(57)【要約】【課題】クラフトパルプのＥＣＦ漂白方法を提供する。【解決手段】ＥＣＦ漂白における最終段の二酸化塩素段において、二酸化塩素を添加した後に酸を添加することを特徴とするクラフトパルプのＥＣＦ漂白方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＥＣＦ漂白における最終段の二酸化塩素段において、二酸化塩素を添加した後に酸を添加することを特徴とするクラフトパルプのＥＣＦ漂白方法。
【請求項２】
上記ＥＣＦ漂白における最終段の二酸化塩素段の前段が薬品処理のない加温段であることを特徴とする請求項１記載のクラフトパルプのＥＣＦ漂白方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クラフトパルプをＥＣＦ漂白する方法に関するものであり、詳しくは、ＥＣＦ漂白における最終段の二酸化塩素段において、二酸化塩素を添加した後に酸を添加することを特徴とするクラフトパルプのＥＣＦ漂白方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
元素状の塩素を使用しないクラフトパルプの漂白方法は、Ｅｌｅｍｅｎｔａｌ  Ｃｈｌｏｒｉｎｅ  Ｆｒｅｅ（ＥＣＦ）漂白と言われ、現在、国内外におけるクラフトパルプ漂白法の主流となっている。
【０００３】
ＥＣＦ漂白においては、従来の塩素段に代わって二酸化塩素段を採用する場合が多く、塩素の代替として二酸化塩素を使用することによって漂白排水の色度を低減させ、さらには有機塩素系化合物の生成を抑えることもできる。
【０００４】
二酸化塩素はリグニンとの反応選択性が高く、炭水化物とはほとんど反応しないことから、パルプ強度をほとんど損なうことなく高白色度のパルプを得ることが可能である。このように、環境、パルプ強度および漂白効率の観点から、二酸化塩素漂白の重要性は非常に高い。
【０００５】
二酸化塩素漂白段を含むＥＣＦ漂白シーケンスは多岐にわたるが、例としてＤ−Ｅｏｐ−Ｄ、Ｄ−Ｅｐ−Ｄ、Ｄ−Ｅｏｐ−Ｄ−Ｄ、Ｄ−Ｅｏｐ−Ｄ−Ｅ−Ｄ等を挙げることができる。ここで、Ｄ：二酸化塩素段、Ｅｏｐ：アルカリ／酸素／過酸化物段、Ｅｐ：アルカリ／過酸化物段、Ｅ：アルカリ段、である。これらのシーケンスはＥＣＦ漂白の初段と最終段を二酸化塩素段とするところに特徴がある。初段の二酸化塩素段は、主に脱リグニンと白色度の向上を目的とし、最終段の二酸化塩素段は主に白色度の向上を目的として添加される。
【０００６】
二酸化塩素漂白に影響を及ぼす因子として、漂白系内の温度、漂白時間、パルプ濃度、二酸化塩素添加量および漂白系内のｐＨ等を挙げることができる。これらの中でも漂白系内のｐＨは特に重要な因子である。
【０００７】
水中において二酸化塩素は塩素酸イオンと亜塩素酸イオンを生成する。亜塩素酸イオンそれ自体は不活性であるが、ｐＨが６以下になると亜塩素酸イオンから亜塩素酸が生じる。亜塩素酸は漂白活性があるため漂白に寄与する。塩素酸イオンはｐＨが１よりも高いと不活性である。このため、漂白系内のｐＨが６より高いと二酸化塩素漂白の効率は低下する。
【０００８】
ＥＣＦ漂白最終段の二酸化塩素段の前段はアルカリを用いた段であることが多い。アルカリ段直後の二酸化塩素段では、前段の残存アルカリがキャリーオーバーすることで漂白系内のｐＨが高くなり漂白効率が低下するという問題がある。この問題を防ぐために二酸化塩素段の直前に薬品処理のない加温段を設けた例もある（例えば特許文献１参照）。
【０００９】
このように二酸化塩素漂白におけるｐＨの重要性は広く認識されており、二酸化塩素漂白終了後のｐＨをある一定の範囲に収めるためのｐＨ調整によって漂白効率を改善する方法も提案されている（例えば特許文献２〜４参照）。従来の常識では、これらｐＨ調整は二酸化塩素を添加する前に酸あるいはアルカリを添加することを前提としており、二酸化塩素添加後に酸あるいはアルカリを添加するという発想はこれまでなかった。
【特許文献１】特開２００４−２３２１６４号公報
【特許文献２】特開２００３−２５３５８２号公報
【特許文献３】特開２００３−２４７１８５号公報
【特許文献４】特開２００３−２６８６８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、クラフトパルプを効率的にＥＣＦ漂白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】
【００１１】
本発明者らは、クラフトパルプを効率的にＥＣＦ漂白する方法について鋭意検討を重ねた結果、ＥＣＦ漂白における最終段の二酸化塩素段において、二酸化塩素を添加した後に酸を添加することによって、クラフトパルプを効率的にＥＣＦ漂白できることを見出し本発明に至った。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のクラフトパルプのＥＣＦ漂白方法によれば、より少ない二酸化塩素添加量で高白色度のクラフトパルプを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明は、ＥＣＦ漂白における最終段の二酸化塩素段において、二酸化塩素を添加した後に酸を添加することを特徴とするクラフトパルプのＥＣＦ漂白方法である。
【００１４】
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。
【００１５】
本発明に用いられるクラフトパルプの原料となる植物に特に制限はないが、針葉樹あるいは広葉樹が好ましい。
【００１６】
本発明におけるＥＣＦ漂白前のクラフトパルプのカッパー価および白色度に特に制限はないが、ＥＣＦ漂白の効率を良くするため、カッパー価は７．５〜９．５、白色度は４９．５％以上であることが好ましい。薬液回収および脱リグニン効率の観点から、クラフト蒸解後に酸素脱リグニンを行い上記カッパー価および白色度に達したパルプをＥＣＦ漂白に供することがさらに好適である。
【００１７】
本発明における薬品処理のない加温段（以下、Ｌ段）の前段までのＥＣＦ漂白シーケンスに特に制限はないが、漂白効率の観点からＬ段までに白色度８０％以上に達していることが好ましいため、二酸化塩素段−アルカリ／過酸化物段からなるシーケンスが好適である。
【００１８】
本発明におけるＬ段の処理条件に特に制限はないが、Ｌ段前段からの漂白薬品のキャリーオーバーを最小限に抑え、最終段の二酸化塩素段の漂白効率を高める必要があることから、３０〜１１０℃、１５〜１８０分の処理条件が好ましい。
【００１９】
本発明における最終段の二酸化塩素段における二酸化塩素の添加量に特に制限はないが、パルプ風乾質量あたり０．０５％よりも少ないと充分な漂白効果が得られず、０．４０％よりも多く添加してもそれ以上の白色度の上昇は見込めないため、添加量はパルプ風乾質量あたり０．０５〜０．４０％が好ましい。
【００２０】
本発明に用いられる酸の種類に関しては特に制限はないが、コスト面と操業性の点から硫酸が好ましい。また、添加量に関しても特に制限はなく、最終段の二酸化塩素段の終了ｐＨが４〜６の範囲に収まる添加量であれば適時添加量を変えても構わない。
【００２１】
本発明に用いられる酸の添加タイミングに関して特に制限はないが、二酸化塩素添加直後のミキシング状況下において添加することが好ましく、より好ましくは二酸化塩素添加後１分以内のタイミングで、ミキシング状況下にあるパルプスラリーに添加することが好ましい。
【００２２】
本発明に用いられる酸の添加方法に関して特に制限はなく、必要量を一時に添加しても良いし分割添加しても良い。また、添加場所に関しても特に制限はなく、二酸化塩素添加場所から漂白が行われる漂白塔までのラインの間であればどこで添加してもよく、１箇所で添加しても良いし複数箇所で添加しても良い。
【００２３】
本発明における最終段の二酸化塩素段の処理条件に特に制限はないが、６５℃より低い温度だとリグニンとの反応性が低下し、８０℃よりも高いと炭水化物との反応が起こりパルプ収率が低下するため好ましくない。従って、処理温度は６５〜８０℃が好ましい。処理時間は６０〜２４０分が好ましい。
【実施例１】
【００２４】
以下に実施例を挙げるが、本発明はこの実施例によりなんら限定されない。クラフト蒸解後酸素脱リグニン処理を行った広葉樹クラフトパルプ（カッパー価８．８、白色度５０．５％）を用いＤ０−Ｅｐ−Ｌ−Ｄ１のシーケンスによるＥＣＦ漂白を以下に示す条件で行った。ここで、Ｄ０は初段の二酸化塩素段、Ｅｐは水酸化ナトリウム／過酸化水素段、Ｌは薬品処理のない加温段、Ｄ１は最終段の二酸化塩素段である。尚、パルプ濃度および薬品添加率は全て風乾パルプ質量あたりの％である。
Ｄ０：パルプ濃度１０％、処理温度６０℃、処理時間３０分、二酸化塩素添加率０．７％
Ｅｐ：パルプ濃度１０％、処理温度７０℃、処理時間７５分、水酸化ナトリウム添加率０．７％、過酸化水素添加率０．４％
Ｌ  ：パルプ濃度１０％、処理温度７０℃、処理時間７５分
Ｄ１：パルプ濃度１０％、処理温度７５℃、処理時間１４０分、二酸化塩素添加率０．１５％
Ｄ１段において二酸化塩素を添加した後、硫酸を添加しｐＨを調整してから漂白を行った。こうして得られたＥＣＦ漂白パルプから手すき紙を調製しＪＩＳ  Ｐ  ８１４８に基づき白色度の測定を行った。
【実施例２】
【００２５】
Ｄ１段における二酸化塩素添加量を０．２０％とした他は実施例１と同様にしてＥＣＦ漂白および白色度の測定を行った。
【実施例３】
【００２６】
Ｄ１段における二酸化塩素添加量を０．２５％とした他は実施例１と同様にしてＥＣＦ漂白および白色度の測定を行った。
【実施例４】
【００２７】
Ｄ１段における二酸化塩素添加量を０．３０％とした他は実施例１と同様にしてＥＣＦ漂白および白色度の測定を行った。
【００２８】
（比較例１）
Ｄ１段で二酸化塩素を添加する前に硫酸を添加しｐＨを調整した他は実施例１と同様にしてＥＣＦ漂白および白色度の測定を行った。
【００２９】
（比較例２）
Ｄ１段で二酸化塩素を添加する前に硫酸を添加しｐＨを調整した他は実施例２と同様にしてＥＣＦ漂白および白色度の測定を行った。
【００３０】
（比較例３）
Ｄ１段で二酸化塩素を添加する前に硫酸を添加しｐＨを調整した他は実施例３と同様にしてＥＣＦ漂白および白色度の測定を行った。
【００３１】
（比較例４）
Ｄ１段で二酸化塩素を添加する前に硫酸を添加しｐＨを調整した他は実施例４と同様にしてＥＣＦ漂白および白色度の測定を行った。
【００３２】
（比較例５）
Ｄ１段において酸添加によるｐＨ調整を行わなかった他は実施例４と同様にしてＥＣＦ漂白および白色度の測定を行った。
【００３３】
（比較例６）
Ｄ１段における漂白終了後に硫酸を添加してｐＨを調整した他は実施例４と同様にしてＥＣＦ漂白および白色度の測定を行った。
【００３４】
【表１】
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【００３５】
上記表１における実施例と比較例から明らかなように、最終段の二酸化塩素段において、二酸化塩素を添加した後に酸を添加しｐＨを調整したパルプのほうが、同じ二酸化塩素添加量においては高い白色度を示した。
【００３６】
最終段の二酸化塩素段において、二酸化塩素を添加した後に酸を添加しｐＨを調整することによって、より少ない二酸化塩素添加量で高白色度のクラフトパルプを得ることができた。