蒸解液が、９，
１０位にヒドロキシル基を有するアントラセン系化合物
及び／又はアントラキノン系化合物と、キレート化剤を
含有する請求項７又は８の方法。
【請求項１０】該第１蒸解液及び該第２蒸解液が、マ
グネシウム化合物を含む請求項７〜９のいずれかの方
法。
【請求項１１】該マグネシウム化合物が、酸化マグネ
シウム、水酸化マグネシウム及び炭酸マグネシウムの中
から選ばれる少なくとも１種の難水溶性マグネシウム化
合物であり、蒸解液中において、下記一般式（１）【化１】（式中、Ｒは炭素数１〜１１のアルキル基を示す）で表
されるキレート化剤により可溶化されている請求項１０
の方法。
【請求項１２】該キレート剤の使用割合が、該難水溶
性マグネシウム化合物１モル当り、０．２モル以上の割
合である請求項１１の方法。
【請求項１３】第１蒸解工程で得られた固体蒸解物を
機械的に解繊した後、第２蒸解工程で蒸解する請求項７
〜１２のいずれかの方法。
【請求項１４】第１蒸解工程が８０〜２００℃で行わ
れ、第２蒸解工程が２０〜１５０℃で行われる請求項１
〜９のいずれかの方法。
【請求項１５】該植物系原料が、非木質系原料である
請求項７〜１４のいずれかの方法。