JPS6099086A - 製紙用化学パルプの漂白方法 - 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】 本発明は製紙用化学ノぞルゾの新規な次亜塩素酸塩処理
に関する。

以下において１化学パルプ″という用語は主として、未
漂白のあるいは増白してないセルロースパルプ、すなわ
ち１種々の方法たとえば酸性、中性又は塩基性亜硫酸塩
法、硫酸地法（クラフト法）。

製造された。しかもリグニンを依然として含んでいるセ
ルロースパルプを意味する。

公知のとおりセルロースパルプの漂白は、大部分が高度
に縮合しているかつ蒸煮反応中に著しく変性された状態
にあるリグニンからなる。セルロース繊維に付着してい
る着色物質を化学的反応剤の作用によって除去する処理
である。化学パルプの漂白は、はとんどの場合、塩素、
二酸化塩素又は次亜塩素酸ナトリウムのごとき塩素含有
薬品によって行なわれる。

慣用の方法においては漂白操作はｃＥ、Ｄ、Ｅ２Ｄ２型
の連続工程、すなわち第１回目の塩素による処理工程（
Ｃ）１次に第７回目の水酸化ナトリウムによる抽出工程
（Ｅ）、続いて第１回目の二酸化塩素によす る　処理工程（Ｄ、）、次に第２回目の水酸化ナトリウ
ムによる抽出工程（Ｂ２Ｊ及び最後に第２回目の二酸化
塩素による処理工程（Ｄ２）ヲ行なうことからなる。

上記連続工程の工程の数を減少させることにより、及び
／又は他の化学薬剤を用いることに裏って漂白の経９ｋ
　ｋ低減させることが試みられている。

たとえば酸化剤を水酸化ナトリウム抽出工程（Ｅ）にお
いて導入するか又は水酸化す）　ＩＪウム坤出出工程直
後に酸化剤を用いる工程を挿入することが提案されてい
る：この酸化剤は酸素であることができる。しかしなが
らこの方法は塩基性液体中にはあまり溶解しないガス状
酸素に依存しておりこのことが高価な混会システムに頼
ることを必要としている。そのほか酸素の効果は１回目
の水酸化ナトリウム抽出段階（Ｅ、Ｊにおいては顕著で
あるが。

λ回目（Ｅ２）では実質上ゼロである。

上記の方法と平行的に、水酸化ナトリウム抽出の際に次
亜塩素酸ナトリウムま１こは過酸化水素を導入すること
もすでに提案されている。現在における計価では前者の
化合物が紅済的な面において大きな利点を有することが
認められている（出版物：　ＴＡＰＰＩ　Ｊｏｕｒｎａ
ｌ−／り♂３年ｒ月−第６を巻第を号第７７頁以降参照
〕。従ってこれら経済上の理由から、漂白工程における
次亜塩素酸ナトリウムでの処理σ旬が関心を取戻してい
る。しかしながら次亜塩素酸塩によるセルロースの分解
を避けるために１反応のｐｉ（ならびに次亜塩素酸塩導
入量及び処理温度を完全に制御することが重要である。

そのほかに、仏画特許第２．ｚｓｓ＜１−ｉｔ号明細書
においては化学パルプを次亜塩素酸塩と過酸化水素との
混合物により処理することが提案されている。この２種
の反応剤は接触するとただちに相互に反応して一重項酸
素を生ずる：これは極めて強力な酸化剤であるがまｆｃ
極めて破壊的であり従ってこの処理では実際には一型駒
Ｍ！素にょ夛セルロースの酸化が行われる。

本発明はこれらの欠点を除去するものである。

本発明は、化学）ぞルプ漂白工程中のアルカリ処理工程
の効率を改良するができがつセルロースの分Ｍを伴うこ
となしにょシ容易にかつよシ経済的に実施することがで
き、しかも処理したパルプの機械的緒特性の著しい低下
とセルロースの分解と金主ぜしめることなしに、ｏルプ
の白色度を増大させる方法を提供することを目的とする
。

従って本発明によれば１次亜塩素酸塩のアルカリ性溶液
全使用し次に過酸化水素を使用して製紙用化学／ぞルプ
と漂白する方法において１次亜塩素酸塩のｔ！〜りｊ係
が消費されたときに、・処理したノＲルプを予め洗浄す
ることなしに過酸化水素を添加することを特徴とする製
紙用化学ノぞルゾの潤白、方法が提供される。

過酸化水素の添加を次亜塩素酸ｎ１の消費がｉｓチ未満
のときに行なった場合には、−型駒酸素の生成による前
記したごときパルプの酸化分解という危険に遭遇する。

過酸化水素の添加を次亜塩素酸塩のり５％以上が反応し
たときに行なった場合には１次亜塩素酸塩を単独で用い
る処理においてこれを実際上最大限まで反応させた場合
についてのＭｉＩ記の固有の不利益が生ずる。

実際には過酸化水素は次亜塩素酸塩の約り□係が消費さ
れたときに添加されるのが望ましい：この添加はまさに
アルカリ処理中に行なわれる。これによってリグニンの
抽出が良好に行われるばかり工なく、パルプの品質ｔ−
損なうことなしにその漂白も良好に行われる。

本発明の好ましい実施形式においては、過酸化水素忙ノ
ぐルゾの乾燥重量に基づいて一重量係未満の水酸化す）
　ＩＪＪウム添加し、この過酸化水素を処理＠度を変足
することなしに、ノぐルプの乾燥重量に基づいてｏ、ｉ
−２，ＯＭ量チ、好ましくは。、−〜０．ｊ重量係の割
合で添加する。次亜塩素酸塩は次亜塩素酸ナトリウム又
はカルシウムであることが好ましく、処理されるパルプ
はグラフトノ９ルゾ又はサル７アイトノξルプであるこ
とが好ましい。

以下において反応剤の景は上記と同じく−ソルゾの乾燥
重量に基づく重量係で表わしである。

前述のとおりこのように処理したパルプはその種々の機
械的特性のすべてを維持しているのみでなく、著しい白
さを呈し、しかもこのことは費用を要する連続工程を行
うことなしに達成される。

次亜塩素酸塩及びすでに反応したパルプを含有する反応
媒体中に、場合によっては水酸化ナトリウムを添加され
た過酸化水素を少なくとも一般的な方法で添加し、しか
もこの添加を伺ら洗浄を行うことなしにまた操作条件に
何ら著しい変更を加えるなしに行うことによって、パル
プを損なうことなしに、パルプのリグニンの除去及び漂
白を良好に行い得ることは凡くべきことである。実際に
。

従来技術からは逆の効果が得られるであろうと考えられ
た。何故ならばニ ー前記方法で生じた一重項酸素によるノξルゾの分解が
予想されたニ 一過酸化物が次亜塩素酸塩によって可溶化されたリグニ
ン質生成物に優先的に作用し、そのためこれらの生成物
にエリ過酸化物が消費されるものと考えられた； 一一般に過酸化物の効果が低いと考えられている比較的
低い温度（約＜ｔ−ｏ’ｒ２）において処理が行なわれ
る； 一最後に、導入される過酸化物の一部は残留している次
亜塩素酸塩又は次亜塩素ｒ２によって分解されるに違い
ないと考えられた； からである。

前記のとおり、過酸化水素は次亜塩素酸塩がｒｚ乃至？
ｊ％望ましくは約２θ係消費されたとき添加されるが、
これは通常適用される全反応時間の約３／弘に尚る反応
時間が経過した後に達せられると考えることができる。

本発明の実施例全以下に示す。

実施例／（比較例） 対照試験を下記の方法で行った。

カレ・ソー値３　／　（ＡＦＮＯＲ規格ＮＦ−Ｔ−／２
０／Ｊ’）。

重仕度（ＤＰ）／１ｊＯ（ＴＡＰＰＩ規格Ｔ−２３０−
７を入山色度Ｊ　７　（ＡＦＮＯＲ規格ＮＹ−Ｑ−０３
０３９’）ｆ’４ｆする市販の樹脂質木材の未漂白クラ
フトパルプを従来の塩素ソーダ法（０ｈｌｏｒｏｓｏｄ
ａｔｉｏｎ）により処理した。この処理の条件は下記の
通りであるニー塩素化段階（Ｃ）：塩素ｔ％、２０℃、
４ｔｊ分間。

パルプ濃度Ｊ、ｊ％ニ ーアルカリ抽出段階（Ｅ）　：　３　％の割合の水酸化
ナトリウム使用、７０℃、１０分間、パルプ濃要ｉｏチ
： 一塩素ソーダ法（ＣＥ）後に、ノぐルプに一回目のアル
カリ抽出（６）を施こす：この場合にはコチの割合の次
亜塩素酸ナトリウム（ＮａＯ４Ｏ）の存在下においてｇ
ｏ℃、２時間、ノクルプ濃度１０係の条件で実施。

ＯＥ　Ｈ工程の後にはノξルプは白色度！ｔ、夕、　Ｄ
Ｐ／　６２０であった。

第１の変法においては次亜塩素酸塩の割付をコ係の代り
に３％に増大させ、処理時間を一時間の代りに２．一時
間に延長した。得られたパルプはＤＰ／３３０について
白色度ｔり、！であり、この結果は次亜塩素酸塩が分解
緑用を有することを示している。

更に別の一変法においてはさらに次亜塩素酸ナトリウム
の割合を３．６％に増大させた。処理ずみのパルプは白
色度７／、０及びＤＰ／／！０である。

この結果は完全に次亜塩素酸ナトリウムでの処理の限界
を示している。確かにこの処理により白色度は著しく改
善される。が、ノぞルプの品質が犠牲になる。また連続
工程０ＥＤＥＤ　ｆｆ：連続工程０ＥＨＤＥＤ又はより
単純に０ＢＨＤによって置き代えることにより漂白の経
費を低減しようとすると、使用する次亜塩素酸塩の割合
、従ってまた二酸化塩素の割合の低減を行うことが制限
される。

実施例２ 実施例１のパルプを実施ｆｉＪ　／のコ段階の塩素ソー
ダ法（ＯＲ）により処理し１次に次亜塩素酸塩λチを用
い実施例１の条件下において処理した。りＱ分間の反応
後、処理排出液をヨード定量法により測定した結果１次
亜塩素酸ナトリウムの２２％が消費されたことを示した
。

そのとき反応媒体にＮａＯＨ／　％を加えた過酸化水素
０．３％を添加した。これら二つの化合物は処理条件と
くに約４ｔｏ℃のままで止っている温度を著しく変化し
ないようにするために、最少量の水とともに添加した。

１０分後（全処理時間は２．５時間となる）に処理を終
了させた。得られた白色度Ｆｉ７λ、Ｏであり重せ庶（
ＤＰ）は１ｚｔｏに保持されていた。

従って上記方法によれば白色度が改良されるのみでなく
、％にセルロース全署しく損なうことがないことが明ら
かである。このような結果は従来の次亜塩素酸塩処理の
みによっては達成され得ないものであるが８本発明に従
って次亜塩素酸塩処理の終了時に過酸化水素を添加する
ことＶＣ工り一工程で達成し得る。

実施例３（比較例〕 対照試料としてカッパー値／　ｒ、７　、　ＤＰ　Ｉ！
００の樹脂質木材の未漂白重亜硫酸マグネシウムノクル
プを、従来の方法に従ってＰｒ）、Ｅｒ）２（Ｐは蝉酸
化物での処理工程）からなる連続工程により下記の条件
下で処理した： Ｐ：水酸化ナトリウムＬｉ５ｔ−加えｆｃＨ２０２７％
を用い、２０℃で、りＯ分間ノ々ルプ濃度ｌコ係で処理 り、二二酸化塩素ｌチ、７ざ℃、９０分間、パルプｐ度
り、３％： Ｅ：水酸化ナトリウム／％、ｔＯ℃、ｑ−ｏ分間、ノぐ
ルプ濃度１０％ Ｄ２：二酸化塩素０．２％、７ｒ′ｃ、／ｌ’０分間。

ノぞルプ濃度り、ｊチ これらの弘工程の漂白操作の終了時に白色度り０．ＤＰ
Ｉ４４１０のパルプが得られた。

実施例弘（比較例ン 下記のごとき方法で第２の対照試験を行った。

実施例３のものと伺−のパルプをＰＤＨの連続工程によ
りかつその際、初めの二つの段階Ｐ及びＤは実施例３と
同様に実施して漂白した。

続いて００５％（ＮａＯｔＯ）の割付の次亜塩素酸ナト
リウムにより、？Ｇ℃において１ｉｒｏ分間、パルプ濃
度ｔ、ｊチで処理した。

かくして処理したパルプは白色度♂７．０．ＤＰＩ’７
ｊ／であった。

次亜塩素酸塩の量をへ！係、処理時間を２１０分間とす
ると白色度は僅かｌポイント上昇する（　ｒ　、１’、
（１）　）がＤＰはｌ／り７に低下した。

かくして従来の次亜塩素酸ナトリウムでの処理により、
確かに満足すべき白色度’を得ることはできるが名しい
ノξルプの分す」イヲ生ずる。

実施例！ 次亜塩素酸ナトリウム０．Ｊ′％を用いて実施例１の方
法を繰返した。ただし、１３３分間１次亜塩素酸塩に↓
る処理を行った後に１反応混会物に過酸化水素０．！係
及びＮａ０ＨＯ，ｊ飴を、処理浴の温度（ｊｒ’ｃ）ｉ
変化させないように最少量や水とともに添加し女。

７ｊ分間反応後に白色度９０．ＯＰ／μ００のパルプが
得られた。この実施ｉ′／＋１において得られた結果と
前記実施例において得られたものと比較すると白色度は
３ポイント改善されており、パルプを損なうことなしに
工程を３段階に短縮し得１こ。

換言すると実施例３の従来のり段階の工程ＰＤＥＤは単
に３段階ｐＤ（＋（Ｐ）（式中（ＨＰ　）は本発明によ
るアルカリ処理）のみを含む工程に工って代替できる。

かくして本発明による方法は、上記実施例１及び夕の示
すとおり、ＯＥ　Ｆ（Ｉ）　Ｅ　ｒ）お工びａ　Ｅ　Ｄ
　ＨＤの型の連続工杓における二酸化塩素の消費を低減
することならびに、漂白工程数を減少させること全可能
にする。

実施例６及び７ 実施例！の方法を１回目（実施例１）には次亜塩素酸塩
がｒＯ係しか消費されないようにその反応時間を短縮し
て、また１、２回目（実施例７）には実質上次亜堪素酸
埴りｒｑｂが消費されるよう反応時間を延長して反復し
に０ 一実施例７によって処理したパルプの白色度は実質上実
施例ｊの−ぐルゾと同一であり、後者自体が実施例乙の
）ぐルプのものよＱすぐれてい左、。

特に、実施例乙の場仕、実施例７の場合と同様パルプの
分解が大きい。

本発明による方法は今日実施されているものに比べてい
くつかの利点ｔｌ−有する。この利点としては次のもの
をあげることができるニ ー改心されたメは少なくとも未処理のものと同等の白色
度を有する・ξルノ全、その分解を伴なうことなしに、
イ：）ることができるニー中間での洗浄を行なわないの
で漂白工程数が減少し、これが漂白社費のかなりの低下
となって現われる。

本発明の方法は原料植物がどのような植物（樹脂質木材
、広葉洛葉５ｔＪ木材、−手生植物など）であってもあ
らゆる型の製紙用化学パルプに成功裡に適用できる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ／　次亜塩素酸塩のアルカリ性溶液を使用し次に過酸化
   水素を使用して製紙用化学ノｅルプ全漂白する方法にお
   いて１次亜塩素酸塩の♂！〜りｊ％が消費されたときに
   、処理したパルプを予め洗浄することなしに過酸化水素
   を添加することを特徴とする製紙用化学パルプの漂白方
   法。 ２　過酸化水素をパルプの重量の０．／乃至一重量係の
   比率で添加する。特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３、　過酸化水素の添加は処理温度を変更することな〈
   実施する。ＩＪｆｆ許請求の範囲第１項又は第２項記ｔ
   ！々の方法。 ≠　過酸化水素に水酸化す）　ＩＪウムを特徴する特許
   請求のＭ５．開渠１項乃至第３項のいずれかに記載の方
   法。 ｊ　水酸化す）　ＩＪウムの添加量はパルプの重量のコ
   重量係未満である１％′許請求の節囲第φ項記載の方法
   。 ｔ　次亜塩素酸塩は次亜塩素酸ナトリウム又は次亜塩素
   酸カルシウムである。特許請求の範囲第１寥乃至第５項
   のいずれかに記載の方法。