JP2001192991A - アルカリパルプの漂白方法 - Google Patents
アルカリパルプの漂白方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 アルカリパルプに含まれるリグニンと着色物
質を効果的に除去することができ、塩素を全く使用せず
に、白色度が高く、強度の高いパルプを製造することが
できるものであり、さらには塩素化ダイオキシンおよび
クロロホルムなどの有機塩素化合物を全く生成すること
なく、パルプの漂白を行える方法を提供する。 【解決手段】アルカリパルプを、まず、パルプを酸性条
件下で処理してパルプ中の遷移金属イオンを還元し、次
いで、酸性条件下のまま安定剤を添加し、還元された遷
移金属イオンを安定化し、続いて過酸化水素を混合して
漂白を行い、さらにパルプをアルカリ性に戻して酸素を
添加して、あるいは添加しないで漂白を続ける。
質を効果的に除去することができ、塩素を全く使用せず
に、白色度が高く、強度の高いパルプを製造することが
できるものであり、さらには塩素化ダイオキシンおよび
クロロホルムなどの有機塩素化合物を全く生成すること
なく、パルプの漂白を行える方法を提供する。 【解決手段】アルカリパルプを、まず、パルプを酸性条
件下で処理してパルプ中の遷移金属イオンを還元し、次
いで、酸性条件下のまま安定剤を添加し、還元された遷
移金属イオンを安定化し、続いて過酸化水素を混合して
漂白を行い、さらにパルプをアルカリ性に戻して酸素を
添加して、あるいは添加しないで漂白を続ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルカリパルプの
無塩素漂白方法に関するものであり、より詳しくは、ア
ルカリパルプの過酸化水素漂白における過酸化水素の自
己分解を抑制し、漂白の効率を高める方法に関するもの
である。本発明の方法は、アルカリパルプに含まれるリ
グニンと着色物質を効果的に除去することができ、塩素
を全く使用せずに、白色度が高く、強度の高いパルプを
製造することができるものであり、さらには塩素化ダイ
オキシンおよびクロロホルムなどの有機塩素化合物を全
く生成することなく、パルプの漂白を行える方法を提供
するものである。
無塩素漂白方法に関するものであり、より詳しくは、ア
ルカリパルプの過酸化水素漂白における過酸化水素の自
己分解を抑制し、漂白の効率を高める方法に関するもの
である。本発明の方法は、アルカリパルプに含まれるリ
グニンと着色物質を効果的に除去することができ、塩素
を全く使用せずに、白色度が高く、強度の高いパルプを
製造することができるものであり、さらには塩素化ダイ
オキシンおよびクロロホルムなどの有機塩素化合物を全
く生成することなく、パルプの漂白を行える方法を提供
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、アルカリパルプ漂白では、まず酸
素漂白処理（以下、Ｏ処理）を行い、つぎに塩素および
二酸化塩素処理（以下、（Ｃ＋Ｄ）処理）、アルカリ抽
出処理（以下、Ｅ処理）または酸素を添加したアルカリ
抽出処理（以下、Ｅｏ処理）または酸素と過酸化水素を
添加したアルカリ抽出処理（以下、Ｅｏｐ処理）、次亜
塩素酸塩処理（以下、Ｈ処理）、二酸化塩素処理（以
下、Ｄ処理）、過酸化水素処理（以下、Ｐ処理）を行っ
ていた。また、酸処理（以下、ａ処理）あるいはキレー
ト剤処理（以下、Ｑ処理）を行ってパルプを洗浄する方
法が検討されたが、ほとんど実用化されなかった。
素漂白処理（以下、Ｏ処理）を行い、つぎに塩素および
二酸化塩素処理（以下、（Ｃ＋Ｄ）処理）、アルカリ抽
出処理（以下、Ｅ処理）または酸素を添加したアルカリ
抽出処理（以下、Ｅｏ処理）または酸素と過酸化水素を
添加したアルカリ抽出処理（以下、Ｅｏｐ処理）、次亜
塩素酸塩処理（以下、Ｈ処理）、二酸化塩素処理（以
下、Ｄ処理）、過酸化水素処理（以下、Ｐ処理）を行っ
ていた。また、酸処理（以下、ａ処理）あるいはキレー
ト剤処理（以下、Ｑ処理）を行ってパルプを洗浄する方
法が検討されたが、ほとんど実用化されなかった。
【０００３】アルカリパルプ漂白における酸処理の役割
として、主に三つが挙げられていた。すなわち、パルプ
中に存在している金属イオンの洗浄、ヘキセンウロン酸
の分解（ジャーナルオブパルプアンドペーパーサイエン
ス（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆＰｕｌｐ ａｎｄ Ｐａｐｅ
ｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ）、２５巻、５号、１５５頁（１９
９９年））、リグニンのベンジル位と炭水化物との結合
開裂（ジャーナルオブウッドサイエンス（Ｊｏｕｒｎａ
ｌ ｏｆ Ｗｏｏｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ）、４５巻、３
号、２３３頁（１９９９年））である。また、アルカリ
パルプ漂白において過酸化水素が自己分解することが知
られていた。その機構に関する代表的な説は、塩基触媒
によるイオン的分解機構、塩基触媒によるラジカル的分
解機構、遷移金属イオンによるラジカル的分解機構、遷
移金属イオンとパーヒドロキシアニオンの反応による分
解機構、遷移金属イオンのコロイド酸化物の表面反応に
よる分解機構などであった（ジャーナルオブパルプアン
ドペーパーサイエンス（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｕｌ
ｐ ａｎｄ Ｐａｐｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ）、１４巻、
６号、Ｊ１２６頁（１９８８年））。過酸化水素の分解
は漂白能力の損失ばかりでなく、分解生成物による新た
な着色構造の生成も意味している（スベンスクペーパー
ステドニング（ＳｖｅｎｓｋＰａｐｐｅｒｓｔｉｄｎｉ
ｎｇ）、８８巻、９号、Ｒ８４頁（１９８５年））。
として、主に三つが挙げられていた。すなわち、パルプ
中に存在している金属イオンの洗浄、ヘキセンウロン酸
の分解（ジャーナルオブパルプアンドペーパーサイエン
ス（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆＰｕｌｐ ａｎｄ Ｐａｐｅ
ｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ）、２５巻、５号、１５５頁（１９
９９年））、リグニンのベンジル位と炭水化物との結合
開裂（ジャーナルオブウッドサイエンス（Ｊｏｕｒｎａ
ｌ ｏｆ Ｗｏｏｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ）、４５巻、３
号、２３３頁（１９９９年））である。また、アルカリ
パルプ漂白において過酸化水素が自己分解することが知
られていた。その機構に関する代表的な説は、塩基触媒
によるイオン的分解機構、塩基触媒によるラジカル的分
解機構、遷移金属イオンによるラジカル的分解機構、遷
移金属イオンとパーヒドロキシアニオンの反応による分
解機構、遷移金属イオンのコロイド酸化物の表面反応に
よる分解機構などであった（ジャーナルオブパルプアン
ドペーパーサイエンス（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｕｌ
ｐ ａｎｄ Ｐａｐｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ）、１４巻、
６号、Ｊ１２６頁（１９８８年））。過酸化水素の分解
は漂白能力の損失ばかりでなく、分解生成物による新た
な着色構造の生成も意味している（スベンスクペーパー
ステドニング（ＳｖｅｎｓｋＰａｐｐｅｒｓｔｉｄｎｉ
ｎｇ）、８８巻、９号、Ｒ８４頁（１９８５年））。
【０００４】一方、遷移金属イオンに誘導される過酸化
水素の触媒的分解反応は、特にマンガンによって加速さ
れることが知られていた（紙パ技協誌、４９巻、４号、
２１頁（１９９５年））。また、マンガンの酸化状態と
反応溶液のｐＨの違いによって過酸化水素の触媒的分解
挙動が異なっていることが知られていた（ジャーナルオ
ブアメリカンケミカルソサイエティー（Ｊ．Ａｍ．Ｃｈ
ｅｍ．Ｓｏｃ．）、６９巻、７４１頁（１９４７年）、
スベンスクペーパーステドニング（Ｓｖｅｎｓｋ Ｐａ
ｐｐｅｒｓｔｉｄｎｉｎｇ）、８８巻、９号、Ｒ８４頁
（１９８５年））。Ｃｏｌｏｄｅｔｔｅら（Ｊｏｕｒｎ
ａｌ ｏｆ Ｐｕｌｐ ａｎｄ Ｐａｐｅｒ Ｓｃｉｅ
ｎｃｅ、１４巻、６号、Ｊ３頁（１９８９））は、珪酸
ナトリウムによる過酸化水素の安定化機構について詳細
に検討し、珪酸ナトリウムと水酸化ナトリウムの添加順
序が過酸化水素分解に影響を及ぼすことを示した。しか
し、マンガンの酸化状態の影響については詳細な検討を
行わなかった。
水素の触媒的分解反応は、特にマンガンによって加速さ
れることが知られていた（紙パ技協誌、４９巻、４号、
２１頁（１９９５年））。また、マンガンの酸化状態と
反応溶液のｐＨの違いによって過酸化水素の触媒的分解
挙動が異なっていることが知られていた（ジャーナルオ
ブアメリカンケミカルソサイエティー（Ｊ．Ａｍ．Ｃｈ
ｅｍ．Ｓｏｃ．）、６９巻、７４１頁（１９４７年）、
スベンスクペーパーステドニング（Ｓｖｅｎｓｋ Ｐａ
ｐｐｅｒｓｔｉｄｎｉｎｇ）、８８巻、９号、Ｒ８４頁
（１９８５年））。Ｃｏｌｏｄｅｔｔｅら（Ｊｏｕｒｎ
ａｌ ｏｆ Ｐｕｌｐ ａｎｄ Ｐａｐｅｒ Ｓｃｉｅ
ｎｃｅ、１４巻、６号、Ｊ３頁（１９８９））は、珪酸
ナトリウムによる過酸化水素の安定化機構について詳細
に検討し、珪酸ナトリウムと水酸化ナトリウムの添加順
序が過酸化水素分解に影響を及ぼすことを示した。しか
し、マンガンの酸化状態の影響については詳細な検討を
行わなかった。
【０００５】具延ら（木材学会要旨集）は、Ｍｎ（Ｉ
Ｉ）とＭｎ（ＩＩＩ，ＩＶ）による過酸化水素の触媒的
分解挙動の差異について検討を行い、Ｍｎ（ＩＩ）と過
酸化水素を含む溶液にＤＴＰＡを添加すると、アルカリ
性における過酸化水素の分解がほとんど認められないこ
とを見出した。また、グルコースあるいは濾紙とＭｎ
（ＩＩＩ，ＩＶ）を酸性条件で反応させると、マンガン
を還元できること、アルカリ性における過酸化水素の分
解を抑制できることを見出した。しかし、これらの知見
からは、従来のアルカリパルプ漂白技術にかわる新しい
方法は、依然として見出されてはいなかった。
Ｉ）とＭｎ（ＩＩＩ，ＩＶ）による過酸化水素の触媒的
分解挙動の差異について検討を行い、Ｍｎ（ＩＩ）と過
酸化水素を含む溶液にＤＴＰＡを添加すると、アルカリ
性における過酸化水素の分解がほとんど認められないこ
とを見出した。また、グルコースあるいは濾紙とＭｎ
（ＩＩＩ，ＩＶ）を酸性条件で反応させると、マンガン
を還元できること、アルカリ性における過酸化水素の分
解を抑制できることを見出した。しかし、これらの知見
からは、従来のアルカリパルプ漂白技術にかわる新しい
方法は、依然として見出されてはいなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、アルカ
リパルプを塩素あるいは塩素系薬品を用いて処理するの
では、塩素化ダイオキシンおよびクロロホルムなどの有
機塩素化合物が生成し、環境を汚染するという問題点が
ある。また、塩素あるいは塩素系薬品を用いずに、ａ処
理、Ｑ処理、Ｅｏ処理、Ｅｏｐ処理、およびＰ処理を組
み合わせて漂白を行っても、パルプ繊維の粘度あるいは
強度が下がるという問題点、また過酸化水素の自己分解
が起こり、過酸化水素の添加量を多くしなければならな
いという問題点があった。
リパルプを塩素あるいは塩素系薬品を用いて処理するの
では、塩素化ダイオキシンおよびクロロホルムなどの有
機塩素化合物が生成し、環境を汚染するという問題点が
ある。また、塩素あるいは塩素系薬品を用いずに、ａ処
理、Ｑ処理、Ｅｏ処理、Ｅｏｐ処理、およびＰ処理を組
み合わせて漂白を行っても、パルプ繊維の粘度あるいは
強度が下がるという問題点、また過酸化水素の自己分解
が起こり、過酸化水素の添加量を多くしなければならな
いという問題点があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者は、鋭意検討の
結果、上記のような課題を解決することができた。すな
わち本発明の漂白方法は、リグノセルロース材料から製
造されるアルカリパルプを、塩素を用いないで漂白する
方法において、まず、パルプを酸性条件で処理してパル
プ中の遷移金属イオンを還元し、さらに、酸性条件で遷
移金属イオンの安定剤を添加し、続いて過酸化水素を混
合し、最後にパルプをアルカリ性にして酸素を添加し
て、あるいは添加しないで漂白を行うことを特徴とす
る、リグノセルロース材料からのアルカリパルプの新し
い漂白方法を提供するものである。
結果、上記のような課題を解決することができた。すな
わち本発明の漂白方法は、リグノセルロース材料から製
造されるアルカリパルプを、塩素を用いないで漂白する
方法において、まず、パルプを酸性条件で処理してパル
プ中の遷移金属イオンを還元し、さらに、酸性条件で遷
移金属イオンの安定剤を添加し、続いて過酸化水素を混
合し、最後にパルプをアルカリ性にして酸素を添加し
て、あるいは添加しないで漂白を行うことを特徴とす
る、リグノセルロース材料からのアルカリパルプの新し
い漂白方法を提供するものである。
【０００８】
【本発明の実施の形態】リグノセルロース材料とは、セ
ルロースとリグニンとが物理的あるいは化学的に堅く結
合したもので、代表例として木材、竹、麻、ワラ、バガ
ス等を意味する。リグノセルロース材料からパルプを製
造する蒸解方法としては、クラフト法、ポリサルファイ
ド法、ソーダ法、中性あるいはアルカリ性サルファイト
法、およびこれらに蒸解触媒としてアントラキノン誘導
体を加えた蒸解方法を挙げることができる。これらの方
法で製造したパルプはアルカリパルプと呼ばれている。
本発明で用いるアルカリパルプとは、これらの方法で製
造したパルプのように、アルカリ性の薬液で蒸煮処理を
行って得られるパルプのことである。化学パルプのうち
で酸性サルファイトパルプは含まれない。これらの未漂
白パルプにはアルカリによって変質したリグニンと着色
物質が残留している。また、リグノセルロース材料と用
水に由来するマンガン、鉄、銅などの遷移金属イオンが
付着している。これらの化学パルプ中のリグニンは、Ｏ
処理を行うことにより、そのほぼ５０％程度が除去され
る。しかし、得られた酸素漂白パルプには、依然として
変質したリグニンと着色物質が残留している。マンガ
ン、鉄、銅などの遷移金属は、酸化されてパルプに強固
に付着している。
ルロースとリグニンとが物理的あるいは化学的に堅く結
合したもので、代表例として木材、竹、麻、ワラ、バガ
ス等を意味する。リグノセルロース材料からパルプを製
造する蒸解方法としては、クラフト法、ポリサルファイ
ド法、ソーダ法、中性あるいはアルカリ性サルファイト
法、およびこれらに蒸解触媒としてアントラキノン誘導
体を加えた蒸解方法を挙げることができる。これらの方
法で製造したパルプはアルカリパルプと呼ばれている。
本発明で用いるアルカリパルプとは、これらの方法で製
造したパルプのように、アルカリ性の薬液で蒸煮処理を
行って得られるパルプのことである。化学パルプのうち
で酸性サルファイトパルプは含まれない。これらの未漂
白パルプにはアルカリによって変質したリグニンと着色
物質が残留している。また、リグノセルロース材料と用
水に由来するマンガン、鉄、銅などの遷移金属イオンが
付着している。これらの化学パルプ中のリグニンは、Ｏ
処理を行うことにより、そのほぼ５０％程度が除去され
る。しかし、得られた酸素漂白パルプには、依然として
変質したリグニンと着色物質が残留している。マンガ
ン、鉄、銅などの遷移金属は、酸化されてパルプに強固
に付着している。
【０００９】本発明では、パルプ中のマンガンなどの遷
移金属イオンを還元するために、未漂白パルプあるいは
酸素漂白パルプを、酸性条件で処理する。パルプ水混合
液のｐＨをｐＨ１．２〜２．５、温度を４０〜１００℃
として、３０〜１２０分間の処理を行う。このことによ
って、マンガンなどの遷移金属イオンは還元される。パ
ルプ水混合液のｐＨが２．５より大きいとマンガンなど
の遷移金属イオンが還元されず、ｐＨが１．２より小さ
いとパルプ繊維の粘度あるいは強度が下がるので、好ま
しくない。
移金属イオンを還元するために、未漂白パルプあるいは
酸素漂白パルプを、酸性条件で処理する。パルプ水混合
液のｐＨをｐＨ１．２〜２．５、温度を４０〜１００℃
として、３０〜１２０分間の処理を行う。このことによ
って、マンガンなどの遷移金属イオンは還元される。パ
ルプ水混合液のｐＨが２．５より大きいとマンガンなど
の遷移金属イオンが還元されず、ｐＨが１．２より小さ
いとパルプ繊維の粘度あるいは強度が下がるので、好ま
しくない。
【００１０】パルプの酸性処理に使用できる薬品として
は、硫酸、塩酸、硝酸、亜硝酸、亜硫酸、酢酸、蓚酸な
どの無機酸および有機酸が挙げられるが、漂白廃液の回
収の点からは、硫酸あるいは亜硫酸を用いることがもっ
とも好ましい。さらに、酸性処理後に、パルプ水混合液
のｐＨを酸性にし、還元されたマンガンなどの遷移金属
イオンを安定化するため、これに安定剤を添加する。
は、硫酸、塩酸、硝酸、亜硝酸、亜硫酸、酢酸、蓚酸な
どの無機酸および有機酸が挙げられるが、漂白廃液の回
収の点からは、硫酸あるいは亜硫酸を用いることがもっ
とも好ましい。さらに、酸性処理後に、パルプ水混合液
のｐＨを酸性にし、還元されたマンガンなどの遷移金属
イオンを安定化するため、これに安定剤を添加する。
【００１１】酸性処理後のパルプ水混合液のｐＨをｐＨ
４〜６とし、安定剤としてＤＴＰＡ、ＥＤＴＡなどのキ
レート剤を添加し、２０℃で１分間〜１０分間の熟成期
間を置く。パルプ水混合液のｐＨがｐＨ６より大きいと
マンガンなどの遷移金属が酸化されやすくなり、ｐＨ４
より小さいとＤＴＰＡなどのキレート剤の一部が分解す
るので、好ましくない。
４〜６とし、安定剤としてＤＴＰＡ、ＥＤＴＡなどのキ
レート剤を添加し、２０℃で１分間〜１０分間の熟成期
間を置く。パルプ水混合液のｐＨがｐＨ６より大きいと
マンガンなどの遷移金属が酸化されやすくなり、ｐＨ４
より小さいとＤＴＰＡなどのキレート剤の一部が分解す
るので、好ましくない。
【００１２】酸性処理後に、パルプを脱水しないで、ま
た洗浄しないでパルプ水混合液のｐＨをｐＨ４〜６に調
整し、安定剤を加えることもできる。パルプを脱水し、
洗浄することもできる。しかし、アルカリ性の洗浄用循
環水を用いて、パルプ水混合液のｐＨをｐＨ６より大き
くすることは、好ましくない。安定剤として珪酸ナトリ
ウムと硫酸マグネシウムを添加するときには、２０℃〜
７０℃で１分間〜３０分間の熟成期間を置く。
た洗浄しないでパルプ水混合液のｐＨをｐＨ４〜６に調
整し、安定剤を加えることもできる。パルプを脱水し、
洗浄することもできる。しかし、アルカリ性の洗浄用循
環水を用いて、パルプ水混合液のｐＨをｐＨ６より大き
くすることは、好ましくない。安定剤として珪酸ナトリ
ウムと硫酸マグネシウムを添加するときには、２０℃〜
７０℃で１分間〜３０分間の熟成期間を置く。
【００１３】つぎに、パルプ水混合液に過酸化水素を混
合する。パルプ混合液のｐＨはｐＨ４〜６が好ましい。
ここまでの処理すなわち、酸性処理及びｐＨ４〜６での
安定化処理をＡ処理と呼ぶ。つぎに、アルカリ剤を加え
て、パルプ混合液をアルカリ性にして酸素を添加して、
あるいは酸素を添加しないでパルプ漂白を行う。酸素を
添加してパルプ漂白を行う処理をＥｏｐ処理、酸素を添
加しないでパルプ漂白を行う処理をＥｐ処理と呼ぶ。本
発明で用いるアルカリ剤としては、水酸化ナトリウム、
水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、亜硫
酸ナトリウム等がある。
合する。パルプ混合液のｐＨはｐＨ４〜６が好ましい。
ここまでの処理すなわち、酸性処理及びｐＨ４〜６での
安定化処理をＡ処理と呼ぶ。つぎに、アルカリ剤を加え
て、パルプ混合液をアルカリ性にして酸素を添加して、
あるいは酸素を添加しないでパルプ漂白を行う。酸素を
添加してパルプ漂白を行う処理をＥｏｐ処理、酸素を添
加しないでパルプ漂白を行う処理をＥｐ処理と呼ぶ。本
発明で用いるアルカリ剤としては、水酸化ナトリウム、
水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、亜硫
酸ナトリウム等がある。
【００１４】Ｅｏｐ処理とＥｐ処理は、通常の条件を選
ぶことができる。すなわち、水酸化ナトリウム添加率
０．５％〜２．０％、温度６０℃〜１２０℃、過酸化水
素添加率０．５％〜３．０％である。処理後にはパルプ
水混合液中に過酸化水素が残留し、パルプ漂白効果が著
しく向上する。（ＡＥｏｐ）処理＜上記安定化処理と酸
素を添加してパルプ漂白を行う処理を組み合わせた処理
＞、あるいは（ＡＥｐ）処理＜上記安定化処理と酸素を
添加しないでパルプ漂白を行う処理を組み合わせた処理
＞による漂白を行った後に、次亜塩素酸塩処理（Ｈ処
理）による漂白を行うこともできる。
ぶことができる。すなわち、水酸化ナトリウム添加率
０．５％〜２．０％、温度６０℃〜１２０℃、過酸化水
素添加率０．５％〜３．０％である。処理後にはパルプ
水混合液中に過酸化水素が残留し、パルプ漂白効果が著
しく向上する。（ＡＥｏｐ）処理＜上記安定化処理と酸
素を添加してパルプ漂白を行う処理を組み合わせた処理
＞、あるいは（ＡＥｐ）処理＜上記安定化処理と酸素を
添加しないでパルプ漂白を行う処理を組み合わせた処理
＞による漂白を行った後に、次亜塩素酸塩処理（Ｈ処
理）による漂白を行うこともできる。
【００１５】（ＡＥｏｐ）−Ｈ処理、あるいは（ＡＥ
ｐ）−Ｈ処理による漂白を行った後に、二酸化塩素処理
（Ｄ処理）による漂白を行うこともできる。（ＡＥｏ
ｐ）−Ｈ−Ｄ処理、あるいは（ＡＥｐ）−Ｈ−Ｄ処理に
よる漂白を行った後に、過酸化水素処理（Ｐ処理）によ
る漂白を行うこともできる。また、（ＡＥｏｐ）処理、
あるいは（ＡＥｐ）処理による漂白を行う前に、Ｈ処理
やＤ処理を付加することもできる。とくに、Ｄ−（ＡＥ
ｏｐ）処理は有効な手段であることが分かっている。
ｐ）−Ｈ処理による漂白を行った後に、二酸化塩素処理
（Ｄ処理）による漂白を行うこともできる。（ＡＥｏ
ｐ）−Ｈ−Ｄ処理、あるいは（ＡＥｐ）−Ｈ−Ｄ処理に
よる漂白を行った後に、過酸化水素処理（Ｐ処理）によ
る漂白を行うこともできる。また、（ＡＥｏｐ）処理、
あるいは（ＡＥｐ）処理による漂白を行う前に、Ｈ処理
やＤ処理を付加することもできる。とくに、Ｄ−（ＡＥ
ｏｐ）処理は有効な手段であることが分かっている。
【００１６】本発明においては、種々の実施の形態が可
能であり、本発明の請求項１に記載した漂白プロセスの
最終工程である（ＡＥｏｐ）処理、あるいは（ＡＥｐ）
処理を行った後に、次ぎのような漂白工程を付加するこ
とが可能である。具体的には、（ＡＥｏｐ）−Ｈ処理、
（ＡＥｐ）−Ｈ処理、（ＡＥｏｐ）−Ｈ−Ｄ処理、（Ａ
Ｅｐ）−Ｈ−Ｄ処理、（ＡＥｏｐ）−Ｈ−Ｄ−Ｐ処理、
あるいは（ＡＥｐ）−Ｈ−Ｄ−Ｐ処理の他に、（ＡＥｏ
ｐ）−Ｄ処理、（ＡＥｐ）−Ｄ処理、（ＡＥｏｐ）−Ｄ
−Ｐ処理、（ＡＥｐ）−Ｄ−Ｐ処理、（ＡＥｏｐ）−Ｄ
−Ｅ−Ｄ処理、（ＡＥｐ）−Ｄ−Ｅ−Ｄ処理、（ＡＥｏ
ｐ）−Ｄ−Ｅｏ−Ｄ処理、（ＡＥｐ）−Ｄ−Ｅｏ−Ｄ処
理、（ＡＥｏｐ）−Ｄ−Ｐ−Ｄ処理、（ＡＥｐ）−Ｄ−
Ｐ−Ｄ処理、（ＡＥｏｐ）−Ｄ−Ｅｐ−Ｄ処理、（ＡＥ
ｐ）−Ｄ−Ｅｐ−Ｄ処理、（ＡＥｏｐ）−Ｄ−Ｈ−Ｄ処
理、あるいは（ＡＥｐ）−Ｄ−Ｈ−Ｄ処理などである。
（ＡＥｏｐ）処理、あるいは（ＡＥｐ）処理による漂白
を行った後には、パルプには依然として少量の着色物質
が残留している。マンガンなどの遷移金属イオンが、酸
化されてパルプに付着している。そこで、塩素系漂白薬
品を用いない方法として、（ＡＥｏｐ）処理、あるいは
（ＡＥｐ）処理による漂白を行った後に、再びＡ処理を
行うこともできる。
能であり、本発明の請求項１に記載した漂白プロセスの
最終工程である（ＡＥｏｐ）処理、あるいは（ＡＥｐ）
処理を行った後に、次ぎのような漂白工程を付加するこ
とが可能である。具体的には、（ＡＥｏｐ）−Ｈ処理、
（ＡＥｐ）−Ｈ処理、（ＡＥｏｐ）−Ｈ−Ｄ処理、（Ａ
Ｅｐ）−Ｈ−Ｄ処理、（ＡＥｏｐ）−Ｈ−Ｄ−Ｐ処理、
あるいは（ＡＥｐ）−Ｈ−Ｄ−Ｐ処理の他に、（ＡＥｏ
ｐ）−Ｄ処理、（ＡＥｐ）−Ｄ処理、（ＡＥｏｐ）−Ｄ
−Ｐ処理、（ＡＥｐ）−Ｄ−Ｐ処理、（ＡＥｏｐ）−Ｄ
−Ｅ−Ｄ処理、（ＡＥｐ）−Ｄ−Ｅ−Ｄ処理、（ＡＥｏ
ｐ）−Ｄ−Ｅｏ−Ｄ処理、（ＡＥｐ）−Ｄ−Ｅｏ−Ｄ処
理、（ＡＥｏｐ）−Ｄ−Ｐ−Ｄ処理、（ＡＥｐ）−Ｄ−
Ｐ−Ｄ処理、（ＡＥｏｐ）−Ｄ−Ｅｐ−Ｄ処理、（ＡＥ
ｐ）−Ｄ−Ｅｐ−Ｄ処理、（ＡＥｏｐ）−Ｄ−Ｈ−Ｄ処
理、あるいは（ＡＥｐ）−Ｄ−Ｈ−Ｄ処理などである。
（ＡＥｏｐ）処理、あるいは（ＡＥｐ）処理による漂白
を行った後には、パルプには依然として少量の着色物質
が残留している。マンガンなどの遷移金属イオンが、酸
化されてパルプに付着している。そこで、塩素系漂白薬
品を用いない方法として、（ＡＥｏｐ）処理、あるいは
（ＡＥｐ）処理による漂白を行った後に、再びＡ処理を
行うこともできる。
【００１７】次ぎに具体例を示し、その漂白結果を示
す。
す。
【実施例】実施例１ 原料パルプとして針葉樹クラフトパルプを酸素漂白した
パルプを用いた。分析の結果、このパルプのカッパー価
は１２．１、パルプ粘度は２２．９であり、５４．２ｐ
ｐｍのマンガンが含まれていた。このパルプを乾燥重量
として１００ｋｇとり、これに水９００ｋｇと硫酸を加
え、ｐＨ２．５のパルプ水混合液１０００リットルを調
製した。これを７０℃に加温して３０分間静置した。そ
のままのｐＨを保ち、パルプ水混合液を攪拌しながら、
乾燥重量として０．５ｋｇのＤＴＰＡを含む水溶液を２
０℃で添加して混合し、１分間静置して安定化した。溶
液色はやや明るい色に変化した。続いて、攪拌しながら
過酸化水素２ｋｇを含む水溶液を混合して漂白を開始し
た。さらに、攪拌しながら水酸化ナトリウム１ｋｇを含
む水溶液を添加してパルプ水混合液のｐＨをアルカリ性
にし、酸素を０．３５メガパスカルの圧力で反応系に入
れて、９０℃に加温して１２０分間漂白を続けた。パル
プ水混合液中に残留する過酸化水素を定量し、残留度が
９．２％を示したところで漂白を停止した。パルプを洗
浄して乾燥し、パルプ白色度とパルプ粘度を測定したと
ころ、それぞれ６０．１％および１９．４センチポアズ
となった。
パルプを用いた。分析の結果、このパルプのカッパー価
は１２．１、パルプ粘度は２２．９であり、５４．２ｐ
ｐｍのマンガンが含まれていた。このパルプを乾燥重量
として１００ｋｇとり、これに水９００ｋｇと硫酸を加
え、ｐＨ２．５のパルプ水混合液１０００リットルを調
製した。これを７０℃に加温して３０分間静置した。そ
のままのｐＨを保ち、パルプ水混合液を攪拌しながら、
乾燥重量として０．５ｋｇのＤＴＰＡを含む水溶液を２
０℃で添加して混合し、１分間静置して安定化した。溶
液色はやや明るい色に変化した。続いて、攪拌しながら
過酸化水素２ｋｇを含む水溶液を混合して漂白を開始し
た。さらに、攪拌しながら水酸化ナトリウム１ｋｇを含
む水溶液を添加してパルプ水混合液のｐＨをアルカリ性
にし、酸素を０．３５メガパスカルの圧力で反応系に入
れて、９０℃に加温して１２０分間漂白を続けた。パル
プ水混合液中に残留する過酸化水素を定量し、残留度が
９．２％を示したところで漂白を停止した。パルプを洗
浄して乾燥し、パルプ白色度とパルプ粘度を測定したと
ころ、それぞれ６０．１％および１９．４センチポアズ
となった。
【００１８】実施例２〜５ 表１に示す条件で、実施例１と同様にして漂白した。原
料パルプとして、２２．９ｐｐｍのマンガンを含む針葉
樹酸素漂白クラフトパルプを用いた。
料パルプとして、２２．９ｐｐｍのマンガンを含む針葉
樹酸素漂白クラフトパルプを用いた。
【００１９】実施例６〜１１ 表１に示す条件で、実施例１と同様にして漂白した。原
料パルプとして、広葉樹材ポリサルファイドキノンパル
プを用いた。比較例として、実施例１の条件と異なるも
のを示す。従来例として、知られている近いものを示
す。
料パルプとして、広葉樹材ポリサルファイドキノンパル
プを用いた。比較例として、実施例１の条件と異なるも
のを示す。従来例として、知られている近いものを示
す。
【００２０】（ＡＥｏｐ）−Ａ処理、あるいは（ＡＥ
ｐ）−Ａ処理の後に、Ｅｏｐ処理あるいはＥｐを行う。 （ＡＥｏｐ）−（ＡＥｏｐ）処理、（ＡＥｏｐ）−（Ａ
Ｅｐ）処理、（ＡＥｐ）−（ＡＥｏｐ）処理、あるいは
（ＡＥｐ）−（ＡＥｐ）処理による漂白によって、塩素
化ダイオキシンおよび有機塩素化合物を生成することな
く、白色度が高く、強度の高いパルプを製造することが
できた。その結果を表１に示す。
ｐ）−Ａ処理の後に、Ｅｏｐ処理あるいはＥｐを行う。 （ＡＥｏｐ）−（ＡＥｏｐ）処理、（ＡＥｏｐ）−（Ａ
Ｅｐ）処理、（ＡＥｐ）−（ＡＥｏｐ）処理、あるいは
（ＡＥｐ）−（ＡＥｐ）処理による漂白によって、塩素
化ダイオキシンおよび有機塩素化合物を生成することな
く、白色度が高く、強度の高いパルプを製造することが
できた。その結果を表１に示す。
【００２１】
【表１】 表中の漂白パルプの白色度は、ＩＳＯ２４６９、２４７
０、３６８８に従って測定した。表中の過酸化水素の残
留度は、つぎにようにして求めた。試料（１００ｍＬ）
に４規定硫酸（５ｍＬ）と１０％ヨウ化カリウム（５ｍ
Ｌ）を順に加え、３％モリブデン酸アンモニウム溶液
（２−３滴）を入れてから、０．１規定チオ硫酸ナトリ
ウムを用いて試料溶液が無色になるまで滴定した。な
お、終点直前に指示薬として０．５％デンプン１ｍＬを
加えた。このようにして求めた過酸化水素重量（ｇ）を
Ｒとし、始めに混合した過酸化水素重量（ｇ）をＡと
し、残留度をＲ÷Ａ×１００（％）とした。
０、３６８８に従って測定した。表中の過酸化水素の残
留度は、つぎにようにして求めた。試料（１００ｍＬ）
に４規定硫酸（５ｍＬ）と１０％ヨウ化カリウム（５ｍ
Ｌ）を順に加え、３％モリブデン酸アンモニウム溶液
（２−３滴）を入れてから、０．１規定チオ硫酸ナトリ
ウムを用いて試料溶液が無色になるまで滴定した。な
お、終点直前に指示薬として０．５％デンプン１ｍＬを
加えた。このようにして求めた過酸化水素重量（ｇ）を
Ｒとし、始めに混合した過酸化水素重量（ｇ）をＡと
し、残留度をＲ÷Ａ×１００（％）とした。
【００２２】
【本発明の効果】パルプに含まれるリグニンと着色物質
を効果的に除去することができ、塩素を全く使用せず
に、白色度が高く、強度の高いパルプを製造することが
できる。塩素化ダイオキシンを生成することなく、漂白
パルプを製造することができる。また、塩素化ダイオキ
シンおよびクロロホルムなどの有機塩素化合物の生成量
を大幅に削減し、漂白パルプを製造することができる。
さらに有機塩素化合物を全く生成することなく、漂白パ
ルプを製造することができる。
を効果的に除去することができ、塩素を全く使用せず
に、白色度が高く、強度の高いパルプを製造することが
できる。塩素化ダイオキシンを生成することなく、漂白
パルプを製造することができる。また、塩素化ダイオキ
シンおよびクロロホルムなどの有機塩素化合物の生成量
を大幅に削減し、漂白パルプを製造することができる。
さらに有機塩素化合物を全く生成することなく、漂白パ
ルプを製造することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 倪 永浩 茨城県つくば市天王台１−１−１ 筑波大 学農林工学系内 Ｆターム(参考） 4L055 AB01 AB07 AB12 AC07 AD05 AD06 AD10 AH39 BB20 EA20 EA31 FA05 FA13
Claims (7)
- 【請求項１】 リグノセルロース材料から製造されたア
ルカリパルプを、まず、パルプを酸性条件下で処理して
パルプ中の遷移金属イオンを還元し、次いで、酸性条件
下のまま安定剤を添加し、還元された遷移金属イオンを
安定化し、続いて過酸化水素を混合して漂白を行い、さ
らにパルプをアルカリ性に戻して酸素を添加して、ある
いは添加しないで漂白を続けることを特徴とする、塩素
を用いないアルカリパルプの漂白方法。 - 【請求項２】 パルプをｐＨ１．２〜２．５の酸性条件
で、温度４０〜１００℃で、処理してパルプ中の遷移金
属イオンを還元する請求項１に記載のアルカリパルプの
漂白方法。 - 【請求項３】 ｐＨ４〜６の条件で、遷移金属イオンの
安定剤として、ＤＴＰＡ、ＥＤＴＡなどのキレート剤、
あるいは珪酸ナトリウム及び／又は硫酸マグネシウムを
添加し、温度２０〜７０℃で、遷移金属イオンを安定化
する請求項１又は請求項２記載のアルカリパルプの漂白
方法。 - 【請求項４】請求項１ないし請求項３のいずれかひとつ
に記載する漂白方法において、パルプをアルカリ性に戻
して酸素を添加して、あるいは添加しないで漂白を続け
る工程の前後に、次亜塩素酸塩による漂白、二酸化塩素
による漂白、過酸化水素による漂白のいずれか一つ又は
２つ以上を行う漂白方法。 - 【請求項５】請求項１ないし請求項３のいずれかひとつ
に記載する漂白方法の後に、次亜塩素酸塩による漂白、
二酸化塩素による漂白、過酸化水素による漂白を順に行
う漂白方法。 - 【請求項６】請求項１ないし請求項３のいずれかひとつ
に記載する漂白方法の後に、二酸化塩素による漂白、ア
ルカリ抽出あるいは酸素を添加したアルカリ抽出あるい
は過酸化水素による漂白処理あるいは次亜塩素酸塩によ
る漂白、二酸化塩素による漂白を、順に行う方法 - 【請求項７】リグノセルロース材料から製造されたアル
カリパルプを、まず、パルプを酸性条件下で処理してパ
ルプ中の遷移金属イオンを還元し、次いで、酸性条件下
のまま安定剤を添加し、還元された遷移金属イオンを安
定化し、続いて過酸化水素を混合して漂白を行い、さら
にパルプをアルカリ性に戻して酸素を添加して、あるい
は添加しないで漂白を続け、一定時間経過後、再び、パ
ルプを酸性条件下で処理してパルプ中の遷移金属イオン
を還元し、次いで、酸性条件下のまま安定剤を添加し、
還元された遷移金属イオンを安定化し、続いて過酸化水
素を混合して漂白を行い、さらにパルプをアルカリ性に
戻して酸素を添加して、あるいは添加しないで漂白を続
けることを特徴とする、塩素を用いないアルカリパルプ
の漂白方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000031208A JP2001192991A (ja) | 2000-01-01 | 2000-01-01 | アルカリパルプの漂白方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2000031208A JP2001192991A (ja) | 2000-01-01 | 2000-01-01 | アルカリパルプの漂白方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001192991A true JP2001192991A (ja) | 2001-07-17 |
Family
ID=18555995
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000031208A Pending JP2001192991A (ja) | 2000-01-01 | 2000-01-01 | アルカリパルプの漂白方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001192991A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005089952A (ja) * | 2003-08-13 | 2005-04-07 | Oji Paper Co Ltd | 漂白パルプの製造方法 |
| WO2005045127A1 (en) * | 2003-11-07 | 2005-05-19 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | A method for bleaching lignocellulosic materials |
| JP2008501074A (ja) * | 2005-04-27 | 2008-01-17 | ヒオク リー，クオン | 竹を利用するパルプの製造方法及びこの方法を使用して製造されたパルプ |
| JP2014177638A (ja) * | 2005-05-02 | 2014-09-25 | Internatl Paper Co | リグノセルロース系材料及びこれから製造した生成物 |
| US11332886B2 (en) | 2017-03-21 | 2022-05-17 | International Paper Company | Odor control pulp composition |
-
2000
- 2000-01-01 JP JP2000031208A patent/JP2001192991A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005089952A (ja) * | 2003-08-13 | 2005-04-07 | Oji Paper Co Ltd | 漂白パルプの製造方法 |
| WO2005045127A1 (en) * | 2003-11-07 | 2005-05-19 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | A method for bleaching lignocellulosic materials |
| JP2008501074A (ja) * | 2005-04-27 | 2008-01-17 | ヒオク リー，クオン | 竹を利用するパルプの製造方法及びこの方法を使用して製造されたパルプ |
| JP2014177638A (ja) * | 2005-05-02 | 2014-09-25 | Internatl Paper Co | リグノセルロース系材料及びこれから製造した生成物 |
| JP2017014679A (ja) * | 2005-05-02 | 2017-01-19 | インターナショナル・ペーパー・カンパニー | リグノセルロース系材料及びこれから製造した生成物 |
| US11332886B2 (en) | 2017-03-21 | 2022-05-17 | International Paper Company | Odor control pulp composition |
| US11613849B2 (en) | 2017-03-21 | 2023-03-28 | International Paper Company | Odor control pulp composition |
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