【発明の詳細な説明】
パルプのバッチ式温浸方法
〔技術分野〕
本発明はパルプの最終的輝きを改善する方法に関し、特に、本発明は、迅速排
液置換加熱(Rapid Displacement Heating; RDH)クッキングシステムのクッキン
グ温度とホワイトリカーの補給の両方の変形に関する。
〔背景技術〕
迅速排液置換加熱（“RDH”）はクラフトパルプを製造するための低エネルギ
ーバッチクッキング方法である。バッチクッキングの固有の効果と連続ダイジェ
スターのエネルギー効率とを組合わせることにより、RDH は、ウッドチップを連
続的クック処理において予め処理するために、クック処理したダイジェスターか
ら置換された廃ブラックリカーを再使用する。かくして、これらの廃リカーの熱
と化学物質の両方を再生して次のクック処理に使用する。後続するクック処理で
新鮮なウッドチップを予め処理する予処理は、低温リカー（約80〜130 ℃）で始
まり、次に、高温リカー（約130 〜165 ℃）が後続する。この高温リカーは、ダ
イジュスターを可能な限り高温に加熱し、その後、その温度は、スチームにより
最終的クッキング温度（ 3170 ℃）まで上昇する。
RDH 及びその他のアルカリクッキング法は、色が比較的黒いパルプを生じさせ
る。パルプ及びペーパーを使用する多くの場合に普通、コントラストの強いもの
を必要とするので、書いたり、印刷したりする紙や厚紙用の白色パルプのために
、パルプは普通高度の輝きとなるまで漂白される。パルプの色は、パルプ製造工
程で生じる原料のリグニン成分の変化から生じる。都合の悪いことに、RDH 法で
高温のクッキング温度を使い、しかも、強度の弱いブラックリカーを使用した場
合、漂白性が低いという問題が生じ、その後、通常のECF 及びTCF 漂白工程を使
用しなければならなくなる。クッキング温度を高くし、強度の弱いブラックリカ
ーを使用すると、凝縮反応を促進し、リグニンエキスやその他のウッドエキスと
共に、リグニンの凝縮を生じさせる。その結果、パルプの漂白可能性が減退する
。
従って、そのようなマイナスの副作用的反応を排除し、パルプの漂白可能性を
改善するために、RDHクッキングプロセスにおいて、従来の方法に代わる方法を
必要とする。
〔発明の開示〕
本発明はパルプの輝きを改善する方法を提供する。迅速排液置換加熱を利用し
たバッチクッキングプロセスの変形に基づいて、本発明の方法は、ホワイトリカ
ー溶液（％活性アルカリ度(AA)または有効アルカリ度(EA)）、或いはNaOHを、温
かいリカー充填段階と、最初の熱いリカー充填段階の両方に添加することと、漂
白性を改善したパルプを製造するために、バッチ型操作で以前使用された温度よ
り低い温度でウッドチップをクッキングすることを組合わせる。そこで、15％AA
〜35％AAの総ホワイトリカーの補給が、温かいリカー充填段階と、熱いリカー充
填段階と、クッキング段階とに所定の量だけ分配される。本発明を実施する際に
、クールパットを使用する場合、クールリカーアキュムレーターから放出された
ブラックリカーに、クールホワイトリカーが添加される。基本的には、実際のク
ック処理前にバッチクッキングプロセスの全ての段階で、ホワイトリカーが添加
される。
チップのクッキング中、ホワイトリカーとブラックリカーがダイジェスター内
に存在する。クッキング温度は低温で、150 ℃〜167 ℃の範囲にある。高AAまた
はEAホワイトリカーの供給と、低温のクッキング温度とを組合わせることにより
、パルプの最終的輝きが改善される。その結果、パルプのミーリング操作におい
て、汚染物質や漂白化学物質の使用が減少する。
〔図面の簡単な説明〕
図１は、現在のRDH クッキングシステムに使用されるダイジェスターとその関
連装置の概略図を示す。
図2A、2B、2Cは各々、ホワイトリカーの図表、即ち、RDH クッキングプロセス
の種々の段階におけるホワイトリカーの添加状態を示す。図2Aにおいて、プロッ
トＡは、温かいリカー充填モードの開始時、少量のホワイトリカーを添加した場
合を表す。プロットＢはクッキング段階を表し、チップを実際にクッキングする
間、ダイジェスター内のホワイトリカーの存在を示す。
図2Bは、温かいリカーの充填で始まり、熱いリカーの充填の終わりまで連続す
るRDH クッキングプロセスの各段階で、ブラックリカーへのホワイトリカーの連
続的添加を示す。
図2Cは、各RDH 段階でのホワイトリカーの継続的添加を示す。それは排液置換
タンクから洗滌用濾過液へのホワイトリカーの添加を含む。
図３は温かいリカー充填モードと、熱いリカー充填モードとの間、ホワイトリ
カーを添加することのない、ステージ3RDHシステムを示す。
図４は温かいリカー充填モードと、熱いリカー充填モードの間、ホワイトリカ
ーを添加した時の、段階３のRDH システムを示す。
図５はベストケースとベースラインケースのRDH パルスに対するD1輝度対総(D
100+D1)塩素補給のプロットを示す。プロットＡはRDH パルプR3(0.225 Kappa係
数）を表す。プロットＢはRDH パルプR4(0.27 Kappa 係数)を表す。プロットＣ
は、RDH パルプR7(0.225 Kappa係数)を表す。プロットＤはRDH パルプR8(0.27 K
appa係数)を表す。
図5AはD1輝度とD1＝酸化塩素の補給との関係を示す。プロットＡはRDH パルプ
R3(0.225 Kappa係数)を表す。プロットＢは、RDH パルプR4(0.27 Kappa 係数)を
表す。プロットＣは、RDHパルプR7(0.225 Kappa係数)を表す。プロットＤはRDH
パルプR8(0.27 Kappa 係数)を表す。
図６は全ての0.225 Kappa 係数の漂白剤に対するD100段階とD1- 段階における
総塩素補給量とD1輝度との関係を示す。プロットＡはRDH パルプR3を表す。プロ
ットＢはRDH パルプR12 を表す。プロットＣはRDH パルプR7を表す。
図6Aは、D1輝度と、D1段階の二酸化塩素の補給量との関係を示す。プロットＡ
はRDH パルプR3(0.225 Kappa係数)を表す。プロットＢは、RDH パルプR12(0.225
Kappa 係数）を表す。プロットＣは、RDHパルプR7(0.225 Kappa係数)を表す。
図７は、全ての0.27 Kappa係数の漂白剤に対するD100段階とD1段階における総
塩素補給量とD1輝度との関係を示す。プロットＡはRDH パルプR4を表す。プロッ
トＢはRDH パルプR12 を表す。プロットＣはRDH パルプR8を表す。
図7Aは、D1輝度と、D1段階の二酸化塩素補給量との関係を示す。プロットＡは
、RDH パルプR4(0.27 Kappa 係数)を表す。プロットＢは、RDH パルプR12(0.27
Kappa 係数)を表す。プロットＣはRDH パルプR8(0.27 Kappa 係数)を表す。
〔発明を実施するための最良の形態〕
本発明は、ウッドチップの温浸のための現存のRDHクッキングシステムの変形
に基づくパルプの漂白性を改善する方法を提供する。特に、この方法はRDH クッ
キングサイクルのスタート時に始まり、そのプロセスの温度段階へ至る時間まで
継続するホワイトリカーの補給を含む。前記温度段階へ至る時間に、実際のクッ
クが始まる。本発明の方法はまた、RDHパルプ製造工程で一般に使用されるクッ
キング温度に比較して、実際のクックの場合、幾分低いクッキング温度を使用す
ることに基づいている。
本発明によれば、約15％AA〜35％AAの総ホワイトリカー補給量が、温かいブラ
ックリカー充填段階と、初期の熱いブラックリカー充填段階と、クッキング段階
とにわたって分配される。使用時、クールパット、或いはクールリカーアキュム
レーターもまた、ホワイトリカーを受入れる。本発明は、分配されたホワイトリ
カーを使用する他に、約150 ℃〜167 ℃の低温のクッキング温度を使用する。そ
の結果、漂白用化学物質の組合わせで漂白する時、最終的輝度が改善されたパル
プが製造される。
奥型的なRDHクッキングシステムの操作段階は、以下の如くである。即ち、(1)
.チッブの充填、(2).冷ブラックリカーの充填、(3).温かいブラックリカーの充
填、(4).熱いブラックリカーの充填、(5).或る温度に至るまでの時間、(6).或る
温度での時刻、(7).排液置換、(8).ポンプアウト。RDH 操作の基本的原理につい
ては、U.S.特許第4,578,149(1986年3 月25日発行）に記述されており、その内容
が全部、この明細書に引用される。従って、RDH の操作の詳細については、ここ
に記載の漂白可能な等級のパルプを製造するRDH クッキングシステムの種々の変
形が考えられるよう、この技術に普通程度の技倆をもつ者にとって必要な範囲ま
で記載されている。
図１は、パルプの温浸のために必要とされる型のRDH 用装置を概略的に示す。
この図は、クッキング装置の非常に一般的な特徴を示すことを理解すべきである
。下文で詳述するように、このシステムの変形や変更が事実、可能である。例え
ば、ゲージ、圧力逃がし口、ポンプ及びバルブのような多くの装置は、図面を簡
単化するために、省略している。図１は、現存のRDHクッキングプロセスを示す
ために使用されるものであって、これは本発明の原理に従った方法の改良を理解
し易
くするものである。
図１を参照すれば、ウッドチップの化学的温浸に一般的に使用される型のダイ
ジェスター10が示されている。このダイジェスター10は、切頭型底部12を有する
。流入弁14は、ダイジェスター10へ流入する種々の反応リカーの流入を調節する
。図示してはいないけれども、ダイジェスター10の内容物は、弁で制御される管
路によりダイジェスター10に接続される熱交換器、又はスチーム散布器を介して
クッキングリカーを吐出することにより最終的クッキング温度へ加熱される。
ダイジェスター10へウッドチップが加えられた後、クールリカーアキュムレー
クー（Ａタンク）からクールブラックリカー（約70# 〜95℃の温度）が、弁22に
より調節される管路20を通ってポンプ18により流入弁14を通ってダイジェスター
10の底部へ吐出される。
次に、温かいリカーアキュムレーター24から温かいブラックリカー（約90# 〜
150 ℃の温度）が、弁22を通り、弁14を通ってポンプ18によりダイジェスター10
の底部へ吐出される。この温かいリカーが充填される間、ブラックリカーの一部
はダイジェスター10から排出され、管路26によりクールリカーアキュムレーター
16へ戻される。
それから、熱いブラックリカー（150°〜168 ℃の温度）が、弁32により制御
されるポンプ30によって熱いリカーアキュムレーター（Ｃタンク）28から弁14を
使ってダイジェスター10の底部へ吐出される。熱いブラックリカーの充填中、ブ
ラックリカーはダイジェスター10から排出され、管路34、36を通ってそれぞれ、
温かいリカーアキュムレーター24と、熱いリカーアキュムレーター28へ戻される
。
熱いリカーの充填の中ばで、熱いホワイトリカーアキュムレーター38に保管さ
れた熱いホワイトリカーがポンプ30により吐出され、そこで、熱いホワイトリカ
ーが熱いリカーアキュムレーター28からの熱いブラックリカーと合流する。そこ
で合流したリカーはそれから弁32を通ってダイジェスター10の基部へ送られる。
熱いリカーの充填が完了した後、ダイジェスター10への流入弁、流出弁は、温
度段階への時間の刻みが始まる時に、閉鎖する。スチームがダイジェスター10へ
注入され、その温度は、平均約170 ℃のクッキング温度まで上昇する。ダイジェ
スターの温度はホワイトリカーの補給とＨ係数次第でウッドチップが温浸される
までほぼこの温度に保持される。
クッキング段階が完了すると、排液置換タンク（Ｄタンク）40に保管されてい
る洗滌濾過液（約70〜85℃の温度）がポンプ42と弁44を使ってダイジェスター10
へ吐出される。そこで、内容物が洗滌され、ダイジェスター10が冷却される。ダ
イジェスター10へ洗滌濾過液が加えられる時、廃リカーは排出され、管路46、48
によりそれぞれ、温かいリカーアキュムレーター24と熱いリカーアキュムレータ
ー28へ戻される。全ての洗滌濾過液が使用される時、その排液置換モードが終わ
る。それは洗浄液の希釈係数に基づく。排液置換が完了した後、温浸処理された
パルプは、ポンプ50を使って排出タンクへダイジェスター10から吐出される。
現在のRDH クッキングシステムでは、迅速クッキングのために、170 ℃以上の
クッキング温度が使用され、凝縮反応が加速する。その結果、パルプが通常のEC
F及びTCF 漂白処理を受けるとき、漂白性の問題が生じる。
そこで、本発明は、これらの問題を克服し、ウッドチップのクッキングプロセ
スを変形することによってパルプの漂白性を改良する。この改良したRDHプロセ
スは、高アルカリ度（即ちホワイトリカーの補給）と低いクッキング温度との組
合わせを利用する。特に、温かいリカー充填段階と、最初の熱いリカー充填段階
で、ホワイトリカーを添加する。この方法は、現存のRDH クッキングプロセスと
は対照をなすものである。現存の方法では熱いリカー充填モードの中間でのみ、
ホワイトリカーを添加するようになっている。
さらに、本発明でクールパットが使用される時、クールリカーアキュムレータ
ー（即ちＡタンク）から送り出されたクールブラックリカーに対してホワイトリ
カーが加えられる。かくして、RDH クッキングプロセスの開始から温度段階への
時間まで、ホワイトリカーは、各段階で、ブラックリカーへ添加される。ホワイ
トリカーの図表（プロフィーリング）とも呼ばれている、各段階でのホワイトリ
カーの添加は、図2A、2B、2Cに示され、以下、詳しく説明する。
図2Aにおいて、プロットＡは、温かいブラックリカーがＢタンク、即ち温かい
リカーアキュムレーターを出て、ダイジュスターへ流入する時、温かいリカー充
填モードの開始時に、少量のホワイトリカーの添加を示す。Ａタンク、即ちクー
ルパッドが使用される時には、そこへホワイトリカーを添加することもできる。
２個の熱いリカーアキュムレーターC1、C2を使った時、熱いリカー充填モードの
終わりに、ダイジェスター内には、ホワイトリカーとブラックリカーとの混合物
が残っている。プロットＢは、クッキング段階を表し、チップの実際のクッキン
グ中、ダイジェスターにホワイトリカーが存在することを示す。そのクック処理
中、ブラックリカーも存在する。
図2Bは、温かいリカーの充填から始まって、熱いリカーの充填モードの終わり
までのクッキングプロセスの各段階で、ブラックリカーへホワイトリカーが継続
的に加えられることを示す。
図2Cは、排液置換タンクからの洗滌用濾過液へホワイトリカーが加えられるこ
とを含む、種々の段階を通してホワイトリカーの連続的添加を示す。
最初の熱いリカー充填操作で溶解された有機材料の濃度（ブラックリカーを含
むC1、C2タンク）が、温かいリカー充填操作と熱いリカー充填操作中にホワイト
リカーを添加した場合と添加しない場合とで比較された。
図３は、段階３のRDH システムを示す。その場合、温かいリカー充填モードと
熱いリカー充填モード中に、ホワイトリカーは添加されていない。温かいブラッ
クリカーだけが温かいリカーアキュムレーター（Ｂタンク）24から出て、温かい
リカー充填モード中に、管路56を通って、管路20へ流れ、それからダイジェスタ
ー10へ送られる。
このRDH システムは２個の熱いリカーアキュムレーター28（C1タンク）と58(C
2 タンク)を有するけれども、RDH パルプ製造プロセスには、熱いリカーアキュ
ムレーターを１個だけしか使用しないものもある。本発明を実施する際、ホワイ
トリカーのプロフィール形成プロセスは、複数個の何個でも、ブラックリカーア
キェムレーターを有するシステムにも適用できる。
図３に示すように、最初の熱いリカー充填モード中、熱いブラックリカーは、
管路60、62によりそれぞれ、熱いリカーアキュムレーター28、58を出て、管路64
、20を通ってダイジェスター10へ流れる。熱いリカーの充填時間の中間部で、熱
いホワイトリカーアキュムレーター38からの熱いホワイトリカーアキュムレータ
ーは、管路66により熱いリカーアキュムレーター58を出た熱いブラックリカーと
混合する。その混合物は、それから、管路64、20を通ってダイジェスター10へ流
れ
る。
図４は段階3RDHシステムを示し、温かいリカー充填モードと熱いリカー充填モ
ードの間、ホワイトリカーが加えられる。はじめに、温かいリカー充填の間、管
路70によって温かいリカーアキュムレーター24を離れた温かいブラックリカーに
ホワイトリカーが加えられる。温かいリカーは管路56、20を通ってダイジェスタ
ー10へ流れる。温かいリカー充填モード中、クールホワイトリカーか、或いは熱
いホワイトリカーが使用される。
最初の熱いリカー充填モード中、熱いホワイトリカーアキュムレーター38から
の熱いホワイトリカーは、管路72により、熱いリカーアキュムレーター28を離れ
たブラックリカーと混合され、さらに、管路62、66により第２の熱いリカーアキ
ュムレーター58を出たブラックリカーと混合される。熱いホワイトリカーとブラ
ックリカーの混合物は、２個の熱いリカーアキュムレーター28、58から管路64、
20を通ってダイジェスター10へ流れる。
その比較の結果は次の通りである。
温かいリカーの充填操作と熱いリカーの充填操作時に、ホワイトリカーを添
加しない場合（図３）
温かいリカーの充填操作と熱いリカーの充填操作時にホワイトリカーを添加
した場合（図４）
ホワイトリカーの補給：C1ブラックリカーの時、1.5％AA
C2ブラックリカーの時、1.5％AA
このケーススタディは、最初の熱いリカーの充填操作時、溶解した有機成分の
濃度が熱いリカー充填管路へホワイトリカーを添加することによって調整される
ことを明らかに実証している。C1ブラックリカーとC2ブラックリカー中に溶解し
た有機成分の濃度は、それぞれ、13.1％から10.1％に、14.9％から9.8％に減少
している。
RDHプロセスで、漂白可能性の効果を最大限にし、リグニン除去を促進するた
めに、温かいブラックリカー（温度は約70# と150 ℃の間で、その強度は３〜20
g/IAA ）と、熱いブラックリカー（温度が約100 # 〜168で、その強度が８〜30g
/IAA ）はホワイトリカー、或いはNaOH溶液との組合わせにより補強されねばな
らない。
前述の図面に示すように、温かいブラックリカーと熱いブラックリカーとは、
ホワイトリカーのプロフィーリングを使って変更される。これらのリカーはまた
、水酸化ナトリウム(NaOH)のプロフィーリングによって変更される。ホワイトリ
カー或いはNaOHの添加により、ブラックリカーと、ホワイトリカーと、NaOHの組
合わせを使って溶解固形物(TDS)の総濃度とブラックリカーの強度とがコントロ
ールされる。ブラックリカー温度が約50# 〜105 ℃に保持され、ブラックリカー
強度が１〜18g/IAA に保持されるような洗滌濾過液置換段階は、ホワイトリカー
或いはNaOH溶液の組合わせでもって強化される。
以下の例は本発明をその好ましい実施例で示すものであるが、本発明はそれに
制限されるものではない。
下に示すように、表１、1A、２、2A、３、3Aは次の漂白研究のためにRDHパル
プを製造するとき使用される何回かのクック処理の条件とパルプ製造結果を示す
。パルプ製造結果の要約を第3B表に示す。
実施例１
漂白の研究のために以下のパルプを限定的に製造した。
(0)(D100)(E0)(D)シーケンスを使って５つのRDH パルプ（R3、R4、R7、R8、R2
3 ）を漂自した。しかしながら、５つのRDH パルプは各々、はじめに、第４表の
下に示した条件を使って撹拌リアクター内で酸素による脱リグニンを使った。
漂白の研究に際して、パルプR3、R7、R12に対してD100段階で二酸化塩素を計
算するとき、0.225 Kappa 係数を使用した。パルプR4、R8、R12 に対して、0.27
Kappa係数を使用した。以下の第５〜10表は、こられのクック処理により酸素で
脱リグニンしたパルプの(D100)(E0)(D)漂白状態と結果を示す。その二酸化塩素
溶液濃度は、漂白中、リアクターとポリエチレンバッグに充填する際二酸化塩素
の損失を補償するため、0.92係数だけ調整された。
図５、図5Aに示すように、kappa係数を増大させても、D1段階の二酸化塩素要
件が減少することはなかった。ベストケースRDHパルプ(R3,R4)は、二酸化塩素の
補給量を同じにした時、ベースラインケースRDHパルプ(R7,R8)より1.5〜2.0だけ
高い輝度を示した。
図６及び図6Aから、実行可能なベストケースRDHパルプ(R12)は、ベストケース
RDHパルプ(R3)とベースラインケースRDHパルプ(R7)との中間の輝度を示すことが
わかる。
図７及び図7Aは、実行可能なベストケースRDHパルプ(R12)がベストケースRDH
パルプ(R4)とベースラインケースRDHパルプ(R8)との中間の輝度を示すことを表
している。
このパルプの漂白の研究から得たその結果の要約を、第11表に示す。最も漂白
し易いパルプはベストケースパルプであった。最も漂白し難いパルプはベースラ
インケースのパルプであって、実行可能なベストケースの漂白可能性は、両者の
中間にあった。この結果から、高アルカリ性（ホワイトリカーを、温かいリカー
充填モードと、熱いリカー充填モード時に加え、さらに、クッキング段階でもホ
ワイトリカーを加え、15％AAと35％AAとの間でAAを補給する）と低温のクッキン
グ温度（約150℃〜167℃）とを組み合わせることによって、パルプの漂白性を改
善することができ、かくして、パルプの最終的輝度を改善することが示された。
RDHクック処理中、ブラックリカーの強度は維持されねばならない。
ここに記載の好ましい実施例に対して種々の変形や修正が可能であることは、
この技術分野の者にとって明らかである。そのような変形や修正は、本発明の本
誌と範囲から逸脱することなしに、しかも本発明の効果を減退させることなしに
行われる。従って、そのような変化や修正は、請求の範囲に包含されるものであ
る。Description: Batch digestion method for pulp [Technical Field] The present invention relates to a method for improving the final brightness of pulp, and in particular, the present invention relates to Rapid Displacement Heating (RDH). It concerns both the cooking temperature of the cooking system and the variation of white liquor replenishment. Background Art Rapid Drainage Displacement Heating ("RDH") is a low energy batch cooking method for making kraft pulp. By combining the inherent effects of batch cooking with the energy efficiency of a continuous digester, RDH has been able to remove the waste black liquor replaced from the cooked digester to pretreat wood chips in a continuous cook process. Reuse. Thus, both the heat and the chemicals of these waste liquors are regenerated and used for the next cook treatment. The pre-treatment of pre-treating fresh wood chips with a subsequent cook treatment begins with a cold liquor (about 80-130 ° C), followed by a hot liquor (about 130-165 ° C). This hot liquor heats the digester to the highest temperature possible, after which its temperature is raised by steam to the final cooking temperature ( 3 170 ° C). RDH and other alkaline cooking methods produce pulp that is relatively dark in color. For white pulp for writing and printing paper and cardboard, the pulp is usually bleached to a high degree of brilliance, as many uses of pulp and paper usually require high contrast. To be done. Pulp color results from changes in the raw material lignin components that occur during the pulp manufacturing process. Unfortunately, the use of high cooking temperatures with the RDH method and the use of weak black liquor presents a problem of poor bleachability, after which the usual ECF and TCF bleaching steps must be used. I will have to do it. Higher cooking temperatures and the use of less intense black liquor accelerates the condensation reaction and causes lignin condensation with lignin extract and other wood extracts. As a result, the bleachability of the pulp is diminished. Therefore, there is a need for an alternative to conventional methods in the RDH cooking process to eliminate such negative side effects and improve the bleachability of pulp. DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention provides a method of improving the brightness of pulp. Based on a variation of the batch cooking process utilizing rapid drainage heating, the method of the present invention uses white liquor solution (% Active Alkalinity (AA) or Effective Alkalinity (EA)), or NaOH, in a warm liquor filling step. And adding both to the first hot liquor filling stage and cooking wood chips at temperatures below those previously used in batch-type operations to produce pulp with improved bleachability. . There, a replenishment of 15% AA to 35% AA of total white liquor is distributed by a predetermined amount into the warm liquor filling stage, the hot liquor filling stage and the cooking stage. When the cool pad is used in the practice of the present invention, the cool white liquor is added to the black liquor discharged from the cool liquor accumulator. Basically, white liquor is added at all stages of the batch cooking process before the actual cooking process. White liquor and black liquor are present in the digester during chip cooking. Cooking temperatures are low, in the range of 150 ° C to 167 ° C. The combination of high AA or EA white liquor feed and low cooking temperature improves the final brightness of the pulp. As a result, the use of pollutants and bleaching chemicals is reduced in pulp milling operations. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 shows a schematic diagram of the digester and its associated equipment used in the current RDH cooking system. 2A, 2B and 2C each show a diagram of white liquor, ie the state of addition of white liquor at various stages of the RDH cooking process. In FIG. 2A, plot A represents the case where a small amount of white liquor was added at the start of the warm liquor filling mode. Plot B represents the cooking stage and shows the presence of white liquor in the digester during the actual cooking of the chips. FIG. 2B shows the continuous addition of white liquor to black liquor at each stage of the RDH cooking process starting with warm liquor filling and continuing to the end of hot liquor filling. Figure 2C shows the continuous addition of white liquor at each RDH stage. It involves the addition of white liquor from the drain displacement tank to the wash filtrate. FIG. 3 shows the Stage 3 RDH system without the addition of white liquor between the warm liquor fill mode and the hot liquor fill mode. FIG. 4 shows the stage 3 RDH system with the addition of white liquor during the warm liquor fill mode and the hot liquor fill mode. FIG. 5 shows a plot of D1 intensity versus total (D100 + D1) chlorine supplementation for best and baseline case RDH pulses. Plot A represents RDH pulp R3 (0.225 Kappa coefficient). Plot B represents RDH pulp R4 (0.27 Kappa coefficient). Plot C represents RDH pulp R7 (0.225 Kappa coefficient). Plot D represents RDH pulp R8 (0.27 K appa coefficient). FIG. 5A shows the relationship between D1 brightness and D1 = chlorine oxide replenishment. Plot A represents RDH pulp R3 (0.225 Kappa coefficient). Plot B represents RDH pulp R4 (0.27 Kappa coefficient). Plot C represents RDH pulp R7 (0.225 Kappa coefficient). Plot D represents RDH pulp R8 (0.27 Kappa coefficient). FIG. 6 shows the relationship between the total chlorine replenishment amount and the D1 brightness at the D100 stage and the D1-stage for all 0.225 Kappa coefficient bleaches. Plot A represents RDH pulp R3. Plot B represents RDH pulp R12. Plot C represents RDH pulp R7. FIG. 6A shows the relationship between the D1 brightness and the amount of chlorine dioxide supplemented in the D1 stage. Plot A represents RDH pulp R3 (0.225 Kappa coefficient). Plot B represents RDH pulp R12 (0.225 Kappa coefficient). Plot C represents RDH pulp R7 (0.225 Kappa coefficient). FIG. 7 shows the relationship between total chlorine replenishment and D1 brightness at the D100 and D1 stages for all 0.27 Kappa coefficient bleaches. Plot A represents RDH pulp R4. Plot B represents RDH pulp R12. Plot C represents RDH pulp R8. FIG. 7A shows the relationship between D1 brightness and the amount of chlorine dioxide replenishment at the D1 stage. Plot A represents RDH pulp R4 (0.27 Kappa coefficient). Plot B represents RDH pulp R12 (0.27 Kappa coefficient). Plot C represents RDH pulp R8 (0.27 Kappa coefficient). BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention provides a method for improving the bleachability of pulp based on a modification of the existing RDH cooking system for digestion of wood chips. In particular, this method involves the replenishment of white liquor beginning at the start of the RDH cooking cycle and continuing until the time to the temperature step of the process. By the time it reaches the temperature step, the actual cooking begins. The method of the present invention is also based on the use of somewhat lower cooking temperatures in the case of actual cooks as compared to the cooking temperatures commonly used in RDH pulp making processes. In accordance with the present invention, a total white liquor make-up of about 15% AA to 35% AA is distributed over the warm black liquor fill stage, the initial hot black liquor fill stage, and the cooking stage. When used, CoolPat or CoolLiquor accumulators also accept white liquor. In addition to using distributed white liquor, the present invention uses low cooking temperatures of about 150 ° C to 167 ° C. The result is a pulp with improved final brightness when bleached with a combination of bleaching chemicals. The operation steps of the retro RDH cooking system are as follows. (1) Chib filling, (2) Cold black liquor filling, (3) Hot black liquor filling, (4) Hot black liquor filling, (5). Time, (6). Time at a certain temperature, (7). Drain displacement, (8). Pump out. The basic principles of RDH operation are described in US Pat. No. 4,578,149 (issued March 25, 1986), the entire contents of which are incorporated herein. Therefore, the details of the operation of the RDH should be within the range required by those of ordinary skill in the art to consider various variations of the RDH cooking system that produce the bleachable grade of pulp described herein. It is described up to. FIG. 1 schematically shows an apparatus for RDH of the type required for digestion of pulp. It should be understood that this figure shows a very general feature of the cooking device. Variations and modifications of this system are in fact possible, as detailed below. Many devices, such as gauges, pressure reliefs, pumps and valves, have been omitted to simplify the drawing. FIG. 1 is used to illustrate the existing RDH cooking process, which helps to understand the improvement of the method according to the principles of the present invention. Referring to FIG. 1, a digester 10 of the type commonly used for chemical digestion of wood chips is shown. The digester 10 has a truncated bottom 12. The inflow valve 14 regulates the inflow of various reaction liquors flowing into the digester 10. Although not shown, the contents of the digester 10 are finally delivered by discharging the cooking liquor through a heat exchanger, or steam disperser, which is connected to the digester 10 by a valve-controlled line. Heated to cooking temperature. After wood chips have been added to the digester 10, cool black liquor (temperature of about 70 # to 95 ° C) from the cool liquor accumule cool (A tank) is pumped through the line 20 regulated by the valve 22. It is discharged to the bottom of the digester 10 through the inflow valve 14 by 18. Warm black liquor (a temperature of about 90 # to 150 ° C) is then discharged from warm liquor accumulator 24 through valve 22, through valve 14 and by pump 18 to the bottom of digester 10. While this warm liquor is being filled, part of the black liquor is discharged from the digester 10 and returned to the cool liquor accumulator 16 via the line 26. Hot black liquor (temperature of 150 ° -168 ° C) is then discharged from the hot liquor accumulator (C tank) 28 using valve 14 to the bottom of digester 10 by pump 30 controlled by valve 32. During the filling of the hot black liquor, the black liquor is discharged from the digester 10 and returned to the warm liquor accumulator 24 and the hot liquor accumulator 28 via lines 34 and 36, respectively. In the middle of filling the hot liquor, the hot white liquor stored in the hot white liquor accumulator 38 is discharged by the pump 30, where the hot white liquor merges with the hot black liquor from the hot liquor accumulator 28. The combined liquor is then sent through valve 32 to the base of digester 10. After the hot liquor has been filled, the inlet and outlet valves to the digester 10 close at the beginning of the time tick to the temperature stage. Steam is injected into the digester 10 and its temperature rises to an average cooking temperature of about 170 ° C. The temperature of the digester is kept at this temperature until the wood chips are digested, depending on the white liquor supply and the H coefficient. When the cooking step is completed, the washing filtrate (temperature of about 70 to 85 ° C.) stored in the drainage replacement tank (D tank) 40 is discharged to the digester 10 using the pump 42 and the valve 44. There, the contents are washed and the digester 10 is cooled. When the wash filtrate is added to the digester 10, the waste liquor is discharged and returned to the warm liquor accumulator 24 and the hot liquor accumulator 28 by lines 46 and 48, respectively. When all the wash filtrate has been used, its drainage replacement mode ends. It is based on the dilution factor of the wash liquor. After the drainage replacement is completed, the digested pulp is discharged from the digester 10 to the discharge tank using the pump 50. Current RDH cooking systems use cooking temperatures above 170 ° C for rapid cooking, accelerating the condensation reaction. As a result, bleaching problems arise when pulp undergoes conventional ECF and TCF bleaching processes. Therefore, the present invention overcomes these problems and improves the bleachability of pulp by modifying the cooking process of wood chips. This modified RDH process utilizes a combination of high alkalinity (ie white liquor make-up) and low cooking temperature. In particular, the white liquor is added during the warm liquor filling stage and the first hot liquor filling stage. This method contrasts with the existing RDH cooking process. The existing method is to add the white liquor only in the middle of the hot liquor filling mode. Further, when the cool pad is used in the present invention, the white liquor is added to the cool black liquor sent from the cool liquor accumulator (that is, the A tank). Thus, from the start of the RDH cooking process to the time to temperature step, white liquor is added to black liquor at each step. The addition of white liquor at each stage, also called the white liquor diagram (profiling), is shown in FIGS. 2A, 2B, 2C and is described in detail below. In FIG. 2A, plot A shows the addition of a small amount of white liquor at the beginning of the warm liquor fill mode as warm black liquor exits the B tank, the warm liquor accumulator, and enters the digester. When the A tank, that is, the cool pad is used, white liquor can be added thereto. When using the two hot liquor accumulators C1 and C2, at the end of the hot liquor filling mode, a mixture of white liquor and black liquor remains in the digester. Plot B represents the cooking phase and shows the presence of white liquor in the digester during the actual cooking of the chips. Black liquor is also present during the cooking process. FIG. 2B shows that the white liquor is continuously added to the black liquor at each stage of the cooking process starting from the filling of the warm liquor to the end of the filling mode of the hot liquor. FIG. 2C shows the continuous addition of white liquor through various stages, including adding white liquor to the wash filtrate from the drain displacement tank. The concentrations of organic material dissolved in the first hot liquor filling operation (C1, C2 tanks containing black liquor) were compared with and without addition of white liquor during the warm liquor filling operation and the hot liquor filling operation. It was Figure 3 shows a Stage 3 RDH system. In that case, no white liquor was added during the warm and hot liquor filling modes. Only the warm black liquor exits the warm liquor accumulator (B tank) 24 and flows through conduit 56 to conduit 20 and then to digester 10 during the warm liquor fill mode. Although this RDH system has two hot liquor accumulators 28 (C1 tank) and 58 (C2 tank), some RDH pulp making processes use only one hot liquor accumulator. In practicing the present invention, the white liquor profiling process can also be applied to a system having any number of black liquor accumulators. As shown in FIG. 3, during the first hot liquor fill mode, hot black liquor exits hot liquor accumulators 28, 58 via lines 60, 62 and through digesters 10 via lines 64, 20, respectively. Flows to. In the middle of the filling time of the hot liquor, the hot white liquor accumulator from the hot white liquor accumulator 38 mixes with the hot black liquor leaving the hot liquor accumulator 58 via line 66. The mixture then flows through lines 64, 20 to digester 10. Figure 4 shows a Stage 3 RDH system where white liquor is added during the warm and hot liquor filling modes. First, white liquor is added to the warm black liquor leaving warm liquor accumulator 24 by line 70 during warm liquor filling. The warm liquor flows through lines 56, 20 to digester 10. During the warm liquor filling mode, either cool white liquor or hot white liquor is used. During the first hot liquor fill mode, the hot white liquor from the hot white liquor accumulator 38 is mixed by line 72 with the black liquor leaving the hot liquor accumulator 28, and further by lines 62, 66 to the second hot liquor. Mix with black liquor exiting liquor accumulator 58. The mixture of hot white liquor and black liquor flows from two hot liquor accumulators 28, 58 through lines 64, 20 to digester 10. The results of the comparison are as follows. When white liquor is not added during warm liquor filling operation and hot liquor filling operation (Fig. 3) White liquor added during warm liquor filling operation and hot liquor filling operation (Fig. 4) White liquor replenishment: C1 black liquor 1.5% AA C2 black liquor 1.5% AA This case study clearly demonstrates that during the first hot liquor filling operation, the concentration of dissolved organic components is adjusted by adding white liquor to the hot liquor filling line. The concentrations of dissolved organic components in C1 black liquor and C2 black liquor decreased from 13.1% to 10.1% and 14.9% to 9.8%, respectively. In the RDH process, warm black liquor (temperature between about 70 # and 150 ℃, its strength is 3 ~ 20 g / IAA) to maximize the effect of bleaching potential and promote lignin removal, Hot black liquor (temperature about 100 # -168, its strength 8-30g / IAA) must be reinforced by white liquor or combination with NaOH solution. As shown in the drawings above, warm black liquor and hot black liquor are modified using the white liquor profiling. These liquors are also modified by sodium hydroxide (NaOH) profiling. The addition of white liquor or NaOH controls the total concentration of dissolved solids (TDS) and the strength of the black liquor using a combination of black liquor, white liquor and NaOH. The wash filtrate replacement step such that the black liquor temperature is maintained at about 50 # -105 ° C and the black liquor strength is maintained at 1-18g / IAA is enhanced with a combination of white liquor or NaOH solution. The following examples illustrate the invention in its preferred embodiments, but the invention is not limited thereto. As shown below, Tables 1, 1A, 2, 2A, 3, 3A show the conditions for several cooks used in making RDH pulp for subsequent bleaching studies and pulp making results. A summary of pulp production results is shown in Table 3B. Example 1 The following pulp was prepared in a limited manner for bleaching studies. Five RDH pulps (R3, R4, R7, R8, R23) were drifted using the (0) (D100) (E0) (D) sequence. However, each of the five RDH pulps initially used delignification with oxygen in a stirred reactor using the conditions shown below in Table 4. In the bleaching study, a 0.225 Kappa factor was used when calculating chlorine dioxide in the D100 stage for pulp R3, R7, R12. A 0.27 Kappa coefficient was used for pulps R4, R8 and R12. Tables 5-10 below show the (D100) (E0) (D) bleaching conditions and results of oxygen delignified pulps from these cooks. The chlorine dioxide solution concentration was adjusted by a 0.92 factor during bleaching to compensate for chlorine dioxide loss during filling into the reactor and polyethylene bag. As shown in FIGS. 5 and 5A, increasing the kappa coefficient did not reduce the chlorine dioxide requirement of the D1 stage. The best case RDH pulps (R3, R4) showed 1.5 to 2.0 higher brightness than the baseline case RDH pulps (R7, R8) when the chlorine dioxide replenishment amount was the same. It can be seen from Figures 6 and 6A that the feasible best case RDH pulp (R12) exhibits an intermediate brightness between the best case RDH pulp (R3) and the baseline case RDH pulp (R7). FIGS. 7 and 7A show that the feasible best case RDH pulp (R12) exhibits an intermediate brightness between the best case RDH pulp (R4) and the baseline case RDH pulp (R8). A summary of the results obtained from this pulp bleaching study is shown in Table 11. The most easily bleached pulp was the best case pulp. The most difficult to bleach pulp was the baseline case pulp, and the best viable case bleachability was somewhere in between. From this result, high alkalinity (add white liquor in warm liquor filling mode and hot liquor filling mode, and also add white liquor in cooking stage to replenish AA between 15% AA and 35% AA) and low temperature It has been shown that the bleachability of the pulp can be improved by combining with the cooking temperature of about 150 ° C to 167 ° C, thus improving the final brightness of the pulp. The strength of the black liquor must be maintained during the RDH cook process. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made to the preferred embodiments described herein. Such changes and modifications can be made without departing from the scope and scope of the present invention and without diminishing its effectiveness. Therefore, such changes and modifications are included in the scope of the claims.
【手続補正書】特許法第１８４条の８
【提出日】１９９６年３月２６日
【補正内容】
請求の範囲
１．クック処理用リカーで一塊のセルローズ材料をクック処理する結果、ダイ
ジェスター(10)内に生じる廃リカーが置換され、それが熱いブラックリカーと、
温かいブラックリカーとしてアキュムレータ(24、28、58)内に収集され、廃リカ
ーの熱を収集し、利用して、クッキング前に漸次高温の廃リカーを用いた、温か
いブラックリカーと熱いブラックリカーの排液置換型予処理によってもうひとつ
の塊のセルローズ材料を予加熱するようになっており、脱リグニンパルプにする
ために、迅速排液置換式加熱法を使った型のバッチ式温浸法において、
前記温浸法の温かいブラックリカー予処理段階で、温かいブラックリカーにホ
ワイトリカーを加え、熱いブラックリカー予処理段階で熱いブラックリカーにホ
ワイトリカーを加え、クッキング段階でクッキングリカーにホワイトリカーを加
え、そこで添加される全ホワイトリカーは、約15％の活性アルカリと約35％の活
性アルカリとの間で分配添加され、
前記クッキングリカーの温度は、クッキング段階で150〜165℃まで昇温するこ
とを特徴とする、パルプのバッチ式温浸方法。
２．前記ホワイトリカー溶液が、温かいブラックリカー（90〜150℃の温度）
に、そして、熱いブラックリカー（150〜165℃の温度）に、所定量だけ加えられ
るようにした、請求項１に記載のパルプのバッチ式温浸方法。
３．ホワイトリカーがクールブラックリカー（70〜90℃の温度）に加えられ、
温かいブラックリカーによる予処理前に、前記ホワイトリカーが加えられた前記
クールブラックリカーで前記セルローズ材料の塊が予処理されることを特徴とす
る、請求項１に記載のパルプのバッチ式温浸方法。
４．ホワイトリカーの好ましい全添加量が、＞20％AAである、請求項１に記載
のパルプのバッチ式温浸方法。
５．好ましいクッキング温度が150〜165℃である、請求項１に記載のパルプの
バッチ式温浸方法。
６．(a).ウッドチップをダイジェスター(10)へ導入する工程と、
(b).それらのチップを、クッキング温度以下の温かいブラックリカーで予処理
する工程と、
(c).ダイジェスター(10)からの温かいブラックリカーを少なくとも１つの容量
の熱いブラックリカーに置換する工程と、
(d).ダイジェスター(10)の温度をクッキング温度まで上昇させる行程と、
(e).チップが温浸されるまで、前記温度を維持する工程と、
(f).ダイジェスター(10)の内容物を、パルプの洗滌から生じる濾過液に置換す
る工程と、
(g).ダイジェスター(10)の内部にガス圧をかけることによって、或いはポンプ
アウトすることによって、ダイジェスター(10)の内容物を空にする工程とで成り
、
予処理工程で使用される温かいブラックリカーに、ホワイトリカーが加えられ
、置換工程で熱いブラックリカーに更にホワイトリカーが加えられ、温度の上昇
工程とその温度の維持工程で、約165℃の最高温度が達成されることを特徴とす
る、請求項１の方法に従って漂白可能な等級のパルプを製造する方法。
７．温かいブラックリカーで予処理する工程の前に、チップをクールブラック
リカーとホワイトリカー（又はNaOH溶液）との混合物で予処理する工程を含む、
請求項６に記載のパルプ製造方法。
８．使用される全ホワイトリカーは、15％AA〜35％AAの総添加量を有する、請
求項６に記載のパルプ製造方法。
９．ホワイトリカーの好ましい総添加量が＞20％AAである、請求項８に記載の
パルプ製造方法。
10．好ましいクッキング温度が約155〜165℃である、請求項６記載のパルプ製
造方法。
11．洗滌濾過液とホワイトリカー（又はNaOH溶液）との組合せ物によりダイジ
ェスター(10)の内容物を置換する工程を含む、請求項６記載のパルプ製造方法。[Procedure of Amendment] Article 184-8 of the Patent Act
[Submission date] March 26, 1996
[Correction contents]
The scope of the claims
1. As a result of cooking a batch of cellulose material with a cooking liquor,
The waste liquor generated in Jester (10) is replaced, and it is hot black liquor,
Collected in warm accumulators (24, 28, 58) as warm black liquor,
The heat of the waste is collected and used to warm the waste liquor of gradually increasing temperature before cooking.
Another one by drainage replacement type pretreatment of hot black liquor and hot black liquor
It is designed to preheat the cellulosic material of
Therefore, in the batch digestion method of the type using the rapid drainage replacement heating method,
During the warm black liquor pretreatment step of the digestion method, warm black liquor was
Add a wait liquor to the hot black liquor during the hot black liquor pretreatment stage.
Add a white liquor to the cooking liquor at the cooking stage.
Well, the total white liquor added there is about 15% active alkali and about 35% active.
It is distributed and added with a basic alkali,
The temperature of the cooking liquor can be raised to 150-165 ° C during the cooking stage.
And a batch-type digestion method for pulp, characterized by:
2. The white liquor solution is a warm black liquor (temperature of 90-150 ° C)
And to hot black liquor (temperature of 150-165 ℃)
The batch-type digestion method for pulp according to claim 1, wherein
3. White liquor is added to cool black liquor (temperature of 70 ~ 90 ℃),
The white liquor was added before pretreatment with warm black liquor.
Characterized in that the mass of the cellulose material is pre-treated with cool black liquor
The batch-type digestion method for pulp according to claim 1, which comprises:
4. 2. The preferred total addition of white liquor is> 20% AA.
Method of batch digestion of pulp.
5. The pulp of claim 1, wherein the preferred cooking temperature is 150-165 ° C.
Batch digestion method.
6. (a). Introducing the wood chip into the digester (10),
(b). Pre-treat those chips with warm black liquor below cooking temperature
And the process of
(c). At least one volume of warm black liquor from the digester (10)
Replacing with hot black liquor of
(d). The process of raising the temperature of the digester (10) to the cooking temperature,
(e). Maintaining the temperature until the chips are digested,
(f). Replace the contents of the digester (10) with the filtrate produced by washing the pulp.
Process,
(g). By applying gas pressure inside the digester (10) or by pumping
The process of emptying the contents of the digester (10) by
,
White liquor was added to the warm black liquor used in the pretreatment process.
In addition, white liquor was added to hot black liquor during the replacement process, resulting in an increase in temperature.
The maximum temperature of about 165 ℃ is achieved in the process and the process of maintaining the temperature.
A method for producing a bleachable grade of pulp according to the method of claim 1.
7. Cool black chips before the pretreatment process with warm black liquor
Comprising pre-treating with a mixture of liquor and white liquor (or NaOH solution),
The pulp manufacturing method according to claim 6.
8. All white liquors used have a total loading of 15% AA to 35% AA,
The pulp manufacturing method according to claim 6.
9. 9. The preferred total addition of white liquor is> 20% AA, according to claim 8.
Pulp manufacturing method.
Ten. 7. Pulp according to claim 6, wherein the preferred cooking temperature is about 155-165 ° C.
Construction method.
11. Daiji with a combination of washing filtrate and white liquor (or NaOH solution)
The pulp manufacturing method according to claim 6, further comprising the step of substituting the contents of the ester (10).
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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，Ｍ
Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ
，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，
ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，
ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ
Ｈ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ
，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，
ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，Ｍ
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ＶＮ────────────────────────────────────────────────── ───
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(81) Designated countries EP (AT, BE, CH, DE,
DK, ES, FR, GB, GR, IE, IT, LU, M
C, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF, CG
, CI, CM, GA, GN, ML, MR, NE, SN,
TD, TG), AP (KE, MW, SD, SZ, UG),
AM, AT, AU, BB, BG, BR, BY, CA, C
H, CN, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, GB
, GE, HU, JP, KE, KG, KP, KR, KZ,
LK, LR, LT, LU, LV, MD, MG, MN, M
W, MX, NL, NO, NZ, PL, PT, RO, RU
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