JP2852105B2

JP2852105B2 - パルプのオゾン漂白法

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Publication number: JP2852105B2
Application number: JP17448290A
Authority: JP
Inventors: 均高木; 雄三岩永; 寛土屋
Original assignee: NIPPON KAMIPARUPU KENKYUSHO KK
Current assignee: NIPPON KAMIPARUPU KENKYUSHO KK
Priority date: 1990-07-03
Filing date: 1990-07-03
Publication date: 1999-01-27
Anticipated expiration: 2014-01-27
Also published as: JPH0465593A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、パルプのオゾン漂白法に関するものであ
り、さらに詳細には漂白工程において、漂白性を改善す
るために、界面活性剤を助剤として使用する漂白法に関
するものである。

［従来の技術］パルプの漂白には、塩素系、酸素系およびオゾンによ
る漂白法が知られている。

従来、塩素系漂白剤を用いた多段漂白がその主流とな
っていたが、最近では漂白排水の処理の容易な酸素系漂
白剤を用いる例が多く見られる。

酸素漂白では、パルプ濃度の高い（20％以上）高濃度
漂白が、1970年に初めて南アフリカとスウェーデンで実
操業に採用された。酸素を使用する高濃度漂白は、塩素
系漂白よりセルロースの分解が著しいために、それを抑
制する目的で一般的にマグネシウム塩が添加されてい
る。

近年では、撹拌効率のよい中濃度ミキサーが開発され
たことにより、装置コストの安価な中濃度漂白（５〜20
％）の採用が主流となってきた。

一方、パルプのオゾン漂白は、小規模の応用段階には
あるものの、未だに研究開発の段階にある。スウェーデ
ンのデファイブレーター社製の漂白プラントは、NACOプ
ロセスとして、イタリアでわらを原料としたオゾン漂白
に利用されている。このオゾン漂白は、パルプ濃度５〜
６％の低濃度と中濃度の境界域で行われている。

パルプ濃度が高濃度（20％以上）および低濃度（５％
以下）でのオゾン漂白の実施例はない。

［発明が解決しようとする課題］オゾンは水への溶解度が低く、水中での分解速度が比
較的速い。また、オゾンを漂白薬品としてパルプ漂白工
程で使用する場合は、パルプをとりまく水の層にガスの
拡散する速さがオゾンの反応速度を決定するといわれて
いる（Z.オーサワ（Z.Osawa）TAPPI 46巻（２）79−84
ページ（1963年）参照）。そのため、水の層の厚さが薄
い、すなわち水の使用量の少ない高濃度漂白について研
究した例が多い。

しかしながら、オゾン漂白におけるパルプの高濃度漂
白ではパルプを効率よく撹拌することが困難であるた
め、不均一な漂白となりやすく且つセルロースの分解が
著しくなり、パルプの品質が低下してしまうという欠点
がある。このため、現在までにセルロース保護剤の研究
が行われ、アルコールや尿素（特公昭52−6364号）、各
種の有機酸（特公昭57−53916号）の添加による漂白法
が提案されているが、パルプに対する薬品添加量が多く
現実的ではない。

パルプ濃度が中濃度または低濃度のオゾン漂白では、
パルプの撹拌が容易となり、より均一な反応を生じさせ
ることが可能になるため、セルロースの分解を抑制でき
ることがすでに明らかとなっている。しかし、中濃度や
低濃度のオゾン漂白は、一般的に反応速度が遅く、漂白
に長時間を要するために、生産性が低下するという大き
な問題が生じる。

そのため、パルプの低濃度のオゾン漂白において、酸
性での処理（特公昭53−29723号）、加圧処理（特公昭5
3−41242号）、オゾン濃度の高い水の利用（特公昭55−
49199号）、および撹拌装置の工夫（特公昭60−50156
5）等が提案されているが、依然としてパルプの高濃度
の漂白に比べて反応速度は遅い。

パルプの中濃度および低濃度のオゾン漂白における反
応速度を向上させるためには、オゾンのパルプスラリー
への分散を促進する必要がある。

本発明は、従来の方法がもつ以上のような課題を解決
し、パルプの低濃度および中濃度、さらには高濃度のオ
ゾン漂白の反応速度を高め、生産性の高いパルプの漂白
方法を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］本発明者らは、界面活性剤をパルプのオゾン漂白工程
に助剤として使用することにより、生産性の高い漂白法
を提供できることを見いだした。

すなわち、本発明は、オゾンを用いて行うパルプのオ
ゾン漂白法において、非イオン界面活性剤および／また
はアニオン界面活性剤を使用することを特徴とする、パ
ルプのオゾン漂白法を提供するものである。

以下に本発明をさらに詳細に説明する。

界面活性剤は、脱墨パルプの製造工程や消泡剤として
は利用されてきたが、これまで紙パルプ工業の漂白工程
に使用されたことはない。

本発明においては、意外にも漂白工程に界面活性剤を
添加することにより、オゾン漂白反応を効果的に促進す
ることを見いだした。

該界面活性剤としては、非イオン界面活性剤またはア
ニオン界面活性剤を、漂白工程に添加することができ
る。

本発明に使用できる非イオン界面活性剤としては、疎
水基原料に高級アルコール、アルキルフェノール、ポリ
プロピレングリコール、高級脂肪酸、油脂のいずれかを
用い、親水基原料にポリエチレングリコール、エチレン
オキサイド、プロピレンオキサイド、グリセリン、ソル
ビトール、ショ糖、ジエタノールアミンのいずれかを用
いて製造したものが挙げられる。特に好ましいのはポリ
オキシエチレンアルキルフェニルエーテル、脂肪酸アル
キロールアミドである。

アニオン界面活性剤としては、疎水基原料に高級アル
コール、アルキルフェノール、アルキルベンゼン、高級
脂肪酸、油脂、マレイン酸ジエステルのいずれかを用
い、親水基としてスルホン酸塩、硫酸エステル塩、脂肪
酸塩のいずれかを有するものが挙げられる。特に好まし
いのは、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウムとポリオ
キシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸エステル塩
である。

非イオン界面活性剤と、アニオン界面活性剤の添加量
は、ともに対パルプ0.1〜2.0％の添加が好ましい。

非イオン界面活性剤と、アニオン界面活性剤とは単独
で使用することもでき、また、併用することもできる。

また、オゾン漂白を酸性条件で行うとセルロースの分
解が抑制されることは公知であるが、特に酸性条件下に
おいて、非イオン界面活性剤であるポリオキシエチレン
・アルキルフェニルエーテル界面活性剤の添加によっ
て、セルロースの分解が非常に抑制される効果を合わせ
持つことが明らかとなった。

これらの界面活性剤の添加の効果は、漂白時のパルプ
濃度に影響されない。

さらに、本発明方法は、木材パルプおよび非木材パル
プいずれについても使用可能である。

［作用］パルプのオゾン漂白条件下で適度な起泡性を持つ界面
活性剤を選択し、漂白時に添加することによって、漂白
薬品をパルプスラリー中に効果的に分散させることが可
能であると考えられる。

また、界面活性剤はミセルをつくるため、水に溶けに
くいオゾンを安定な状態で水中に保持すると考えられ
る。

［実施例］以下、実施例により、本発明をさらに詳細に説明す
る。

実施例−１ブナパルプ（白色度30.2、カッパー価17.2）を、パル
プ濃度15％、オゾン濃度35mg/（約1.8％濃度）、オゾ
ン流量４／分、漂白時間30分、20℃、pH7の各条件に
おいて、これに三洋化成（株）製のポリオシエチレン・
オクチルフェニルエーテル型非イオン界面活性剤（オク
タポール80）またはポリオキシエチレン・ノニルフェニ
ルエーテル型非イオン界面活性剤（ノニポール60）をそ
れぞれ対パルプ１％添加してオゾン漂白した。

パルプの白色度はTAPPI試験法T525hm−85、カッパー
価は、JIS p−8211に従って測定した。その結果を表−
１に示す。

表−１より、非イオン界面活性剤を添加して漂白した
パルプの場合は、着色の原因であるリグニンの残存量を
示すカッパー価が低く、白色度が高くなり、漂白反応が
速くなったことが判る。

実施例−２ブナパルプ（白色度31.1、カッパー価18.4）を、パル
プ濃度15％、オゾン濃度35mg/（約1.8％濃度）、オゾ
ン流量４／分、漂白時間30分、20℃、pH7の各条件に
おいて、これに脂肪酸アルキロールアミド型非イオン界
面活性剤（プロプァン2012E）、またはジオクチルスル
ホコハク酸ナトリウム型のアニオン界面活性剤（サンモ
リンOT−70）とポリオキシエチレン・アルキルフェニル
エーテル硫酸エステルナトリウム塩型アニオン界面活性
剤（ノニポールＳ−40）をそれぞれ対パルプ１％添加し
てオゾン漂白した。

パルプの白色度はTAPPI試験法T525hm−85、カッパー
価はJIS p−8211に従って測定した。その結果を表−２
に示す。

表−２より、アニオン界面活性剤、非イオン界面活性
剤ともに、脱リグニン反応の促進効果を持つが、非イオ
ン界面活性剤の効果のほうが大きいことが判る。

実施例−３ブナパルプ（白色度31.1、カッパー価18.4）を、パル
プ濃度15％、オゾン濃度35mg/（約1.8％濃度）、オゾ
ン流量４／分、漂白時間10〜30分、20℃の各条件にお
いて、pH2に調整して、これにポリオキシエチレン・ア
ルキルフェニルエーテル型非イオン界面活性剤（オクタ
ポール80またはノニポール85）をそれぞれ対パルプ１％
添加してオゾン漂白した。

セルロースの重合度の指標であるパルプ粘度は、TAPP
I試験法T230om−82に従って測定した。その結果を表−
３に示す。

表−３より、カッパー価７まで漂白した場合、pH2で
処理したパルプは、無添加であっても、pH7で漂白した
ものよりパルプ粘度は高いが、界面活性剤を添加すると
さらに高くなり、セルロースの分解を非常に抑制する効
果があることが判る。

実施例−４ブナパルプ（白色度30.2、カッパー価17.2）を、パル
プ濃度２または30％、オゾン濃度35mg/（約1.8％濃
度）、オゾン流量４／分、漂白時間30分、20℃、pH7
の各条件において、これにポリオキシエチレン・オクチ
ルフェニルエーテル型非イオン界面活性剤を対パルプ１
％添加して、パルプの高濃度または低濃度でオゾン漂白
した。

パルスの白色度はTAPPI試験法T525hm−85、カッパー
価はJIS p−8211に従って測定した。その結果を表−４
に示す。

表−４より、該界面活性剤は、パルプ濃度に関係なく
漂白反応の促進効果を示したことが判る。

［発明の効果］木材および非木材のオゾン漂白法において、非イオン
またはアニオン界面活性剤を添加することにより、漂白
反応の速度を向上させる効果がある。

この効果は、特に反応速度の遅いパルプの低濃度およ
び中濃度漂白に有効であるが、高濃度漂白においても利
用することができる。

また、反応速度が向上することにより、撹拌動力やオ
ゾン供給量の減少等、漂白時の反応条件を緩和すること
が可能となるため、エネルギーの節約効果が得られる。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】オゾンを用いて行うパルプのオゾン漂白法
において、非イオン界面活性剤および／またはアニオン
界面活性剤を使用することを特徴とする、パルプのオゾ
ン漂白法。
【請求項２】非イオン界面活性剤として、ポリオキシエ
チレン・アルキルフェニルエーテル界面活性剤を使用す
ることを特徴とする、請求項１に記載の漂白法。
【請求項３】非イオン界面活性剤として、脂肪酸アルキ
ロールアミド界面活性剤を使用することを特徴とする、
請求項１に記載の漂白法。