JP2000220086A - クラフトパルプの製造方法 - Google Patents
クラフトパルプの製造方法Info
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- JP2000220086A JP2000220086A JP11022558A JP2255899A JP2000220086A JP 2000220086 A JP2000220086 A JP 2000220086A JP 11022558 A JP11022558 A JP 11022558A JP 2255899 A JP2255899 A JP 2255899A JP 2000220086 A JP2000220086 A JP 2000220086A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】クラフトパルプの製造方法において、操業負荷
を低減させるとともに、パルプ収率を向上させ、さらに
パルプ強度の向上が達成される方法を提供する。 【解決手段】リグノセルロース物質を、白液を分岐して
酸化し第１蒸解液として用いて蒸解する第１蒸解工程
と、第１蒸解生成物に残りの白液を第２蒸解液として加
えて蒸解する第２蒸解工程からなることを特徴とするク
ラフトパルプの製造方法。
を低減させるとともに、パルプ収率を向上させ、さらに
パルプ強度の向上が達成される方法を提供する。 【解決手段】リグノセルロース物質を、白液を分岐して
酸化し第１蒸解液として用いて蒸解する第１蒸解工程
と、第１蒸解生成物に残りの白液を第２蒸解液として加
えて蒸解する第２蒸解工程からなることを特徴とするク
ラフトパルプの製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、クラフトパルプの
製造方法に関するものである。さらに詳しくは、操業負
荷を低減させるとともに、パルプ収率を向上させ、さら
にパルプ強度を向上させるクラフトパルプの製造方法に
関するものである。
製造方法に関するものである。さらに詳しくは、操業負
荷を低減させるとともに、パルプ収率を向上させ、さら
にパルプ強度を向上させるクラフトパルプの製造方法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】製紙用パルプの製造方法のうち、クラフ
ト法によるパルプの製造方法は、蒸解廃液から熱量や蒸
解薬品としてのアルカリ分を回収できる製造方法として
確立されている。また、原料として特定の樹種を選ばな
い等の利点から、現在では世界の紙パルプの主要国で代
表的な化学パルプの製造法となっている。
ト法によるパルプの製造方法は、蒸解廃液から熱量や蒸
解薬品としてのアルカリ分を回収できる製造方法として
確立されている。また、原料として特定の樹種を選ばな
い等の利点から、現在では世界の紙パルプの主要国で代
表的な化学パルプの製造法となっている。
【０００３】従来のクラフトパルプの製造方法によれ
ば、蒸解工程において木材チップ等のリグノセルロース
物質は、水酸化ナトリウムと硫化ナトリウムが主成分で
ある白液で蒸解される。得られた蒸解生成物は、固液分
離され、パルプと蒸解廃液とに分離される。分離された
パルプは水で洗浄され、この洗浄廃液は前記蒸解廃液に
混合され、希黒液と呼ばれ、水分を多量に含んでいる。
この希黒液は、真空蒸発により濃縮され濃黒液となる。
この濃黒液は回収ボイラーに導入され、黒液中の有機分
は燃焼され、その燃焼熱により蒸気を発生させ熱エネル
ギーとして回収される。
ば、蒸解工程において木材チップ等のリグノセルロース
物質は、水酸化ナトリウムと硫化ナトリウムが主成分で
ある白液で蒸解される。得られた蒸解生成物は、固液分
離され、パルプと蒸解廃液とに分離される。分離された
パルプは水で洗浄され、この洗浄廃液は前記蒸解廃液に
混合され、希黒液と呼ばれ、水分を多量に含んでいる。
この希黒液は、真空蒸発により濃縮され濃黒液となる。
この濃黒液は回収ボイラーに導入され、黒液中の有機分
は燃焼され、その燃焼熱により蒸気を発生させ熱エネル
ギーとして回収される。
【０００４】回収ボイラー内においては、黒液中有機分
の燃焼熱分解により還元雰囲気が形成され、この還元雰
囲気下において黒液中の硫黄分とナトリウム分とで硫化
ナトリウムが生成し、過剰のナトリウム分は有機分の燃
焼により生じた二酸化炭素と反応し炭酸ナトリウムとな
る。これらのアルカリ無機分は、ボイラーの炉底にシャ
ーベット状に溜まりスメルトと呼ばれる。このスメルト
は炉底から水中へ投入溶解され、緑液となる。
の燃焼熱分解により還元雰囲気が形成され、この還元雰
囲気下において黒液中の硫黄分とナトリウム分とで硫化
ナトリウムが生成し、過剰のナトリウム分は有機分の燃
焼により生じた二酸化炭素と反応し炭酸ナトリウムとな
る。これらのアルカリ無機分は、ボイラーの炉底にシャ
ーベット状に溜まりスメルトと呼ばれる。このスメルト
は炉底から水中へ投入溶解され、緑液となる。
【０００５】この緑液は、蒸解に必要なアルカリ強度が
不足している炭酸ナトリウムが多く含まれているため、
緑液に酸化カルシウム（生石灰）を添加し、苛性化反応
により炭酸ナトリウムを水酸化ナトリウムに変換させ、
再び白液として蒸解に用いる。
不足している炭酸ナトリウムが多く含まれているため、
緑液に酸化カルシウム（生石灰）を添加し、苛性化反応
により炭酸ナトリウムを水酸化ナトリウムに変換させ、
再び白液として蒸解に用いる。
【０００６】従来のクラフトパルプ製造のうち、蒸解工
程では、木材チップなどのリグノセルロース物質と白液
とを圧力釜に投入し、スチーム加熱により昇温し温度と
圧力を所定域まで保持した後、蒸解生成物と蒸解廃液と
の混合物を大気圧に放出することによって蒸解反応を停
止させる。この蒸解工程での重要な因子は、木材に対す
るアルカリ成分の比と温度と時間である。
程では、木材チップなどのリグノセルロース物質と白液
とを圧力釜に投入し、スチーム加熱により昇温し温度と
圧力を所定域まで保持した後、蒸解生成物と蒸解廃液と
の混合物を大気圧に放出することによって蒸解反応を停
止させる。この蒸解工程での重要な因子は、木材に対す
るアルカリ成分の比と温度と時間である。
【０００７】蒸解用の圧力釜には、バッチ方式と連続方
式とがある。バッチ方式は空の釜に木材チップを充填
し、次いで白液を投入した後に釜を密閉し、スチームで
加熱する方式であり、蒸解終了時には釜の下部から蒸解
生成物と蒸解廃液との混合物が全量一気にブローされ
る。連続方式では、円筒状容器の両端に高圧ロータリー
バルブを設けた釜の一端から木材チップと白液とを連続
して投入する方式であり、内容物は円筒釜を移動する間
に所定の温度と時間を得られるように加熱され、他端か
ら蒸解生成物と蒸解廃液との混合物が連続してブローさ
れる。
式とがある。バッチ方式は空の釜に木材チップを充填
し、次いで白液を投入した後に釜を密閉し、スチームで
加熱する方式であり、蒸解終了時には釜の下部から蒸解
生成物と蒸解廃液との混合物が全量一気にブローされ
る。連続方式では、円筒状容器の両端に高圧ロータリー
バルブを設けた釜の一端から木材チップと白液とを連続
して投入する方式であり、内容物は円筒釜を移動する間
に所定の温度と時間を得られるように加熱され、他端か
ら蒸解生成物と蒸解廃液との混合物が連続してブローさ
れる。
【０００８】蒸解工程におけるリグノセルロース物質と
アルカリとの反応について、以下に説明する。木材など
のリグノセルロース物質には、パルプとして有用なセル
ロースおよびヘミセルロースの他に樹木構造を形成する
リグニンや低分子の多糖類、各種の有機酸、樹脂等が含
まれている。クラフト蒸解におけるアルカリ薬品の主要
な働きは、リグニンの高分子構造を破壊し、アルカリ水
溶液に可溶な低分子化合物に変換することである。ま
た、アルカリ薬品は低分子化合物の再重縮合を防止する
ため、液を高ｐＨに保持する働きも有している。アルカ
リ薬品はさらに、有機酸の中和や、低分子多糖類の加水
分解およびそれにより生成する有機酸の中和にも消費さ
れる。即ち、クラフトパルプ製造工程におけるアルカリ
薬品は必須であり、その消費量はパルプ生産量に比例す
る。蒸解での木材に対する有効アルカリ量は樹種により
異なるが、重量比で針葉樹は約１６％広葉樹は約１２％
とされる。
アルカリとの反応について、以下に説明する。木材など
のリグノセルロース物質には、パルプとして有用なセル
ロースおよびヘミセルロースの他に樹木構造を形成する
リグニンや低分子の多糖類、各種の有機酸、樹脂等が含
まれている。クラフト蒸解におけるアルカリ薬品の主要
な働きは、リグニンの高分子構造を破壊し、アルカリ水
溶液に可溶な低分子化合物に変換することである。ま
た、アルカリ薬品は低分子化合物の再重縮合を防止する
ため、液を高ｐＨに保持する働きも有している。アルカ
リ薬品はさらに、有機酸の中和や、低分子多糖類の加水
分解およびそれにより生成する有機酸の中和にも消費さ
れる。即ち、クラフトパルプ製造工程におけるアルカリ
薬品は必須であり、その消費量はパルプ生産量に比例す
る。蒸解での木材に対する有効アルカリ量は樹種により
異なるが、重量比で針葉樹は約１６％広葉樹は約１２％
とされる。
【０００９】前述したクラフトパルプ製造工程に用いる
諸設備は、パルプの計画生産量に応じてその設計能力が
定められている。従って、パルプ需要が増加するような
時季には、蒸解釜についてはアルカリ添加量を増やした
り蒸解温度を上昇させたりすることにより設計能力以上
のパルプ増産が図られる。
諸設備は、パルプの計画生産量に応じてその設計能力が
定められている。従って、パルプ需要が増加するような
時季には、蒸解釜についてはアルカリ添加量を増やした
り蒸解温度を上昇させたりすることにより設計能力以上
のパルプ増産が図られる。
【００１０】しかし、パルプ増産を行う場合、設備能力
に柔軟性がない回収ボイラーがボトルネックになる。即
ち、回収ボイラーの能力上限は発生する熱量で決定され
ることが多く、パルプの増産に比例して回収ボイラーで
の発熱量も増加することによる。従って、回収ボイラー
における発熱量の増加を抑制してパルプ増産を図るため
の新しい方法が求められていた。
に柔軟性がない回収ボイラーがボトルネックになる。即
ち、回収ボイラーの能力上限は発生する熱量で決定され
ることが多く、パルプの増産に比例して回収ボイラーで
の発熱量も増加することによる。従って、回収ボイラー
における発熱量の増加を抑制してパルプ増産を図るため
の新しい方法が求められていた。
【００１１】前記クラフト法はこれまでに種々の改良が
提案されている。バッチ方式ではスーパーバッチ法が、
連続方式ではＭＣＣ法、ＥＭＣＣ法、ＩＴＣ法、等が提
案されている。これらの改良法は何れもパルプ収率を増
加させるとともに、パルプ品質を改良する方法ではある
が、操業負荷を大幅に低減させることはできず、また設
備の大規模な改造が必要となるなどの問題がある。
提案されている。バッチ方式ではスーパーバッチ法が、
連続方式ではＭＣＣ法、ＥＭＣＣ法、ＩＴＣ法、等が提
案されている。これらの改良法は何れもパルプ収率を増
加させるとともに、パルプ品質を改良する方法ではある
が、操業負荷を大幅に低減させることはできず、また設
備の大規模な改造が必要となるなどの問題がある。
【００１２】これらのうち、ＭＣＣ法は連続蒸解釜への
蒸解液の添加を３分割添加し、一部を釜の中段や下段か
らチップと向流添加し、蒸解度を均一にすることにより
パルプ強度の向上をねらっている。これは従来の蒸解液
一括添加法に比較して、蒸解工程の各段のアルカリ濃度
は均一になり、過剰なアルカリによる木材中のセルロー
スの崩壊が抑制されるためとしている。しかし、この方
法はパルプ収率の向上にはあまり寄与せず、また既設の
連続蒸解釜へ適用する場合大掛かりな設備の改造を伴う
という問題がある。
蒸解液の添加を３分割添加し、一部を釜の中段や下段か
らチップと向流添加し、蒸解度を均一にすることにより
パルプ強度の向上をねらっている。これは従来の蒸解液
一括添加法に比較して、蒸解工程の各段のアルカリ濃度
は均一になり、過剰なアルカリによる木材中のセルロー
スの崩壊が抑制されるためとしている。しかし、この方
法はパルプ収率の向上にはあまり寄与せず、また既設の
連続蒸解釜へ適用する場合大掛かりな設備の改造を伴う
という問題がある。
【００１３】また、スーパーバッチ法は、バッチ釜で蒸
解を終了した後にパルプと分離した温黒液を用いて釜に
投入される木材チップを予備処理する方法であるが、温
黒液を貯留したり移送する設備を新たに必要とし、パル
プ製造工程における操業負荷の大幅な低減は期待できな
い。
解を終了した後にパルプと分離した温黒液を用いて釜に
投入される木材チップを予備処理する方法であるが、温
黒液を貯留したり移送する設備を新たに必要とし、パル
プ製造工程における操業負荷の大幅な低減は期待できな
い。
【００１４】一方では、パルプ収率の向上を目指した、
蒸解液の改善や脱リグニン助剤等の開発も進み、前者で
はポリサルファイド蒸解法、後者ではキノン化合物の添
加、等が挙げられる。
蒸解液の改善や脱リグニン助剤等の開発も進み、前者で
はポリサルファイド蒸解法、後者ではキノン化合物の添
加、等が挙げられる。
【００１５】これらのうち、ポリサルファイド蒸解法
は、白液を酸化して硫化ナトリウムをポリサルファイド
硫黄に変換したり、蒸解液に直接硫黄を添加して、ヘミ
セルロースの末端基を酸化保護して、蒸解時のアルカリ
によるセルロースの溶出を抑えるためパルプ収率が向上
するとしている。
は、白液を酸化して硫化ナトリウムをポリサルファイド
硫黄に変換したり、蒸解液に直接硫黄を添加して、ヘミ
セルロースの末端基を酸化保護して、蒸解時のアルカリ
によるセルロースの溶出を抑えるためパルプ収率が向上
するとしている。
【００１６】また、ポリサルファイド蒸解法は、一般に
はポリサルファイド硫黄の対チップ添加率を上げるほど
収率への効果が大きく、そのためには酸化白液中のポリ
サルファイド硫黄濃度を上げた方が良い。しかし、一方
ではパルプ強度の低下を抑制するためには酸化後の白液
中の硫化ナトリウム濃度は、最低でもＮａ2Ｏ換算で１
０ｇ／ｌ以上必要であるとされる。従って、この方法で
生成し得るポリサルファイド硫黄の濃度はおのずと制限
されることになる。
はポリサルファイド硫黄の対チップ添加率を上げるほど
収率への効果が大きく、そのためには酸化白液中のポリ
サルファイド硫黄濃度を上げた方が良い。しかし、一方
ではパルプ強度の低下を抑制するためには酸化後の白液
中の硫化ナトリウム濃度は、最低でもＮａ2Ｏ換算で１
０ｇ／ｌ以上必要であるとされる。従って、この方法で
生成し得るポリサルファイド硫黄の濃度はおのずと制限
されることになる。
【００１７】さらにまた、ポリサルファイド硫黄のヘミ
セルロースへの作用温度は１３０℃前後であり、これ以
上の高温では自己分解する。従って、釜の温度が一気に
上昇するポリサルファイド一段蒸解法では、パルプ収率
の向上に寄与するポリサルファイド硫黄の量は更に減少
する、等の問題がある。
セルロースへの作用温度は１３０℃前後であり、これ以
上の高温では自己分解する。従って、釜の温度が一気に
上昇するポリサルファイド一段蒸解法では、パルプ収率
の向上に寄与するポリサルファイド硫黄の量は更に減少
する、等の問題がある。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、クラフトパ
ルプの製造方法において、操業負荷を低減させるととも
に、パルプ収率を向上させ、さらにパルプ強度を向上さ
せる方法を提供することである。
ルプの製造方法において、操業負荷を低減させるととも
に、パルプ収率を向上させ、さらにパルプ強度を向上さ
せる方法を提供することである。
【００１９】
【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重ねた結果、本発明を完成するに
至った。即ち、本発明のクラフトパルプの製造方法は、
リグノセルロース物質を第１蒸解液を用いて蒸解する第
１蒸解工程と、第１蒸解生成物に第２蒸解液を加えてさ
らに蒸解する第２蒸解工程を行うクラフトパルプの製造
方法において、（Ｉ）白液を白液Ａと白液Ｂとに分岐す
ること、（II）白液Ａを触媒の存在下で空気酸化して水
酸化ナトリウム、硫化ナトリウムおよびポリサルファイ
ド硫黄を含む酸化白液を得ると共に、この酸化白液を前
記第１蒸解液として使用すること、（III）白液Ｂを前
記第２蒸解液として使用すること、を特徴とするもので
ある。
解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成するに
至った。即ち、本発明のクラフトパルプの製造方法は、
リグノセルロース物質を第１蒸解液を用いて蒸解する第
１蒸解工程と、第１蒸解生成物に第２蒸解液を加えてさ
らに蒸解する第２蒸解工程を行うクラフトパルプの製造
方法において、（Ｉ）白液を白液Ａと白液Ｂとに分岐す
ること、（II）白液Ａを触媒の存在下で空気酸化して水
酸化ナトリウム、硫化ナトリウムおよびポリサルファイ
ド硫黄を含む酸化白液を得ると共に、この酸化白液を前
記第１蒸解液として使用すること、（III）白液Ｂを前
記第２蒸解液として使用すること、を特徴とするもので
ある。
【００２０】
【発明の実施の形態】本発明でパルプ原料として用いる
リグノセルロース物質には、各種木材の他、バガス、稲
ワラ、ケナフ、麻、等の非木材も含まれる。
リグノセルロース物質には、各種木材の他、バガス、稲
ワラ、ケナフ、麻、等の非木材も含まれる。
【００２１】本発明のリグノセルロース物質の蒸解工程
は、リグノセルロース物質をポリサルファイド硫黄と水
酸化ナトリウムと硫化ナトリウムを含むアルカリ性蒸解
液（酸化白液）を用いて浸透させる第１蒸解工程と、浸
透後のリグノセルロース物質に水酸化ナトリウムと硫化
ナトリウムを含むアルカリ性蒸解液（白液）あるいは白
液と前記酸化白液を混合したアルカリ性蒸解液を用いて
蒸解する第２蒸解工程からなる。尚、本明細書中でいう
ポリサルファイド硫黄とは、以下に示す反応式１により
多硫化ナトリウム（Ｎａ2Ｓ2）から生成される硫黄を意
味する。
は、リグノセルロース物質をポリサルファイド硫黄と水
酸化ナトリウムと硫化ナトリウムを含むアルカリ性蒸解
液（酸化白液）を用いて浸透させる第１蒸解工程と、浸
透後のリグノセルロース物質に水酸化ナトリウムと硫化
ナトリウムを含むアルカリ性蒸解液（白液）あるいは白
液と前記酸化白液を混合したアルカリ性蒸解液を用いて
蒸解する第２蒸解工程からなる。尚、本明細書中でいう
ポリサルファイド硫黄とは、以下に示す反応式１により
多硫化ナトリウム（Ｎａ2Ｓ2）から生成される硫黄を意
味する。
【００２２】
【化１】
【００２３】第１蒸解工程で用いる蒸解液中のポリサル
ファイド硫黄濃度は、硫黄換算で４〜２０ｇ／ｌ、好ま
しくは６〜１５ｇ／ｌである。また、水酸化ナトリウム
濃度は、Ｎａ2Ｏ換算で５０〜１５０ｇ／ｌ、好ましく
は９０〜１２０ｇ／ｌであり、硫化ナトリウム濃度は、
Ｎａ2Ｏ換算で２〜４０ｇ／ｌ、好ましくは５〜２０ｇ
／ｌである。
ファイド硫黄濃度は、硫黄換算で４〜２０ｇ／ｌ、好ま
しくは６〜１５ｇ／ｌである。また、水酸化ナトリウム
濃度は、Ｎａ2Ｏ換算で５０〜１５０ｇ／ｌ、好ましく
は９０〜１２０ｇ／ｌであり、硫化ナトリウム濃度は、
Ｎａ2Ｏ換算で２〜４０ｇ／ｌ、好ましくは５〜２０ｇ
／ｌである。
【００２４】また、第２蒸解工程で用いる蒸解液中のポ
リサルファイド硫黄濃度は、硫黄換算で０〜１０ｇ／ｌ
である。
リサルファイド硫黄濃度は、硫黄換算で０〜１０ｇ／ｌ
である。
【００２５】また、水酸化ナトリウム濃度はＮａ2Ｏ換
算で４０〜１２０ｇ／ｌ、好ましくは７０〜１００ｇ／
ｌであり、硫化ナトリウム濃度は、Ｎａ2Ｏ換算で１０
〜６０ｇ／ｌ、好ましくは３０〜５０ｇ／ｌである。
算で４０〜１２０ｇ／ｌ、好ましくは７０〜１００ｇ／
ｌであり、硫化ナトリウム濃度は、Ｎａ2Ｏ換算で１０
〜６０ｇ／ｌ、好ましくは３０〜５０ｇ／ｌである。
【００２６】第１蒸解工程において、その蒸解温度は、
９０〜１３０℃、好ましくは１００〜１２０℃である。
蒸解保持時間は、リグノセルロース物質の種類や釜内の
温度にもよるが、通常２０〜６０分間、好ましくは３０
〜５０分間である。
９０〜１３０℃、好ましくは１００〜１２０℃である。
蒸解保持時間は、リグノセルロース物質の種類や釜内の
温度にもよるが、通常２０〜６０分間、好ましくは３０
〜５０分間である。
【００２７】同様に、第２蒸解工程において、その蒸解
温度は、１４０〜１８０℃、好ましくは１５０〜１７０
℃、蒸解保持時間は、４０〜２００分間、好ましくは５
０〜１５０分間である。
温度は、１４０〜１８０℃、好ましくは１５０〜１７０
℃、蒸解保持時間は、４０〜２００分間、好ましくは５
０〜１５０分間である。
【００２８】本発明における第１蒸解工程の位置づけ
は、蒸解度の促進よりむしろリグノセルロース物質への
保護作用である。また、続く第２蒸解工程においては主
に蒸解を進めパルプ化することである。
は、蒸解度の促進よりむしろリグノセルロース物質への
保護作用である。また、続く第２蒸解工程においては主
に蒸解を進めパルプ化することである。
【００２９】リグノセルロース物質の蒸解度は、第１蒸
解工程において添加された第１蒸解液及び第２蒸解工程
において新たに加えた第２蒸解液との両者の有効アルカ
リの合計及び第２蒸解工程の蒸解温度及び保持時間によ
り支配される。
解工程において添加された第１蒸解液及び第２蒸解工程
において新たに加えた第２蒸解液との両者の有効アルカ
リの合計及び第２蒸解工程の蒸解温度及び保持時間によ
り支配される。
【００３０】第１蒸解工程における作用をさらに説明す
ると、ヘミセルロースは、ポリサルファイド硫黄により
アルデヒド末端基が酸化されアルドン酸に変換し、アル
カリに対して安定化する。これにより、第２蒸解工程に
おける水酸化ナトリウムによる強い蒸解作用において
も、ヘミセルロースの崩壊が防止される。また、ポリサ
ルファイド硫黄は、１３０℃以上の温度で分解するた
め、第１蒸解工程はこれより低温であることが肝要であ
る。
ると、ヘミセルロースは、ポリサルファイド硫黄により
アルデヒド末端基が酸化されアルドン酸に変換し、アル
カリに対して安定化する。これにより、第２蒸解工程に
おける水酸化ナトリウムによる強い蒸解作用において
も、ヘミセルロースの崩壊が防止される。また、ポリサ
ルファイド硫黄は、１３０℃以上の温度で分解するた
め、第１蒸解工程はこれより低温であることが肝要であ
る。
【００３１】一方、酸化する白液量を減少させることに
より、濾過器を含む酸化工程での処理量負荷が減少する
ためポリサルファイド硫黄の濃度を高くすることが可能
となり、従って、できるだけ高くした酸化白液を第１蒸
解工程へ添加してリグノセルロース物質と反応させるこ
とにより、従来より効率的な作用を発現させることがで
きる。
より、濾過器を含む酸化工程での処理量負荷が減少する
ためポリサルファイド硫黄の濃度を高くすることが可能
となり、従って、できるだけ高くした酸化白液を第１蒸
解工程へ添加してリグノセルロース物質と反応させるこ
とにより、従来より効率的な作用を発現させることがで
きる。
【００３２】また、第１蒸解工程及び第２蒸解工程で用
いる蒸解液量の比率は、蒸解釜の各ゾーンでの循環量に
より制限されるが、一般には第１蒸解の比率が高く６０
〜９０％であり、好ましくは７０〜８０％である。
いる蒸解液量の比率は、蒸解釜の各ゾーンでの循環量に
より制限されるが、一般には第１蒸解の比率が高く６０
〜９０％であり、好ましくは７０〜８０％である。
【００３３】本発明によるクラフトパルプの製造方法
は、バッチ方式でも連続方式でも実施することができ
る。バッチ方式で実施する場合には、蒸解釜にリグノセ
ルロース物質と第１蒸解液を充填して第１蒸解を行った
後、第２蒸解液を加えて第２蒸解を行う。連続方式で実
施する場合には、蒸解釜中を移動するリグノセルロース
物質が蒸解釜に入った時点において第１蒸解液を加えて
第１蒸解を行い、その下流側において第２蒸解液を加え
て第２蒸解を行う。
は、バッチ方式でも連続方式でも実施することができ
る。バッチ方式で実施する場合には、蒸解釜にリグノセ
ルロース物質と第１蒸解液を充填して第１蒸解を行った
後、第２蒸解液を加えて第２蒸解を行う。連続方式で実
施する場合には、蒸解釜中を移動するリグノセルロース
物質が蒸解釜に入った時点において第１蒸解液を加えて
第１蒸解を行い、その下流側において第２蒸解液を加え
て第２蒸解を行う。
【００３４】本発明のクラフトパルプの製造方法は、ポ
リサルファイド硫黄とリグノセルロース物質とを効率的
に反応させることによりパルプの収率が向上し、従って
黒液固形分中の有機分が減少し、回収ボイラーでの負荷
軽減が実現される。
リサルファイド硫黄とリグノセルロース物質とを効率的
に反応させることによりパルプの収率が向上し、従って
黒液固形分中の有機分が減少し、回収ボイラーでの負荷
軽減が実現される。
【００３５】
【実施例】以下に実施例によって本発明をさらに具体的
に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定さ
れるものではない。尚、使用した白液と酸化白液は、市
販の試薬を調合し、各成分濃度を以下に示した。 白液 ＮａＯＨ ： ７８．０ｇ／ｌ Ｎａ2Ｏ換算 Ｎａ2Ｓ ： ３７．０ｇ／ｌ Ｎａ2Ｏ換算 Ｎａ2ＣＯ3 ： ２０．０ｇ／ｌ Ｎａ2Ｏ換算 有効アルカリ ： ９６．５ｇ／ｌ Ｎａ2Ｏ換算 酸化白液（−１）白液の７０％酸化を想定 ＮａＯＨ ： ９９．４ｇ／ｌ Ｎａ2Ｏ換算 Ｎａ2Ｓ ： １１．１ｇ／ｌ Ｎａ2Ｏ換算 Ｎａ2ＣＯ3 ： ２０．０ｇ／ｌ Ｎａ2Ｏ換算 有効アルカリ ：１０５．０ｇ／ｌ Ｎａ2Ｏ換算 ポリサルファイド硫黄 ：８．７ｇ／ｌ Ｓ換算 酸化白液（−２）白液全量の酸化を想定 ＮａＯＨ ： ９５．２ｇ／ｌ Ｎａ2Ｏ換算 Ｎａ2Ｓ ： １４．８ｇ／ｌ Ｎａ2Ｏ換算 Ｎａ2ＣＯ3 ： ２０．０ｇ／ｌ Ｎａ2Ｏ換算 有効アルカリ ：１０２．６ｇ／ｌ Ｎａ2Ｏ換算 ポリサルファイド硫黄 ：６．３ｇ／ｌ Ｓ換算 この実施例１は、白液全量の７０％を酸化して得られた
酸化白液を第１蒸解液とし、残りの３０％の未酸化の白
液を第２蒸解液として用いることを想定した。但し、こ
の時の酸化白液のポリサルファイド硫黄濃度は白液全量
を酸化した時よりも３０％向上し、ポリサルファイド硫
黄添加率は比較例と同率とした。
に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定さ
れるものではない。尚、使用した白液と酸化白液は、市
販の試薬を調合し、各成分濃度を以下に示した。 白液 ＮａＯＨ ： ７８．０ｇ／ｌ Ｎａ2Ｏ換算 Ｎａ2Ｓ ： ３７．０ｇ／ｌ Ｎａ2Ｏ換算 Ｎａ2ＣＯ3 ： ２０．０ｇ／ｌ Ｎａ2Ｏ換算 有効アルカリ ： ９６．５ｇ／ｌ Ｎａ2Ｏ換算 酸化白液（−１）白液の７０％酸化を想定 ＮａＯＨ ： ９９．４ｇ／ｌ Ｎａ2Ｏ換算 Ｎａ2Ｓ ： １１．１ｇ／ｌ Ｎａ2Ｏ換算 Ｎａ2ＣＯ3 ： ２０．０ｇ／ｌ Ｎａ2Ｏ換算 有効アルカリ ：１０５．０ｇ／ｌ Ｎａ2Ｏ換算 ポリサルファイド硫黄 ：８．７ｇ／ｌ Ｓ換算 酸化白液（−２）白液全量の酸化を想定 ＮａＯＨ ： ９５．２ｇ／ｌ Ｎａ2Ｏ換算 Ｎａ2Ｓ ： １４．８ｇ／ｌ Ｎａ2Ｏ換算 Ｎａ2ＣＯ3 ： ２０．０ｇ／ｌ Ｎａ2Ｏ換算 有効アルカリ ：１０２．６ｇ／ｌ Ｎａ2Ｏ換算 ポリサルファイド硫黄 ：６．３ｇ／ｌ Ｓ換算 この実施例１は、白液全量の７０％を酸化して得られた
酸化白液を第１蒸解液とし、残りの３０％の未酸化の白
液を第２蒸解液として用いることを想定した。但し、こ
の時の酸化白液のポリサルファイド硫黄濃度は白液全量
を酸化した時よりも３０％向上し、ポリサルファイド硫
黄添加率は比較例と同率とした。
【００３６】続いて、実施例２は、比較例１での酸化白
液を第１蒸解液として用いて、ポリサルファイド硫黄添
加率は比較例１よりやや低率とした。また、比較例１は
白液全量を酸化して用いることを想定した。
液を第１蒸解液として用いて、ポリサルファイド硫黄添
加率は比較例１よりやや低率とした。また、比較例１は
白液全量を酸化して用いることを想定した。
【００３７】実施例１ 工場使用のユーカリチップから、異形チップ及びダスト
を除き、ポリエチレン袋に保存し、その一部を取り出
し、絶乾重量で５００ｇを正確に秤量した。さらにチッ
プ水分５０％相当量の水を添加して１昼夜放置し、水を
チップに含浸させて供試した。リットルの容量で、液を
昇温循環でき、しかも、別の容量４リットルの固定釜か
ら昇温した薬液を添加できるタイプのものを用いた。前
記チップをこの蒸解釜に入れ、次に酸化白液（−１）４
０２ｍｌと水４９８ｍｌを添加し蓋を密閉した。液を循
環し、ヒーターで加熱を開始して、１００℃になった時
からスタートして２５分後に１２０℃になるように昇温
し、その温度で４５分保持し、前記酸化白液による第１
蒸解を行った。この時のポリサルファイド硫黄の添加率
は０．７％である。
を除き、ポリエチレン袋に保存し、その一部を取り出
し、絶乾重量で５００ｇを正確に秤量した。さらにチッ
プ水分５０％相当量の水を添加して１昼夜放置し、水を
チップに含浸させて供試した。リットルの容量で、液を
昇温循環でき、しかも、別の容量４リットルの固定釜か
ら昇温した薬液を添加できるタイプのものを用いた。前
記チップをこの蒸解釜に入れ、次に酸化白液（−１）４
０２ｍｌと水４９８ｍｌを添加し蓋を密閉した。液を循
環し、ヒーターで加熱を開始して、１００℃になった時
からスタートして２５分後に１２０℃になるように昇温
し、その温度で４５分保持し、前記酸化白液による第１
蒸解を行った。この時のポリサルファイド硫黄の添加率
は０．７％である。
【００３８】次に、固定釜で１６０℃に昇温した前記白
液を１６１ｍｌと水４３９ｍｌを蒸解釜に加え、その温
度で６０分保持し第２蒸解を行った。この時の有効アル
カリ添加率は１１．５％である。
液を１６１ｍｌと水４３９ｍｌを蒸解釜に加え、その温
度で６０分保持し第２蒸解を行った。この時の有効アル
カリ添加率は１１．５％である。
【００３９】その後、釜内のガスを抜き圧力を大気圧ま
で戻し、内容物を全量取り出し、水を加えて攪拌した
後、水洗し、蒸解後のパルプに付着する蒸解廃液を完全
に取り除いた。次に、フラットスクリーン（スリット幅
は０．２ｍｍ）を用いてパルプと未蒸解分を分離、乾燥
し各々の重量を秤量しパルプ収率を求めた。また、パル
プの一部を用いて、蒸解度の指標であるカッパー価と、
強度の指標であるパルプ粘度を測定した。
で戻し、内容物を全量取り出し、水を加えて攪拌した
後、水洗し、蒸解後のパルプに付着する蒸解廃液を完全
に取り除いた。次に、フラットスクリーン（スリット幅
は０．２ｍｍ）を用いてパルプと未蒸解分を分離、乾燥
し各々の重量を秤量しパルプ収率を求めた。また、パル
プの一部を用いて、蒸解度の指標であるカッパー価と、
強度の指標であるパルプ粘度を測定した。
【００４０】尚、第１蒸解と第２蒸解での蒸解薬液と水
の添加量は、液／チップの重量比で４．０になるように
調整して行った。
の添加量は、液／チップの重量比で４．０になるように
調整して行った。
【００４１】実施例２ 実施例１において、第１蒸解における酸化白液−１の代
わりに酸化白液−２を４７６ｍｌと水を４２４ｍｌ添加
し、第２蒸解における白液を９０ｍｌと水５１０ｍｌを
添加したこと以外は実施例１と同様にして実験を行っ
た。この時のポリサルファイド硫黄の添加率は０．６％
であり、有効アルカリ添加率は１１．５％である。
わりに酸化白液−２を４７６ｍｌと水を４２４ｍｌ添加
し、第２蒸解における白液を９０ｍｌと水５１０ｍｌを
添加したこと以外は実施例１と同様にして実験を行っ
た。この時のポリサルファイド硫黄の添加率は０．６％
であり、有効アルカリ添加率は１１．５％である。
【００４２】比較例１ 実施例１において、第１蒸解における酸化白液−１の代
わりに酸化白液−２を５５６ｍｌと水を９４４ｍｌ添加
したこと以外は実施例１と同様にして実験を行った。こ
の時のポリサルファイド硫黄の添加率は０．７％であ
り、有効アルカリ添加率は１１．４％である。
わりに酸化白液−２を５５６ｍｌと水を９４４ｍｌ添加
したこと以外は実施例１と同様にして実験を行った。こ
の時のポリサルファイド硫黄の添加率は０．７％であ
り、有効アルカリ添加率は１１．４％である。
【００４３】前記の実施例及び比較例の実験により、以
下に示す実験成績が得られた。
下に示す実験成績が得られた。
【００４４】
【表１】
【００４５】表１に示した項目事項の内容は次の通りで
ある。 （パルプの収率）絶乾ウッドチップ重量に対する絶乾パ
ルプ重量の収率である。 （パルプのカッパー価）蒸解度の指標をパルプ中の残存
リグニン率で表した値であり、ＴＡＰＰＩ Ｔ−２３６
ｈｍ−８５に準じた。 （パルプの粘度）パルプ強度の指標を表した値であり、
ＴＡＰＰＩ Ｔ−２３０ｏｍ−８２に準じた。
ある。 （パルプの収率）絶乾ウッドチップ重量に対する絶乾パ
ルプ重量の収率である。 （パルプのカッパー価）蒸解度の指標をパルプ中の残存
リグニン率で表した値であり、ＴＡＰＰＩ Ｔ−２３６
ｈｍ−８５に準じた。 （パルプの粘度）パルプ強度の指標を表した値であり、
ＴＡＰＰＩ Ｔ−２３０ｏｍ−８２に準じた。
【００４６】表１に示した実験結果から分かるように、
酸化白液のみを一括添加して蒸解を行うよりも、ポリサ
ルファイド硫黄をできるだけ高濃度化して第１蒸解工程
に、続いて白液を第２蒸解工程に添加すると、ポリサル
ファイド硫黄添加率が同一または多少それ以下でも、パ
ルプ収率の向上と粘度の向上が達成されることが分か
る。
酸化白液のみを一括添加して蒸解を行うよりも、ポリサ
ルファイド硫黄をできるだけ高濃度化して第１蒸解工程
に、続いて白液を第２蒸解工程に添加すると、ポリサル
ファイド硫黄添加率が同一または多少それ以下でも、パ
ルプ収率の向上と粘度の向上が達成されることが分か
る。
【００４７】また、酸化する白液の処理量を減らすこと
により、白液の酸化工程の操業負荷が軽減され、このこ
とは、パルプ製造における経済性が向上することを意味
する。その上、パルプ収率が向上する事により蒸解廃液
中の有機分も減少し、黒液燃焼を行う回収ボイラーの負
荷も軽減される。
により、白液の酸化工程の操業負荷が軽減され、このこ
とは、パルプ製造における経済性が向上することを意味
する。その上、パルプ収率が向上する事により蒸解廃液
中の有機分も減少し、黒液燃焼を行う回収ボイラーの負
荷も軽減される。
【００４８】
【発明の効果】本発明によれば、従来のクラフトパルプ
の製造法に比較し、操業負荷を低減させるとともに、パ
ルプ収率を向上させ、さらにパルプ強度の向上が達成さ
れる。
の製造法に比較し、操業負荷を低減させるとともに、パ
ルプ収率を向上させ、さらにパルプ強度の向上が達成さ
れる。
Claims (1)
- 【請求項１】 リグノセルロース物質を第１蒸解液を用
いて蒸解する第１蒸解工程と、第１蒸解生成物に第２蒸
解液を加えてさらに蒸解する第２蒸解工程を行うクラフ
トパルプの製造方法において、（Ｉ）白液を白液Ａと白
液Ｂとに分岐すること、（II）白液Ａを触媒の存在下で
空気酸化して水酸化ナトリウム、硫化ナトリウムおよび
ポリサルファイド硫黄を含む酸化白液を得ると共に、こ
の酸化白液を前記第１蒸解液として循環使用すること、
（III）白液Ｂを前記第２蒸解液として循環使用するこ
と、を特徴とするクラフトパルプの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11022558A JP2000220086A (ja) | 1999-01-29 | 1999-01-29 | クラフトパルプの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11022558A JP2000220086A (ja) | 1999-01-29 | 1999-01-29 | クラフトパルプの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000220086A true JP2000220086A (ja) | 2000-08-08 |
Family
ID=12086200
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11022558A Pending JP2000220086A (ja) | 1999-01-29 | 1999-01-29 | クラフトパルプの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000220086A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8535480B2 (en) | 2010-05-06 | 2013-09-17 | Bahia Specialty Cellulose Sa | Method and system for pulp processing using cold caustic extraction with alkaline filtrate reuse |
-
1999
- 1999-01-29 JP JP11022558A patent/JP2000220086A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8535480B2 (en) | 2010-05-06 | 2013-09-17 | Bahia Specialty Cellulose Sa | Method and system for pulp processing using cold caustic extraction with alkaline filtrate reuse |
| US8734612B2 (en) | 2010-05-06 | 2014-05-27 | Bahia Specialty Cellulose | Method and system for high alpha dissolving pulp production |
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