JP2015200056A - Method of producing dissolved craft pulp continuously - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、溶解クラフトパルプの連続製造する方法に関し、少なくとも1つのストレーナーを有する前加水分解釜にて、木材チップを水熱処理して木材チップに含まれるヘミセルロースを加水分解する工程において、加水分解液の一部を抜き出し、その前工程で木材チップに添加する熱水に加水分解液の一部を添加することを特徴とする、溶解クラフトパルプを連続製造する方法に関する。 The present invention relates to a method for continuously producing dissolved kraft pulp, in a step of hydrolyzing wood chips to hydrolyze hemicellulose contained in the wood chips in a prehydrolysis kettle having at least one strainer. It is related with the method of continuously manufacturing a melt | dissolution kraft pulp characterized by extracting a part of and adding a part of hydrolysis liquid to the hot water added to a wood chip in the front process.
レーヨンの製造などに用いられる溶解パルプは、一般に88〜98%という高いα−セルロース含有率を有する。α−セルロースは、パルプを17.5%の水酸化ナトリウムで処理したときに溶解しない部分であり、セルロースが主成分である(TAPPIスタンダードT203om-83)。溶解パルプを製造するには、α−セルロースの含有率を高くする必要があり、そのためには、原料である木材に含まれるかなりの量のヘミセルロースを除去しなければならず、それによりかなりの製造コストがかかる。ヘミセルロースの除去技術としては、例えば、クラフト蒸解前の前加水分解処理(予備加水分解処理)や漂白プロセスにおける冷苛性アルカリ抽出処理などが知られている。また、ペントサンなどのヘミセルロースが溶解パルプに残存していると、レーヨンなどの製造における濾過、紡糸などが困難になったり、レーヨンなどの繊維特性において問題が生じたりする場合がある。 Dissolving pulp used for rayon production or the like generally has a high α-cellulose content of 88 to 98%. α-cellulose is a portion that does not dissolve when pulp is treated with 17.5% sodium hydroxide, and cellulose is the main component (TAPPI standard T203om-83). In order to produce dissolving pulp, it is necessary to increase the content of α-cellulose, and for this purpose, a considerable amount of hemicellulose contained in the raw material wood must be removed, thereby producing a considerable amount of production. There will be a cost. Known techniques for removing hemicellulose include, for example, a prehydrolysis process (prehydrolysis process) before kraft cooking and a cold caustic extraction process in a bleaching process. In addition, if hemicellulose such as pentosan remains in the dissolved pulp, filtration and spinning in the production of rayon and the like may become difficult, and problems may occur in fiber characteristics such as rayon.
特許文献1には、リグノセルロース材料を前加水分解して、続いて140〜160℃でアルカリ中和処理を行い、中和された前加水分解されたリグノセルロース材料をクラフト蒸解して、溶解クラフトパルプをバッチ様式で製造する方法が開示されている。 In Patent Document 1, lignocellulose material is prehydrolyzed, followed by alkali neutralization at 140 to 160 ° C., and the neutralized prehydrolyzed lignocellulosic material is kraft-cooked to dissolve kraft. A method for producing pulp in a batch mode is disclosed.
クラフト蒸解前の前加水分解処理において、前加水分解液中に糖類、フルフラール類が生成する。従って、溶解パルプの製造と同時に、これらの有用な物質を製造することができる。 In the prehydrolysis treatment before kraft cooking, sugars and furfurals are generated in the prehydrolyzed solution. Therefore, these useful substances can be produced simultaneously with the production of dissolving pulp.
本発明の課題は、溶解クラフトパルプを効率的に連続製造し、加水分解液より糖類、フルフラール類を高濃度で製造する方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a method for efficiently continuously producing dissolved kraft pulp and producing saccharides and furfurals at a high concentration from a hydrolyzate.
本発明者らは、上記課題について鋭意検討した結果、以下に示す方法により、溶解クラフトパルプを効率的に連続製造し、加水分解液の糖類、フルフラール類を高濃度で製造する方法を提供することが可能となることを見出した。
(a)木材チップに温水を添加する工程、
(b)少なくとも1つのストレーナーを有する前加水分解釜にて、木材チップを水熱処理して木材チップに含まれるヘミセルロースを加水分解する工程、
(c)水熱処理後の木材チップと加水分解液とを分離する工程、
(d)分離した木材チップをクラフト蒸解して溶解クラフトパルプを得る工程、
を含む、溶解クラフトパルプを連続製造する方法において、
前記工程(c)において前加水分解釜のストレーナーより加水分解液の一部を抜き出して、工程(a)で木材チップに添加する熱水と共に添加することを特徴とする、溶解クラフトパルプを連続製造する方法。
As a result of intensive studies on the above problems, the present inventors provide a method for efficiently and continuously producing dissolved kraft pulp and producing saccharides and furfurals in a hydrolyzed solution at a high concentration by the following method. Found that it would be possible.
(A) adding warm water to the wood chips,
(B) a step of hydrolyzing wood chips to hydrolyze hemicellulose contained in the wood chips in a prehydrolysis tank having at least one strainer;
(C) a step of separating the wood chips and hydrolyzed liquid after hydrothermal treatment;
(D) a step of kraft cooking the separated wood chips to obtain a dissolved kraft pulp;
In a method for continuously producing dissolved kraft pulp,
In the step (c), a part of the hydrolyzed liquid is extracted from the strainer of the pre-hydrolysis kettle and added together with the hot water added to the wood chips in the step (a). how to.
本発明によれば、溶解クラフトパルプを効率的に連続製造することが可能となり、加水分解液より糖類、フルフラール類を高濃度で製造することができる。 According to the present invention, dissolved kraft pulp can be efficiently and continuously produced, and saccharides and furfurals can be produced at a high concentration from the hydrolyzate.
本発明は、溶解クラフトパルプの製造技術に関する。本発明において溶解クラフトパルプ(DKP)とは、クラフト蒸解法(KP法)によって製造される溶解パルプである。溶解パルプとは、化学的に精製されたセルロース純度の高いパルプを意味し、好ましい態様においてα−セルロース含有率が90%以上である。一般に木材はセルロース、リグニン、ヘミセルロースの三大成分と少量の樹脂分、灰分などを含んでいるが、溶解パルプはセルロース純度が高く、化学繊維、セロハン、プラスチック、合成糊料、その他いろいろなセルロース系誘導体の原料として広く利用されている。 The present invention relates to a technique for producing dissolved kraft pulp. In the present invention, the dissolved kraft pulp (DKP) is a dissolved pulp produced by a kraft cooking method (KP method). The dissolving pulp means a chemically purified pulp having high cellulose purity, and in a preferred embodiment, the α-cellulose content is 90% or more. Generally, wood contains three major components of cellulose, lignin, and hemicellulose, and a small amount of resin and ash, but dissolved pulp has high cellulose purity, chemical fiber, cellophane, plastic, synthetic glue, and various other celluloses. Widely used as a raw material for derivatives.
本発明の原料は木材チップである。本発明においては、針葉樹材の木材チップを含むことが好ましく、そのサイズや樹種は特に制限されず、単一種類の木材のチップでも2種以上の木材が混合されたチップでもよい。本発明においては、比較的、蒸解や漂白が難しいとされる針葉樹材の樹種であっても、高品質な溶解パルプを効率良く製造することができる。本発明において使用される針葉樹材のチップとしては、例えば、カラマツ属やマツ属の木材チップを好適に使用することができる。カラマツ属に関しては、例えば、Larix(
以下、L.と略す)leptolepis(カラマツ)、L. laricina(タマラック)、L. occidentalis(セイブカラマツ)、L. decidua(ヨーロッパカラマツ)、L. gmelinii(グイマツ)
などが挙げられる。また、カラマツ属以外の針葉樹としては、例えば、マツ属に関しては、Pinus radiata(ラジアータマツ)など、トガサワラ属に関しては、Pseudotuga(以下、P.と略す)menziesii(ダクラスファー)、P. japonica(トガサワラ)など、スギ属に関しては、Cryptomeria japonicaなどを挙げることができる。
The raw material of the present invention is wood chips. In the present invention, it is preferable to include wood chips made of softwood, and the size and tree species are not particularly limited, and may be a single kind of wood chip or a chip in which two or more kinds of wood are mixed. In the present invention, a high-quality dissolving pulp can be efficiently produced even if it is a softwood species that is relatively difficult to digest or bleach. As a softwood chip used in the present invention, for example, a larch genus or a pine genus wood chip can be suitably used. For example, Larix (
L.) Leptolepis (larch), L. laricina (Tamarac), L. occidentalis (Larix larch), L. decidua (European larch), L. gmelinii (Guimatsu)
Etc. Examples of conifers other than the genus Larix include Pinus radiata for the genus Pinus, Pseudotuga (hereinafter abbreviated as P.) menziesii (Dacrasfer), P. japonica, For example, Cryptomeria japonica can be mentioned for the genus Sugi.
本発明において広葉樹材の木材チップを原料として使用することもできる。広葉樹材の木材チップとしては、例えば、ユーカリ属木材チップを好適に使用することができる。ユーカリ属に関しては、Eucalyptus(以下、E.と略す) calophylla、E.citriodora、E.diversicolor、E.globulus、E.grandis、E.gummifera、E.marginata、E.nesophila、E.nitens、E.amygdalina、E.camaldulensis、E.delegatensis、E.gigantea、E.muelleriana、E.obliqua、E.regnans、E.sieberiana、E.viminalis、E.camaldulensis、E.marginataなどを挙げることができる。 In the present invention, hardwood wood chips can be used as a raw material. As a hardwood wood chip, for example, a Eucalyptus wood chip can be suitably used. For the Eucalyptus genus, Eucalyptus (hereinafter abbreviated as E.) calophylla, E. citriodora, E .; diversiccolor, E.I. globulus, E.I. grandis, E .; gummifera, E .; marginata, E.M. nesophila, E.I. nitens, E.I. amygdalina, E .; camaldulensis, E .; delegenasis, E.I. gigantea, E .; muelleriana, E.M. obliqua, E .; regnans, E .; Sieberiana, E.I. viminalis, E .; camaldulensis, E .; marginata and the like.
温水を添加する工程
木材チップは水熱処理工程の前で温水が添加される。温水はチップビンから前加水分解釜の間、例えば、チップメータースクリュー、チップチューブにて添加する。
Process of adding warm water Wood chips are added with warm water before the hydrothermal treatment process. Hot water is added between the tip bottle and the prehydrolysis kettle, for example, with a tip meter screw or tip tube.
前加水分解工程(水熱処理工程)
本発明では蒸解を行う前の前処理として、木材チップに対して水熱処理を行って、木材チップ中のヘミセルロース分を水溶性の糖に分解して、除去する。前処理としての水熱処理(前加水分解)は、木材チップを高温の水で処理することによって実施される。添加する水は、熱水でも水蒸気の状態でもよい。加水分解の進行によって有機酸等が生成するので、処理液のpHは2〜5となるのが一般的である。
Prehydrolysis process (hydrothermal treatment process)
In the present invention, as a pretreatment before cooking, the wood chips are hydrothermally treated to decompose and remove the hemicellulose content in the wood chips into water-soluble sugars. Hydrothermal treatment (prehydrolysis) as pretreatment is performed by treating wood chips with high-temperature water. The water to be added may be hot water or steam. Since an organic acid or the like is generated by the progress of hydrolysis, the pH of the treatment liquid is generally 2 to 5.
水熱処理は少なくとも1つのストレーナーを有する前加水分解釜にて行う。前加水分解釜は、頂部供給口から供給した木材チップを加圧・加熱条件に維持しつつ前加水分解釜内を移動させながら木材チップを連続的に加水分解処理して、ヘミセルロース分を除去する。ヘミセルロース分が除去された木材チップ、加水分解液は前加水分解釜の底部より排出され、クラフト蒸解釜へ供給される。また、前加水分解釜に設けられたストレーナーより加水分解液を取り出すことができる。 Hydrothermal treatment is performed in a prehydrolysis kettle having at least one strainer. The pre-hydrolysis tank removes the hemicellulose content by continuously hydrolyzing the wood chips while moving in the pre-hydrolysis tank while maintaining the pressure and heating conditions of the wood chips supplied from the top supply port. . Wood chips and hydrolyzate from which hemicellulose has been removed are discharged from the bottom of the prehydrolysis tank and supplied to the kraft digester. Moreover, a hydrolyzate can be taken out from the strainer provided in the prehydrolysis kettle.
取り出された加水分解液の一部あるいは全部を木材チップに温水を添加する工程において、温水と共に添加する。加水分解液を木材チップに添加する温水全量に対して20〜80%となるように添加することが好ましく、40〜80%となるように添加することがさらに好ましい。加水分解液の添加量が20%未満であると、得られる加水分解液中の糖類、フルフラール類の濃度の上昇幅が小さい。加水分解液の添加量が80%を超えると、加水分解液中の糖類、フルフラール類の濃度は高いが、加水分解液の量が少なくなるため収率が低下する。 In the step of adding warm water to the wood chips, a part or all of the extracted hydrolyzate is added together with warm water. It is preferable to add the hydrolyzate so as to be 20 to 80%, more preferably 40 to 80%, based on the total amount of hot water added to the wood chips. When the added amount of the hydrolyzed liquid is less than 20%, the increase in the concentration of saccharides and furfurals in the obtained hydrolyzed liquid is small. When the added amount of the hydrolyzed liquid exceeds 80%, the concentration of saccharides and furfurals in the hydrolyzed liquid is high, but the yield decreases because the amount of hydrolyzed liquid decreases.
水熱処理は、150〜180℃の温度範囲で行うことが好ましい。温度が150℃未満であれば、ヘミセルロースの除去が不十分となり、180℃を超えると加水分解が過剰となりα−セルロース分も低下してしまう。処理時間は特に制限されないが、15〜400分が好ましく、20〜250分がより好ましく、25〜150分がさらに好ましい。処理時間が短すぎると、ヘミセルロースの除去が不十分となり、ヘミセルロースを除去したことによる脱リグニン性の向上効果も少なくなる。一方、処理時間が長すぎると、加水分解が過剰となりα−セルロース分が減少してパルプ収率の低下を招くとともに、リグニンの縮合により、後に続く蒸解工程における蒸解性の悪化を招いてしまう。 The hydrothermal treatment is preferably performed in a temperature range of 150 to 180 ° C. If temperature is less than 150 degreeC, removal of hemicellulose will become inadequate, and when it exceeds 180 degreeC, hydrolysis will become excess and alpha-cellulose content will also fall. The treatment time is not particularly limited, but is preferably 15 to 400 minutes, more preferably 20 to 250 minutes, and even more preferably 25 to 150 minutes. When the treatment time is too short, the removal of hemicellulose becomes insufficient, and the delignification improving effect due to the removal of hemicellulose is also reduced. On the other hand, if the treatment time is too long, hydrolysis becomes excessive and the α-cellulose content is reduced, resulting in a decrease in pulp yield, and condensing of lignin causes deterioration in digestibility in the subsequent cooking step.
また、本発明における水熱処理は、Pファクター(Pf)を指標として、処理温度及び処理時間を設定することができる。Pファクターとは、前加水分解処理で反応系に与えられた熱の総量を表す目安であり、本発明では下記式によって表わされ、チップと水が混ざった時点から蒸解終了時点まで時間積分することで算出する。 In the hydrothermal treatment in the present invention, the treatment temperature and treatment time can be set using the P factor (Pf) as an index. The P-factor is a standard indicating the total amount of heat given to the reaction system in the prehydrolysis treatment, and is expressed by the following formula in the present invention, and time integration is performed from the time when chips and water are mixed until the end of cooking. To calculate.
Pf=∫ln−1(40.48−15106/T)dt
[式中、Tはある時点の絶対温度を表す]
本発明における水熱処理は、Pファクター(Pf)が350〜900となる範囲で行うことが好ましく、500〜800がさらに好ましい。Pfが350未満であれば、ヘミセルロースの除去が不十分となり、ヘミセルロースを除去したことによる脱リグニン性の向上効果も少なくなる。また、Pfが900を超えると、加水分解が過剰となりα−セルロース分が減少してパルプ収率の低下を招くとともに、リグニンの縮合により、後に続く蒸解工程における蒸解性の悪化を招いてしまう。
Pf = ∫ln −1 (40.48-15106 / T) dt
[Wherein T represents an absolute temperature at a certain point]
The hydrothermal treatment in the present invention is preferably performed in a range where the P factor (Pf) is 350 to 900, more preferably 500 to 800. If Pf is less than 350, the removal of hemicellulose is insufficient, and the effect of improving delignification due to the removal of hemicellulose is also reduced. On the other hand, when Pf exceeds 900, hydrolysis becomes excessive and the α-cellulose content is reduced, leading to a decrease in pulp yield, and condensing of lignin leads to deterioration in digestibility in the subsequent digestion step.
水熱処理工程は、木材チップと水を耐圧性容器(前加水分解釜)に入れて行うことができるが、容器の形状や大きさは特に制限されない。 The hydrothermal treatment step can be performed by putting wood chips and water in a pressure resistant container (prehydrolysis kettle), but the shape and size of the container are not particularly limited.
水熱処理釜(前加水分解釜)に木材チップと水を供給する際の比率は1.0〜2.3L/kgとすることが好ましい。前加水分解釜に供給する木材チップと水の比率は動的液比とも呼ばれ、木材チップ1kgあたりの水の量として示される。動的液比が1.0L/kg未満であると、木材チップに対して水が少なすぎるために加水分解が不十分となり、液比が2.3L/kgを超えると前加水分解釜の頂部において気相部が十分に確保できないので好ましくない。なお、水には木材チップと共に供給する水だけではなく、木材チップに含まれる水分、ドレン水等も含まれる。 The ratio when supplying wood chips and water to the hydrothermal treatment kettle (prehydrolysis kettle) is preferably 1.0 to 2.3 L / kg. The ratio of wood chips to water supplied to the prehydrolysis kettle is also called the dynamic liquid ratio and is shown as the amount of water per kg of wood chips. If the dynamic liquid ratio is less than 1.0 L / kg, the amount of water is too small relative to the wood chips, resulting in insufficient hydrolysis. If the liquid ratio exceeds 2.3 L / kg, the top of the prehydrolysis tank In this case, it is not preferable because the gas phase portion cannot be sufficiently secured. The water includes not only water supplied with the wood chip but also water contained in the wood chip, drain water, and the like.
また、前加水分解釜内において木材チップと水の液比は、例えば、1.0〜5.0L/kgとすることができ、1.5〜4.5L/kgが好ましく、2.0〜4.0L/kgがさらに好ましい。液比が1.0L/kg未満であると、木材チップに対して水が少なすぎるために加水分解が不十分となり、液比が5.0L/kgを超えると容器の大きさが過大となるので好ましくない。また、必要に応じて、少量の鉱酸を添加してもよい。 Moreover, the ratio of the wood chip and water in the prehydrolysis kettle can be, for example, 1.0 to 5.0 L / kg, preferably 1.5 to 4.5 L / kg, and 2.0 to 4.0 L / kg is more preferable. If the liquid ratio is less than 1.0 L / kg, hydrolysis is insufficient because the amount of water is too small relative to the wood chips, and if the liquid ratio exceeds 5.0 L / kg, the size of the container becomes excessive. Therefore, it is not preferable. Moreover, you may add a small amount of mineral acid as needed.
水熱処理で発生する前加水分解液にはヘミセルロースの加水分解で生成する糖類、フルフラール類を主成分とする有機物が含まれている。すなわち、本発明において溶解クラフトパルプに加えて、糖類、フルフラール類を同時に製造することが可能である。製造されるフルフラール類としては、フルフラール、5−ヒドロキシメチルフルフラール等が挙げられる。また、製造される糖類はオリゴ糖、単糖等で、オリゴ糖類としては、キシロオリゴ糖、セロオリゴ糖、ガラクトオリゴ糖等が挙げられ、生成する単糖類としては、キシロース、アラビノース、グルコース、ガラクトース、マンノース等が挙げられる。 The prehydrolyzed liquid generated by hydrothermal treatment contains saccharides generated by hydrolysis of hemicellulose and organic substances mainly composed of furfurals. That is, in the present invention, in addition to the dissolved kraft pulp, it is possible to simultaneously produce sugars and furfurals. Examples of the furfurals to be produced include furfural and 5-hydroxymethylfurfural. In addition, saccharides to be produced are oligosaccharides, monosaccharides, etc., and oligosaccharides include xylooligosaccharides, cellooligosaccharides, galactooligosaccharides, etc., and monosaccharides to be produced include xylose, arabinose, glucose, galactose, mannose, etc. Is mentioned.
チップの回収工程
次いで、本発明においては、加水分解処理後の木材チップと加水分解排液とを分離し、加水分解排液と木材チップを回収する。好ましい態様において、前加水分解処理後の木材チップは、前加水分解排液と分離した後、チップを十分に水で洗浄して回収する。不十分な洗浄では、後続の蒸解工程において悪影響が生じる場合がある。
Chip Recovery Step Next, in the present invention, the hydrolyzed wood chip and the hydrolysis waste liquid are separated, and the hydrolysis waste liquid and the wood chip are recovered. In a preferred embodiment, the wood chips after the prehydrolysis treatment are separated from the prehydrolysis waste liquid, and then the chips are sufficiently washed with water and collected. Insufficient cleaning can cause adverse effects in subsequent cooking steps.
加水分解液の洗浄、除去は、一般的な固液分離装置などを用いることによって行うことができる。例えば、前加水分解釜に抽出スクリーンや濾布などの固液分離装置を設け、容器下部から洗浄水を導入してスクリーンから抽出して向流洗浄することができる。 Washing and removal of the hydrolyzed liquid can be performed by using a general solid-liquid separator. For example, a solid-liquid separation device such as an extraction screen or a filter cloth can be provided in the prehydrolysis kettle, and washing water can be introduced from the bottom of the container and extracted from the screen for countercurrent washing.
蒸解工程
洗浄後のチップは、蒸解液と共に蒸解釜へ投入され、一般的な条件で蒸解に供する。また、MCC、EMCC、ITC、Lo−solidなどの修正法の蒸解に供しても良い。また、1ベッセル液相型、1ベッセル気相/液相型、2ベッセル液相/気相型、2ベッセル液相型などの蒸解型式なども特に限定はない。好ましくは、蒸解を終えた未晒パルプは蒸解液を抽出後、ディフュージョンウォッシャーなどの洗浄装置で洗浄する。洗浄後の未晒パルプのカッパー価は、針葉樹の場合、10〜22にすることが好ましく、12〜20としてもよい。広葉樹の場合、5〜20にすることが好ましく、6〜16としてもよい。
The chips after the cooking process are washed together with the cooking liquor and put into a cooking kettle and used for cooking under general conditions. Moreover, you may use for cooking of correction methods, such as MCC, EMCC, ITC, and Lo-solid. Also, there are no particular limitations on cooking types such as 1 vessel liquid phase type, 1 vessel gas phase / liquid phase type, 2 vessel liquid phase / gas phase type, and 2 vessel liquid phase type. Preferably, the unbleached pulp that has been cooked is washed with a washing device such as a diffusion washer after extracting the cooking liquor. In the case of softwood, the kappa number of unbleached pulp after washing is preferably 10-22, and may be 12-20. In the case of hardwood, it is preferably 5-20, and may be 6-16.
蒸解工程は、水熱処理した木材チップを蒸解液とともに耐圧性容器に入れて行うことができるが、容器の形状や大きさは特に制限されない。木材チップと薬液の液比は、例えば、1.0〜5.0L/kgとすることができ、1.5〜4.5L/kgが好ましく、2.0〜4.0L/kgがさらに好ましい。 The cooking process can be performed by putting the hydrothermally treated wood chips together with the cooking liquid in a pressure resistant container, but the shape and size of the container are not particularly limited. The liquid ratio between the wood chip and the chemical solution can be, for example, 1.0 to 5.0 L / kg, preferably 1.5 to 4.5 L / kg, and more preferably 2.0 to 4.0 L / kg. .
蒸解液は、木材チップが針葉樹の場合、対絶乾木材チップ重量当たりの活性アルカリ添加率(AA)を16〜22質量%とすることが好ましい。活性アルカリ添加率を16質量%未満であるとリグニンやヘミルロースの除去が不十分となり、22質量%を超えると収率の低下や品質の低下が起こる。ここで活性アルカリ添加率とは、NaOHとNa2Sの合計の添加率をNa2Oの添加率として換算したもので、NaOHには0.775を、Na2Sには0.795を乗じることでNa2Oの添加率に換算できる。 When the wood chip is a conifer, the cooking solution preferably has an active alkali addition rate (AA) per weight of the dry wood chip of 16 to 22% by mass. If the active alkali addition rate is less than 16% by mass, the removal of lignin and hemilulose becomes insufficient, and if it exceeds 22% by mass, the yield and quality are reduced. Here, the active alkali addition rate is obtained by converting the total addition rate of NaOH and Na 2 S as the addition rate of Na 2 O, and multiplying NaOH by 0.775 and Na 2 S by 0.795. Therefore, it can be converted into the addition rate of Na 2 O.
また、本発明においては、絶乾チップ当たり0.01〜1.5質量%のキノン化合物を含むアルカリ性蒸解液を蒸解釜に添加してもよい。キノン化合物の添加量が0.01質量%未満であると添加量が少なすぎて蒸解後のパルプのカッパー価が低減されず、カッパー価とパルプ収率の関係が改善されない。さらに、粕の低減、粘度の低下の抑制も不十分である。また、キノン化合物の添加量が1.5質量%を超えてもさらなる蒸解後のパルプのカッパー価の低減、及びカッパー価とパルプ収率の関係の改善は認められない。 Moreover, in this invention, you may add the alkaline cooking liquid containing 0.01-1.5 mass% quinone compound per absolutely dry chip | tip to a digester. If the addition amount of the quinone compound is less than 0.01% by mass, the addition amount is too small to reduce the kappa number of the pulp after cooking, and the relationship between the kappa number and the pulp yield is not improved. Furthermore, the reduction of wrinkles and the suppression of the decrease in viscosity are insufficient. Moreover, even if the addition amount of a quinone compound exceeds 1.5 mass%, the further reduction of the kappa number of the pulp after cooking and the improvement of the relationship between a kappa number and a pulp yield are not recognized.
使用されるキノン化合物はいわゆる公知の蒸解助剤としてのキノン化合物、ヒドロキノン化合物又はこれらの前駆体であり、これらから選ばれた少なくとも1種の化合物を使用することができる。これらの化合物としては、例えば、アントラキノン、ジヒドロアントラキノン(例えば、1,4−ジヒドロアントラキノン)、テトラヒドロアントラキノン(例えば、1,4,4a,9a−テトラヒドロアントラキノン、1,2,3,4−テトラヒドロアントラキノン)、メチルアントラキノン(例えば、1−メチルアントラキノン、2−メチルアントラキノン)、メチルジヒドロアントラキノン(例えば、2−メチル−1,4−ジヒドロアントラキノン)、メチルテトラヒドロアントラキノン(例えば、1−メチル−1,4,4a,9a−テトラヒドロアントラキノン、2−メチル−1,4,4a,9a−テトラヒドロアントラキノン)等のキノン化合物であり、アントラヒドロキノン(一般に、9,10−ジヒドロキシアントラセン)、メチルアントラヒドロキノン(例えば、2−メチルアントラヒドロキノン)、ジヒドロアントラヒドロアントラキノン(例えば、1,4−ジヒドロ−9,10−ジヒドロキシアントラセン)又はそのアルカリ金属塩等(例えば、アントラヒドロキノンのジナトリウム塩、1,4−ジヒドロ−9,10−ジヒドロキシアントラセンのジナトリウム塩)等のヒドロキノン化合物であり、アントロン、アントラノール、メチルアントロン、メチルアントラノール等の前駆体が挙げられる。これら前駆体は蒸解条件下ではキノン化合物又はヒドロキノン化合物に変換する可能性を有している。 The quinone compound used is a quinone compound, hydroquinone compound or precursor thereof as a so-called known cooking aid, and at least one compound selected from these can be used. Examples of these compounds include anthraquinone, dihydroanthraquinone (for example, 1,4-dihydroanthraquinone), tetrahydroanthraquinone (for example, 1,4,4a, 9a-tetrahydroanthraquinone, 1,2,3,4-tetrahydroanthraquinone). Methyl anthraquinone (eg 1-methyl anthraquinone, 2-methyl anthraquinone), methyl dihydroanthraquinone (eg 2-methyl-1,4-dihydroanthraquinone), methyl tetrahydroanthraquinone (eg 1-methyl-1,4,4a) , 9a-tetrahydroanthraquinone, 2-methyl-1,4,4a, 9a-tetrahydroanthraquinone) and the like, anthrahydroquinone (generally 9,10-dihydroxyanthracene), Tyranthrahydroquinone (for example, 2-methylanthrahydroquinone), dihydroanthrahydroanthraquinone (for example, 1,4-dihydro-9,10-dihydroxyanthracene) or an alkali metal salt thereof (for example, disodium salt of anthrahydroquinone, 1 , 4-dihydro-9,10-dihydroxyanthracene disodium salt), and precursors such as anthrone, anthranol, methylanthrone, and methylanthranol. These precursors have the potential to convert to quinone compounds or hydroquinone compounds under cooking conditions.
蒸解は、120〜220℃の温度範囲で行うことが好ましく、150〜180℃がより好ましい。温度が低すぎると脱リグニン(カッパー価の低下)が不十分である一方、温度が高すぎるとセルロースの重合度(粘度)が低下する。また、本発明における蒸解時間とは、蒸解温度が最高温度に達してから温度が下降し始めるまでの時間であるが、蒸解時間は、120分以上10時間が好ましく、60分以上240分以下が好ましい。蒸解時間が60分未満ではパルプ化が進行せず、10時間を超えるとパルプ生産効率が悪化するために好ましくない。 The cooking is preferably performed in a temperature range of 120 to 220 ° C, more preferably 150 to 180 ° C. If the temperature is too low, delignification (decrease in the kappa number) is insufficient, while if the temperature is too high, the degree of polymerization (viscosity) of cellulose decreases. In addition, the cooking time in the present invention is the time from when the cooking temperature reaches the maximum temperature until the temperature starts to decrease, but the cooking time is preferably 120 minutes or more and 10 hours, preferably 60 minutes or more and 240 minutes or less. preferable. If the cooking time is less than 60 minutes, pulping does not proceed, and if it exceeds 10 hours, the pulp production efficiency deteriorates, which is not preferable.
また、本発明における蒸解は、Hファクター(Hf)を指標として、処理温度及び処理時間を設定することができる。Hファクターとは、蒸解過程で反応系に与えられた熱の総量を表す目安であり、下記の式によって表わされる。Hファクターは、チップと水が混ざった時点から蒸解終了時点まで時間積分することで算出する。 In the cooking in the present invention, the processing temperature and the processing time can be set using the H factor (Hf) as an index. The H factor is a standard representing the total amount of heat given to the reaction system during the cooking process, and is represented by the following equation. The H factor is calculated by time integration from the time when chips and water are mixed until the end of cooking.
Hf=∫exp(43.20−16113/T)dt
[式中、Tはある時点の絶対温度を表す]
本発明においては、蒸解後得られた未漂白パルプは、必要に応じて、種々の処理に供することができる。
Hf = ∫exp (43.20-16113 / T) dt
[Wherein T represents an absolute temperature at a certain point]
In the present invention, the unbleached pulp obtained after cooking can be subjected to various treatments as necessary.
一つの態様において、蒸解で得られたパルプに酸素脱リグニン処理を行うことができる。本発明に使用される酸素脱リグニンは、公知の中濃度法あるいは高濃度法がそのまま適用できる。中濃度法の場合はパルプ濃度が8〜15質量%、高濃度法の場合は20〜35質量%で行われることが好ましい。酸素脱リグニンにおけるアルカリとしては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムを使用することができ、酸素ガスとしては、深冷分離法からの酸素、PSA(Pressure Swing Adsorption)からの酸素、VSA(Vacuum Swing Adsorption)からの酸素等が使用できる。 In one embodiment, oxygen delignification treatment can be performed on pulp obtained by cooking. As the oxygen delignification used in the present invention, a known medium concentration method or high concentration method can be applied as it is. In the case of the medium concentration method, the pulp concentration is preferably 8 to 15% by mass, and in the case of the high concentration method, it is preferably performed at 20 to 35% by mass. Sodium hydroxide and potassium hydroxide can be used as the alkali in oxygen delignification, and oxygen gas includes oxygen from a cryogenic separation method, oxygen from PSA (Pressure Swing Adsorption), VSA (Vacuum Swing Adsorption). Oxygen etc. from) can be used.
酸素脱リグニン処理の反応条件は、特に限定はないが、酸素圧は3〜9kg/cm2、より好ましくは4〜7kg/cm2、アルカリ添加率は0.5〜4質量%、温度は80〜140℃、処理時間は20〜180分、この他の条件は公知のものが適用できる。なお、本発明において、酸素脱リグニン処理は、複数回行ってもよい。 The reaction conditions for the oxygen delignification treatment are not particularly limited, but the oxygen pressure is 3 to 9 kg / cm 2 , more preferably 4 to 7 kg / cm 2 , the alkali addition rate is 0.5 to 4% by mass, and the temperature is 80%. ~ 140 ° C, treatment time is 20 to 180 minutes, and other conditions can be applied. In the present invention, the oxygen delignification treatment may be performed a plurality of times.
酸素脱リグニン処理が施されたパルプは、例えば、次いで洗浄工程へ送られ、洗浄後、多段漂白工程へ送られ、多段漂白処理を行うことができる。本発明の多段漂白処理は、特に限定されるものではないが、酸(A)、二酸化塩素(D)、アルカリ(E)、酸素(O)、過酸化水素(P)、オゾン(Z)、過酸等の公知の漂白剤と漂白助剤を組み合わせるのが好適である。例えば、多段漂白処理の初段は二酸化塩素漂白段(D)やオゾン漂白段(Z)を用い、二段目にはアルカリ抽出段(E)や過酸化水素段(P)、三段目以降には、二酸化塩素や過酸化水素を用いた漂白シーケンスが好適に用いられる。三段目以降の段数も特に限定されるわけではないが、エネルギー効率、生産性等を考慮すると、合計で三段あるいは四段で終了するのが好適である。また、多段漂白処理中にエチレンジアミンテトラ酢酸(EDTA)、ジエチレントリアミンペンタ酢酸(DTPA)等によるキレート剤処理段を挿入してもよい。 The pulp that has been subjected to the oxygen delignification treatment is then sent to a washing step, and after washing, it is sent to a multistage bleaching step to perform a multistage bleaching treatment. The multi-stage bleaching treatment of the present invention is not particularly limited, but acid (A), chlorine dioxide (D), alkali (E), oxygen (O), hydrogen peroxide (P), ozone (Z), It is preferable to combine a known bleaching agent such as peracid and a bleaching aid. For example, the first stage of the multistage bleaching process uses a chlorine dioxide bleaching stage (D) or an ozone bleaching stage (Z), the second stage is an alkali extraction stage (E), the hydrogen peroxide stage (P), the third stage or later. A bleaching sequence using chlorine dioxide or hydrogen peroxide is preferably used. The number of stages after the third stage is not particularly limited, but considering energy efficiency, productivity, etc., it is preferable to finish in three or four stages in total. Further, a chelating agent treatment stage with ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA) or the like may be inserted during the multistage bleaching treatment.
本発明によって製造された溶解クラフトパルプ(DKP)は、ヘミセルロースや各種フェノール類が除去されているため、通常の酸素脱リグニン処理や漂白処理により高品質の溶解クラフトパルプを容易に製造することができる。 Since the dissolved kraft pulp (DKP) produced by the present invention is free of hemicellulose and various phenols, high-quality dissolved kraft pulp can be easily produced by ordinary oxygen delignification treatment or bleaching treatment. .
次に実施例に基づき、本発明を更に詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、特に記載しない限り、本発明において、%などは重量基準であり、数値範囲はその端点を含むものとする。 EXAMPLES Next, although this invention is demonstrated in detail based on an Example, this invention is not limited to a following example. Unless otherwise specified, in the present invention,% and the like are based on weight, and the numerical range includes the end points.
[実施例1]
図1に示すような前加水分解釜、クラフト蒸解釜を備える装置により溶解クラフトパルプを連続製造した。
ラジアータパインの木材チップに液比3.2(L/kg)となるようにチップメータースクリューにて温水を加え、前加水分解釜4に連続的に投入して、前加水分解温度170℃で、Pファクターを変更しながら、加水分解処理を行った。加水分解処理後の処理液のpHは3.3だった。この際、ストレーナー5より加水分解液を抽出し、抽出した加水分解液の一部を木材チップに添加する温水全量に対して20%となるように添加した。この加水分解液は下記の分析法に従い、フルフラール類濃度、ブリックス値を測定した。なお、ブリックス(Brix)値とは糖度とも言われ、ブリックス計(糖度計)により測定した測定値で、溶液中の糖類の量の尺度となるもので、1ブリックスはショ糖濃度1質量%に相当する。
続いて、木材チップはクラフト蒸解釜6に投入され、蒸解温度158℃で210分間、Hファクター(Hf)=1500でクラフト蒸解を行った。薬液は、活性アルカリ添加率(AA)16.5%で、活性アルカリ105g/L(Na2O換算値)、NaOH75.6g/L(Na2O換算値)、Na2S29.4g/L(Na2O換算値)、硫化度28%の組成で、木材チップと蒸解薬液との液比は3.2(L/kg)とした。
・加水分解液中のフルフラール類の濃度測定:RI検出器(RID-10A)を搭載したHPLCシステム(島津製)を用いた。カラムはイオン交換カラム(Aminex-HPX-87P、300×7.8mm)を使用し、5mM硫酸の溶離液を1.0ml/minの流速で測定した。
・加水分解液中のブリックス値の測定:加水分解液を孔径0.45μmのフィルターで濾過後、この濾液についてブリックス値をブリックス計(PAL−1、アタゴ社製)によって測定した。
[Example 1]
Dissolved kraft pulp was continuously produced by an apparatus equipped with a prehydrolysis kettle and a kraft digester as shown in FIG.
Add warm water to the wood chip of Radiata pine with a chip meter screw so that the liquid ratio is 3.2 (L / kg), continuously put it into the prehydrolysis kettle 4, and at a prehydrolysis temperature of 170 ° C., Hydrolysis was performed while changing the P factor. The pH of the treatment solution after the hydrolysis treatment was 3.3. At this time, the hydrolyzed solution was extracted from the strainer 5, and a part of the extracted hydrolyzed solution was added so as to be 20% with respect to the total amount of hot water added to the wood chips. This hydrolyzed solution was measured for furfural concentrations and Brix values according to the following analysis method. The Brix value is also called sugar content and is a measurement value measured with a Brix meter (sugar meter), which is a measure of the amount of sugar in the solution. 1 Brix is a sucrose concentration of 1% by mass. Equivalent to.
Subsequently, the wood chips were put into the
Measurement of concentration of furfurals in the hydrolyzate: An HPLC system (manufactured by Shimadzu) equipped with an RI detector (RID-10A) was used. An ion exchange column (Aminex-HPX-87P, 300 × 7.8 mm) was used as the column, and an eluent of 5 mM sulfuric acid was measured at a flow rate of 1.0 ml / min.
-Measurement of Brix value in hydrolyzed solution: The hydrolyzed solution was filtered through a filter having a pore size of 0.45 µm, and the Brix value of this filtrate was measured with a Brix meter (PAL-1, manufactured by Atago Co., Ltd.).
[実施例2]
抽出した加水分解液の一部を木材チップに添加する温水全量に対して80%となるように添加した以外は、実施例1と同様にして溶解クラフトパルプを連続製造した。
[Example 2]
Dissolved kraft pulp was continuously produced in the same manner as in Example 1 except that a part of the extracted hydrolyzate was added to 80% of the total amount of hot water added to the wood chips.
図2に実施例1、2の加水分解液中のフルフラール類の濃度とP−ファクターの関係を示した。図2より、木材チップに添加する加水分解液を温水全量に対して20%(実施例1)から80%(実施例2)に増加させると、加水分解液中のフルフラール類の濃度が増加することが明白である。 FIG. 2 shows the relationship between the concentration of furfurals in the hydrolyzed solutions of Examples 1 and 2 and the P-factor. From FIG. 2, when the hydrolysis liquid added to the wood chip is increased from 20% (Example 1) to 80% (Example 2) with respect to the total amount of hot water, the concentration of furfurals in the hydrolysis liquid increases. It is obvious.
図3に実施例1、2の加水分解液中のブリックス値とP−ファクターの関係を示した。図2より、木材チップに添加する加水分解液を温水全量に対して20%(実施例1)から80%(実施例2)に増加させると、加水分解液中のブリックス値、すなわち糖類の濃度が増加することが明白である。 FIG. 3 shows the relationship between the Brix value and the P-factor in the hydrolyzed solutions of Examples 1 and 2. From FIG. 2, when the hydrolysis solution added to the wood chips is increased from 20% (Example 1) to 80% (Example 2) with respect to the total amount of warm water, the Brix value in the hydrolysis solution, that is, the concentration of sugars. It is clear that increases.
1 チップビン
2 チップメータースクリュー
3 チップチューブ
4 前加水分解釜
5 ストレーナー
6 クラフト蒸解釜
7 温水
8 加水分解液
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
(b)少なくとも1つのストレーナーを有する前加水分解釜にて、木材チップを水熱処理して木材チップに含まれるヘミセルロースを加水分解する工程、
(c)水熱処理後の木材チップと加水分解液とを分離する工程、
(d)分離した木材チップをクラフト蒸解して溶解クラフトパルプを得る工程、
を含む、溶解クラフトパルプを連続製造する方法において、
前記工程(c)において前加水分解釜のストレーナーより加水分解液の一部を抜き出して、工程(a)で木材チップに添加する温水と共に添加することを特徴とする、溶解クラフトパルプを連続製造する方法。 (A) adding warm water to the wood chips,
(B) a step of hydrolyzing wood chips to hydrolyze hemicellulose contained in the wood chips in a prehydrolysis tank having at least one strainer;
(C) a step of separating the wood chips and hydrolyzed liquid after hydrothermal treatment;
(D) a step of kraft cooking the separated wood chips to obtain a dissolved kraft pulp;
In a method for continuously producing dissolved kraft pulp,
In the step (c), a part of the hydrolyzed liquid is extracted from the strainer of the prehydrolysis kettle and added together with the hot water added to the wood chips in the step (a) to continuously produce a dissolved kraft pulp. Method.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019049207A1 (en) * | 2017-09-05 | 2019-03-14 | 日本たばこ産業株式会社 | Tobacco material |
| JP2020002481A (en) * | 2018-06-25 | 2020-01-09 | 日華化学株式会社 | Cooking promoter for lignocellulosic material and process for producing pulp |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58126387A (en) * | 1982-01-22 | 1983-07-27 | カムヤ−・インコ−ポレ−テツド | Carbohydrate materials and kraft pulp manufacturing method |
| JP2009052188A (en) * | 2007-05-23 | 2009-03-12 | Andritz Inc | Single vessel reactor system for hydrolysis and digestion of wood chips with chemical enhanced wash method |
-
2015
- 2015-03-31 JP JP2015073373A patent/JP2015200056A/en active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58126387A (en) * | 1982-01-22 | 1983-07-27 | カムヤ−・インコ−ポレ−テツド | Carbohydrate materials and kraft pulp manufacturing method |
| JP2009052188A (en) * | 2007-05-23 | 2009-03-12 | Andritz Inc | Single vessel reactor system for hydrolysis and digestion of wood chips with chemical enhanced wash method |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 萩原 幹児 KANJI HAGIWARA KANJI HAGIWARA: "バイオ技術の応用によるコスト低減及び新ビジネス Andritz Biomass Technology for Cost Reduction", 紙パ技協誌 8月号, vol. 第67巻, JPN6018037027 * |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019049207A1 (en) * | 2017-09-05 | 2019-03-14 | 日本たばこ産業株式会社 | Tobacco material |
| CN111050572A (en) * | 2017-09-05 | 2020-04-21 | 日本烟草产业株式会社 | Tobacco material |
| KR20200044925A (en) * | 2017-09-05 | 2020-04-29 | 니뽄 다바코 산교 가부시키가이샤 | Cigarette material |
| JPWO2019049207A1 (en) * | 2017-09-05 | 2020-10-01 | 日本たばこ産業株式会社 | Tobacco material |
| RU2745863C1 (en) * | 2017-09-05 | 2021-04-02 | Джапан Тобакко Инк. | Tobacco material, method for producing tobacco material, tobacco product and method of its production |
| KR102425798B1 (en) * | 2017-09-05 | 2022-07-28 | 니뽄 다바코 산교 가부시키가이샤 | tobacco material |
| JP2020002481A (en) * | 2018-06-25 | 2020-01-09 | 日華化学株式会社 | Cooking promoter for lignocellulosic material and process for producing pulp |
| JP7089959B2 (en) | 2018-06-25 | 2022-06-23 | 日華化学株式会社 | Method for producing digestion accelerator and pulp for lignocellulosic material |
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