JPH0633389A - オゾンによるパルプ漂白方法 - Google Patents
オゾンによるパルプ漂白方法Info
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- JPH0633389A JPH0633389A JP4180693A JP18069392A JPH0633389A JP H0633389 A JPH0633389 A JP H0633389A JP 4180693 A JP4180693 A JP 4180693A JP 18069392 A JP18069392 A JP 18069392A JP H0633389 A JPH0633389 A JP H0633389A
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Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C9/00—After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
- D21C9/10—Bleaching ; Apparatus therefor
- D21C9/147—Bleaching ; Apparatus therefor with oxygen or its allotropic modifications
- D21C9/153—Bleaching ; Apparatus therefor with oxygen or its allotropic modifications with ozone
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Paper (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 オゾンでパルプを漂白する方法において、オ
ゾンのセルロースへのアタックを防止するのに、セルロ
ース保護剤を使用せず、パルプの冷却等を必要とせず、
パルプの輸送及び脱水が容易で、オゾンを有効に使用で
きる漂白方法を提供する。 【構成】 パルプ濃度約１０重量％〜２０重量％の中濃
度パルプを出発原料とする。この中濃度パルプにオゾン
で漂白処理し、漂白処理された中濃度パルプを脱水処理
し、パルプ濃度を脱水前のパルプ濃度よりも低くなるよ
うに水で希釈処理し、再び、希釈された中濃度パルプを
オゾンで漂白処理することにより、この脱水処理、希釈
処理、オゾンによる漂白処理からなるサイクルを１回以
上繰り返して段階的にパルプ濃度を低下させて漂白を行
う。
ゾンのセルロースへのアタックを防止するのに、セルロ
ース保護剤を使用せず、パルプの冷却等を必要とせず、
パルプの輸送及び脱水が容易で、オゾンを有効に使用で
きる漂白方法を提供する。 【構成】 パルプ濃度約１０重量％〜２０重量％の中濃
度パルプを出発原料とする。この中濃度パルプにオゾン
で漂白処理し、漂白処理された中濃度パルプを脱水処理
し、パルプ濃度を脱水前のパルプ濃度よりも低くなるよ
うに水で希釈処理し、再び、希釈された中濃度パルプを
オゾンで漂白処理することにより、この脱水処理、希釈
処理、オゾンによる漂白処理からなるサイクルを１回以
上繰り返して段階的にパルプ濃度を低下させて漂白を行
う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、オゾンでパルプを漂白
する方法に関し、特に、パルプの品質の劣化を引き起こ
さないでパルプを漂白する方法に関する。
する方法に関し、特に、パルプの品質の劣化を引き起こ
さないでパルプを漂白する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、パルプの漂白には塩素系漂白剤が
主として使用されているが、塩素によりパルプ中の有機
物が分解され、さらに反応が行われて環境に有害なダイ
オキシン等の有機塩素系化合物が生成されるので問題と
なっている。このような問題を有する塩素系漂白剤に比
べて漂白力が強く、有害物質が生成されない、オゾンを
パルプの漂白に適用することが注目されている。
主として使用されているが、塩素によりパルプ中の有機
物が分解され、さらに反応が行われて環境に有害なダイ
オキシン等の有機塩素系化合物が生成されるので問題と
なっている。このような問題を有する塩素系漂白剤に比
べて漂白力が強く、有害物質が生成されない、オゾンを
パルプの漂白に適用することが注目されている。
【０００３】従来、オゾンによりパルプを漂白するの
に、オゾンと接触させやすいパルプ濃度として、主とし
て、パルプ濃度１〜３重量％の低濃度パルプ又はパルプ
濃度３０〜４０重量％の高濃度パルプにして、漂白が行
われていた。一方、パルプ濃度８〜２０重量％の中濃度
パルプにしてオゾンで漂白が行われることもあった。低
濃度パルプをオゾンで漂白する技術は、例えば、特公昭
５３−２９７２３号公報により知られている。
に、オゾンと接触させやすいパルプ濃度として、主とし
て、パルプ濃度１〜３重量％の低濃度パルプ又はパルプ
濃度３０〜４０重量％の高濃度パルプにして、漂白が行
われていた。一方、パルプ濃度８〜２０重量％の中濃度
パルプにしてオゾンで漂白が行われることもあった。低
濃度パルプをオゾンで漂白する技術は、例えば、特公昭
５３−２９７２３号公報により知られている。
【０００４】ところで、オゾンによりパルプを漂白する
場合、オゾンはパルプの主成分であるセルロース鎖のグ
ルコシド結合の開裂を引き起こし、漂白パルプの粘度を
低下させ、最終製品の強度等を劣化させることがあると
言われている。オゾンによるパルプの漂白時のセルロー
スアタックを抑止する技術として、例えば、次の方法が
あった。
場合、オゾンはパルプの主成分であるセルロース鎖のグ
ルコシド結合の開裂を引き起こし、漂白パルプの粘度を
低下させ、最終製品の強度等を劣化させることがあると
言われている。オゾンによるパルプの漂白時のセルロー
スアタックを抑止する技術として、例えば、次の方法が
あった。
【０００５】即ち、パルプをセルロース保護剤により前
処理してオゾンで漂白するか、又はセルロース保護剤の
存在下でオゾンでパルプを漂白することにより、オゾン
によるセルロースのアタックを防止する方法があった。
このような従来技術は、例えば、特公昭５２−６３６４
号公報、特開昭５５−１１２３９０号公報、特開平１−
２２１５８７号公報、特開昭５３−９０４０３号公報、
特公昭５７−５３９１６号公報等に開示されている。
処理してオゾンで漂白するか、又はセルロース保護剤の
存在下でオゾンでパルプを漂白することにより、オゾン
によるセルロースのアタックを防止する方法があった。
このような従来技術は、例えば、特公昭５２−６３６４
号公報、特開昭５５−１１２３９０号公報、特開平１−
２２１５８７号公報、特開昭５３−９０４０３号公報、
特公昭５７−５３９１６号公報等に開示されている。
【０００６】また、オゾン濃度１〜１５ｍｇ／リットル
の低濃度のオゾンで高濃度パルプを漂白することによ
り、オゾンのセルロースへのアタックを防止する方法
が、例えば、特公昭５６−４３１５３号公報にあった。
また、５℃以下の低温でオゾンによるパルプの漂白処理
を行うことにより、オゾンのセルロースへのアタックを
防止する方法が、例えば、特公昭５２−１４３２９号公
報にあった。
の低濃度のオゾンで高濃度パルプを漂白することによ
り、オゾンのセルロースへのアタックを防止する方法
が、例えば、特公昭５６−４３１５３号公報にあった。
また、５℃以下の低温でオゾンによるパルプの漂白処理
を行うことにより、オゾンのセルロースへのアタックを
防止する方法が、例えば、特公昭５２−１４３２９号公
報にあった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】低濃度パルプをオゾン
で漂白する場合は、一般的に、オゾンによる反応は液相
を介して行われるので、反応速度が遅いが、オゾンによ
るセルロースアタックは少ないという利点がある。しか
しながら、低濃度パルプには９７〜９９重量％と大量の
水が含まれており、その処理において輸送コストが過大
となる。またパルプ中の水分が多いため、水にオゾンが
溶解しオゾンが分解されやすく、オゾンが有効に消費さ
れる率が少ないという欠点がある。
で漂白する場合は、一般的に、オゾンによる反応は液相
を介して行われるので、反応速度が遅いが、オゾンによ
るセルロースアタックは少ないという利点がある。しか
しながら、低濃度パルプには９７〜９９重量％と大量の
水が含まれており、その処理において輸送コストが過大
となる。またパルプ中の水分が多いため、水にオゾンが
溶解しオゾンが分解されやすく、オゾンが有効に消費さ
れる率が少ないという欠点がある。
【０００８】一方、高濃度パルプをオゾンで漂白する場
合は、一般的に、その反応は気相／固相反応とみなされ
ており、オゾンはパルプへ直接反応するので、その反応
速度は大きいが、オゾンのセルロースへのアタックも顕
著であり、製品強度等を劣化させるという欠点がある。
そして、脱水が困難であり、脱水ににかかるコストが過
大になるという欠点がある。
合は、一般的に、その反応は気相／固相反応とみなされ
ており、オゾンはパルプへ直接反応するので、その反応
速度は大きいが、オゾンのセルロースへのアタックも顕
著であり、製品強度等を劣化させるという欠点がある。
そして、脱水が困難であり、脱水ににかかるコストが過
大になるという欠点がある。
【０００９】ところで、前記従来技術で述べたオゾンに
よるパルプの漂白時のセルロースアタックを抑止する技
術には次のような問題点がある。前記の、パルプをセル
ロース保護剤により前処理してオゾンで漂白するか、又
はセルロース保護剤の存在下でオゾンでパルプを漂白す
ることにより、オゾンによるセルロースのアタックを防
止する技術は、セルロース保護剤を使用するので、添加
剤のためのコストがかかるという欠点がある。
よるパルプの漂白時のセルロースアタックを抑止する技
術には次のような問題点がある。前記の、パルプをセル
ロース保護剤により前処理してオゾンで漂白するか、又
はセルロース保護剤の存在下でオゾンでパルプを漂白す
ることにより、オゾンによるセルロースのアタックを防
止する技術は、セルロース保護剤を使用するので、添加
剤のためのコストがかかるという欠点がある。
【００１０】また、前記のオゾン濃度１〜１５ｍｇ／リ
ットルの低濃度のオゾンで高濃度パルプを漂白する技術
は、１〜１５ｍｇ／リットル程度の低濃度のオゾンを使
用するため、オゾン含有ガスの全体量を多く必要とする
欠点がある。また、前記の５℃以下の低温でオゾンでパ
ルプを漂白する技術は、冷却コストが莫大にかかり、実
用的ではないという欠点がある。
ットルの低濃度のオゾンで高濃度パルプを漂白する技術
は、１〜１５ｍｇ／リットル程度の低濃度のオゾンを使
用するため、オゾン含有ガスの全体量を多く必要とする
欠点がある。また、前記の５℃以下の低温でオゾンでパ
ルプを漂白する技術は、冷却コストが莫大にかかり、実
用的ではないという欠点がある。
【００１１】そこで本発明は、前記従来技術の欠点を解
消したオゾンによるセルロースへのアタックを防止し
て、オゾンでパルプを漂白する方法において、セルロー
ス保護剤を使用せず、パルプの冷却等を必要とせず、パ
ルプの脱水が容易で、且つ、オゾンによる反応速度を最
適なものとしてオゾンを有効に使用できるオゾンによる
パルプ漂白方法を提供することを目的とする。
消したオゾンによるセルロースへのアタックを防止し
て、オゾンでパルプを漂白する方法において、セルロー
ス保護剤を使用せず、パルプの冷却等を必要とせず、パ
ルプの脱水が容易で、且つ、オゾンによる反応速度を最
適なものとしてオゾンを有効に使用できるオゾンによる
パルプ漂白方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】そこで本発明は、オゾン
でパルプを漂白する方法において、パルプ濃度約１０重
量％〜２０重量％の中濃度パルプを出発原料とし、オゾ
ンによる漂白処理中に段階的にパルプ濃度を中濃度パル
プの範囲内で低下させて漂白を行うことを特徴とするオ
ゾンでパルプを漂白する方法とするものである。
でパルプを漂白する方法において、パルプ濃度約１０重
量％〜２０重量％の中濃度パルプを出発原料とし、オゾ
ンによる漂白処理中に段階的にパルプ濃度を中濃度パル
プの範囲内で低下させて漂白を行うことを特徴とするオ
ゾンでパルプを漂白する方法とするものである。
【００１３】また本発明は、オゾンでパルプを漂白する
方法において、パルプ濃度約１０重量％〜２０重量％の
中濃度パルプを出発原料とし、この中濃度パルプをオゾ
ンで漂白処理し、次いで、漂白処理された中濃度パルプ
を脱水処理し、次いで、パルプ濃度を脱水前のパルプ濃
度よりも低くなるように水で希釈処理し、次いで再び、
希釈された中濃度パルプをオゾンで漂白処理することに
より、前記脱水処理、希釈処理、オゾンによる漂白処理
からなるサイクルを１回以上繰り返して段階的にパルプ
濃度を中濃度パルプの範囲内で低下させて漂白を行うこ
とを特徴とするオゾンでパルプを漂白する方法とするも
のである。
方法において、パルプ濃度約１０重量％〜２０重量％の
中濃度パルプを出発原料とし、この中濃度パルプをオゾ
ンで漂白処理し、次いで、漂白処理された中濃度パルプ
を脱水処理し、次いで、パルプ濃度を脱水前のパルプ濃
度よりも低くなるように水で希釈処理し、次いで再び、
希釈された中濃度パルプをオゾンで漂白処理することに
より、前記脱水処理、希釈処理、オゾンによる漂白処理
からなるサイクルを１回以上繰り返して段階的にパルプ
濃度を中濃度パルプの範囲内で低下させて漂白を行うこ
とを特徴とするオゾンでパルプを漂白する方法とするも
のである。
【００１４】本発明で対象とするパルプは未晒あるいは
酸素漂白した程度のリグニン含有パルプが好適に使用で
きる。本発明において上記構成が採用される技術的意義
を以下に説明する。本発明のオゾンでパルプを漂白する
方法において対象とするパルプを中濃度パルプ（パルプ
固形分含量８〜２０重量％）に限定する理由は、中濃度
パルプにおいて輸送及び脱水処理の取り扱い性が容易に
おこなわれるからである。
酸素漂白した程度のリグニン含有パルプが好適に使用で
きる。本発明において上記構成が採用される技術的意義
を以下に説明する。本発明のオゾンでパルプを漂白する
方法において対象とするパルプを中濃度パルプ（パルプ
固形分含量８〜２０重量％）に限定する理由は、中濃度
パルプにおいて輸送及び脱水処理の取り扱い性が容易に
おこなわれるからである。
【００１５】本発明者らは、オゾンによる反応の速さを
秒ないし分単位で実験し検討した結果、オゾンによる反
応の速さに関しては、中濃度域のパルプにおいてはパル
プ濃度に大きく依存すること、即ち、パルプ濃度が高い
と反応が早く行われ、パルプ濃度が低いと反応が遅いこ
とを見出した。また、オゾンによる漂白性に関しては、
中濃度パルプにおいては低濃度側の方が高濃度側よりも
漂白性が良好であることを見出した。
秒ないし分単位で実験し検討した結果、オゾンによる反
応の速さに関しては、中濃度域のパルプにおいてはパル
プ濃度に大きく依存すること、即ち、パルプ濃度が高い
と反応が早く行われ、パルプ濃度が低いと反応が遅いこ
とを見出した。また、オゾンによる漂白性に関しては、
中濃度パルプにおいては低濃度側の方が高濃度側よりも
漂白性が良好であることを見出した。
【００１６】さらに、パルプ中にリグニン含有量が多い
オゾンによる漂白の前半では、高速でオゾンを反応させ
ても、即ち、パルプ濃度を高くしても、高い脱リグニン
反応を維持し得ることを確認した。したがって、これら
の知見により反応速度を高く維持しつつ、セルロースア
タックの少ない良好な漂白性を実現することのできる本
発明のオゾンでパルプを漂白する方法を発明するに至っ
た。これらの知見を得ることができる実験の詳細を下記
の実験例１及び実験例２に示す。
オゾンによる漂白の前半では、高速でオゾンを反応させ
ても、即ち、パルプ濃度を高くしても、高い脱リグニン
反応を維持し得ることを確認した。したがって、これら
の知見により反応速度を高く維持しつつ、セルロースア
タックの少ない良好な漂白性を実現することのできる本
発明のオゾンでパルプを漂白する方法を発明するに至っ
た。これらの知見を得ることができる実験の詳細を下記
の実験例１及び実験例２に示す。
【００１７】実験例１ 広葉樹（ユーカリ）未晒クラフトパルプの酸素漂白パル
プ〔カッパー価（セルロース性原料のリグニン含量を示
す値）１３．４，白色度３９．９％，粘度２９．１ｃ
ｐ〕であって、パルプ濃度１０重量％とパルプ濃度１５
重量％のものを試料とした。これらの試料を各々、容量
３．６リットルの攪拌機能付反応器内へ収容し、この中
へ２．１重量％オゾンを連続通気して漂白処理を行っ
た。
プ〔カッパー価（セルロース性原料のリグニン含量を示
す値）１３．４，白色度３９．９％，粘度２９．１ｃ
ｐ〕であって、パルプ濃度１０重量％とパルプ濃度１５
重量％のものを試料とした。これらの試料を各々、容量
３．６リットルの攪拌機能付反応器内へ収容し、この中
へ２．１重量％オゾンを連続通気して漂白処理を行っ
た。
【００１８】このオゾンの通気条件は通気速度２．０Ｎ
ｌ／分、パルプ充填量３００ｇ（絶乾）、通気圧力０．
２ｋｇ／ｃｍ2 （ゲージ圧）であり、オゾン消費率（パ
ルプ絶乾重量当り反応容器内で消費されたオゾン重量）
が１．４重量％に達したところで反応を停止し、パルプ
の漂白度、カッパー価、粘度（ｃｐ）を測定した。これ
らの結果を次の表１に示す。
ｌ／分、パルプ充填量３００ｇ（絶乾）、通気圧力０．
２ｋｇ／ｃｍ2 （ゲージ圧）であり、オゾン消費率（パ
ルプ絶乾重量当り反応容器内で消費されたオゾン重量）
が１．４重量％に達したところで反応を停止し、パルプ
の漂白度、カッパー価、粘度（ｃｐ）を測定した。これ
らの結果を次の表１に示す。
【００１９】
【表１】
【００２０】オゾンの反応効率は、一定攪拌条件下で、
オゾン消費率０〜１．４重量％間の次の式１に定義する
値である。
オゾン消費率０〜１．４重量％間の次の式１に定義する
値である。
【００２１】
【数１】
【００２２】オゾン反応は同一通気−攪拌条件で行われ
ているので、オゾン反応効率はオゾンの反応の速さに対
応した値とみなせる。前記表１によれば、オゾン反応効
率において、パルプ濃度が１５重量％の場合がパルプ濃
度１０重量％の場合よりも高いので、オゾン反応速度
は、パルプ濃度が１０重量％より１５重量％としたほう
が早いことが分かる。
ているので、オゾン反応効率はオゾンの反応の速さに対
応した値とみなせる。前記表１によれば、オゾン反応効
率において、パルプ濃度が１５重量％の場合がパルプ濃
度１０重量％の場合よりも高いので、オゾン反応速度
は、パルプ濃度が１０重量％より１５重量％としたほう
が早いことが分かる。
【００２３】またカッパー価において、パルプ濃度１０
重量％の場合が、パルプ濃度１５重量％の場合より低い
ので、リグニンの分解はパルプ濃度１０重量％の場合が
優れていることが分かる。また白色度において、パルプ
濃度１０重量％の場合が、パルプ濃度１５重量％の場合
よりも高いので、白色度に対応する漂白度は、パルプ濃
度１０重量％としたほうがパルプ濃度１５重量％よりも
優れていることが分かる。
重量％の場合が、パルプ濃度１５重量％の場合より低い
ので、リグニンの分解はパルプ濃度１０重量％の場合が
優れていることが分かる。また白色度において、パルプ
濃度１０重量％の場合が、パルプ濃度１５重量％の場合
よりも高いので、白色度に対応する漂白度は、パルプ濃
度１０重量％としたほうがパルプ濃度１５重量％よりも
優れていることが分かる。
【００２４】さらに粘度において、パルプ濃度１０重量
％の場合が、パルプ濃度１５重量％の場合よりも高いの
で、セルロースの分解の抑制はパルプ濃度１０重量％と
したほうが優れていることがわかる。実験例２ 実験例１と同様のパルプ、反応器を用い、実験例１と同
じ反応条件でオゾン消費率を０〜１．４重量％の範囲で
変化させて、オゾン消費率に対するカッパー価を調べ
た。パルプ濃度が１０重量％と１５重量％の場合のオゾ
ン消費率に対するカッパー価の関係を図１に示す。図１
中、白丸がパルプ濃度１０重量％の場合であり、黒丸が
パルプ濃度１５重量％の場合である。図１によれば、オ
ゾン消費率が０〜０．７重量％の範囲では、パルプ濃度
１０重量％の場合とパルプ濃度１５重量％の場合とには
カッパー価には差異がないが、オゾン消費率が０．７重
量％を越えるあたりからパルプ濃度が１０重量％の場合
の方が１５重量％の場合に比べ、低いオゾン消費率でパ
ルプを漂白できることが分かる。
％の場合が、パルプ濃度１５重量％の場合よりも高いの
で、セルロースの分解の抑制はパルプ濃度１０重量％と
したほうが優れていることがわかる。実験例２ 実験例１と同様のパルプ、反応器を用い、実験例１と同
じ反応条件でオゾン消費率を０〜１．４重量％の範囲で
変化させて、オゾン消費率に対するカッパー価を調べ
た。パルプ濃度が１０重量％と１５重量％の場合のオゾ
ン消費率に対するカッパー価の関係を図１に示す。図１
中、白丸がパルプ濃度１０重量％の場合であり、黒丸が
パルプ濃度１５重量％の場合である。図１によれば、オ
ゾン消費率が０〜０．７重量％の範囲では、パルプ濃度
１０重量％の場合とパルプ濃度１５重量％の場合とには
カッパー価には差異がないが、オゾン消費率が０．７重
量％を越えるあたりからパルプ濃度が１０重量％の場合
の方が１５重量％の場合に比べ、低いオゾン消費率でパ
ルプを漂白できることが分かる。
【００２５】上記実験例１及び実験例２から本発明の特
徴を次のように説明することができる。本発明のオゾン
によるパルプの漂白処理の前期においては、パルプ濃度
を高濃度側に高めて調製した中濃度パルプを使用するた
めに、オゾンによる漂白反応が高速に行われるが、この
時期ではパルプ中のリグニン含有量が多いため、リグニ
ン選択性が高いオゾンはリグニンに多く消費され、セル
ロースアタックは顕著とならない。
徴を次のように説明することができる。本発明のオゾン
によるパルプの漂白処理の前期においては、パルプ濃度
を高濃度側に高めて調製した中濃度パルプを使用するた
めに、オゾンによる漂白反応が高速に行われるが、この
時期ではパルプ中のリグニン含有量が多いため、リグニ
ン選択性が高いオゾンはリグニンに多く消費され、セル
ロースアタックは顕著とならない。
【００２６】一方、本発明のオゾンによるパルプの漂白
処理の後期においては、パルプ中のリグニンは既にオゾ
ンにより分解されてその含有量が少なくなる。もし、こ
の時期にパルプが高濃度であるとオゾン反応が高速に行
われ、リグニンを残してセルロースと反応するオゾンの
率が多くなり、セルロースを分解して、パルプ製品の強
度を弱くしてしまう。従って、この時期においては中濃
度パルプのパルプ濃度を低濃度側に低めに調整すること
によって、パルプとオゾンとの反応速度を遅くしてセル
ロースの分解を抑制し、リグニンとオゾンとの反応機会
を多くする。
処理の後期においては、パルプ中のリグニンは既にオゾ
ンにより分解されてその含有量が少なくなる。もし、こ
の時期にパルプが高濃度であるとオゾン反応が高速に行
われ、リグニンを残してセルロースと反応するオゾンの
率が多くなり、セルロースを分解して、パルプ製品の強
度を弱くしてしまう。従って、この時期においては中濃
度パルプのパルプ濃度を低濃度側に低めに調整すること
によって、パルプとオゾンとの反応速度を遅くしてセル
ロースの分解を抑制し、リグニンとオゾンとの反応機会
を多くする。
【００２７】さらに、本発明においては、オゾンにより
漂白処理された中濃度パルプを脱水処理し、次いで、パ
ルプ濃度を脱水前のパルプ濃度よりも低くなるように水
で希釈処理し、再び、希釈された中濃度パルプをオゾン
で漂白処理している。ところで、オゾンでパルプを漂白
すると、リグニン等が分解された分解物が生じ、この分
解物がパルプ同伴水に含有されるので、オゾン処理を繰
り返すとこの分解物に更にオゾンが反応するためにオゾ
ンが無効に消費されるが、上記本発明のようにパルプを
脱水することによって同伴水を除去できるので、その同
伴水に含まれている分解物も除去でき、オゾンを効率的
に利用することができる。
漂白処理された中濃度パルプを脱水処理し、次いで、パ
ルプ濃度を脱水前のパルプ濃度よりも低くなるように水
で希釈処理し、再び、希釈された中濃度パルプをオゾン
で漂白処理している。ところで、オゾンでパルプを漂白
すると、リグニン等が分解された分解物が生じ、この分
解物がパルプ同伴水に含有されるので、オゾン処理を繰
り返すとこの分解物に更にオゾンが反応するためにオゾ
ンが無効に消費されるが、上記本発明のようにパルプを
脱水することによって同伴水を除去できるので、その同
伴水に含まれている分解物も除去でき、オゾンを効率的
に利用することができる。
【００２８】
【実施例１】広葉樹（ユーカリ）未晒クラフトパルプの
酸素漂白パルプ〔カッパー価（セルロース性原料のリグ
ニン含量を示す値）１３．４，白色度３９．９％，粘度
２９．１ｃｐ〕をパルプ濃度１５重量％に調整した。こ
の原料パルプを容量３．６リットルの攪拌機能付の第一
オゾン漂白反応器内へ収容し、この中へ２．１重量％オ
ゾンを連続通気して漂白処理を行った。このオゾンの通
気条件は通気速度２．０Ｎｌ／分、パルプ充填量３００
ｇ（絶乾）、通気圧力０．２ｋｇ／ｃｍ2 （ゲージ圧）
であり、反応器内で消費されたオゾン消費率が０．７重
量％に達したところで、一旦、反応を停止させた。
酸素漂白パルプ〔カッパー価（セルロース性原料のリグ
ニン含量を示す値）１３．４，白色度３９．９％，粘度
２９．１ｃｐ〕をパルプ濃度１５重量％に調整した。こ
の原料パルプを容量３．６リットルの攪拌機能付の第一
オゾン漂白反応器内へ収容し、この中へ２．１重量％オ
ゾンを連続通気して漂白処理を行った。このオゾンの通
気条件は通気速度２．０Ｎｌ／分、パルプ充填量３００
ｇ（絶乾）、通気圧力０．２ｋｇ／ｃｍ2 （ゲージ圧）
であり、反応器内で消費されたオゾン消費率が０．７重
量％に達したところで、一旦、反応を停止させた。
【００２９】次いで、反応器から取り出したパルプを脱
水装置でパルプ含量が２０重量％程度になるまで脱水
し、その後、蒸留水を加えて１０重量％パルプ濃度に調
整し、再び反応器にパルプを充填し漂白処理を行い、オ
ゾン消費率が１．４重量％になるまで消費させた。得ら
れたパルプのカッパー価、漂白度及び粘度を下記の表２
に示す。表２中のオゾンの反応効率は、オゾンの消費率
が０〜０．７重量％及び０．７〜１．４重量％の各期間
で、前記実験例１の定義により算出した。
水装置でパルプ含量が２０重量％程度になるまで脱水
し、その後、蒸留水を加えて１０重量％パルプ濃度に調
整し、再び反応器にパルプを充填し漂白処理を行い、オ
ゾン消費率が１．４重量％になるまで消費させた。得ら
れたパルプのカッパー価、漂白度及び粘度を下記の表２
に示す。表２中のオゾンの反応効率は、オゾンの消費率
が０〜０．７重量％及び０．７〜１．４重量％の各期間
で、前記実験例１の定義により算出した。
【００３０】
【表２】
【００３１】表２によれば、本実施例１のカッパー価は
前記実験例１のパルプ濃度１０重量％及び１５重量％の
各々についてのオゾンによるパルプの漂白処理の場合よ
りも低い値であり、本発明の方法がリグニンの分解性に
優れていることがわかる。また白色度において、本実施
例１の値は、前記実験例１のパルプ濃度１０重量％及び
１５重量％の各々についての白色度の各々の値よりも高
い値であり、本発明の方法が白色度、即ち、漂白性に優
れていることがわかる。
前記実験例１のパルプ濃度１０重量％及び１５重量％の
各々についてのオゾンによるパルプの漂白処理の場合よ
りも低い値であり、本発明の方法がリグニンの分解性に
優れていることがわかる。また白色度において、本実施
例１の値は、前記実験例１のパルプ濃度１０重量％及び
１５重量％の各々についての白色度の各々の値よりも高
い値であり、本発明の方法が白色度、即ち、漂白性に優
れていることがわかる。
【００３２】また粘度において、本実施例１の値は、前
記実験例１のパルプ濃度１０重量％の場合と同等の値で
あり、且つ前記実験例１のパルプ濃度１５重量％の場合
よりも高い粘度を示していることから、本発明の方法
は、セルロースの分解が抑制された漂白方法であること
がわかる。以上、本発明を詳細に説明したが、本発明は
この実施例１に限定されず、種々の変形が可能である。
例えば、本発明の実施にあたっては、オゾンによる漂白
は必要漂白度を満たす条件でオゾン消費率を増減させる
ことも自在であり、出発原料のパルプ濃度は、中濃度パ
ルプの範囲内で、好ましくは、１０〜２０重量％のパル
プが適用できる。
記実験例１のパルプ濃度１０重量％の場合と同等の値で
あり、且つ前記実験例１のパルプ濃度１５重量％の場合
よりも高い粘度を示していることから、本発明の方法
は、セルロースの分解が抑制された漂白方法であること
がわかる。以上、本発明を詳細に説明したが、本発明は
この実施例１に限定されず、種々の変形が可能である。
例えば、本発明の実施にあたっては、オゾンによる漂白
は必要漂白度を満たす条件でオゾン消費率を増減させる
ことも自在であり、出発原料のパルプ濃度は、中濃度パ
ルプの範囲内で、好ましくは、１０〜２０重量％のパル
プが適用できる。
【００３３】また、本発明のオゾンによる漂白の前又は
後に、必要に応じて、過酸化水素あるいは塩素系漂白を
行ってもよい。
後に、必要に応じて、過酸化水素あるいは塩素系漂白を
行ってもよい。
【００３４】
【発明の効果】本発明は、オゾンによる漂白反応後期の
セルロースアタックを抑制できるとともにオゾンによる
漂白反応前期でオゾン反応効率を高率に維持することが
できる。従って、セルロース保護剤の添加等なしにオゾ
ンの反応性に対応した方法で、オゾンによる漂白反応前
期にはオゾンの反応性を高め、オゾンによる漂白反応後
期にはセルロースの分解を抑制しつつ漂白することがで
きる。
セルロースアタックを抑制できるとともにオゾンによる
漂白反応前期でオゾン反応効率を高率に維持することが
できる。従って、セルロース保護剤の添加等なしにオゾ
ンの反応性に対応した方法で、オゾンによる漂白反応前
期にはオゾンの反応性を高め、オゾンによる漂白反応後
期にはセルロースの分解を抑制しつつ漂白することがで
きる。
【００３５】本発明は、パルプの冷却等を必要としない
ので、その反応器はコンパクトなものが使用でき、且
つ、高いパルプ漂白性能を発揮することができる。また
本発明は、パルプを脱水することによって、オゾンとさ
らに反応し易い分解物を含む同伴水を除去できるので、
オゾンの無効な消費を抑制でき、供給したオゾンを効率
的に利用することができる。
ので、その反応器はコンパクトなものが使用でき、且
つ、高いパルプ漂白性能を発揮することができる。また
本発明は、パルプを脱水することによって、オゾンとさ
らに反応し易い分解物を含む同伴水を除去できるので、
オゾンの無効な消費を抑制でき、供給したオゾンを効率
的に利用することができる。
【００３６】また本発明は、中濃度パルプを対象とする
ために、パルプの輸送及び脱水処理が比較的簡単であ
り、輸送コストが高くならない利点がある。
ために、パルプの輸送及び脱水処理が比較的簡単であ
り、輸送コストが高くならない利点がある。
【図１】パルプ濃度が１０重量％と１５重量％の場合の
オゾン消費率に対するカッパー価の関係を示す。
オゾン消費率に対するカッパー価の関係を示す。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年５月１０日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１７】実験例１ 広葉樹（ユーカリ）未晒クラフトパルプの酸素漂白パル
プ〔カッパー価（セルロース性原料のリグニン含量を示
す値）９．４，白色度３９．９％，粘度２９．１ｃｐ〕
であって、パルプ濃度１０重量％とパルプ濃度１５重量
％のものを試料とした。これらの試料を各々、容量３．
６リットルの攪拌機能付反応器内へ収容し、この中へ
２．１重量％オゾンを連続通気して漂白処理を行った。
プ〔カッパー価（セルロース性原料のリグニン含量を示
す値）９．４，白色度３９．９％，粘度２９．１ｃｐ〕
であって、パルプ濃度１０重量％とパルプ濃度１５重量
％のものを試料とした。これらの試料を各々、容量３．
６リットルの攪拌機能付反応器内へ収容し、この中へ
２．１重量％オゾンを連続通気して漂白処理を行った。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１９】
【表１】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２８】
【実施例１】広葉樹（ユーカリ）未晒クラフトパルプの
酸素漂白パルプ〔カッパー価（セルロース性原料のリグ
ニン含量を示す値）９．４，白色度３９．９％，粘度２
９．１ｃｐ〕をパルプ濃度１５重量％に調整した。この
原料パルプを容量３．６リットルの攪拌機能付の第一オ
ゾン漂白反応器内へ収容し、この中へ２．１重量％オゾ
ンを連続通気して漂白処理を行った。このオゾンの通気
条件は通気速度２．０Ｎｌ／分、パルプ充填量３００ｇ
（絶乾）、通気圧力０．２ｋｇ／ｃｍ2 （ゲージ圧）で
あり、反応器内で消費されたオゾン消費率が０．７重量
％に達したところで、一旦、反応を停止させた。
酸素漂白パルプ〔カッパー価（セルロース性原料のリグ
ニン含量を示す値）９．４，白色度３９．９％，粘度２
９．１ｃｐ〕をパルプ濃度１５重量％に調整した。この
原料パルプを容量３．６リットルの攪拌機能付の第一オ
ゾン漂白反応器内へ収容し、この中へ２．１重量％オゾ
ンを連続通気して漂白処理を行った。このオゾンの通気
条件は通気速度２．０Ｎｌ／分、パルプ充填量３００ｇ
（絶乾）、通気圧力０．２ｋｇ／ｃｍ2 （ゲージ圧）で
あり、反応器内で消費されたオゾン消費率が０．７重量
％に達したところで、一旦、反応を停止させた。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３０】
【表２】
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年６月２１日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００８】一方、高濃度パルプをオゾンで漂白する場
合は、一般的に、その反応は気相／固相反応とみなされ
ており、オゾンはパルプへ直接反応するので、その反応
速度は大きいが、オゾンのセルロースへのアタックも顕
著であり、製品強度等を劣化させるという欠点がある。
そして、脱水が困難であり、脱水にかかるコストが過大
になるという欠点がある。
合は、一般的に、その反応は気相／固相反応とみなされ
ており、オゾンはパルプへ直接反応するので、その反応
速度は大きいが、オゾンのセルロースへのアタックも顕
著であり、製品強度等を劣化させるという欠点がある。
そして、脱水が困難であり、脱水にかかるコストが過大
になるという欠点がある。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１６】さらに、パルプ中にリグニン含有量が多い
オゾンによる漂白の前半では、高速でオゾンを反応させ
ても、即ち、パルプ濃度を高くしても、高い脱リグニン
反応を維持し得ることを確認した。したがって、これら
の知見により漂白の前半では反応速度を高く維持しつ
つ、漂白の後半においてはセルロースへのアタックを防
止することにより、セルロースアタックの少ない良好な
漂白性を実現することのできる本発明のオゾンでパルプ
を漂白する方法を発明するに至った。これらの知見を得
ることができる実験の詳細を下記の実験例１及び実験例
２に示す。
オゾンによる漂白の前半では、高速でオゾンを反応させ
ても、即ち、パルプ濃度を高くしても、高い脱リグニン
反応を維持し得ることを確認した。したがって、これら
の知見により漂白の前半では反応速度を高く維持しつ
つ、漂白の後半においてはセルロースへのアタックを防
止することにより、セルロースアタックの少ない良好な
漂白性を実現することのできる本発明のオゾンでパルプ
を漂白する方法を発明するに至った。これらの知見を得
ることができる実験の詳細を下記の実験例１及び実験例
２に示す。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１８】このオゾンの通気条件は通気速度２．０Ｎ
１／分、パルプ充填量３００ｇ（絶乾）、通気圧力０．
２ｋｇ／ｃｍ２（ゲージ圧）であり、オゾン消費率（パ
ルプ絶乾重量当り反応容器内で消費されたオゾン重量）
が１．４重量％に達したところで反応を停止し、パルプ
の白色度、カッパー価、粘度（ｃｐ）を測定した。これ
らの結果を次の表１に示す。
１／分、パルプ充填量３００ｇ（絶乾）、通気圧力０．
２ｋｇ／ｃｍ２（ゲージ圧）であり、オゾン消費率（パ
ルプ絶乾重量当り反応容器内で消費されたオゾン重量）
が１．４重量％に達したところで反応を停止し、パルプ
の白色度、カッパー価、粘度（ｃｐ）を測定した。これ
らの結果を次の表１に示す。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２０】オゾンの反応効率は、一定攪拌条件下で、
オゾン消費率０〜１．４重量％間の次の式に定義する値
である。
オゾン消費率０〜１．４重量％間の次の式に定義する値
である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２９】次いで、反応器から取り出したパルプを脱
水装置でパルプ含量が２０重量％程度になるまで脱水
し、その後、蒸留水を加えて１０重量％パルプ濃度に調
整し、再び反応器にパルプを充填し漂白処理を行い、オ
ゾン消費率が１．４重量％になるまで消費させた。得ら
れたパルプのカッパー価、白色度及び粘度を下記の表２
に示す。表２中のオゾンの反応効率は、オゾンの消費率
が０〜０．７重量％及び０．７〜１．４重量％の各期間
で、前記実験例１の定義により算出した。
水装置でパルプ含量が２０重量％程度になるまで脱水
し、その後、蒸留水を加えて１０重量％パルプ濃度に調
整し、再び反応器にパルプを充填し漂白処理を行い、オ
ゾン消費率が１．４重量％になるまで消費させた。得ら
れたパルプのカッパー価、白色度及び粘度を下記の表２
に示す。表２中のオゾンの反応効率は、オゾンの消費率
が０〜０．７重量％及び０．７〜１．４重量％の各期間
で、前記実験例１の定義により算出した。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三重野 光博 神奈川県平塚市夕陽ヶ丘63番30号 住友重 機械工業株式会社平塚研究所内
Claims (2)
- 【請求項１】 オゾンでパルプを漂白する方法におい
て、 パルプ濃度約１０重量％〜２０重量％の中濃度パルプを
出発原料とし、 オゾンによる漂白処理中に段階的にパルプ濃度を中濃度
パルプの範囲内で低下させて漂白を行うことを特徴とす
るオゾンでパルプを漂白する方法。 - 【請求項２】 オゾンでパルプを漂白する方法におい
て、 パルプ濃度約１０重量％〜２０重量％の中濃度パルプを
出発原料とし、 この中濃度パルプをオゾンで漂白処理し、 漂白処理された中濃度パルプを脱水処理し、 パルプ濃度を脱水前のパルプ濃度よりも低くなるように
水で希釈処理し、 再び、希釈された中濃度パルプをオゾンで漂白処理する
ことにより、前記脱水処理、希釈処理、オゾンによる漂
白処理からなるサイクルを１回以上繰り返して段階的に
パルプ濃度を中濃度パルプの範囲内で低下させて漂白を
行うことを特徴とするオゾンでパルプを漂白する方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04180693A JP3121917B2 (ja) | 1992-07-08 | 1992-07-08 | オゾンによるパルプ漂白方法 |
| FI932192A FI106639B (fi) | 1992-07-08 | 1993-05-14 | Menetelmä massan valkaisemiseksi otsonilla |
| US08/062,176 US5368688A (en) | 1992-07-08 | 1993-05-17 | Method for bleaching pulp with ozone with successive steps of lower consistency |
| SE9301720A SE510820C2 (sv) | 1992-07-08 | 1993-05-19 | Ozonblekning med stegvis sänkning av massakoncentrationen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04180693A JP3121917B2 (ja) | 1992-07-08 | 1992-07-08 | オゾンによるパルプ漂白方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0633389A true JPH0633389A (ja) | 1994-02-08 |
| JP3121917B2 JP3121917B2 (ja) | 2001-01-09 |
Family
ID=16087658
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04180693A Expired - Fee Related JP3121917B2 (ja) | 1992-07-08 | 1992-07-08 | オゾンによるパルプ漂白方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5368688A (ja) |
| JP (1) | JP3121917B2 (ja) |
| FI (1) | FI106639B (ja) |
| SE (1) | SE510820C2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE503644C2 (sv) * | 1994-10-14 | 1996-07-22 | Eka Chemicals Ab | Sätt att bestämma halten organiskt material i effluenter från massa- och pappersbruk |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS526364A (en) * | 1975-07-07 | 1977-01-18 | Kawamura Seikan Kougiyou Kk | Method of producing flexible pipe |
| JPS5390403A (en) * | 1977-01-17 | 1978-08-09 | Kogyo Gijutsuin | Improving of oxygenn ozone bleaching of pulp |
| JPS5430902A (en) * | 1977-06-27 | 1979-03-07 | Seisan Kaihatsu Kagaku Kenkyus | Industrial multistage pulp bleaching method |
| US4229252A (en) * | 1979-01-11 | 1980-10-21 | Weyerhaeuser Company | Additives for ozone bleaching |
| JPS5643153A (en) * | 1979-09-13 | 1981-04-21 | Ricoh Co Ltd | Feeding method and device for roll sheet |
| JPS5753916A (ja) * | 1980-09-17 | 1982-03-31 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Maikurotoransu |
| ES2041828T3 (es) * | 1988-01-25 | 1993-12-01 | Acetocell Gmbh & Co. Kg | Procedimiento para el tratamiento de masa de celulosa conteniendo lignina, con ozono. |
| EP0520140A1 (en) * | 1991-06-28 | 1992-12-30 | Kamyr, Inc. | Ozone-alkaline extraction bleaching without intermediate washing |
-
1992
- 1992-07-08 JP JP04180693A patent/JP3121917B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1993
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