JPH11279966A - 木材パルプ繊維から遷移金属を除去する方法 - Google Patents
木材パルプ繊維から遷移金属を除去する方法Info
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- JPH11279966A JPH11279966A JP11035146A JP3514699A JPH11279966A JP H11279966 A JPH11279966 A JP H11279966A JP 11035146 A JP11035146 A JP 11035146A JP 3514699 A JP3514699 A JP 3514699A JP H11279966 A JPH11279966 A JP H11279966A
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- 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
- D21C9/02—Washing ; Displacing cooking or pulp-treating liquors contained in the pulp by fluids, e.g. wash water or other pulp-treating agents
-
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- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
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- D21C9/10—Bleaching ; Apparatus therefor
- D21C9/1026—Other features in bleaching processes
- D21C9/1042—Use of chelating agents
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- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】木材繊維から遷移金属イオン、例えば、マンガ
ンを効率的に除去し、残留遷移金属含有量を減少し、後
段の過酸化物漂白を改良するプロセスを提供する。 【解決手段】木材繊維スラリーから遷移金属イオンを除
去するプロセスとして、有益な金属、例えば、マグネシ
ウムイオン、キレート剤、またはイオン交換剤（または
ｐＨ約１〜４の酸）を含む溶液をパルス状にパルプマッ
トまたはパッドに流通する。こうすると、マンガンが効
率的に除去され、硫酸マグネシウム添加率が約１％（パ
ルプ基準）と低くとも、パルプ繊維中のマグネシウム滞
留時間が良好に保たれる。後段で行われた過酸化物漂白
の結果によれば、ＭｇＳＯ4溶出のパルプは、従来のＤ
ＴＰＡキレート処理パルプと同等な漂白性能を有する。
ＤＴＰＡキレート処理を行う際にパルプマットまたはパ
ッドにＤＴＰＡ溶液をパルス状に流通すれば、従来のキ
レート処理法に較べて、パルプ繊維からのマンガン除去
が、より効率的に達成される。
ンを効率的に除去し、残留遷移金属含有量を減少し、後
段の過酸化物漂白を改良するプロセスを提供する。 【解決手段】木材繊維スラリーから遷移金属イオンを除
去するプロセスとして、有益な金属、例えば、マグネシ
ウムイオン、キレート剤、またはイオン交換剤（または
ｐＨ約１〜４の酸）を含む溶液をパルス状にパルプマッ
トまたはパッドに流通する。こうすると、マンガンが効
率的に除去され、硫酸マグネシウム添加率が約１％（パ
ルプ基準）と低くとも、パルプ繊維中のマグネシウム滞
留時間が良好に保たれる。後段で行われた過酸化物漂白
の結果によれば、ＭｇＳＯ4溶出のパルプは、従来のＤ
ＴＰＡキレート処理パルプと同等な漂白性能を有する。
ＤＴＰＡキレート処理を行う際にパルプマットまたはパ
ッドにＤＴＰＡ溶液をパルス状に流通すれば、従来のキ
レート処理法に較べて、パルプ繊維からのマンガン除去
が、より効率的に達成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、木材パルプから有
害な金属イオンを除去し、後段の漂白工程で金属に敏感
な漂白剤、例えば、過酸化水素を使用して行うのを、よ
り効率的にする方法に関する。
害な金属イオンを除去し、後段の漂白工程で金属に敏感
な漂白剤、例えば、過酸化水素を使用して行うのを、よ
り効率的にする方法に関する。
【０００２】
【従来の技術と課題】メカニカルパルプの製造、特にサ
ーモメカニカルパルプ（ＴＭＰ）やケミサーモメカニカ
ルパルプ（ＣＴＭＰ）の製造は、近年急速に成長してい
る。これらメカニカルパルプやいわゆる超高収率パルプ
の大部分は、白色度を向上させるために過酸化水素や亜
硫酸水素、または両者を混合して用いて漂白されてい
る。過酸化水素の方が亜硫酸水素ナトリウムより好まし
い。前者がパルプ白色度を改良するのに、より効率的だ
からである。一般に、メカニカルパルプを漂白するに
は、過酸化水素のアルカリ溶液に過酸化水素安定剤とし
て、普通珪酸ナトリウムと硫酸マグネシウムを含有さ
せ、過酸化水素添加率１％、２％、３％（パルプ重量基
準）を用い、５０〜６０％ＩＳＯの初期白色度をそれぞ
れ１０〜１２、１３〜１５、１６〜１８ポイント高い白
色度にできる。
ーモメカニカルパルプ（ＴＭＰ）やケミサーモメカニカ
ルパルプ（ＣＴＭＰ）の製造は、近年急速に成長してい
る。これらメカニカルパルプやいわゆる超高収率パルプ
の大部分は、白色度を向上させるために過酸化水素や亜
硫酸水素、または両者を混合して用いて漂白されてい
る。過酸化水素の方が亜硫酸水素ナトリウムより好まし
い。前者がパルプ白色度を改良するのに、より効率的だ
からである。一般に、メカニカルパルプを漂白するに
は、過酸化水素のアルカリ溶液に過酸化水素安定剤とし
て、普通珪酸ナトリウムと硫酸マグネシウムを含有さ
せ、過酸化水素添加率１％、２％、３％（パルプ重量基
準）を用い、５０〜６０％ＩＳＯの初期白色度をそれぞ
れ１０〜１２、１３〜１５、１６〜１８ポイント高い白
色度にできる。
【０００３】過酸化水素は、アルカリ性過酸化水素漂白
で普通遭遇する条件では水素を発生して分解する傾向が
ある。これは、遷移金属、例えば、マンガンが存在する
場合は、特にそうである。過酸化水素の分解は、添加し
た過酸化水素の漂白潜在能力の損失を意味する。従っ
て、過酸化水素漂白工程の前に、金属イオンをキレート
化工程で除去するのが慣行となっている。
で普通遭遇する条件では水素を発生して分解する傾向が
ある。これは、遷移金属、例えば、マンガンが存在する
場合は、特にそうである。過酸化水素の分解は、添加し
た過酸化水素の漂白潜在能力の損失を意味する。従っ
て、過酸化水素漂白工程の前に、金属イオンをキレート
化工程で除去するのが慣行となっている。
【０００４】従来は、遷移金属は、ＤＴＰＡやＥＤＴＡ
のような薬剤でキレートすることによって除去される。
典型的なキレート化工程は、以下の条件で行われる。す
なわち、ＤＴＡＰ添加率０．３〜０．６％、温度２５〜
６０℃、ｐＨ５〜７．１、パルプのコンシステンシー１
〜３％、時間１０〜４５分がそれである。キレート化工
程の後、処理されたパルプは約２５〜３５％コンシステ
ンシーへ濃縮（プレス）される。プレス排液は、通常、
微細粒子を回収するためにリサイクルされる。
のような薬剤でキレートすることによって除去される。
典型的なキレート化工程は、以下の条件で行われる。す
なわち、ＤＴＡＰ添加率０．３〜０．６％、温度２５〜
６０℃、ｐＨ５〜７．１、パルプのコンシステンシー１
〜３％、時間１０〜４５分がそれである。キレート化工
程の後、処理されたパルプは約２５〜３５％コンシステ
ンシーへ濃縮（プレス）される。プレス排液は、通常、
微細粒子を回収するためにリサイクルされる。
【０００５】プラフ、グリーンウッド、ウィリィー、ビ
ロドゥ、ストロームバーグ（Prough,J.R., Greenwood,
B.F., Wiley,W.E., Bilodeau,V.L., Stromberg,C.B.)の
米国特許出願第９６６，７４５号明細書およびＰＣＴ国
際特許出願第９４／１０，３７５号明細書には、２段工
程で非塩素系漂白向けに金属を除去する置換キレートパ
ルプ処理が開示されている。第一段では、中程度コンシ
ステンシーのパルプを、キレート剤を含有する液で洗浄
する。第二段では、パルプを液で洗浄しキレート剤を置
換し、金属の大部分を除去した洗浄パルプを得る。前記
ＰＣＴ出願は、例えば、一つの槽でキレート剤で処理
し、滞留させ、次いで第二の槽で除去することを確かに
開示するけれども、キレート剤の濃度および添加と抜き
出しの間の滞留時間は、本発明とは明確に異なる。
ロドゥ、ストロームバーグ（Prough,J.R., Greenwood,
B.F., Wiley,W.E., Bilodeau,V.L., Stromberg,C.B.)の
米国特許出願第９６６，７４５号明細書およびＰＣＴ国
際特許出願第９４／１０，３７５号明細書には、２段工
程で非塩素系漂白向けに金属を除去する置換キレートパ
ルプ処理が開示されている。第一段では、中程度コンシ
ステンシーのパルプを、キレート剤を含有する液で洗浄
する。第二段では、パルプを液で洗浄しキレート剤を置
換し、金属の大部分を除去した洗浄パルプを得る。前記
ＰＣＴ出願は、例えば、一つの槽でキレート剤で処理
し、滞留させ、次いで第二の槽で除去することを確かに
開示するけれども、キレート剤の濃度および添加と抜き
出しの間の滞留時間は、本発明とは明確に異なる。
【０００６】ブレリッド（Brelid)らは、一連の論文
（ヘルシンキでの第８回ＩＳＷＰＣ前刷りの２７７頁、
Nordic Pulp and Paper Research J.,9(4):222 (1995)
および同誌10 (2): 105 (1996)、１９９６年国際パルプ
漂白会議の前刷り）で、温度５０℃、３％パルプコンシ
ステンシー、２時間の条件で闊葉樹クラフトパルプをポ
リエチレンビーカー中でカルシウムとマグネシウムとイ
オン交換すると、マンガンを除去できることを報告して
いる。しかし、酢酸マグネシウムまたは酢酸カルシウム
の濃度は、有効であるためには極めて高く、例えば、
０．０５ｍｏｌ／Ｌを超える必要がある。これは、硫酸
マグネシウム約２０％（オーブン乾燥パルプ繊維基準）
添加に相当する。このように薬剤を多く添加しなければ
ならないことは、このような方法が商業化可能性に極め
て不利であることを示している。
（ヘルシンキでの第８回ＩＳＷＰＣ前刷りの２７７頁、
Nordic Pulp and Paper Research J.,9(4):222 (1995)
および同誌10 (2): 105 (1996)、１９９６年国際パルプ
漂白会議の前刷り）で、温度５０℃、３％パルプコンシ
ステンシー、２時間の条件で闊葉樹クラフトパルプをポ
リエチレンビーカー中でカルシウムとマグネシウムとイ
オン交換すると、マンガンを除去できることを報告して
いる。しかし、酢酸マグネシウムまたは酢酸カルシウム
の濃度は、有効であるためには極めて高く、例えば、
０．０５ｍｏｌ／Ｌを超える必要がある。これは、硫酸
マグネシウム約２０％（オーブン乾燥パルプ繊維基準）
添加に相当する。このように薬剤を多く添加しなければ
ならないことは、このような方法が商業化可能性に極め
て不利であることを示している。
【０００７】過酸化水素は、従来は化学パルプの漂白に
は使用されなかった。しかし、最近環境と市場からの圧
力によって、化学パルプの完全塩素フリー（Totally Ch
lorine Free:ＴＣＦ）に関心が集まり、今では過酸化水
素は完全塩素フリー（ＴＣＦ）シーケンスにおけるキー
となる化学品の一つである。アルカリ性過酸化水素によ
るメカニカルパルプの漂白と同様に、遷移金属イオンの
除去は、完全塩素フリー（ＴＣＦ）シーケンスにおける
効率的な過酸化工程にとって必須である。これも、薬剤
でキレート化することによって行われる。
は使用されなかった。しかし、最近環境と市場からの圧
力によって、化学パルプの完全塩素フリー（Totally Ch
lorine Free:ＴＣＦ）に関心が集まり、今では過酸化水
素は完全塩素フリー（ＴＣＦ）シーケンスにおけるキー
となる化学品の一つである。アルカリ性過酸化水素によ
るメカニカルパルプの漂白と同様に、遷移金属イオンの
除去は、完全塩素フリー（ＴＣＦ）シーケンスにおける
効率的な過酸化工程にとって必須である。これも、薬剤
でキレート化することによって行われる。
【０００８】硫酸マグネシウムは、漂白化学薬剤を安定
化させるために、普通、アルカリ性過酸化工程に添加さ
れる。典型的な硫酸マグネシウム添加率は、０．１〜
０．５％（オーブン乾燥パルプ基準）の範囲である。
化させるために、普通、アルカリ性過酸化工程に添加さ
れる。典型的な硫酸マグネシウム添加率は、０．１〜
０．５％（オーブン乾燥パルプ基準）の範囲である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、パルプ繊維か
ら遷移金属イオンを除去することによって、残留遷移金
属含有量を減少し、後段の過酸化物漂白を改良するプロ
セスに関する。更に、本発明は、適当な薬剤濃度のマグ
ネシウムおよび／または他の有効な金属イオン含有する
溶液をパルス的にパルプ繊維床に通すことによって、有
害金属を効率的に除去するプロセスを提供する。
ら遷移金属イオンを除去することによって、残留遷移金
属含有量を減少し、後段の過酸化物漂白を改良するプロ
セスに関する。更に、本発明は、適当な薬剤濃度のマグ
ネシウムおよび／または他の有効な金属イオン含有する
溶液をパルス的にパルプ繊維床に通すことによって、有
害金属を効率的に除去するプロセスを提供する。
【００１０】また、本発明が示すところによれば、パル
プ繊維から遷移金属イオンを除去するキレート化工程が
ＤＴＰＡ溶液パルスをパルプ繊維床に通すことによって
行われる時、キレート処理されたパルプ中の残留金属イ
オン含有量は、従来よりはるかに低く、更にキレート薬
剤使用量も少量で達成することができる。
プ繊維から遷移金属イオンを除去するキレート化工程が
ＤＴＰＡ溶液パルスをパルプ繊維床に通すことによって
行われる時、キレート処理されたパルプ中の残留金属イ
オン含有量は、従来よりはるかに低く、更にキレート薬
剤使用量も少量で達成することができる。
【００１１】また、本発明が示すところによれば、パル
プの残留金属イオン含有量は、酸性溶液のパルスをパル
プ繊維床に通すことによって低減することができる。
プの残留金属イオン含有量は、酸性溶液のパルスをパル
プ繊維床に通すことによって低減することができる。
【００１２】本発明のプロセスは、商用の洗浄機、例え
ば、厚さが比較的薄い（例えば、約４ｃｍ以下）パルプ
マットを形成するチエーンまたはベルト式洗浄機または
類似の洗浄機で行うことができ、遷移金属イオンの大部
分（例えば、マンガンでは少なくとも約８０％）を除去
するには、洗浄機１基が必要なだけである。
ば、厚さが比較的薄い（例えば、約４ｃｍ以下）パルプ
マットを形成するチエーンまたはベルト式洗浄機または
類似の洗浄機で行うことができ、遷移金属イオンの大部
分（例えば、マンガンでは少なくとも約８０％）を除去
するには、洗浄機１基が必要なだけである。
【００１３】本発明を開発に至ったのは、そもそも本発
明者らがキレート剤による金属イオンの除去は熱力学支
配のプロセスであることを認識したことに基づく。すな
わち、パルプ繊維とキレート剤との接触時間は、キレー
ト化効率に顕著に影響するものでなく、キレート反応
は、パルプ化や漂白など普通遭遇する他の反応と異な
り、パルプがキレート剤に暴露される時間や接触が行わ
れる温度に支配されない。むしろ、本発明で見出された
ことは、キレート反応は極めて速い反応であり、反応物
（すなわち、金属イオンおよびキレート剤）があるかな
いかだけが処理効率に影響する。従って、見出されたこ
とは、金属イオン含有のパルプを短時間に高濃度のキレ
ート剤と処理して金属除去性能を改良し、金属に鋭敏な
漂白剤を用いて漂白を改良することが可能なことであ
る。
明者らがキレート剤による金属イオンの除去は熱力学支
配のプロセスであることを認識したことに基づく。すな
わち、パルプ繊維とキレート剤との接触時間は、キレー
ト化効率に顕著に影響するものでなく、キレート反応
は、パルプ化や漂白など普通遭遇する他の反応と異な
り、パルプがキレート剤に暴露される時間や接触が行わ
れる温度に支配されない。むしろ、本発明で見出された
ことは、キレート反応は極めて速い反応であり、反応物
（すなわち、金属イオンおよびキレート剤）があるかな
いかだけが処理効率に影響する。従って、見出されたこ
とは、金属イオン含有のパルプを短時間に高濃度のキレ
ート剤と処理して金属除去性能を改良し、金属に鋭敏な
漂白剤を用いて漂白を改良することが可能なことであ
る。
【００１４】本発明の態様の一つに従えば、セルロース
パルプ（ＴＭＰ，ＣＴＭＰ，ＣＭＰのようなメカニカル
パルプ並びにクラフトパルプやサルファイトパルプのよ
うな化学パルプを含む）から遷移金属を除去する方法が
提供される。この方法は、（ａ）キレート剤、イオン交
換薬剤、またはキレート剤とイオン交換薬剤双方の溶液
をセルロースパルプ液スラリーのマットと接触させ、パ
ルプ液スラリー中の液の大部分を置換させ、（ｂ）ステ
ップ（ａ）において導入された液を別の一つの液で置換
し、パルプから遷移金属を除去するというステップを含
み、その際ステップ（ａ）は５分未満の間行われること
を特徴とする。
パルプ（ＴＭＰ，ＣＴＭＰ，ＣＭＰのようなメカニカル
パルプ並びにクラフトパルプやサルファイトパルプのよ
うな化学パルプを含む）から遷移金属を除去する方法が
提供される。この方法は、（ａ）キレート剤、イオン交
換薬剤、またはキレート剤とイオン交換薬剤双方の溶液
をセルロースパルプ液スラリーのマットと接触させ、パ
ルプ液スラリー中の液の大部分を置換させ、（ｂ）ステ
ップ（ａ）において導入された液を別の一つの液で置換
し、パルプから遷移金属を除去するというステップを含
み、その際ステップ（ａ）は５分未満の間行われること
を特徴とする。
【００１５】ステップ（ａ）は、ＤＴＰＡのようなキレ
ート剤、ＭｇＳＯ4のようなイオン交換薬剤、または双
方を添加して行うことができる。添加率は、従来のキレ
ート法で同じパルプに必要な添加率の少なくとも２０％
少ない（普通は少なくとも５０％少なく、わずか１／５
の量の可能性もある）量でありながら、従来のキレート
槽またはキレート法での処理と少なくとも同じ（普通は
それ以上）量の遷移金属の除去が行われる。なお、従来
のキレート法は、イゲルドの非塩素系漂白についての会
議録「リグノックス漂白の実際的経験」（Igerud, L., "
Mill Experiences of Lignox Bleaching ", Non-Chlori
ne Bleaching Conference Notes, Miller Freeman, San
Francisco, 1993)、ボウチャードらの論文「クラフトパ
ルプの過酸化水素漂白に先立つ酸処理とキレート処理と
の比較」 ( Bouchard, J., Nugent, H.M., and Berry,
R.M., " A Comparison Between Acid Treatment and Ch
elation Prior to Hydrogen Peroxide Bleaching of Kr
aft Pulps ", J. Pulp Paper Science 21 (8): J 268
(1995))に開示されている。例えば、ステップ（ａ）
は、ＤＴＰＡ添加率０．０１〜０．３％（パルプに対し
て純ＤＴＰＡとして）、好ましくは０．０３〜０．２％
（パルプに対して純ＤＴＰＡとして）、またはこれと他
の均等のキレート剤またはイオン交換薬剤の添加で行う
ことができる。すなわち、他のキレート剤またはイオン
交換薬剤を使う場合は、上記の添加率範囲でＤＴＰＡと
同じ金属イオン除去効果を有するように調整する。この
添加率は、従来のキレート法よりキレート使用量が少な
い。もっとも、本発明は、この添加率範囲に限定され
ず、より多い添加率も使用でき、その場合は、従来法を
用いた場合よりも更に徹底した金属イオン除去を行うこ
とができる。
ート剤、ＭｇＳＯ4のようなイオン交換薬剤、または双
方を添加して行うことができる。添加率は、従来のキレ
ート法で同じパルプに必要な添加率の少なくとも２０％
少ない（普通は少なくとも５０％少なく、わずか１／５
の量の可能性もある）量でありながら、従来のキレート
槽またはキレート法での処理と少なくとも同じ（普通は
それ以上）量の遷移金属の除去が行われる。なお、従来
のキレート法は、イゲルドの非塩素系漂白についての会
議録「リグノックス漂白の実際的経験」（Igerud, L., "
Mill Experiences of Lignox Bleaching ", Non-Chlori
ne Bleaching Conference Notes, Miller Freeman, San
Francisco, 1993)、ボウチャードらの論文「クラフトパ
ルプの過酸化水素漂白に先立つ酸処理とキレート処理と
の比較」 ( Bouchard, J., Nugent, H.M., and Berry,
R.M., " A Comparison Between Acid Treatment and Ch
elation Prior to Hydrogen Peroxide Bleaching of Kr
aft Pulps ", J. Pulp Paper Science 21 (8): J 268
(1995))に開示されている。例えば、ステップ（ａ）
は、ＤＴＰＡ添加率０．０１〜０．３％（パルプに対し
て純ＤＴＰＡとして）、好ましくは０．０３〜０．２％
（パルプに対して純ＤＴＰＡとして）、またはこれと他
の均等のキレート剤またはイオン交換薬剤の添加で行う
ことができる。すなわち、他のキレート剤またはイオン
交換薬剤を使う場合は、上記の添加率範囲でＤＴＰＡと
同じ金属イオン除去効果を有するように調整する。この
添加率は、従来のキレート法よりキレート使用量が少な
い。もっとも、本発明は、この添加率範囲に限定され
ず、より多い添加率も使用でき、その場合は、従来法を
用いた場合よりも更に徹底した金属イオン除去を行うこ
とができる。
【００１６】ステップ（ａ）は、普通、比較的高いＤＴ
ＰＡ濃度を用いて行われる。すなわち、ＤＴＰＡ溶液
は、普通は０．０２〜１５ｇ／ＬのＤＴＰＡ、好ましく
は０．１〜２ｇ／ＬのＤＴＰＡを含有する。ＤＴＰＡ添
加率は同じでも、パルス式キレート法の際のＤＴＰＡ濃
度は、従来のキレート法の際よりも常にはるかに高い
（少なくても１０倍は高い）。また、ステップ（ａ）
は、ＤＴＰＡ溶液がパルプ（普通はマット（床）の形に
なっている）の比較的狭いバンドを通過するように行わ
れる。すなわち、ＤＴＰＡ溶液は、パルプマットに含ま
れている液の量の０．０８〜３床容積、好ましくは０．
２〜０．８床容積である。あるいは、他の均等のキレー
ト剤、イオン交換剤のチャージ、またはバンドも用いら
れる。例えば、本方法が、パルプマット厚さ約２５〜５
０ｍｍ（すなわち、約１〜２インチ）を有する従来の真
空ドラム式洗浄機に用いられる場合は、マットを通過す
る含キレート溶液のバンドは、約５．０〜４０ｍｍ（す
なわち、２５ｍｍの０．２倍〜５０ｍｍの０．８倍）の
範囲の幅であるのが好ましい。
ＰＡ濃度を用いて行われる。すなわち、ＤＴＰＡ溶液
は、普通は０．０２〜１５ｇ／ＬのＤＴＰＡ、好ましく
は０．１〜２ｇ／ＬのＤＴＰＡを含有する。ＤＴＰＡ添
加率は同じでも、パルス式キレート法の際のＤＴＰＡ濃
度は、従来のキレート法の際よりも常にはるかに高い
（少なくても１０倍は高い）。また、ステップ（ａ）
は、ＤＴＰＡ溶液がパルプ（普通はマット（床）の形に
なっている）の比較的狭いバンドを通過するように行わ
れる。すなわち、ＤＴＰＡ溶液は、パルプマットに含ま
れている液の量の０．０８〜３床容積、好ましくは０．
２〜０．８床容積である。あるいは、他の均等のキレー
ト剤、イオン交換剤のチャージ、またはバンドも用いら
れる。例えば、本方法が、パルプマット厚さ約２５〜５
０ｍｍ（すなわち、約１〜２インチ）を有する従来の真
空ドラム式洗浄機に用いられる場合は、マットを通過す
る含キレート溶液のバンドは、約５．０〜４０ｍｍ（す
なわち、２５ｍｍの０．２倍〜５０ｍｍの０．８倍）の
範囲の幅であるのが好ましい。
【００１７】ステップ（ａ）は、また、キレート剤また
は他のイオン交換剤、例えば、ＭｇＳＯ4と一緒に組み
合わせて酸を用いて行うこともできる。酸を含有する該
溶液は普通ｐＨ６未満で、普通はｐＨ１〜４の範囲であ
る。用いることができる普通の酸は、硫酸、塩酸、修酸
などである。ステップ（ａ）は、普通、約１分間以下行
われ、ステップ（ａ）と（ｂ）とは合わせて約１０分間
を超えない範囲で行われる。ステップ（ａ）と（ｂ）と
は、単一のドラム式（例えば、真空ドラム式）またはベ
ルト式洗浄機に繊維マットを実質的に動かない状態に形
成し、パルプから遷移金属イオンを５０％より多く、好
ましくはこれらのイオンを約９０％より多く除去するよ
うに行うことができる。ステップ（ａ）と（ｂ）とは、
パルプコンシステンシー約１〜４５％、好ましくは約６
〜２０％、最も好ましくは約８〜１５％、またはコンシ
ステンシー範囲１〜４５％なら他のどのコンシステンシ
ーでも行うことができる。
は他のイオン交換剤、例えば、ＭｇＳＯ4と一緒に組み
合わせて酸を用いて行うこともできる。酸を含有する該
溶液は普通ｐＨ６未満で、普通はｐＨ１〜４の範囲であ
る。用いることができる普通の酸は、硫酸、塩酸、修酸
などである。ステップ（ａ）は、普通、約１分間以下行
われ、ステップ（ａ）と（ｂ）とは合わせて約１０分間
を超えない範囲で行われる。ステップ（ａ）と（ｂ）と
は、単一のドラム式（例えば、真空ドラム式）またはベ
ルト式洗浄機に繊維マットを実質的に動かない状態に形
成し、パルプから遷移金属イオンを５０％より多く、好
ましくはこれらのイオンを約９０％より多く除去するよ
うに行うことができる。ステップ（ａ）と（ｂ）とは、
パルプコンシステンシー約１〜４５％、好ましくは約６
〜２０％、最も好ましくは約８〜１５％、またはコンシ
ステンシー範囲１〜４５％なら他のどのコンシステンシ
ーでも行うことができる。
【００１８】本発明の他の態様では、ドラム式、ベルト
式または他の形式の洗浄機を用いてパルプマットを形成
させて、セルロースパルプから遷移金属を除去する方法
が提供される。本方法は、（ａ）実質的に動かない状態
の含液繊維マットを洗浄機に形成し、（ｂ）洗浄機内
で、キレート剤、イオン交換薬剤、またはキレート剤と
イオン交換薬剤双方の溶液をセルロースパルプマットと
接触させ、（ｃ）洗浄機内で、ステップ（ｂ）の実質的
直後に、ステップ（ｂ）で添加した液溶液を除き、除い
た液溶液と一緒に、パルプから遷移金属を除去するとい
う諸ステップを含む。
式または他の形式の洗浄機を用いてパルプマットを形成
させて、セルロースパルプから遷移金属を除去する方法
が提供される。本方法は、（ａ）実質的に動かない状態
の含液繊維マットを洗浄機に形成し、（ｂ）洗浄機内
で、キレート剤、イオン交換薬剤、またはキレート剤と
イオン交換薬剤双方の溶液をセルロースパルプマットと
接触させ、（ｃ）洗浄機内で、ステップ（ｂ）の実質的
直後に、ステップ（ｂ）で添加した液溶液を除き、除い
た液溶液と一緒に、パルプから遷移金属を除去するとい
う諸ステップを含む。
【００１９】ステップ（ｂ）は、普通、キレート剤、
酸、イオン交換剤、またはこれらの組み合わせたものを
添加し、またはＤＴＰＡまたはこれと均等品を添加し、
あるいはＤＴＰＡ濃厚液を用い、その際に比較的狭いバ
ンドで接触させ、本発明の前記の態様に関して上記した
ように行われる。ステップ（ｃ）は、普通、パルプへ洗
浄液を導入して行われる。この洗浄液は、ステップ
（ｂ）で添加した液を置換する。なお、ステップ（ｂ）
と（ｃ）とを行っている間は、パルプマットの厚さは、
約４ｃｍ未満（例えば、約３ｃｍ未満）である。
酸、イオン交換剤、またはこれらの組み合わせたものを
添加し、またはＤＴＰＡまたはこれと均等品を添加し、
あるいはＤＴＰＡ濃厚液を用い、その際に比較的狭いバ
ンドで接触させ、本発明の前記の態様に関して上記した
ように行われる。ステップ（ｃ）は、普通、パルプへ洗
浄液を導入して行われる。この洗浄液は、ステップ
（ｂ）で添加した液を置換する。なお、ステップ（ｂ）
と（ｃ）とを行っている間は、パルプマットの厚さは、
約４ｃｍ未満（例えば、約３ｃｍ未満）である。
【００２０】本発明の別の態様では、セルロースパルプ
から遷移金属を除去する方法が提供される。本方法は、
（ａ）キレート剤、イオン交換薬剤、またはキレート剤
とイオン交換剤双方の溶液を、セルロースパルプ液スラ
リーのマットと接触させ、キレート剤、イオン交換薬
剤、または双方の添加率が、従来のキレート槽で同じパ
ルプに必要な添加率より少なくとも２０％少ない量であ
りながら、従来のキレート槽での処理と少なくとも同じ
程度の除去を達成し、次いで（ｂ）パルプから溶液を除
去することを包含する。ステップ（ａ）は、６０秒以
下、例えば、３０〜５０秒行うのが好ましく、厚さ１０
ｃｍ未満、例えば、約１〜２インチ、あるいは約５〜６
ｃｍ以下の移動しているパルプマットに対して行われ
る。本発明のどの態様に関して記載されている方法にし
ろ、処理の後では、パルプは、例えば、過酸化物または
他の非塩素系漂白薬剤で漂白されるのが普通である。
から遷移金属を除去する方法が提供される。本方法は、
（ａ）キレート剤、イオン交換薬剤、またはキレート剤
とイオン交換剤双方の溶液を、セルロースパルプ液スラ
リーのマットと接触させ、キレート剤、イオン交換薬
剤、または双方の添加率が、従来のキレート槽で同じパ
ルプに必要な添加率より少なくとも２０％少ない量であ
りながら、従来のキレート槽での処理と少なくとも同じ
程度の除去を達成し、次いで（ｂ）パルプから溶液を除
去することを包含する。ステップ（ａ）は、６０秒以
下、例えば、３０〜５０秒行うのが好ましく、厚さ１０
ｃｍ未満、例えば、約１〜２インチ、あるいは約５〜６
ｃｍ以下の移動しているパルプマットに対して行われ
る。本発明のどの態様に関して記載されている方法にし
ろ、処理の後では、パルプは、例えば、過酸化物または
他の非塩素系漂白薬剤で漂白されるのが普通である。
【００２１】本発明の更に別の態様では、セルロースパ
ルプの液スラリーを処理して、パルプから遷移金属を除
去し、その後でパルプを漂白する方法が提供される。本
方法は、（ａ）厚さ１０ｃｍ以下のセルロースパルプ移
動マットを形成し、これを第一方向へ移動させ、（ｂ）
マットを第一方向へ移動させながら、キレート剤、イオ
ン交換薬剤、またはキレート剤とイオン交換剤双方の溶
液を、第二方向へセルロースパルプ液スラリーのマット
を通過させて流し、第一方向と実質的に直交させ、
（ｃ）マットを第一方向へ移動させながら、マットから
液を、遷移金属イオンの少なくとも５０％と一緒に、除
去し、そして（ｄ）非塩素系漂白を行う諸ステップを含
む。ステップ（ｄ）は、過酸化物、例えば、過酸化水素
を用いて行うのが好ましい。ステップ（ａ）から（ｄ）
までは、メカニカルパルプ（ＴＭＰ、ＣＴＭＰ、または
ＣＭＰ）、あるいは化学パルプ（例えば、クラフトパル
プまたはサルファイトパルプ）を用いて行うことができ
る。ステップ（ｂ）は、ステップ（ｂ）を行う際に、マ
ットの水分量より少ない水分量の溶液を用いて行うのが
普通である。
ルプの液スラリーを処理して、パルプから遷移金属を除
去し、その後でパルプを漂白する方法が提供される。本
方法は、（ａ）厚さ１０ｃｍ以下のセルロースパルプ移
動マットを形成し、これを第一方向へ移動させ、（ｂ）
マットを第一方向へ移動させながら、キレート剤、イオ
ン交換薬剤、またはキレート剤とイオン交換剤双方の溶
液を、第二方向へセルロースパルプ液スラリーのマット
を通過させて流し、第一方向と実質的に直交させ、
（ｃ）マットを第一方向へ移動させながら、マットから
液を、遷移金属イオンの少なくとも５０％と一緒に、除
去し、そして（ｄ）非塩素系漂白を行う諸ステップを含
む。ステップ（ｄ）は、過酸化物、例えば、過酸化水素
を用いて行うのが好ましい。ステップ（ａ）から（ｄ）
までは、メカニカルパルプ（ＴＭＰ、ＣＴＭＰ、または
ＣＭＰ）、あるいは化学パルプ（例えば、クラフトパル
プまたはサルファイトパルプ）を用いて行うことができ
る。ステップ（ｂ）は、ステップ（ｂ）を行う際に、マ
ットの水分量より少ない水分量の溶液を用いて行うのが
普通である。
【００２２】ステップ（ｂ）と（ｃ）とは、単一のドラ
ムまたはベルト式洗浄機で、パルプからマンガンを少な
くとも８０％除去するように行うことができる。ステッ
プ（ｂ）は、ＤＴＰＡまたはＭｇＳＯ4または均等品を
用いて行うことができる。例えば、ステップ（ｂ）は、
ＭｇＳＯ4溶液を用い、添加率は、０．５〜２．０％
（パルプ基準％）、濃度は２〜１０ｇ／Ｌ、床容積はパ
ルプ床容積の０．２〜０．８倍で行うことができる。ス
テップ（ｂ）は、 パルプコンシステンシー約８〜１５
％で行うことができる。また、ステップ（ｂ）は、酸溶
液（ｐＨ１〜４）を用いて行うことができる。
ムまたはベルト式洗浄機で、パルプからマンガンを少な
くとも８０％除去するように行うことができる。ステッ
プ（ｂ）は、ＤＴＰＡまたはＭｇＳＯ4または均等品を
用いて行うことができる。例えば、ステップ（ｂ）は、
ＭｇＳＯ4溶液を用い、添加率は、０．５〜２．０％
（パルプ基準％）、濃度は２〜１０ｇ／Ｌ、床容積はパ
ルプ床容積の０．２〜０．８倍で行うことができる。ス
テップ（ｂ）は、 パルプコンシステンシー約８〜１５
％で行うことができる。また、ステップ（ｂ）は、酸溶
液（ｐＨ１〜４）を用いて行うことができる。
【００２３】本発明に従えば、遷移金属イオンは、比較
的高濃度のキレート剤および／またはイオン交換剤の溶
液を用いて、パルプから効率的に除去される。その際、
該溶液は、範囲が明快に規定された比較的狭いバンドと
してパルプマットを通過し、繊維マット内の最初の液を
置換し、それ自体も、マットに導入された他の液、例え
ば、洗浄水で置換される。キレート剤および／またはイ
オン交換剤を含む使用溶液は、繊維マットに始めから存
在していた水の量より少ないのが好ましい。
的高濃度のキレート剤および／またはイオン交換剤の溶
液を用いて、パルプから効率的に除去される。その際、
該溶液は、範囲が明快に規定された比較的狭いバンドと
してパルプマットを通過し、繊維マット内の最初の液を
置換し、それ自体も、マットに導入された他の液、例え
ば、洗浄水で置換される。キレート剤および／またはイ
オン交換剤を含む使用溶液は、繊維マットに始めから存
在していた水の量より少ないのが好ましい。
【００２４】本発明の主な目標は、セルロースパルプか
ら金属イオンを効果的に除去する方法を提供することで
あり、本方法を用いれば、キレート剤またはイオン交換
剤の使用量は、従来の処理に比べて非常に少なく、従来
の処理よりはるかに急速に処理を行うことができ、簡単
な市販の洗浄機器、例えば、単一の従来の洗浄機が本発
明を実施するために使用可能である。本発明は、本発明
の詳細な説明を吟味し、前記の特許請求の範囲を読め
ば、より明快になろう。
ら金属イオンを効果的に除去する方法を提供することで
あり、本方法を用いれば、キレート剤またはイオン交換
剤の使用量は、従来の処理に比べて非常に少なく、従来
の処理よりはるかに急速に処理を行うことができ、簡単
な市販の洗浄機器、例えば、単一の従来の洗浄機が本発
明を実施するために使用可能である。本発明は、本発明
の詳細な説明を吟味し、前記の特許請求の範囲を読め
ば、より明快になろう。
【００２５】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の方法を実施する
場合の従来の真空ドラム式洗浄機の使用方法を示す概略
図である。パルプ原料、例えば、コンシステンシー約
０．０５〜１６％（例えば、約１〜５％）を有するパル
プ原料が、入口１１からドラム式洗浄機１２へ導入さ
れ、最初に形成ゾーン１３へ流れ込み、ここでセルロー
スパルプマットが形成される。該マットのコンシステン
シーは、約１〜４５％、好ましくは約６〜２０％、最も
好ましくは約８〜１５％である。マットの厚さは、約
１．５〜６ｃｍ、例えば、約１〜２インチ、多くの場合
４ｃｍ未満、場合によって３ｃｍ未満である。
場合の従来の真空ドラム式洗浄機の使用方法を示す概略
図である。パルプ原料、例えば、コンシステンシー約
０．０５〜１６％（例えば、約１〜５％）を有するパル
プ原料が、入口１１からドラム式洗浄機１２へ導入さ
れ、最初に形成ゾーン１３へ流れ込み、ここでセルロー
スパルプマットが形成される。該マットのコンシステン
シーは、約１〜４５％、好ましくは約６〜２０％、最も
好ましくは約８〜１５％である。マットの厚さは、約
１．５〜６ｃｍ、例えば、約１〜２インチ、多くの場合
４ｃｍ未満、場合によって３ｃｍ未満である。
【００２６】ドラム１２が回転するにつれて、パルプマ
ットは、処理ゾーン１４へ移動し、ここで入口１５で示
されるようにキレート剤またはイオン交換剤溶液が添加
される。殆ど如何なるキレート剤（例えば、ＤＴＰ
Ａ）、またはイオン交換薬剤（例えば、ＭｇＳＯ4）ま
たは酸も用いることができる。比較的高濃度の液が添加
されるので、使用されるキレート剤の所要量は、繊維マ
ットに始めから存在していた水の量よりも少ない。「比
較的高濃度のＤＴＰＡ 溶液」とは、約０．０２〜１５ｇ
／ＬのＤＴＰＡ、好ましくは０．１〜２ｇ／ＬのＤＴＰ
Ａを意味する。留意すべきは、同じＤＴＰＡ添加率で
も、本発明のパルスキレート法の際のＤＴＰＡ濃度は、
従来のキレート法の際よりも常にはるかに高い（少なく
ても１０倍は高い）ということである。また、キレート
溶液は、比較的狭いバンドとして繊維マットを通過す
る。すなわち、キレート溶液は、パルプマットに含まれ
ている液の量の約０．０８〜３床容積、好ましくは０．
２〜０．８床容積である。例えば、パルプマットが厚さ
約２５〜５０ｍｍである場合は、含キレート溶液のバン
ドは、約５．０〜４０ｍｍ（すなわち、２５ｍｍの０．
２倍〜５０ｍｍの０．８倍）の範囲の幅でマットを通過
する。
ットは、処理ゾーン１４へ移動し、ここで入口１５で示
されるようにキレート剤またはイオン交換剤溶液が添加
される。殆ど如何なるキレート剤（例えば、ＤＴＰ
Ａ）、またはイオン交換薬剤（例えば、ＭｇＳＯ4）ま
たは酸も用いることができる。比較的高濃度の液が添加
されるので、使用されるキレート剤の所要量は、繊維マ
ットに始めから存在していた水の量よりも少ない。「比
較的高濃度のＤＴＰＡ 溶液」とは、約０．０２〜１５ｇ
／ＬのＤＴＰＡ、好ましくは０．１〜２ｇ／ＬのＤＴＰ
Ａを意味する。留意すべきは、同じＤＴＰＡ添加率で
も、本発明のパルスキレート法の際のＤＴＰＡ濃度は、
従来のキレート法の際よりも常にはるかに高い（少なく
ても１０倍は高い）ということである。また、キレート
溶液は、比較的狭いバンドとして繊維マットを通過す
る。すなわち、キレート溶液は、パルプマットに含まれ
ている液の量の約０．０８〜３床容積、好ましくは０．
２〜０．８床容積である。例えば、パルプマットが厚さ
約２５〜５０ｍｍである場合は、含キレート溶液のバン
ドは、約５．０〜４０ｍｍ（すなわち、２５ｍｍの０．
２倍〜５０ｍｍの０．８倍）の範囲の幅でマットを通過
する。
【００２７】本発明のキレート溶液を「パルス」で添加す
る方法では、従来のキレート法と比較して、キレート添
加率が減少し、また、本発明を単一洗浄機１２で行うこ
とが可能となる。「キレート添加率が減少する」とは、Ｄ
ＴＰＡ添加率０．０１〜０．３％（パルプに対して純Ｄ
ＴＰＡとして）、好ましくは０．０３〜０．２％（パル
プに対して純ＤＴＰＡとして）ということを意味する。
勿論正確な添加率は、樹種とその金属含有量に左右され
る。例えば、カナダの海岸側ニューブルンズイック（Nw
e Brunswick）産のパルプは、金属含有量が高いので、
従来の方法を用いると、添加率０．５％が使用される。
一方、カナダのケベック産のパルプは、金属含有量が低
いので、従来、添加率は０．２％にすぎない。しかし、
本発明を行う場合には、添加率は従来の添加率の１／
５、すなわち、ニューブルンズイックパルプに対しては
約０．１％、ケベックパルプに対しては約０．０４％に
削減される可能性がある。本発明において要求されるキ
レート剤添加率は、従来のキレート処理よりも、普通は
少なくとも２０％少なく、好ましくは５０％少なく、場
合によってはわずか１／５の量の可能性もある。
る方法では、従来のキレート法と比較して、キレート添
加率が減少し、また、本発明を単一洗浄機１２で行うこ
とが可能となる。「キレート添加率が減少する」とは、Ｄ
ＴＰＡ添加率０．０１〜０．３％（パルプに対して純Ｄ
ＴＰＡとして）、好ましくは０．０３〜０．２％（パル
プに対して純ＤＴＰＡとして）ということを意味する。
勿論正確な添加率は、樹種とその金属含有量に左右され
る。例えば、カナダの海岸側ニューブルンズイック（Nw
e Brunswick）産のパルプは、金属含有量が高いので、
従来の方法を用いると、添加率０．５％が使用される。
一方、カナダのケベック産のパルプは、金属含有量が低
いので、従来、添加率は０．２％にすぎない。しかし、
本発明を行う場合には、添加率は従来の添加率の１／
５、すなわち、ニューブルンズイックパルプに対しては
約０．１％、ケベックパルプに対しては約０．０４％に
削減される可能性がある。本発明において要求されるキ
レート剤添加率は、従来のキレート処理よりも、普通は
少なくとも２０％少なく、好ましくは５０％少なく、場
合によってはわずか１／５の量の可能性もある。
【００２８】上記のパラメーターは、ＤＴＰＡに関する
ものである。しかし、他のキレート剤またはイオン交換
剤にも同じようなパラメーターが与えられている。例え
ば、ＭｇＳＯ4に対しては、該パラメーターは以下の通
りとなる。
ものである。しかし、他のキレート剤またはイオン交換
剤にも同じようなパラメーターが与えられている。例え
ば、ＭｇＳＯ4に対しては、該パラメーターは以下の通
りとなる。
【００２９】
【表１】
【００３０】参照数字１５の箇所にキレート剤溶液を添
加した後、キレート剤によるパルプの処理時間は、ドラ
ムの速度と幾何学的形状によるが、１分間未満が普通で
ある。処理時間は訳３０秒未満のことも、時には約１０
秒間未満のこともある。この間に、キレート剤溶液はパ
ルプ中の液を置換し、置換された液は、例えば、ドラム
１２に関連している真空ソースによって濾液ライン１６
に抜き出される。パルプマットがドラム１２の回転方向
に回転を続けて洗浄ゾーン１７に至ると、ここで、図１
の入口１８の所に概略示されているように、洗浄液が添
加され、パルプからキレート剤溶液を置換する。洗浄
は、普通１分間未満（普通は３０秒以下）行われ、置換
されたキレート剤溶液、並びに遷移金属の５０％を超え
る量（普通はマンガンの８０％を超える、例えば、９０
％以上）が、濾液ライン１９にパルプから取り出され
る。殆ど金属を失ったパルプは、次にドラム１２の出口
２０の所で洗浄機を出て、（そのまま、あるいは更に処
理されて）一段以上の漂白工程２１、普通は過酸化水素
漂白工程（複数段の場合もある）へ送られる。
加した後、キレート剤によるパルプの処理時間は、ドラ
ムの速度と幾何学的形状によるが、１分間未満が普通で
ある。処理時間は訳３０秒未満のことも、時には約１０
秒間未満のこともある。この間に、キレート剤溶液はパ
ルプ中の液を置換し、置換された液は、例えば、ドラム
１２に関連している真空ソースによって濾液ライン１６
に抜き出される。パルプマットがドラム１２の回転方向
に回転を続けて洗浄ゾーン１７に至ると、ここで、図１
の入口１８の所に概略示されているように、洗浄液が添
加され、パルプからキレート剤溶液を置換する。洗浄
は、普通１分間未満（普通は３０秒以下）行われ、置換
されたキレート剤溶液、並びに遷移金属の５０％を超え
る量（普通はマンガンの８０％を超える、例えば、９０
％以上）が、濾液ライン１９にパルプから取り出され
る。殆ど金属を失ったパルプは、次にドラム１２の出口
２０の所で洗浄機を出て、（そのまま、あるいは更に処
理されて）一段以上の漂白工程２１、普通は過酸化水素
漂白工程（複数段の場合もある）へ送られる。
【００３１】図２は、単一洗浄機を用いる本発明の方法
の実施の態様を概略示す。パルプマットは、図２では参
照数字２２で概略示される。マットの厚さ２３は、典型
的には約１〜１０ｃｍ、普通は約１〜２インチで、多く
の場合６〜５ｃｍ未満である。キレート剤、またはイオ
ン交換薬剤（酸を含む）の溶液は、・・・矢印２４で示
されるように・・・狭いバンド（すなわち、厚さ２３の
約０．２〜０．８倍の厚さを有する狭いバンド）でパル
プマット２２を通過し、パルプ中の液を置換する。置換
された液は矢印２５で示される。次に、パルプは洗浄工
程へ続き、ここで洗浄液が・・・矢印２６で示されるよ
うに・・・比較的大きな領域に掛けられ、液と遷移金属
イオンとを完全に置換する。置換された液とイオンは、
図２の矢印２７で示されている。
の実施の態様を概略示す。パルプマットは、図２では参
照数字２２で概略示される。マットの厚さ２３は、典型
的には約１〜１０ｃｍ、普通は約１〜２インチで、多く
の場合６〜５ｃｍ未満である。キレート剤、またはイオ
ン交換薬剤（酸を含む）の溶液は、・・・矢印２４で示
されるように・・・狭いバンド（すなわち、厚さ２３の
約０．２〜０．８倍の厚さを有する狭いバンド）でパル
プマット２２を通過し、パルプ中の液を置換する。置換
された液は矢印２５で示される。次に、パルプは洗浄工
程へ続き、ここで洗浄液が・・・矢印２６で示されるよ
うに・・・比較的大きな領域に掛けられ、液と遷移金属
イオンとを完全に置換する。置換された液とイオンは、
図２の矢印２７で示されている。
【００３２】図３は、本発明の方法を実施する際に、参
照数字３０で総称される従来のベルト式洗浄機を用いる
方法を示す。パルプ原料は、入口３１の所に供給され、
パルプマットが、形成ゾーン３２に形成される。次に、
移動するパルプマットに、キレート処理ゾーン３４の図
３の３３の箇所に導入されるキレート剤／イオン交換薬
剤溶液が掛けられ、パルプから置換された液は、濾液ラ
イン３５へ取り出される。パルプは、ベルト式洗浄機３
０のベルトの上を移動し続け、洗浄ゾーン３６へ至る。
ここで入口３７で示されるように洗浄液が導入され、キ
レート剤溶液と除去された金属イオンとを置換する。該
溶液と金属イオンとは濾液ライン３８に取り出される。
金属を失ったパルプは、次に出口３９から排出され、漂
白されたり、他の工程に掛けられたりする。
照数字３０で総称される従来のベルト式洗浄機を用いる
方法を示す。パルプ原料は、入口３１の所に供給され、
パルプマットが、形成ゾーン３２に形成される。次に、
移動するパルプマットに、キレート処理ゾーン３４の図
３の３３の箇所に導入されるキレート剤／イオン交換薬
剤溶液が掛けられ、パルプから置換された液は、濾液ラ
イン３５へ取り出される。パルプは、ベルト式洗浄機３
０のベルトの上を移動し続け、洗浄ゾーン３６へ至る。
ここで入口３７で示されるように洗浄液が導入され、キ
レート剤溶液と除去された金属イオンとを置換する。該
溶液と金属イオンとは濾液ライン３８に取り出される。
金属を失ったパルプは、次に出口３９から排出され、漂
白されたり、他の工程に掛けられたりする。
【００３３】従来のドラム式とベルト式の洗浄機を図１
と図３にそれぞれ示すが、これらは概略が示されている
だけである。理解されねばならないのは、他の広い範囲
の洗浄機も使用できることである。例えば、以下の米国
特許、すなわち、第４，２６６，４１３号、第４，７６
９，９８６号、第４，７９５，１７０号、第４，９１
９，１５８号、第５，１１６，４２３号、第５，１２
０，３９８号、第５，１３９，６７１号、および第５，
２６４，１３８号各明細書に開示される洗浄機は本発明
の方法を行うのに用いることが可能である。これらの洗
浄機は全て、パルプマットを形成し、パルプマットには
キレート剤溶液を、次いで洗浄液を掛けることが出来る
からである。また、本発明では、キレート溶液と金属イ
オンとは、置換洗浄に代わって、あるいはこれに加え
て、プレスすることによって除去することが可能なこと
に留意されたい。
と図３にそれぞれ示すが、これらは概略が示されている
だけである。理解されねばならないのは、他の広い範囲
の洗浄機も使用できることである。例えば、以下の米国
特許、すなわち、第４，２６６，４１３号、第４，７６
９，９８６号、第４，７９５，１７０号、第４，９１
９，１５８号、第５，１１６，４２３号、第５，１２
０，３９８号、第５，１３９，６７１号、および第５，
２６４，１３８号各明細書に開示される洗浄機は本発明
の方法を行うのに用いることが可能である。これらの洗
浄機は全て、パルプマットを形成し、パルプマットには
キレート剤溶液を、次いで洗浄液を掛けることが出来る
からである。また、本発明では、キレート溶液と金属イ
オンとは、置換洗浄に代わって、あるいはこれに加え
て、プレスすることによって除去することが可能なこと
に留意されたい。
【００３４】
【実施例】本発明の方法は、以下の実施例で説明され
る。例１ ＴＭＰパルプ（Ｍｎ：１７４ｐｐｍ，Ｆｅ：２２ｐｐ
ｍ、Ｍｇ：１２８ｐｐｍ，Ｃａ：８５５ｐｐｍ，オーブ
ン乾燥パルプ：１８．５６ｇ）を混練器で脱イオン水中
に溶かしパルプコンシステンシー０．０５％とし、置換
セルに、水分を切りながら注ぎ、パルプ繊維パッドを形
成した（置換セルは、ステンレス鋼製で、円筒形で、高
さは２００ｍｍ，内径は７５ｍｍであった）。水を切っ
た後、上記繊維パッドを圧縮し、所望の厚さ（４０ｍ
ｍ）とし、所要のパルプコンシステンシーを得た。パル
プ繊維に残っている金属イオンは、現条件でパッドを生
成した後では９０％以上であることが分かった。所望の
温度７０℃は、上記円筒セルの周りの鞘部に温水を循環
して行った。その後、ＭｇＳＯ4として４．８ｇ／Ｌ含
有のＭｇＳＯ4溶液を、蠕動ポンプを用い、流量５２ｍ
Ｌ／分でパルプパッドに流通した。硫酸マグネシウム溶
液の厚さで１ｃｍのパルスと、硫酸マグネシウム添加率
１．０２％（オーブン乾燥パルプ基準）とに相当する４
８秒後、脱イオン水を、流量５２ｍＬ／分で約９分間繊
維パッドに流通した。次に、パルプパッドをセルから取
り出し、空乾し、Ｔａｐｐｉ試験法に従って原子吸光法
を用いて金属イオン含有量を分析した。得られたパルプ
のマンガン、鉄、マグネシウムおよびカルシウムの含有
量は、それぞれ５ｐｐｍ、４ｐｐｍ、８ｐｐｍ、４２５
ｐｐｍ、および４４ｐｐｍであった。これは、ＭｇＳＯ
4約１％を用いると、パルプ繊維に含まれている有害な
マンガンを効果的に除去できることを示す。
る。例１ ＴＭＰパルプ（Ｍｎ：１７４ｐｐｍ，Ｆｅ：２２ｐｐ
ｍ、Ｍｇ：１２８ｐｐｍ，Ｃａ：８５５ｐｐｍ，オーブ
ン乾燥パルプ：１８．５６ｇ）を混練器で脱イオン水中
に溶かしパルプコンシステンシー０．０５％とし、置換
セルに、水分を切りながら注ぎ、パルプ繊維パッドを形
成した（置換セルは、ステンレス鋼製で、円筒形で、高
さは２００ｍｍ，内径は７５ｍｍであった）。水を切っ
た後、上記繊維パッドを圧縮し、所望の厚さ（４０ｍ
ｍ）とし、所要のパルプコンシステンシーを得た。パル
プ繊維に残っている金属イオンは、現条件でパッドを生
成した後では９０％以上であることが分かった。所望の
温度７０℃は、上記円筒セルの周りの鞘部に温水を循環
して行った。その後、ＭｇＳＯ4として４．８ｇ／Ｌ含
有のＭｇＳＯ4溶液を、蠕動ポンプを用い、流量５２ｍ
Ｌ／分でパルプパッドに流通した。硫酸マグネシウム溶
液の厚さで１ｃｍのパルスと、硫酸マグネシウム添加率
１．０２％（オーブン乾燥パルプ基準）とに相当する４
８秒後、脱イオン水を、流量５２ｍＬ／分で約９分間繊
維パッドに流通した。次に、パルプパッドをセルから取
り出し、空乾し、Ｔａｐｐｉ試験法に従って原子吸光法
を用いて金属イオン含有量を分析した。得られたパルプ
のマンガン、鉄、マグネシウムおよびカルシウムの含有
量は、それぞれ５ｐｐｍ、４ｐｐｍ、８ｐｐｍ、４２５
ｐｐｍ、および４４ｐｐｍであった。これは、ＭｇＳＯ
4約１％を用いると、パルプ繊維に含まれている有害な
マンガンを効果的に除去できることを示す。
【００３５】例２ 比較のため、静的システムでＭｇＳＯ4処理を行った後
の残留マンガン含有量は、上記の本発明プロセスで得ら
れた値よりはるかに高いことを示す。同じＴＭＰスプル
ースパルプ（オーブン乾燥パルプ：１０ｇ）を混練器で
脱イオン水中に溶かした。５．４％ＭｇＳＯ4（パルプ
重量基準）相当をパルプスラリーに添加した。キレート
化は、プラスチックバッグ中で、６０℃、１０％パルプ
コンシステンシーで６０分間行った。この後、上記パル
プスラリーをブフナー漏斗へ移し約３０％パルプコンシ
ステンシーへ濃縮した。次に、濃縮パルプの一部を取
り、空乾し、金属イオン含有量を分析した。前記濃縮パ
ルプの別の一部を約２００ｍＬの脱イオン水で完全に洗
浄し、空乾し、金属イオン含有量を分析した。結果を表
２に示す。例１の結果（同じく表２に示される）に比較
して、ＭｇＳＯ4添加率が、この例では約５倍も高いの
に、残留マンガン量が格段に高いということが結論され
る。例えば、過酸化物漂白は、マンガンの存在に極めて
敏感なケースが多いので、マンガン含有量を最小限に抑
えることが好ましいことが知られている。
の残留マンガン含有量は、上記の本発明プロセスで得ら
れた値よりはるかに高いことを示す。同じＴＭＰスプル
ースパルプ（オーブン乾燥パルプ：１０ｇ）を混練器で
脱イオン水中に溶かした。５．４％ＭｇＳＯ4（パルプ
重量基準）相当をパルプスラリーに添加した。キレート
化は、プラスチックバッグ中で、６０℃、１０％パルプ
コンシステンシーで６０分間行った。この後、上記パル
プスラリーをブフナー漏斗へ移し約３０％パルプコンシ
ステンシーへ濃縮した。次に、濃縮パルプの一部を取
り、空乾し、金属イオン含有量を分析した。前記濃縮パ
ルプの別の一部を約２００ｍＬの脱イオン水で完全に洗
浄し、空乾し、金属イオン含有量を分析した。結果を表
２に示す。例１の結果（同じく表２に示される）に比較
して、ＭｇＳＯ4添加率が、この例では約５倍も高いの
に、残留マンガン量が格段に高いということが結論され
る。例えば、過酸化物漂白は、マンガンの存在に極めて
敏感なケースが多いので、マンガン含有量を最小限に抑
えることが好ましいことが知られている。
【００３６】
【表２】
【００３７】例３ この例では、同じ過酸化水素漂白条件下でも、例２で処
理されたパルプ（二つのサンプルは、それぞれ「５．４
％ＭｇＳＯ4（＋濃縮）と「５．４％ＭｇＳＯ4（＋洗
浄）と記す」）に比較して、後段の過酸化物漂白の際に
例１で処理されたパルプ（サンプルは、以下の議論では
「１．０２％ＭｇＳＯ4（溶出）と記す」）の方が、よ
り高い白色度を達成することができることを示す。アル
カリ性過酸化物漂白は、Ｈ2Ｏ2添加率３％または５％で
行われた。他の条件を挙げると、１０％パルプコンシス
テンシー、３．０％Ｎａ2ＳｉＯ3、７０℃、１２０分間
である。結果は以下の表３に示す。
理されたパルプ（二つのサンプルは、それぞれ「５．４
％ＭｇＳＯ4（＋濃縮）と「５．４％ＭｇＳＯ4（＋洗
浄）と記す」）に比較して、後段の過酸化物漂白の際に
例１で処理されたパルプ（サンプルは、以下の議論では
「１．０２％ＭｇＳＯ4（溶出）と記す」）の方が、よ
り高い白色度を達成することができることを示す。アル
カリ性過酸化物漂白は、Ｈ2Ｏ2添加率３％または５％で
行われた。他の条件を挙げると、１０％パルプコンシス
テンシー、３．０％Ｎａ2ＳｉＯ3、７０℃、１２０分間
である。結果は以下の表３に示す。
【００３８】
【表３】
【００３９】表３は、本発明の硫酸マグネシウム溶出の
サンプルが、後段の過酸化水素漂白に最も優れた応答結
果を示し、同じ過酸化水素添加率でも、他の二つのサン
プルに比較して、より高い白色度を有する漂白ＴＭＰと
なることを明快に示す。更に、過酸化水素の消費率も最
も小さい。
サンプルが、後段の過酸化水素漂白に最も優れた応答結
果を示し、同じ過酸化水素添加率でも、他の二つのサン
プルに比較して、より高い白色度を有する漂白ＴＭＰと
なることを明快に示す。更に、過酸化水素の消費率も最
も小さい。
【００４０】例４ この例では、同じような漂白結果が、従来のやり方でＤ
ＴＰＡを用いるか、あるいは例１に方法に従ってＭｇＳ
Ｏ4溶出を用いるかして、マンガンを除去したパルプを
過酸化物漂白することによって得ることができることを
示す。例１と同じＴＭＰパルプをこの例でも用いた。従
来のやり方でＤＴＰＡを用いてマンガンを除去するの
は、０．５％ＤＴＰＡ添加率、６０℃、３％パルプコン
システンシー、３０分間の条件でプラスチックバッグの
中で行った。その後、キレート処理されたパルプを脱イ
オン水で完全に洗浄し、３％Ｈ2Ｏ2，２．４％ＮａＯ
Ｈ，３％Ｎａ2ＳｉＯ3、０．１０％ＭｇＳＯ4、７０
℃、１０％パルプコンシステンシー、および２時間の条
件下に過酸化物漂白を行った。得られたパルプは、白色
度７３．８％ＩＳＯおよびｂ＊１２．３５であった。Ｍ
ｇＳＯ4溶出を用いてマンガンを除去したパルプは、全
ＭｇＳＯ4添加率１．０２％を用いて例１で得たもので
ある。その後の過酸化物漂白は、ＭｇＳＯ4が添加され
なかったことを除いて、前の段落に記載の条件と全く同
じ条件下で行った。得られたパルプは、白色度７４．４
％ＩＳＯおよびｂ＊１２．１６であった。
ＴＰＡを用いるか、あるいは例１に方法に従ってＭｇＳ
Ｏ4溶出を用いるかして、マンガンを除去したパルプを
過酸化物漂白することによって得ることができることを
示す。例１と同じＴＭＰパルプをこの例でも用いた。従
来のやり方でＤＴＰＡを用いてマンガンを除去するの
は、０．５％ＤＴＰＡ添加率、６０℃、３％パルプコン
システンシー、３０分間の条件でプラスチックバッグの
中で行った。その後、キレート処理されたパルプを脱イ
オン水で完全に洗浄し、３％Ｈ2Ｏ2，２．４％ＮａＯ
Ｈ，３％Ｎａ2ＳｉＯ3、０．１０％ＭｇＳＯ4、７０
℃、１０％パルプコンシステンシー、および２時間の条
件下に過酸化物漂白を行った。得られたパルプは、白色
度７３．８％ＩＳＯおよびｂ＊１２．３５であった。Ｍ
ｇＳＯ4溶出を用いてマンガンを除去したパルプは、全
ＭｇＳＯ4添加率１．０２％を用いて例１で得たもので
ある。その後の過酸化物漂白は、ＭｇＳＯ4が添加され
なかったことを除いて、前の段落に記載の条件と全く同
じ条件下で行った。得られたパルプは、白色度７４．４
％ＩＳＯおよびｂ＊１２．１６であった。
【００４１】例５ 例１の方法で、ＭｇＳＯ4濃度を０．８３〜１２ｇ／Ｌ
と変化させ、ＭｇＳＯ4パルス厚さを０．４〜４ｃｍと
変化させた。他の条件と手順は全て例１のものと同一で
あった。得られたパルプ中の残留金属イオン含有量を表
４に示す。
と変化させ、ＭｇＳＯ4パルス厚さを０．４〜４ｃｍと
変化させた。他の条件と手順は全て例１のものと同一で
あった。得られたパルプ中の残留金属イオン含有量を表
４に示す。
【００４２】
【表４】
【００４３】これらの結果も、ＭｇＳＯ4溶液で溶出し
て有害な金属イオンを除去することは、効率的であるこ
とを確認するものである。もっとも、最良の条件は例１
に記載の条件のように見える。
て有害な金属イオンを除去することは、効率的であるこ
とを確認するものである。もっとも、最良の条件は例１
に記載の条件のように見える。
【００４４】例６ この例では、ＤＴＰＡ含有の溶液のパルスをパルプ繊維
パッドに通して溶出すると、従来のＤＴＰＡキレート法
よりも少ないＤＴＰＡ添加率で有害な金属イオン、例え
ば、マンガンを除去することができることを示す。ＣＴ
ＭＰスプルースパルプ（Ｍｎ：３６．５ｐｐｍ、Ｆｅ：
３２．０ｐｐｍ、オーブン乾燥パルプ：１８．５ｇ）を
用いた。パルプ繊維パッドは、例１の手順に従って調製
した。ＭｇＳＯ4の代わりに、０．１ｇ／ＬのＤＴＰＡ
を含有するｐＨ６のＤＴＰＡ溶液を、流量４５ｍＬ／分
でポンプで送り繊維パッドに流通した。温度は７０℃で
行った。ＤＴＰＡ溶液の厚さで１．７ｃｍのパルスと、
ＤＴＰＡ添加率０．０３６％（オーブン乾燥パルプ基
準）とに相当する９０秒後、脱イオン水を流量４５ｍＬ
／分で約３．５分間繊維ベッドに流通した。このような
キレート処理されたパルプのマンガンと鉄の残留含有量
は、それぞれ１ｐｐｍと１４ｐｐｍであった。
パッドに通して溶出すると、従来のＤＴＰＡキレート法
よりも少ないＤＴＰＡ添加率で有害な金属イオン、例え
ば、マンガンを除去することができることを示す。ＣＴ
ＭＰスプルースパルプ（Ｍｎ：３６．５ｐｐｍ、Ｆｅ：
３２．０ｐｐｍ、オーブン乾燥パルプ：１８．５ｇ）を
用いた。パルプ繊維パッドは、例１の手順に従って調製
した。ＭｇＳＯ4の代わりに、０．１ｇ／ＬのＤＴＰＡ
を含有するｐＨ６のＤＴＰＡ溶液を、流量４５ｍＬ／分
でポンプで送り繊維パッドに流通した。温度は７０℃で
行った。ＤＴＰＡ溶液の厚さで１．７ｃｍのパルスと、
ＤＴＰＡ添加率０．０３６％（オーブン乾燥パルプ基
準）とに相当する９０秒後、脱イオン水を流量４５ｍＬ
／分で約３．５分間繊維ベッドに流通した。このような
キレート処理されたパルプのマンガンと鉄の残留含有量
は、それぞれ１ｐｐｍと１４ｐｐｍであった。
【００４５】比較すると、従来のキレート処理法の後に
得られる鉄およびマンガンの残留含有量は、上記のＤＴ
ＰＡ溶出法で得られたものよりも高いことが示される。
得られる鉄およびマンガンの残留含有量は、上記のＤＴ
ＰＡ溶出法で得られたものよりも高いことが示される。
【００４６】同じＣＴＭＰスプルースパルプ（オーブン
乾燥パルプ：１０ｇ）を混練器で脱イオン水中に溶かし
た。０．５％ＤＴＰＡ（パルプ重量基準）相当をパルプ
スラリーに添加した。キレート化は、プラスチックバッ
グ中で、７０℃、３％パルプコンシステンシーで３０分
間行った。この後、上記パルプスラリーをブフナー漏斗
へ移し、約３０％パルプコンシステンシーへ濃縮した。
次に、濃縮パルプの一部を取り、空乾し、鉄およびマン
ガンの含有量を分析した。前記濃縮パルプの別の一部
を、約２００ｍＬの脱イオン水で完全に洗浄し、空乾
し、鉄およびマンガン含有量を分析した。結果を表５に
示す。ＤＴＰＡ添加率が従来法では約１４倍も高いの
に、残留マンガン量が、ＤＴＰＡ溶出サンプルに存在す
るものよりも格段に高いということが結論される。
乾燥パルプ：１０ｇ）を混練器で脱イオン水中に溶かし
た。０．５％ＤＴＰＡ（パルプ重量基準）相当をパルプ
スラリーに添加した。キレート化は、プラスチックバッ
グ中で、７０℃、３％パルプコンシステンシーで３０分
間行った。この後、上記パルプスラリーをブフナー漏斗
へ移し、約３０％パルプコンシステンシーへ濃縮した。
次に、濃縮パルプの一部を取り、空乾し、鉄およびマン
ガンの含有量を分析した。前記濃縮パルプの別の一部
を、約２００ｍＬの脱イオン水で完全に洗浄し、空乾
し、鉄およびマンガン含有量を分析した。結果を表５に
示す。ＤＴＰＡ添加率が従来法では約１４倍も高いの
に、残留マンガン量が、ＤＴＰＡ溶出サンプルに存在す
るものよりも格段に高いということが結論される。
【００４７】
【表５】
【００４８】例７ この例では、後段の過酸化物漂白の際に同じ過酸化水素
漂白条件下でも、従来のようにキレート処理されたパル
プに比較して、ＤＴＰＡで溶出されたパルプの方が、よ
り高い白色度を達成することができることを示す。
漂白条件下でも、従来のようにキレート処理されたパル
プに比較して、ＤＴＰＡで溶出されたパルプの方が、よ
り高い白色度を達成することができることを示す。
【００４９】東カナダのミルからのＣＴＭＰパルプ（Ｉ
ＳＯ：５４．８％、Ｍｎ：１４４ｐｐｍ，Ｆｅ：１８ｐ
ｐｍ，オーブン乾燥パルプ：２１．２０ｇ）を用いた。
ＤＴＰＡ溶出の手順は、例６と同一であった。条件は、
７０℃、３０ｍＬ／分、１２％パルプコンシステンシ
ー、ＤＴＰＡ溶液のｐＨ＝６、ＤＴＰＡ濃度０．４ｇ／
Ｌであった。ＤＴＰＡ溶液の厚さで１．９ｃｍのパルス
と、ＤＴＰＡ添加率０．１７％（オーブン乾燥パルプ基
準）とに相当する２．６分後、脱イオン水を流量３０ｍ
Ｌ／分で約５．２分間繊維ベッドに流通した。キレート
処理されたパルプのマンガンおよび鉄の残留含有量は、
それぞれ１．０ｐｐｍと１９ｐｐｍであった（このサン
プルは、「０．１７％ＤＴＰＡ（溶出）」と以下の議論
で記す）。この結果が示すのは、０．１７％ＤＴＰＡ添
加率を用いると、パルプに存在するマンガンを効率的に
除くことができるということである。
ＳＯ：５４．８％、Ｍｎ：１４４ｐｐｍ，Ｆｅ：１８ｐ
ｐｍ，オーブン乾燥パルプ：２１．２０ｇ）を用いた。
ＤＴＰＡ溶出の手順は、例６と同一であった。条件は、
７０℃、３０ｍＬ／分、１２％パルプコンシステンシ
ー、ＤＴＰＡ溶液のｐＨ＝６、ＤＴＰＡ濃度０．４ｇ／
Ｌであった。ＤＴＰＡ溶液の厚さで１．９ｃｍのパルス
と、ＤＴＰＡ添加率０．１７％（オーブン乾燥パルプ基
準）とに相当する２．６分後、脱イオン水を流量３０ｍ
Ｌ／分で約５．２分間繊維ベッドに流通した。キレート
処理されたパルプのマンガンおよび鉄の残留含有量は、
それぞれ１．０ｐｐｍと１９ｐｐｍであった（このサン
プルは、「０．１７％ＤＴＰＡ（溶出）」と以下の議論
で記す）。この結果が示すのは、０．１７％ＤＴＰＡ添
加率を用いると、パルプに存在するマンガンを効率的に
除くことができるということである。
【００５０】同じＴＭＰパルプのキレート処理を、プラ
スチックバッグ中で３％パルプコンシステンシー、０．
５％ＤＴＰＡ添加率、７０℃、６０分間、ｐＨ約６の条
件下で行った。所要の滞留時間の後、上記パルプスラリ
ーをブフナー漏斗へ移し、約３０％パルプコンシステン
シーへ濃縮した。次に、濃縮パルプの一部（このサンプ
ルは、「０．５％ＤＴＰＡ（＋濃縮）」と以下の議論で
記す）を取り、空乾し、鉄およびマンガンの含有量を分
析した。前記濃縮パルプの別の一部（このサンプルは、
「０．５％ＤＴＰＡ（＋洗浄）」と以下の議論で記す）
を、脱イオン水で完全に洗浄し、空乾し、鉄およびマン
ガン含有量を分析した。結果を表６に示す。
スチックバッグ中で３％パルプコンシステンシー、０．
５％ＤＴＰＡ添加率、７０℃、６０分間、ｐＨ約６の条
件下で行った。所要の滞留時間の後、上記パルプスラリ
ーをブフナー漏斗へ移し、約３０％パルプコンシステン
シーへ濃縮した。次に、濃縮パルプの一部（このサンプ
ルは、「０．５％ＤＴＰＡ（＋濃縮）」と以下の議論で
記す）を取り、空乾し、鉄およびマンガンの含有量を分
析した。前記濃縮パルプの別の一部（このサンプルは、
「０．５％ＤＴＰＡ（＋洗浄）」と以下の議論で記す）
を、脱イオン水で完全に洗浄し、空乾し、鉄およびマン
ガン含有量を分析した。結果を表６に示す。
【００５１】
【表６】
【００５２】同じＴＭＰパルプのキレート処理を、プラ
スチックバッグ中で、今度はＤＴＰＡ添加率が０．２％
（パルプ重量基準）であることを除いて、上記と同じ条
件下で行った。滞留時間６０分の後、上記パルプスラリ
ーをブフナー漏斗へ移し、約３０％パルプコンシステン
シーへ濃縮した。その後、濃縮パルプ（このサンプル
は、「０．２％ＤＴＰＡ（＋洗浄）」と以下の議論で記
す）を、脱イオン水で完全に洗浄し、空乾し、鉄および
マンガン含有量を分析した。結果を表６に示す。
スチックバッグ中で、今度はＤＴＰＡ添加率が０．２％
（パルプ重量基準）であることを除いて、上記と同じ条
件下で行った。滞留時間６０分の後、上記パルプスラリ
ーをブフナー漏斗へ移し、約３０％パルプコンシステン
シーへ濃縮した。その後、濃縮パルプ（このサンプル
は、「０．２％ＤＴＰＡ（＋洗浄）」と以下の議論で記
す）を、脱イオン水で完全に洗浄し、空乾し、鉄および
マンガン含有量を分析した。結果を表６に示す。
【００５３】その後、上記の方法で得られた４種類のキ
レート処理パルプ、すなわち、０．１７％ＤＴＰＡ（溶
出）、０．５％ＤＴＰＡ（＋洗浄）、０．５％ＤＴＰＡ
（＋濃縮）、０．２％ＤＴＰＡ（＋洗浄）について、い
ろいろな過酸化水素使用量を用いてアルカリ性過酸化物
漂白を行った。結果は表７と図４に示す。Ｈ2Ｏ2漂白に
対する他の条件は、１０％パルプコンシステンシー、
３．０％Ｎａ2ＳｉＯ3、０．１％ＭｇＳＯ4、７０℃、
１２０分間である。図４は、ＤＴＰＡ溶出のパルプが、
後段の過酸化水素漂白に最も優れた応答結果を示し、同
じ過酸化水素使用量でも、従来のキレート処理パルプに
比較して、最も高い白色度を有する漂白ＴＭＰとなるこ
とを明快に示す。更に、過酸化水素の消費率も最も小さ
い。
レート処理パルプ、すなわち、０．１７％ＤＴＰＡ（溶
出）、０．５％ＤＴＰＡ（＋洗浄）、０．５％ＤＴＰＡ
（＋濃縮）、０．２％ＤＴＰＡ（＋洗浄）について、い
ろいろな過酸化水素使用量を用いてアルカリ性過酸化物
漂白を行った。結果は表７と図４に示す。Ｈ2Ｏ2漂白に
対する他の条件は、１０％パルプコンシステンシー、
３．０％Ｎａ2ＳｉＯ3、０．１％ＭｇＳＯ4、７０℃、
１２０分間である。図４は、ＤＴＰＡ溶出のパルプが、
後段の過酸化水素漂白に最も優れた応答結果を示し、同
じ過酸化水素使用量でも、従来のキレート処理パルプに
比較して、最も高い白色度を有する漂白ＴＭＰとなるこ
とを明快に示す。更に、過酸化水素の消費率も最も小さ
い。
【００５４】
【表７】
【００５５】例８ 西カナダ針葉樹クラフトパルプ（カッパ値：３０、マン
ガン：１４２ｐｐｍ，オーブン乾燥パルプ：１８．５６
ｇ）を混練器で脱イオン水中に溶かしパルプコンシステ
ンシー０．１％とし、置換セルに、水分を切りながら注
ぎ、パルプ繊維パッドを形成した。（置換セルは、ステ
ンレス鋼製で、円筒形で、高さは２００ｍｍ，内径は７
５ｍｍであった）。水を切った後、上記繊維パッドを圧
縮し、所望の厚さ（４０ｍｍ）とし、所要のパルプコン
システンシーを得た。所望の温度２５℃は、上記円筒セ
ルの周りの鞘部に温水を循環して行った。その後、ｐＨ
１．５の硫酸溶液を、蠕動ポンプを用い、流量５１．３
ｍＬ／分でパルプパッドに流通した。酸溶液の厚さで
１．６ｃｍのパルスあるいは０．４床容積に相当する７
８秒後、脱イオン水を、流量５１．３ｍＬ／分で約３．
５分間繊維パッドに流通した。次に、パルプパッドをセ
ルから取り出し、空乾し、Ｔａｐｐｉ試験法に従って原
子吸光分析装置を用いて残留Ｍｎ含有量を分析した。パ
ルプのマンガン含有量は、２．７ｐｐｍである。これ
は、酸をイオン交換剤として用いるパルスキレート処理
法を用いると、パルプ繊維に含まれている有害なマンガ
ンを効果的に除去できることを示す。
ガン：１４２ｐｐｍ，オーブン乾燥パルプ：１８．５６
ｇ）を混練器で脱イオン水中に溶かしパルプコンシステ
ンシー０．１％とし、置換セルに、水分を切りながら注
ぎ、パルプ繊維パッドを形成した。（置換セルは、ステ
ンレス鋼製で、円筒形で、高さは２００ｍｍ，内径は７
５ｍｍであった）。水を切った後、上記繊維パッドを圧
縮し、所望の厚さ（４０ｍｍ）とし、所要のパルプコン
システンシーを得た。所望の温度２５℃は、上記円筒セ
ルの周りの鞘部に温水を循環して行った。その後、ｐＨ
１．５の硫酸溶液を、蠕動ポンプを用い、流量５１．３
ｍＬ／分でパルプパッドに流通した。酸溶液の厚さで
１．６ｃｍのパルスあるいは０．４床容積に相当する７
８秒後、脱イオン水を、流量５１．３ｍＬ／分で約３．
５分間繊維パッドに流通した。次に、パルプパッドをセ
ルから取り出し、空乾し、Ｔａｐｐｉ試験法に従って原
子吸光分析装置を用いて残留Ｍｎ含有量を分析した。パ
ルプのマンガン含有量は、２．７ｐｐｍである。これ
は、酸をイオン交換剤として用いるパルスキレート処理
法を用いると、パルプ繊維に含まれている有害なマンガ
ンを効果的に除去できることを示す。
【００５６】上記の酸を用いる本発明を行うに当たって
は、ｐＨは１〜４であることが好ましく、所要酸溶液
は、処理パルプ単位当たり従来の酸処理に用いられる量
よりは少なくとも２０％（例えば、３５％以上）少な
い。
は、ｐＨは１〜４であることが好ましく、所要酸溶液
は、処理パルプ単位当たり従来の酸処理に用いられる量
よりは少なくとも２０％（例えば、３５％以上）少な
い。
【００５７】以上、本発明に従えば、セルロースパルプ
から金属イオンを除去する多様な有利な方法が、提供さ
れることが示された。本発明は、キレート剤またはイオ
ン交換剤の所要量を削減し、従来必要な時間より短時間
で効果的に金属イオンを除去し、その際従来の洗浄機１
基しか必要としない。本発明については、最も実際的か
つ好ましい態様であると現在考えられたものについて本
明細書に示し、かつ説明したものであるので、本発明の
範囲内で多くの部分的改変を行うことができることは当
業者には明白であろう。従って、本発明の特許請求の範
囲については、すべての等価の方法およびプロセスを含
むように最も広く解釈すべきである。
から金属イオンを除去する多様な有利な方法が、提供さ
れることが示された。本発明は、キレート剤またはイオ
ン交換剤の所要量を削減し、従来必要な時間より短時間
で効果的に金属イオンを除去し、その際従来の洗浄機１
基しか必要としない。本発明については、最も実際的か
つ好ましい態様であると現在考えられたものについて本
明細書に示し、かつ説明したものであるので、本発明の
範囲内で多くの部分的改変を行うことができることは当
業者には明白であろう。従って、本発明の特許請求の範
囲については、すべての等価の方法およびプロセスを含
むように最も広く解釈すべきである。
【図１】 本発明の方法を実施する場合の従来の真空ド
ラム式洗浄機の使用方法を示す概略図である。
ラム式洗浄機の使用方法を示す概略図である。
【図２】 図１の装置を用いてパルプマットに添加され
た液の作用と抽出される液の作用を示す概略図である。
た液の作用と抽出される液の作用を示す概略図である。
【図３】 本発明を実施するための従来のベルト式洗浄
機の使用方法だけを示す図であり、図１と同様な概略図
である。
機の使用方法だけを示す図であり、図１と同様な概略図
である。
【図４】 本発明の方法を実施することによって達成す
ることができる改良された白色度対過酸化物消費率を示
すグラフである。
ることができる改良された白色度対過酸化物消費率を示
すグラフである。
１１、１５、１８、３１、３３…入口、１２…ドラム式
洗浄機、１３、３２…形成ゾーン、１４…処理ゾーン、
１６，１９、３５、３８…濾液ライン、１７、３６…洗
浄ゾーン、２０、３９…出口、２１…漂白工程、２２…
パルプマット、２３…マット厚さ，２４，２５，２６，
２７…矢印、３０…ベルト式洗浄機、３４…キレート化
ゾーン。
洗浄機、１３、３２…形成ゾーン、１４…処理ゾーン、
１６，１９、３５、３８…濾液ライン、１７、３６…洗
浄ゾーン、２０、３９…出口、２１…漂白工程、２２…
パルプマット、２３…マット厚さ，２４，２５，２６，
２７…矢印、３０…ベルト式洗浄機、３４…キレート化
ゾーン。
フロントページの続き (72)発明者 ゼット．リー カナダ Ｅ３Ｂ ２Ｙ１、ニューブランス ビック州、フレデリクトン、アプト201 モンゴメリイ ストリート 780、マック ギー ハウス (72)発明者 エー．アール．ピー．ヴァン ハイニンゲ ン カナダ Ｅ０Ｈ １Ｎ０、ニューブランス ビック州、マウス オブ ケスビック、ア ール．アール ３、ホリヨーク ロード 193
Claims (31)
- 【請求項１】 セルロースパルプから遷移金属を除去す
る方法において、 （ａ）キレート剤、イオン交換薬剤、またはキレート剤
とイオン交換薬剤双方の溶液をセルロースパルプ液スラ
リーのマットと接触させ、パルプ液スラリー中の液の大
部分を置換させ、 （ｂ）ステップ（ａ）において導入された液を別の一つ
の液で置換し、パルプから遷移金属を除去するというス
テップを含み、その際ステップ（ａ）は５分間未満の間
行われることを特徴とする方法。 - 【請求項２】 ステップ（ａ）が、キレート剤、イオン
交換薬剤、または双方を添加して行なわれ、添加量が、
従来のキレート槽で同じパルプに必要な添加量の少なく
とも２０％少ない量でありながら、従来のキレート槽で
の処理と少なくとも同じ量の遷移金属の除去が行われる
ことを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 ステップ（ａ）が、ＤＴＰＡ添加率０．
０１〜０．３％（パルプに対して純ＤＴＰＡとして）、
またはこれと他の均等のキレート剤またはイオン交換薬
剤の添加で行われることを特徴とする請求項２記載の方
法。 - 【請求項４】 ステップ（ａ）が、濃度が０．０２〜１
５ｇ／ＬのＤＴＰＡ、および床容積がパルプマットに含
まれている液の量の０．０８〜３床容積のＤＴＰＡ、ま
たは他の均等のキレート剤、イオン交換剤を用いて行わ
れることを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項５】 ステップ（ｂ）が、ＤＴＰＡまたは均等
品の濃度が、従来のキレート槽処理で用いられる濃度の
少なくとも１０倍は高くなるように更に行われることを
特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項６】 ステップ（ａ）とステップ（ｂ）とを合
わせて、約１０分間未満行われることを特徴とする請求
項１記載の方法。 - 【請求項７】 ステップ（ａ）と（ｂ）とは、単一のド
ラム式またはベルト式洗浄機に繊維マットを実質的に動
かない状態に形成し、パルプから約８０％を超えるマン
ガンイオンを除去するように行われることを特徴とする
請求項１記載の方法。 - 【請求項８】 ステップ（ａ）と（ｂ）とが、パルプコ
ンシステンシー約６〜２０％で行われることを特徴とす
る請求項１記載の方法。 - 【請求項９】 ドラム式、ベルト式または他の形式の洗
浄機を用いパルプマットを形成させてセルロースパルプ
から遷移金属を除去する方法において、 （ａ）実質的に動かない状態の含液繊維マットを洗浄機
内に形成し、 （ｂ）洗浄機内で、キレート剤、イオン交換薬剤、酸、
または酸とキレート剤とイオン交換薬剤の２つ以上の組
み合せの溶液をセルロースパルプマットと接触させ、 （ｃ）洗浄機内で、ステップ（ｂ）の実質的直後に、ス
テップ（ｂ）で添加した液溶液を除き、除いた液溶液と
一緒に、パルプから遷移金属を除去する諸ステップを含
むことを特徴とする方法。 - 【請求項１０】 ステップ（ｂ）が、キレート剤、イオ
ン交換薬剤、または双方を添加して行なわれ、添加量
が、従来のキレート槽で同じパルプに必要な添加量の少
なくとも２０％少ない量でありながら、従来のキレート
槽での処理と少なくとも同じ量の遷移金属の除去が行わ
れることを特徴とする請求項９記載の方法。 - 【請求項１１】 ステップ（ｂ）が、ＤＴＰＡ添加率
０．０３〜０．２％（パルプに対して純ＤＴＰＡとし
て）、またはこれと他の均等のキレート剤またはイオン
交換薬剤の添加で行われることを特徴とする請求項９記
載の方法。 - 【請求項１２】 ステップ（ｂ）が、濃度が０．１〜２
ｇ／ＬのＤＴＰＡ、および床容積がパルプマットに含ま
れている液の量の０．０８〜３床容積のＤＴＰＡ、また
は他の均等のキレート剤、イオン交換剤を用いて行わ
れ、ステップ（ａ）と（ｂ）とが、パルプコンシステン
シー約６〜２０％で行われることを特徴とする請求項９
記載の方法。 - 【請求項１３】 ステップ（ｂ）が、ＤＴＰＡまたは均
等品の濃度が、従来のキレート槽処理で用いられる濃度
の少なくても１０倍は高くなるように更に行われること
を特徴とする請求項９記載の方法。 - 【請求項１４】 ステップ（ｃ）が、パルプへ洗浄液を
導入し、この洗浄液が、ステップ（ｂ）で添加した液を
置換することによって行われ、ステップ（ｂ）と（ｃ）
とを行っている間はパルプマットの厚さが、約６ｃｍ未
満であることを特徴とする請求項９記載の方法。 - 【請求項１５】 ステップ（ｂ）が、ｐＨ約１〜４の範
囲の硫酸、修酸、または塩酸を用いて行われることを特
徴とする請求項９記載の方法。 - 【請求項１６】 セルロースパルプから遷移金属を除去
する方法において、 （ａ）キレート剤、イオン交換薬剤、またはキレート剤
とイオン交換剤双方の溶液を、セルロースパルプ液スラ
リーのマットと接触させ、キレート剤、イオン交換薬
剤、または双方の添加量が、従来のキレート槽で同じパ
ルプに必要な添加量より少なくとも２０％少ない量であ
りながら、従来のキレート槽での処理と少なくとも同じ
程度の除去を達成し、 （ｂ）パルプから溶液を除去する諸ステップを包含する
ことを特徴とする方法。 - 【請求項１７】 ステップ（ａ）が、ＤＴＰＡ添加率
０．０１〜０．３％（パルプに対して純ＤＴＰＡとし
て）、またはこれと他の均等のキレート剤またはイオン
交換薬剤の添加で行われることを特徴とする請求項１６
記載の方法。 - 【請求項１８】 ステップ（ａ）が、濃度が０．０２〜
１５ｇ／ＬのＤＴＰＡ、および床容積がパルプマットに
含まれている液の量の０．０８〜３床容積のＤＴＰＡ、
または他の均等のキレート剤、イオン交換剤を用いて行
われることを特徴とする請求項１６記載の方法。 - 【請求項１９】 ステップ（ａ）が、ＤＴＰＡまたは均
等品の濃度が、従来のキレート槽処理で用いられる濃度
の少なくても１０倍は高くなるように更に行われること
を特徴とする請求項１６記載の方法。 - 【請求項２０】 ステップ（ａ）が、約６０秒以下行わ
れることを特徴とする請求項１６記載の方法。 - 【請求項２１】 ステップ（ａ）が、厚さ１０ｃｍ未満
の移動しているパルプマットに対して行われることを特
徴とする請求項１６記載の方法。 - 【請求項２２】 セルロースパルプの液スラリーを処理
して、ここから遷移金属を除去し、その後でパルプを漂
白する方法において、 （ａ）厚さ６ｃｍ以下のセルロースパルプ移動マットを
形成し、これを第一方向へ移動させ、 （ｂ）マットを第一方向へ移動させながら、キレート
剤、イオン交換薬剤、またはキレート剤とイオン交換剤
双方の溶液を、第二方向へセルロースパルプ液スラリー
のマットを通過させて流し、第一方向と実質的に直交さ
せ、 （ｃ）マットを第一方向へ移動させながら、マットから
液を、遷移金属イオンの少なくとも５０％と一緒に、除
去し、そして （ｄ）非塩素系漂白を行う諸ステップを含むことを特徴
とする方法。 - 【請求項２３】 ステップ（ｄ）が、過酸化物を用いて
行われることを特徴とする請求項２２記載の方法。 - 【請求項２４】 ステップ（ａ）〜（ｄ）が、ＴＭＰ、
ＣＴＭＰまたはＣＭＰを用いて行われることを特徴とす
る請求項２２記載の方法。 - 【請求項２５】 ステップ（ａ）〜（ｄ）が、化学パル
プを用いて行われることを特徴とする請求項２２記載の
方法。 - 【請求項２６】 ステップ（ｂ）が、ステップ（ｂ）を
行う際にマットの水分量より少ない水分量の溶液を用い
て行われることを特徴とする請求項２２記載の方法。 - 【請求項２７】 ステップ（ｂ）と（ｃ）とが、単一の
ドラム式またはベルト式洗浄機で、パルプからマンガン
を少なくとも８０％除去するように行われることを特徴
とする請求項２２記載の方法。 - 【請求項２８】 ステップ（ｂ）が、ＤＴＰＡまたはＭ
ｇＳＯ4を用いて行われることを特徴とする請求項２２
記載の方法。 - 【請求項２９】 ステップ（ｂ）が、 ＭｇＳＯ4溶液を
用い、添加率は、０．５〜２．０（パルプ基準％）、濃
度は２〜１０ｇ／Ｌ、床容積はパルプ床容積の０．２〜
０．８倍で行われることを特徴とする請求項２２記載の
方法。 - 【請求項３０】 ステップ（ｂ）が、 パルプコンシス
テンシー約８〜１５％で行われることを特徴とする請求
項２２記載の方法。 - 【請求項３１】 セルロースパルプから遷移金属を除去
する方法において、 （ａ）ｐＨ１〜４の酸溶液をセルロースパルプ液スラリ
ーのマットに接触させ、パルプ液スラリー中の液を大部
分置換し、 （ｂ）ステップ（ａ）で導入された溶液を別の液で置換
し、パルプから遷移金属イオンを除去する諸ステップを
包含し、ステップ（ａ）が５分間未満行われることを特
徴とする方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US2586598A | 1998-02-19 | 1998-02-19 | |
| US09/025,865 | 1998-02-19 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11279966A true JPH11279966A (ja) | 1999-10-12 |
Family
ID=21828470
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11035146A Withdrawn JPH11279966A (ja) | 1998-02-19 | 1999-02-15 | 木材パルプ繊維から遷移金属を除去する方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11279966A (ja) |
| CA (1) | CA2258387A1 (ja) |
| FI (1) | FI990278L (ja) |
| SE (1) | SE9900178L (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008248454A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Kurita Water Ind Ltd | パルプ洗浄剤、パルプ製造方法、及びパルプ洗浄方法 |
-
1999
- 1999-01-06 CA CA002258387A patent/CA2258387A1/en not_active Withdrawn
- 1999-01-21 SE SE9900178A patent/SE9900178L/xx not_active Application Discontinuation
- 1999-02-12 FI FI990278A patent/FI990278L/fi unknown
- 1999-02-15 JP JP11035146A patent/JPH11279966A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008248454A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Kurita Water Ind Ltd | パルプ洗浄剤、パルプ製造方法、及びパルプ洗浄方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2258387A1 (en) | 1999-08-19 |
| FI990278A7 (fi) | 1999-08-19 |
| FI990278L (fi) | 1999-08-20 |
| FI990278A0 (fi) | 1999-02-12 |
| SE9900178L (sv) | 1999-08-20 |
| SE9900178D0 (sv) | 1999-01-21 |
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