(57)【要約】  本発明は、高カッパー価に蒸解された化学パルプを処理するための方法及び設備に関する。アルカリ蒸解法においてカッパー価５０〜１２０、好ましくは６０〜１００に蒸解することによってパルプが製造され、蒸解されたパルプが洗浄され、洗浄されたパルプが酸素段の中へ送られ、そこでパルプが酸素及びアルカリの存在下でリグニンを除去するために処理され、そして酸素処理されたパルプが洗浄され、それによってリグニン含有洗浄濾過液が形成される。酸素段においてパルプのカッパー価が少なくとも３０単位減少する。酸素段の下流の濾過液がリグニンを分離するために処理され、そして処理された濾過液が洗浄液として、蒸解されたパルプのための洗浄装置内へ送られる。
2014508866.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルカリ蒸解法において木材チップをカッパー価５０〜１２０、好ましくは６０〜１００に蒸解することによってパルプが製造され、
蒸解されたパルプが洗浄され、
洗浄されたパルプが酸素段の中へ送られ、そこでパルプが酸素及びアルカリの存在下でリグニンを除去するために処理され、そして酸素処理されたパルプが洗浄され、それによってリグニン含有洗浄濾過液が形成される、化学パルプを処理する方法であって、
酸素段において、パルプのカッパー価が少なくとも３０単位減少し、
酸素段の下流での洗浄の濾過液がリグニンを分離するために処理され、そして処理された濾過液が、蒸解されたパルプのための洗浄装置内へ洗浄液として送られること
を特徴とする方法。
【請求項２】
蒸解されたパルプのための洗浄装置のＥ１０値が少なくとも８、好ましくは少なくとも１０であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
酸素段において、パルプのカッパー価が少なくとも３５カッパー単位減少することを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
酸素段の間、アルカリが水酸化ナトリウムであることを特徴とする、請求項１、２又は３に記載の方法。
【請求項５】
パルプが酸素段に先立ってはスクリーニングされず、その後にスクリーニングされることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
パルプが２つの酸素段において処理され、且つ第１酸素段と、第２酸素段の下流の洗浄との間にスクリーニングされることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
パルプを酸素で処理することに先立って、ノット分離を含むことを特徴とする、請求項１から６までのいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
リグニンが沈殿によって分離されることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
蒸解プロセスが硫酸塩法であることを特徴とする、請求項１から８までのいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
蒸解プロセスがソーダ法又はその変法であることを特徴とする、請求項１から８までのいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
パルプが蒸解釜から排出され、そして蒸解釜と洗浄の間に機械的離解機において処理されることなく洗浄へ送られることを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
分離されたリグニンが回収され、そしてそのまま用いられるか又はさらに加工されることを特徴とする、請求項１から１１までのいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
木材チップがカッパー価５０〜１２０、好ましくは６０〜１００に化学的に蒸解される蒸解装置内で、木材チップから製造されるパルプを処理するための設備であって、少なくとも
セルロース繊維材料のための蒸解装置、蒸解されたパルプのための洗浄器、
酸素段においてパルプを脱リグニンするための、蒸解されたパルプの洗浄の下流にある装置、
酸素段の後でパルプを洗浄するための装置、及び
洗浄濾過液を向流として、その前の洗浄機へ洗浄液として送るための濾過液ライン
を含む前記装置において、酸素段の下流の濾過液ラインに、濾過液からリグニンを分離するための機器が設けられていること、及びリグニン分離後に濾過液を洗浄液として用いるために、濾過液ラインが蒸解されたパルプのための洗浄機器に接続されていることを特徴とする設備。
【請求項１４】
洗浄装置であって、そのパルプ入口導管が、蒸解装置のパルプ出口導管に接続され、且つ前記パルプ出口導管が、酸素処理装置のパルプ入口導管に接続されている洗浄装置、及び
酸素処理装置に続く洗浄装置であって、そのパルプ入口導管が、当該洗浄装置内へパルプを送るための酸素処理装置のパルプ出口導管に接続され、それによってリグニン分離器が両洗浄装置間の濾過液ライン中に配置される、酸素処理装置に続く洗浄装置
を含むことを特徴とする、請求項１３に記載の設備。
【請求項１５】
蒸解されたパルプのための洗浄機器のＥ１０値が少なくとも８、好ましくは少なくとも１０であることを特徴とする、請求項１３又は１４に記載の設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パルプを高カッパーに蒸解した後に化学パルプを処理するための方法及び設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
カッパー価は残留リグニン含量を示し、蒸解の目標値として全ての工場で用いられている。漂白されるパルプの典型的なカッパー価は、現在では、広葉樹では１４〜２０、針葉樹では２５〜３５である。パルプが漂白されない場合、蒸解後のカッパー価は明らかにより高く、典型的には４０〜１００である。漂白される針葉樹パルプは、典型的には、カッパー価を１０〜２０に減少させるために、酸素段において処理される。
【０００３】
本発明に関して、高カッパーパルプとは５０を超えるカッパー価をいう。高カッパーパルプ（高収率パルプ）は、通常、高い強度特性及び剛性が必要とされるが白色度又は印刷性は必要とされない製品において用いられる。この理由のため、針葉樹は、その繊維が長いことのゆえに、高収率パルプ向けの典型的な原材料である。針葉樹はリグニン含量が高いので、比較的長い化学的処理が必要とされる。強度特性と剛性の両立が、針葉樹パルプについては典型的である。高収率パルプについてはリグニン含量が高いままであるので、従来技術の技法では機械的処理なしではパルプを離解できないが、その場合、最終製品は印刷性又は白色度を必要としないものである。
【０００４】
高収率パルプは典型的には硫酸塩法で製造される。高収率パルプの収率範囲は５０〜７０％の範囲で変動する。この種のパルプは普通のカッパー価のパルプ向けに設計された繊維ライン装置を用いては製造されず、追加の技法が必要であることは常識である。繊維ライン間の最も重要な差異は、蒸解後の高カッパーパルプは強固なチップ形態にあるので、それを離解するのに、ブローラインリファイナー（ｂｌｏｗ  ｌｉｎｅ  ｒｅｆｉｎｅｒ）（インラインリファイナー）等の特殊な離解装置、或いは加熱リファイニングが必要とされるほどである。その設備は似たようなタイプである。第１に記述した離解設備においては、チップ形態の蒸解されたパルプが、蒸解釜から、洗浄段の上流のブローライン内に位置するリファイナー内へ排出される。蒸解されたパルプを離解する目的は、蒸解後も繊維は依然としてチップマトリックスにあるので、繊維を互いに分離させることである。この離解によって、パルプを高カッパー及び高収率値に製造することが可能となる。わずかな離解でさえパルプの機械的処理であり、アルカリ条件においてはその影響によってパルプの品質が低下する。
【０００５】
高カッパーパルプは、いわゆる褐色紙料に製造される。したがって、この種のパルプを漂白するという目的は存在しない。このパルプ向けの製造ラインは、パルプの洗浄及びスクリーニングを含む。パルプ品質に関する何らかの特別な性質の要求が設定される場合、ラインはパルプの性質を所望の水準に調整するための酸素段を含んでもよい。
【０００６】
蒸解中に炭水化物（セルロース及びヘミセルロース）が溶解すると、蒸解の開始と終了の両方における炭水化物の損失が大きいがゆえに、原材料コストの著しい増加が引き起こされる。炭水化物の分解を減少させる一法は、より高いカッパー価で蒸解を終わらせることである。典型的には、高カッパー価で蒸解を終わらせ、且つ、酸素段なしで二酸化塩素を用いてパルプを漂白すれば、収率は向上する。それでも、漂白及び排水排出増加のコストは、許容される限界を超過する。排水排出をＢＡＴ（ｂｅｓｔ  ａｖａｉｌａｂｌｅ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ、利用可能な最善の技法）工場水準に保ち、同時に炭水化物の収率をできる限り高くするには、酸素段を用いることが必要とされる。酸素脱リグニンの活発な発展によって、収率の実質的な損失なしに、漂白されるパルプのカッパーを減少させる効率的な方法が提供されてきた。現在の傾向は、著しく低い水準の蒸解カッパー価に到達するのを防ぐことであった。
【０００７】
硫酸塩蒸解において重要なことは、選択性、すなわちリグニンが溶解される際、可能な限り少量の炭水化物（セルロース及びヘミセルロース）が分割され、溶解されることである。蒸解の最終段において著しい量のヘミセルロースを溶解させる化学反応によって、問題が引き起こされる。したがって、最終段において、炭水化物の溶解によって化学パルプの強度の低下もまた引き起こされる。針葉樹パルプの場合、化学パルプの強度は最も基本的な品質指標の１つである。パルプの性質に加えて、プロセス収率もまた重要なコスト因子である。過去数年における目的は、木材からのパルプ収率をできる限り最高にすると思われるパルプ化方法を見出すことであった。そのことは、蒸解の選択性を増加させること、又は、より選択的な脱リグニン法を用いることによって収率上の著しい利点、及びひいては経済的重要性がもたらされるようなカッパー価にのみ蒸解することのいずれかを意味していた。最終のカッパー範囲（針葉樹では２５〜４０）における硫酸塩蒸解法間の差異は非常に小さいので、それらからは選択性に関する実質的な差異は得られない。実際には、収率を向上させる実行可能な方法は、漂白されるパルプの蒸解に比べて炭水化物の収率が比較的高く、カッパー価が明らかにより高い水準で蒸解を終わらせること、及び、蒸解に比べて選択的なパルプの脱リグニン法であることが知られている、酸素脱リグニンを継続させることである。
【０００８】
アルカリ条件であるがゆえに、酸素脱リグニンは、蒸解の際に行われるリグニン除去の直接的な継続である。工業的な蒸解プロセスにおいて、化学パルプは、収率損失が不可避であると思われるため、カッパー価２５より著しく低くは蒸解されない。一方、リジェクトの含量を制御下に保ち、且つパルプを漂白可能に保つために、蒸解をできる限り最大のカッパー価に最適化する要望がある。蒸解と最終漂白の間において、酸素脱リグニンはより選択的で、且つより穏和なプロセスである。それは、リグニンをアルカリに可溶な形態に離解及び酸化し、リグニン中に存在する有色化合物を分解し、パルプから不純物（樹脂）を除去する。
【０００９】
品質を考慮すると、蒸解釜からの排出後にブローライン離解機中でパルプを離解することは、決していわゆる最適な解決策ではなく、著しい機械的負荷なしにパルプを化学的に離解することが、繊維の性質を最良に保つ。
【００１０】
最新の蒸解研究から、このチップ形態のパルプが７０〜９０というカッパー価においてすら繊維ライン中でポンプ搬送でき、且つ処理できる程度にまで離解された高カッパーパルプが、蒸解によって製造できることが明らかとなった（Ｊｉａｊｕｎ  Ｗａｎｇ、修士論文（Ｍａｓｔｅｒ’ｓ  Ｔｈｅｓｉｓ）、Ａａｌｔｏ  Ｙｌｉｏｐｉｓｔｏ、Ｓｃｈｏｏｌ  ｏｆ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ２０１０；ＷＯ特許出願ＰＣＴ／ＵＳ１０／５７４１７）。また、この段において、蒸解されたパルプは分析されたリジェクトを豊富に含有するが、そのリジェクトの特性は、パルプの洗浄及びその後のプロセス段へのポンプ搬送を制限しないようなものである。
【００１１】
フィンランド特許出願第２０１１５２７７号には、針葉樹チップをカッパー価５０〜１００、好ましくは６０〜９０に化学的に蒸解することによって製造されるパルプを処理する方法が提示されており、その方法においては、
蒸解されたパルプが、蒸解釜と洗浄の間に機械的離解機において処理されることなく洗浄へ送られ、パルプが洗浄され、
洗浄されたパルプが第１酸素脱リグニン段の中へ送られ、そこでパルプが酸素及びアルカリの存在下で処理され、
酸素脱リグニンされたパルプが洗浄され、洗浄後にその後の段において求電子化学薬品を用いて処理され、その後に
パルプが洗浄され、第２酸素脱リグニン段において酸素及びアルカリを用いて処理され、そのように処理されたパルプが洗浄され、漂白プロセスへとさらなる処理へ送られる。
【００１２】
本特許出願に関する酸素段とは、混合点における圧力の範囲が１〜２０、好ましくは８〜１２ｂａｒ（絶対）以内に加圧され、８．５〜１４の範囲のｐＨにおいて行われ、少なくとも反応時間の一部において酸素が繊維の周囲に存在するアルカリ段をいう。この酸素段は１つ、２つ又は幾つかのステップをも含むことができ、各反応ステップは、化学的混合、及び反応容器又はチューブを用いて得られる反応物保持を含む。実用的には、ここでの処理ステップとは、酸素段において用いられる化学薬品の添加及び混合、並びにその後のチューブ又は反応器の一部における保持をいう。反応物保持は、実施方法に応じて０．１分から１２０分までであり、そのため反応物保持は所望のタイプの反応器に依存する。これに関して、酸素段は、酸素段の上流と下流両方の洗浄段からも区別される。
【００１３】
最も普通には、酸素及びアルカリ、及び場合により繊維が金属から損傷を受けるのを防ぐ何らかの抑止剤が、酸素段の中へ投与されるか、さもなければ、繊維中に取り込まれた金属が除去され、若しくは不活性とされる。一般的に、アルカリは１〜６０ｋｇ／ａｄｍｔの量で、酸素は１〜５０ｋｇ／ａｄｍｔの量で投与される。アルカリ投与量が０．８〜１．４×カッパー単位であり、且つ酸素投与量が０．７〜１．３×カッパー単位である場合、酸素段でのカッパー低減が６０単位である場合には、酸素段のアルカリ投与量は９０ｋｇ／ａｄｔまで、且つ酸素投与量は７０ｋｇ／ａｄｔまでとすることができることに注意することができる。用いられるアルカリは、ほとんどの場合、水酸化ナトリウム又は酸化白液であるが、原則として、ＯＨイオンを含有する全てのアルカリ化合物は、何らかの条件下で酸素段において用いることのできるアルカリである。化学的サイクルの補充水酸化ナトリウムは、しばしば有利に酸素段中に投与される。酸素はガス形態で投与され、酸素含量は最も普通には比重の７５〜１００％である。酸素段の温度は７０〜１２０℃であり、最も普通には８０〜１０５℃である。温度は、０．５〜２０ｂａｒの圧力を有する何らかの適切な蒸気、及び洗浄又は希釈のいずれかを経由する温水を用いて、上昇させることができる。蒸気は、直接的に、パルプに混合して、又は間接的に、加熱のために用いることができる。
【００１４】
高カッパーパルプの酸素脱リグニンにおいて、特に第１処理において、大量のリグニンが放出されるが（カッパー価が例えば３０〜７０単位減少する）、このことはプロセスにおいて考慮に入れられるべきである。除去されたリグニンの量が例えば４０カッパー単位になると、パルプから放出される有機物の量は多くなる。前記のカッパー減少において、例えばリグニン単独の割合はパルプ乾燥物の約７％であり、さらに炭水化物も損失する。前記リグニン量は、酸素段の濾過液のＣＯＤ量を６０〜１２０ｋｇ／ａｄｔ上昇させ、且つ乾燥物の量も同一の割合で上昇させる。酸素段は典型的には向流洗浄の原理に従って接続されているので、蒸解と酸素段の間に配置されるパルプ洗浄の作用は、洗浄に由来しパルプ中に取り込まれた液を置換することであり、その液は、酸素段での洗浄から得られる濾過液とともに、蒸解されたパルプの洗浄段の濾過液として分離することができる。したがって、蒸解されたパルプの洗浄液のＣＯＤは３０〜６０ｇ／ｌの範囲と、パルプ懸濁液のＣＯＤは濃度１２％において２００〜５００ｋｇ／ａｄｔの範囲となるであろう。一般的に、パルプ洗浄からの濾過液は繊維ライン中で向流として送られるが、高いＣＯＤ値を有する酸素段濾過液をこのように処理することは必ずしも有利ではない。酸素段から生成される濾過液の挙動を解明するために行われてきた研究では、濾過液が同一の段に向流して送られる場合、工業的に既知のＣＯＤの水準は、上述のものに比べて明らかに低い。上に提示した水準は、既に非常に高いため、そのことが酸素段の作業を阻害し、循環リグニンとともに化学薬品の消耗を引き起こす。高カッパーパルプ向けの酸素段の見取り図を描こうとする場合には、反応生成物の量を考慮に入れるべきである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
酸素段の選択的特性のため、反応生成物はリグニン及び少量の炭水化物を含むので、酸素段の洗浄濾過液中においてリグニン及び炭水化物の割合は黒液中に比べて高いということができる。したがって、向流の原理に従う、蒸解されたパルプの洗浄においてそれを用いることは、酸素段プロセスを妨害しないで有利とはならない。したがって、多くの点でより実用的である新規な方法で、高カッパーに蒸解されたパルプについての洗浄と酸素段との結合の見取り図を描いてほしいという明らかな需要が存在している。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は化学パルプを処理する方法に関し、この方法では、木材チップをカッパー価５０〜１２０、好ましくは６０〜１００に化学的に蒸解することによってパルプが製造され、蒸解されたパルプが洗浄され、洗浄されたパルプが酸素段の中へ送られ、そこでパルプが酸素及びアルカリの存在下でリグニンを除去するために処理され、そして酸素処理されたパルプが洗浄され、それによってリグニン含有洗浄濾過液が形成される。この方法は、
酸素段においてパルプのカッパー価が少なくとも３０単位減少すること、及び
酸素段の下流の洗浄の濾過液がリグニンを分離するために処理され、そして処理された濾過液が洗浄液として、蒸解されたパルプのための洗浄装置内へ送られることを特徴とする。蒸解されたパルプのための洗浄装置のＥ１０値は典型的には少なくとも８であり、好ましくは少なくとも１０である。
【００１７】
いわゆるＥ１０値は、異なるタイプの洗浄機を互いに比較できるよう洗浄効率を定義するものである。Ｅ１０値は１つの洗浄機又は複数の洗浄機の組み合わせに対して定義される数値であり、洗浄機又は洗浄機の組み合わせがどれだけ多くの理想的な混合に到達するかを明らかにするものである。ところで、理想的な混合とは、洗浄液が洗浄されるパルプの中へ、パルプ内部に残存する液体とパルプから抜き出される液体の両方の濃度が等しくなるほど効率的に混合される状況として理解される。Ｅ１０値における１０という数字は、パルプが洗浄機を出るときの計算された濃度パーセントを示す。希釈係数は、用いられる洗浄液と、パルプとともに洗浄装置を出る液体の、パルプ１トン当たりの差異を意味する。
【００１８】
本発明はまた、木材チップがカッパー価５０〜１２０、好ましくは６０〜１００に化学的に蒸解される蒸解装置内で、木材チップから製造されるパルプを処理するための設備にも関し、その設備は少なくとも、
セルロース繊維材料のための蒸解装置、蒸解されたパルプのための洗浄器、
酸素段においてパルプを脱リグニンするための、蒸解されたパルプの洗浄の下流の装置、
酸素段の後にパルプを洗浄するための装置、及び
洗浄濾過液を向流として、洗浄液として前の洗浄機へ送る濾過液ラインを含む。酸素段の下流の濾過液ラインに、濾過液からリグニンを分離するための機器が設けられていること、及びリグニン分離後に濾過液を洗浄液として用いるために、濾過液ラインが蒸解されたパルプのための洗浄機器に接続されていることが不可欠である。
【００１９】
蒸解されたパルプのための洗浄機器のＥ１０値は好ましくは少なくとも８であり、好ましくは少なくとも１０である。蒸解されたパルプのための洗浄機器は、典型的には複数の段を含む。蒸解されたパルプのための洗浄機器は、典型的には、いわゆる蒸解釜洗浄、及び蒸解釜と酸素処理装置の間に少なくとも１つの洗浄機器を含む。
【００２０】
蒸解されたパルプのための洗浄機器は、１つの段として、高熱タイプの蒸解釜置換又はバッチ蒸解で行われる最終置換等の、蒸解釜の下部で行われる蒸解釜洗浄を含むことができる。蒸解されたパルプのための洗浄機器は、その下流に、好ましくはシングルドラム洗浄機、例えばＤｒｕｍ  Ｄｉｓｐｌａｃｅｒ（登録商標）（ＤＤ）洗浄機（Ａｎｄｒｉｔｚ  Ｏｙ）又はディフューザー洗浄機等の、１つ又は幾つかの洗浄機を含む。蒸解されたパルプが、有害な量の、ノット等の未蒸解部分を含有しなければ、蒸解されたパルプのための洗浄機器全てのＥ１０水準が８を超えるという条件下で、プレスもまた用いることができる。洗浄機器の希釈係数は０〜５、好ましくは１〜３であるべきである。蒸解の間にパルプから放出されるリグニンの十分な除去を確保するために、洗浄の十分な効率性が重要である。洗浄において、９５％を超える、好ましくは９７％を超えるリグニンが除去される。同時に、硫黄もまたパルプから除去することができる。
【００２１】
本発明は、高カッパーに脱リグニンされたパルプの漂白の実行を、それが工業的に可能となるように補完するものである。さらに、それによって、パルプの製造が、従来の繊維ラインより著しく高い収率まで可能となる。さらに、パルプが、従来型繊維ライン及び回収コンセプトを用いる硫酸塩法によって製造されても、そのプロセスから硫黄の少ないリグニンを回収することができる。本発明は、リグニン量及び蒸解／脱リグニン性の観点から針葉樹に適用することがより好ましいが、広葉樹、特に高いリグニン含量を有する広葉樹種に対して適用することもできる。
【００２２】
提示される方法において、パルプは、硫酸塩蒸解、ソーダ蒸解又はソーダ−アントラキノン蒸解等のアルカリ蒸解法によって製造される。蒸解法はこれらの変形であってもよい。好ましい例は、硫化度が低い、すなわち５〜２５％である硫酸塩蒸解である。それより低い硫化度の値は、ソーダ蒸解又はその変形に関する。蒸解は連続蒸解又はバッチ蒸解とすることができる。
【００２３】
蒸解において、パルプはカッパー価５０〜１２０、好ましくは６０〜１００に蒸解される。この種のパルプは約７〜１４重量パーセントのリグニンを有しており、これは本質的に有意な量である。このリグニンは酸素段において除去され、蒸解されたパルプのカッパーが１００〜１２０である場合、パルプのカッパー価は典型的には約２０〜４０、及び約５０となる。それによって、経済的及びプロセス技術面の両方の観点において有意な量のリグニンが酸素段濾過液中に移送される。本発明の一の実施形態によれば、酸素段は酸化白液を用いるのではなく、好ましくは水酸化ナトリウムを用いて実施され、それによって、酸化白液を用いて実行される酸素段に比べて硫黄の少ないリグニンが溶液中に放出される。蒸解化学薬品由来の、抑止剤として使用される硫酸マグネシウム由来の硫黄が、酸素段に入る。この場合では、酸化白液から生成される硫黄化合物を有しない液体を、酸素段の上流の洗浄機において用いることがより有利である。硫黄の量が通常より少ないリグニンは、リグニンについての多くのさらなる用途において有利である。本発明の方法では、酸素段の前に別個のキレート処理を全く必要とせず、又は行わない。したがって、排水部分の量及びプロセスコストを低減することが可能である。
【００２４】
酸素段の後にパルプを標準的に洗浄し、反応生成物を液相においてパルプから分離する。パルプ１トン当たり４０〜１２０ｋｇ、典型的には４０〜８０ｋｇの量のリグニンを製造することが可能である。本発明において、酸素段で用いられるアルカリは好ましくは硫黄を含まないか又は硫黄が少なく、その結果、本質的に硫黄化合物を含まない液体を用いて酸素段の下流と上流両方でパルプを効率的に洗浄した場合、パルプ１トン当たり４０〜１００ｋｇの量の、硫黄の少ないリグニンを有するリグニン含有液を得ることができる。このリグニンの金銭的価値は非常に著しいので回収する価値がある。特に、リグニン化合物を酸素段の上流の洗浄へ送ることは、プロセスの技術的又は経済的根拠を有しないほどの、プロセスにとっての主要な外部撹乱要因だからである。低硫黄リグニンとは、硫黄含量がリグニン中の乾燥物質の１％より少ないリグニンをいう。或る研究によると、黒液から沈殿した硫黄の含量は乾燥物質の約１．４％（硫黄）であり、酸素段洗浄濾過液から沈殿したリグニンの硫黄含量は乾燥物質の約０．６６％であった。
【００２５】
本明細書で提示する解決策において、酸素段の濾過液はパルプから分離され、リグニンがそこから回収され、例えば化学工業向けの原材料として用いられる。それに応じて、リグニンを分離した後の液体は、リグニンの有害な作用なしに、酸素段の上流の洗浄へ送られるように、酸素段で再利用することができる。したがって、向流接続された洗浄サイクルから酸素段の酸素反応生成物を除去すること、及び高カッパーパルプの酸素段に少なくとも接続すべき分離技法は、プロセスの機能を確保するための単なる追加コストに留まらず、明らかな経済的目標を有する投資と考えることができる。
【００２６】
リグニンの硫黄含量を最適化するために、酸素段のアルカリは、純粋な水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）か、又は酸素段において十分に高いｐＨ水準を保つことのできる、何らかの他の水酸化物のいずれかとすべきである。ここで純粋とは、水酸化ナトリウム溶液が硫黄を全く含有しないか、又は非常に少量の硫黄を含有することを意味する。好ましくは、酸素段化学薬品は硫黄化合物を含有する化学薬品ではない。酸素段で典型的に用いられる１つの化学薬品は、抑止剤としての硫酸マグネシウムである。その使用は、パルプ品質の要求に応じて、及び硫黄含量がどのくらい低くあるべきかに応じて、最適化することができる。好ましくは酸化白液が用いられないが、化学パルプ工場での化学的再生に関連して、一部分が硫黄化合物を含有し、別の部分が純粋なＮａＯＨを含有するように、アルカリを分けることもまた可能である。この場合、蒸解における硫化度が４０％を超えるように、化学的割合が形成される。蒸解されたパルプが、向流の原理に従って、リグニン分離からの低硫黄洗浄液を用いて洗浄される場合、黒液蒸発プラントへ向かう流れにおいて、硫化度は「正常」に戻る。別の実施形態では、蒸解の硫化度は約２５〜４０％であるが、再生された液の硫化度は明らかにより低く、例えば２５〜３０％である。
【００２７】
従来技術により、化学的再生に関連して、緑液を水酸化ナトリウム及び硫黄含有部分に分別するための幾つかのプロセスが提示されてきた。この種のプロセスは、例えばＦＩ１０４３３４、ＦＩ９８２２６及び米国特許第５６０７５４９号によって既知である。水酸化ナトリウムは酸素段において用いられ、硫黄含有部分は蒸解において用いられる。その場合、購入化学薬品を酸素段におけるアルカリとして用いる必要はなく、化学的循環に関連して必要な化学薬品は工場において製造することができる。
【００２８】
一の実施形態では、酸素段において酸化白液もまた用いられ得る。その場合、白液の製造において、硫化物は、酸素を用いて、チオ硫酸塩を経由して硫酸塩へ酸化される。リグニンの硫黄含量を最小化することが望まれる場合、これは非常に有利な実施形態というわけではない。
【００２９】
リグニン分離法それ自体は、本発明の観点から必須ではないが、とりわけ、リグニン分離は収益性が高くなり、且つ好ましい実施形態によれば、リグニンはクラフトプロセスにおいて低硫黄形態で分離できるという事実から必須である。その場合、そのプロセスは以下の性質を含むべきである：
カッパー５０〜１２０へのクラフト蒸解。
蒸解及び酸素段の後の効率的なパルプ洗浄。少なくとも８であり、好ましくは１０を超える、蒸解されたパルプのための洗浄機器のＥ１０値。４を超え、好ましくは７を超える、酸素段洗浄機のＥ１０値。必要とされる洗浄効率もまた、蒸解によって生成したリグニンと酸素段リグニンが洗浄においてどれくらい正確に分離されるかに依存する。蒸解されたパルプの洗浄が効率的であるほど、蒸解によって生成したリグニンがよりよく分離され、且つ、酸素段洗浄において、酸素段で生成されたリグニンがより多く低硫黄形態として分離され得る。
−  酸素段の上流の洗浄の最終段に導入される洗浄液は、本質的な量の硫黄を含まない液体である。
−  非常に低硫黄のリグニンが望まれる場合、酸素段におけるアルカリは好ましくは硫黄を含まない。
−  酸素段において、パルプから経済的に有意な量のリグニンを排出するために、カッパーが少なくとも３０単位、好ましくは３５単位超減少する。
【００３０】
酸素段において、パルプのリグニンの大部分が、繊維とともに移動する液体中に溶解するので、洗浄機又はプレスの濾過液から分離することができる。リグニンが分離されたら、かくして純化された液体は蒸解されたパルプの洗浄に用いることができる。洗浄されたパルプは、そのまま板紙の製造に供給するか、又は、本特許出願においても提示されている方法でさらに漂白することができる。
【００３１】
現代の化学パルプ工場は既に硫黄に関してほぼ完全に閉鎖的とすることができ、実際に工場では硫黄損失がないので、蒸解されたパルプの洗浄によって非常に効率的に硫黄を除去できること、したがってパルプから硫黄を除去するには８を超えるＥ１０値を有する従来の洗浄技法が適用可能であることは明らかである。
【００３２】
本発明にとって重要であるのは、著しく高いリグニン含量に蒸解されたパルプが、市場向けに、所望の清浄度の水準まで洗浄することもできるパルプに加工され得るということである。これによって、バイオリファイナリーを建設し、その結果として繊維スラリーからリグニンを分離することのできる様々な処理法を適用する、全く新しい可能性が開かれる。当然のことながら、プロセスは収益の上がるようにされるべきであるから、実現可能な実施形態は至って入手可能な化学薬品に限定されることが多いが、それでもリグニン分離のために適用することができる幾つかの様々な方法が存在する。
【００３３】
分離されたリグニンはまた、化学パルプ工場のボイラー及びキルンにおける燃料として用いることもできる。
【００３４】
近年において、木材加工産業及び化学工業もまた、ポリマー及び他の炭素系材料を製造するための代替原材料を探すことに目覚めてきた。現在では、ポリマー産業の最も重要な原材料は原油であり、その長期的な価格及び入手可能性から、ポリマー向けの木質系原材料の競争力が高まるであろう。したがって、化学パルプ化プロセスに基づくリグニンもまた、原油系製品に取って代わり得る市場を有している。最も重要な化学パルプ製造プロセスは硫黄系蒸解化学薬品の使用に基づいているので、それから分離されるリグニンの化学工業における使用可能性は、リグニンからの硫黄除去を何とかしなければ、低いか又は制限されたものである。且つ、蒸解プロセスを硫黄を含まない化学薬品を用いて遂行すればリグニンの品質は改良されるが、パルプ製造は、プロセスが広く競争力を備えるようには未だになっていない多くの特徴を負っている。本発明の利点は、それによってさらなる加工に適したリグニンが製造されることである。
【００３５】
酸素段は、高カッパーパルプを脱リグニンするための、最も単純で、且つ最もよく知られている方法である。その後、パルプは、繊維の性質が優先され、且つ繊維原材料を用いる目的が公知の紙及び繊維製品である方法を用いて処理される。酸素段の代わりに、例えば特別なリグニンを製造するか、又は例えばヘミセルロースを分離するのに用いられる、他のリグニンを溶解し、分離する方法を用いることもまた可能である。この種の方法は、Ｃｈｅｍｐｏｌｉｓによって提示されている草本パルプに適用可能な離解、ＣＩＭＶプロセスとして知られる蟻酸パルプ化、又は酸加水分解と酸素段の組み合わせ等の、酸パルプ化法を含むことができる。これに関しては、幾つかの代替法がある。というのは、蒸解化学薬品（第一に硫黄）が洗浄によって除去された高カッパーパルプ（カッパーが例えば１００）は、多数の異なる製品向けの原材料だからである。したがって、リグニンは唯一のあり得る製品ではなく、それに加えて、製品は例えばヘミセルロースを含み得る。
【００３６】
酸素段においてパルプから分離される溶液は、リグニンを分離するために多くの方法で処理することができる。最も慣用の化学的分離法は、アルカリ溶液を中和又は酸性化させての沈殿であり、それによって溶液からアルカリが沈殿し、液体の外へと清澄化することができる。これには豊富な量の酸が必要となるが、他方では、これはリグニンを回収する効率的で且つ単純な方法である。ｐＨ１０では約１５％、ｐＨ８では５０％のリグニンが沈殿する。酸素段のｐＨは１０〜１３、典型的には１０．５〜１２である。リグニン分離においては、完全な分離を目標とする必要はない。洗浄液として用いる前に、酸素段洗浄濾過液から約５０％のリグニンが分離されるだけでも、蒸解されたパルプの洗浄において満足な結果が得られる。他方、酸素段を経て循環しているリグニンはその品質が悪化しているため、より高い分離度を目標とするのが有利である。その後の加工という観点からは、回収されたリグニン中に本来のリグニンの量がより多いことが有利である。
【００３７】
他のリグニン分離法には、フィルターによって大型の鎖状分子は除去することができるがイオン及び水は通す、様々な濾過法が含まれる。この種の方法には、様々なウルトラ又はナノ濾過、浸透及び逆浸透、ダイナミッククロスフロー濾過、並びに溶液から分子を分離できる他の方法が含まれる。リグニンが溶液から分離されれば、有機物負荷が除去されたことになるので、浄化された溶液は蒸解されたパルプの洗浄に利用することができる。
【００３８】
この種の溶液が適する複合体に着目すると、個々のステップとして工場の経済的潜在力に著しい改良を導入するような利点が現れる。すなわち：
・  繊維ラインのパルプ収率が明らかにより良い。
・  高カッパーパルプが処理される場合に酸素段がよく機能する溶液が得られる。
・  低硫黄リグニンの分離が可能なプロセスが形成される。
・  蒸発及び回収ボイラー等の、プロセスの化学的サイクルがすべて変わらず維持されるので、リグニンのさらなる利用のために必要とされ得るバイオリファイナリー溶液に新しいプロセス部門は不要である。
・  より小さな化学的サイクルでより多量の製造。リグニンをプロセスから回収すれば、製造される乾燥物質のパルプ１トン当たりの量がより少なくなり、しかも化学的サイクルがより小さくなるので、回収ボイラーで燃焼させる物質の量が減少する。その結果、より小さいボイラーで間に合うか、又は既存のボイラーで、製造されるパルプ１トン当たりより大量の黒液乾燥物を燃焼させることができる。
【００３９】
いかなる変更によっても多くの装置に影響が生じるので、プロセス開発においては、以下の類の事項が考慮に入れられるべきである：
・  回収ボイラーの全蒸気製造が減少する
・  リグニンの新しい分離部門が必要となる
・  酸素段又は他の脱リグニン段の化学薬品が、現在用いられているものより高額になり得る
・  排水の生成が変化し、従来の結合をそのまま用いることができない
・  価格水準が硫黄含有化学薬品の価格水準より高い、硫黄を含まないか又は低硫黄の化学薬品が必要とされるであろう。
【００４０】
本発明は特に、硫酸塩法又はその改良法によって製造されるパルプに適用できる。蒸解に関して、例えば、アントラキノン等の、収率を向上させる化学薬品を用いることができる。高リグニン含量水準（カッパー価５０〜１２０）で脱リグニンを終了させるがチップの離解点には到達するように、パルプを連続又はバッチ蒸解で蒸解する。この種の方法は例えばＷＯ特許出願ＰＣＴ／ＵＳ１０／５７４１７に記載されている。本方法は、好ましい実施形態として、蒸解後の全パルプ流の機械的離解が省略され得るプロセス結合を含む。すなわち、蒸解されたパルプが、例えばブローラインリファイナーである機械的離解装置における機械的処理なしに、蒸解釜から洗浄の中へ、次いで酸素段の中へ排出される。機械的離解機においては、繊維をチップマトリックスから放出させるために、機械的作業が施されるのであるが、本実施形態の方法では必要とされない。繊維ラインは必然的にポンプ、混合機、並びに、パルプの移送と、パルプ中への化学薬品及び他の物質の混合とに用いられる相応の機器を含む。蒸解釜と第１酸素段の間の洗浄機、ポンプ及び混合機でのエネルギー散逸は３０ｋＷ／ａｄｔより少ないが、離解機ではその２倍であるので、機械的離解機を除くことはエネルギー経済の観点において有利である。
【００４１】
パルプのスクリーニングは、酸素脱リグニンの後で遂行することがより好ましい。一の実施形態では、幾つかの酸素段がある場合、スクリーニング室は第１酸素段の下流に置かれる。一の実施形態では、スクリーニング室は第１酸素段とその後の洗浄の間に置かれる。別法として、パルプはさらに後でもスクリーニングすることができるが、好ましくは洗浄に先立ち、第２酸素段の後である。スクリーニングは粗スクリーニングと精細スクリーニングに分けることもでき、粗スクリーニングは例えば第１酸素段の下流で行われ、精細スクリーニングは第２酸素段の下流で行われる。したがって、漂白されるパルプを製造するためには、蒸解後、第１酸素段に先立って、パルプを単に洗浄のみすることが有利である。したがって、蒸解釜から排出されたパルプは、機械的離解なしに、且つスクリーニングなしに、洗浄を経由して第１酸素段の中へ送られる。
【００４２】
しかし、パルプが蒸解釜から排出された後、第１洗浄に先立って、パルプからのノットの除去が行われることが想定される。それによって、スクリーニングにおいてパルプ主流から分離されたノットリジェクトは、穏和な離解を施される。離解されたリジェクト流は、ノット分離フィードへか、又は並流させてノット分離の下流へのいずれかで、パルプ主流へと戻すことができる。パルプ主流は機械的に離解されず、ノット部分が洗浄及びその後の処理に適した状態となるように、主流から分離した側流（例えば好ましくは３０％未満、最も好ましくは２０％未満）のみが離解されることが不可欠である。
【００４３】
洗浄とは、１つ又は複数の洗浄段をいい、したがってそれは１つ又は複数の洗浄装置において行われる。
【００４４】
一の実施形態では、蒸解釜から排出されたパルプは第１酸素段に先立って、好ましくはＡｎｄｒｉｔｚにより製造されている圧力ドラム洗浄機、すなわちＤｒｕｍ  Ｄｉｓｐｌａｃｅｒ（商標）（ＤＤ）洗浄機、又は真空ドラム洗浄機又はディフューザー等のシングルドラム洗浄機を用いて、洗浄される。例えば洗浄プレスに見られる、パルプがドラム及び／又はロールの間で、いわゆるニップにおいてプレスされる洗浄機は、蒸解と第１酸素段の間でのパルプ洗浄に適さない。蒸解釜の下流での洗浄に先立ってノットの除去が行われる場合、プレスを用いることもできる。スクリーニングが酸素段洗浄に先立って行われた場合、第１酸素段の下流での洗浄は従来の洗浄技法を用いて遂行でき、これによって、上記の洗浄機器、及びひいては洗浄プレス又はプレスもまた、使用が可能となる。
【００４５】
第１酸素段は蒸解から明らかに継続しており、その目的はカッパーを３０〜７０カッパー単位低下させることである。同時に、パルプのリジェクト含量もまた大幅に減少し、その結果、第１酸素段の後の何らかの処理ステップにおけるパルプのスクリーニングにおいて著しい量のリジェクトが除去されることはない。というのは、除去が収率の利点を終わらせるからである。第２酸素段において、パルプのカッパー価は１０〜２０の水準まで、好ましくは１０〜１５以下の値まで低下させられる。
【００４６】
研究によれば、第１酸素段においてリジェクト含量が９５％超も減少することが明らかにされており、このことは、この結合がリジェクト含量を低下させるのに特に効率的であることを意味する。
【００４７】
酸素分子は或る種の、すなわちフェノール性リグニンの組成物とのみ反応し得ることが知られている。強アルカリ条件下（ｐＨ＞１０）で、連鎖反応の結果としてイオン化リグニン組成物が分解され、且つ縮小され、且つ溶解させられる。酸素は、リグニンの遊離フェノール性ヒドロキシル基と主に反応してカルボキシル基を形成し、これによってリグニンが水溶性形態に転換する。同時に、リグニンの解重合、すなわち分解が起こる。これらの反応により、リグニンのフェノール性ヒドロキシル基の数の減少及びリグニンのカルボキシル基の数の増加が引き起こされる。
【００４８】
このフェノール性リグニンは、酸素脱リグニンにおいて、酸素脱リグニンの動力学に従って除去されるが、酸素脱リグニンは非フェノール性リグニンの量に対して注目に値する影響を全く有しない。この化学反応においては、同一の化学条件での酸素処理が幾つか連続的に結合され、処理期間が継続した場合でさえも、酸素段における脱リグニンの水準は７５〜８０％の水準で停止する。さらに、条件の厳格化が、とりわけパルプ品質の低下及び低収率として、明らかに見られる。したがって、酸素段の後に脱リグニンを継続するには、他のリグニン組成物とも反応する、及び／又は新しい遊離フェノール基を作り出す化学薬品が必要とされる。
【００４９】
酸性条件下でのパルプ処理によって酸素段が十分に活性化されるかどうかを見出すための実験もまた行われてきたが、酸性段自体は、リグニンとの反応なしでは、カッパーの低下に役立たなかったことがわかった。酸性段によって物質移動は増大するが、化学組成は改変されない。したがって、酸素段の後に、非フェノール性リグニンと反応する漂白化学薬品を用いる処理をパルプに施すべきであることが見出された。これに適しているのは、いわゆる求電子漂白化学薬品である。これらは、典型的には、過酸、酸性条件下での二酸化塩素、オゾン又は塩素を含む。過酸は、例えば過酢酸、カロン酸、ペルオキソ硫酸、及びペルオキソモリブデン酸塩を含む。これらの化学薬品を用いるパルプの処理は、それ自体知られており、且つ当該技術分野向けの手引き書に提示されている条件下で行うことができる。二酸化塩素処理は、典型的には、温度４０〜９０℃、ｐＨ１．５〜５．５において１〜１０分間行われるが、より長い期間もまた可能である。本処理における典型的な二酸化塩素の投与量は２〜２０ｋｇ／ａｄｔである。過酸処理の典型的な条件は、温度５０〜９０℃及び時間３０〜１２０分である。パルプ中に添加される化学薬品の量は用いられる過酸によるが、典型的には２〜２０ｋｇ／ａｄｔである。
【００５０】
オゾンを用いる処理は、典型的には、５〜１５ｂａｒの圧力下に加圧されて、好ましくは濃度５〜３５％で、より好ましくは濃度７〜１８％で行われ、８〜１８重量パーセント、好ましくは１０〜１５％のオゾン含量を有するオゾン含有気体が、１つ又は幾つかの箇所において、好ましくは１つ又は複数の混合機を介して、パルプ中に導入される。前記ガスは、オゾンと、キャリアガスとして作用する酸素との混合物である。パルプ中に投与されるオゾンの量は２〜８ｋｇ／ａｄｍｔである。ｐＨは酸性域であり、典型的には１〜５である。オゾン漂白は、長い保持が可能である混合機中においてのみ行われるか、又は、パルプ及びオゾンとキャリアガスの混合物が、所望の反応保持を設定した反応容器中に導入されるように行われるかのいずれかである。
【００５１】
求電子化学薬品処理の後に、パルプに、酸素を用いて２回目の脱リグニンが施される。その目的は、カッパー価を目標カッパー価の１０〜２０、又は場合により１０より小さくまで低下させることである。この後に、パルプは、慣用の完全無塩素（ＴＣＦ）漂白プロセス又は無塩素（ＥＣＦ）漂白プロセスにおいて漂白することができる。
【００５２】
本発明による一の実施形態によって、且つ添付概略図面を参照して、本発明をより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】リグニン分離なしの、高カッパーパルプの好ましい酸素脱リグニンの概略図である。
【図２】本発明による方法の好ましい例示的実施形態の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００５４】
蒸解釜装置は１つ又は複数のパルプ蒸解釜を含む。カッパー価５０〜１２０、典型的には６０〜１００に蒸解された木材パルプは、蒸解釜１の底部からブローライン２を経由してブロータンク３内へ送られ、パルプはそこからライン４を経由して洗浄機５内へポンプで送られる。洗浄機は、典型的には例えばＡｎｄｒｉｔｚにより製造されている圧力ドラム洗浄機、すなわちＤｒｕｍ  Ｄｉｓｐｌａｃｅｒ（商標）（ＤＤ）洗浄機、又はディフューザー又は吸引ドラム洗浄機等の、シングルドラム洗浄機である。洗浄されたパルプは酸素段の中へ送られる。蒸解釜から排出されたパルプは機械的に離解されず、それゆえブローラインには蒸解釜の下流に機械的離解機が含まれない。また、パルプは第１酸素段に先立ってここではスクリーニングされない。ブロータンク３は不可欠ではなく、それ自体知られているような洗浄機のタイプ及び装置の結合に応じて、パルプは洗浄機５内へ直接送ることができる。
【００５５】
黒液は蒸解釜からライン３３を経由して排出される。
【００５６】
この例では、第１酸素段は２つの反応器７及び８を含み、すなわちそれは２ステップの段であるが、上記のようにそれは１ステップ又は複数ステップの段とすることもできる。この酸素段において、パルプのカッパー価は通常３０〜７０単位減少する。
【００５７】
パルプは第１酸素段からライン９を経由してスクリーニング室１０へ送られる。さらにパルプはライン１１を経由して酸素段の下流の洗浄１２へ送られ、その洗浄機はシングルドラム洗浄機又はディフューザーの代わりにプレスとすることもできる。
【００５８】
次に、洗浄されたパルプが洗浄機器１２からライン１３を経由して排出される反応容器１４内において、パルプが求電子化学薬品を用いて処理される。パルプは第１酸素段の後に、非フェノール性リグニンと反応するような漂白化学薬品を用いて処理される。これに適しているのは、いわゆる求電子漂白化学薬品である。これらには、典型的には、過酸、酸性条件下での二酸化塩素、オゾン又は塩素が含まれる。この処理によって、実際の漂白プロセス向けに高カッパーに蒸解されたパルプの脱リグニンが十分に促進される。
【００５９】
反応容器１４内における処理の後、パルプはライン１５を経由して、洗浄機１２と同様の装置とすることができる洗浄機１６内へ排出される。この後に、洗浄されたパルプはライン１７を経由して、第１酸素段と同様に２つのステップ１８及び１９を含む第２酸素段へ送られる。この酸素段において、パルプのカッパー価は１０〜２０の水準、好ましくは１０〜１５以下に低下させられる。
【００６０】
パルプは、第２酸素段からライン２０を経由して、シングルドラム洗浄機又はディフューザー又はプレスとすることもできる洗浄機２１内へ送られる。洗浄されたパルプはライン２７を経由して漂白プロセス内へ送られる。高カッパーに蒸解されたパルプは、蒸解後に、カッパー価が漂白に有利な水準まで減少するように処理されたが、同時に、機械的離解が必要とされなかったので、パルプの品質は良好な水準に保たれていた。
【００６１】
図１は、それ自体知られているように向流の原理に従ってパルプが洗浄されることを示す。それによって、後段の酸素段洗浄２１からの濾過液は、ライン２２を経由して、洗浄液として洗浄機１６内へ向流として送られる。求電子化学薬品を用いる処理１４は酸性条件下で実行されるので、下流の洗浄機からの濾過液の一部はプロセスからライン２４を経由して排出されるが、一部はライン２３を経由して第１酸素段洗浄機１２へ洗浄液として送られる。洗浄機１２から排出された濾過液はライン２５を経由して蒸解釜の下流の洗浄機５へ送られ、その洗浄機からの濾過液はライン２６を経由して、蒸解釜洗浄のため蒸解釜１内へ送られる。さらに、水又は他の洗浄液がライン３２を経由して洗浄機２１及び１２内へ導入される。
【００６２】
図２に関して、該当する箇所では図１におけるものと同一の符号が用いられている。カッパー価５０〜１２０、典型的には６０〜１００に蒸解された木材パルプは、蒸解釜１の底部からブローライン２を経由してブロータンク３内へ送られ、パルプはそこからライン４を経由して１つ又は幾つかの洗浄機５内へポンプで送られる。洗浄機は、典型的には、例えばＡｎｄｒｉｔｚにより製造されている圧力ドラム洗浄機、すなわちＤｒｕｍ  Ｄｉｓｐｌａｃｅｒ（商標）（ＤＤ）洗浄機、又はディフューザー又は吸引ドラム洗浄機等の、シングルドラム洗浄機である。その前に、蒸解されたパルプは、いわゆる蒸解釜洗浄によって、蒸解釜の底部において洗浄される。蒸解されたパルプのための洗浄機器、すなわち蒸解釜洗浄及び洗浄機５のＥ１０値は少なくとも８であり、好ましくは少なくとも１０である。
【００６３】
洗浄されたパルプは酸素段の中へ送られる。この実施形態においては、第１及び第２酸素段はそれぞれに１つの反応容器８及び１９を有するが、図１におけるように、より多くの容器があってもよい。図１の設備と比べて更に異なるのは、酸素段の下流の洗浄機の濾過液の処理である。酸素段において、特に第１処理において、大量のリグニンが放出される。除去されるリグニンの量が例えば４０カッパー単位である場合、パルプから放出される有機物の量が多くなる。前記のカッパー低減において、例えばリグニン単独の割合はパルプの乾燥物質の約７％であり、さらに炭水化物も損失する。このため、濾過液中の有機物を特徴付ける溶液のＣＯＤ量が、リグニンの結果として１００〜２００ｋｇ／ａｄｔに上昇することがある。図２において、第１酸素段８の下流の洗浄機１２の濾過液は、特に反応容器８においてカッパー価が３０〜７０単位減少する場合、リグニンを豊富に含有する。それゆえに、リグニンは、それ自体知られているであろう方法、例えば沈殿又は濾過によって、段２９において洗浄機１２の濾過液２５から分離される。ここでは、様々なリグニン分離法が適用され得る。第１酸素処理では、硫黄化合物を避けるために、アルカリとして酸化白液の代わりに水酸化ナトリウムを用いるのが有利である。リグニン部分は低硫黄形態として回収され、したがってそれは化学工業向けの原材料として有利に用いられる。リグニン分離の結果、濾過液流体が浄化され、その濾過液は蒸解釜の下流且つ酸素処理の上流の洗浄機５で用いられ、濾過液は当該洗浄機からライン３１を経由して蒸解釜洗浄の中へ送られる。リグニン含有濾過液２５は、図１においてはリグニンを分離することなく洗浄機５においてパルプ向けの洗浄液として用いられる。
【００６４】
以下に、様々な配列での酸素段に関してパルプが処理された一連の実験の結果を表の形態で示す。実験はスカンジナビア針葉樹パルプ（ＳＷ）について行われた。表中のデータから、酸過酸化物（カロン酸）又は二酸化塩素のいずれかを用いて処理されたパルプは、カッパー価水準約１５に脱リグニンされたことがわかる。一方で、次亜塩素酸塩若しくは酸のみを用いて処理されたか、又は全く処理されていないパルプのカッパー価は、２０の水準であった。これらの結果から、酸素段における高カッパーパルプのカッパー低減は最大でも約８０％であるという事実が確かめられる。酸素段向けにパルプを再活性化するために、求電子化学薬品（カロン酸又は二酸化塩素）を用いる処理が必要とされる。この種のパルプは高白色度に漂白することができる。
【００６５】
【表１】
2014508866.tif 000003
【００６６】
本方法によれば、パルプ品質を悪化させず、且つ収率が良好であるような、高カッパーパルプからパルプを製造するための効率的な洗浄及び脱リグニンの方法を提供することができる。
【００６７】
上記の説明は、現在の知見に照らして最も好ましいと考えられる本発明の一の実施形態に関しているが、本発明が、添付の特許請求の範囲のみによって規定される可能な限り広い範囲内において、多くの様々な方法に修正できることは、当業者には自明である。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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