JPH04108192A - パルプの漂白法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の利用分野１ 本発明は、パルプ、例えば木材パルプおよび古紙パルプ
の漂白を低い漂白温度および短い漂白時間で実施し得る
漂白法に関する。

［従来技術］ 木材から得られる木材パルプである機械パルプ（高教率
パルプ）に属するグランドパルプ（ＧＰ）、リファイナ
ーグランドパルプ（ＲＧＰ）、サーモメカニカルパルプ
（ＴＭＰ）、ケミカルグランドパルプ（ＣＧＰ）、セミ
ケミカルパルプ（ＳＣＰ）並びに化学パルプに属するク
ラフトパルプ（ＫＰ）、サルファイドパルプ（ＳＰ）又
、脱墨古紙パルプ（ＤＩＰ）の漂白には、従来から過酸
化物、例えば過酸化水素、過炭酸ソーダ等が広く使用さ
れている。

この従来の漂白法で使用される過酸化物には一般に、過
酸化物による漂白の前処理として、自然界に存在する痕
跡金属又は、古紙中に含まれる金属類が漂白条件のもと
て過酸化物を無駄に分解することを防ぐ為に、ジエチレ
ントリアミン五酢酸ソーダ（ＤＴＰＡ）、エチレンジア
ミン四酢酸四ソーダまたはｍ：ソーダ（ＥＤＴＡ）、ニ
トリロトリ酢酸（ＮＴＡ）、硫酸マグネシウム、３号珪
酸ソーダ等が加えられている。

３号珪酸ソーダは同時に、漂白液のＰＨを安定化する緩
衝剤として機能し、過酸化物の分解を抑制する効果も示
すことが判っている。

更に、３号珪酸ソーダが金属の表面に保護膜を造って金
属の腐食を防ぐ作用も確認されている。

又、過酸化物がアルカリ性領域で漂白効果を発揮するの
で、苛性ソーダは安価なｐＨ調整剤として一般に使用さ
れている。

一般にこれらの薬剤は漂白工程に先立ってかまたは過酸
化物と同時に使用されることも公知である。

従来法での過酸化物による漂白法の例を、過酸化水素を
用いた場合について以下に示す：タワー晒しでは、漂白
条件が４０〜７０’Ｃの漂白温度、１〜４時間の長い漂
白時間であり、その漂白時のｐＨは一般に１０〜１１で
ある。高温漂白では、比較的に高い７５〜８５°Ｃの漂
白温度および２０〜３０分の漂白時間で処理されるが、
過酸化物の各添加量において４０〜６０″Ｃの温度で最
高白皮に達するには、３〜４時間の漂白時間が必要とさ
れる。

［発明が解決しようとする課題ｊ 本発明の課題は、上記の従来技術の漂白法と比較してよ
り低い漂白温度およびより短い漂白時間で実施し得るパ
ルプの漂白法を従供することである。

［発明の構成］ 本発明は、過酸化物を使用するパルプの漂白法において
、追加的成分として活性化剤を使用しそしてその活性化
剤が過酸化物と反応して活性酸素を放出する化合物であ
ることを特徴とする、パルプの漂白法である。この方法
によって５〜７０°Ｃ１好ましくは２０〜６０℃の比較
的低い温度において５〜６０分の非常に短い時間で、過
酸化物の各添加量における最高の白皮が達成される。

本発明の方法で漂白されるパルプは、漂白の対象とされ
る前述のあらゆるパルプである。

本発明で使用できる過酸化物には、過酸化水素、無機系
過酸化物、例えば過炭酸−１過硼酸、過硫酸−または過
燐酸ナトリウムまたはカリウムがある。

本発明で使用される活性化剤には、以下の種々の公知の
活性化剤がある二Ｎ−アシル化合物類、例えばテトラア
セチルエチレンジアミン（ＴＡＢＤ）、テトラアセチル
メチルメチレンジアミン、テトラアセチレングリコール
ウリル（ｕｒｉｌ）　（ＴＡＧＵ）並びに活性化された
エステル類、例えばペンタアセチルグルコース（ＰＡＧ
）　、アセトキシベンゼンスルホン酸ナトリウム、ノナ
ノイロキシベンゼンスルホン酸ナトリウム（ＮＯＢＳ）
　、ベンゾイロキシベンゼンスルホン酸ナトリウム（Ｂ
ＯＢＳ）　等。

中でも、テトラアセチルエチレンジアミン（ＴＡＥＤ）
が特に有利である。

本発明の方法では、過酸化物および活性化剤の他に、従
来の漂白法で用いられる添加物、即ち自然界に存在する
痕跡金属又は、古紙中に含まれる金属類が漂白条件のも
とて過酸化物を無駄に分解することを防ぐ為の添加物、
例えばジエチレントリアミン五酢酸ソーダ（ＤＴＰＡ）
、エチレンジアミン四酢酸四ソーダまたはｍ：ソーダ（
ＥＤＴＡ）、ニトリロトリ酢酸（ＮＴＡ）、硫酸マグネ
シウム、３号珪酸ソーダ等の金属キレート剤、ｐＨｔｌ
Ｊ整剤、金属の腐食防止剤等を用いることができる。

ｐＨ調整剤としては、無機系アルカリ化合物、例えば苛
性ソーダ、３号珪酸ソーダ、亜硫酸ソーダ等がある。本
発明の方法において、漂白開始時のｐＨ値は、８〜１２
が好ましく、特にｐＨ９〜ＩＯの領域で最も高い漂白効
果を示す。

活性化剤の添加時点は、過酸化物の添加前で上記の金属
キレート剤およびｐＨ調整剤等を添加する工程の間、過
酸化物の添加と同時または過酸化物の添加後である。

本発明で使用される活性化剤が過酸化物と反応して活性
酸素を放出する反応式を活性化剤のＴＡＥＤと過酸化物
の過酸化水素を例として示すと以下の通りである： （ＴＡＥＤ） 反応式中、（０）は活性酸素を示しており、これが漂白
効果を発揮する物質である。

この様に理論的には、過酸化水素に対するＴＡＥＤの反
応に要する量は２モルの過酸化水素に対して１モルのＴ
ＡＥＤである。

過酸化水素を例とした理論値は、過酸化水素の分子量が
３４で、ＴＡＥＤのそれが２２８であるので、過酸化水
素をＩｇ（純分）使用してパルプを漂白する場合には、
ＴＡＥＤが全量の過酸化水素と反応するには３．３５ｇ
　（ＴＡＥＤ）を要する。

現在、一般に行われているパルプの漂白に使用されてい
る過酸化水素の添加量は、パルプ当たり過酸化水素１０
０％換算で０６３〜１０χの範囲であるが、本発明の方
法ではこの添加量は下限において０．０５％まで拡大さ
れる。従って、ＴＡＥＤの使用範囲も過酸化水素に対し
て最大理論値０゜０５χの３．３５倍から１０χの３．
３５倍の範囲に規定される。

ただ、実際には、ＴＡＥＤと過酸化水素の反応速度をよ
り一層高め漂白効果を向上させる為に（ＴＡＥＤより安
価な）過酸化水素を過剰に使用する方が合理的である。

更にＴＡＥＤの添加により、より多くの過酸化水素が漂
白過程で有効利用されるので、過酸化水素の使用量も低
下させることができる。

過酸化水素およびＴＡＥＤを用いた上記の説明は、他の
過酸化物および活性化剤に付いても当て嵌まるものであ
る。

本発明の方法を、家庭紙用パルプについて以下に説明す
る。家庭紙用パルプは上質紙、中質紙、模造紙の古紙類
から生ずるものである。この古紙類の製造には地球釜法
がある。この方法では、原料の古紙を蒸解剤、漂白剤と
共に高温（１３０〜１４０°Ｃ）高圧下で、１５〜２５
χパルプ濃度で４〜５時間処理する。静岡県製紙工業試
験場報告第３６号によれば、過炭酸ソーダと３号珪酸ソ
ーダの併用により過炭酸ソーダの無効分解防止と脱墨効
果を挙げ、更に従来法の亜硫酸ソーダによる蒸解法に比
較して、白色度の改良、ＣＯＤ負荷の低減、蒸解温度の
低温化、紙質の改良等の利点が見出されている。ＴＡＥ
Ｄと過炭酸ソーダ、また更に３号珪酸ソーダを併用する
事により地球釜中の漂白温度を１３０〜１４０　’Ｃが
ら５〜７０°Ｃ程度まで下げることが可能であり、漂白
時間を５〜３０分に短縮できる。地球釜法において亜硫
酸ソーダ等の他のアルカリ化合物を添加してパルプを蒸
解し、その後に過炭酸ソーダを添加して、漂白する方法
においても従来方法に比較して漂白時間を短縮でき、蒸
解潔白に用する゛エネルギーおよび時間を節約できる。

本発明の方法では、活性化剤は過酸化物の分解を促進さ
せるのではなく、上述の通り過酸化物中の有効酸素を、
より短い時間で発生させる働きをする。

本発明の利点としては、過酸化物と活性化剤との反応に
依り有効酸素を短時間に発生させ、低温で且つ非常に短
時間に漂白することができるので、エネルギー・コスト
の削減、漂白装置のコンパクト化および単位時間当たり
の漂白量の増大を計ることができる。

本発明を実施例および比較例によって更に詳細に説明す
る。

実］１舛」２ 以下の手順で、漂白試験を実施する： ｌ）　グランドパルプ（ＧＰ）を解繊し、ホットプレー
ト上で絶乾状態にし、２５ｇを採集し、ポリエチレンの
袋に入れそして吸湿しないように密封する。

２）　テトラアセチルエチレンジアミン（ＴＡＥＤ）　
１ｇを５５℃の温水に溶解させ、１χ溶液を調整し、５
０〜５５°Ｃに保つ。

３）　キレート剤として使用するジエチレントリアミン
五酢酸ソーダ（ＤＴＰ＾）を４χ溶液に調整する。

４）３号珪酸ソーダを１χ溶液に調整する。

５）　苛性ソーダを１χ液に調整する。

６）過酸化水素を有効成分３χ溶液に調整する。

１）で採取したＧＰ　２５ｇの入ったポリエチレン袋に
３）で調整したＤＴＰＡを対バルブ０．４χに成るよう
に投入し、２）で調整したＴＡＥＤを対バルブ３゜３７
χに成るように更に投入し、バルブ濃度が最終２０χに
成るように温水を投入しく即ち、過酸化水素を添加後、
最終パルプ濃度が２０χになるように温水で調整する）
、ＧＰＳＤＴＰＡ、　ＴＡＥＤが良く混ざるように手で
揉み、３０分放置する。

４）で調整した珪酸ソーダを対バルブ３χになるよう添
加、更に５）で調整した苛性ソーダを対バルブ１χに成
るよう添加し、ＧＰと良く混ざるように手で揉み、薬剤
添加したＧＰを入れたポリエチレン袋をホットバスに入
れ、５５“Ｃに成るまで昇温させ、１５分間この温度を
保つ。同じサンプルを３点用意する（実験番号Ａ、　Ｃ
およびＥ）。

ホットバスで暖めたバルブ３点に６）で調整した過酸化
水素溶液をそれぞれ対バルブ、３．３５χ、１．７５χ
、０．８８χに成るように添加し、ポリエチレン中のＧ
Ｐのパルプ濃度が２０２に成るよう温水で調整し、再び
ホットバスに投入し、５５°Ｃに於ける５、１０．１５
．３０．６０．１２０分後の白色度をハンター白色度で
測定し、後記の表および第１図にその結果を示す（白色
度はχであり、漂白前のＧＰの白色度；　４１．６χ）
。

上較± ＴＡＥＤを用いないことを除いて、実施例と同様に３点
のサンプルを造り漂白試験を実施した。

得られた結果を後記の表および第１図に示した（実験番
号Ｂ、　　ＤおよびＦ）。

表 ［発明の効果］ 本発明の方法は、パルプを比較的に低い漂白温度で且つ
非常に短い漂白時間で漂白することを可能とした点で、
産業への貢献が顕著なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の方法の実施例と従来技術による比較
例との漂白効果を示す為に、処理されたバルブの白色度
と漂白時間との関係をグラフで示したものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）過酸化物を使用するパルプの漂白法において、追加
   的成分として活性化剤を使用し、そしてその活性化剤と
   して、過酸化物と反応して活性酸素を放出する化合物を
   使用することを特徴とする、パルプの漂白法。 ２）活性化剤がテトラアセチルエチレンジアミンである
   請求項１に記載の方法。