JP2779197B2

JP2779197B2 - 植物繊維の漂白方法

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Publication number: JP2779197B2
Application number: JP1038272A
Authority: JP
Inventors: 幹夫島田; 隆昌樋口; 匡史重本
Original assignee: NIPPON KAMIPARUPU KENKYUSHO KK
Current assignee: NIPPON KAMIPARUPU KENKYUSHO KK
Priority date: 1989-02-20
Filing date: 1989-02-20
Publication date: 1998-07-23
Anticipated expiration: 2013-07-23
Also published as: JPH02221483A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、製紙用植物繊維とくに木材パルプの漂白に
関するものである。さらに詳しくは、本発明は、木材パ
ルプを有機過酸化物により漂白する方法に関するもので
ある。

〔従来の技術および課題〕

従来、木材パルプの漂白方法としては、塩素を使用す
る方法が工業的には行われている。これは、蒸解して得
られたパルプ中になおも残存するリグニンを、塩素化し
て取り除き、高白色度のパルプを得ることを目的とする
ものである。通常は、塩素、アルカリ、ハイポ、アルカ
リ、二酸化塩素の順に処理する五段階法が採られてい
る。しかし、処理に長時間を必要とし、また、多くのエ
ネルギーコストを必要とする欠点がある。また、リグニ
ンを塩素化して取り除く方法は、必然的に、毒性の強い
塩素化リグニン化合物を生成し、工場内だけでなく一般
環境にも悪影響を及ぼす可能性がある。したがって、で
きるだけ塩素の使用量を低減するように、さらに塩素に
よる漂白を組み合わせることなどの努力もなされている
が、問題が完全に解消したわけではない。

一方、これらの欠点を改良するため、塩素やアルカリ
を使用しないパルプの漂白方法も提案されている。例え
ば、紙パルプ技術協会誌、第19巻第７号、347〜352頁に
は、過酢酸を使用した木材パルプの漂白方法が記述され
ている。しかしながら、この方法によっても、未漂白パ
ルプに対する過酸化物の反応性は低く、ある程度の加温
と反応時間を必要としている。過酢酸を使用した例によ
れば、未晒KPを白色度80以上に漂白するためには、90℃
で30分以上反応させるか、または70℃で２時間以上反応
させる必要があった。このような条件下では、自己分解
による過酸化物の消費量が増大し、経済性が極めて低い
という欠点があった。

本発明者らは、この欠点を改良すべく鋭意研究を重ね
た結果、金属イオンは過酸化物の分解を促進し、漂白に
おける酸化剤の効率を低下させるという従来の常識に反
して、金属イオンのパルプ漂白反応に対する触媒作用を
見出し、60℃以下の温度での漂白処理ででも、30分以内
に白色度80以上に漂白することが可能であり、エネルギ
ーおよび時間の節約ができる漂白方法を発明するにいた
った。

〔課題を解決するための手段〕

すなわち本発明は、Mn、Ni、Co、Fe、Pb、Ceのイオン
からなる群から選ばれる少なくとも１種が、0.05〜10mm
ol/の濃度で存在する酢酸あるいは水またはアルコー
ルを含む酢酸溶液中で、植物繊維を有機過酸化物により
漂白する、植物繊維の漂白方法を提供するものである。
とくに好ましい態様として、本発明は、Mnイオンおよび
Coイオンが300/1〜20/1の比率で共存し、これらが0.05
〜10mmol/濃度で存在する溶液中で、有機過酸化物に
より植物繊維を漂白する方法を提供するものである。

本発明による漂白方法について、さらに詳細に説明す
る。

本発明に漂白剤として使用する有機過酸化物として
は、例えば、過酢酸、過蟻酸、過安息香酸またはメタク
ロロ過安息香酸等の過酸、あるいはｔ−ブチルペルオキ
シド、クミルヒドロペルオキシド、過酸化ジベンゾイル
等が使用される。中でも、有機過酸が好ましく、とくに
好ましいのは過酢酸である。有機過酸化物の使用量は、
分子量によっても異なるし、また使用量と消費量とは必
ずしも一致する必要はないが、通常、未晒パルプ１重量
部（絶乾ベース）当たり、0.01〜10、好ましくは0.05〜
５重量部が使用される。また過酸の原料を加え、系内で
過酸を生成させて、それを利用することも可能である。
例えば、酢酸に高濃度の過酸化水素を加えると、系内で
過酢酸を使用可能な濃度でつくることができる。

本発明においては、有機過酸化物とともに重金属のイ
オンを併用することが特徴であるが、従来、これらのイ
オンは過酸化物の分解を促進するものとして、その併用
を忌避されていたものである。本発明においては、逆に
これを併用することにより、有機過酸化物の漂白効果が
促進されることを見いだしたものである。

有機過酸化物と併用して使用する金属イオンとして
は、Mn、Ni、Co、Fe、Ce等の重金属のイオンがあげられ
る。これらは、単独でもまたは組合わせてでも使用でき
る。これらの内、好ましくはMnであり、さらに好ましく
はMnおよびCoの組合わせである。これら多価金属イオン
の場合、どの酸化状態のものであるかは問わない。ま
た、金属塩の対アニオンの種類はこだわらない。また、
過マンガン酸カリウムのように金属イオンを反応生成物
として与えるものでもよい。

金属イオンの濃度は、0.05〜10、好ましくは0.1〜1
0、さらに好ましくは0.2〜4mmol/である。

金属イオンは単独および／または混合物として使用す
ることができるが、とくに好ましいのは、MnおよびCoの
混合物である、この場合MnとCoとの混合比率は、通常30
0/1〜10/1であり、好ましくは100/1〜20/1である。

漂白反応中の媒体としては、有機過酸化物を溶解する
ことができるものであれば、どれでも使用可能である
が、なかでも、酢酸あるいは水またはアルコールを含む
酢酸を使用するのが好ましい。この場合、酢酸の濃度は
40〜100％、好ましくは80〜100％である。

以上のような組成からなる漂白溶液に、未漂白のパル
プを、パルプ濃度18〜0.1％となるように加える。パル
プ濃度は、操作の容易さを勘案すると、８〜0.4％がよ
り好ましい。パルプとしては、KP、SP、GP、TMP、CTM
P、DIP等種類を問わないが、KPにおいて効果が著しい。
この際、パルプに付随する水分は特に限定されるもので
はない。過酸化物、金属塩およびパルプの添加順序も任
意である。

このままの状態もしくは撹拌しながら、１〜180分間
保つ。この時間は、目的とする白色度を得るために、過
酸化物、金属塩、パルプの量および反応温度によって任
意に選ぶことができる。

本発明の方法においては、処理温度は常温で充分であ
り、そのために装置およびエネルギーのコストが低減で
きることが特徴であるが、所望の漂白度および処理時間
によっては、任意の温度をとることができる。この間の
温度は、溶媒の凝固点から沸点まで任意であり、また、
処理中の温度変化も任意である。

漂白処理終了後は、過により溶媒を除き、別した
パルプは水により洗浄する。その後、アルカリ水溶液に
より残留リグニンを取り除くこともあるが、場合によっ
ては、このアルカリ水溶液による洗浄の工程は省略する
ことも可能である。

漂白パルプ別後、その溶媒中に残存する過酸化物
は、まだ漂白能力があるので、再び使用することができ
る。また、液中に金属イオンが残存している限り、過
酸化物を追加して漂白能力を持たせることも可能であ
る。

以下、実施例により本発明をさらに説明する。

実施例１過酢酸2.15gを含む2.0mmol/の酢酸マンガン〔Mn（O
Ac）_２〕の酢酸溶液200mlを50℃に保ち、ブナの未晒ク
ラフトパルプ（カッパー価18）1.18g（絶乾ベース）を
加え、30分間撹拌した。パルプを別した後水で洗浄
し、さらにアルカリ水溶液で塩基性とし、さらに水で洗
浄した後、パルプシートを調製し、白色度を測定したと
ころ、84.0であった。

比較例１酢酸マンガンを含有しない他は、実施例１と同様の条
件で実験を行い、パルプシートを調製し、白色度を測定
したところ、44.3であった。

実施例２過酢酸1.23gを含む0.4mmol/の酢酸マンガン〔Mn（O
Ac）_２〕の酢酸溶液200mlに、酢酸コバルト〔Co（OAc）
_２〕を濃度0.004mmol/となるように加えた、その溶液
を50℃に保ち、ブナの未晒クラフトパルプ1.18g（絶乾
ベース）を加え、30分間撹拌した。パルプを別した後
水で洗浄し、さらにアルカリ水溶液で塩基性とし、さら
に水で洗浄した後、パルプシートを調製し、白色度を測
定したところ、87.3であった。

実施例３過酢酸1.23gを含む0.4mmol/の酢酸コバルト〔Co（O
Ac）_２〕の酢酸溶液200mlを50℃に保ち、ブナの未晒ク
ラフトパルプ1.18g（絶乾ベース）を加え、30分間撹拌
した。パルプを別した後水で洗浄し、さらにアルカリ
水溶液で塩基性とし、さらに水で洗浄した後、パルプシ
ートを調製し、白色度を測定したところ、66.3であっ
た。

実施例４ 20℃酢酸溶液160mlにブナの未晒クラフトパルプ1.18g
（BD）を加え、過酢酸1.23gを含む酢酸40mlおよび80mmo
l/の酢酸マンガン〔Mn（OAc）_２〕の酢酸溶液1.0ml加
えて、Mn濃度0.4mmol/とし、30分間撹拌した。パルプ
を別し、水で洗浄し、さらにアルカリ水溶液で塩基性
とし、さらに水で洗浄した後、パルプシートを調製し、
白色度を測定したところ、83.8であった。この液180m
lにブナの未晒クラフトパルプ1.18g（絶対乾燥ベース）
を加え30分間撹拌した後、同様に処理して、白色度を測
定したところ、79.6であった。

実施例５過酢酸1.23gを含む90％酢酸水溶液200mlに、酢酸マン
ガン〔Mn（OAc）_２〕を濃度0.4mmol/となるように加
えて、さらに、酢酸コバルト〔Co（OAc）_２〕を濃度0.0
1mmol/となるように加え、この溶液を15℃に保った。
ブナの未晒クラフトパルプ1.18g（絶乾ベース）を加
え、10分間撹拌した。パルプを別後、水で洗浄し、パ
ルプシートを調製し、白色度を測定したところ、81.6で
あった。

〔発明の効果〕

本発明は以上のように構成したので、１段の処理工程
により、短時間で、かつ従来よりも低温でパルプの漂白
を行うことができる。また、従来のように塩素を使用す
る必要がないので、事故や公害を発生するおそれもな
い。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) D21C 9/16

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】Mn、Ni、Co、Fe、Pb、Ceのイオンからなる
群から選ばれる少なくとも１種が、0.05〜10mmol/の
濃度で存在する酢酸あるいは水またはアルコールを含む
酢酸溶液中で、植物繊維を有機過酸化物により漂白す
る、植物繊維の漂白方法。
【請求項２】MnイオンおよびCoイオンが300/1〜20/1の
比率で共存することを特徴とする、特許請求の範囲第１
項記載の方法。