JPH08503267A

JPH08503267A - パルプ漂白法

Info

Publication number: JPH08503267A
Application number: JP6511734A
Authority: JP
Inventors: フィンネ，ホーカン; ヘンリクソン，カユ; ルンドグレン，ウノ; オラント，イングバル; ウィンベルグ，ケネス
Original assignee: エイ．アフルストロムコーポレイション
Priority date: 1992-11-13
Filing date: 1993-09-14
Publication date: 1996-04-09
Also published as: CA2149332A1; WO1994011568A1; EP0669999A1; BR9307443A; FI925159A0

Abstract

(57)【要約】本発明は、パルプ漂白法、特に木材処理工業で用いられている環境に優しい漂白方法の新規な型のものに関し、その方法では塩素化学物質は環境に害の少ない廃棄物を生ずる他の漂白用化学物質によって置き換えられている。本発明の特徴は、漂白が少なくとも二つの過酸化物段階を有し、それらの段階の間で繊維を、例えば、酸性化又は高温アルカリ抽出の活性化処理にかけることである。

Description

【発明の詳細な説明】パルプ漂白法本発明は、パルプ漂白法に関する。特に本発明は、木材処理工業で用いられている新規な環境に優しい種類の漂白方法に関し、その方法では塩素化学物質が、環境に害の少ない排出物を与える他の漂白用化学物質によって置き換えられている。セルロースパルプは、従来塩素ガス及び二酸化塩素の如き塩素含有化学物質で漂白されてきた。漂白工程で発生する塩素化合物は、それらが悪臭を持ち、また廃液の精製で問題を生ずるので好ましくないものである。一つには上述の理由からセルロース工業に対する環境上の要求は益々厳しくなってきており、従って、過酸化物及びオゾンのような塩素を含まない／非塩素系漂白用化学物質を用いる傾向が益々強くなってきている。過酸化物及びオゾンによる漂白は両方共漂白方法として知られている。しかし、塩素化学物質を過酸化物又はオゾンで置き換えることは、必ずしも充分な品質を持つ最終生成物を与えるとは限らない。本発明による方法を用いることにより、塩素漂白と比較して、最終的生成物の品質に全く又は殆ど差がなく、少なくとも何等遜色のないようなやり方で過酸化物及び酸素による漂白を強力に行うことができる。漂白について論じている従来の文献の例として、次の特許出願を一層詳細に論ずる。欧州特許出願（ＥＰ−Ａ−）０４３３１３８〔ラ・セルロース・デュ・パン(La Cellulose Du Pin)〕には、膨大な数の異なった連続工程が記載されており、その特徴はその連続工程中に酸処理及び過酸化物処理の両方を含んでいることである。得られる漂白連続工程は極めて長く、それによって、例えば希望の白色度及び品質のパルプを得るためには多数の洗浄器が必要である。欧州特許出願（ＥＰ−Ａ−）０５１２５９０〔エカ・ノーベル(EKA NOBEL )ＡＢ〕にはリグノセルロース含有物質を漂白する方法が記載されている。その公報は、漂白連続工程Ｑ−Ｐ−Ｚ及びＱ−ＥＯＰ−Ｚを用いることに関する。換言すれば、その公報は、ＥＤＴＡ、ＤＴＰＡ、又はＮＴＡのような錯化剤（Ｑ）を、それらのＱ段階にある金属状態を変えるため使用することを教示している。上述の漂白連続工程の工程パラメーターは次の通りである。Ｑ段階：ｐＨ＜７；及びＰ／ＥＯＰ段階：ｐＨ＞７、及び温度５０〜１３０℃。欧州特許出願（ＥＰ−Ａ−）０４２９７６７〔エヤー・プロダクツ・アンド・ケミカルズ(Air Products and Chemicals)〕には、多数の塩素系漂白連続工程が記載されており、その連続工程中、ＥＯＰ段階を塩素及び（又は）二酸化塩素段階の間に追加することができる。本発明は、金属ストリッピング、酸性化（acidation）又は酵素処理により過酸化物及びオゾンによる漂白を強めるようなやり方でパルプを漂白する方法に関する。本文中漂白段階について次の省略記号を用いる：Ｏ＝酸素段階Ｐ＝過酸化物段階Ｅ＝アルカリ抽出段階ＨＡＥ＝高温アルカリ抽出段階Ｚ＝オゾン段階Ａ＝酸性化段階異なった段階で追加の化学物質を用いることは可能であり、それらを言及するために次の省略記号を用いる。ｅ＝酵素Ｑ＝錯体形成剤上記記号は、例えばＡ_Qは、ＥＤＴＡのような錯体形成剤を金属イオン除去のために用いる酸段階を意味するような仕方で用いられる。Ａ_eQは、錯体形成剤及び酵素の両方が夫々用いられる酸性化段階を意味する。金属イオンは過酸化物及びオゾンを分解し、そのため漂白効率を低下するので、錯体形成剤はパルプ原料から金属イオンを除去するために用いられる物質である。酵素は、漂白用化学物質がリグニンに一層容易に影響を与えることができるような仕方で織維を処理するために用いられている。酵素は、一つには繊維壁を膨潤し、一つには気孔の開放を起こさせる。ＨＡＥ、即ち、高温アルカリ抽出段階は、温度が９０℃より高く、好ましくは１００℃より高いアルカリ段階である。上述の高温アルカリ段階では、漂白用化学物質が一層よく反応することができ、残留リグニンも一層容易に繊維壁から抽出できるようになる仕方で繊維の気孔が膨張する。本発明の漂白方法の特徴は、ａ）パルプを酸段階で処理し、ｂ）そのパルプを、酸素を添加し温度を９０℃より高く上昇させる高温アルカリ段階で過酸化物により漂白し、ｃ）パルプを更にオゾンで漂白することである。本発明を実施例を参考にして一層詳細に下に記述する。実施例１漂白連続工程Ｏ−Ａ_Q−Ｐ−Ｐ及びＯ−Ａ_e−Ｐ−Ｐを用いることにより、白色度がカバ属の木で約７５〜８０、針葉樹で６５〜７５の時、パルプをカッパー価１２〜８まで漂白することができることが知られている。実験によると、カバパルプを漂白する時に最初の漂白段階の前に酵素を添加してもその漂白結果に殆ど影響を与えないのに対し、二つの過酸化物段階の間で用いると、酵素はその漂白工程を著しく強めることを驚いたことに示している。即ち、連続工程Ｏ−Ａ_Q−Ｐ−Ａ_e−Ｐは、過酸化物の消費量が少なくて、大きな白色度を与える結果になる。研究では、二つのＰ−段階の間に酵素活性化を含むカバパルプの二段階過酸化物処理は、同じ過酸化物消費で、最終生成物に約５％高い白色度を生ずることが明らかになっている。夫々、同じ最終的白色度が、約１０ｋｇＨ₂Ｏ₂／ａｄｔの一層低い過酸化物導入量により達成されている。上記実施例１で例示されている現象は、多くのやり方で用いることができる。過酸化物漂白では、白色度はオゾンを用いることにより更に増大することができる。オゾン段階は、酸段階に引き続いて追加するのが好ましい。なぜなら、オゾンは作用を及ぼすのに酸性条件を必要とするからである。オゾン漂白のための適切なポイントは、（Ｚ）を持つ次の連続工程で指摘する。通常多くても一つか二つのオゾン段階を漂白連続工程中に追加するのが合理的である。過酸化物漂白のための追加の化学物質としてオゾンを用いた連続工程は、例えば：Ｏ−Ａ_Q−（Ｚ）−Ｐ−Ａ_e−（Ｚ）−Ｐ−（Ｚ）である。そのような長い連続工程が我々にとって有用であることは滅多になく、従って適用可能な連続工程は、例えば：Ｏ−Ａ_Q−Ｐ−Ａ_eＺ−Ｐ、又はＯ−Ａ_Q−Ｚ−Ｐ−Ａ_e−Ｐ、又はＯ−Ａ_Q−Ｐ−Ａ_e−Ｐ−Ｚである。組合せＡ_eＺは、Ａ_e段階とＺ段階との間に洗浄がないことを意味する。ダッシュ「−」は、それらの段階の間に洗浄又はプレス段階が存在することを意味する。過酸化物段階の間にＨＡＥ段階を用いる可能性は、実験室ではまだより正確には試験されていない。過酸化物段階は高温（９０℃より高く、好ましくは１００ ℃より高く、あるいは約９０〜１２０℃の温度）であるので、Ｐ段階の間にＨＡＥ段階を配置することができるかも知れない。ＨＡＥ段階の目的は、Ａ_e段階の目的に相当する。ＨＡＥ段階の温度は、例えば、１２０℃であろう。従って、適当な漂白連続工程は、例えば、Ｏ−Ａ_Q−Ｚ−Ｐ−ＨＡＥ−Ｐ、又はＯ−Ａ_Q−Ｐ−ＨＡＥ−Ｐ−Ｚであろう。第二Ｐ段階に代わる別法は、ＨＡＥ段階に過酸化物を添加すること（ＨＡＥ_p ）であり、それによってその連続工程はかなり簡略化される。もし必要ならば、オゾン段階もＡ_Q段階の後に配置してもよく、上記連続工程中のオゾン段階と置き換えるか、又はその連続工程に第二のオゾン段階を追加してもよいが、その時は連続工程は、Ｏ−Ａ_Q−Ｐ−ＨＡＥ_p−Ｚ、又はＯ−Ａ_Q−ＨＡＥ_p−Ｐ−Ｚになるであろう。実施例２パルプをカッパー価２０〜２５まで蒸煮し、然る後、酸素で漂白し、そこでカッパー価は１２〜１６へ減少した。蒸煮に続く漂白連続工程はＯ−Ａ_eQ−ＥＰＯ −Ａ_e−Ｐであった。ＥＰＯは、酸素も用いた過酸化物段階を意味する。試験実験では、得られた最終生成物はパルプであり、その白色度はほぼ８０であり、試験実験が終わった時のカッパー価は６であった。過酸化物の消費量は僅かに３０ｋｇのＨ₂Ｏ₂であった。オゾン段階をその連続工程に追加することにより、白色度は容易に８５より高く上昇させることができ、夫々カッパー価は約２〜４になった。実施例及びそれと共に記述した多数の異なった漂白連続工程から分かるように、非常に高い白色度及び非常に低いカッパー価を有する高品質のパルプを得ることができる。上に与えた実施例及びそれと一緒に記述した連続工程は、本発明に従って工程の配列を可能にする無数の変更のほんの僅かな例と考えるべきである。従って、上記例及び連続工程の例は、決して本発明を限定するために与えられたものではなく、本発明の範囲を唯一定めるのは請求の範囲に記載されているものである。例えば、上記記述及び請求の範囲の両方で連続工程はオゾン段階で終わっているように見えるが、それは特別な意味を持つものではない。なぜなら、もし望むならば、本発明の観点から特別の意味を持たない処理段階を追加することによりその連続工程を伸ばすことは可能であることは明らかであるからである。

【手続補正書】特許法第１８４条の７第１項【提出日】１９９４年４月１２日【補正内容】請求の範囲１．塩素を含まない化学物質、例えば、酸素、過酸化水素、又はオゾンのような化学物質を多段階漂白連続工程で用い、その少なくとも二つの時点で、酸性化、金属ストリッピング、酵素処理、及び高温アルカリ段階の処理のうちの少なくとも一つで繊維を処理し、その漂白性を改良するパルプ漂白法において、前記連続工程が、ａ）酸段階でパルプが処理され、ｂ）酸素を添加し、温度を９０℃より高く上昇させる高温アルカリ段階で過酸化物によりパルプが漂白され、そしてｃ）パルプが更にオゾンで漂白される、ことを特徴とするパルプ漂白法。２．錯体形成剤、酵素及び（又は）オゾンを、段階ａ）で追加の化学物質として用いる、請求項１に記載の方法。３．段階ｂ）中の温度が１００℃より高い、請求項１に記載の方法。４．酸処理を、段階ｃ）のオゾン漂白に組合せる、請求項１に記載の方法。５．段階ｃ）に続き、更に別の過酸化物段階を存在させる、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。６．段階ａ）、ｂ）、及びｃ）の後に、パルプを洗浄及び（又は）プレスする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。７．段階ｃ）に続く過酸化物段階の後にパルプを洗浄及び（又は）プレスする、請求項５又は６に記載の方法。８．段階ｂ）の温度が１２０℃である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。９．連続工程中に一つのオゾン段階を用いて最終白色度を８５（ＩＳＯ）より高く上昇させる、請求項４〜８のいずれか１項に記載の方法。 10．パルプのカッパー価が漂白の後で２〜４である、請求項８に記載の方法。 11．過酸化物段階を９０〜１２０℃の温度で行う、請求項５のいずれか１項に記載の方法。 12．過酸化物の消費量が３０ｋｇＨ₂Ｏ₂／ａｄｔより少ない、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ルンドグレン，ウノフィンランド国エフアイエヌ ― 68620 ヤコブスタッド，ニィナースガタン 22 (72)発明者オラント，イングバルフィンランド国エフアイエヌ ― 66950 ムンサラ（番地なし) (72)発明者ウィンベルグ，ケネスフィンランド国エフアイエヌ ― 68600 ヤコブスタッド，ペルモスベーゲン８ビー

Claims

【特許請求の範囲】１．塩素を含まない化学物質、例えば、酸素、過酸化水素、又はオゾンのような化学物質を多段階漂白連続工程で用い、その少なくとも二つの時点で、酸性化、金属ストリッピング、酵素処理、及び高温アルカリ段階の処理のうちの少なくとも一つで繊維を処理し、その漂白性を改良するパルプ漂白法において、前記連続工程が、ａ）酸段階でパルプを処理し、ｂ）酸素を添加し、温度を９０℃より高く上昇させる高温アルカリ段階で過酸化物によりパルプを漂白し、そしてｃ）パルプを更にオゾンで漂白する、諸工程を特徴とするパルプ漂白法。２．錯体形成剤、酵素及び（又は）オゾンを、段階ａ）で追加の化学物質として用いる、請求項１に記載の方法。３．段階ｂ）中の温度が１００℃より高い、請求項１に記載の方法。４．酸処理を、段階ｃ）のオゾン漂白に組合せる、請求項１に記載の方法。５．段階ｃ）に続き、更に別の過酸化物段階を存在させる、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。６．段階ａ）、ｂ）、及びｃ）の後に、パルプを洗浄及び（又は）プレスする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。７．段階ｃ）に続く過酸化物段階の後にパルプを洗浄及び（又は）プレスする、請求項５又は６に記載の方法。８．段階ｂ）の温度が１２０℃である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。９．連続工程中に一つのオゾン段階を用いて最終白色度を８５（ＩＳＯ）より高く上昇させる、請求項４〜８のいずれか１項に記載の方法。 10．パルプのカッパー価が漂白の後で２〜４である、請求項８に記載の方法。 11．過酸化物段階を９０〜１２０℃の温度で行う、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。 12．過酸化物の消費量が３０ｋｇＨ₂Ｏ₂／ａｄｔより少ない、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法。 13．塩素を含まない化学物質、例えば、酸素、過酸化水素、又はオゾンのような化学物質を多段階漂白連続工程で用い、その少なくとも二つの時点で、酸性化、金属除去、酵素処理、及び高温アルカリ段階の処理のうちの少なくとも一つで繊維を処理し、その漂白性を改良するパルプ漂白法において、前記連続工程が、ａ）酸段階でパルプを処理し、ｂ）酸素を添加し、温度を９０℃より高く上昇させる高温アルカリ段階で過酸化物によりパルプを漂白し、ｃ）パルプを更にオゾンで漂白し、同時に酸でパルプを処理し、そしてｄ）パルプを過酸化物で漂白する、諸工程を特徴とするパルプ漂白法。 14．塩素を含まない化学物質、例えば、酸素、過酸化水素、又はオゾンのような化学物質を多段階漂白連続工程で用い、その少なくとも二つの時点で、酸性化、金属除去、酵素処理、及び高温アルカリ段階の処理のうちの少なくとも一つで繊維を処理し、その漂白性を改良するパルプ漂白法において、前記連続工程が、ａ）酸段階でパルプを処理し、ｂ）酸素を添加し、温度を９０℃より高く上昇させる高温アルカリ段階で過酸化物によりパルプを漂白し、ｃ）パルプを更にオゾンで漂白し、同時に酸でパルプを処理し、そしてｄ）パルプを過酸化物で９０〜１２０℃の温度で漂白する、諸工程を特徴とするパルプ漂白法。 15．塩素を含まない化学物質、例えば、酸素、過酸化水素、又はオゾンのような化学物質を多段階漂白連続工程で用い、その少なくとも二つの時点で、酸性化、金属除去、酵素処理、及び高温アルカリ段階の処理のうちの少なくとも一つで繊維を処理し、その漂白性を改良するパルプ漂白法において、前記連続工程が、ａ）酸段階でパルプを処理し、ｂ）酸素を添加し、温度を９０℃より高く上昇させる高温アルカリ段階で過酸化物によりパルプを漂白し、ｃ）パルプを更に酸で処理し、そしてｄ）パルプを過酸化物で、好ましくは９０〜１２０℃の温度で漂白する、諸工程を特徴とするパルプ漂白法。