JP4192564B2 - 漂白クラフトパルプの後漂白方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
製紙用漂白クラフトパルプの白色度の変更方法であって、漂白工程の処理を終えた漂白クラフトパルプを調成工程で叩解する前に、該パルプに漂白剤を添加することを特徴とする漂白クラフトパルプの後漂白方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
多くの紙パルプ工場では、数多くの品種の紙を製造しており、この紙はそれぞれ白色度の規格値あるいは目標値が異なっている。また、漂白クラフトパルプを原料とした印刷用紙や上質紙においては、紙の更なる高白色度化の要望が今も続いている。複数のパルプ蒸解・漂白プラントを有する工場では、各プラントで白色度の異なる漂白クラフトパルプを製造し、これを混合することで異なる白色度の紙を抄造することが可能である。しかし、原料の漂白クラフトパルプの製造においては、省力化、省薬品、省エネルギーなどの観点から、小規模なパルプ蒸解・漂白プラントを停止しあるいは廃棄し、大規模なプラントを新設することが多く行われている。このような１系列のパルプ蒸解・漂白プラントしか持たない工場では、最も白色度が高い紙に合わせて、蒸解および／または漂白条件を強化して高白色度の漂白クラフトパルプを製造し、高白色度紙の抄造と並行して抄造している他の通常レベルの白色度紙の製造では、紙の白色度を低下できる染料などの添加剤を加えることで対応している。従って、パルプの蒸解用薬品および／または漂白薬品のみならず、染料などの抄紙用薬品も無駄に消費している状況がある。
【０００３】
近年の高白色度の紙の原料に使用できるような、高白色度の漂白パルプを製造する従来の技術としては、例えば、セルロースを過酸化水素で漂白するに当たって、過酸化物を添加したパルプ懸濁液に紫外線を照射する方法が登録されている(特許文献１参照。)。また、漂白工程として、少なくとも１段以上の塩素系の漂白段を含むシーケンスによって漂白されたパルプを、キシラナーゼで処理し、更に次亜塩素酸塩段と二酸化塩素段の漂白シーケンスで漂白することを特徴とする高白色度パルプの製造方法が示されている(特許文献２参照。)。また、リグノセルロース物質より得られた漂白パルプを、更に高温高アルカリハイポ晒段と二酸化塩素晒段の連続したシーケンスからなる工程で漂白する高白色度パルプの製造方法において、該二酸化塩素晒段の工程が、二酸化塩素添加率１〜３重量％(対絶乾パルプ)で、かつ９１以上から１００℃未満の高温下で実施されることを特徴とする高白色度パルプの製造方法が示されている(特許文献３参照。)。しかし、これらの技術は、いずれも漂白工程における漂白方法に係わるものであり、製造するパルプ全量の白色度を高める技術である。従って、これらの技術では白色度向上のために要する漂白薬品のコストがかかり、しかも漂白条件の変更はなかなか小回りが利かないので、白色度の規格値が異なる少量・多数の紙の品種、銘柄の切り替えに逐次対応できないという問題がある。
【０００４】
【特許文献１】
特許第2593392号明細書
【特許文献２】
特開平6-101185号公報
【特許文献３】
特開平9-105091号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本願発明が解決しようとする課題は、製紙用漂白クラフトパルプの白色度の変更方法に関し、高白色度の漂白クラフトパルプを製造でき、しかも紙の品種・銘柄切り替えに伴う原料パルプに要求される白色度変化にも対応できる漂白クラフトパルプの後漂白技術の提供にあり、更には無駄に使用されている漂白薬品や抄紙薬品を節減することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
漂白工程の処理を終えた漂白クラフトパルプを調成工程で叩解する前に、該パルプに漂白剤としてオゾンを添加し反応時間３〜１０秒間の条件でパルプを漂白することを特徴とする漂白クラフトパルプの後漂白方法。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本願発明の後漂白に適用されるパルプは、通常の漂白工程での処理を終了した広葉樹または針葉樹の漂白クラフトパルプである。該パルプのハンター白色度は抄紙原料パルプとして通常のレベルである80〜90%が好ましく、80〜85%が更に好ましい。ハンター白色度が80%未満のパルプでは、高白色度のパルプを得づらく、後漂白の漂白薬品を多量に添加しなければならず、漂白処理コストの面でも高白色度の紙の製造が困難である。ハンター白色度が90％を超えるパルプでは、本願発明の後漂白の処理を施しても白色度の向上幅が小さく、好ましくない。
【０００８】
漂白工程後、調成工程までのパルプ原料のフローは、調成工程が漂白工程につながっているかどうか、また各製紙メーカーのノウハウの面もあり、まちまちであるが、基本的なパルプ原料フローは次の通りである。漂白工程での漂白処理を終了したパルプ懸濁液(以下、パルプスラリーと称す)は、完成ＢＫＰチェストと呼ばれる貯蔵用容器に貯えられる。ここから、抜き出されたパルプスラリーは必要に応じて濃度調整され、抄紙用の各原料を処理・混合する調成工程へポンプにより移送される。調成工程に受け入れたパルプスラリーは、通常一旦チェストに貯えられる。次いで、パルプスラリーは叩解に適した濃度に調整され、叩解機で叩解され、叩解後のパルプを貯えるチェストに送られる。その後、連続ミキサーにおいて、同様に叩解処理した他のパルプや、損紙、抄紙白水、製紙用薬品(例えば、硫酸アルミニウム、サイズ剤、染料、他の添加剤など)、填料などが、紙の銘柄毎に規定された配合率で混合され、連続的にマシンチェストへ送られる。マシンチェストでは、抄紙機ヘッドボックスからの戻り原料と混合され、抄紙機のヘッドボックスへ送られ、ヘッドボックスからワイヤー上に噴き出され、抄紙される。
【０００９】
完成ＢＫＰチェストに貯えられたパルプスラリーは各抄紙機のラインに分割供給される。本願発明では、この内、高白色度の紙の抄造に必要な量のパルプを一部取り出して、特定の漂白薬品を添加して後漂白を行う。この漂白はバッチ式でも良いし、連続式でも構わない。
【００１０】
バッチ式では、漂白剤を添加混合したパルプスラリーは漂白容器に入れられ、後記の特定の固形分濃度、反応温度、反応時間で漂白処理後、ブローされる。漂白容器は複数基設置されても良い。バッチ式反応容器の設置場所は、完成ＢＫＰチェストの後から、調成工程の叩解機の前までの間である。調成工程の叩解機の前にあるチェストとは別個に、その前に設置することが好ましい。
【００１１】
連続式では、２通りの方法がある。第１の方法としては、反応塔の底部から漂白剤を添加混合したパルプスラリーを圧入し、パルプスラリーが反応塔の底部から頂部へ移動する間に、後記の特定の固形分濃度、反応温度、反応時間で漂白処理する。処理後のパルプスラリーは頂部より排出される。この方法は、本願発明で使用する全ての漂白剤に適用できるが、特に漂白反応に比較的時間を要する漂白剤に適している。この場合、連続式反応塔の設置場所は、完成ＢＫＰチェストの後から、調成工程の叩解機の前までの間である。調成工程の叩解機の前にあるチェストとは別個に、その前に設置することが好ましい。第２の方法は、漂白反応が極めて速いオゾンを漂白剤として添加する場合に適用できる方法であり、完成ＢＫＰチェストの後、調成工程叩解機前の間のパルプスラリーを移送する配管中にインラインミキサーを設置し、該インラインミキサー入り口の直前またはインラインミキサー入口部分にオゾンガスを注入し、インラインミキサーの撹拌力で混合し反応させる方法である。
【００１２】
本願発明で添加する漂白薬品は、オゾンである。
【００１３】
後漂白の反応条件は、パルプ固形分重量濃度1〜6%、好ましくは2〜5%、反応温度30〜60℃、好ましくは30〜50℃、反応時間3秒間〜10時間、好ましくは3秒間〜5時間である。尚、反応時間の最短時間3秒間は、漂白剤がオゾンの場合である。
【００１４】
本願発明の後漂白処理を終えた漂白クラフトパルプのハンター白色度は、83〜95%、好ましくは85〜95%、より好ましくは87〜95%、更に好ましくは90〜95%である。反応時および／または反応終了後のpHは、オゾン、過酸化水素、過酢酸、過炭酸、過硼酸、二酸化チオ尿素の各漂白剤の公知の最適なpH範囲に入るように、アルカリ性薬剤または酸性薬剤を添加することが好ましい。この場合、後漂白反応が終了した後、pHを5.5〜7.0に調整することが好ましい。
【００１５】
【実施例】
次に実施例に基づき、本願発明を更に詳細に説明するが、本願発明はこれらに限定されるものではない。
【００１６】
【実施例１】
日本製紙株式会社Ａ工場の完成ＢＫＰチェストから採取した、ハンター白色度84.8%の広葉樹漂白クラフトパルプを、清水でパルプ固形分重量濃度3.0%に希釈し、pHを調整することなく、中濃度ミキサーに入れた。これを約40℃に加温した後、500rpmあるいは2,200rpmで撹拌しながらオゾンガスを風乾パルプT当たり、1.0、2.0kg添加した。添加後直ちにパルプを取り出して白色度を測定した。結果を表１に示す。オゾンによる後漂白処理により、白色度が0.9〜1.5%向上した。
【００１７】
【表１】
【００１８】
【実施例２】
日本製紙株式会社Ｂ工場の完成ＢＫＰチェストから採取した、ハンター白色度84.8%の広葉樹漂白クラフトパルプを、清水でパルプ固形分重量濃度3.0%に希釈し、pHを調整することなく、中濃度ミキサーに入れた。これを約40℃に加温した後、2,200rpmで撹拌しながらオゾンガスを風乾パルプT当たり、1.0、2.0kg添加した。添加後直ちにパルプを取り出して白色度を測定した。結果を表２に示す。オゾンによる後漂白処理により、白色度が1.1〜1.4%向上した。
【００１９】
【表２】
【００２０】
【参考例３】
日本製紙株式会社Ａ工場の完成ＢＫＰチェストから採取した、ハンター白色度８４．８％の広葉樹漂白クラフトパルプを、清水でパルプ固形分重量濃度３．０％に希釈し、水酸化ナトリウムを添加してｐＨ＝１０．５に調整した後、中濃度ミキサーに入れた。これを５０℃に加温した後、撹拌しながら過酸化水素を風乾パルプＴ当たり、３．０、５．０ｋｇ添加した。９０分間反応させた後、白色度を測定した。反応終了後、パルプを取り出してｐＨ無調整とｐＨ＝７．０に中和したものについてハンター白色度を測定した。結果を表３に示す。過酸化水素による後漂白処理により、白色度が０．６〜１．７％向上した。
【００２１】
【表３】
【００２２】
【発明の効果】
漂白工程の処理を終えた漂白クラフトパルプを調成工程で叩解する前に、該パルプに漂白剤としてオゾンを添加するという漂白クラフトパルプの後漂白方法により、高白色度の紙の原料である高白色度の漂白クラフトパルプを製造でき、しかも紙の品種・銘柄切り替えに伴う原料パルプに要求される白色度変化にも対応できる。更に、無駄に使用されている蒸解薬品および／または漂白薬品と抄紙薬品を節減することができる。
【発明の属する技術分野】
製紙用漂白クラフトパルプの白色度の変更方法であって、漂白工程の処理を終えた漂白クラフトパルプを調成工程で叩解する前に、該パルプに漂白剤を添加することを特徴とする漂白クラフトパルプの後漂白方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
多くの紙パルプ工場では、数多くの品種の紙を製造しており、この紙はそれぞれ白色度の規格値あるいは目標値が異なっている。また、漂白クラフトパルプを原料とした印刷用紙や上質紙においては、紙の更なる高白色度化の要望が今も続いている。複数のパルプ蒸解・漂白プラントを有する工場では、各プラントで白色度の異なる漂白クラフトパルプを製造し、これを混合することで異なる白色度の紙を抄造することが可能である。しかし、原料の漂白クラフトパルプの製造においては、省力化、省薬品、省エネルギーなどの観点から、小規模なパルプ蒸解・漂白プラントを停止しあるいは廃棄し、大規模なプラントを新設することが多く行われている。このような１系列のパルプ蒸解・漂白プラントしか持たない工場では、最も白色度が高い紙に合わせて、蒸解および／または漂白条件を強化して高白色度の漂白クラフトパルプを製造し、高白色度紙の抄造と並行して抄造している他の通常レベルの白色度紙の製造では、紙の白色度を低下できる染料などの添加剤を加えることで対応している。従って、パルプの蒸解用薬品および／または漂白薬品のみならず、染料などの抄紙用薬品も無駄に消費している状況がある。
【０００３】
近年の高白色度の紙の原料に使用できるような、高白色度の漂白パルプを製造する従来の技術としては、例えば、セルロースを過酸化水素で漂白するに当たって、過酸化物を添加したパルプ懸濁液に紫外線を照射する方法が登録されている(特許文献１参照。)。また、漂白工程として、少なくとも１段以上の塩素系の漂白段を含むシーケンスによって漂白されたパルプを、キシラナーゼで処理し、更に次亜塩素酸塩段と二酸化塩素段の漂白シーケンスで漂白することを特徴とする高白色度パルプの製造方法が示されている(特許文献２参照。)。また、リグノセルロース物質より得られた漂白パルプを、更に高温高アルカリハイポ晒段と二酸化塩素晒段の連続したシーケンスからなる工程で漂白する高白色度パルプの製造方法において、該二酸化塩素晒段の工程が、二酸化塩素添加率１〜３重量％(対絶乾パルプ)で、かつ９１以上から１００℃未満の高温下で実施されることを特徴とする高白色度パルプの製造方法が示されている(特許文献３参照。)。しかし、これらの技術は、いずれも漂白工程における漂白方法に係わるものであり、製造するパルプ全量の白色度を高める技術である。従って、これらの技術では白色度向上のために要する漂白薬品のコストがかかり、しかも漂白条件の変更はなかなか小回りが利かないので、白色度の規格値が異なる少量・多数の紙の品種、銘柄の切り替えに逐次対応できないという問題がある。
【０００４】
【特許文献１】
特許第2593392号明細書
【特許文献２】
特開平6-101185号公報
【特許文献３】
特開平9-105091号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本願発明が解決しようとする課題は、製紙用漂白クラフトパルプの白色度の変更方法に関し、高白色度の漂白クラフトパルプを製造でき、しかも紙の品種・銘柄切り替えに伴う原料パルプに要求される白色度変化にも対応できる漂白クラフトパルプの後漂白技術の提供にあり、更には無駄に使用されている漂白薬品や抄紙薬品を節減することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
漂白工程の処理を終えた漂白クラフトパルプを調成工程で叩解する前に、該パルプに漂白剤としてオゾンを添加し反応時間３〜１０秒間の条件でパルプを漂白することを特徴とする漂白クラフトパルプの後漂白方法。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本願発明の後漂白に適用されるパルプは、通常の漂白工程での処理を終了した広葉樹または針葉樹の漂白クラフトパルプである。該パルプのハンター白色度は抄紙原料パルプとして通常のレベルである80〜90%が好ましく、80〜85%が更に好ましい。ハンター白色度が80%未満のパルプでは、高白色度のパルプを得づらく、後漂白の漂白薬品を多量に添加しなければならず、漂白処理コストの面でも高白色度の紙の製造が困難である。ハンター白色度が90％を超えるパルプでは、本願発明の後漂白の処理を施しても白色度の向上幅が小さく、好ましくない。
【０００８】
漂白工程後、調成工程までのパルプ原料のフローは、調成工程が漂白工程につながっているかどうか、また各製紙メーカーのノウハウの面もあり、まちまちであるが、基本的なパルプ原料フローは次の通りである。漂白工程での漂白処理を終了したパルプ懸濁液(以下、パルプスラリーと称す)は、完成ＢＫＰチェストと呼ばれる貯蔵用容器に貯えられる。ここから、抜き出されたパルプスラリーは必要に応じて濃度調整され、抄紙用の各原料を処理・混合する調成工程へポンプにより移送される。調成工程に受け入れたパルプスラリーは、通常一旦チェストに貯えられる。次いで、パルプスラリーは叩解に適した濃度に調整され、叩解機で叩解され、叩解後のパルプを貯えるチェストに送られる。その後、連続ミキサーにおいて、同様に叩解処理した他のパルプや、損紙、抄紙白水、製紙用薬品(例えば、硫酸アルミニウム、サイズ剤、染料、他の添加剤など)、填料などが、紙の銘柄毎に規定された配合率で混合され、連続的にマシンチェストへ送られる。マシンチェストでは、抄紙機ヘッドボックスからの戻り原料と混合され、抄紙機のヘッドボックスへ送られ、ヘッドボックスからワイヤー上に噴き出され、抄紙される。
【０００９】
完成ＢＫＰチェストに貯えられたパルプスラリーは各抄紙機のラインに分割供給される。本願発明では、この内、高白色度の紙の抄造に必要な量のパルプを一部取り出して、特定の漂白薬品を添加して後漂白を行う。この漂白はバッチ式でも良いし、連続式でも構わない。
【００１０】
バッチ式では、漂白剤を添加混合したパルプスラリーは漂白容器に入れられ、後記の特定の固形分濃度、反応温度、反応時間で漂白処理後、ブローされる。漂白容器は複数基設置されても良い。バッチ式反応容器の設置場所は、完成ＢＫＰチェストの後から、調成工程の叩解機の前までの間である。調成工程の叩解機の前にあるチェストとは別個に、その前に設置することが好ましい。
【００１１】
連続式では、２通りの方法がある。第１の方法としては、反応塔の底部から漂白剤を添加混合したパルプスラリーを圧入し、パルプスラリーが反応塔の底部から頂部へ移動する間に、後記の特定の固形分濃度、反応温度、反応時間で漂白処理する。処理後のパルプスラリーは頂部より排出される。この方法は、本願発明で使用する全ての漂白剤に適用できるが、特に漂白反応に比較的時間を要する漂白剤に適している。この場合、連続式反応塔の設置場所は、完成ＢＫＰチェストの後から、調成工程の叩解機の前までの間である。調成工程の叩解機の前にあるチェストとは別個に、その前に設置することが好ましい。第２の方法は、漂白反応が極めて速いオゾンを漂白剤として添加する場合に適用できる方法であり、完成ＢＫＰチェストの後、調成工程叩解機前の間のパルプスラリーを移送する配管中にインラインミキサーを設置し、該インラインミキサー入り口の直前またはインラインミキサー入口部分にオゾンガスを注入し、インラインミキサーの撹拌力で混合し反応させる方法である。
【００１２】
本願発明で添加する漂白薬品は、オゾンである。
【００１３】
後漂白の反応条件は、パルプ固形分重量濃度1〜6%、好ましくは2〜5%、反応温度30〜60℃、好ましくは30〜50℃、反応時間3秒間〜10時間、好ましくは3秒間〜5時間である。尚、反応時間の最短時間3秒間は、漂白剤がオゾンの場合である。
【００１４】
本願発明の後漂白処理を終えた漂白クラフトパルプのハンター白色度は、83〜95%、好ましくは85〜95%、より好ましくは87〜95%、更に好ましくは90〜95%である。反応時および／または反応終了後のpHは、オゾン、過酸化水素、過酢酸、過炭酸、過硼酸、二酸化チオ尿素の各漂白剤の公知の最適なpH範囲に入るように、アルカリ性薬剤または酸性薬剤を添加することが好ましい。この場合、後漂白反応が終了した後、pHを5.5〜7.0に調整することが好ましい。
【００１５】
【実施例】
次に実施例に基づき、本願発明を更に詳細に説明するが、本願発明はこれらに限定されるものではない。
【００１６】
【実施例１】
日本製紙株式会社Ａ工場の完成ＢＫＰチェストから採取した、ハンター白色度84.8%の広葉樹漂白クラフトパルプを、清水でパルプ固形分重量濃度3.0%に希釈し、pHを調整することなく、中濃度ミキサーに入れた。これを約40℃に加温した後、500rpmあるいは2,200rpmで撹拌しながらオゾンガスを風乾パルプT当たり、1.0、2.0kg添加した。添加後直ちにパルプを取り出して白色度を測定した。結果を表１に示す。オゾンによる後漂白処理により、白色度が0.9〜1.5%向上した。
【００１７】
【表１】
【実施例２】
日本製紙株式会社Ｂ工場の完成ＢＫＰチェストから採取した、ハンター白色度84.8%の広葉樹漂白クラフトパルプを、清水でパルプ固形分重量濃度3.0%に希釈し、pHを調整することなく、中濃度ミキサーに入れた。これを約40℃に加温した後、2,200rpmで撹拌しながらオゾンガスを風乾パルプT当たり、1.0、2.0kg添加した。添加後直ちにパルプを取り出して白色度を測定した。結果を表２に示す。オゾンによる後漂白処理により、白色度が1.1〜1.4%向上した。
【００１９】
【表２】
【参考例３】
日本製紙株式会社Ａ工場の完成ＢＫＰチェストから採取した、ハンター白色度８４．８％の広葉樹漂白クラフトパルプを、清水でパルプ固形分重量濃度３．０％に希釈し、水酸化ナトリウムを添加してｐＨ＝１０．５に調整した後、中濃度ミキサーに入れた。これを５０℃に加温した後、撹拌しながら過酸化水素を風乾パルプＴ当たり、３．０、５．０ｋｇ添加した。９０分間反応させた後、白色度を測定した。反応終了後、パルプを取り出してｐＨ無調整とｐＨ＝７．０に中和したものについてハンター白色度を測定した。結果を表３に示す。過酸化水素による後漂白処理により、白色度が０．６〜１．７％向上した。
【００２１】
【表３】
【発明の効果】
漂白工程の処理を終えた漂白クラフトパルプを調成工程で叩解する前に、該パルプに漂白剤としてオゾンを添加するという漂白クラフトパルプの後漂白方法により、高白色度の紙の原料である高白色度の漂白クラフトパルプを製造でき、しかも紙の品種・銘柄切り替えに伴う原料パルプに要求される白色度変化にも対応できる。更に、無駄に使用されている蒸解薬品および／または漂白薬品と抄紙薬品を節減することができる。
Claims (1)
- 製紙用漂白クラフトパルプの白色度の変更方法であって、漂白工程の処理を終えた漂白クラフトパルプを調成工程で叩解する前に、該パルプに漂白剤としてオゾンを添加し反応時間３〜１０秒間の条件でパルプを漂白することを特徴とする漂白クラフトパルプの後漂白方法。
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