(57)【要約】【課題】リグノセルロース物質を蒸解して得られる未漂白パルプをアルカリ酸素漂白工程で処理し、次いで多段漂白工程で処理して漂白パルプを製造する方法において、高強度の漂白パルプが得られる漂白パルプの製造方法の提供。【解決手段】リグノセルロース物質を蒸解して得られる未漂白パルプをアルカリ酸素漂白工程で処理し、次いで多段漂白工程で処理して漂白パルプを製造する方法において、該アルカリ酸素漂白工程を二段階の連続した反応装置を用いて行い、かつ一段目の反応装置と二段目の反応装置の間に希釈水を添加して、一段目の反応装置入口のパルプ濃度よりも二段目の反応装置入口のパルプ濃度を低くする。【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蒸解して得られる未漂白パルプをアルカリ酸素漂白工程で処理し、次いで多段漂白工程で処理して漂白パルプを製造する方法において、該アルカリ酸素漂白工程が二段階の連続した反応装置を用いて行われ、かつ一段目の反応装置と二段目の反応装置の間に希釈水を添加し、一段目の反応装置入口のパルプ濃度よりも二段目の反応装置入口のパルプ濃度を低くすることを特徴とする漂白パルプの製造方法。
【請求項２】
前記アルカリ酸素漂白工程において、一段目の反応装置入口のパルプ濃度と二段目の反応装置入口のパルプ濃度の差が２．５〜７．５質量％であることを特徴とする請求項１記載の漂白パルプの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リグノセルロース物質から漂白パルプを製造する方法に関する。更に詳しく述べれば、本発明は、リグノセルロース物質を蒸解して得られる未漂白パルプから漂白パルプを製造する方法において、高強度の漂白パルプが得られる漂白パルプの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リグノセルロース物質を製紙原料として使用する場合、まず蒸解工程でパルプ化し、漂白処理して漂白パルプとする必要がある。従来、蒸解工程でパルプ化された未漂白パルプは、アルカリ酸素漂白後、最初に原子状塩素で処理し、パルプ中に含有されるリグニンを塩素化し、リグニンに可溶性を付加した後、次にアルカリで塩素化リグニンを溶解抽出して、パルプ中からリグニンを分離除去し、更に次亜塩素酸塩、二酸化塩素等を使用し、残留する少量のリグニンを分解除去し、白色度の高い漂白パルプを製造する方法が採られてきた。
【０００３】
しかしながら、近年、パルプの塩素化段からの漂白排水に含まれる有機塩素化合物の環境への影響が懸念され、パルプ漂白に原子状塩素を用いない動きが高まってきている。又、次亜塩素酸塩を用いた場合には、パルプの漂白時にクロロホルムが生成し、環境に悪影響を及ぼす可能性があることから、次亜塩素酸塩をもパルプ漂白に使用しない漂白シーケンスが求められてきている。
【０００４】
現在、原子状塩素や次亜塩素酸塩の代替として、オゾン、酸素、過酸化水素、過酢酸、および過硫酸等の酸素系の漂白薬品が注目されている。しかしながら、酸素と過酸化水素を除いた上記の薬品は、取り扱い上の問題やコストが高いと言った経済的な問題等から、一般に普及するまでには至っていない。
【０００５】
一方、多段漂白工程における漂白薬品の使用量そのものを減少させる方法としては、J．E．Jiang等、Appita、４５（１）、１９（１９９２）（非特許文献１参照）には蒸解時においてできるだけ脱リグニンを進め、未漂白パルプのカッパー価を減少させる方法や、アルカリ酸素漂白工程においてできるだけ脱リグニンを進め、多段漂白工程前のパルプのカッパー価を減少させる方法が多数提案されている。アルカリ酸素漂白工程においてできるだけ脱リグニンを進める方法としては、特開平４−３１６６９０号公報（特許文献１参照）には亜硝酸処理のような前処理を行う方法、特開平１−２７２８９０号公報（特許文献２参照）には酸素ガスを分割添加する方法、特開平４−２７２２８９号公報（特許文献3参照）にはアルカリ酸素漂白装置を二台直列に並べ、かつその間に洗浄段を挿入する方法、特開平３−１４６８６号公報（特許文献4参照）には複数のアルカリ酸素漂白装置を直列に並べ、かつ装置毎に洗浄段を挿入する方法、特開２００１−３２８７号公報（特許文献５参照）にはアルカリ浸漬した後にアルカリ酸素漂白する方法）、特開平６−３４１０７９号公報（特許文献６）にはアルカリ酸素漂白後アルカリリーチングする方法等が提案されている。しかしながら、これらの方法は、その効果に対する操作性、経済性等を考慮すると、十分なものではなかった。
【０００６】
また、アルカリ酸素漂白工程においてできるだけ脱リグニンを進める方法として、近年、酸素脱リグニンの動力学を利用したアルカリ酸素脱リグニン方法（例えば、特許文献７）が提案されている。これらは、脱リグニン反応が速やかに進行する初期反応と緩慢な反応である後期反応を考慮した二段アルカリ酸素漂白に関する方法である。特表平１１−５１４４１０号公報（特許文献７参照）では、一段目では反応温度を低く抑えながら圧力を保ち、逆に二段目は反応温度を高く保ちながら圧力を低く抑えることでアルカリ酸素漂白における脱リグニンの選択性を高める方法が開示されている。また、特表２００３−５０４５２５号公報（特許文献８参照）では、一段目の温度と圧力を低くし、二段目の温度と圧力を高くすることでアルカリ酸素漂白における脱リグニンの選択性を高める方法が開示されている。しかしながら、これらの方法はアルカリ酸素漂白における脱リグニンの反応選択性は向上するものの、所望の脱リグニン度を達成するために長い反応時間を要するという問題点があった。
【０００７】
【非特許文献１】J．E．Jiang等、Appita、４５（１）、１９（１９９２）
【特許文献１】特開平４−３１６６９０号公報
【特許文献２】特開平１−２７２８９０号公報
【特許文献３】特開平４−２７２２８９号公報
【特許文献４】特開平３−１４６８６号公報
【特許文献５】特開２００１−３２８７号公報
【特許文献６】特開平６−３４１０７９号公報
【特許文献７】特表平１１−５１４４１０号公報
【特許文献８】特表２００３−５０４５２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、リグノセルロース物質を蒸解して得られる未漂白パルプをアルカリ酸素漂白処理し、次いで多段漂白工程で処理して漂白パルプを製造する方法において、高強度の漂白パルプが得られる漂白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】
【０００９】
本発明者等は、かかる現状に鑑み、脱リグニン速度を維持したままアルカリ酸素漂白の選択性を向上させる方法について種々検討を重ねた結果、アルカリ酸素漂白工程を連続した二段階の反応装置を用いて行い、かつ一段目の反応装置と二段目の反応装置の間に希釈水を添加して一段目の反応装置入口のパルプ濃度よりも二段目の反応装置入口のパルプ濃度を低くすれば、アルカリ酸素漂白工程における脱リグニン効果を維持したまま、セルロースの粘度低下を抑制でき、操作性、経済性をも満足させられることを見いだし、本発明を完成するに至った。
【００１０】
本発明は以下の発明を包含する。
（１）リグノセルロース物質を蒸解して得られる未漂白パルプをアルカリ酸素漂白工程で処理し、次いで多段漂白工程で処理して漂白パルプを製造する方法において、該アルカリ酸素漂白工程が二段階の連続した反応装置を用いて行われ、かつ一段目の反応装置と二段目の反応装置の間に希釈水を添加して、一段目の反応装置入口のパルプ濃度よりも二段目の反応装置入口のパルプ濃度を低くする漂白パルプの製造方法。
【００１１】
（２）前記アルカリ酸素漂白工程において、一段目の反応装置入口のパルプ濃度と二段目の反応装置入口のパルプ濃度の差が２．５〜７．５質量％であることを特徴とする（１）記載の漂白パルプの製造方法。
【発明の効果】
【００１２】
リグノセルロース物質を蒸解して得られる未漂白パルプをアルカリ酸素漂白工程で処理し、次いで多段漂白工程で処理して漂白パルプを製造する方法において、該アルカリ酸素漂白工程が二段階の連続した反応装置を用いて行われ、かつ一段目の反応装置と二段目の反応装置の間に希釈水を添加して、一段目の反応装置入口のパルプ濃度よりも二段目の反応装置入口のパルプ濃度を低くすることにより、高強度の漂白パルプが得られる漂白パルプの製造方法を提供することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明で用いられるパルプ原料としては、リグノセルロース物質であればいかなるものでも良く、特に限定されるものではない。中でも、松、とうひ、もみ、ユーカリ、アカシア等が好適に用いられる。本発明に使用されるパルプを得るための蒸解法としては、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％、好ましくは１５〜４５％、有効アルカリ添加率は絶乾木材質量当たり５〜３０質量％、好ましくは１０〜２５質量％、蒸解温度は１４０〜１７０℃で、蒸解方式は、連続蒸解法或いはバッチ蒸解法のどちらでもよく、連続蒸解釜を用いる場合は、蒸解液を多点で添加する修正蒸解法でもよく、特にその方式は問わない。
【００１４】
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及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、更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。
【００１５】
本発明では、公知の蒸解法により得られた未漂白化学パルプは洗浄、粗選及び精選工程を経て、アルカリ酸素漂白工程へ送られる。
本発明のアルカリ酸素漂白工程では、公知の中濃度アルカリ酸素漂白法、或いは高濃度法を適用できるが、現在汎用的に用いられている中濃度法が好適に用いられる。
前記アルカリ酸素漂白工程において、アルカリとしては苛性ソーダ或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。
【００１６】
本発明のアルカリ酸素漂白工程においては、好適には中濃度ミキサーと中濃度ポンプと反応装置からなる組み合わせ単位を直列に二段設置する。また、反応装置は特にその形状は問わないが、設置に必要な面積を小さくできる直立容器が好適に用いられる。さらに言えば、アップフロー方式と呼ばれる、容器下部から容器上部へパルプスラリーを押し上げる方法が、均一な反応が期待できるという理由で好適に用いられる。しかしながら、反応装置が直立容器である場合、高さ１０メートル毎に約０．１ＭＰａの圧力差が生じるため、容器上部は容器下部より圧力が小さくなる。本発明のアルカリ酸素漂白工程においては、より高い圧力下で行うことで、より大きな効果が得られるため、反応容器はパルプスラリーが均一に流動する範囲内で直径を大きくし、高さは可能な限り低くすることが望ましい。
【００１７】
本発明に使用されるアルカリ酸素漂白工程においては、アルカリは、酸素と蒸気の添加に先立ってパルプスラリーに添加される。蒸気と酸素ガスは、好ましくは一段目のミキサーにおいてパルプスラリーに添加され、十分に混合が行われた後、加圧下でパルプ、酸素及びアルカリの混合物を一定時間保持できる一段目の反応容器へ送られる。一段目のアルカリ酸素漂白を加圧下で行うため、第一のミキサの前および／または後にポンプが設置され制御される。一段目のアルカリ酸素漂白処理されたパルプスラリーは、希釈水が添加され所望のパルプ濃度に調節された後、さらに第二のミキサーにおいて再度酸素ガスがパルプスラリーに添加、混合が行われた後、加圧下で一定時間保持できる二段目の反応装置へ送られ脱リグニンされる。二段目のアルカリ酸素漂白を加圧下で行うため、第二のミキサーの前および／または後にポンプが設置され制御される。
【００１８】
本発明のアルカリ酸素漂白工程において、各段におけ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％であり、アルカリ添加率は０．５〜４質量％であり、反応装置入口の圧力は０．７〜１．５ＭＰａであり、反応温度は８５〜１２０℃、好ましくは１００〜１１０℃である。それぞれの反応装置における滞留時間は５分〜１２０分、好ましくは２０分〜６０分である。この他の条件は公知のものが適用できる。
【００１９】
本発明のアルカリ酸素漂白工程において、一段目の反応装置入口のパルプ濃度は５〜４０質量％、好ましくは１０〜１６質量％であり、二段目の反応装置入口のパルプ濃度は一段目の反応装置入口のパルプ濃度よりも必ず低く調製される。一段目の反応装置入口のパルプ濃度と二段目の反応装置入口のパルプ濃度の差は特に限定されるものではないが、好適には２．５〜７．５質量％である。一段目の反応装置入口のパルプ濃度と二段目の反応装置入口のパルプ濃度の差が２．５質量％未満だとセルロースの粘度低下を抑制する効果が小さく、７．５質量％より大きいと脱リグニン速度が大幅に遅くなるため適さない。また、一段目の反応装置と二段目の反応装置の間に添加される希釈水は特に限定されるものではないが、清水、アルカリ酸素漂白工程の洗浄排水、多段漂白工程の洗浄排水等が好適に使用される。特に、漂白パルプ製造工程全体で使用する用水量を小さくできるという理由から、アルカリ酸素漂白工程の洗浄排水および／または多段漂白工程の洗浄排水が好適に用いられる。
【００２０】
本発明のアルカリ酸素漂白工程においては、過酸化物を添加することもできる。過酸化物であればいかなるものでも添加できるが、その効果、経済性等を考慮すると過酸化水素が好適に用いられる。本発明の過酸化物の添加率は、絶乾パルプ質量当たり０．０５〜３質量％である。また、本発明のアルカリ酸素漂白工程においては、エチレンジアミンテトラ酢酸（ＥＤＴＡ）、ジエチレントリアミンペンタ酢酸（ＤＴＰＡ）、ジエチレントリアミンペンタメチレンホスホン酸（ＤＴＰＭＰＡ）等のキレート剤を添加することもできる。さらには、有機酸および／または無機酸を加えることもでき、有機塩および／または無機塩を加えることもできる。前記過酸化物はアルカリ酸素漂白工程の一段目の反応容器より前および／または一段目と二段目の反応容器の間において添加されることが好ましく、前記キレート剤はアルカリ酸素漂白工程の一段目の反応容器より前において添加されることが好ましく、前記有機酸および／または無機酸は一段目と二段目の反応容器の間において添加され、有機塩および／または無機塩は一段目の反応容器より前および／または一段目と二段目の反応容器の間において添加されることが好ましい。アルカリ酸素漂白工程においてアルカリ酸素漂白が施されたパルプは洗浄工程を経て、次いで多段漂白工程へ送られ漂白処理される。
【００２１】
本発明の洗浄工程において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るが、特に限定されるものではない。しかしながら、パルプ中のピッチ成分の除去効率が高いという付加的な理由から、プレス洗浄機が好適に用いられる。本発明の洗浄工程では、複数の洗浄機を使用することもできる。
【００２２】
本発明の多段漂白処理工程で用いられる漂白薬品としては、原子状塩素（Ｃ）、苛性ソーダ（Ｅ）、次亜塩素酸塩化合物（Ｈ）、二酸化塩素（Ｄ）、酸素（Ｏ）、過酸化水素（Ｐ）、オゾン（Ｚ）、有機過酸等の公知の漂白剤と漂白助剤からなる漂白薬品を挙げることができ、これらの中から適宜選択されて漂白薬品として用いられる。
【００２３】
本発明における多段漂白処理工程での漂白シーケンスとして、例えばＣ−Ｅ／Ｏ−Ｈ−Ｄ、Ｃ／Ｄ−Ｅ／Ｏ−Ｈ−Ｄのように原子状塩素と塩素系漂白薬品を含む漂白シーケンスを用いることもできるし、Ｄ−Ｅ−Ｄ、Ｄ−Ｅ／Ｏ−Ｄ、Ｅ／Ｏ−Ｄ、Ｅ−Ｏ−Ｄ、Ｚ−Ｄ、のように原子状塩素を含まない漂白シーケンスを用いることもできる。また、Ｚ−Ｅ−Ｐ、Ｚ−Ｅ／Ｏ−Ｐ、Ｅ／ＯＰ−ＰＯ等のように原子状塩素と塩素系漂白薬品を一切用いない漂白シーケンスを用いることもできる。また、本発明の効果をさらに上げるために、多段漂白処理工程の前後にキシラン分解酵素、リグニン分解酵素等による酵素処理工程や、ＥＤＴＡ、ＤＴＰＡ、ＤＴＰＭＰＡ等によるキレート剤処理工程を設けてもよいことは言うまでもない。
【００２４】
本発明では、アルカリ酸素漂白工程後の洗浄工程からの排水は向流洗浄水として回収、使用することもできる。したがって、蒸解工程およびアルカリ酸素漂白工程をクローズド化することもできる。さらに、本発明では多段漂白処理工程においてもクローズド化することもでき、漂白パルプの全製造工程をクローズド化することもできる。
【００２５】
本発明において、リグノセルロース物質を蒸解して得られる未漂白パルプをアルカリ酸素漂白する際に、二段階の連続した反応装置を用い、一段目の反応装置と二段目の反応装置の間に希釈水を添加し、一段目の反応装置入口のパルプ濃度よりも二段目の反応装置入口のパルプ濃度を低くすれば、アルカリ酸素漂白工程における脱リグニン効果を維持したまま、セルロースの粘度低下を抑制できる理由については今後の研究を待たないと明確には断定できないが、本発明者らは、以下のように推察している。アルカリ酸素漂白工程の一段目においては、脱リグニン反応を進めるために高いアルカリ濃度が必要であるが、二段目においては高いアルカリ濃度は必要ではなく、逆にセルロースの粘度低下を引き起こす要因となる。本法では、希釈水を添加することにより脱リグニン反応に影響のない範囲でアルカリ濃度を低くすることで、セルロースの粘度低下を抑制できたものと推測される。
【実施例】
【００２６】
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、勿論本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
以下に示す実施例１〜６および比較例１〜２のアルカリ酸素漂白工程において、Ｏｘ％（“ｘ”には数値が入る）は、パルプ濃度“ｘ”質量％にてアルカリ酸素漂白を行ったことを示す。
また、実施例１〜６および比較例１〜２は、アルカリ酸素漂白後、Ｄ１−Ｅ−Ｄ２−Ｐシーケンスで漂白した結果を示す。特に示さない限り、カッパー価、パルプ粘度、および白色度はそれぞれ以下の方法にしたがって測定した。なお、実施例及び比較例における薬品の添加率は絶乾パルプ質量当たりの質量％示す。
【００２７】
（カッパー価の測定）
カッパー価の測定は、ＪＩＳ  Ｐ  ８２１１に準じて行った。
（パルプ粘度の測定）
パルプ粘度の測定は、Ｊ．ＴＡＰＰＩ  ４４に準じて行った。
（パルプ白色度の測定）
パルプを離解した後、Ｔａｐｐｉ試験法Ｔ２０５ｏｓ−７１（ＪＩＳ  Ｐ  ８２０９）に従って坪量６０ｇ／ｍ２のシートを作製し、ＪＩＳ Ｐ ８１２３に従ってパルプの白色度を測定した。
【００２８】
実施例１（アルカリ酸素漂白工程；Ｏ１５％Ｏ７．５％）
国内産針葉樹５０％とラジアータパイン材５０％からなる針葉樹混合木材チップを絶乾１８００ｇ採取し、液比５、絶乾チップ質量当たり有効アルカリ２１％、蒸解液の硫化度２５％、蒸解温度１５５℃、蒸解時間１８０分の条件下で実験用間接加熱用オートクレーブを用いてクラフト蒸解し、その後廃液とパルプを分離し、パルプを８カットのスクリーンプレートを備えたフラットスクリーンで精選してハンター白色度２３．３％、カッパー価２８．７、パルプ粘度３７．１ｍＰａ・ｓの針葉樹未漂白クラフトパルプを絶乾８７７ｇを得た。
【００２９】
前記針葉樹未漂白クラフトパルプの絶乾質量７０．０ｇを採取し、絶乾パルプ質量当たり苛性ソーダを２．５％添加し、次いでイオン交換水で希釈してパルプ濃度を１５％に調整し、間接加熱式オートクレーブに入れ、ゲージ圧力が０．７ＭＰａとなるように純度が９９．９％の市販の圧縮酸素ガスで加圧し、毎分０．００７ＭＰａの割合でゲージ圧力が減少するようにガスを抜きながら、１００℃で３０分間反応させた。反応後、ゲージ圧力が０．０５ＭＰａ以下になるまで減圧した後、オートクレーブにイオン交換水を添加してパルプ濃度を７．５％とし、再度、圧縮酸素ガスを注入してゲージ圧力を０．７ＭＰａとし、毎分０．００７ＭＰａの割合でゲージ圧力が減少するようにガスを抜きながら、さらに１００℃で３０分間反応させた。反応後、ゲージ圧力が０．０５ＭＰａ以下になるまで減圧し、パルプをオートクレーブから取り出し、イオン交換水７リットルを用いて洗浄、脱水した。得られたパルプをイオン交換水で洗浄した後、脱水した。白色度が３５．１％、カッパー価１０．９、パルプ粘度が２４．９ｍＰａ・ｓのパルプを得た。
【００３０】
前記アルカリ酸素漂白後のパルプ絶乾質量６０．０ｇをプラスチック袋に入れ、イオン交換水を用いてパルプ濃度を１０％に調整した後、絶乾パルプ質量当たり二酸化塩素を１．０％添加し、温度が７０℃の恒温水槽に３０分間浸漬してＤ１段の漂白を行った。得られたパルプをイオン交換水で洗浄、脱水した。
【００３１】
Ｄ１段後のパルプをプラスチック袋に入れ、イオン交換水を用いてパルプ濃度を１０％に調整した後、絶乾パルプ質量当たり苛性ソーダを１．２０％添加し、Ｄ１段と同様にして温度７０℃で１２０分間処理してＥ段の抽出を行った。得られたパルプをイオン交換水を用いて洗浄、脱水した。
【００３２】
Ｅ段後のパルプをプラスチック袋に入れ、イオン交換水を用いてパルプ濃度１０％に調整した後、絶乾パルプ質量当たり二酸化塩素を０．４％添加し、Ｄ１段と同様にして温度７０℃で１２０分間処理し、Ｄ２段の漂白を行った。得られたパルプをイオン交換水を用いて洗浄、脱水した。
【００３３】
さらに、Ｄ２段後のパルプをプラスチック袋に入れ、イオン交換水を用いてパルプ濃度１０％に調整した後、絶乾パルプ質量当たり苛性ソーダを０．１％、過酸化水素を０．５％添加し、Ｄ１段と同様にして温度７０℃で１２０分間処理し、Ｐ段の漂白を行った。得られたパルプをイオン交換水を用いて洗浄、脱水し、白色度８５．４％、パルプ粘度が２２．１ｍＰａ・ｓの漂白パルプを得た。
アルカリ酸素漂白後のパルプのカッパー価、パルプ粘度およびパルプ白色度を表１に、多段漂白工程におけるＤ１段薬品添加率とＥ段薬品添加率、および漂白後のパルプ粘度と白色度を表２に示した。
【００３４】
実施例２（アルカリ酸素漂白工程；Ｏ１５％Ｏ１０％）
実施例１と同様の針葉樹未漂白クラフトパルプ（白色度２３．３％、カッパー価２８．７、パルプ粘度３７．１ｍＰａ・ｓ）を絶乾質量で７０．０ｇ採取し、絶乾パルプ質量当たり苛性ソーダを２．５％添加し、次いでイオン交換水で希釈してパルプ濃度を１５％に調整し、間接加熱式オートクレーブに入れ、ゲージ圧力が０．７ＭＰａとなるように純度が９９．９％の市販の圧縮酸素ガスで加圧し、毎分０．００７ＭＰａの割合でゲージ圧力が減少するようにガスを抜きながら、１００℃で３０分間反応させた。反応後、ゲージ圧力が０．０５ＭＰａ以下になるまで減圧した後、オートクレーブにイオン交換水を添加してパルプ濃度を１０％とし、再度、圧縮酸素ガスを注入してゲージ圧力を０．７ＭＰａとし、毎分０．００７ＭＰａの割合でゲージ圧力が減少するようにガスを抜きながら、さらに１００℃で３０分間反応させ、アルカリ酸素漂白を行った。反応後、ゲージ圧力が０．０５ＭＰａ以下になるまで減圧し、パルプをオートクレーブから取り出し、イオン交換水７リットルを用いて洗浄、脱水した。白色度が３６．４％、カッパー価１０．８、パルプ粘度が２４．５ｍＰａ・ｓのパルプを得た。
【００３５】
前記アルカリ酸素漂白後のパルプ絶乾質量６０．０ｇをプラスチック袋に入れ、実施例１と同様にＤ１−Ｅ−Ｄ２−Ｐシーケンスで漂白を行った。得られたパルプをイオン交換水を用いて洗浄、脱水し、白色度８５．５％、パルプ粘度が２１．８ｍＰａ・ｓの漂白パルプを得た。
アルカリ酸素漂白後のパルプのカッパー価、パルプ白色度、パルプ粘度およびアルカリ酸素漂白工程で使用した洗浄水の量を表１に、多段漂白工程におけるＤ１段薬品添加率とＥ段薬品添加率、および漂白後のパルプ粘度と白色度を表２に示した。
【００３６】
実施例３（アルカリ酸素漂白工程；Ｏ１５％Ｏ１２．５％）
実施例１と同様の針葉樹未漂白クラフトパルプ（白色度２３．３％、カッパー価２８．７、パルプ粘度３７．１ｍＰａ・ｓ）を絶乾質量で７０．０ｇ採取し、絶乾パルプ質量当たり苛性ソーダを２．５％添加し、次いでイオン交換水で希釈してパルプ濃度を１５％に調整し、間接加熱式オートクレーブに入れ、ゲージ圧力が０．７ＭＰａとなるように純度が９９．９％の市販の圧縮酸素ガスで加圧し、毎分０．００７ＭＰａの割合でゲージ圧力が減少するようにガスを抜きながら、１００℃で３０分間反応させた。反応後、ゲージ圧力が０．０５ＭＰａ以下になるまで減圧した後、オートクレーブにイオン交換水を添加してパルプ濃度を１２．５％とし、再度、圧縮酸素ガスを注入してゲージ圧力を０．７ＭＰａとし、毎分０．００７ＭＰａの割合でゲージ圧力が減少するようにガスを抜きながら、さらに１００℃で３０分間反応させ、アルカリ酸素漂白を行った。反応後、ゲージ圧力が０．０５ＭＰａ以下になるまで減圧し、パルプをオートクレーブから取り出し、イオン交換水７リットルを用いて洗浄、脱水した。得られたパルプをイオン交換水で洗浄した後、脱水した。白色度が３６．６％、カッパー価１０．８、パルプ粘度が２４．３ｍＰａ・ｓのパルプを得た。
【００３７】
前記アルカリ酸素漂白後のパルプ絶乾質量６０．０ｇをプラスチック袋に入れ、実施例１と同様にＤ１−Ｅ−Ｄ２−Ｐシーケンスで漂白を行った。得られたパルプをイオン交換水を用いて洗浄、脱水し、白色度８５．５％、パルプ粘度が２１．７ｍＰａ・ｓの漂白パルプを得た。
アルカリ酸素漂白後のパルプのカッパー価、パルプ白色度、パルプ粘度およびアルカリ酸素漂白工程で使用した洗浄水の量を表１に、多段漂白工程におけるＤ１段薬品添加率とＥ段薬品添加率、および漂白後のパルプ粘度と白色度を表２に示した。
【００３８】
実施例４（アルカリ酸素漂白工程；Ｏ１５％Ｏ１３％）
実施例１と同様の針葉樹未漂白クラフトパルプ（白色度２３．３％、カッパー価２８．７、パルプ粘度３７．１ｍＰａ・ｓ）を絶乾質量で７０．０ｇ採取し、絶乾パルプ質量当たり苛性ソーダを２．５％添加し、次いでイオン交換水で希釈してパルプ濃度を１５％に調整し、間接加熱式オートクレーブに入れ、ゲージ圧力が０．７ＭＰａとなるように純度が９９．９％の市販の圧縮酸素ガスで加圧し、毎分０．００７ＭＰａの割合でゲージ圧力が減少するようにガスを抜きながら、１００℃で３０分間反応させた。反応後、ゲージ圧力が０．０５ＭＰａ以下になるまで減圧した後、オートクレーブにイオン交換水を添加してパルプ濃度を１３％とし、再度、圧縮酸素ガスを注入してゲージ圧力を０．７ＭＰａとし、毎分０．００７ＭＰａの割合でゲージ圧力が減少するようにガスを抜きながら、さらに１００℃で３０分間反応させ、アルカリ酸素漂白を行った。反応後、ゲージ圧力が０．０５ＭＰａ以下になるまで減圧し、パルプをオートクレーブから取り出し、イオン交換水７リットルを用いて洗浄、脱水した。得られたパルプをイオン交換水で洗浄した後、脱水した。白色度が３６．５％、カッパー価１０．８、パルプ粘度が２４．１ｍＰａ・ｓのパルプを得た。
【００３９】
前記アルカリ酸素漂白後のパルプ絶乾質量６０．０ｇをプラスチック袋に入れ、実施例１と同様にＤ１−Ｅ−Ｄ２−Ｐシーケンスで漂白を行った。得られたパルプをイオン交換水を用いて洗浄、脱水し、白色度８５．６％、パルプ粘度が２１．５ｍＰａ・ｓの漂白パルプを得た。
アルカリ酸素漂白後のパルプのカッパー価、パルプ白色度、パルプ粘度およびアルカリ酸素漂白工程で使用した洗浄水の量を表１に、多段漂白工程におけるＤ１段薬品添加率とＥ段薬品添加率、および漂白後のパルプ粘度と白色度を表２に示した。
【００４０】
実施例５（アルカリ酸素漂白工程；Ｏ１５％Ｏ７％）
実施例１と同様の針葉樹未漂白クラフトパルプ（白色度２３．３％、カッパー価２８．７、パルプ粘度３７．１ｍＰａ・ｓ）を絶乾質量で７０．０ｇ採取し、絶乾パルプ質量当たり苛性ソーダを２．５％添加し、次いでイオン交換水で希釈してパルプ濃度を１５％に調整し、間接加熱式オートクレーブに入れ、ゲージ圧力が０．７ＭＰａとなるように純度が９９．９％の市販の圧縮酸素ガスで加圧し、毎分０．００７ＭＰａの割合でゲージ圧力が減少するようにガスを抜きながら、１００℃で３０分間反応させた。反応後、ゲージ圧力が０．０５ＭＰａ以下になるまで減圧した後、オートクレーブにイオン交換水を添加してパルプ濃度を７％とし、再度、圧縮酸素ガスを注入してゲージ圧力を０．７ＭＰａとし、毎分０．００７ＭＰａの割合でゲージ圧力が減少するようにガスを抜きながら、さらに１００℃で３０分間反応させ、アルカリ酸素漂白を行った。反応後、ゲージ圧力が０．０５ＭＰａ以下になるまで減圧し、パルプをオートクレーブから取り出し、イオン交換水７リットルを用いて洗浄、脱水した。得られたパルプをイオン交換水で洗浄した後、脱水した。白色度が３４．７％、カッパー価１１．２、パルプ粘度が２５．３ｍＰａ・ｓのパルプを得た。
【００４１】
前記アルカリ酸素漂白後のパルプ絶乾質量６０．０ｇをプラスチック袋に入れ、Ｄ１段における二酸化塩素の添加率を１．１％に替え、Ｅ段における苛性ソーダの添加率を１．３２％に替えた以外は実施例１と同様にＤ１−Ｅ−Ｄ２−Ｐシーケンスで漂白を行った。得られたパルプをイオン交換水を用いて洗浄、脱水し、白色度８５．６％、パルプ粘度が２１．６ｍＰａ・ｓの漂白パルプを得た。
アルカリ酸素漂白後のパルプのカッパー価、パルプ白色度、パルプ粘度およびアルカリ酸素漂白工程で使用した洗浄水の量を表１に、多段漂白工程におけるＤ１段薬品添加率とＥ段薬品添加率、および漂白後のパルプ粘度と白色度を表２に示した。
【００４２】
実施例６（アルカリ酸素漂白工程；Ｏ１５％Ｏ５％）
実施例１と同様の針葉樹未漂白クラフトパルプ（白色度２３．３％、カッパー価２８．７、パルプ粘度３７．１ｍＰａ・ｓ）を絶乾質量で７０．０ｇ採取し、絶乾パルプ質量当たり苛性ソーダを２．５％添加し、次いでイオン交換水で希釈してパルプ濃度を１５％に調整し、間接加熱式オートクレーブに入れ、ゲージ圧力が０．７ＭＰａとなるように純度が９９．９％の市販の圧縮酸素ガスで加圧し、毎分０．００７ＭＰａの割合でゲージ圧力が減少するようにガスを抜きながら、１００℃で３０分間反応させた。反応後、ゲージ圧力が０．０５ＭＰａ以下になるまで減圧した後、オートクレーブにイオン交換水を添加してパルプ濃度を５％とし、再度、圧縮酸素ガスを注入してゲージ圧力を０．７ＭＰａとし、毎分０．００７ＭＰａの割合でゲージ圧力が減少するようにガスを抜きながら、さらに１００℃で３０分間反応させ、アルカリ酸素漂白を行った。反応後、ゲージ圧力が０．０５ＭＰａ以下になるまで減圧し、パルプをオートクレーブから取り出し、イオン交換水７リットルを用いて洗浄、脱水した。得られたパルプをイオン交換水で洗浄した後、脱水した。白色度が３３．２％、カッパー価１１．６、パルプ粘度が２５．８ｍＰａ・ｓのパルプを得た。
【００４３】
前記アルカリ酸素漂白後のパルプ絶乾質量６０．０ｇをプラスチック袋に入れ、Ｄ１段における二酸化塩素の添加率を１．２％に替え、Ｅ段における苛性ソーダの添加率を１．４４％に替えた以外は実施例１と同様にＤ１−Ｅ−Ｄ２−Ｐシーケンスで漂白を行った。得られたパルプをイオン交換水を用いて洗浄、脱水し、白色度８５．６％、パルプ粘度が２１．３ｍＰａ・ｓの漂白パルプを得た。
アルカリ酸素漂白後のパルプのカッパー価、パルプ白色度、パルプ粘度およびアルカリ酸素漂白工程で使用した洗浄水の量を表１に、多段漂白工程におけるＤ１段薬品添加率とＥ段薬品添加率、および漂白後のパルプ粘度と白色度を表２に示した。
【００４４】
比較例１（アルカリ酸素漂白工程；Ｏ１５％Ｏ１５％）
実施例１と同様の針葉樹未漂白クラフトパルプ（白色度２３．３％、カッパー価２８．７、パルプ粘度３７．１ｍＰａ・ｓ）を絶乾質量で７０．０ｇ採取し、絶乾パルプ質量当たり苛性ソーダを２．５％添加し、次いでイオン交換水で希釈してパルプ濃度を１５％に調整し、間接加熱式オートクレーブに入れ、ゲージ圧力が０．７ＭＰａとなるように純度が９９．９％の市販の圧縮酸素ガスで加圧し、毎分０．００７ＭＰａの割合でゲージ圧力が減少するようにガスを抜きながら、１００℃で３０分間反応させた。反応後、ゲージ圧力が０．０５ＭＰａ以下になるまで減圧した後、オートクレーブにイオン交換水を添加することなくパルプ濃度は１５％のままで、再度、圧縮酸素ガスを注入してゲージ圧力を０．７ＭＰａとし、毎分０．００７ＭＰａの割合でゲージ圧力が減少するようにガスを抜きながら、さらに１００℃で３０分間反応させ、アルカリ酸素漂白を行った。反応後、ゲージ圧力が０．０５ＭＰａ以下になるまで減圧し、パルプをオートクレーブから取り出し、イオン交換水７リットルを用いて洗浄、脱水した。白色度が３５．２％、カッパー価１０．９、パルプ粘度が２３．６ｍＰａ・ｓのパルプを得た。
【００４５】
前記アルカリ酸素漂白後のパルプ絶乾質量６０．０ｇをプラスチック袋に入れ、実施例１と同様にＤ１−Ｅ−Ｄ２−Ｐシーケンスで漂白を行った。得られたパルプをイオン交換水を用いて洗浄、脱水し、白色度８５．５％、パルプ粘度が２０．４ｍＰａ・ｓの漂白パルプを得た。
アルカリ酸素漂白後のパルプのカッパー価、パルプ白色度、パルプ粘度およびアルカリ酸素漂白工程で使用した洗浄水の量を表１に、多段漂白工程におけるＤ１段薬品添加率とＥ段薬品添加率、および漂白後のパルプ粘度と白色度を表２に示した。
【００４６】
比較例２（アルカリ酸素漂白工程；Ｏ１５％Ｏ１８％）
実施例１と同様の針葉樹未漂白クラフトパルプ（白色度２３．３％、カッパー価２８．７、パルプ粘度３７．１ｍＰａ・ｓ）を絶乾質量で７０．０ｇ採取し、絶乾パルプ質量当たり苛性ソーダを２．５％添加し、次いでイオン交換水で希釈してパルプ濃度を１５％に調整し、間接加熱式オートクレーブに入れ、ゲージ圧力が０．７ＭＰａとなるように純度が９９．９％の市販の圧縮酸素ガスで加圧し、毎分０．００７ＭＰａの割合でゲージ圧力が減少するようにガスを抜きながら、１００℃で３０分間反応させた。反応後、ゲージ圧力が０．０５ＭＰａ以下になるまで減圧した後、パルプをオートクレーブから取り出して脱水し、パルプ濃度を１８％とした。再度、パルプをオートクレーブに入れ、圧縮酸素ガスを注入してゲージ圧力を０．７ＭＰａとし、毎分０．００７ＭＰａの割合でゲージ圧力が減少するようにガスを抜きながら、さらに１００℃で３０分間反応させ、アルカリ酸素漂白を行った。反応後、ゲージ圧力が０．０５ＭＰａ以下になるまで減圧し、パルプをオートクレーブから取り出し、イオン交換水７リットルを用いて洗浄、脱水した。白色度が３７．１％、カッパー価１０．３、パルプ粘度が２２．３ｍＰａ・ｓのパルプを得た。
【００４７】
前記アルカリ酸素漂白後のパルプ絶乾質量６０．０ｇをプラスチック袋に入れ、Ｄ１段における二酸化塩素の添加率を０．８％に替え、Ｅ段における苛性ソーダの添加率を０．９６％に替えた以外は実施例１と同様にＤ１−Ｅ−Ｄ２−Ｐシーケンスで漂白を行った。得られたパルプをイオン交換水を用いて洗浄、脱水し、白色度８５．６％、パルプ粘度が１９．６ｍＰａ・ｓの漂白パルプを得た。
アルカリ酸素漂白後のパルプのカッパー価、パルプ白色度、パルプ粘度およびアルカリ酸素漂白工程で使用した洗浄水の量を表１に、多段漂白工程におけるＤ１段薬品添加率とＥ段薬品添加率、および漂白後のパルプ粘度と白色度を表２に示した。
【００４８】
【表１】
2005226211.tif 000002
【００４９】
【表２】
2005226211.tif 000003
【００５０】
表１の実施例１〜６と比較例１〜２を比較することから明らかなように、アルカリ酸素漂白を二段階の連続した反応装置を用い、かつ一段目の反応装置と二段目の反応装置の間に希釈水を添加して、一段目の反応装置入口のパルプ濃度よりも二段目の反応装置入口のパルプ濃度を低くすることにより、アルカリ酸素漂白工程後のパルプ強度低下を抑制することができる。その結果、表２から明らかなように、高強度の漂白パルプを製造することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
リグノセルロース物質を蒸解して得られる未漂白パルプをアルカリ酸素漂白工程で処理し、次いで多段漂白工程で処理して漂白パルプを製造する方法において、該アルカリ酸素漂白工程が二段階の連続した反応装置を用いて行われ、かつ一段目の反応装置と二段目の反応装置の間に希釈水を添加して、一段目の反応装置入口のパルプ濃度よりも二段目の反応装置入口のパルプ濃度を低くすることにより、高強度の漂白パルプが得られる漂白パルプの製造方法を提供することが可能となる。