(57)【要約】【課題】  広葉樹から製造された木材チップを原料として、高収率のクラフトパルプの製造方法を提供する。【解決手段】  広葉樹から製造された木材チップを原料とするクラフトパルプ製造方法において、該木材チップが9.5〜12.7ｍｍのサイズのものが30質量％以上となるようにして、蒸解を行う。同一カッパー価において、収率が向上する。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
広葉樹から製造した木材チップを原料とするクラフトパルプ製造方法において、該木材チップが9.5〜12.7ｍｍのサイズのものが30質量％以上となるように蒸解を行うことを特徴とするクラフトパルプの製造方法。
【請求項２】
ユーカリ・グロビュラスから製造した木材チップを原料とするクラフトパルプ製造方法において、該木材チップが9.5〜12.7ｍｍのサイズのものが30質量％以上となるように蒸解を行うことを特徴とするクラフトパルプの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広葉樹の背板から製造した木材チップを原料とするクラフトパルプの製造において、蒸解設備および蒸解方法を大幅に改善することなく、パルプ収率を向上させるクラフトパルプの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
生産性やパルプの品質、コストおよび信頼性の観点から、パルプ工場にとってチップの品質は重要である。チッピング操業の多様性によって得られるチップの品質を定めるために、いろいろな試みがなされてきた。
【０００３】
パルプ化の視点で重要なチップ品質の要素に基づいてチップを分級することを目的として、新しいチップスクリーニングの方法が開発されてきている。ここでは、ふるい分けにより過大サイズと過小サイズであるダストを除いた最適チップ寸法として厚さ4ｍｍ、長さ40ｍｍのサイズに調製されたチップを用いることが記載されている（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００４】
チップ化の目的は、蒸解に際し、第一に蒸解に使用される薬品を木材に均一に浸透させること、および材の温度上昇の均一化を図ることなどが挙げられる。
【０００５】
クラフト蒸解において、チップは、厚さ4〜10ｍｍ、幅25ｍｍ前後、繊維方向の長さ13〜35ｍｍを標準としているが、チッピングでは、サイズが極端に小さいダストや反対に大きすぎるオーバーサイズのチップの発生は避けられず、この除去のためにチップスクリーンで処理を行っている（例えば、非特許文献２参照。）。
【０００６】
クラフト蒸解では、チップサイズの分布はチップハンドリングのうちで最も重要な品質管理の要素である。一般に蒸解薬液のチップへの浸透は全ての方向からほぼ均等であると考えられている。そして、それはチップへの蒸解薬液の浸透、拡散の速度においてはチップの厚みが制限要因となっていることを意味している。従って、過度に厚めのチップが混入すると、蒸解薬液の浸透、拡散が不均一になり、結果として蒸解されない状態で残った粕の比率が高くなるため、できるだけチップ厚みを薄く、かつ均一にすることが好ましい。
【０００７】
しかし、近年、木材チップの原料の多様化に伴い、数種のチップを混合して行う混煮蒸解が一般的となっている。チップ厚みの薄いチップや厚いチップなど、チップ性状が異なるチップを混合、すなわち、チップの厚みのばらつきが大きいチップを用いて混煮蒸解を行った場合には、蒸解薬液の浸透、拡散が不均一な蒸解となり、厚いチップは粕率が高くなり、結果として重要な指標の一つであるパルプ収率の低下をもたらすことから、改良の余地があった。
【０００８】
例えば、木材チップふるい分け機により以下のような条件でふるい分けされた、サイズ32.0ｍｍｐａｓｓ〜29.0ｍｍ、厚みが2.0〜4.5ｍｍのチップが10質量％以下、サイズ29.0ｍｍｐａｓｓ〜22.0ｍｍ、厚みが2.0〜3.5ｍｍのチップが20質量％以下、サイズ22.0ｍｍｐａｓｓ〜5.0ｍｍ、厚みが2.0〜3.0ｍｍのチップが70質量％以上となるように配合したチップをクラフト蒸解することにより、パルプ収率を向上させる技術が開示されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−１２０５３４号公報
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】「紙パルプ技術協会誌」１９９８年、第５２巻、第７号、第３８頁〜第４３頁
【非特許文献２】「紙パルプ技術便覧」５版、１９９２年１月３０日発行  第２４頁〜第２８頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１のような特定の大きさのチップサイズを使用したとしても、樹種によっては必ずしも最適ではなかった。
【００１２】
本発明の目的は、広葉樹から製造された木材チップを原料とするクラフトパルプの製造方法において、木材チップのサイズを最適化して、現状の蒸解設備および蒸解法を大幅に改善することなく、パルプ収率を向上させるクラフトパルプの製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者は、広葉樹から製造された木材チップを原料とするクラフトパルプの製造方法において、該木材チップが9.5〜12.7ｍｍのサイズのものが30質量％以上となるようにして蒸解を行うことを特徴とするクラフトパルプの製造方法である。
【００１４】
すなわち、本発明は、特定のサイズの木材チップをクラフト蒸解することにより、パルプ収率を向上させるものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によって、広葉樹チップを原料とするクラフトパルプの製造において、パルプ収率を向上させることができる。また、他の樹種との混合蒸解においても均一な蒸解を行うことが可能となり、パルプ収率の向上、有効アルカリ使用量の削減を可能とすることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明は、広葉樹から製造された木材チップを原料とするクラフトパルプ製造方法において、9.5〜12.7ｍｍのサイズの木材チップが全体の30質量％以上となるようにして、蒸解を行うものである。なお、本発明において、木材チップのサイズとは篩い分け器ジャイロシフターを使用し、円形の穴のサイズによって篩い分けされたものである。すなわち、9.5〜12.7ｍｍのサイズの木材チップとは、直径9.5ｍｍの円形の穴は通過せず、直径12.7ｍｍの穴を通過するものである。
【００１７】
本発明で使用する広葉樹は特に限定されないが、ユーカリ・グロビュラスにおいて特に効果がある。
【００１８】
本発明において、9.5ｍｍのサイズより小さいサイズの木材チップを蒸解した場合には収率が低下する。一方、12.7ｍｍのサイズより大きいサイズの木材チップを蒸解した場合には、カッパー価の低下が十分ではない。また、この範囲の大きさのサイズの木材チップは、全体の30質量％以上とする必要があり、これによって他のサイズの木材チップが存在しても収率の向上が得られる。一方、この範囲の大きさのサイズの木材チップが30質量％未満では、収率の向上が不十分となる。
【００１９】
本発明におけるクラフト蒸解としては、通常のクラフト蒸解の他、クラフト−アントラキノン蒸解法、クラフト−ポリサルファイド蒸解法、クラフト−ポリサルファイド−アントラキノン蒸解法を含む。さらにクラフト蒸解法については、修正法として、ＭＣＣ、ＥＭＣＣ、ＩＴＣ、Lo−solid、Compact Cooking法等が知られているが、これらにも本発明を適用することができる。例えば、木材をクラフト蒸解する場合、クラフト蒸解薬液の硫化度は5〜75％、好ましくは20〜35％、有効アルカリ添加率は、木材絶乾質量に対して5〜30％、好ましくは10〜25％である。また、必要に応じて蒸解助剤を添加してもよい。
【００２０】
蒸解薬液の液比は2.5〜10が好ましい。液比が2.5未満では木材チップに対して蒸解薬液量が少なすぎるために蒸解が不十分となり、液比10を超えると生産効率が低下するために好ましくない。
【００２１】
蒸解助剤としては、キノン化合物、ヒドロキノン化合物又はこれらの前駆体であり、これらから選ばれた少なくとも１種の化合物を使用することができる。これらの化合物としては、例えば、アントラキノン、ジヒドロアントラキノン（例えば、１，４−ジヒドロアントラキノン）、テトラヒドロアントラキノン（例えば、１，４，４ａ，９ａ−テトラヒドロアントラキノン、１，２，３，４−テトラヒドロアントラキノン）、メチルアントラキノン（例えば、１−メチルアントラキノン、２−メチルアントラキノン）、メチルジヒドロアントラキノン（例えば、２−メチル−１，４−ジヒドロアントラキノン）、メチルテトラヒドロアントラキノン（例えば、１−メチル−１，４，４ａ，９ａ−テトラヒドロアントラキノン、２−メチル−１，４，４ａ，９ａ−テトラヒドロアントラキノン）等のキノン化合物であり、アントラヒドロキノン（一般に、９，１０−ジヒドロキシアントラセン）、メチルアントラヒドロキノン（例えば、２−メチルアントラヒドロキノン）、ジヒドロアントラヒドロアントラキノン（例えば、１，４−ジヒドロ−９，１０−ジヒドロキシアントラセン）又はそのアルカリ金属塩等（例えば、アントラヒドロキノンのジナトリウム塩、１，４−ジヒドロ−９，１０−ジヒドロキシアントラセンのジナトリウム塩）等のヒドロキノン化合物であり、アントロン、アントラノール、メチルアントロン、メチルアントラノール等の前駆体が挙げられる。
【００２２】
本発明において、蒸解温度は140℃以上180℃以下が好ましく、さらに好ましくは150℃以上170℃以下である。
【００２３】
また、本発明における蒸解時間とは、蒸解温度が最高温度に達してから温度が下降し始めるまでの時間である。蒸解時間は60分以上240分以下が好ましい。蒸解時間が60分未満ではパルプ化が進行せず、240分を超えるとパルプ生産効率が悪化するために好ましくない。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施例、比較例で得られた未漂白パルプのカッパー価と総収率の関係を示す説明図である。
【実施例】
【００２５】
以下の実施例によって、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。また、実施例において示す「部」および「％」は、特に明示しない限り質量部および質量％を示す。
【００２６】
［実施例１］
ユーカリ・グロビュラスを原料とする木材チップを篩い分け器（ジャイロシフター、株式会社徳寿工作所製）で篩い分けし、サイズが9.5〜12.7ｍｍのもの（直径9.5ｍｍの円形の穴は通過せず、12.7ｍｍの穴を通過したもの）を試料とした。回転型オートクレーブを用い、120℃、30分間、薬液の浸透を行った後、蒸解温度150℃、蒸解時間205分、Ｈ−ファクター（HF）＝600で蒸解を行った。薬液は、活性アルカリ添加率13〜15％で変化させ、硫化度25％の組成で、液比2.5（L／ｋg）とした。ここで、Ｈ−ファクターとは、蒸解過程で反応系に与えられた熱の総量を表す目安であり、本発明では下記式によって表す。Ｈ−ファクターは積分記号より右側の項をチップと薬液が混ざった時点から蒸解終了時点まで時間積分することで算出する。
ＨＦ＝∫ｌｎ−１（43.20−16113／Ｔ）ｄｔ
（式中、ＨＦはＨ−ファクターを、Ｔはある時点の絶対温度を表し、ｄｔは蒸解釜内の温度プロファイルにより経時的に変化する時間の関数である。）
蒸解終了後、得られた未漂白パルプのカッパー価、総収率を以下の方法にて測定し、結果を図１に示した。なお、図１中の４が実施例１である。
・未漂白パルプのカッパー価：ＪＩＳ  Ｐ  ８２２１に従って、測定した。
・総収率：蒸解前の木材チップの絶乾重量と蒸解後に得られた未漂白パルプの絶乾重量より算出した。
【００２７】
［比較例１］
ユーカリ・グロビュラスを原料とする木材チップを篩い分け器（ジャイロシフター、株式会社徳寿工作所製）で篩い分けし、サイズが19.1〜25.4ｍｍのもの（直径19.1ｍｍの円形の穴は通過せず、25.4ｍｍの穴を通過したもの）を試料とした以外は、実施例１と同様にして蒸解を行った。蒸解終了後、得られた未漂白パルプのカッパー価、収率を測定した。なお、図１中の１が比較例１である。
【００２８】
［比較例２］
ユーカリ・グロビュラスを原料とする木材チップを篩い分け器（ジャイロシフター、株式会社徳寿工作所製）で篩い分けし、サイズが15.9〜19.1ｍｍのもの（直径15.9ｍｍの円形の穴は通過せず、19.1ｍｍの穴を通過したもの）を試料とした以外は、実施例１と同様にして蒸解を行った。蒸解終了後、得られた未漂白パルプのカッパー価、収率を測定した。なお、図１中の２が比較例２である。
【００２９】
［比較例３］
ユーカリ・グロビュラスを原料とする木材チップを篩い分け器（ジャイロシフター、株式会社徳寿工作所製）で篩い分けし、サイズが12.7〜15.9ｍｍのもの（直径12.7ｍｍの円形の穴は通過せず、15.9ｍｍの穴を通過したもの）を試料とした以外は、実施例１と同様にして蒸解を行った。蒸解終了後、得られた未漂白パルプのカッパー価、収率を測定した。なお、図１中の３が比較例３である。
【００３０】
［比較例４］
ユーカリ・グロビュラスを原料とする木材チップを篩い分け器（ジャイロシフター、株式会社徳寿工作所製）で篩い分けし、サイズが19.1〜25.4ｍｍのもの（直径19.1ｍｍの円形の穴は通過せず、25.4ｍｍの穴を通過したもの）が28重量部、15.9〜19.1ｍｍのもの（直径15.9ｍｍの円形の穴は通過せず、19.1ｍｍの穴を通過したもの）が22重量部、12.7〜15.9ｍｍのもの（直径12.7ｍｍの円形の穴は通過せず、15.9ｍｍの穴を通過したもの）が33重量部、9.5〜12.7ｍｍのもの（直径9.5ｍｍの円形の穴は通過せず、12.7ｍｍの穴を通過したもの）が17重量部となるように配合したものを試料とした以外は、実施例１と同様にして蒸解を行った。蒸解終了後、得られた未漂白パルプのカッパー価、収率を測定した。なお、図１中の25.4〜9.5ｍｍが比較例４である。
【００３１】
図１に示されるように、ユーカリ・グロビュラスから製造された木材チップにおいて、サイズを9.5〜12.7ｍｍｍｍの範囲のものを30質量％以上とすることによって、収率の向上が認められた。
【図１】
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