(57)【要約】【課題】三段アルカリ酸素漂白方法の脱リグニンにおける優位性を保ちつつ、運転に必要なエネルギー使用量がより少ない三段アルカリ酸素漂白方法を提供すること。【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連続した三つの反応容器を用いアルカリ酸素漂白する方法であって、一つ目および二つ目の反応容器の直前にポンプとミキサーをセットで設置し、三つ目の反応容器の直前にはミキサーのみを設置するシステムを用いるシステムまたは、三つ目の反応容器の直前にはポンプとミキサーを共に設置しないシステムを用いるアルカリ酸素漂白方法である。【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連続した三つの反応容器を用いアルカリ酸素漂白する方法であって、一つ目および二つ目の反応容器の直前にポンプとミキサーをセットで設置し、三つ目の反応容器の直前にはミキサーのみを設置したシステムを用いることを特徴とするアルカリ酸素漂白方法。
【請求項２】
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連続した三つの反応容器を用いアルカリ酸素漂白する方法であって、一つ目および二つ目の反応容器の直前にポンプとミキサーをセットで設置し、三つ目の反応容器の直前にはポンプとミキサーを共に設置しないシステムを用いることを特徴とするアルカリ酸素漂白方法。
【請求項３】
各反応容器での反応条件が９５〜１１０℃、０．７〜１．０ＭＰａ、１０〜６０分であることを特徴とする請求項1、２記載のアルカリ酸素漂白方法。
【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を蒸解して得られる未晒パルプのアルカリ酸素漂白方法に関する。更に詳しく述べれば、本発明は、より少ないエネルギーで、白色度が高く、粘度の高いアルカリ酸素漂白パルプを得るためのアルカリ酸素漂白方法に関する。
【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、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白色度を高め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、反応を二段化する方法（特許文献1〜３）や三段化する方法（特許文献4〜６）が提案されている。反応を三段化する方法は、二段化する方法に比べに脱リグニンを進めやすいという利点がある反面、既存の方法ではいくつかの問題点があった。
【０００６】
特開昭６３−９９３８９号公報（特許文献４）には、1段目の直前にポンプとミキサーを備え、２、３段目直前にはミキサーのみを備えた3段のアルカリ酸素漂白法が開示されている。この方法の場合、加圧するのは1段目直前のみとなるため、2、3段目の反応圧が小さくなり、脱リグニンが十分に進まないという問題点があった。
【０００７】
本発明者らは、特開２０００−１５４４８７号公報（特許文献５）において、２、３段目の間に洗浄段を有する３段のアルカリ酸素漂白方法を提案している。この方法は、脱リグニン効果、パルプ粘度の保持効果は大きいものの、洗浄段を有するため洗浄機の運転に要するエネルギーが余分に必要であるという欠点を持ち合わせていた。
【０００８】
本発明者らは、特開２００５−２０７００３号公報（特許文献６）において、１、２、３段目の全ての段の直前にポンプとミキサーを備えた３段のアルカリ酸素漂白方法を提案している。この方法は、脱リグニン効果は大きいものの、やはり運転に要するエネルギー使用量が大きいという欠点を持ち合わせていた。
【特許文献１】特表平１１−５１４４１０号公報
【特許文献２】特表２００３−５０４５２５号公報
【特許文献３】特表２００３−５０４５２６号公報
【特許文献４】特開昭６３−９９３８９号公報
【特許文献５】特開２０００−１５４４８７号公報
【特許文献６】特開２００５−２０７００３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、三段アルカリ酸素漂白方法の脱リグニンにおける優位性を保ちつつ、運転に必要なエネルギー使用量がより少ない三段アルカリ酸素漂白方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者等は、かかる現状に鑑み、三段アルカリ酸素漂白方法の脱リグニンにおける優位性を保ちつつ、運転に必要なエネルギー使用量を低減する方法について鋭意研究した結果、三段アルカリ酸素漂白においては、１段目と２段目の反応は高圧下で行う必要があるが、３段目の反応は必ずしも高圧下で行う必要がなく、つまり３段目直前のポンプを省略でき、これにより前記課題を解決できることを見出し、本発明に至った。
上記目的を達成するために、本発明は次の各発明を含有する。
（１）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を連続した三つの反応容器を用いアルカリ酸素漂白する方法であって、一つ目および二つ目の反応容器の直前にポンプとミキサーをセットで設置し、三つ目の反応容器の直前にはミキサーのみを設置するシステムを用いることを特徴とするアルカリ酸素漂白方法である。
（２）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を連続した三つの反応容器を用いアルカリ酸素漂白する方法であって、一つ目および二つ目の反応容器の直前にポンプとミキサーをセットで設置し、三つ目の反応容器の直前にはポンプとミキサーを共に設置しないシステムを用いることを特徴とするアルカリ酸素漂白方法である。
（３）本発明は、各反応容器での反応条件が９５〜１１０℃、０．７〜１．０ＭＰａ、１０〜６０分であることを特徴とする前項記載のアルカリ酸素漂白方法である。
【発明の効果】
【００１１】
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連続した三つの反応容器を用いアルカリ酸素漂白する方法において、一つ目および二つ目の反応容器の直前にポンプとミキサーをセットで設置し、三つ目の反応容器の直前にはミキサーのみを設置する、あるいはポンプとミキサーを共に設置しないシステムを用いることで、消費電力を抑え、よりカッパー価が低く、白色度が高く、かつパルプ粘度の高いアルカリ酸素漂白パルプの製造が可能となった。これにより、多段漂白工程で処理して漂白パルプを製造する際には所望の白色度に漂白するのに必要な多段漂白処理工程での漂白薬品の使用量を大幅に削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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。しかしながら、紙の原料という見地から、松、とうひ、もみ等の針葉樹材、ブナ、ユーカリ、アカシア等の広葉樹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。
【００１３】
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、特にその方式は特に問わない。
【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、低濃度、中濃度あるいは高濃度アルカリ酸素漂白法のいずれも適用できるが、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。
【００１６】
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。
【００１７】
本発明では、連続した三つの反応容器を用いてアルカリ酸素漂白が行われる。近年は二つの反応容器を用いてアルカリ酸素漂白を行うのが一般的であるが、二つの反応容器で所望のパルプの滞留時間を維持するためには、反応容器を大型化せざるを得ず、その結果、反応容器は高層のものとなり、反応容器内で高低差に起因する圧力差が生じ、理想的な反応を行えない点を改善している。また、本発明では、一つ目の反応容器の直前および二つ目の反応容器の直前には、必ずポンプとミキサーがセットして設置される。アルカリ酸素漂白において、脱リグニンの反応選択性を高め、かつ脱リグニン速度を上げるには、反応の前半部をいかにスムーズに進ませるか、すなわち一つ目の反応容器と二つ目の反応容器での反応をいかに進ませるかが重要なポイントであり、これを達成するためには、高圧を維持するためのポンプと蒸気、アルカリ、酸素とパルプスラリーを均一に混合できるミキサーが必要である。本発明で設置されるポンプ、ミキサーは、その形式等は特に問うものではないが、ポンプはパルプスラリーを反応容器に1ＭＰａ以上の圧力で送り込む能力があるもの、ミキサーは蒸気、アルカリ、酸素とパルプスラリーを均一に混合できる能力のあるものが好適に使用される。
【００１８】
本発明では、全三つの反応容器を用いることで、各反応容器を低層にできるため、三つ目の反応容器の直前にポンプを設置しなくても比較的高圧を維持できるのも大きな特徴である。したがって、二つ目の反応容器と三つ目の反応容器の間は配管のみでも接続できるが、ミキサーを挿入して再度、パルプスラリーとアルカリと酸素を混合するのが好ましい実施形態である。これにより、アルカリ酸素漂白のシステムで使用する消費電力も削減できる。各反応容器の形状は特に限定されるものではないが、反応容器の高低差に起因する圧力差が生じないという理由で、できる限り低層のものが好適に用いられる。特に水平方向に伸びた配管状の反応容器は好ましい実施形態のうちの一つである。また、搭状の反応容器を使用する場合には、アップフロー方式と呼ばれる、反応容器の下部から上部へパルプスラリーを押し上げる方式が、酸素ガスとパルプが反応しやすいという理由で好ましいが、特に限定されるものではない。
【００１９】
本発明のアルカリ酸素漂白においては、アルカリと蒸気の添加方法は特に限定されるものではないが、好ましくは共に、一つ目の反応容器の直前に一括添加される。また、酸素の添加方法も特に限定されるものではないは、好適には一つ目の反応容器の直前と二つ目の反応容器の直前に分割添加され、また、場合によっては三つ目の反応容器の直前にも追加添加される。本発明のアルカリ酸素漂白においては、アルカリ添加率の総計は絶乾パルプ質量当たり０．５〜５質量％であり、好ましくは１〜４％、酸素ガスの添加率の総計は、絶乾パルプ質量当たり０．５〜４質量％であり、好ましくは１〜３％、反応温度は９０〜１２０℃であり、好ましくは９５〜１１０℃、パルプ濃度は５〜４０質量％であり、好ましくは８〜１５％である。それぞれの反応容器における滞留時間は５分〜１２０分、好ましくは１０分〜６０分であり、それぞれの反応容器における入り口圧力は０．５〜１．５ＭＰａ、好ましくは０．７〜１．０ＭＰａである。
【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。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そのまま製紙原料として使用されるか、あるいは次いで多段漂白工程へ送られ漂白処理される。
【００２１】
前記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】
前記多段漂白処理工程で用いられる漂白薬品としては、二酸化塩素（Ｄ）、苛性ソーダ（Ｅ）酸素（Ｏ）、過酸化水素（Ｐ）、オゾン（Ｚ）、有機過酸（Ｐａ）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Ｄ-Ｅ／Ｏ-Ｄ、Ｄ-Ｅ／ＯＰ-Ｄ、Ｄ-Ｅ／ＯＰ-Ｄ-Ｐａ、Ｚ-Ｅ／ＯＰ-Ｄのように原子状塩素を含まないＥＣＦ漂白と呼ばれるシーケンスを用いることもできる。また、Ｚ-Ｅ／Ｏ-Ｐ、Ｚ-Ｅ／ＯＰ-Ｐ、Ｚ-Ｅ／ＯＰ-Ｐａ、Ｐａ-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ＴＣＦ漂白呼ばれるシーケンスとを用いることもできる。さらには、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処理段として、酸洗浄、酸処理、酵素処理、キレート処理段等を挿入できる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。
【実施例】
【００２５】
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１〜４は、アルカリ酸素漂白を３つの反応容器（ひとつ目は水平配管形容器を想定、二つ目および三つ目は２０ｍ高の塔状容器を想定）を用いて行い、実施例１、３では一つ目および二つ目の反応容器の直前にポンプとミキサーをセットで設置し、三つ目の反応容器の直前にはポンプもミキサーも設置しない場合を想定、実施例２、４では、一つ目および二つ目の反応容器の直前にポンプとミキサーをセットで設置し、三つ目の反応容器の直前にはミキサーのみを設置した場合を想定して実験を行った結果を示す。一方、比較例１、２は、アルカリ酸素漂白を３つの反応容器（ひとつ目は水平配管形容器を想定、二つ目および三つ目は２０ｍ高の塔状容器を想定）を用いて行い、かつ一、二、三つ目の全ての反応容器の直前にポンプとミキサーをセットで設置した場合を想定して実験を行った結果を示す。なお、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。また、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。
【００２６】
１．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。
２．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。
３．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。
【００２７】
実施例１
国内産針葉樹３０％とラジアータパイン材７０％からなる針葉樹混合木材チップを絶乾３００ｇ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２８％、蒸解温度１６５℃、蒸解時間１２０分の条件下でオートクレーブを用いてクラフト蒸解した。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、カッパー価３０．５、白色度２５．０％、パルプ粘度２６．５ｍＰａ・ｓの針葉樹未漂白クラフトパルプを絶乾１３８．２ｇ得た。
【００２８】
前記針葉樹未漂白クラフトパルプの絶乾質量５０．０ｇ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１０％に調整し、攪拌付オートクレーブに入れ、以下のようにアルカリ酸素漂白を行った。まず、ポンプおよびミキサーで処理した後、水平配管状の容器で反応させることを想定し、パルプスラリーを５００ＲＰＭの割合で撹拌しながら、ゲージ圧力が０．９ＭＰａ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、１００℃で２０分間反応させた。次いで、ポンプで再加圧し、かつ酸素ガスを再添加し、ミキサーで再撹拌、処理した後２０ｍ高の塔状反応容器中でアップフローの状態で反応させることを想定し、パルプスラリーを５００ＲＰＭの割合で撹拌しながら、純度が９９．９％の市販の圧縮酸素ガスを再度注入してゲージ圧力を１ＭＰａとし、毎分０．０１ＭＰａの割合でゲージ圧力が減少するようにガスを抜きつつ、２０分間反応させた。最後に、ポンプおよびミキサーで処理しないで２０ｍ高の塔状反応容器中でアップフローの状態で反応させることを想定し、撹拌することなく、圧縮窒素ガスを注入してゲージ圧力を１ＭＰａとし、毎分０．０１ＭＰａの割合でゲージ圧力が減少するようにガスを抜きつつ、２０分間反応させた。反応終了後、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。カッパー価１２．４、白色度が３４．４％、パルプ粘度が１７．４ｍＰａ・ｓのパルプを得た。アルカリ酸素漂白後のパルプのカッパー価、パルプ白色度およびパルプ粘度および想定したポンプ、ミキサーの数を表１に示した。
【００２９】
実施例２
実施例１と同様の針葉樹未漂白クラフトパルプ（カッパー価３０．５、白色度２５．０％、パルプ粘度２６．５ｍＰａ・ｓ）を絶乾質量で５０．０ｇ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１０％に調整し、攪拌付オートクレーブに入れ、以下のようにアルカリ酸素漂白を行った。まず、ポンプおよびミキサーで処理した後、水平配管状の容器で反応させることを想定し、パルプスラリーを５００ＲＰＭの割合で撹拌しながら、ゲージ圧力が０．９ＭＰａ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、１００℃で２０分間反応させた。次いで、ポンプで再加圧し、かつ酸素ガスを再添加し、ミキサーで再撹拌、処理した後２０ｍ高の塔状反応容器中でアップフローの状態で反応させることを想定し、パルプスラリーを５００ＲＰＭの割合で撹拌しながら、純度が９９．９％の市販の圧縮酸素ガスを再度注入してゲージ圧力を１ＭＰａとし、毎分０．０１ＭＰａの割合でゲージ圧力が減少するようにガスを抜きつつ、２０分間反応させた。最後に、ミキサーで再撹拌、処理後、２０ｍ高の塔状反応容器中でアップフローの状態で反応させることを想定し、パルプスラリーを５００ＲＰＭの割合で撹拌しながら、圧縮窒素ガスを注入してゲージ圧力を１ＭＰａとし、毎分０．０１ＭＰａの割合でゲージ圧力が減少するようにガスを抜きつつ、２０分間反応させた。反応終了後、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。カッパー価１２．０、白色度が３４．９％、パルプ粘度が１６．９ｍＰａ・ｓのパルプを得た。アルカリ酸素漂白後のパルプのカッパー価、パルプ白色度およびパルプ粘度および想定したポンプ、ミキサーの数を表１に示した。
【００３０】
実施例３
国内産広葉樹５０％とアカシアメランシー材５０％からなる広葉樹混合木材チップを絶乾２００ｇ採取し、液比５、絶乾チップ質量当たり有効アルカリ１６％、蒸解液の硫化度２８％、蒸解温度１５０℃、蒸解時間１２０分の条件下でオートクレーブを用いてクラフト蒸解した。その後、廃液とパルプを分離し、パルプを１０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、カッパー価２０．８、白色度２９．１％、パルプ粘度５６．３ｍＰａ・ｓの広葉樹未漂白クラフトパルプを絶乾１０７．２ｇ得た。
【００３１】
前記広葉樹未漂白クラフトパルプの絶乾質量５０．０ｇを採取し、絶乾パルプ質量当たり苛性ソーダを２．０％添加し、次いでイオン交換水で希釈してパルプ濃度を１０％に調整し、攪拌付オートクレーブに入れ、以下のようにアルカリ酸素漂白を行った。まず、ポンプおよびミキサーで処理した後、水平配管状の容器で反応させることを想定し、パルプスラリーを５００ＲＰＭの割合で撹拌しながら、ゲージ圧力が０．９ＭＰａ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、１００℃で２０分間反応させた。次いで、ポンプで再加圧し、かつ酸素ガスを再添加し、ミキサーで再撹拌、処理した後２０ｍ高の塔状反応容器中でアップフローの状態で反応させることを想定し、パルプスラリーを５００ＲＰＭの割合で撹拌しながら、純度が９９．９％の市販の圧縮酸素ガスを再度注入してゲージ圧力を１ＭＰａとし、毎分０．０１ＭＰａの割合でゲージ圧力が減少するようにガスを抜きつつ、２０分間反応させた。最後に、ポンプおよびミキサーで処理しないで２０ｍ高の塔状反応容器中でアップフローの状態で反応させることを想定し、撹拌することなく、圧縮窒素ガスを注入してゲージ圧力を１ＭＰａとし、毎分０．０１ＭＰａの割合でゲージ圧力が減少するようにガスを抜きつつ、２０分間反応させた。反応終了後、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。カッパー価１０．３、白色度が５１．０％、パルプ粘度が３４．０ｍＰａ・ｓのパルプを得た。
【００３２】
実施例４
実施例３と同じ広葉樹未漂白クラフトパルプ（カッパー価２０．８、白色度２９．１％、パルプ粘度５６．３ｍＰａ・ｓ）を絶乾質量で５０．０ｇ採取し、絶乾パルプ質量当たり苛性ソーダを２．０％添加し、次いでイオン交換水で希釈してパルプ濃度を１０％に調整し、攪拌付オートクレーブに入れ、以下のようにアルカリ酸素漂白を行った。まず、ポンプおよびミキサーで処理した後、水平配管状の容器で反応させることを想定し、パルプスラリーを５００ＲＰＭの割合で撹拌しながら、ゲージ圧力が０．９ＭＰａ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、１００℃で２０分間反応させた。次いで、ポンプで再加圧し、かつ酸素ガスを再添加し、ミキサーで再撹拌、処理した後２０ｍ高の塔状反応容器中でアップフローの状態で反応させることを想定し、パルプスラリーを５００ＲＰＭの割合で撹拌しながら、純度が９９．９％の市販の圧縮酸素ガスを再度注入してゲージ圧力を１ＭＰａとし、毎分０．０１ＭＰａの割合でゲージ圧力が減少するようにガスを抜きつつ、２０分間反応させた。最後に、ミキサーで再撹拌、処理後、２０ｍ高の塔状反応容器中でアップフローの状態で反応させることを想定し、パルプスラリーを５００ＲＰＭの割合で撹拌しながら、圧縮窒素ガスを注入してゲージ圧力を１ＭＰａとし、毎分０．０１ＭＰａの割合でゲージ圧力が減少するようにガスを抜きつつ、２０分間反応させた。反応終了後、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。カッパー価９．８、白色度が５２．２％、パルプ粘度が３３．２ｍＰａ・ｓのパルプを得た。
【００３３】
比較例１
実施例１と同様の針葉樹未漂白クラフトパルプ（カッパー価３０．５、白色度２５．０％、パルプ粘度２６．５ｍＰａ・ｓ）を絶乾質量で５０．０ｇ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１０％に調整し、攪拌付オートクレーブに入れ、以下のようにアルカリ酸素漂白を行った。まず、ポンプおよびミキサーで処理した後、水平配管状の容器で反応させることを想定し、パルプスラリーを５００ＲＰＭの割合で撹拌しながら、ゲージ圧力が０．９ＭＰａ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、１００℃で２０分間反応させた。次いで、ポンプで再加圧し、かつ酸素ガスを再添加し、ミキサーで再撹拌、処理した後２０ｍ高の塔状反応容器中でアップフローの状態で反応させることを想定し、パルプスラリーを５００ＲＰＭの割合で撹拌しながら、純度が９９．９％の市販の圧縮酸素ガスを再度注入してゲージ圧力を１ＭＰａとし、毎分０．０１ＭＰａの割合でゲージ圧力が減少するようにガスを抜きつつ、２０分間反応させた。最後に、ポンプで再々加圧し、かつ酸素ガスを再々添加し、ミキサーで再々撹拌、処理した後２０ｍ高の塔状反応容器中でアップフローの状態で反応させることを想定し、パルプスラリーを５００ＲＰＭの割合で撹拌しながら、純度が９９．９％の市販の圧縮酸素ガスを再度注入してゲージ圧力を１ＭＰａとし、毎分０．０１ＭＰａの割合でゲージ圧力が減少するようにガスを抜きつつ、２０分間反応させた。反応終了後、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。カッパー価１１．８、白色度が３５．２％、パルプ粘度が１５．０ｍＰａ・ｓのパルプを得た。
【００３４】
比較例２
実施例３と同じ広葉樹未漂白クラフトパルプ（カッパー価２０．８、白色度２９．１％、パルプ粘度５６．３ｍＰａ・ｓ）を絶乾質量で５０．０ｇ採取し、絶乾パルプ質量当たり苛性ソーダを２．０％添加し、次いでイオン交換水で希釈してパルプ濃度を１０％に調整し、攪拌付オートクレーブに入れ、以下のようにアルカリ酸素漂白を行った。まず、ポンプおよびミキサーで処理した後、水平配管状の容器で反応させることを想定し、パルプスラリーを５００ＲＰＭの割合で撹拌しながら、ゲージ圧力が０．９ＭＰａ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、１００℃で２０分間反応させた。次いで、ポンプで再加圧し、かつ酸素ガスを再添加し、ミキサーで再撹拌、処理した後２０ｍ高の塔状反応容器中でアップフローの状態で反応させることを想定し、パルプスラリーを５００ＲＰＭの割合で撹拌しながら、純度が９９．９％の市販の圧縮酸素ガスを再度注入してゲージ圧力を１ＭＰａとし、毎分０．０１ＭＰａの割合でゲージ圧力が減少するようにガスを抜きつつ、２０分間反応させた。最後に、ポンプで再々加圧し、かつ酸素ガスを再々添加し、ミキサーで再々撹拌、処理した後２０ｍ高の塔状反応容器中でアップフローの状態で反応させることを想定し、パルプスラリーを５００ＲＰＭの割合で撹拌しながら、純度が９９．９％の市販の圧縮酸素ガスを再度注入してゲージ圧力を１ＭＰａとし、毎分０．０１ＭＰａの割合でゲージ圧力が減少するようにガスを抜きつつ、２０分間反応させた。反応終了後、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。カッパー価９．６、白色度が５２．４％、パルプ粘度が３０．６ｍＰａ・ｓのパルプを得た。
【００３５】
【表１】
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【００３６】
表１の実施例１〜４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連続した三つの反応容器を用いて行うのに際し、一つ目の反応容器の直前および二つ目の反応容器の直前にポンプとミキサーをセットで設置すれば、脱リグニン効果が高まり、三つ目の反応容器の前にはポンプあるいはミキサーを設置しなくても、設置した場合とほぼ同じ効果が得られることがわかる。つまり、より少ないエネルギー消費量でカッパー価が低く、白色度が高く、かつパルプ粘度の高いアルカリ酸素漂白パルプが得られることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
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連続した三つの反応容器を用いアルカリ酸素漂白する方法において、一つ目および二つ目の反応容器の直前にポンプとミキサーをセットで設置し、三つ目の反応容器の直前にはミキサーのみを設置する、あるいはポンプとミキサーを共に設置しないシステムを用いることで、消費電力を抑え、よりカッパー価が低く、白色度が高く、かつパルプ粘度の高いアルカリ酸素漂白パルプの製造が可能となった。