JPS6385194A - 高収率なる化学パルプ化法 - Google Patents
高収率なる化学パルプ化法Info
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- JPS6385194A JPS6385194A JP62172015A JP17201587A JPS6385194A JP S6385194 A JPS6385194 A JP S6385194A JP 62172015 A JP62172015 A JP 62172015A JP 17201587 A JP17201587 A JP 17201587A JP S6385194 A JPS6385194 A JP S6385194A
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- JP
- Japan
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- chips
- pulp
- chip
- pulping
- separated
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- Pending
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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
- D21C1/00—Pretreatment of the finely-divided materials before digesting
- D21C1/10—Physical methods for facilitating impregnation
-
- 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
- D21C3/00—Pulping cellulose-containing materials
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、セルロースパルプを製造するための化学パル
プ1じ法と関する。更に詳しく述べると。
プ1じ法と関する。更に詳しく述べると。
本発明は従来の化学パルプ化法χ修正して、収量°を改
善し、必要蒸気量を減少させ、かつ、漂白が一層容易で
白変安定性が改善されたパルプ!製造する方法に関する
。
善し、必要蒸気量を減少させ、かつ、漂白が一層容易で
白変安定性が改善されたパルプ!製造する方法に関する
。
(従来の技術)
化学パルプ化法は、木材繊維に結合しているリグニンを
溶解させることKより繊維を開放することヲ特徴とする
。リンゲニンおよびその他の木材チップ非セルロース部
分が該法にて除去されるので1代表的1ヒ学パルプ化法
は、乾燥チップ基準で40−50%の収量を与える。
溶解させることKより繊維を開放することヲ特徴とする
。リンゲニンおよびその他の木材チップ非セルロース部
分が該法にて除去されるので1代表的1ヒ学パルプ化法
は、乾燥チップ基準で40−50%の収量を与える。
パルプ化法の律速工程に、パルプ化薬品がチップに浸透
する工程である。化学バルブ化でのチップ含浸に関する
理論は幾つかあるが、その一つに。
する工程である。化学バルブ化でのチップ含浸に関する
理論は幾つかあるが、その一つに。
薬液がチップのルーメン(lumen) とビット(
pit)のネットワーク内に拡散してリグニンを除去す
るというものである。代表的木材チップハ1種やチップ
の大きさにもよるが、数百石の繊維を含有する。各繊維
は小さな円筒tなしており、その円筒の中央がルーメン
である。各繊維のルーメンは。
pit)のネットワーク内に拡散してリグニンを除去す
るというものである。代表的木材チップハ1種やチップ
の大きさにもよるが、数百石の繊維を含有する。各繊維
は小さな円筒tなしており、その円筒の中央がルーメン
である。各繊維のルーメンは。
ビットと称される開口部すなわち窓により隣接繊維のル
ーメンに接続している。薬液の浸透ニ、チップ内にある
ルーメンとビットの顕微鏡的寸法により制限されろ。ル
ーメン内の薬液は更に繊維壁に浸透して中間ラメラのリ
グニンを除去しなければならない。繊維壁は透過性に乏
しく、シかも壁のかなりの部分を溶解してそれt多孔質
にしなければならない。これに二つのマイナス面丁なわ
ち炭水化物の損失に基づくパルプ収量の低下ならびにリ
グニン分解生成物による繊維壁の汚染を伴なう。後者は
繊維の漂白な困難にする。
ーメンに接続している。薬液の浸透ニ、チップ内にある
ルーメンとビットの顕微鏡的寸法により制限されろ。ル
ーメン内の薬液は更に繊維壁に浸透して中間ラメラのリ
グニンを除去しなければならない。繊維壁は透過性に乏
しく、シかも壁のかなりの部分を溶解してそれt多孔質
にしなければならない。これに二つのマイナス面丁なわ
ち炭水化物の損失に基づくパルプ収量の低下ならびにリ
グニン分解生成物による繊維壁の汚染を伴なう。後者は
繊維の漂白な困難にする。
チップ構造を変えてその表面積を拡大させ、かつ、薬液
の含浸を促進させることにより化学パルプ化法を改善す
る努力が為されてきた。ラシェナ/I/ (D、 La
chenal)らの「チップの構造破壊に工)bクラ7
トパルプ法の改良(Chip Destructuri
ngImproves Kraft Pulping)
J、 TAPPI −プロシーディンジス−1984
パルビングコンフエランx (TAPPI Proce
edings−1984PulpingConf、)
@13−16頁は、クラッシzc2−ラに通してチップ
の構造を破壊すると、不良品が減少すると報告している
。フラン(Nolan) B米国特許第2,904.
460号(1959年)および同第3.192,102
号(1965年)で、チップンその木理に沿りて細断て
るとチップ含浸が促進されると教示1−でいる。
の含浸を促進させることにより化学パルプ化法を改善す
る努力が為されてきた。ラシェナ/I/ (D、 La
chenal)らの「チップの構造破壊に工)bクラ7
トパルプ法の改良(Chip Destructuri
ngImproves Kraft Pulping)
J、 TAPPI −プロシーディンジス−1984
パルビングコンフエランx (TAPPI Proce
edings−1984PulpingConf、)
@13−16頁は、クラッシzc2−ラに通してチップ
の構造を破壊すると、不良品が減少すると報告している
。フラン(Nolan) B米国特許第2,904.
460号(1959年)および同第3.192,102
号(1965年)で、チップンその木理に沿りて細断て
るとチップ含浸が促進されると教示1−でいる。
チップの細断にはハンマーミル、アトリッジ1ンミルま
たはクラツシングロールが使用される。純理論的観点か
らに、単一の繊維が最も動車的なチップであろうが、こ
のようにすると繊維はひどく損傷を受け、パルプ強度が
許容できぬほど低下するとフランは述べている。フラン
が好適というチップに、断面が約2.3乃至6.7順範
囲のビンチップ(pin chip)である。
たはクラツシングロールが使用される。純理論的観点か
らに、単一の繊維が最も動車的なチップであろうが、こ
のようにすると繊維はひどく損傷を受け、パルプ強度が
許容できぬほど低下するとフランは述べている。フラン
が好適というチップに、断面が約2.3乃至6.7順範
囲のビンチップ(pin chip)である。
ラシエナルおよびフランが教示するチップの構造破壊は
1本発明で使用するチップの特徴である隙間のある多孔
質ネットワークを形成せず、化学パルプ化をある範囲内
でしか改善しない。従って、この方法は紙工業で広〈実
施されていないのである。
1本発明で使用するチップの特徴である隙間のある多孔
質ネットワークを形成せず、化学パルプ化をある範囲内
でしか改善しない。従って、この方法は紙工業で広〈実
施されていないのである。
(発明が解決しようとする問題点)
本発明の主たる目的に、チップの構造破壊、更に詳しく
はチップの部分的繊維分離11C:r:、 り、化学パ
ルプの収量、H因子要求および可漂白性を改善するこ七
である。
はチップの部分的繊維分離11C:r:、 り、化学パ
ルプの収量、H因子要求および可漂白性を改善するこ七
である。
(問題点な解決するための手段)
本発明でに木材チップに圧縮力と捩り力を組み合せた力
を加え、チップ内の繊維を部分的に分離する(部分的繊
維分離)。「部分的繊維分離(partial def
iberizing) Jなる用語は、チップ内に存在
する何百万という繊維の大部分裂、その長さの主要部に
わたって互いに機械的に分離し。
を加え、チップ内の繊維を部分的に分離する(部分的繊
維分離)。「部分的繊維分離(partial def
iberizing) Jなる用語は、チップ内に存在
する何百万という繊維の大部分裂、その長さの主要部に
わたって互いに機械的に分離し。
しかもその繊維長に沿った幾つかの点で互いに結合した
ままであって、チップが構造的一体性ン保っていること
を意味でろ。これは1例えばRMP法捷たはTMP法に
おけるように、チップを互いに結合していない個々の繊
維にする完全(全面的)繊維分離とに対照的である。本
発明の教示に工り。
ままであって、チップが構造的一体性ン保っていること
を意味でろ。これは1例えばRMP法捷たはTMP法に
おけるように、チップを互いに結合していない個々の繊
維にする完全(全面的)繊維分離とに対照的である。本
発明の教示に工り。
隙間のある多孔質ならびに繊維質のネットワークを有す
る嵩ばったチップが得られるのである。
る嵩ばったチップが得られるのである。
本出願人の米国特許第4.486,23/号でに、チッ
プを個々の繊維まで粉砕する試みはしていないが。
プを個々の繊維まで粉砕する試みはしていないが。
本発明のチップ処理に該特許に引用した処理とも異なる
。該特許の目的に1部分的IC構造破壊した或いに構造
破壊していないチップを単に圧縮し。
。該特許の目的に1部分的IC構造破壊した或いに構造
破壊していないチップを単に圧縮し。
CTMP法で苛性アルカリ溶液がチップに浸透するのを
改善する一方法として、それらt苛性アルカリ溶液中で
膨張させるだけである。CTMP法では。
改善する一方法として、それらt苛性アルカリ溶液中で
膨張させるだけである。CTMP法では。
苛性アルカリは繊維のヘミセルロースに富むPおよび8
1層を膨潤させて弱くする(下記第3図の議論ケ参照さ
れたい)。これに、(第二含浸段階に続く)4a維分離
工糧におけろ繊維の分離YPおよびS、/@に沿って生
起させろものでありて1本発明の目的であるリグニンの
豊富な中間ラメラに沿って繊維を分離さぜろものでにな
い。R,維分離が中間ラメラに沿って生起したならば、
米国特許第4,486,23/号による繊維分離のあと
で脱リグニンされろことにないので、繊維の表面上に位
置するリグニンに、繊維がシート構造にされ且つシート
強度に乏しい場合には1個々の繊維間に水素結合が作用
するのt防止するであろう。本発明の目的は、これとは
対照的に、中間ラメラに沿って汲維を分離し1次の蒸煮
(cooking) によりリグニンの除去ケ促進する
ことである。
1層を膨潤させて弱くする(下記第3図の議論ケ参照さ
れたい)。これに、(第二含浸段階に続く)4a維分離
工糧におけろ繊維の分離YPおよびS、/@に沿って生
起させろものでありて1本発明の目的であるリグニンの
豊富な中間ラメラに沿って繊維を分離さぜろものでにな
い。R,維分離が中間ラメラに沿って生起したならば、
米国特許第4,486,23/号による繊維分離のあと
で脱リグニンされろことにないので、繊維の表面上に位
置するリグニンに、繊維がシート構造にされ且つシート
強度に乏しい場合には1個々の繊維間に水素結合が作用
するのt防止するであろう。本発明の目的は、これとは
対照的に、中間ラメラに沿って汲維を分離し1次の蒸煮
(cooking) によりリグニンの除去ケ促進する
ことである。
部分的にチップya−繊維分離して完全には繊維を分離
せぬことにより、幾つかの点で有利となる。
せぬことにより、幾つかの点で有利となる。
チップを部分的に繊維分離すると、中間ラメラが開放さ
れて蒸解薬品が繊維壁ン通らずに直接中間ラメラ上に作
用できるようになる。チップへの浸透に、チップのピノ
トール−メソネットワークに制限されるCとがない。チ
ップは、外表面にリグニン被膜な有する繊維のゆるく充
填されたネットーク状を呈し、外表面にパルプ化液への
接近が容易である。その結果、50乃至70のカッパー
水準が極めて効率的に達成される。例えばクラフトパル
プ化法でに、カッパー数の推定水準ヲ150から65(
リグニン減少率57%)に低下させるのに要するH因子
はFJ160に過ぎない。これは1通常のチップをカッ
パー数65まで脱リグニンするのに要するH因子400
に匹敵する。
れて蒸解薬品が繊維壁ン通らずに直接中間ラメラ上に作
用できるようになる。チップへの浸透に、チップのピノ
トール−メソネットワークに制限されるCとがない。チ
ップは、外表面にリグニン被膜な有する繊維のゆるく充
填されたネットーク状を呈し、外表面にパルプ化液への
接近が容易である。その結果、50乃至70のカッパー
水準が極めて効率的に達成される。例えばクラフトパル
プ化法でに、カッパー数の推定水準ヲ150から65(
リグニン減少率57%)に低下させるのに要するH因子
はFJ160に過ぎない。これは1通常のチップをカッ
パー数65まで脱リグニンするのに要するH因子400
に匹敵する。
蒸解液に、線維壁を通過せずに直接中間ラメラのリグニ
ンに接近できるので、パルプ化過程で除去される炭水化
物tは少なくなり、それKt5じて収率が向上する。こ
の繊維により嵩高な紙をもたらし、嵩高さげティシュ、
タオルおよび書籍用の紙グレードとして望ましい特性で
ある。同様にして、蒸解液が繊維壁に直接接近できるの
で、壁自身に残されるリグニン副生物の量に少なくなり
。
ンに接近できるので、パルプ化過程で除去される炭水化
物tは少なくなり、それKt5じて収率が向上する。こ
の繊維により嵩高な紙をもたらし、嵩高さげティシュ、
タオルおよび書籍用の紙グレードとして望ましい特性で
ある。同様にして、蒸解液が繊維壁に直接接近できるの
で、壁自身に残されるリグニン副生物の量に少なくなり
。
パルプの漂白性はより良好となる。結局、完全に繊維分
離したチップの1ヒ学的パルプ]とでは液/木材比を極
めて犬にする必要があって通常の蒸解機では実施不能で
あるのに対し、部分的に繊維分離したチップは1通常の
蒸解機を用い1通常乃至はぼ通常の液/木材比でパルプ
化することができる。
離したチップの1ヒ学的パルプ]とでは液/木材比を極
めて犬にする必要があって通常の蒸解機では実施不能で
あるのに対し、部分的に繊維分離したチップは1通常の
蒸解機を用い1通常乃至はぼ通常の液/木材比でパルプ
化することができる。
従って1本発明の方法を実施するためのパルプミルの変
更には最少の資本支出しか要さない。
更には最少の資本支出しか要さない。
丁なわち1本発明は。
チップ内の繊維は実質上互いに分離されるが。
チップの一体性!保つために十分な結合点に維持され、
それにより隙間のある多孔質ネットワークχ有するチッ
プを提供するよう、木材チップを部分的に繊維分離する
こと、゛および この構造破壊されたチップを化学パルプ化液で処理し、
それから大部分のリグニン7除去すること。
それにより隙間のある多孔質ネットワークχ有するチッ
プを提供するよう、木材チップを部分的に繊維分離する
こと、゛および この構造破壊されたチップを化学パルプ化液で処理し、
それから大部分のリグニン7除去すること。
からなる化学パルプ化法を提供するものである。
蒸解v40Y超えるカッパ水準1代表的には約45乃至
70のカッパー水準で停止し、酸素脱リグニンtcどの
他の方法ン用いて脱リグニンを完了させろ、例えばカン
パを約15乃至25に減少させ、そのあとパルプの意図
する用途に応じて漂白するのが通常は望ましいことが見
出された。酸素に安価であり、かつ、廃液を濃縮・再循
環して化学的に回収できるので、酸素法は一般に他の脱
リグニン法よりも好適である。脱リグニンが完了すると
、何等かの通常法でパルプを漂白する。すなわち1本発
明の一好適バルプ1ヒ法は。
70のカッパー水準で停止し、酸素脱リグニンtcどの
他の方法ン用いて脱リグニンを完了させろ、例えばカン
パを約15乃至25に減少させ、そのあとパルプの意図
する用途に応じて漂白するのが通常は望ましいことが見
出された。酸素に安価であり、かつ、廃液を濃縮・再循
環して化学的に回収できるので、酸素法は一般に他の脱
リグニン法よりも好適である。脱リグニンが完了すると
、何等かの通常法でパルプを漂白する。すなわち1本発
明の一好適バルプ1ヒ法は。
チップ内の繊維は実質上互いに分離されるが。
チップの一体性を保つために十分な繊維間結合点は維持
され、それにより隙間のある多孔質繊維ネットワークを
有するチップを付与する工う木材チップを部分的に繊維
分離すること; 前記の部分的に繊維分離されたチップZ昇温・昇圧下で
化学バルブ化:て付して酌40乃至70のカンバー値ン
有するパルプにすること;前記パルプYll素の存在下
に苛性アルカリで更に脱リグニンしてF115乃至25
のカッパーf直を有でるパルプにすること;および 前記バルブヶ漂白すること、 からなる、 第1図に1通常チップとビンチップ(写真の上部)およ
び本発明のパルプ化に供するだめの構造破壊チップ(写
真の下部)の写真である。
され、それにより隙間のある多孔質繊維ネットワークを
有するチップを付与する工う木材チップを部分的に繊維
分離すること; 前記の部分的に繊維分離されたチップZ昇温・昇圧下で
化学バルブ化:て付して酌40乃至70のカンバー値ン
有するパルプにすること;前記パルプYll素の存在下
に苛性アルカリで更に脱リグニンしてF115乃至25
のカッパーf直を有でるパルプにすること;および 前記バルブヶ漂白すること、 からなる、 第1図に1通常チップとビンチップ(写真の上部)およ
び本発明のパルプ化に供するだめの構造破壊チップ(写
真の下部)の写真である。
第2図は1本発明の化学パルプ化に供するだめの複数チ
ップの写真である。
ップの写真である。
第3図に、パルプ断面の概要図である。
第4図は1本発明の方法ン実施するための蒸解機の概要
図である。
図である。
第5図に、本発明のクラフトパルプと通常のクラフトパ
ルプのH因子対カッパー数のグラフである。
ルプのH因子対カッパー数のグラフである。
(定 義)
「化学バルブ化、1お工び「化学パルプ化液」なる用語
に、本願でに、クラフト法、ソーダ法、ソーダAQ(ア
ントラキノン)法、クラフトパルプ。
に、本願でに、クラフト法、ソーダ法、ソーダAQ(ア
ントラキノン)法、クラフトパルプ。
亜硫酸塩法、亜硫酸水素塩法他のような1じ学パルプ化
法に言及するため肖該技術分野で使用されている意味で
使用する。ライドルム(Rydho 1m)の[パルプ
化法(Pulping Processes)J 、イ
ンターサイエンスパプリツシャーズ(Intersci
encePubl 1shers)第284頁、第6.
1表Cl965年)を参照されたい。これら諸法の特徴
ぼ、リグニンを50%以上、頻繁には75乃至90%除
去することおよび収率が40乃至60%なることである
。
法に言及するため肖該技術分野で使用されている意味で
使用する。ライドルム(Rydho 1m)の[パルプ
化法(Pulping Processes)J 、イ
ンターサイエンスパプリツシャーズ(Intersci
encePubl 1shers)第284頁、第6.
1表Cl965年)を参照されたい。これら諸法の特徴
ぼ、リグニンを50%以上、頻繁には75乃至90%除
去することおよび収率が40乃至60%なることである
。
第3図は木材繊維の断面である。リグニンぼ中間ラメラ
(N1)に最も集中している。づ−ツブのリグニンを除
去するには、ルーメン(L)を通過する液が第三層(T
)、第二層(StおよびSt)ならびに第−層(P)を
溶解しなければならない。次に、液によりリグニンを中
間ラメラ(M)から、液の輸送用微小管として機能する
ルーメン(L)に除去することができる。
(N1)に最も集中している。づ−ツブのリグニンを除
去するには、ルーメン(L)を通過する液が第三層(T
)、第二層(StおよびSt)ならびに第−層(P)を
溶解しなければならない。次に、液によりリグニンを中
間ラメラ(M)から、液の輸送用微小管として機能する
ルーメン(L)に除去することができる。
本発明の化学パルプ田川の木材チップを第1図(下部)
に示すが、これは隙間のある多孔質繊維ネットワークな
る特徴を有する。このネットワークは、圧縮力と捩り力
を組み合せた力をチップ上に作用させることにより得ら
れ、このような力の組合せに、スクリュープレス特に高
圧縮比および高背圧下でスクリュープレスを作動させろ
ことにより達成できる。スクリュープレスの操作条件は
。
に示すが、これは隙間のある多孔質繊維ネットワークな
る特徴を有する。このネットワークは、圧縮力と捩り力
を組み合せた力をチップ上に作用させることにより得ら
れ、このような力の組合せに、スクリュープレス特に高
圧縮比および高背圧下でスクリュープレスを作動させろ
ことにより達成できる。スクリュープレスの操作条件は
。
チップの性質、更に詳しくは木材の型(例えば硬材であ
るか軟材であるか)、衝合お工び乾燥度により変地する
であろう。このような操作の目的に。
るか軟材であるか)、衝合お工び乾燥度により変地する
であろう。このような操作の目的に。
本質的に第2図に示したようなチップを製造することで
ある。部分的に繊維分離されたチップを得るのに、スク
リュープレスに加え、チップに捩り作用1曲げ作用およ
び圧縮作用馨与え得るその他の機械装置も使用可能であ
る。例えばスクリュー押出機が使用可能である。市販の
パルプ1シA解機には頻々フィードスクリューが備えら
れているが。
ある。部分的に繊維分離されたチップを得るのに、スク
リュープレスに加え、チップに捩り作用1曲げ作用およ
び圧縮作用馨与え得るその他の機械装置も使用可能であ
る。例えばスクリュー押出機が使用可能である。市販の
パルプ1シA解機には頻々フィードスクリューが備えら
れているが。
実質的な背圧下でに作動せず1本発明におけるようなチ
ップの構造破壊には使用されない。
ップの構造破壊には使用されない。
繊維分離を良好にするには、チッグ7構造破壊する前に
水蒸気に露し、スクリュープレスその他の構造破壊手段
を100℃以上の温度で操作することが望ましい。水蒸
気予備処理は中間ラメラを軟1ζし、繊維の分離?容易
にする。スクリュープレスその他の構造破壊ユニツ)+
2100℃?超える温度たとえば120−160℃に加
熱することが特に留ましい。
水蒸気に露し、スクリュープレスその他の構造破壊手段
を100℃以上の温度で操作することが望ましい。水蒸
気予備処理は中間ラメラを軟1ζし、繊維の分離?容易
にする。スクリュープレスその他の構造破壊ユニツ)+
2100℃?超える温度たとえば120−160℃に加
熱することが特に留ましい。
本発明に従って予備処理されたチップは砕けやすい。親
指と人さし指の間で押してまるめるとぼろぼろに砕ける
ほどである。
指と人さし指の間で押してまるめるとぼろぼろに砕ける
ほどである。
第1図(下方)および第2図に示したような構造破壊チ
ップとその他の手段により構造破壊されたチップの差を
示すたわ、ハンマーミル、ロールプレスおよび了トリツ
ションミルで構造破壊したあとのサイズで構造破壊チッ
プを分類し1本発明の加熱および非加熱スクリュープレ
スによるものと対比した。構造破壊の程度を更に明らか
にする ゛ため、チノプケブリティッシュデイスインテ
グレータで処理した。これに、乾燥ランプパルプおよび
故紙Y、 t′M、維長乞短かくせず且つ繊維を精砕せ
ずに個々の繊維に砕解するため使用されろ標憩的実験室
用器具である。デイスインテグレータに2.0%の精度
(consistency)で1時間にわたり操作され
た。その結果“を第1表に示す。
ップとその他の手段により構造破壊されたチップの差を
示すたわ、ハンマーミル、ロールプレスおよび了トリツ
ションミルで構造破壊したあとのサイズで構造破壊チッ
プを分類し1本発明の加熱および非加熱スクリュープレ
スによるものと対比した。構造破壊の程度を更に明らか
にする ゛ため、チノプケブリティッシュデイスインテ
グレータで処理した。これに、乾燥ランプパルプおよび
故紙Y、 t′M、維長乞短かくせず且つ繊維を精砕せ
ずに個々の繊維に砕解するため使用されろ標憩的実験室
用器具である。デイスインテグレータに2.0%の精度
(consistency)で1時間にわたり操作され
た。その結果“を第1表に示す。
第1表
サイズによるチップの分類(パーセント)未処理
94.0 55 0.5 − − − 100ハンマ
ーミル 76.922.3 0.8 −
− − 100ロールプレス 90.
6 8.3 1.1 − − − 1
00アトリツシヨンミル 24.4 66.9
8.7 − − 100スクリ、−
ルス非加熱 59,4 27.7 12.9 −
− − 100スクリユールス+加熱 48.
9 37.4 13.7 − − − 1
00未処理 52216.0 − 17.8 5
4 8.6100ハンマーミル 57.9
34.7 − 15.8 55 8.1 10
0ロールプVス5.5 545 − 27.1
5.9 9.2 100アト’)−pシmyik
25 57.2 − 27.7 3.8
88100スクリユープレス」功111% 3.6
524 − 43.4 8.4 122 10
0x9J)−−ルX+wPJ1.4 12.8 −
50.9 21.2 13.7 100第1表から、
未処理チップ、ハンマーミル破砕チップ、ロール破砕チ
ップの場合に框、材料の約99%が1.65朋(ビンチ
ップのサイズ)より大であり、これに対して本発明の場
合に86%であり。
94.0 55 0.5 − − − 100ハンマ
ーミル 76.922.3 0.8 −
− − 100ロールプレス 90.
6 8.3 1.1 − − − 1
00アトリツシヨンミル 24.4 66.9
8.7 − − 100スクリ、−
ルス非加熱 59,4 27.7 12.9 −
− − 100スクリユールス+加熱 48.
9 37.4 13.7 − − − 1
00未処理 52216.0 − 17.8 5
4 8.6100ハンマーミル 57.9
34.7 − 15.8 55 8.1 10
0ロールプVス5.5 545 − 27.1
5.9 9.2 100アト’)−pシmyik
25 57.2 − 27.7 3.8
88100スクリユープレス」功111% 3.6
524 − 43.4 8.4 122 10
0x9J)−−ルX+wPJ1.4 12.8 −
50.9 21.2 13.7 100第1表から、
未処理チップ、ハンマーミル破砕チップ、ロール破砕チ
ップの場合に框、材料の約99%が1.65朋(ビンチ
ップのサイズ)より大であり、これに対して本発明の場
合に86%であり。
了トリツシロンミルの場合には91%であることがわか
る。
る。
チップにおけるこの差は、ディスインデグレータで処理
したあとに更に明瞭に示される。各チップtデイスイン
テグV−タ内で同一条件に付した。
したあとに更に明瞭に示される。各チップtデイスイン
テグV−タ内で同一条件に付した。
本発明のこの場合は、スクリュープレス加熱時には幅が
1.65 inより大なるもの框、チップ材料の14%
忙過ぎず(プレス非加熱時KH36%)、これに対して
他の材料の場合に[60−70%であった。
1.65 inより大なるもの框、チップ材料の14%
忙過ぎず(プレス非加熱時KH36%)、これに対して
他の材料の場合に[60−70%であった。
チップにおけるこの差は、BET窒素吸収で測定した表
面積の比較によっても示される。この研究結果を第2表
に示す。表面積に動的ガス流法(ストーン(Stone
J、E、)およびニツカーソン(Nickerson
L、F、)の[表面積測定のための動的窒素吸収法」
、ハルプアンドペーパーマガジンオブカナダ(Pulp
and Paper Magazine ofCan
ada) 1963年6月)で鵬定した。
面積の比較によっても示される。この研究結果を第2表
に示す。表面積に動的ガス流法(ストーン(Stone
J、E、)およびニツカーソン(Nickerson
L、F、)の[表面積測定のための動的窒素吸収法」
、ハルプアンドペーパーマガジンオブカナダ(Pulp
and Paper Magazine ofCan
ada) 1963年6月)で鵬定した。
第2表
チップ処理 表面積(M/g)ハン
マーミル 0.2380−ル
プレス 0.2387トリツ
シヨンミル 0.262スクリユー
プレス(非加熱) 0.487スクリユー
プレス(加 熱) 0.549第2表のデ
ータは1本発明のスクリュープレスで構造破壊されたチ
ップが、その他の方法で処理されたチップよりも著しく
大きな表面積を有することを示している。
マーミル 0.2380−ル
プレス 0.2387トリツ
シヨンミル 0.262スクリユー
プレス(非加熱) 0.487スクリユー
プレス(加 熱) 0.549第2表のデ
ータは1本発明のスクリュープレスで構造破壊されたチ
ップが、その他の方法で処理されたチップよりも著しく
大きな表面積を有することを示している。
密度測定や圧縮研究も1本願にて使用の構造破壊された
チップの性質を示している。チップ密度fl、TAPP
I法T258 am−85による浸漬チップに関し、
オーブン乾燥木材重量と水中でのチップの排水量を測定
して求めた。更KH,構造破壊チップの密度l、圧縮チ
ップおよび未圧縮チップに関して測定した。後者の測定
では、既知重量の構造破壊チップを金属シリンダ内Kf
f、下させ、その容積を測定した。前者の測定では、チ
ップが沈降して体積変1じが無くなるまでシリンダを振
動させ、その体積を測定した。結果を第3表に示す。
チップの性質を示している。チップ密度fl、TAPP
I法T258 am−85による浸漬チップに関し、
オーブン乾燥木材重量と水中でのチップの排水量を測定
して求めた。更KH,構造破壊チップの密度l、圧縮チ
ップおよび未圧縮チップに関して測定した。後者の測定
では、既知重量の構造破壊チップを金属シリンダ内Kf
f、下させ、その容積を測定した。前者の測定では、チ
ップが沈降して体積変1じが無くなるまでシリンダを振
動させ、その体積を測定した。結果を第3表に示す。
本開示に従って構造破壊されたチップは、アトリツショ
ンミル、ハンマーミルマタハロールプレスで処理された
チツプエ9もはるかに嵩ばっていることt結果は示して
いる。ノ・ンマーミル処理チップは未処理チップとそう
変らず、ハンマーミル法ではチップへの作用が微々たる
ことな示している。
ンミル、ハンマーミルマタハロールプレスで処理された
チツプエ9もはるかに嵩ばっていることt結果は示して
いる。ノ・ンマーミル処理チップは未処理チップとそう
変らず、ハンマーミル法ではチップへの作用が微々たる
ことな示している。
前記諸検討に基づき、第1図および第2図の構造破壊チ
ップは1本発明の更に好適な実施態様に従い、動的ガス
流法にて測定した表面積が0.60m”/1以上好まし
くは0.40m”/9以上で、iするcとを更なる特徴
とすることが判明した。別の点および/または追加点と
して、好適チップu、TAPPI法’1’258 om
−85で測定した密度が未処理チップよりも20乃至3
0%低いことを特徴とする。この好適チップ構造に、ブ
リティッシュディスインテグレータ試験で、サイズが1
.65+mを超えるものが砕解チップの?FJ40%未
満、好ましくハク09未満であることを更なる特徴とす
る。
ップは1本発明の更に好適な実施態様に従い、動的ガス
流法にて測定した表面積が0.60m”/1以上好まし
くは0.40m”/9以上で、iするcとを更なる特徴
とすることが判明した。別の点および/または追加点と
して、好適チップu、TAPPI法’1’258 om
−85で測定した密度が未処理チップよりも20乃至3
0%低いことを特徴とする。この好適チップ構造に、ブ
リティッシュディスインテグレータ試験で、サイズが1
.65+mを超えるものが砕解チップの?FJ40%未
満、好ましくハク09未満であることを更なる特徴とす
る。
前記のように構造破壊されたチップに1通常あるいは既
知の化学パルプIll、法を用いてパルプ化することが
できる。クラフト法またにソーダ蒸解法では、水歯1じ
ナトリウム単独もしくは恢化ナトリウムとの組合せから
なる蒸煮液でチップを蒸解する。酸性亜硫酸塩法では、
蒸煮液に亜硫酸と亜硫酸ナトリウム、マグネジ9ムまた
にカルシワムの混合物である。アルカリ亜硫酸塩蒸煮に
、亜硫酸ナトリウムおよび水酸化ナトリウムを含有する
蒸煮液で行われる。重亜硫酸塩法の蒸煮液は、亜硫酸と
亜硫酊水素ナトリウムの混合物である。パルプを更に改
善するため、これら諸法でアントラキノンを使用するこ
ともできる。パルプ化に回分操作または連続操作にて実
施される。代穴的パルプIts条件ニ160℃を超λ、
る温度とゲージ上20フ乃至551 kPa(30乃至
80psig)の圧力である。本発明に従って構造破壊
したチップは、気相蒸煎用に特に望ましい。
知の化学パルプIll、法を用いてパルプ化することが
できる。クラフト法またにソーダ蒸解法では、水歯1じ
ナトリウム単独もしくは恢化ナトリウムとの組合せから
なる蒸煮液でチップを蒸解する。酸性亜硫酸塩法では、
蒸煮液に亜硫酸と亜硫酸ナトリウム、マグネジ9ムまた
にカルシワムの混合物である。アルカリ亜硫酸塩蒸煮に
、亜硫酸ナトリウムおよび水酸化ナトリウムを含有する
蒸煮液で行われる。重亜硫酸塩法の蒸煮液は、亜硫酸と
亜硫酊水素ナトリウムの混合物である。パルプを更に改
善するため、これら諸法でアントラキノンを使用するこ
ともできる。パルプ化に回分操作または連続操作にて実
施される。代穴的パルプIts条件ニ160℃を超λ、
る温度とゲージ上20フ乃至551 kPa(30乃至
80psig)の圧力である。本発明に従って構造破壊
したチップは、気相蒸煎用に特に望ましい。
前述のように、蒸煮によりカンバー(@を狗60乃至4
0より下げることに望ましくない。カッパー値の低下ば
豹50まででなければならず、続いて穏かな条件下でバ
ルブl更に脱すグニン丁べきである。結論として、蒸煮
条件(温度および時間)は、H因子が約400 ’に超
えぬように制限されることが好ましい。それより高いH
因子またにそれより低いカッパー値を与える条件(温度
/時間)だと、パルプ強度の低下が頻繁に起る。すなわ
ち。
0より下げることに望ましくない。カッパー値の低下ば
豹50まででなければならず、続いて穏かな条件下でバ
ルブl更に脱すグニン丁べきである。結論として、蒸煮
条件(温度および時間)は、H因子が約400 ’に超
えぬように制限されることが好ましい。それより高いH
因子またにそれより低いカッパー値を与える条件(温度
/時間)だと、パルプ強度の低下が頻繁に起る。すなわ
ち。
強度を犠牲にすることなくカッパー値を低下させる条件
下でパルプχ更に脱リグニンすることが望ましい。
下でパルプχ更に脱リグニンすることが望ましい。
強度?保持てる酸素脱リグニンなどの方法でパルプを更
に脱リグニンすることが好ましい。酸素脱リグニン法は
1通常、パルプに苛性フルカリン添加してpHを約11
まで高め、パルプを酸素と反応させる方法である。酪累
脱リグニン法に当該技術分野で周知のことであり、ロイ
マウリク(Roymoulik) らの米国特許第3
.822,276号、グランガード(Grangaar
d)の米国特許第2,926.114号およびジャミー
ソン(Jamieson)の米国特許第−3,754,
417号に記載されている。この工程でのカッパー値な
1代表的にに15乃至25まで低下丁るが、最終用途に
も依存する。
に脱リグニンすることが好ましい。酸素脱リグニン法は
1通常、パルプに苛性フルカリン添加してpHを約11
まで高め、パルプを酸素と反応させる方法である。酪累
脱リグニン法に当該技術分野で周知のことであり、ロイ
マウリク(Roymoulik) らの米国特許第3
.822,276号、グランガード(Grangaar
d)の米国特許第2,926.114号およびジャミー
ソン(Jamieson)の米国特許第−3,754,
417号に記載されている。この工程でのカッパー値な
1代表的にに15乃至25まで低下丁るが、最終用途に
も依存する。
脱リグニン後、パルプを常法により漂白する。
代表的な方法は、塩素、二序化塩素または塩素と二酸化
塩素との混合物のいずれかを用いてパルプを塩素化する
方法であるが、その他の方法も使用可能である。漂白は
、CDED、CDEDED、CEDなど一連の漂白工程
として通常に実施されろ。
塩素との混合物のいずれかを用いてパルプを塩素化する
方法であるが、その他の方法も使用可能である。漂白は
、CDED、CDEDED、CEDなど一連の漂白工程
として通常に実施されろ。
本発明の方法に、軟材および硬材のいずれにも使用可能
であるが、軟材では収率の改善はほとんど認められない
。
であるが、軟材では収率の改善はほとんど認められない
。
第4図に1本発明で使用するパルブイし装置の概要図で
ある。木材チップをホッパピン1oがらスクリュープレ
ス12に供給する。スクリュープレスに、チップがプレ
ス12を通過する際に背圧を加えるためのプラグ7 #
−? (plug former) 14を備えてい
る。プレス12は、第2図に示す工うにチップの構造を
破壊し、連続式気相蒸解機18内の室16に供給する。
ある。木材チップをホッパピン1oがらスクリュープレ
ス12に供給する。スクリュープレスに、チップがプレ
ス12を通過する際に背圧を加えるためのプラグ7 #
−? (plug former) 14を備えてい
る。プレス12は、第2図に示す工うにチップの構造を
破壊し、連続式気相蒸解機18内の室16に供給する。
室16に供給されたチップに、供給スクリュー22によ
り、主蒸解槽2゜に運搬される。このチップは完全に繊
維分離されているわけでにないので、一般に蒸解機18
から吹込まれたあとのパルプを精砕する必要がある。
り、主蒸解槽2゜に運搬される。このチップは完全に繊
維分離されているわけでにないので、一般に蒸解機18
から吹込まれたあとのパルプを精砕する必要がある。
この目的のため、通常の加圧リファイナまたに繊維分離
機24を使用する。得られたパルプを洗浄し1例えば酸
素脱リグニン工程および漂白工程で更に処理する。
機24を使用する。得られたパルプを洗浄し1例えば酸
素脱リグニン工程および漂白工程で更に処理する。
スクリュープレス12およびプラグフォーマ14は、チ
ップを部分的に繊維分離するよう操作される。チップの
性質に応じて、スクリュープレス12は圧縮比3/1乃
至5/1のスクリューを備える。
ップを部分的に繊維分離するよう操作される。チップの
性質に応じて、スクリュープレス12は圧縮比3/1乃
至5/1のスクリューを備える。
代表的には、密な硬材げ、圧縮比3/1のスクリューを
使用すると適度に構造が破壊される。軟材および低密度
硬材は1例えば4/1乃至5/1といった高い圧縮比を
頻々必要とする。通常プロセスでチップを供給する際の
圧縮比は1通常、2/1である。本発明のプラグフォー
マが加える背圧に可取りの圧力であり、代表的には約6
89乃至1378kPa(100乃至200psi )
である。この圧力に。
使用すると適度に構造が破壊される。軟材および低密度
硬材は1例えば4/1乃至5/1といった高い圧縮比を
頻々必要とする。通常プロセスでチップを供給する際の
圧縮比は1通常、2/1である。本発明のプラグフォー
マが加える背圧に可取りの圧力であり、代表的には約6
89乃至1378kPa(100乃至200psi )
である。この圧力に。
チップを連続式蒸解機に供給するのに通常使用される2
41乃至517kPa(35乃至75psi)の圧力に
匹敵する。
41乃至517kPa(35乃至75psi)の圧力に
匹敵する。
部分的に繊維分離されたチップに、構造破壊の少ないチ
ップよりも高温で作用を受は易いように見受けられる。
ップよりも高温で作用を受は易いように見受けられる。
従って1本発明でに穏がな蒸煮温度を使用でることが望
ましい。木材の性質や所望ノ脱すクニン度にも依存する
が、F114o乃至16゜℃の温度が好適である。通常
の化学パルプ化法でげ、170℃以上の温度の使用が代
表的である。
ましい。木材の性質や所望ノ脱すクニン度にも依存する
が、F114o乃至16゜℃の温度が好適である。通常
の化学パルプ化法でげ、170℃以上の温度の使用が代
表的である。
本発明により得られる化学パルプの諸性質を以下に要約
する。
する。
第5図に、本発明に従うクラフト法と従来法におけるH
因子とカッパー値の間の関係を示fものである。第5図
に示すよう援1本発明でにリグニンの除去は蒸煮の始期
に極めて効率的に生起する。
因子とカッパー値の間の関係を示fものである。第5図
に示すよう援1本発明でにリグニンの除去は蒸煮の始期
に極めて効率的に生起する。
例えば、クラフト法では、カッパー値を15o水単(見
積)から65に低下させるのに、すなわちリグニン含量
をFJ57%低下させるのKH因子に160でよい。こ
れに対し通常チップでHH因子400を要する。更にリ
グニンを除去するには、はろかに高水蹟のH因子が必要
となり、特にカッパー水準が30以下のときにそうであ
る。カッパー数水準が20未満でに1通常の蒸煮に要す
るものとほとんど同程度に高い(■因子を必要とする。
積)から65に低下させるのに、すなわちリグニン含量
をFJ57%低下させるのKH因子に160でよい。こ
れに対し通常チップでHH因子400を要する。更にリ
グニンを除去するには、はろかに高水蹟のH因子が必要
となり、特にカッパー水準が30以下のときにそうであ
る。カッパー数水準が20未満でに1通常の蒸煮に要す
るものとほとんど同程度に高い(■因子を必要とする。
丁なわち、カッパ水準30以上好ましくfl約50で蒸
煮を停止し、あるいは残留リグニン5%り上で蒸煮?停
止したあと、酸素および通常の漂白剤で脱リグニンを完
結させることが望ましい。
煮を停止し、あるいは残留リグニン5%り上で蒸煮?停
止したあと、酸素および通常の漂白剤で脱リグニンを完
結させることが望ましい。
オーク材のび白バルブに関し1通常クラフトパルプと本
発明パルプの諸性質ン第4表で比較でる。
発明パルプの諸性質ン第4表で比較でる。
通常蒸煮による漂白物の粘度は非常に高かった。
(31,9cps)本発明の蒸煮によるものの粘度はそ
れよりはるかに低い(15,0−15,3’)。CDE
D品白前の際素段階が粘度の低下に寄与しているのでは
ないかと思われる。例えば蒸煮番号2の場合、酸素段階
!省略した際の漂白物粘度は21.5であったが、これ
忙対しW5素段階ケ使用した際のそれは15.3cpで
あった。通常の蒸煮には吊索段階に無かった。
れよりはるかに低い(15,0−15,3’)。CDE
D品白前の際素段階が粘度の低下に寄与しているのでは
ないかと思われる。例えば蒸煮番号2の場合、酸素段階
!省略した際の漂白物粘度は21.5であったが、これ
忙対しW5素段階ケ使用した際のそれは15.3cpで
あった。通常の蒸煮には吊索段階に無かった。
第4表
クラフト二連常法対本発明プラス
0、脱リグニンCDED漂白一連工程
蒸煮の型 通常法 本発明法蒸煮番
号 1 2 3H因子
845 401 21
3力、バー数、力7色材 16.7 2
9.6 51.20、段階数
0 120を段階後のに数 1
1゜9 9.7 11.4漂白物の白色度
89.0 90.2 91.2PC数
3.49 2.54
2.61粘数、 cps
31.9 15.3 15.0精砕C,S、濾水度
、mA’ 405 405 390排液
時間1秒 5.6 5.1
5.1嵩、 cc7J 1.
60 1.68 1.59比引裂き強さ
103 84 86比破裂強さ
34.7 27.0 31.9引
張り強さ、b、10m、 5800 4
3/0 5000T鳳(引展り期A4収)、fp/ft
25.76 5.96 5.83Lo g 10 M
IT耐折強g 1.491 1.20
4 1.301不透明度 74
.4 75.5 75.710O83,343,54
3,30 PPS■10≠、ワイヤ 4.6
5.2 5.0フエルト 8.1
8.4 7.8白色度に高かった(90.
2−91.2対890)。引裂き、破裂お工び引張りの
値は、蒸煮を30カツパーで停止した際にはほぼ20%
低く、50カツパーで停止した際にaio−is%低か
った。TEA(引っ張りエネルギー吸収、 tensi
le energyabsorpt 1on)は、通常
パルプ並か或いは僅かに高目であった。低温で長時間蒸
煮するとパルプの強度に通常パルプのそれに近ずけるこ
とができると思われる。
号 1 2 3H因子
845 401 21
3力、バー数、力7色材 16.7 2
9.6 51.20、段階数
0 120を段階後のに数 1
1゜9 9.7 11.4漂白物の白色度
89.0 90.2 91.2PC数
3.49 2.54
2.61粘数、 cps
31.9 15.3 15.0精砕C,S、濾水度
、mA’ 405 405 390排液
時間1秒 5.6 5.1
5.1嵩、 cc7J 1.
60 1.68 1.59比引裂き強さ
103 84 86比破裂強さ
34.7 27.0 31.9引
張り強さ、b、10m、 5800 4
3/0 5000T鳳(引展り期A4収)、fp/ft
25.76 5.96 5.83Lo g 10 M
IT耐折強g 1.491 1.20
4 1.301不透明度 74
.4 75.5 75.710O83,343,54
3,30 PPS■10≠、ワイヤ 4.6
5.2 5.0フエルト 8.1
8.4 7.8白色度に高かった(90.
2−91.2対890)。引裂き、破裂お工び引張りの
値は、蒸煮を30カツパーで停止した際にはほぼ20%
低く、50カツパーで停止した際にaio−is%低か
った。TEA(引っ張りエネルギー吸収、 tensi
le energyabsorpt 1on)は、通常
パルプ並か或いは僅かに高目であった。低温で長時間蒸
煮するとパルプの強度に通常パルプのそれに近ずけるこ
とができると思われる。
第5表は、オーク材の通常ソーダAQパルプと本発明の
ソーダAQパルプとの比較ケ示で。クラフト法の場合と
同様に、漂白物の粘度は通常蒸煮パルプのそれよりもは
るかに低かった(10.8−13.4 cps対27.
6cps)。酸素段階の調節が不十分であったことおよ
び白色度が高いこと(88,9−89,4対85.3)
がその原因かもしれない。蒸煮をカッパー数64で停止
した際には強度に通常蒸煮パルプのそれに近く、蒸煮を
カッパー数27.4まで続けた際には12−27%はど
低い。
ソーダAQパルプとの比較ケ示で。クラフト法の場合と
同様に、漂白物の粘度は通常蒸煮パルプのそれよりもは
るかに低かった(10.8−13.4 cps対27.
6cps)。酸素段階の調節が不十分であったことおよ
び白色度が高いこと(88,9−89,4対85.3)
がその原因かもしれない。蒸煮をカッパー数64で停止
した際には強度に通常蒸煮パルプのそれに近く、蒸煮を
カッパー数27.4まで続けた際には12−27%はど
低い。
第5表
蒸煮のタイプ 通常法 本発明法蒸
煮番号 4 5 6H
因子 1487 589
172カッパー数、力7色材 18.
4 27.4 64.00、段階の数
0 120、段階後のに数
13.0 9.0 12.4漂白物の白
色度 85.3 88.9
89.4PC番号 4.32
1.56 1.71粘度、 cps
27.6 13.4 10.8精砕C
,S、濾水度、M 410 410 4
00排液時間1秒 5.5 5
.2 5.1嵩、 cc/!?1.57 1.75
1.3/比引裂き強さ 97
85 83比破裂強さ 3
3.3 24.4 31.3引張り強3.b、11
m、 5980 4360 5160TE
A(弓に膝り、エネルギー吸収)、fp/ft2 5.
79 5.29 6.75Log10λ[T
耐折強さ 1.556 1.041 .
1.398不透明度 74.8
75.9 75.01003
5.39 5.61 5.18PPS(ω
ion、ワイヤ 4.4 5.
7 5.4フエルト 8.1
8.0 8.1第6表に、レギュラーオーク材、ソ
ーダに関して通常の蒸煮と本発明の蒸煮ン比較したもの
である。本発明に、げろかに低い粘度(8,4対16.
4 ”)と低いパルプ強度を与える。その−理由げ、所
与カッパー数の達成に、ソーダAQ蒸煮およびクラフト
蒸煮の場合の2倍以上高いI(因子従ってそれよりげろ
かに高い温欠必要とすることである。このことは疑いも
なくパルプ強度を低下させる。−般に本発明で使用する
部分的繊維分離チップに。
煮番号 4 5 6H
因子 1487 589
172カッパー数、力7色材 18.
4 27.4 64.00、段階の数
0 120、段階後のに数
13.0 9.0 12.4漂白物の白
色度 85.3 88.9
89.4PC番号 4.32
1.56 1.71粘度、 cps
27.6 13.4 10.8精砕C
,S、濾水度、M 410 410 4
00排液時間1秒 5.5 5
.2 5.1嵩、 cc/!?1.57 1.75
1.3/比引裂き強さ 97
85 83比破裂強さ 3
3.3 24.4 31.3引張り強3.b、11
m、 5980 4360 5160TE
A(弓に膝り、エネルギー吸収)、fp/ft2 5.
79 5.29 6.75Log10λ[T
耐折強さ 1.556 1.041 .
1.398不透明度 74.8
75.9 75.01003
5.39 5.61 5.18PPS(ω
ion、ワイヤ 4.4 5.
7 5.4フエルト 8.1
8.0 8.1第6表に、レギュラーオーク材、ソ
ーダに関して通常の蒸煮と本発明の蒸煮ン比較したもの
である。本発明に、げろかに低い粘度(8,4対16.
4 ”)と低いパルプ強度を与える。その−理由げ、所
与カッパー数の達成に、ソーダAQ蒸煮およびクラフト
蒸煮の場合の2倍以上高いI(因子従ってそれよりげろ
かに高い温欠必要とすることである。このことは疑いも
なくパルプ強度を低下させる。−般に本発明で使用する
部分的繊維分離チップに。
その適性がソーダAQまたはクラフト蒸煮よりもソーダ
蒸煮の場合に低いように思われる。
蒸煮の場合に低いように思われる。
第6表
蒸煮の型 通常法 本発明法蒸煮
番号 78H因子
1878 632力、パー数、
カッ色材 18.1 42.50
、段階の数 0102段階後の
に数 13.0 12.0漂白物
の白色度 83.3 88.7
PC数 4.86
2.68粘度、 cps 16
.4 B、4精砕C,S、ill変度rnl
410 395排液時間6秒
5.3 5.0嵩、 cc/j;l
1.62 1.76比引裂
き強さ 97 75比破裂強
さ 31.0 22.9引
張り強さ、b、1.m、 5490 40
50’rEA(弓張!fff4A4−al[)、fp/
ft2 5.41 4.49Log
10LIIT耐折強さ 1.301
0.9[13不透明度 76
.1 77.51008
5.56 3.89PPSCの10≠、ワイヤ
4.6 5.5フエル
ト 8.1 8.4以下の実施例
に本発明を限定するものでになく。
番号 78H因子
1878 632力、パー数、
カッ色材 18.1 42.50
、段階の数 0102段階後の
に数 13.0 12.0漂白物
の白色度 83.3 88.7
PC数 4.86
2.68粘度、 cps 16
.4 B、4精砕C,S、ill変度rnl
410 395排液時間6秒
5.3 5.0嵩、 cc/j;l
1.62 1.76比引裂
き強さ 97 75比破裂強
さ 31.0 22.9引
張り強さ、b、1.m、 5490 40
50’rEA(弓張!fff4A4−al[)、fp/
ft2 5.41 4.49Log
10LIIT耐折強さ 1.301
0.9[13不透明度 76
.1 77.51008
5.56 3.89PPSCの10≠、ワイヤ
4.6 5.5フエル
ト 8.1 8.4以下の実施例
に本発明を限定するものでになく。
本発明の好適実施態様とそれKより得られろ利点を更に
説明するものである。パルプ試験は全てTAP P I
標準試験法に従って実施した。
説明するものである。パルプ試験は全てTAP P I
標準試験法に従って実施した。
実施例1
オークを高率で含有する市販のアパラシア硬材チップ乞
、サンズデイフイブレータ(Su nd 5Defib
rator) PREXユニットである連続式笑験室蒸
解機に0.36に9/分(068ボンド/分)の速度(
0,D、基準)で供給し1部分的に繊維分離した。
、サンズデイフイブレータ(Su nd 5Defib
rator) PREXユニットである連続式笑験室蒸
解機に0.36に9/分(068ボンド/分)の速度(
0,D、基準)で供給し1部分的に繊維分離した。
蒸煮条件は以下の通りであった。
活性アルカリ 14 %
硫化度 24.4%
蒸煮時間 30 分
蒸煮温度 150 ℃
■■係数 122
カッパーa 71.5
パルプを洗浄し、2段酸素処理で更にリグニンを除去し
、続いて3段漂白(塩素化、抽出および二酸化塩素)で
漂白した。
、続いて3段漂白(塩素化、抽出および二酸化塩素)で
漂白した。
通常技術を用いる回分蒸解機で実施した比較蒸煮の条件
は以下の通りであった。
は以下の通りであった。
活性アルカリ 17.5%
硫1じ度 30 %
温度到達時間 90 分
温度維持時間 40 分
蒸煮温度 168 ℃
■!係数 717
カッバー数 198
得られたカッ色材を4段漂白(塩素化、抽出。
次亜塩素5塩お工び二重化塩素)で漂白した。パルプの
諸性質は以下の通りであった。
諸性質は以下の通りであった。
第 1 表
兄J卦は密度−g/ cc O,64
0,63上表の結果は、漂白パルプの収量が1通常技術
よりも木材基準で5.4%、パルプ基準で12%増大し
たことン示している。白色度も本発明の教示により製造
したパルプの方が高い。その他のパルプの性質は、本発
明パルプがパルプ収量も白色度水準も高いのKかかわら
ずほぼ同様である。H係数に大幅に低下しく717から
122へ)、蒸煮時のエネルギー(水蒸気)の大幅な節
Fl’a’もたらす。
0,63上表の結果は、漂白パルプの収量が1通常技術
よりも木材基準で5.4%、パルプ基準で12%増大し
たことン示している。白色度も本発明の教示により製造
したパルプの方が高い。その他のパルプの性質は、本発
明パルプがパルプ収量も白色度水準も高いのKかかわら
ずほぼ同様である。H係数に大幅に低下しく717から
122へ)、蒸煮時のエネルギー(水蒸気)の大幅な節
Fl’a’もたらす。
実施例2
主として硬および軟カエデ、了スペンお工びカッパから
なる北方硬材チップを、サンズディフィプレータの実験
室用連続式蒸解機に0.20kl?/分(0,44ボン
ド/分) (0,D、基準)の速度で供給して部分的に
繊維分離した。
なる北方硬材チップを、サンズディフィプレータの実験
室用連続式蒸解機に0.20kl?/分(0,44ボン
ド/分) (0,D、基準)の速度で供給して部分的に
繊維分離した。
蒸煮条件に以下の通りであった。
活性アルカリ 15.9%
硫化度 24,4%
蒸煮時間 60 分
蒸煮温度 158 ℃
H因子 380
カンバー数 45.6
洗浄後、パルプを更に酸素で脱リグニンし1通常の三段
漂白(塩素化、抽出お:び二酸化塩素)で漂白した。
漂白(塩素化、抽出お:び二酸化塩素)で漂白した。
通常技術を示す比較蒸煮に、以下の条件を用いて実験室
用回分蒸解機で行った。
用回分蒸解機で行った。
活性アルカリ 15%
硫化度 24%
温度到達時間 90分
温度維持時間 80分
蒸煮温度 164℃
H因子 891
カッパー数 15.9
パルプを洗浄し、5段で漂白した(塩素化、抽出、二酸
化塩素、抽出および二酸化塩素)。同等パルプ排液量ま
で精砕したあとのパルプの諸性質に以下の通りであった
。
化塩素、抽出および二酸化塩素)。同等パルプ排液量ま
で精砕したあとのパルプの諸性質に以下の通りであった
。
第2表
通常法 本発明法
漂臼物収率1% 51.4 57
.3パルプの白色度 B7.390.
0排液時間1秒 4.7
4.9C,S、濾水度、1ff7 525
480破裂指数、 kPa m/g2.70
2.22引裂き指数、 mN−rrl、Ql
9.14 7.59引張りエネルギー吸収、
J/rrl 58.4 61.3見掛は密度
、、9/C0・0.66 0.59不透明匣
75.3 77.4本発明の漂
白パルプはパルプの白色度水準が高く、シかも木材基準
では5.9%の、パルプ基準でflll、5%の収率増
加を示している。パルプ白色度が高い忙もかかわらず不
透明度も明らかに高い。
.3パルプの白色度 B7.390.
0排液時間1秒 4.7
4.9C,S、濾水度、1ff7 525
480破裂指数、 kPa m/g2.70
2.22引裂き指数、 mN−rrl、Ql
9.14 7.59引張りエネルギー吸収、
J/rrl 58.4 61.3見掛は密度
、、9/C0・0.66 0.59不透明匣
75.3 77.4本発明の漂
白パルプはパルプの白色度水準が高く、シかも木材基準
では5.9%の、パルプ基準でflll、5%の収率増
加を示している。パルプ白色度が高い忙もかかわらず不
透明度も明らかに高い。
これはシートが嵩ばっているためである。
実施例3
オーク材チップを連続式サンズディフィブレータ/パイ
ロットプラント蒸解機に供給して部分的に繊維分離し、
下記条件下で蒸煮した。
ロットプラント蒸解機に供給して部分的に繊維分離し、
下記条件下で蒸煮した。
活性アルカリ 16.1%
硫化度 25.4%
蒸煮時間 30 分
蒸煮温度 165 ℃
H因子 399
カッパー数 36.に
のパルプを更に酸素で脱リグニンし1通常の三段漂白(
塩素化、抽出および二酸化塩素)で漂白した。
塩素化、抽出および二酸化塩素)で漂白した。
比較のため下記条件ン用いて同一チップの通常蒸煮を行
った。
った。
活性アルカリ 175 %
硫化度 27 %
温度到達時間 60 分
温度維持時間 60 分
蒸煮温度 166 ℃
H因子 845
カンバー数 16.7
この蒸煮で得られたカッ色材を三段漂白(塩素Its
、抽出および二〇比塩素)で漂白した。漂白した両パル
プを精砕してハンドシートラ製造した。
、抽出および二〇比塩素)で漂白した。漂白した両パル
プを精砕してハンドシートラ製造した。
同じシート密度水準における諸性質(内挿値)は以下の
通りであった。
通りであった。
第6表
通常法 本発明法
漂白物収率1% 44.8 50.
2パルプの白色度 89.0 89
.6見掛は密度、、9/cc O,6
250,625破裂指数、 kPa m”/g5.41
3.47引裂き指数、 mNm7g10.1
7.6引張り指数、 Nm/9 57.0
54.2引張りエネルギー吸収、 J/m−84,
1110,9MIT耐折強さ 31
76不透明度 74.4
72.6本発明の漂白パルプは白色度が僅かに高く
、その収率増加に木材基準で5.4%、パルプ基準で1
2%である。マイナスの面とじてに、引裂き強度が低下
した(10.1から7.6 )。しかしながら。
2パルプの白色度 89.0 89
.6見掛は密度、、9/cc O,6
250,625破裂指数、 kPa m”/g5.41
3.47引裂き指数、 mNm7g10.1
7.6引張り指数、 Nm/9 57.0
54.2引張りエネルギー吸収、 J/m−84,
1110,9MIT耐折強さ 31
76不透明度 74.4
72.6本発明の漂白パルプは白色度が僅かに高く
、その収率増加に木材基準で5.4%、パルプ基準で1
2%である。マイナスの面とじてに、引裂き強度が低下
した(10.1から7.6 )。しかしながら。
これは引張りエネルギー吸収と耐折強さの著しい改善に
より埋め合せがつくことであり、この両者の方がy、m
造でに引裂き強さよりも重要であることが多い。不透明
度に本発明パルプの方が若干低目であるが、これはシー
トの白色度が若干高めであることに一部基因する。
より埋め合せがつくことであり、この両者の方がy、m
造でに引裂き強さよりも重要であることが多い。不透明
度に本発明パルプの方が若干低目であるが、これはシー
トの白色度が若干高めであることに一部基因する。
実施例4
漂白し易さを比較するため、通常のカッ色材と本発明の
教示によるカッ色材を同等のカッパー数で製造した。こ
れら両カッ色材Z、実際上同一の漂白条件を用いる一連
の三段漂白(塩素化、抽出および二醋1ヒ塩素)で漂白
した。漂白結果は以下の通りであった。
教示によるカッ色材を同等のカッパー数で製造した。こ
れら両カッ色材Z、実際上同一の漂白条件を用いる一連
の三段漂白(塩素化、抽出および二醋1ヒ塩素)で漂白
した。漂白結果は以下の通りであった。
通常法 本発明法
漂白前の力、パー数 25.6 25.
4初期のパルプ白色度 77.2 90
.0後色度数(PostColorNurrt+er)
0.84 0.23上記データに1本発明の教
示により製造したカッ色材の方がはるかに容易な可漂白
性を有することン示している。これは、げろかに高いパ
ルプ白色度の達成および後色度数で測定される白色度安
定性が秀れていることにより示されろ。容易に漂白でき
ることは、化学薬品の節約および漂白プラントからの水
汚染負荷が低いこと!意味する。
4初期のパルプ白色度 77.2 90
.0後色度数(PostColorNurrt+er)
0.84 0.23上記データに1本発明の教
示により製造したカッ色材の方がはるかに容易な可漂白
性を有することン示している。これは、げろかに高いパ
ルプ白色度の達成および後色度数で測定される白色度安
定性が秀れていることにより示されろ。容易に漂白でき
ることは、化学薬品の節約および漂白プラントからの水
汚染負荷が低いこと!意味する。
実施例5
パイロットプラント回分蒸解機内でチップをワイヤバス
ケットに保持しながら、2種の通常クラフト蒸煮乞実施
した。蒸煮条件は以下の通りであった。
ケットに保持しながら、2種の通常クラフト蒸煮乞実施
した。蒸煮条件は以下の通りであった。
活性アルカリ、% 18.5 13硫化
度 25.625.5温度到達時間
1分 90 90温度維持時間9分
40 40蒸煮温度、℃ 16
9 159H係数 771
339カツパー数 25.6
70.2圧力開放後、チップを保持したワイヤバ
スケット!蒸解機から取り出し、板間隙が0.20mm
(0,008′)の203cm(8インチ)バラエル(
Bauer) ミル内で、熱水(FI80℃)を6リ
ツトル/分の流速で使用してチップを繊維分離した。洗
浄後、高カッパー蒸煮物乞2段酸素処理でカッパー数2
0.9まで更に脱リグニンした。低カッパーパルプにH
5素処理を施さなかった。両パルプを一連の四段漂白工
程(塩素1こ、抽出1次亜塩素鉛塩および二酸化塩素)
で漂白した。結果に以下の通りであった。
度 25.625.5温度到達時間
1分 90 90温度維持時間9分
40 40蒸煮温度、℃ 16
9 159H係数 771
339カツパー数 25.6
70.2圧力開放後、チップを保持したワイヤバ
スケット!蒸解機から取り出し、板間隙が0.20mm
(0,008′)の203cm(8インチ)バラエル(
Bauer) ミル内で、熱水(FI80℃)を6リ
ツトル/分の流速で使用してチップを繊維分離した。洗
浄後、高カッパー蒸煮物乞2段酸素処理でカッパー数2
0.9まで更に脱リグニンした。低カッパーパルプにH
5素処理を施さなかった。両パルプを一連の四段漂白工
程(塩素1こ、抽出1次亜塩素鉛塩および二酸化塩素)
で漂白した。結果に以下の通りであった。
漂白物収率1% 46.3 45.8
初期の白色度 87.6 89.7
70程度の高さのカッパー数でグラフ)蒸i’r停止し
、酸素ン用いて可漂白範囲まで脱リグニン乞更に進めた
際には、漂白パルプの収率増加に無かった。このことは
、本発明の技術で観察される高収率が、主に蒸煮前のチ
ップのは細分離に基づくものであって、酸素脱リグニン
使用に基づくものでにないことを示している。
初期の白色度 87.6 89.7
70程度の高さのカッパー数でグラフ)蒸i’r停止し
、酸素ン用いて可漂白範囲まで脱リグニン乞更に進めた
際には、漂白パルプの収率増加に無かった。このことは
、本発明の技術で観察される高収率が、主に蒸煮前のチ
ップのは細分離に基づくものであって、酸素脱リグニン
使用に基づくものでにないことを示している。
本発明バルブかつ好適実施態様乞引用して説明してきた
が1%許請求の範囲で定める本発明の範囲を逸脱するこ
となく、種々の変更および変法が可能なることに明らか
であろう。
が1%許請求の範囲で定める本発明の範囲を逸脱するこ
となく、種々の変更および変法が可能なることに明らか
であろう。
第1図に1通常のチップおよびビンチップ(写真のF方
)と本発明のパルプ化用の構造破壊千ノブ(写真の下方
)の写真である。 第2図に、本発明のパルプ化用の複数チップの写真であ
る。 第3図ば、パルプ繊維の断面を示す概要図である。 第4図に1本発明方法を実施するための蒸解機の概要図
である。 第5図に1本発明によるクラフトパルプおよび通常クラ
フトパルプに関するH囚子対カンバー数のグラフである
。 FIG−3 FIG−5 H因チ 手続補正書(旗) 昭和62年10月t11−日 昭和62年特許願第172015号 2、発明の名称 高収率なる化学バルブ化法 3、補正をする者 事件との関係 出 願 人 住所 名 称 ザ・ミード・コーポレーション4、代理人 住所 東京都千代田区大手町二丁目2番1号新大手町ビ
ル 206号室 5、補正命令の日付 昭和62年 9月22日 (発
送日)7、補正の内容 (1)明細書第46頁第8行目至第12行目の「第1図
は、通常の・・・・拳・・写真である。」を「第1図は
、通常のチップおよびビンチップの繊維の形状(写真の
上方)と本発明のバルブ化用の構造破壊チップの繊維の
形状(写真の下方)の写真である。 第2図は、本発明のバルブ化用の複数のチップの繊維の
形状の写真である。」と補正します。 (2)図面については別紙の通り。 (尚、内容には変更なし)
)と本発明のパルプ化用の構造破壊千ノブ(写真の下方
)の写真である。 第2図に、本発明のパルプ化用の複数チップの写真であ
る。 第3図ば、パルプ繊維の断面を示す概要図である。 第4図に1本発明方法を実施するための蒸解機の概要図
である。 第5図に1本発明によるクラフトパルプおよび通常クラ
フトパルプに関するH囚子対カンバー数のグラフである
。 FIG−3 FIG−5 H因チ 手続補正書(旗) 昭和62年10月t11−日 昭和62年特許願第172015号 2、発明の名称 高収率なる化学バルブ化法 3、補正をする者 事件との関係 出 願 人 住所 名 称 ザ・ミード・コーポレーション4、代理人 住所 東京都千代田区大手町二丁目2番1号新大手町ビ
ル 206号室 5、補正命令の日付 昭和62年 9月22日 (発
送日)7、補正の内容 (1)明細書第46頁第8行目至第12行目の「第1図
は、通常の・・・・拳・・写真である。」を「第1図は
、通常のチップおよびビンチップの繊維の形状(写真の
上方)と本発明のバルブ化用の構造破壊チップの繊維の
形状(写真の下方)の写真である。 第2図は、本発明のバルブ化用の複数のチップの繊維の
形状の写真である。」と補正します。 (2)図面については別紙の通り。 (尚、内容には変更なし)
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)、チップ内の繊維は実質上互いに分離されるが、チ
ップの一体性を保持するために十分な繊維間結合は維持
され、それにより隙間のある多孔質繊維ネットワークを
有するチップを付与するよう木材チップを部分的に繊維
分離すること、および前記の部分的に繊維分離されたチ
ップを昇温下で化学パルプ化処理に付して前記チップ内
のリグニンの過半量以上を除去すること からなる化学パルプ化方法。 2)、前記の木材チップに圧縮力と捩り力を組み合せた
力を加えて前記木材チップを部分的に繊維分離する特許
請求の範囲第1項に記載の方法。 3)、前記の木材チップを実質的な皆圧下でスクリュー
プレスに通して前記木材チップを部分的に繊維分離する
特許請求の範囲第2項に記載の方法。 4)、前記の部分的に繊維分離されたチップの動的ガス
流法で測定した表面積が0.30m^2/g以上である
特許請求の範囲第1項に記載の方法。 5)、前記の部分的に繊維分離されたチップのTAPP
I法T258OM−85で測定した密度が、未処理チッ
プの密度よりも20乃至30%低い特許請求の範囲第1
項に記載の方法。 6)、前記の部分的に繊維分離されたチップを、2%の
精度で作動するブリティッシュデイスインテグレータに
1時間にわたり付したあと、前記の部分的に繊維分離さ
れたチップの40パーセント未満が1.65mmより大
なる粒径を有する特許請求の範囲第1項に記載の方法。 7)、前記のスクリュープレスが約3/1乃至5/1の
圧縮比で作動する特許請求の範囲第3項に記載の方法。 8)、前記の方法がクラフトパルプ化法である特許請求
の範囲第1項に記載の方法。 9)、前記の方法が、ソーダパルプ化法である特許請求
の範囲第1項に記載の方法。 10)、前記の方法が亜硫酸塩パルプ化法である特許請
求の範囲第1項に記載の方法。 11)、前記の部分的に繊維分離されたチップを、約1
40乃至160℃で操作される蒸解機内で前記の化学パ
ルプ化液で処理する特許請求の範囲第1項に記載の方法
。 12)、前記チップを化学パルプ化処理する前記の工程
を、カッパー数が40未満となる前に停止する特許請求
の範囲第1項に記載の方法。 13)、前記のカッパー値が約45乃至70である特許
請求の範囲第12項に記載の方法。 14)、前記の蒸解機が連続式蒸解機である特許請求の
範囲第13項に記載の方法。 15)、木材チップ内の繊維は互いに実質的に分離され
るが、チップの一体性を保持するために十分な繊維間結
合点が前記チップ内に維持され、それにより隙間のある
多孔質繊維ネットワークを有するチップを与えるように
、前記チップを部分的に繊維分離すること、 前記の部分的に繊維分離されたチップを、昇温・昇圧下
に化学パルプ化処理して約45乃至70のカッパー値を
有するパルプにすること、 前記パルプを更に脱リグニンすること、および 前記パルプを漂白すること の諸工程からなるパルプ化方法。 16)、前記パルプを更に脱リグニンする前記工程が、
前記パルプを苛性アルカリの存在下で酸素と反応させる
工程を包含する特許請求の範囲第15項に記載の方法。 17)、H因子が約400未満となる時間および温度の
条件下で、前記の部分的に繊維分離されたチップを前記
の化学パルプ化液で処理する特許請求の範囲第16項に
記載の方法。 18)、前記チップを化学パルプ化する前記工程を、約
170℃未満の温度で実施する特許請求の範囲第17項
に記載の方法。 19)、前記パルプを漂白する前記工程が、前記パルプ
を塩素、二酸化塩素またはそれらの混合物と反応させる
工程を包含する特許請求の範囲第18項に記載の方法。 20)、前記の部分的に繊維分離されたチップに気相蒸
解機内で前記の化学パルプ処理を施す特許請求の範囲第
19項に記載の方法。 21)、前記チップが硬質木材チップである特許請求の
範囲第20項に記載の方法。 22)、前記の化学パルプ化法がクラフトパルプ化法で
ある特許請求の範囲第21項に記載の方法。 23)、前記の化学パルプ化法がソーダ(AQ)パルプ
化法である特許請求の範囲第21項に記載の方法。 24)、前記の工程が、前記パルプを更に脱リグニンす
る工程の前に、前記パルプを精砕する追加工程を包含す
る特許請求の範囲第15項に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US88389986A | 1986-07-09 | 1986-07-09 | |
| US883899 | 1986-07-09 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6385194A true JPS6385194A (ja) | 1988-04-15 |
Family
ID=25383562
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62172015A Pending JPS6385194A (ja) | 1986-07-09 | 1987-07-09 | 高収率なる化学パルプ化法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6385194A (ja) |
| KR (1) | KR880001885A (ja) |
| BR (1) | BR8703492A (ja) |
| CA (1) | CA1286455C (ja) |
| ES (1) | ES2006197A6 (ja) |
| FI (1) | FI873026A7 (ja) |
| SE (1) | SE8702808L (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020059929A (ja) * | 2018-10-04 | 2020-04-16 | 日本製紙株式会社 | 植物繊維束 |
| JP2023536569A (ja) * | 2020-07-06 | 2023-08-28 | アーアェムペーペーセー フィンランド オサケ ユキチュア | 蒸解方法 |
-
1987
- 1987-06-15 CA CA000539674A patent/CA1286455C/en not_active Expired - Lifetime
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Cited By (2)
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