(57)【要約】【課題】溶解パルプから高品質で低水分のシートを効率的に製造する方法を提供する。【解決手段】リグノセルロース物質を含む溶解パルプをワイヤーパート、プレスパート、ドライヤーパートの工程を順に通過させて脱水し、得られたパルプシートを連続的に製品仕上げする。溶解パルプに界面活性剤を添加し、シートを製造する。少なくともパルプシートの片面に、界面活性剤を外添する。少なくともパルプシートの片面に、界面活性剤をプレスパートの後で外添する。溶解パルプが、αセルロースを９２質量％以上含有する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
リグノセルロース物質を含む溶解パルプをワイヤーパート、プレスパート、ドライヤーパートの工程を順に通過させて脱水し、平判状又は巻取状に仕上げるパート、及び得られたシートを連続的に製品包装仕上げするパートを連続的に行うことを特徴とするパルプシートの製造方法。
【請求項２】
前記溶解パルプが界面活性剤を含有することを特徴とする請求項１に記載のパルプシートの製造方法。
【請求項３】
少なくともワイヤーパートから平判状又は巻取状に仕上げるパートのいずれかにおいて界面活性剤を付与することを特徴とする請求項１または２に記載のパルプシートの製造方法。
【請求項４】
プレスパートとドライヤーパートの間で界面活性剤を塗工することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のパルプシートの製造方法。
【請求項５】
前記溶解パルプが、αセルロースを９２質量％以上含有するパルプであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のパルプシートの製造方法。
【請求項６】
界面活性剤がノニオン系界面活性剤であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のパルプシートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パルプから高品質で溶解性に優れた低水分のシートを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リグノセルロース物質から溶解パルプを製造するには、リグノセルロース物質中のヘミセルロースとリグニンを選択的に除去し、セルロース純度を高める必要がある。セルロース純度を表す指標としては、一般にα−セルロース含量が用いられ、値が大きいほど、高品質の溶解パルプであるとされている。溶解パルプの製造方法としては、古くから酸性サルファイト蒸解法および前加水分解−クラフト蒸解法の二法が知られており、酸性サルファイト蒸解法ではリグノセルロース物質中の多くのヘミセルロースとリグニンを蒸解工程で一度に除去するのに対し、前加水分解−クラフト蒸解法は前加水分解工程では大部分のヘミセルロースを酸加水分解して除去し、続くクラフト蒸解で少量のヘミセルロースと大部分のリグニンを除去する。前加水分解工程では、リグノセルロース物質に水を加えて加熱するだけで、ヘミセルロース中のアセチル基が脱離して酢酸を生成し、自動的に酸性状態となり、酸加水分解が進むため、一般には酸を外から添加することなく行なわれる。酸性サルファイト蒸解法と前加水分解−クラフト蒸解法を比較すると、溶解パルプを製造することだけに焦点をあてた場合、酸性サルファイト蒸解の方が一工程でヘミセルロースとリグニンを除去できるため効率的と言える。しかし、廃棄物のヘミセルロース、リグニンをそれぞれ分離して有効利用することにも焦点をあてた場合には、前加水分解−クラフト蒸解法の方が有利ということになる。近年、バイオマス原料であるリグノセルロース物質中のセルロース、ヘミセルロース、リグニンを分離して、それぞれから価値の高い物質を製造することはバイオリファイナリーと呼ばれ、注目度が高まってきており、前加水分解−クラフト蒸解法の重要性が再認識されてきている。
生産された溶解パルプは、外販のため抄紙機でシート状に加工し、パルプシートとして一旦貯蔵される。通常の場合、パルプシートは、省エネの観点からドライヤーパートを具備しない抄紙機で抄紙される。そのため得られたパルプシートは、水分が高く、かび等の微生物が繁殖しやすい状態にあり、微生物が繁殖すると、その製品価値が損なわれる。また、パルプシートを外販する場合には、パルプシートをトラック等の車両で輸送するが、水分が高いため、重量の割に正味のパルプ分が少なくなり、車両の積載量制限の関係から輸送ロスを生じやすく、多大な輸送コストが必要となる。
【０００３】
溶解パルプからビスコースを製造し、ビスコースからレーヨンを製造することができる。溶解パルプからビスコースを製造する方法において、溶解パルプに界面活性剤を添加すると、溶解パルプの濾過性が改善することが報告されている（特許文献１）。しかし、高い強度を有するレーヨンの生産に適したビスコースを製造するためには、ビスコースの原料となる溶解パルプの品質（αセルロースの含量、粘度等）が影響するものと推測される。しかし、レーヨンの製造に適した高い品質を有するビスコースの原料となる溶解パルプを含有するシートの製造方法については報告されていない。
かび等の微生物の発生を抑制する方法として、抄紙機のプレスパートにおいて、防腐、防かび剤を、二流体スプレーを用いて塗布する方法が開示されている（特許文献２）。この方法を用いれば、かび等の微生物の発生は抑制できるものの、パルプシートの水分が高いため、外販する場合の輸送ロスの問題が解決されず、さらなる改善が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−３７４８２号公報
【特許文献２】特開２００９‐２７５３２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、溶解パルプから高品質で低水分のシートを効率的に製造することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、溶解パルプから高品質で低水分のシートを効率的に製造する方法を見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
本願発明は以下の発明を包含する。
【０００８】
（１）リグノセルロース物質を含む溶解パルプをワイヤーパート、プレスパート、ドライヤーパートの工程を順に通過させて脱水し、平判状又は巻取状に仕上げるパート、及び得られたシートを連続的に製品包装仕上げするパートを連続的に行うことを特徴とするパルプシートの製造方法。
（２）前記溶解パルプが界面活性剤を含有することを特徴とする（１）項に記載のパルプシートの製造方法。
（３）少なくともワイヤーパートから平判状又は巻取状に仕上げるパートのいずれかにおいて界面活性剤を付与することを特徴とする（１）項または（２）項に記載のパルプシートの製造方法。
（４）プレスパートとドライヤーパートの間で界面活性剤を塗工することを特徴とする（１）項から（３）項のいずれか１項に記載のパルプシートの製造方法。
（５）前記溶解パルプが、αセルロースを９２質量％以上含有するパルプであることを特徴とする（１）項から（４）項のいずれか１項に記載のパルプシートの製造方法。
（６）界面活性剤がノニオン系界面活性剤であることを特徴とする（１）項から（５）項のいずれか１項に記載のパルプシートの製造方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、リグノセルロース物質を含む溶解パルプをワイヤーパート、プレスパート、ドライヤーパートの工程を順に通過させて脱水し、得られたパルプシートを連続的に製品仕上げすることにより、効率的に高品質で低水分なシートを製造することが可能となった。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明のパルプシートの製造方法では、原料となるパルプとしてリグノセルロース物質を含む溶解パルプが適用される。本発明で使用できるリグノセルロース物質は、木材、非木材のいずれでもよいが、生産効率を考慮すると、容積重が高い木材が好適に用いられる。木材の中では、一般に針葉樹よりも広葉樹材の方が容積重が高く、好適であり、さらに広葉樹の中でも容積重が高い一部のユーカリやアカシアが好適に用いられる。該当する広葉樹としては、ユーカリ・グロブラス、ユーカリ・グランディス、ユーカリ・ユーログランディス、ユーカリ・ペリータ、ユーカリ・ブラシアーナ、アカシア・メランシ等を挙げることができ、特に容積重の高いユーカリ・ペリータがよいが、特に限定されるものではない。容積重の値で表現すると、４５０〜７００ｋｇ／ｍ３のものがよく、さらに好ましくは５００〜６５０ｋｇ／ｍ３のものである。容積重が４５０ｋｇ／ｍ３よりも低い材は、前記のようにパルプの生産効率の面からは不利である。一方、容積重が７００ｋｇ／ｍ３よりも高い材は、溶解パルプ製造時における前加水分解やアルカリ蒸解時の薬液浸透が不十分と成りやすく、結果としてパルプ品質が低下する可能性があるため、不利である。広葉樹、針葉樹、非木材をそれぞれ単独で使用することもできるし、組み合わせて使用することもできるし、その組み合わせは限定されるものではない。
【００１１】
本発明で適用される溶解パルプに含まれるαセルロース含量は、９２質量％以上が好ましく、９３質量％以上であることがさらに好ましく、９４質量％以上であることが特に好ましい。αセルロースを９２質量％以上とすることにより、溶解パルプの溶解性が向上し、ビスコースレーヨンの生産に適用した場合、効率的にビスコースを生産することができる。
【００１２】
溶解パルプの粘度は、６ｍＰａ・ｓ以上１３ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましく、６ｍＰａ・ｓ以上１０ｍＰａ・ｓ以下がさらに好ましく、６ｍＰａ・ｓ以上８ｍＰａ・ｓ以下が特に好ましい。ここで粘度とは、Ｊ  ＴＡＰＰＩ  Ｎｏ．４４に規定されている相対粘度であり、パルプを銅エチレンジアミン水溶液で溶解したときの比較粘度であって、重合度の指標として用いられる。溶解パルプの粘度が６ｍＰａ・ｓ未満の場合、すなわち重合度が低い場合、ビスコースレーヨンの生産に適用すると、得られるビスコースレーヨンの重合度も低くなってしまい、このようなレーヨン繊維は強度が低くなるため好ましくない。またパルプ粘度が６ｍＰａ・ｓ未満の場合、ビスコース溶液の粘性が落ち、紡糸時にトラブルが生じやすくなり、安定的な生産が困難になるため好ましくない。一方、パルプ粘度が１３ｍＰａ・ｓよりも高い場合、ビスコースレーヨンの生産に適用すると、ビスコース溶液の流動性が悪くなり、紡糸速度が遅くなって効率的なレーヨン生産が困難となるため好ましくない。
【００１３】
本発明のパルプシートは、溶解パルプをワイヤーパート、プレスパート、ドライヤーパートを順に通過させて脱水して得られる。
【００１４】
本発明で適用される溶解パルプには、必要に応じて、各種のアニオン性、ノニオン性、カチオン性あるいは両性の歩留向上剤、濾水性向上剤、界面活性剤、紙力増強剤、内添サイズ剤、染料、蛍光増白剤、ｐＨ調整剤、消泡剤、ピッチコントロール剤、スライムコントロール剤等の抄紙用内添助剤を、本発明の効果を損なわない範囲で適宜添加し、紙料として調製することができる。
【００１５】
調製した紙料の固形分濃度は、特に限定されるものではない。固形分濃度は、通常０．５質量％〜５質量％で調整される。固形分濃度が０．５質量％以下の場合、脱水工程にかかる負荷が増大し好ましくなく、５質量％以上の場合はパルプ原料の流動性が悪化し、パルプシート形成に対して悪影響を及ぼすため好ましくない。
【００１６】
ワイヤーパートの型式としては、特に限定されるものではなく、例えば、長網式、短網式、円網式、ツインワヤー式等が挙げられる。本発明においては、脱水効率の良いツインワイヤー式のワイヤーパートとすることが、パルプシートの効率的な製造につながるため好ましい。
【００１７】
ワイヤーパートにおいては、洗浄水によりパルプシートを洗浄することができる。洗浄水の供給方式は特に限定されず、例えば、浸漬、シャワー、一流体スプレー、二流体スプレー等を用いて、洗浄水をパルプシートに直接、あるいはワイヤーを介して間接的に供給することができる。ツインワイヤー式のワイヤーパートを適用する場合は、片側のワイヤーの、パルプシートが接触している面とは反対側の面から洗浄水をシャワー供給して、パルプシートを洗浄することが好ましい。
【００１８】
洗浄水の温度は特に限定されないが、ワイヤーパートに供給される直前の紙料の温度よりも高いほうが好ましく、６０℃以上がさらに好ましく、８０℃以上が特に好ましい。洗浄水の温度を高くすることにより、通常よりも温度が高い状態で、パルプシートをドライヤーパートに入れることができるので、ドライヤーパート序盤でのパルプシートの昇温にかかるエネルギーを節約でき、節約したエネルギーを抄速に転化することで効率的なパルプシートの製造を実現できる。
【００１９】
洗浄水としては、湧水、井戸水等の自然水、蒸留水、ＲＯ水、イオン交換水等の純水、水道水、工業用水等を用いることができる。特に限定されるものではないが、本発明においては、パルプシートの洗浄効果を向上できるため、洗浄水として純水を用いることが好ましい。
【００２０】
洗浄水の供給量は特に限定されないが、パルプシートに対して０．３５Ｌ／ｍ２以上２．５Ｌ／ｍ２以下となるように供給することが好ましい。洗浄水の供給量を０．３５Ｌ／ｍ２以上とすることにより、パルプシートの洗浄効果を向上でき、２．５Ｌ／ｍ２以下とすることにより、プレスパート、ドライヤーパートにかかる脱水の負荷を軽減でき、効率的なパルプシートの製造が可能となる。
【００２１】
プレス型式については特に限定されず、ツインバープレス、トライニッププレス、トライベントプレス、ＥＮＰ、シュープレス、タンデムシュープレス、ベビープレス、ツインワイヤープレス、ヘビーデューティープレス等を使用することができる。このうちの１種、あるいは２種以上を組み合わせて使用することができる。またプレスロールについても特に限定されず、グルーブドロール、サクションロール、プレーンロール等のゴムカバー、樹脂カバー等がなされたロールのなかから、適宜選択、組み合わせて使用される。
【００２２】
プレスパートを通過したパルプシートの水分含量は特に限定されないが、７０質量％以下とすることにより、ドライヤーパートにかかる負荷を低減でき、効率的なパルプシートの製造が可能となる。
【００２３】
ドライヤー型式については特に限定されず、シリンダードライヤー、ＩＲドライヤー、熱風式エアドライヤー等を使用することができ、このうちの１種、あるいは２種以上を組み合わせて使用することができる。ドライヤーパートを通過したパルプシートの水分含量は特に限定されないが、外販のための輸送時の輸送ロスを軽減するために、２０質量％以下とすることが好ましく、１５質量％以下とすることがさらに好ましい。水分含量の下限については特に限定されないが、５質量％以上とすることが好ましい。水分含量を５質量％未満にするとドライヤー乾燥を増強する必要があるため、省エネの観点から好ましくない。
【００２４】
パルプシート製造における抄速は特に限定されないが、５０ｍ／分以上１５０ｍ／分以下とすることが好ましい。抄速を５０ｍ／分以上とすることにより効率的なパルプシートの製造が可能となり、１５０ｍ／分以下とすることにより、パルプシートの水分含量を調節しやすくなる。
【００２５】
パルプシートの米坪は特に限定されないが、４００〜１２００ｇ／ｍ２が好ましく、６００〜１０００ｇ／ｍ２がさらに好ましく、７００〜９００ｇ／ｍ２が特に好ましい。米坪が４００ｇ／ｍ２未満の場合、パルプシートの製造において、断紙等の操業トラブルが生じる可能性があるため好ましくなく、１２００ｇ／ｍ２を超える場合は、ドライヤーパートにかかる脱水の負荷が増大するため好ましくない。
【００２６】
ドライヤーパートを通過したパルプシートは、連続的に製品仕上げされる。製品仕上げの形状としては、巻取形状および／または平判形状とすることができ、客先の要望に合わせて、任意の形状に仕上げることができる製造装置を適宜選択し、製造することができる（以下、「平判状又は巻取状に仕上げるパート」という。）。巻取形状の製品を製造する場合は、パルプシートを一旦リールで巻き取り、巻き取られたパルプシートを、リールと同一ライン上にあるワインダー装置に移動し、スリット、分割して所望の巻取幅、長さに調整して巻取製品とすることもできる。また、パルプシートをリールで巻き取ることなく直接ワインダー装置に通紙し、巻取製品を調製することもできる。巻取仕上げしたパルプシートは、続けて任意の包装紙で包装されて出荷される（以下、「製品包装仕上げするパート」という。）。ワイヤーパート、プレスパート、ドライヤーパート、平判状又は巻取状に仕上げるパート及び、製品包装仕上げするパートを連続的に行うことにより、製品包装までの工程を短縮できるため製造コストを低減することが可能となる。
【００２７】
平判形状の製品を製造する場合は、パルプシートを一旦リールで巻き取り、巻き取られたパルプシートを、リールと同一ライン上にあるカッター装置に移動し、スリット、断裁して所望の寸法に調整して平判製品とすることもできる。また、パルプシートをリールで巻き取ることなく直接カッター装置に通紙し、平判製品を調製することもできる。平判仕上げしたパルプシートは、任意の枚数積み上げられ、続けて任意の包装紙で包装され、ワイヤーでベール包装されて出荷される。なお平判仕上げしたパルプシートは、任意の枚数積み上げた後、体積を減らして出荷輸送時の輸送効率を向上するためプレス処理することもできる。
【００２８】
本発明においては、生産効率を向上させる観点から、ドライヤーパート以降、製品包装までの工程をすべてインラインとすることが好ましい。
【００２９】
本発明のパルプシートから、レーヨンの原料となるビスコースを製造することができるが、溶解パルプからなるパルプシートの溶解性を向上し、ビスコースの製造効率を向上させるため、溶解パルプに、あらかじめ界面活性剤を添加することが好ましい。
【００３０】
溶解パルプに界面活性剤を添加する方法は特に限定されない。紙料に界面活性剤を内添してから溶解パルプをシート状に形成してもよいし、溶解パルプをシート状に形成する過程において外添してもよいし、内添、外添を併用してもよいが、界面活性剤の歩留りを高める観点から、外添することが好ましい。
【００３１】
界面活性剤をパルプシートに外添する方法としては、バーコーター、ブレードコーター、エアーナイフコーター、ロッドコーター、ビルブレードコーター、ベルバパーコーター、ゲートロールコーター、サイズプレス及びカレンダーサイズプレス、スプレーコーター等、公知の装置を用いて、パルプシートの少なくとも片面に塗布することができる。特に、これらの装置を１種、あるいは２種以上用いて、パルプシートの両面に界面活性剤を塗布することが好ましく、これによりシートのカールを抑制することができ、パルプシートを連続的に製品仕上げする際の、紙詰まりや搬送不良といったカールによる操業トラブルを抑制することができる。この効果は、平判形状の製品を製造する際に顕著に発揮される。
【００３２】
また、界面活性剤の外添は、界面活性剤の歩留りをより高める観点から、一流体スプレーや二流体スプレーを装着したスプレーコーターを用いて、プレスパートの後に行うことが好ましい。
【００３３】
用いる界面活性剤の種類は特に限定されないが、ノニオン性界面活性剤を用いることが好ましい。界面活性剤の最低添加量は特に限定されるものではないが、パルプ絶乾重量あたり０．０１質量％よりも多いことが好ましく、０．０３質量％よりも多いことがさらに好ましく、０．０５質量％よりも多いことが特に好ましい。一方、界面活性剤の最大添加量は、特に限定されるものではないが、１．０質量％未満が好ましく、０．５質量％未満がさらに好ましく、０．２質量％未満が特に好ましい。界面活性剤を前記範囲で添加することにより、溶解パルプからビスコースを生産する場合、溶解パルプの溶解性が向上し、効率的にビスコースを生産することが可能となる。界面活性剤の含有量が、０．０１質量％以下であると溶解性向上効果が小さいため好ましくない。一方、界面活性剤の含有量が１．０質量％を超えると溶解性向上効果が頭打ちとなり、コストが上昇するため好ましくない。また、界面活性剤の過剰の添加は、溶解性を逆に悪化させる。
【００３４】
＜溶解パルプの製造方法＞
本発明に適用される溶解パルプは、クラフト蒸解法によって好適に製造される。以下に、クラフト蒸解法による溶解パルプの製造方法を説明するが、もちろんこれに限定さるものではない。なお、溶解パルプ製造における種々条件を適宜調整することにより、所望のαセルロース含有量、粘度に調整することができる。
【００３５】
本発明では、まずリグノセルロース物質を水の存在下で、加温して前加水分解処理を行う。ここで、リグノセルロース物質に対する水の量（液比）は、１．０〜１０、好ましくは１．５〜５．０である。液比が１．０より少ない場合には、水が不足して加水分解が十分に進まない上に反応が不均一となるので適さない。１０より高い場合には、所望の温度まで加熱するのに要する熱量が多くなり、経済的ではないので適さない。水の添加方法としては、特に限定されるものではなく、外部から水を添加しても良いし、リグノセルロース物質に元々含まれる水を利用しても良いし、加熱時に蒸気を使用する場合には蒸気に含まれる水を利用しても良い。また、水と共にアルカリ、酸、キレート剤等、多糖の加水分解を直接的、間接的に補助する薬品を添加することもできる。本発明の前加水分解の強度はＰファクターとして２００〜１０００であり、温度は１４０〜２００℃、好ましくは１６０〜１７０℃で、処理時間は処理温度に対応して決定される。なお、Ｐファクターは前加水分解時の温度と時間の積であり、式1として表される。
2015206138.tif 000002
＜式1＞  
Ｐファクターが２００より低い場合には、ヘミセルロースの酸加水分解が十分でなく、その後のアルカリ蒸解を行っても、パルプのセルロース純度を十分に高められないので適さない。Ｐファクターが１０００より高い場合には、セルロースの酸加水分解が進んでしまい、パルプのセルロース純度を十分に高められない上に、パルプ粘度が低くなり、さらにはパルプ収率も低くなるので適さない。前加水分解温度が１４０℃よりも低い場合には反応時間を１０時間以上にする必要があり、巨大な反応容器を準備する必要があることから経済的ではないので適さない。逆に２００℃よりも高くすると、場合によっては反応時間を０．１時間以下にする必要があり、反応の制御が困難となる上にそのような熱条件に耐え得る装置の材質は高価になるため、経済的にも適さない。
【００３６】
前加水分解工程で用いる装置は、リグノセルロース物質を含水状態の加圧状態にて所望の時間の間、保持できるものであればよく、特に限定されるものではないが、好適には汎用の連続蒸解釜、バッチ釜、等が用いられる。本発明の前加水分解工程では、反応終了後、脱水あるいは希釈洗浄、脱水して、次のアルカリ蒸解工程に送られる。なお、前加水分解後の排水は、フラッシュタンクに送り、ガス層と液層に分け、ガス層に多く含まれるフルルラール類を抽出して利用し、液層に多く含まれるヘミセルロースの分解物を抽出して利用することが可能である。
【００３７】
本発明のアルカリ蒸解に用いられる装置は、特に限定されるものではないが、好適には汎用の連続蒸解釜、バッチ釜、等が用いられる。アルカリ蒸解法としては、クラフト蒸解、ポリサルファイド蒸解、ソーダ蒸解、アルカリサルファイト蒸解等の公知の蒸解法を用いることができるが、パルプ品質、エネルギー効率等を考慮すると、クラフト蒸解法が好適に用いられる。例えば、木材をクラフト蒸解する場合、クラフト蒸解液の硫化度は５〜７５％が好ましく、２０〜３５％がさらに好ましい。有効アルカリ添加率は絶乾木材質量当たり５〜３０質量％が好ましく、１０〜２５質量％がさらに好ましい。蒸解温度は１４０〜１７０℃で、蒸解白液を分割で添加する蒸解法でもよく、その方式は特に問わない。
【００３８】
蒸解に際して、使用する蒸解液に蒸解助剤として、公知の環状ケト化合物、例えばベンゾキノン、ナフトキノン、アントラキノン、アントロン、フェナントロキノンおよび前記キノン系化合物のアルキル、アミノ等の核置換体、或いは前記キノン系化合物の還元型であるアントラヒドロキノンのようなヒドロキノン系化合物、さらにはディールスアルダー法によるアントラキノン合成法の中間体として得られる安定な化合物である９，１０−ジケトヒドロアントラセン化合物等から選ばれた１種或いは２種以上が添加されてもよく、その添加率は木材チップの絶乾質量当たり０．００１〜１．０質量％である。
【００３９】
蒸解後のカッパー価は特に限定されるものではないが、パルプ品質やその後の漂白性等を考慮すると、例えば広葉樹を原料とした場合にはカッパー価は６〜１８が好ましく、針葉樹を原料とした場合にはカッパー価は２０〜３５が好ましい。
【００４０】
本発明では、公知のアルカリ蒸解法により得られた未漂パルプは洗浄、粗選および精選工程を経て、公知の漂白法で漂白処理される。好適には、まず酸素脱リグニン法により脱リグニンされる。本発明に使用される酸素脱リグニン法は、中濃度法あるいは高濃度法がそのまま適用できるが、パルプ濃度が８〜１５質量％で行われる中濃度法が特殊な脱水装置を必要とせず、操業性がよいため好ましい。酸素脱リグニン法に用いるアルカリとしては苛性ソーダあるいは酸化されたクラフト白液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。前記酸素ガスとアルカリは中濃度ミキサーにおいて中濃度のパルプスラリーに添加され混合が十分に行われた後、加圧下でパルプ、酸素およびアルカリの混合物を一定時間保持できる反応塔へ送られ、脱リグニンされる。酸素ガスの添加率は、絶乾パルプ質量当たり０．５〜３質量％、アルカリ添加率は０．５〜４質量％、反応温度は８０〜１２０℃、反応時間は１５〜１００分、パルプ濃度は８〜１５質量％であり、この他の条件は公知のものが適用できる。本発明では、酸素脱リグニン工程において、上記酸素脱リグニンを連続して複数回行い、できる限り脱リグニンを進めるのが好ましい実施形態である。酸素脱リグニンを施されたパルプは洗浄段へ送られる。
【００４１】
本発明では、酸素脱リグニン後の洗浄段に限らず、漂白段毎に洗浄段を設けるのが好ましい。洗浄段で使用される洗浄機としては、プレッシャーディフューザー、ディフュージョンウオッシャー、加圧型ドラムウオッシャー、水平長網型ウオッシャー、プレス洗浄機等を挙げることができ、特に限定されるものではない。各洗浄段では、一機の洗浄機でまかなうこともできるし、複数の洗浄機を使用することもできる。本発明においては、各洗浄段の洗浄水にアルカリ、酸、キレート剤、界面活性剤等の洗浄助剤を添加することもできる。また、洗浄排水を前段の洗浄段の洗浄水として再利用する向流洗浄を行なうこともできる。
【００４２】
本発明では、未晒パルプは、好ましくは酸素脱リグニン工程を経て、多段漂白工程へ送られる。本発明の多段漂白工程では、二酸化塩素（Ｄ）、アルカリ（Ｅ）、酸素（Ｏ）、過酸化水素（Ｐ）、オゾン（Ｚ）といった公知のＥＣＦ漂白段を組合せて使用でき、各漂白段後には前述の洗浄段を設けることができる。また、多段漂白工程中に、高温酸処理段（Ａ）や酸洗浄段、高温二酸化塩素漂白段、エチレンジアミンテトラ酢酸（ＥＤＴＡ）や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等を導入することもできる。本発明の多段漂白工程では、パルプの白色度が８５〜９２％ＩＳＯになるように、漂白される。白色度は８７〜９２％ＩＳＯが好ましく、８９〜９２％ＩＳＯがさらに好ましい。白色度が８５％ＩＳＯ未満の場合には、その後の酸性下での過酸化物添加処理を行っても白色度が９０％ＩＳＯに到達せず、溶解パルプとしての品質が低くなるので適さない。白色度が９２％ＩＳＯよりも高い場合には、多段漂白工程で使用する漂白薬品量が多くなりすぎて経済的ではない上に、場合によっては溶解パルプに余計な官能基が導入され、溶解パルプの品質が低下するので適さない。
【００４３】
本発明では、多段漂白工程後、酸性下で過酸化物添加処理が行われる。本発明の酸性下での過酸化物添加処理は、パルプ濃度は１〜４０質量％が好ましく、８〜１５質量％がさらに好ましい。ｐＨは、１〜５が好ましく、２〜４がさらに好ましい。温度は３０〜９５℃が好ましく、５０〜９０℃がさらに好ましい。パルプ濃度が１質量％未満の場合は、ｐＨ調整用に添加する酸が多くなりすぎて経済的ではないため適さず、４０質量％より高い場合には、パルプと薬品の混合が不十分となり、反応が不均一になるので適さない。ｐＨは、１より低い場合には反応容器が腐食しやすくなり、５より高い場合には灰分除去効果が不十分になるため適さない。反応温度は、３０℃より低い場合にはパルプの粘度の低下効果が不十分となり、９５℃より高い場合には昇温に多大なエネルギーが必要となり、経済的でないので適さない。
【００４４】
本発明の、酸性下での過酸化物添加処理では、酸性状態にするために酸を添加することができる。酸としては、蟻酸、蓚酸、酢酸等の有機酸、硫酸、塩酸、硝酸等の無機酸のいずれでもよく、特に限定されるものではないが、好適には比較的安価な硫酸、塩酸等が使用される。本発明の酸性下での過酸化物添加処理で使用される過酸化物としては、有機過酸、無機過酸のいずれでもよく、特に限定されるものではないが、好適には比較的安価で、分解後も環境負荷のない過酸化水素が使用される。例えば、過酸化水素の場合、添加率は対パルプ絶乾重量あたり０．０１〜２質量％、好ましくは０．１〜１．０質量％である。添加率が０．０１質量％未満の場合には添加効果がほとんど見られず、２質量％以上になると反応が頭打ちとなりコストが上昇するため好ましくない。処理時間は、１０分以上、好ましくは３０分〜１８０分であるが、時間については特に限定されない。なお、過酸化物添加によるパルプ粘度の低減効果は、処理対象のセルロース純度が高いために過酸化物とセルロースの反応頻度が高くなり、解重合され易いためであり、灰分低減効果は、例えば鉄のような元素が酸化され、水に溶解し、除去され易くなるためであると考えられる。
【００４５】
前記方法により得られた溶解パルプに含まれる灰分の含有量は、０．２質量％以下が好ましく、０．１５質量％以下がさらに好ましく、０．１２質量％以下が特に好ましい。
実施例
【００４６】
以下に、実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。
【００４７】
（実施例１）
αセルロース含量が９４質量％の広葉樹溶解クラフトパルプ（以下ＤＫＰと記載する）を含む懸濁液を原料として、原料をツインワイヤー抄紙機（ＡＮＤＲＩＴＺ社製）のヘッドボックスからワイヤー上に供給し、ツインワイヤー、ツインワイヤープレス、ヘビーデューティープレス、熱風式エアドライヤーの順に通過させてパルプシートを得た。なお、この時の抄速は１００ｍ／分であった。得られたパルプシートの絶乾坪量は、８００ｇ／ｍ２であった。前記パルプシートの平判適性、および溶解性を下記の評価基準で評価した。また、パルプシートの水分含量を測定した。結果を表１に示す。得られたパルプシートは連続的に平判形状に断裁され、ベール包装された。
【００４８】
（評価方法）
＜平判適性の評価＞
平判形状のパルプシートの平判適性を下記のように官能評価した。
○：平判形状が優れ、包装、出荷が全く問題なく行える。
○’：平判形状がやや優れ、包装時、包装紙にまれにシワが入るが、実用上、全く問題ない。
△：平判形状がやや劣り、包装時、包装紙にシワが入るが、実用上問題ない。
＜溶解性の評価＞
絶乾重量１４．４ｇのパルプシート断片を、３６１ｍｌの１３．７質量％水酸化ナトリウム水溶液で離解し、ペースト状の試料を得た。得られた試料に対して二硫化炭素を８ｍｌ添加し、庫内温度２０℃の恒温振とう機で４時間反応させビスコース溶液を得た。ビスコース溶液を観察し溶解性を下記のように官能評価した。
○：セルロース繊維がすべて溶けている。
○’：セルロース繊維の溶け残りが僅かにある。
△：セルロース繊維の溶け残りがある。
×：セルロース繊維の溶け残りが大量にある。
【００４９】
（実施例２）
実施例１において、ヘビーデューティープレスの後、パルプシートの片面に、一流体スプレーを用いて界面活性剤（Ｂｅｒｏｌ  Ｖｉｓｃｏ３８８／ＡｋｚｏＮｏｂｅｌ社製）を０．４ｇ／ｍ２（添加率では対絶乾パルプあたり０．０５質量％）となるように塗布した以外は、全て実施例１と同じ条件で、パルプシートを得た。結果を表１に示す。
【００５０】
（実施例３）
実施例２において、界面活性剤の塗布量を０．８ｇ／ｍ２（添加率では対絶乾パルプあたり０．１質量％）とした以外は、全て実施例２と同じ条件で、パルプシートを得た。
【００５１】
（実施例４）
実施例２において、界面活性剤の塗布量を１．６ｇ／ｍ２（添加率では対絶乾パルプあたり０．２質量％）とした以外は、全て実施例２と同じ条件で、パルプシートを得た。
【００５２】
（実施例５）
実施例２において、パルプシートの両面に、一流体スプレーを用いて界面活性剤を片面あたり０．４ｇ／ｍ２（総塗布量０．８ｇ／ｍ２、総添加率では対絶乾パルプあたり０．１質量％）となるように塗布した以外は、全て実施例２と同じ条件で、パルプシートを得た。
【００５３】
（比較例１）
実施例１において、原料をαセルロース含量が８６質量％の広葉樹クラフトパルプ（以下、「ＢＫＰ」と記載する）に変更した以外は、全て実施例１と同じ条件で、パルプシートを得た。
【００５４】
（比較例２）
αセルロース含量が９４質量％のＤＫＰを含む懸濁液を原料として、原料をツインワイヤー抄紙機（ＡＮＤＲＩＴＺ社製）のヘッドボックスからワイヤー上に供給し、ツインワイヤー、ツインワイヤープレス、ヘビーデューティープレスの順に通過させてパルプシートを製造した。なお、この時の抄速は４０ｍ／分であった。実施例１と同様の方法で、パルプシートの平判適性、および溶解性を評価し、水分含量を測定した。結果を表１に示す。得られたパルプシートは連続的に平判形状に断裁され、ベール包装された。
【００５５】
表１
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【００５６】
表１に示すように、実施例１〜５の方法で得られたパルプシートは、比較例１及び２の方法で得られたパルプシートと比較し、低水分で溶解性が優れており、平判適性も実用上問題なかった。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明により、溶解パルプから生産効率の高いシートの製造が可能となる。