JPH07509028A - 金属の吸着に関するパルプ漂白方法 - 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】 金属の吸着に関するパルプ漂白方法 技術分野 本発明は、パルプ漂白方法に関し、好ましくはこの方法は、いくつかの漂白ステ ージを備え、離解（ｄｅｆｉｂｒａｔｉｏｎｊ　した後のいくつかのステージで 、主としてイオン化した金属を含有する第１の濾液を分離する。

またこの方法では、金属をパルプ流から初めに分離し、続いてパルプ流を漂白し 、好ましい場合には、金属が分離された繊維流に再び金属を導入する。本発明を 使用することで、解決しなければならない困難な問題、言い換えれば、分離金属 を提供するための問題は、非常に簡単な方法で解決される。

技術分野の様子及び問題点 環境保護の観点から、パルプ産業は、漂白用塩素ガスの使用を減らすことが常時 強く要求されている。放出が許される漂白プラントからの廃液内の有機塩素混合 物（ＡＯＸ）は、徐々に減少しており、現在では多くのパルプ工場が塩素ガスの 使用を停止するほど低いレベルになっている。その代わりに、漂白剤として二酸 化塩素のみが使用されている。二酸化塩素は塩素ガスに比べてＡＯＸを作り出す 量が少ないが、同じ漂白効果を得ることができる。

しかし、二酸化塩素の使用でさえ問題にされている。

一方、ある限られた国では、環境保護の観点から、塩素有機合成物の放出をその ような低いレベルに減少させることが要求されており、これらの要求は、たとえ 二酸化塩素のみが漂白に使用されるのだとしても抵触しかねない。他方、多くの 国にいる顧客は、紙製造に対して塩素ガスや二酸化塩素を全く使用しないで漂白 を行うことを要求し始めた。

従って、紙産業は、塩素化学製品を使用せずにパルプを漂白できる方法を探して いる。酸化ステージ（Ａ）で、可能ならキレート剤、例えばＥＤＴＡを添加する ことによって、金属を酸素脱リグニン化パルプに移す方法は、好結果の試験がな された。パルプは、異なったシーケンスで過酸化水素（Ｐ）及び／又はオゾン（ Ｚ）を使用して洗浄され、さらに漂白される。一つの例としては、ス工−デン特 許第８９０２０５８号（ＥＫＡ　Ｎ０ＢＥＬ）に開示されたりグノックス法（Ｌ ｉｇｎｏｘｍｅｔｈｏｄ）と呼ばれる方法がある。他の公知の漂白方法は、漂白 シーケンスＡＺ　（ＥＯＰ）を含んでおり、この方法のＡステージはキレート剤 を使用しない酸化ステージである。

金属イオンが、パルプの品質を下げ、及び／又は化学製品の消費量を増やした漂 白方法ではネガティブな影響を持つことが、これら種主の方法の顕著な特徴であ る。

これらの方法では、オゾン漂白ステージで金属を洗い落とすことで解決されてい る。これらの方法に関連して生ずる問題点は、結果として、金属を放出した後の 洗浄ステージから得られる液体流が、一方で大量の放出物質を含み、他方で、溶 解された金属イオンを含み、環境荒廃及び回復の観点からみて利用するのが困難 な状態にあることにある。従来の技術によれば、この濾液は外部の浄化手段で浄 化した後に容器内に放出されていたが、これは時間がかかり、値段が高い。

問題点及び利点 本発明は、分離した金属を、金属を吸着する一定量の繊維に供給することに関し 、これに関して、繊維の後処理は金属の存在によって非常に大きなネガティブな 影響を受けない。従って、本発明による方法を使用すると、従来公知の方法によ る金属含有液体流に関する仕事量及びコスト増大の問題が解決できる。従って、 本発明によって、このいくらかの面倒な問題は、分離された金属を繊維流に供給 することによる非常に簡単な方法で解決され、その処理は少なくとも金属のネガ ティブな影響を受けることなく成される。

たぶん、本発明の最もありふれた応用は、一つの繊維ラインのみ、言い換えれば 一つの繊維フローラインのみがあるものであり、従って、この場合、前のステー ジで分離された金属は同じ繊維フローラインに再導入される。

しかし、少なくとも二つの平行繊維ラインを持つことば有利であり、それによっ て分離された金属を好ましくは同じ繊維流に供給しする。この結果、最終的に、 一つ又はそれ以上の横方向の流れを得ることが可能になり、この流れは漂白する ことができ、または漂白しなくてもよく、かつ金属は供給されず、最終的に少な くとも一つの流れは多量の金属を含む。

金属は、パルプタンク等の内部で、または最後の漂白ステージの洗浄装置用の洗 浄液として添加される。金属の吸着を保証するために、好ましくは、パルプ混合 物におけるｐＨは、適当な方法で調節される。加えて、補足化学製品（例えば、 保存剤）が使用され得る。

好ましい場合、濾液は金属が除去された後、言い換えればパルプによって金属が 吸着された後、プロセスの他のステージに、好ましくは除去されたステージより 前のステージに供給される。この方法では、水を循環させる頻度が高くなるので 、廃液量、従って新しい水の必要性が減少する。これは、洗浄装置、例えば洗浄 プレスｌ　ｗａｓｈ　ｐｒｅｓｓ　）　内でパルプを濃縮させ、かつ洗浄し、そ の後、例えば二酸化塩素を使用する付加的な漂白ステージ（金属によるネガティ ブな影響を受けない）に、又は乾燥装置、蓄積タワー又はペーパミルに送ること によって成される。その後、好ましくは洗浄装置からの濾液は、プロセス内を逆 方向に戻され、好ましくはＱステージ又はＡステージの洗浄装置に戻される。加 えて、濾液は、その一部が漂白ステージの洗浄装置に戻され得るように分けられ る。

本発明は以下の添付図面によってより詳細に理解される。

第１図は、本発明を使用した繊維ラインのブロック図である。

第２図は、本発明を使用した２つの平行繊維ラインのブロック図である。

第３図は、本発明を使用した好まし１７箋漂白プラントを示している。

第１図は、蒸解処理することによって化学的に用意されたパルプ用のフローライ ンの周辺を示したブロック図である。好ましくはこの蒸解処理は継続的１こ行な われる。

蒸解処理と洗浄処理の後、フローラインｌの第１の部分を介してパルプは補助的 な洗浄兼選別処理ステージへ送られ、続けて、パルプの酸素脱リグニン化処理と 洗浄処理が行なわれる。次のスタージはＱステージである。Ｑステージでは、金 属はパルプの繊維から分離される。金属を含むＱステージから出た濾液２は、ノ （ルプストリームｌから分離され、そのパルプのストリームはその後漂白プラン トのシーケンスへ送られ、このプロセス２は）（ルプの金属による影響をネガテ ィブに受けて漂白処理力（なされる。初めに、濾液２で金属を分離して１７）る ので、この生成プロセスは改善されたより能率的な方法で遂行され得る。

例えばＰＺＰ漂白プラントのように金属による影響をネガティブに受ける漂白シ ーケンスは、初期と終端の過酸化水素ステージ及び中間のオゾンステージを備え ている。パルプの漂白後はＲステージに移行する。このステージでは初期の濾液 流２で分離された金属は再利用または再導入される。リグニン残基のような、放 出された有機物は繊維によっては吸着されず、洗浄圧力ｆｗａｓｈｔｎｇ　ｐｒ ｅｓｓ）などで洗浄される。金属を再導入するには、例えばＮａＯＨなどの、ｐ Ｈの調整に適切な媒体の添加が最も好ましい方法であり、それにより繊維流に含 まれた繊維は、再導入された金属を吸着し得る。

第１図から明らかなように好ましい場合、本発明の漂白プラントは全体として閉 じられ得り、漂白プラントからの流出はない。第１図によれば、実際の漂白シー ケンスＰＺＰから酸素脱リグニン化処理ステージへ濾液４を戻し、Ｒステージか ら漂白シーケンスステージへ第１濾流５を再循環させ、そして最後にＲステージ （原則として濾水２は金属を含まずに、Ｒステージへ送られる）からＱステージ へ第２濾液流６を循環させることによって前記の状態は達成される。新しい洗浄 液３はＲステージに添加される。最終的に得られる生成物は金属を含む漂白パル プである。

実験では、ＡステージからのＭｎ２＋イオンの９８％以上が、ｐＨ値７以上で完 全漂白パルプに吸着されることが示された。混合後の圧搾濾水では、Ｍｎ２＋イ オンの検知できず濃度０．０５ｍｇ／ｌであった。濾液での濃度は３．６ｍｇ／ 　ｌであった。

第２図は、二つのが平行なフローラインＩＡとＩＢがある解決法のブロック図を 示している。一方のフローラインＩＡはその最終的な生成物の金属の含有量が出 来る限り低い化学パルプ用であり、同時に第２のフローラインＩＢは、例えば比 較的金属の含有量が重要でない非漂白パルプなどの全くタイプの異なったパルプ 用である。

ブロック図が示すように、第１フローラインＩＡのＱステージからの濾液２は、 第２のフローラインＩＢのＲステージへ流入する。第１フローラインＩＡのＱス テージで分離した金属は、第２フローラインＩＢのＲステージへ送られる。二つ のライン間の液体バランスを確保するため、濾液３は第２ラインＩＢのＲステー ジから選別または洗浄ステージへ返還される。この濾液３は、金属を含んではい ない。

第３図には、パルプ用の一本のフローラインを備えた好ましい漂白プラントがよ り詳細に示されている。従って、ディヒユーザ漂白プラントはシーケンスＡＺ　 （ＥＯＰ）で構成されたものが示されている。漂白ポンプの前部はＭＣポンプを 備えるシュート２によって構成され、このシュート２には、好ましくは硫酸（Ｈ ，Ｓｏ、）などの酸性化物が流入導管３を介して添加され得る。次にＫＡＭＹＲ （商標）洗浄ディヒユーザ４から成る洗浄器４が据え付けである。この洗浄器４ で、パルプに含まれる金属は、繊維から分離され、金属を含む濾液５は分離導管 ５を介して放出される。洗浄器４の洗浄液は、このプロセスの後半のステージか らくる導管７を介して供給さ枳また必要であれば分離導管６を経由して供給され る。洗浄器４の次にはＭＣポンプを備えるシュート３５が続き、そのシュートに はｐＨ調整物が導管８を介して供給され得る。オゾンと酸素は次の混合装置９に 供給され、それから反応装置１１でパルプと反応させられる。その後、気体とＪ ＜ルプは分離装置１２で分離され、分離されたガスは上部導管を介して分離装置 から放出される。それから後部の漂白ステージから導管１５を介して、洗浄液が 供給される第２洗浄装置１４ヘバルプが注入される。第２洗浄装置１４で分離さ れた濾液は、導管１６を介して、漂白プラントより前部の洗浄ステージへ送られ る。洗浄装置の後には更にＭＣポンプ１７を備えるシュートが続いている。アル カリ１８、好ましくは水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）が最初にその後直ちに酸素 （０，）がこの装置１７へ供給され、その後酸素は反応塔２０でパルプと作用す る。酸素は分離装置２１で分離され、頂部２２から放出される。過酸化水素２３ は分離装置２１の底部に供給され、その後パルプはＫＡＭＹＲ（商標）ディヒユ ーザ洗浄装置２５を頂部に備える反応容器２４へ注入される。洗浄装置２５から の濾液は、前記の洗浄装置１４へ返還される。洗浄装置２５の洗浄液はＰステー ジを通った後、本プロセスの後半のステージに接続している導管２６を介して洗 浄装置２５に供給される。パルプのｐＨ値は分離導管２７によって自在に調整さ れ得る。

Ｐステージの後には前記したＲステージ２８があり、本実施例においては、この Ｒステージ２８はパルプ混合容器で示され得る。金属を含む濾液は弁２８へ送ら れ、そしてｐＨを適切な値にするために容器２８の繊維は金属を吸着する。この 後、パルプは洗浄圧力器２９へ送られ、パルプはそこで密集化されてシュート３ ０に送り出され、シュート３ｏから次の処理に送られる。洗浄圧力器２９からの 金属のない濾液は、導管７を介して第１洗浄装置へ、及び（または）導管２６を 介してＰステージの洗浄装置２５へ供給される。

本発明が前記の実施例によっては制限されないが、後記の請求の範囲の範囲内で 変更がされ得ることは、この技術分野の当事者には明らかである。

本発明が、再生繊維パルプや機械木材パルプ（ＴＭＰ。

ＣＴＭＰ、ＲＭＰ、　）等のような全ての形式のパルプ（その製法）に適用可能 であり、おそらく、その製法が金属の作用を受けないいくつかの構成ステージを 含むことは、この技術分野における当業者には明らかである。

さらにまた、多重平行フローラインには多数の組み合わせがあり、本発明を選択 的に使用して連結の異なる特徴を効果的に利用できることは、この技術範囲にお ける当業者には明らかである。

例えば、３つのフローラインを備えた工場が、その最終生成物が金属を含まない 漂白パルプのための２つのフローラインと、ＣＴＭＰのような機械木材パルプの ための、全ての金属が収集される１つのラインとを備えることができ、例えば、 二つの外側漂白層と中間の金属含有ＣＴＭＰ層とから成る三層の合成ペーパボー ドが生成される。これにより、外層には金属がなくなり、合成ベーパボードの一 定の使用に有利になり得る。加えて、第３図に示した装置は単なる実施例であり 、例えば、この技術分野における当業者が、示された装置に代えて、洗浄装置と してプレッシャーディフューザやドラム洗浄装置等を用いることが容易であるこ とは明らかである。

好ましくは、本発明による方法の環境的な利点を十分に役立たせるために、連続 ペーパ製造を装備し、抄紙機のウェットエンドで金属を可能な限り多く保持でき るようにし、金属が、主として最終的なペーパに含まれ、ベーパ製造による廃水 には含まれないようにするのが望ま　゛しい。

平行なフローラインから金属含有濾液２を供給する前に、例えばパルプを酸性化 することによって、第２図に関する非漂白パルプを処理し、可能であれば、この 方法でパルプの金属の吸着能力を増大させ、及び／又は、パルプに選択的に吸着 能力を与えることが好ましい。加えて、好ましくは化学製品を添加することによ って吸着力における選択能力に影響を与えることが可能である。

従って、本発明はすべての形式のパルプに応用でき得、パルプ（の成分）には、 例えば回収、再生繊維パルプや機械的に生成された木材パルプＴＭＰ、ＣＴＭＰ 、ＲＭＰなどの金属がネガティブに影響する構成ステージを含むと考えられる。

更に、本発明によって選択され得る様々なプロセスを示す平行ラインがあり、そ の異なった組合せは最も効果的な特徴を持ち得る。例えば三つのプロセスのライ ンは最終的な生成物を除いた二つのラインから成り、ひとつのラインはＣＴＭＰ にような機械的な木材パルプであり、そこでは全ての金属が収集され、例えば三 層合成の厚紙のように、両方の外側に漂白層を、中間に金属を含むＣＴＭＰ層か ら成る。どの外層においても金属の発生の防止となり、合成厚紙の一定／確定な 使用に有利であり得る。加えて、第３図の装置は一つの例であり、圧力拡散また は洗浄装置としてのドラム洗浄器などの様な装置が簡単に示されている。

好ましい場合、本発明によるプロセスの環境的有利を満たす目的で、紙製造の後 、プロセスはコンクリ紙／混ぎ紙の湿端部では金属を可能な限り多く保持し、金 属は主に紙製造後の廃液ではなく完成した紙に含まれることが望ましい。

明らかに第２図の非漂白パルプは好ましい例になり得る。例えばパルプを酸化す ることによって、平行ラインから金属を含有する濾液２を供給する以前に、可能 であればこの方法で、パルプの金属を吸収する能力を高めて、金属を吸収するそ して（あるいは）選択的な吸収能力をパルプに与える事を目的としている。加え て吸収の際に、化学製品を添加することによってパルプの選択力／精選力に影響 を及ぼすことは、可能なことは明らかである。

フロントページの続き （８１）指定国　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、ＥＳ、ＦＲ，ＧＢ、ＧＲ，ＩＥ、ＩＴ、ＬＵ、ＭＣ，ＮＬ、ＰＴ、ＳＥ） 、０Ａ（ＢＦ、ＢＪ、ＣＦ、ＣＧ、　ＣＩ、　ＣＭ、　ＧＡ、　ＧＮ、　ＭＬ、 　ＭＲ，ＮＥ、　ＳＮ。

ＴＤ、　ＴＧ）、　ＡＴ、　ＡＵ、　ＢＢ、　ＢＧ、　ＢＲ，ＢＹ。

ＣＡ、ＣＨ，ＣＺ、ＤＥ、ＤＫ、ＥＳ、ＦＩ、ＧＢ、ＨＵ、ＪＰ、ＫＰ、ＫＲ， ＫＺ、ＬＫ、ＬＵ、ＭＧ、ＭＮ、　ＭＷ、　ＮＬ、　Ｎｏ、　ＮＺ、　ＰＬ、　 ＰＴ、　ＲＯ，ＲＵ。

ＳＤ、ＳＥ、ＳＫ、ＵＡ、ＵＳ、ＶＮ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．離解した後に、好ましくは酸処理することによってパルプから、主としてイ オン化した金属を含む第１の瀘液を分離するパルプ漂白方法において、分離した 金属を一定量の繊維に供給して、金属を吸着させ、その吸着処理の間、繊維が、 少なくとも金属の存在による影響をネガティブに受けないようにしたことを特徴 とするパルプ漂白方法。
2. ２．金属が除去された後の瀘液をプロセスの好ましくはそれより前のステージに 供給して、完全に閉鎖した漂白プラントを現実に可能にしたことを特徴とする請 求の範囲第１項に記載の漂白方法。
3. ３．繊維を同じフローラインにあてがい、フローラインから分離された金属を、 金属を必要としないシーケンスに続く同じフローラインの後段のステージに供給 することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の漂白方法。
4. ４．繊維用のいくつかのフローラインがあり、金属を前記ラインの一つ又はそれ 以上に選択的に供給するようにしたことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の 漂白方法。
5. ５．少なくとも一つの漂白パルプを有するフローラインに、金属を供給しないよ うにしたことを特徴とする請求の範囲第４項に記載の漂白方法。
6. ６．非漂白繊維を収容するフローラインに金属を供給するようにしたことを特徴 とする請求の範囲第５項に記載の漂白方法。
7. ７．金属を必要としない漂白シーケンスに少なくとも一つのＥＯステージを含め たことを特徴とする請求の範囲第３項に記載の漂白方法。
8. ８．金属を必要としない漂白シーケンスに少なくとも一つの過酸化水素漂白ステ ージ（Ｐ）を含めたことを特徴とする請求の範囲第３項又は第７項の何れか一項 に記載の漂白方法。
9. ９．金属を必要としない漂白シーケンスに少なくとも一つのオゾン漂白ステージ （Ｚ）を含めたことを特徴とする請求の範囲第３項、第７項又は第８項に記載の 漂白方法。
10. １０．少なくとも外側の層の一方が金属を含有せず、好ましくは中間の層が金属 を含有するように、異なった金属を含有するパルプ構成要素を多層ペーパの製造 で使用することを特徴とする請求の範囲第６項に記載の漂白方法。