(57)【要約】【課題】未晒クラフトパルプの洗浄方法を提供する。【解決手段】クラフトパルプ未晒洗浄工程において、向流多段洗浄各段の洗浄ろ液中に含まれる可溶性石鹸量が、洗浄ろ液に対して３．０質量％以下であり、且つ洗浄ろ液の固形分に対して３０質量％以下であることを特徴とする未晒クラフトパルプの洗浄方法。可溶性石鹸量を低減させる手段として、（１）パルプスラリーに二酸化炭素を添加する、（２）パルプスラリーから泡を除去する、（３）パルプチップをシーズニングする、手段から選ばれる少なくとも１つ以上を使用すると好ましい。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
クラフトパルプ未晒洗浄工程において、向流多段洗浄各段の洗浄ろ液中に含まれる可溶性石鹸量が、洗浄ろ液に対して３．０質量％以下であり、且つ洗浄ろ液の固形分に対して３０質量％以下であることを特徴とする未晒クラフトパルプの洗浄方法。
【請求項２】
可溶性石鹸量を低減させる手段として、（１）パルプスラリーに二酸化炭素を添加する、（２）パルプスラリーから泡を除去する、（３）パルプチップをシーズニングする、手段から選ばれる少なくとも１つ以上を使用する請求項１記載の未晒クラフトパルプの洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、未晒クラフトパルプの洗浄方法に関するものであり、詳しくは、クラフトパルプ未晒洗浄工程において、向流多段洗浄各段の洗浄ろ液中に含まれる可溶性石鹸量が、洗浄ろ液に対して３．０質量％以下であり、且つ洗浄ろ液の固形分に対して３０質量％以下であることを特徴とする未晒クラフトパルプの洗浄方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
木材チップ及びその他繊維原料を水酸化ナトリウム及び硫化ナトリウムを主成分とする蒸解薬液によって高温で蒸解することをクラフト蒸解と言い、クラフト蒸解によって得られたパルプをクラフトパルプと言う。
【０００３】
クラフト蒸解薬液の廃液を黒液と言い、蒸解後のパルプから黒液を洗い落とす工程を未晒洗浄工程と言う。
【０００４】
未晒洗浄工程では、真空式フィルタ洗浄機、加圧式フィルタ洗浄機、プレス洗浄機及びディフューザー洗浄機等の各種洗浄装置を用いた向流多段洗浄によって洗浄が行われる。このようにしてパルプから洗い落とした黒液は未晒洗浄ろ液として系内を循環し、最終的には回収ボイラーへと送られる。
【０００５】
未晒洗浄ろ液中には蒸解薬液のアルカリ分、蒸解によってパルプ原料から流出した有機分が含まれる。有機分としては脂肪酸石鹸、樹脂酸石鹸等の可溶性石鹸、クラフトリグニン及び低分子化した炭水化物等が挙げられる。
【０００６】
このうち可溶性石鹸は高い界面活性能を有するため、未晒洗浄ろ液を発泡させる。これは未晒洗浄工程の操業性に悪影響を及ぼし、結果としてクラフトパルプ化工程全体に負の影響を及ぼす。具体的には、洗浄機の負荷増大による未晒洗浄処理量の低下、洗浄効率の低下による蒸解薬品回収率の低下や後段における晒薬品使用量の増加等が挙げられる。
【０００７】
このように未晒洗浄工程における洗浄効率は非常に重要である。未晒洗浄工程の洗浄効率を向上させる方法としては、界面活性剤を添加する方法（例えば、特許文献１参照）や二酸化炭素を添加してｐＨを低下させる方法（例えば、特許文献２参照）が知られている。しかしながら、未晒洗浄ろ液中に含まれる可溶性石鹸量に着目した例はこれまで見られなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−３３６６２０号公報
【特許文献２】特許２０５６４３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、未晒クラフトパルプを効率良く洗浄する方法を提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、未晒クラフトパルプを洗浄する方法について鋭意検討を重ねた結果、クラフトパルプ未晒洗浄工程において、向流多段洗浄各段の洗浄ろ液中に含まれる可溶性石鹸量を、洗浄ろ液に対して３．０質量％以下、且つ洗浄ろ液の固形分に対して３０質量％以下にすることによって、未晒クラフトパルプを効率良く洗浄できることを見出し、本発明に至った。
また、可溶性石鹸量を低減させる手段として、（１）パルプスラリーに二酸化炭素を添加する、（２）パルプスラリーから泡を除去する、（３）パルプチップをシーズニングする、手段から選ばれる少なくとも１つ以上を使用すると好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の未晒クラフトパルプの洗浄方法によれば、クラフトパルプ未晒洗浄工程において、向流多段洗浄各段の洗浄ろ液中に含まれる可溶性石鹸量を、洗浄ろ液に対して３．０質量％以下、且つ洗浄ろ液の固形分に対して３０質量％以下にすることによって、洗浄効率を従来よりも高めることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に本発明の具体例を示すが、本発明は以下の具体例に限定されない。
【００１３】
本発明は、クラフトパルプ未晒洗浄工程において、向流多段洗浄各段の洗浄ろ液中に含まれる可溶性石鹸量が、洗浄ろ液に対して３．０質量％以下であり、且つ洗浄ろ液の固形分に対して３０質量％以下であることを特徴とする未晒クラフトパルプの洗浄方法である。
【００１４】
本発明に係る可溶性石鹸は、主として脂肪酸石鹸や樹脂酸石鹸からなる。脂肪酸石鹸としては、オレイン酸ナトリウム及びリノレン酸ナトリウム、樹脂酸石鹸としてはアビエチン酸ナトリウム、ネオアビエチン酸ナトリウム、ピマール酸ナトリウム、イソピマール酸ナトリウム及びパルストリン酸ナトリウム等がその主成分である。
【００１５】
本発明に用いられるクラフトパルプの未晒洗浄ろ液に特に制限はないが、針葉樹あるいは広葉樹をクラフト蒸解して得られた未晒洗浄ろ液が好ましい。
【００１６】
本発明に用いられるクラフトパルプの未晒洗浄ろ液を得るために行われるクラフト蒸解の方法に特に制限はなく、クラフト蒸解後のパルプのカッパー価が針葉樹パルプの場合１５〜３５、広葉樹パルプの場合１０〜２５に収まるように蒸解温度、蒸解時間、液比、アルカリ添加率等の条件を適宜調整して構わない。蒸解装置についても特に制限はなく、連続式蒸解釜を用いても良いしバッチ式蒸解釜を用いても良い。蒸解薬液についても特に制限はなく、アントラキノン、水素化ホウ素ナトリウム等のパルプ収率向上剤を添加しても良いし、蒸解薬液中の硫化ナトリウムをポリサルファイドに酸化変換しても良い。
【００１７】
本発明における未晒洗浄工程の洗浄装置とその段数に特に制限はないが、洗浄効率と回収ボイラーへの黒液送り濃度を適切な値に保つために、真空式フィルタ洗浄機、加圧式フィルタ洗浄機、プレス洗浄機及びディフューザー洗浄機を適宜組み合わせて３〜６段の向流多段洗浄を行うことが好ましい。
【００１８】
本発明における未晒洗浄工程への消泡剤添加の有無に関して特に制限はないが、ナトリウム石鹸による発泡を抑制するために、シリコーン系消泡剤を未晒洗浄ろ液質量に対して１０〜１０００ｐｐｍ程度添加することが好ましい。
【００１９】
本発明では、ろ水性を向上させるために、例えば、以下の手段から選ばれる方法で実施できる。
（１）パルプスラリーに二酸化炭素を添加する。
（２）パルプスラリーから泡を除去する。
（３）パルプチップをシーズニングする。
【００２０】
（１）の二酸化炭素を添加する方法では、パルプスラリー中のｐＨの低下によって可溶性石鹸が不溶性の酸の形になり、界面活性能が低下した結果、吸引時の発泡が抑制され、ろ水性を向上することができる。また、二酸化炭素によるｐＨの低下によって、パルプ繊維の膨潤度が低下するため、ろ水度が向上できる。
（２）の泡を除去する方法では、可溶性石鹸は泡部分に偏在しているので、泡の除去によって可溶性石鹸は取り除くことができる。その結果、吸引時の発泡が抑制される結果、ろ水性を向上することができる。
（３）のチップのシーズニングする方法では、系内に持ち込まれる脂肪酸や樹脂酸が減少するので、可溶性石鹸が減少し、吸引時の発泡が抑制されるため、ろ水性を向上することができる。
【００２１】
本発明に用いられる未晒洗浄ろ液中に含まれる可溶性石鹸量の調整方法に特に制限はないが、硫酸や二酸化炭素等の酸性化剤を用いて未晒洗浄ろ液のｐＨを低下させることによって、可溶性石鹸を酸の形にする方法が好ましい。
【００２２】
本発明に用いられる可溶性石鹸量の測定方法に特に制限はないが、下記論文に詳細な記載があり、記載された測定方法を用いて測定することが好ましい。これは未晒洗浄ろ液を石油エーテル抽出する方法であり、すなわち未晒洗浄ろ液のｐＨを１に酸性化した後石油エーテル抽出を行って得られた値（Ａ）から、未晒洗浄ろ液を酸性化せずにそのまま石油エーテル抽出して得られた値（Ｂ）を引いた値（Ａ−Ｂ）を可溶性石鹸含有量とする方法である。
【００２３】
本発明では、詳しくは、Ｍ．ＤＯＵＥＫ  ａｎｄ  Ｌ．Ｈ．ＡＬＬＥＮ、“Ｃａｌｃｉｕｍ  ｓｏａｐ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ  ｉｎ  ｋｒａｆｔ  ｍｉｌｌ  ｂｒｏｗｎｓｔｏｃｋ  ｓｙｓｔｅｍｓ”，ＰＵＬＰ  ＆  ＰＡＰＥＲ  ＣＡＮＡＤＡ，８１（１１），Ｔ３１７−Ｔ３２２（１９８０）に記載される未晒パルプろ液中の溶解性石鹸定量法により測定する。
まず、未晒パルプろ液中に溶解している石鹸成分量は２種類の抽出操作によって測定される方法である。（Ａ）元のｐＨ（通常１０〜１１）で行われ、不溶性のコロイド性樹脂を測定する。（Ｂ）ｐＨを１に酸性化して全ての石鹸成分を酸として沈殿させる方法である。これら２つの方法で測定された（Ｂ−Ａ）の差により、元のｐＨにおける可溶性石鹸の含有量を求めることができる。次に測定操作を詳細に説明する。
【００２４】
［調製］
未晒パルプろ液を２５０ｍＬ計量し、４００ｍＬビーカーに入れる。ビーカーに過酸化水素溶液（３０％過酸化水素３部、水２部）１５ｍＬを添加する。さらに、亜硫酸ナトリウム溶液１５ｍＬ（無水亜硫酸ナトリウム２０ｇを１００ｍＬの水に溶かしたもの）を添加し、良く撹拌する。
【００２５】
［測定方法（Ａ）］
撹拌後、調製された未晒パルプろ液を１Ｌの分液漏斗に移し、アセトン２５０ｍＬとメタノール６０ｍＬを添加し良く振る。石油エーテル２００ｍＬを添加し１０分間振り、相分離させる。次に、水相を取り除き、水：アセトン：メタノール＝１：２：１の混合物５０ｍＬを用いてエーテル相を２回洗浄する。洗浄液は水相に加え、エーテル相を取り除く。さらに、石油エーテル２００ｍＬを用いて、上記のように水相から２回目の抽出を行う。ついで、１回目、２回目の抽出からのエーテル相を混合する。得られたエーテル相をロータリーエヴァポレーターを用いて石油エーテルを取り除き、１０５±２℃の乾燥機で１．５時間乾燥させた後、デシケーター中で放冷し残渣の質量を計量する。
【００２６】
［測定方法（Ｂ）］
以下の酸としての抽出の場合のみ行う操作として、塩酸（濃塩酸と水の等量混合物）を用いてｐＨを１に酸性化する。この操作以外は、測定方法（Ａ）と同様な抽出手段により、定量を行った。なお、抽出されたものは酸型である。値をナトリウム石鹸に変換するため、抽出物の質量に１．０８を乗する。
【実施例】
【００２７】
以下に実施例を挙げるが、本発明はこの実施例により何ら限定されない。
【００２８】
（実施例１）
アカマツ：スギ＝７：３の混合チップをバッチ式蒸解釜を用いて、蒸解時間１時間３５分、蒸解温度１６５℃、ＨＦ１２００の条件でクラフト蒸解し、未晒洗浄工程へ投入した。未晒洗浄工程は６台の洗浄装置によって構成される向流多段洗浄である。前から５段目の洗浄装置が加圧式フィルタ洗浄機で、残りの５台は全て真空式フィルタ洗浄機である。前から４段目と５段目の間には酸素脱リグニン装置が設けられている。
洗浄１段目のパルプスラリー及び５段目の洗浄ろ液に洗浄ろ液質量に対して１５０ｐｐｍのシリコーン系消泡剤を添加した。
２段目の洗浄機入口のパルプスラリーを５００ｍＬ採取し、スラリーのｐＨが９．０となるように二酸化炭素を添加した。このパルプスラリーを５Ａのろ紙を用いて６７ｋＰａで減圧吸引ろ過し、ろ水量を測定した。また、二酸化炭素添加後のろ液は、前述の測定方（Ａ）と（Ｂ）から可溶性石鹸量を求めた。
【００２９】
（実施例２）
２段目パルプスラリーを１２００ｍＬ採取し、ろ過によってパルプとろ液を分離した後、ろ液を泡立てることによって泡部分を約６００ｍＬ取り除き、残ったろ液と先に分離したパルプを合わせて元のパルプスラリーと等しいパルプ濃度・温度にして５００ｍＬ採取したことに加えて、二酸化炭素を添加しなかった以外は、実施例１と同様にして、可溶性石鹸量を定量し、また、ろ水量を測定した。
【００３０】
（実施例３）
よくシーズニングされたアカマツ：スギ＝７：３の混合チップを用いたことに加えて二酸化炭素を添加しなかった以外は、実施例１と同様にして、可溶性石鹸量を定量し、また、ろ水量を測定した。
【００３１】
（実施例４）
二酸化炭素を添加しスラリーのｐＨを９．０にした以外は、実施例２と同様にして、可溶性石鹸量を定量し、また、ろ水量を測定した。
【００３２】
（実施例５）
二酸化炭素を添加しスラリーのｐＨを９．０にした以外は、実施例３と同様にして、可溶性石鹸量を定量し、また、ろ水量を測定した。
【００３３】
（実施例６）
よくシーズニングされたアカマツ：スギ＝７：３の混合チップを用いた以外は、実施例２と同様にして、可溶性石鹸量を定量し、また、ろ水量を測定した。
【００３４】
（実施例７）
二酸化炭素を添加しスラリーのｐＨを９．０にした以外は、実施例６と同様にして、可溶性石鹸量を定量し、また、ろ水量を測定した。
【００３５】
（比較例１）
パルプスラリーに二酸化炭素を添加しなかった以外は、実施例１と同様にして、可溶性石鹸量を定量し、また、ろ水量を測定した。
【００３６】
【表１】
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【００３７】
上記表１における実施例１〜７と比較例１から明らかなように、洗浄ろ液中の可溶性石鹸量が洗浄ろ液に対して３．０質量％以下、且つ洗浄ろ液の固形分に対して３０質量％以下とした方がパルプスラリーのろ水量は高い値を示した。
【００３８】
比較例１と比較して、実施例１〜７のように、ろ液中の可溶性石鹸量をろ液に対して３．０質量％以下、且つろ液の固形分に対して３０質量％以下とすることによって、未晒洗浄パルプの洗浄効率を従来よりも高めることができた。