(57)【要約】 【課題】  パルプ強度の低下を招くことなく、漂白効率を向上することのできる機械パルプの製造方法を提供すること。【解決手段】  本発明の機械パルプ漂白方法は、機械パルプと漂白剤とを接触させて機械パルプを漂白する方法であって、機械パルプと漂白剤との接触を機械的混練処理によって行なうことを特徴とする。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械パルプと漂白剤とを接触させて機械パルプを漂白する方法であって、
機械パルプと漂白剤との接触を機械的混練処理によって行なうことを特徴とする、機械パルプ漂白方法。
【請求項２】
上記機械的混練処理をニーダーによって行なう、請求項１に記載の機械パルプ漂白方法。
【請求項３】
機械パルプを含むパルプスラリーを脱水してパルプ濃度を２０質量％以上にした後、漂白剤と接触させる、請求項１又は２に記載の機械パルプ漂白方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機械パルプ漂白方法に関する。特には、パルプ強度の低下を招くことなく、漂白効率を向上することのできる機械パルプ漂白方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
機械パルプは、針葉樹の丸太やチップを機械的にすりつぶして製造されるものであり、繊維分が短いという特徴を有している。また、機械パルプは９０％を超える高収率を示し、繊維が比較的剛直なため密度が低く、光散乱性、不透明度などの光学特性に優れており、嵩があるため紙に適当なクッション性があり、圧縮に対する復元性が良い。また、シート構造が粗であるため、吸油性、透気性が良く、印刷適正に優れている。しかし、リグニン、ヘミセルロース等の木材成分を含有しているため、日光、熱、酸素によって変質しやすく、白色度が低下したり、脆くなり、耐候性が劣るという特徴を有している。
機械パルプは、上述した欠点も併せ持つ。単独で使用されることはまれであるが、印刷適正に優れていることなどより、他のパルプと混合して新聞用紙、グラビア紙、中質紙、塗工紙、板紙等に用いられている。
【０００３】
機械パルプは、針葉樹等の原料から製造され、原料の温度を１００℃〜１２０℃に上昇させてリグニンを軟らかくし、すりつぶして製造されている。
従来より、機械パルプを漂白するための漂白剤としては一般的に過酸化水素及び次亜塩素酸ナトリウム等のアルカリ薬品が使用されている。これらの漂白方法は、目標とする白色度に合わせて行われている。上記漂白剤は、機械パルプの製造に際して、一般にミキサーやディスパーザーで添加されている。
【０００４】
ミキサーやディスパーザーでの薬品添加においては、漂白剤は機械パルプの表面に接触するが、パルプ繊維の内部への浸透は不十分であり、漂白効率が悪いという問題があった。従って、漂白効率を向上させるためには、漂白剤を大量に用いる必要があり、この結果、機械パルプ内に漂白剤を過剰に添加することになる。用いられる漂白剤はアルカリ性の化合物であるため、過剰に添加することはパルプ強度の低下を招くこととなる。一方、漂白剤の過剰添加はコストアップにつながるという問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、本発明の目的は、パルプ強度の低下を招くことなく、漂白効率を向上することのできる機械パルプの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、機械的混練処理によって機械パルプと漂白剤とを接触させることにより上記目的を達成し得るという知見を得、本発明を完成させた。
【０００７】
本発明は上記知見に基づいてなされたものであり、機械パルプと漂白剤とを接触させて機械パルプを漂白する方法であって、機械パルプと漂白剤との接触を機械的混練処理によって行なうことを特徴とする、機械パルプ漂白方法を提供するものである。
上記機械パルプ漂白方法によれば、漂白効率が向上し、漂白剤の使用量を減らすことができ、パルプ強度の低下を防止することができる。
【０００８】
上記機械的混練処理は、ニーダーによって行なうことができる。
上記機械パルプ漂白方法においては、機械パルプを含むパルプスラリーを脱水してパルプ濃度を２０質量％以上にした後、漂白剤と接触させることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の機械パルプ漂白方法は、機械的混練処理によって、機械パルプと漂白剤との接触を行なうので、漂白効率が向上し、そのため薬品の使用量を軽減することが可能となり、パルプ強度の低下を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の機械パルプ漂白方法について説明する。
本発明の機械パルプ漂白方法は、機械的混練処理によって機械パルプと漂白剤とを接触させることを特徴とする。
【００１１】
本発明において適用される機械パルプは、従来より機械パルプとして知られているものを特に制限なく用いることができ、例えば、グランドウッドパルプ（ＧＰ）、リファイナーグランドウッドパルプ（ＲＧＰ）、サーモメカニカルパルプ（ＴＭＰ）、ケミサーモメカニカルパルプ（ＣＴＭＰ）、サーモグランドウッドパルプ（ＴＧＷ）、加圧グランドウッドパルプ（ＰＧＷ）、ケミグランドパルプ（ＣＧＰ）等が挙げられる。
また、上記機械パルプの原料となる木材は、広葉樹であっても針葉樹であってもよく、又は両者の混合物であってもよい。
【００１２】
本発明の機械パルプ漂白方法は、機械的混練処理によって機械パルプと漂白剤とを接触させるが、用いられる機械パルプは、原料である丸太やチップを磨砕工程において細かく砕き、すりつぶしてパルプにした後、精選工程において、十分にすりつぶされていない小さなチップ、及びパルプ繊維以外の異物を除去したものを用いる。
【００１３】
上記磨砕工程において丸太やチップをパルプにする方法は従来公知の方法でよく、例えば、チップを１００〜１２０℃の温度で処理して、原料中に含まれるリグニンを軟らかくしてからチップを細かくする方法等が挙げられる。チップを細かくすりつぶす装置としては、例えばディスクリファイナーが用いられる。
【００１４】
本発明の機械パルプ漂白方法において用いられる漂白剤としては、従来より機械パルプを漂白するために用いられているものを特に制限なく用いることができ、例えば過酸化水素、酸素、オゾン、二酸化チオ尿素等の還元漂白剤が用いられる。
機械パルプを漂白させるために用いられる還元剤として過酸化水素を用いる場合、過酸化水素はアルカリ性でないと漂白効果を発揮しないため、ｐH調製剤及び緩衝剤と共に用いることが好ましい。ｐH調製剤としては、例えば水酸化ナトリウムが用いられ、緩衝剤としては珪酸ナトリウムが用いられる。過酸化水素、水酸化ナトリウム及び珪酸ナトリウムの使用量は、質量比で、好ましくは、１：０．６〜１．０：０．８〜１．２である。また、漂白剤としての過酸化水素の使用量は、機械パルプの絶乾質量１００質量部に対して、通常、１．２〜２．０質量部であり、好ましくは１．４〜１．８質量部である。
【００１５】
本発明の機械パルプの漂白方法においては、機械パルプと漂白剤とを機械的混練処理によって接触させる前に、機械パルプを含むパルプスラリーを脱水しておくことが好ましい。精選工程の終了した機械パルプは、パルプスラリーとして得られ、このパルプスラリー中のパルプ濃度は、通常は５〜１０質量％程度であり、このパルプ濃度のパルプスラリーを漂白剤とともに機械的混練処理してもよいが、漂白効率を更に向上させるために、パルプスラリー中のパルプ濃度が２０質量％以上になるように脱水しておくことが好ましく、２５質量％以上になるように脱水しておくことが更に好ましい。パルプスラリー中のパルプ濃度が高くなることにより、漂白剤と機械パルプとが接触しやすくなり、漂白効率が向上する。
【００１６】
パルプスラリーの脱水は、従来よりパルプスラリーを脱水するために用いられている装置を用いることができ、例えば、シックナー（ウルフ型、カミヤ型、バルブレス型、ディスク型）や、プレス（ディスク型、スクリュー型、シリンダー型等）の一般的なパルプ濃縮装置を用いて実施することができる。
【００１７】
本発明の機械パルプ漂白方法においては、機械パルプと漂白剤とを、機械的混練処理によって接触させる。機械的混練処理は、繊維を混練して、繊維に圧縮力を与えながら繊維同士が適度の摩擦を受けるように設計された機械的撹拌装置によって行なうことが好ましい。このような機械的撹拌装置としては、ニーダーを用いることができる。機械パルプと漂白剤との接触は、機械パルプをニーダーに入れる前に行ってもよいし、また、機械パルプと漂白剤とを同時にニーダーに入れるようにしてもよい。すなわち、ニーダーに機械パルプを通過させる前に機械パルプスラリーに漂白剤を加え、漂白剤を加えた機械パルプスラリーをニーダーに入れるようにしてもよい。
【００１８】
ニーダー処理する際の機械パルプに及ぼす圧縮力については厳密に測定することは困難であるが、０．５〜１．０ｋｇ／ｃｍ２程度の圧力が必要であると考えられる。また、ニーダーの回転数は、１００〜１，０００ｒｐｍ程度であることが好ましい。また、ニーダー処理の際の温度は、通常は６０〜６５℃であり、滞留時間（漂白した機械パルプを再希釈するまでの時間）は、好ましくは２．５〜４時間である。処理時間が２．５時間未満であると機械パルプの漂白が不完全になる場合がり、一方、４時間より長いと、機械パルプの繊維が劣化する場合がある。
【００１９】
漂白は、ｐＨ８〜９．５の範囲で行うことが好ましい。また、漂白の際の好ましい温度は５５〜７０℃であり、更に好ましくは６０〜６５℃である。また、漂白効果を発揮させるためには、機械パルプのニーダーによる処理は、機械パルプの質量に換算し、１日当たり６０〜１２０ｔの量で行うことが好ましい。また、ニーダー処理は１回に限らず、２回以上行ってもよい。ニーダー処理を２回以上行なうことにより、漂白効果が更に向上する。
【００２０】
本発明の機械パルプ漂白方法によれば、機械パルプの漂白効率を向上させることができ、漂白剤の使用量を低減できる。このため、パルプ強度の高い機械パルプを得ることができるため、各種印刷用紙に配合することができる。その場合の印刷用紙は公知の抄紙機にて抄造されるが、その抄造条件は特に限定されるものではない。本発明の機械パルプ漂白方法により得られた機械パルプには、各種印刷用紙を製造するために用いられる、機械パルプ以外のパルプ、タルク、カオリン、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム等の填料の他に、一般に使用されている各種のアニオン性、カチオン性、ノニオン性、又は両性の歩留まり向上剤、濾水性向上剤、紙力増強剤や内添サイズ剤等の抄紙用内添助剤を必要に応じて使用することができる。更に、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も必要に応じて添加することができる。
【実施例】
【００２１】
以下に、実施例を示し、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
実施例１
チリ松の原木を、１ｍ長に切断し、ドラムバーカーを用いて原本の皮を剥いだ後、タンペラ社製、加圧式グラインダーを用いて２気圧の圧力下で７４０ｒｐｍで回転させ、１２０℃のシャワー水で摩砕を行い、高振動スクリーン及びスクリーンクリーナーを用い、摩砕、解繊されていない木片やスリーバー（繊維が数本から数十本結束されたもの）を除去し、機械パルプを得た。
【００２２】
上述のようにして得られた機械パルプを含むスラリーを丸石製作所（株）製、ダブルワイヤーシックナーにより脱水して、機械パルプ濃度を３０質量％程度にした。次いで、機械パルプ濃度を３０質量％とした機械パルプを含むスラリーと、漂白剤としての過酸化水素、ｐH調製剤としての水酸化ナトリウム、緩衝剤としての珪酸ナトリウムを、それぞれ機械パルプの絶乾質量あたり１．４質量％、１．１質量％及び１．４質量％となるようにニーダーに入れ、６０〜６５℃の温度で機械パルプの漂白を行った。なお、ニーダーにおける機械パルプの処理量を、１日当たり６０ｔとして漂白を行った。機械パルプをニーダーに入れて通過させた後、漂白機械パルプを得た。漂白剤による総反応時間は３時間とした。
【００２３】
得られた機械パルプの白色度、及び漂白を行う前の機械パルプの白色度を、以下のようにして測定した。
ＪＩＳ−Ｐ８２０９（パルプ試験用手すき紙調製方法に基づき、絶乾燥坪量２００ｇ／ｍ２の手すきシートを作成し、ＪＩＳ−Ｐ８１２３（紙及びパルプのハンター白色度試験方法）に基づいて白色度を測定した。白色度の測定結果を表１に示す。
【００２４】
実施例２
機械パルプの処理量を、１日当たり１００ｔとして漂白を行った以外は、実施例１と同様に操作を行い、漂白機械パルプを得た。得られた漂白機械パルプについて実施例１と同様に評価を行った。評価結果を表１に示す。
【００２５】
実施例３
機械パルプの処理量を、１日当たり１２０ｔとして漂白を行った以外は、実施例１と同様に操作を行い、漂白機械パルプを得た。得られた漂白機械パルプについて実施例１と同様に評価を行った。評価結果を表１に示す。
【００２６】
比較例１
ニーダーに代え、ミキサー内で機械パルプと漂白剤とを接触させ、機械パルプの処理量を、１日当たり６０ｔとして漂白を行った以外は、実施例１と同様に操作を行い、漂白機械パルプを得た。得られた漂白機械パルプについて実施例１と同様に評価を行った。評価結果を表１に示す。
【００２７】
比較例２
ニーダーに代え、ミキサー内で機械パルプと漂白剤とを接触させ、機械パルプの処理量を、１日当たり８０ｔとして漂白を行った以外は、実施例１と同様に操作を行い、漂白機械パルプを得た。得られた漂白機械パルプについて実施例１と同様に評価を行った。評価結果を表１に示す。
【００２８】
【表１】
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【００２９】
表１から明らかなように、ニーダーによって機械的混練処理を行って機械パルプと漂白剤を接触させて漂白した場合、ミキサーで漂白した場合に比較し、漂白効果は向上することがわかった。本発明によれば、機械パルプの漂白効果が向上し、使用するアルカリの量を減少させることができるので、パルプ強度の低下を防止することができる。