JP2007270382A - 高白色度化学パルプ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】環境負荷が少なくかつ退色性のない優れた高白色度パルプ、及びそれを含有した紙を提供すること。
【解決手段】漂白処理を行った化学パルプを、過酸化水素の存在下で波長100〜400ｎｍの紫外光及び／または可視光による光照射処理し、前記過酸化水素の添加率が絶乾パルプ重量当たり0.1〜5重量％である高白色度化学パルプの製造方法を提供する。紫外光及び／または可視光による光照射処理が、ｐＨ10〜13のアルカリ性条件で行うことができる。さらに、本発明で得られる漂白化学パルプは、強度低下が少なく低密度（嵩高）となる。
【選択図】図１

Description

本発明は高白色度化学パルプ及びその製造方法に関する。更に詳しくは漂白された化学パルプをさらに過酸化水素の存在下で紫外光及び／または可視光で光照射処理することによって得られる、退色性が大幅に改善された、強度低下の少ない新規な高白色度化学パルプ及びその製造方法に関するものである。

化学パルプを主原料とする紙製品、特にインクジェット記録用紙、熱転写記録用紙などの情報記録用紙や写真用印画紙支持体などにおいては高い白色度が要求される。通常、未漂白クラフトパルプの白色度を向上させるために、塩素、次亜塩素酸塩、二酸化塩素、酸素、過酸化水素、オゾンなどの化学薬品で多段漂白することにより未漂白パルプに残留するリグニンや多糖類由来の着色原因物質を除去している。塩素ガスによる塩素漂白法、さらに有機塩素化合物の生成を低減した点でより環境に優しい二酸化塩素によるＥＣＦ漂白法で得られたパルプのＩＳＯ白色度は通常82〜86％である。白色度が通常以上に高いレベルまで漂白された高白色度パルプは蒸解及び／または漂白条件を強化する、あるいはフェノール性の抽出成分含有量の少ない易蒸解で、漂白性の良好な樹種を利用するなどの方法で製造されるのが一般的である。

高白色度パルプを製造する従来の技術としては、例えば、漂白工程として、少なくとも一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開示されている（特許文献１参照）。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100℃未満の高温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開示されている（特許文献２参照）。また、漂白シーケンスが酸素漂白−オゾン漂白−アルカリ抽出−過酸化水素漂白−二酸化塩素漂白−過酸化水素漂白−二酸化塩素漂白であり、該オゾン漂白工程で絶乾パルプに対して0.1〜1.0重量％のオゾンを用いて漂白された化学パルプであることを特徴とする写真印画紙用支持体原紙について開示されている（特許文献３参照）。さらに、カッパー価が23以下の未晒クラフトパルプを脱リグニン度40％以上で酸素漂白し、次いでパルプ濃度25％以上でオゾン漂白した後、ＰＮ価を2.8以下とし、過酸化水素漂白と二酸化塩素漂白を含む多段漂白を行うことを特徴とする退色性の優れた感材用高白色度パルプの製造方法が開示されている（特許文献４参照）。しかし、従来の方法で得られた高白色度パルプ中には熱や紫外線のいずれか、あるいは両方で濃色化する極微量の潜在的な着色物質が残存しており、経時で白色度が低下する、いわゆる退色現象を避けるのが困難であった。

また、化学パルプの退色に関与する物質として従来のリグニン以外にヘキセンウロン酸が知られている。ヘキセンウロン酸は、蒸解時にヘミセルロース中のメチルグルクロン酸が脱メチル化することで生成する二重結合を有する化合物である。従って、退色しない高白色度パルプ製造には残留リグニンだけでなく、ヘキセンウロン酸も可能な限り除去する必要がある。ヘキセンウロン酸を除去する方法として、漂白前のパルプを85〜150℃かつｐＨ2〜5で処理することで、パルプ中のヘキセンウロン酸の約50％を除去する技術が開示されている（特許文献５参照）。
特開平６−１０１１８５号公報 特開平９−１０５０９１号公報 特開２００２−６２６２２号公報 特開２００３−４１４９４号公報 特許第３５３４４１２号公報

本発明の目的は、かかる従来技術の欠点を克服し、環境負荷が少なくかつ退色性のない優れた高白色度パルプ、及びそれを含有した紙を提供することにある。

本発明者らは、前記従来技術の難点を解消すべく鋭意検討を重ねた結果、漂白処理を行った化学パルプを、過酸化水素の存在下で波長100〜400ｎｍの紫外光及び／または可視光による光照射処理を行い、前記過酸化水素の添加率を絶乾パルプ重量当たり0.1〜5重量％とすることで、白色度が高く、退色性が低いパルプを非常に効率良く製造できること、更にこうして得られたパルプは元の漂白パルプと比較して強度低下が少ないとともに低密度（嵩高）になるという、驚くべき効果を発見し本発明を完成するに至った。

また、本発明は上記の方法で製造された、ＩＳＯ白色度が89％以上であって、下記の１）及び２）の退色試験のいずれにおいても白色度の低下率が2.0％以下である高白色度化学パルプである。
１）ＪＩＳ Ｐ ８２２２に従って手抄き紙を作成し、Ｊ．ＴＡＰＰＩ Ｎｏ．２１ 紙及び板紙−退色度試験方法のＢ法（キセノンアークランプ式耐光性試験器による方法）に準じて30℃の環境下で、光量67Ｗ／ｍ^２のキセノンランプを1時間照射した後、ＩＳＯ白色度を測定し、処理前のＩＳＯ白色度との低下率を求める（光退色試験）。
２）ＪＩＳ Ｐ ８２２２に従って手抄き紙を作成し、105℃の送風循環式乾燥機で12時間処理した後、ＩＳＯ白色度を測定し、処理前のＩＳＯ白色度との低下率を求める（熱退色試験）。

本発明の新規な漂白法は従来法と比較して、高白色度でありながら、退色性のない漂白化学パルプを提供することが可能となる。さらに本発明で得られる漂白化学パルプは、強度低下が少なく低密度（嵩高）となる。

本発明で用いる化学パルプとしては、針葉樹や広葉樹のような木材を原料とするものが好ましいが、ケナフ、麻、バガス、イネ等の非木本性の植物を原料とするものであってもよく、特に限定しない。本発明に使用される化学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、エネルギー効率を考慮すると、クラフト蒸解法が好適である。さらにクラフト蒸解法としては通常法の他、修正蒸解法として、ＭＣＣ、ＥＭＣＣ、ＩＴＣ、Ｌｏ−ｓｏｌｉｄs法等が知られているが、特に限定することなく本発明に適用できる。木材チップは公知の条件でクラフト蒸解することができるが、例えば、次の条件を挙げることができる。蒸解液の硫化度は7〜75％、好ましくは15〜45％、有効アルカリ添加率は絶乾木材重量当り5〜30重量％、好ましくは10〜25重量％、蒸解温度は140〜170℃である。また、蒸解方式は、連続蒸解法あるいはバッチ蒸解法のどちらでもよく、また蒸解装置の方式は特に問わない。

本発明で使用する化学パルプは、公知の蒸解法により得られた未漂白化学パルプを洗浄、粗選及び精選工程を経て、酸素脱リグニン処理されたものである。酸素脱リグニン処理の条件は公知の方法で行うことができる。広葉樹化学パルプの場合、酸素脱リグニン処理後のカッパー価は5〜15の範囲が良く、好ましくは7〜15、さらに好ましくは8〜12である。この酸素脱リグニン処理は公知の中濃度法あるいは高濃度法で実施される。例えば、中濃度法の一般的な反応条件としては、パルプ固形分濃度10〜18重量％、温度100〜110℃、反応時間60〜120分間、反応器内圧力3〜6ｋｇ／ｃｍ^２が挙げられ、水酸化ナトリウム添加率及び酸素添加率は目標とするカッパー価によって調整される。

本発明の高白色度化学パルプの製造において、酸素脱リグニン処理後のパルプを引き続き酸処理を行ったものを使用することが好ましい。パルプの酸処理に使用する酸の種類は、無機酸でも有機酸でも良い。無機酸としては、硫酸、塩酸、硝酸、亜硫酸、亜硝酸、リン酸、二酸化塩素発生装置の残留酸等の鉱酸を使用できる。好適には硫酸である。有機酸としては、酢酸、乳酸、蓚酸、クエン酸、ギ酸等を使用できる。広葉樹の化学パルプの酸処理時のｐＨは1.5〜6.0の範囲であることが望ましく、好ましくは1.0〜5.0、さらに好ましくは2.0〜5.0、最適には2.5〜3.5である。ｐＨが1.0未満の場合はヘキセンウロン酸と金属イオンの除去は十分であるが、酸が過剰のためパルプ粘度が大幅に低下する。一方、ｐＨが6.0を超えると酸濃度が低く、ヘキセンウロン酸と金属イオンの除去が不充分となる。広葉樹化学パルプの場合、酸処理時のｐＨを2.5〜3.5とすると、酸処理時の温度を低下させることが可能であり、酸処理コストを低減できるという効果が生じてくる。

酸処理は大気圧下、加圧下のいずれでも実施可能である。例えば、大気圧下の酸処理時の反応温度は80℃以上100℃未満の範囲である。好ましくは80〜95℃、さらに好ましくは80〜90℃である。温度が30℃以上80℃未満では金属除去の面では効果があるが、ヘキセンウロン酸の除去効果がない。

また、酸性条件下で行われるオゾン漂白も、本発明の対象とする酸処理の一形態であり、通常のオゾン漂白の条件が適用できる。本発明で適用されるオゾン漂白の条件は、オゾン濃度1〜20重量％のオゾンガスを用いて、ｐＨ1〜7、パルプ濃度0.1〜50重量％、温度は25〜95℃が好適である。また、処理時の圧力については負圧の状態から加圧された状態まで特に限定されない。

なお、酸処理に際しては、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、ジエチレントリアミン五酢酸（ＤＴＰＡ）等のキレート剤を併用することにより、光照射処理における更に大きな漂白反応促進効果が得られる。

酸処理の結果、その後の紫外光及び／または可視光の光照射処理において漂白効果が促進される理由は明白ではないが、パルプ中の残留リグニンと金属イオン、特に鉄イオンとが金属錯体を形成し、これが光照射処理によって着色化する。従って、酸処理によって金属イオンを除去することによって光照射処理による漂白効果が向上すると推察される。

本発明において、酸処理、漂白処理、及び光照射処理の後に、処理パルプの脱水及び／または洗浄を行うが、これらはパルプ製造において公知の脱水機及び／または洗浄機を用いることができる。また、洗浄には新水のほか、酸処理以降の漂白工程で発生する漂白排水や抄紙工程から発生する抄紙排水等を使用することができる。

酸処理後、パルプは引き続き多段漂白工程で漂白される。使用される薬品としては、原子状塩素（Ｃ）、苛性ソーダ（Ｅ）、次亜塩素酸塩（Ｈ）、二酸化塩素（Ｄ）、酸素（Ｏ）、過酸化水素（Ｐ）、オゾン（Ｚ）、硫酸（Ａ）、有機過酸等の公知の漂白剤と漂白助剤からなる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。漂白シーケンスとしては、特に限定はないが、例えば、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シーケンス、Ｄ−Ｅ−Ｄ、Ｚ−Ｅ／Ｏ−Ｄのような原子状塩素を含まないＥＣＦ漂白シーケンス、Ｚ−Ｅ−Ｐ、Ａ−Ｚ−Ｅ／Ｏ−Ｐのように塩素系薬品を全く使用しないＴＣＦ漂白シーケンスを用いることができる。

本発明の高白色度化学パルプを製造する方法としては、上述した方法で得られた漂白化学パルプをさらに過酸化水素の存在下で光処理にすることが好ましい。また、光処理前の漂白化学パルプは、ＩＳＯ白色度80％以上、好ましくは86％以上となるように漂白されていることが好ましい。例えば、光処理前後にＰ段を導入すれば非常に白色度の高いパルプを容易に得ることができる。

過酸化水素存在下における紫外光及び／または可視光による光照射処理はアルカリ性条件下で行うことが好ましい。アルカリ性条件としては、ｐＨ10〜13の範囲が好ましい。なお、このｐＨ調整のために使用するアルカリとしては、通常のアルカリ性薬剤が使用可能であるが、アルカリとして水酸化ナトリウムが好適である。また、ｐＨ調整のために使用する酸としては、通常の酸性薬剤が使用可能であるが、硫酸が好適である。

光照射処理時におけるパルプ濃度は0.1〜12重量％が好ましい。0.1重量％未満では漂白反応効率は高くなるものの、エネルギー効率が低下するため好ましくない。12重量％を超える場合には、漂白装置内でのパルプスラリーの流動性が悪くなり、漂白反応効率が低下するため好ましくない。

過酸化水素の添加率は対絶乾パルプ重量当たり0.1〜5重量％が好ましく、1〜4重量％がさらに好ましい。添加率が0.1重量％未満では過酸化水素による漂白効果が発揮されず、漂白効率が低下するため好ましくない。一方、5重量％を超える場合には漂白効率の向上は頭打ちとなるので漂白コストが上昇し、また、パルプ強度が低下するため好ましくない。

光照射処理時の温度は40〜95℃が好ましい。40℃未満では過酸化水素の反応効率が低く、95℃を超える場合には、パルプ品質の悪化の可能性が生じる、あるいは反応装置内圧力が大気圧を超える可能性も生じるため、耐圧性を考慮した装置設計が必要となる点で、いずれも好ましくない。

光照射処理の時間は、原料パルプに含まれる潜在的着色物質の構造やその濃度を考慮することにより適宜定められる。

本発明の光照射処理は、波長100〜400ｎｍの紫外光及び／または可視光によるが、当該範囲の波長を有する紫外光単独、可視光単独又はこれらの併用によることができる。本発明の光照射処理において使用する紫外光及び／または可視光としては、特別な制約はないが、波長が100〜400ｎｍ、好ましくは180〜360ｎｍ程度の紫外光を用いることが望ましい。波長が100ｎｍ未満の紫外光では、セルロースの光分解が過剰に促進されるためパルプ強度及び白色度が著しく低下するので好ましくない。また、波長が400ｎｍを超える可視光では、着色物質の光励起が不充分であるため光漂白性が大幅に低下するので好ましくない。

照射する光源としては、100〜400ｎｍの波長領域の光を持つものが使用でき、具体的には、キセノンショートアークランプ、超高圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、重水素ランプ、メタルハライドランプ等［木下忍「ＵＶ照射装置」、接着（２００２年、４６巻７号）ｐ２０〜２７、あるいは杉森彰「光化学 第８章光化学の実験方法Ｉ」、（裳華房、１９９８年発行）ｐ１２６〜１３６、参照］が一例として挙げられ、これらの１種あるいは２種以上を任意に組み合わせて使用することができる。

また、照射反応装置においてパルプが受ける照射の程度は、照射反応装置内でのパルプの滞留時間を調節することや、照射光源のエネルギー量を調節すること等により、任意に設定できる。

また、135〜242ｎｍの波長領域の光を照射する場合、光源周辺部に連続的に空気および／または酸素を供給することにより、オゾンが生成する。従って、系外からオゾンを供給すること無しに、漂白反応の助剤としてオゾンを利用することもできる。

本発明では光漂白促進剤として、過酸化水素の他にも、公知の還元剤、酸化剤及び水素供与性有機化合物が全て使用できる。このような還元剤としては、例えば、ハイドロサルファイト、水素化ホウ素化合物等を、酸化剤としては、過炭酸ナトリウム、過酢酸等を、水素供与性有機化合物としては、エタノールに代表される一級アルコール等を挙げることができる。また、本発明における添加剤は溶媒を使用せず、単独で用いても良いが、紫外光・可視光を透過する溶媒に分散若しくは溶解させて使用することが望ましい。また、異種添加剤を混合して使用することもできる。このような溶媒としては、水、アルコール類、鎖状または環状のアルカン類、エーテル類等の単独溶媒あるいはこれらの混合溶媒が挙げられるが、水が好ましく使用される。添加剤の使用量は、溶媒に対する添加剤の飽和濃度以下であれば特に制限はないが、好ましくは溶媒に対して0.01〜40重量％、より好ましくは0.1〜20重量％とするのが適当である。

また、本発明は、ＩＳＯ白色度が89％以上であって、下記の１）及び２）の退色試験のいずれにおいても白色度の低下率が2.0％以下である高白色度化学パルプである。この高白色度化学パルプは、前述の方法で製造されたものである。
１）ＪＩＳ Ｐ ８２２２に従って手抄き紙を作成し、Ｊ．ＴＡＰＰＩ Ｎｏ．２１ 紙及び板紙−退色度試験方法のＢ法（キセノンアークランプ式耐光性試験器による方法）に準じて30℃の環境下で、光量67Ｗ／ｍ^２のキセノンランプを1時間照射した後、ＩＳＯ白色度を測定し、処理前のＩＳＯ白色度との低下率を求める（光退色試験）。
２）ＪＩＳ Ｐ ８２２２に従って手抄き紙を作成し、105℃の送風循環式乾燥機で12時間処理した後、ＩＳＯ白色度を測定し、処理前のＩＳＯ白色度との低下率を求める（熱退色試験）。

本発明の高白色度化学パルプを含有する紙の用途としては、書籍用紙の他、オフセット印刷用紙、凸版印刷用紙、グラビア印刷用紙、新聞印刷用紙、電子写真用紙、あるいは塗工紙、インクジェット記録用紙、感熱記録紙、感圧記録紙等の原紙として使用することができる。

本発明の高白色度化学パルプを含有する紙は、本発明の高白色度化学パルプ以外に原料パルプとして化学パルプ、機械パルプ、脱墨パルプを単独または任意の割合で混合して使用してもよい。抄紙時のｐＨは酸性、中性、アルカリ性のいずれでもよい。

本発明の高白色度パルプを含有する紙には、紙力増強剤を含有させることができる。紙力増強剤としては、デンプン、加工デンプン、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、ポリアミド・ポリアミン系樹脂、尿素・ホルマリン系樹脂、メラミン・ホルマリン系樹脂、ポリエチレンイミンなどが例示される。紙力増強剤の含有量としては、パルプ絶乾重量当り0.1重量％以上2重量％以下が好ましい。

また、本発明の高白色度パルプを含有する紙は填料を含有してもよい。填料としては、ホワイトカーボン、タルク、カオリン、クレー、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、酸化チタン、合成樹脂填料等の公知の填料を使用することができる。

さらに、本発明の高白色度パルプを含有する紙は、必要に応じて硫酸バンド、サイズ剤、歩留まり向上剤、濾水性向上剤、着色剤、染料、消泡剤、嵩高剤、蛍光増白剤等を含有してもよい。

本発明の高白色度パルプを含有する紙は、全く塗工処理をしていないか、あるいは顔料を含まない表面処理剤を塗工してもよい。非塗工用紙の場合、表面強度やサイズ性向上の目的で、水溶性高分子を主成分とする表面処理剤を塗工することが望ましい。水溶性高分子としては、デンプン、加工デンプン、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール等の表面処理剤として通常使用されるものを単独、あるいはこれらの混合物を使用することができる。また、表面処理剤の中には、水溶性高分子の他に耐水性、表面強度向上を目的とした紙力増強剤やサイズ性付与を目的とした外添サイズ剤を添加することができる。表面処理剤の塗布量としては、表面処理剤は、２ロールサイズプレスコーター、ゲートロールコーター、ブレードメタリングコーター、ロッドメタリングコーター等の塗工機によって塗布することができる。表面処理剤の塗布量としては、片面当り0.1ｇ／ｍ^２以上3ｇ／ｍ^２以下が好ましい。
［作用］
本発明で得られた高白色度化学パルプの退色性が極めて小さい理由は明らかではないが、次の２点が推察される。１）254ｎｍの非常に強い紫外光でパルプ中に残存する退色に関与する着色原因物質が分解、除去されることで、熱や比較的弱い紫外光による退色が極めて少なくなる。２）適量の過酸化水素の存在下で紫外光が照射されることにより、非常に酸化力の強いラジカル種、例えばヒドロキシラジカルが生成し、これがパルプ中に残存する退色に関与する着色原因物質を分解・除去することによって、熱や比較的弱い紫外光による退色が極めて少なくなる。

また、本発明で得られた高白色度化学パルプの強度低下が少なくより低密度である理由も明らかではないが、適量の過酸化水素の存在下で紫外光が照射されることにより酸化力の強いラジカル種が生じ、パルプ繊維表面のセルロース水酸基がカルボキシル基へ酸化されると推察される。カルボキシル基は水酸基に比べて親水性が高く、水素結合力に優れる。これにより、所望の濾水度を得るのに要する叩解の機械力が低減して所望の濾水度における密度が小さくなる一方、叩解による機械力を低減させることによりパルプ繊維のフィブリル化を進めなくても比較的強度が大きくなると推察される。

以下に実施例に基づき、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。実施例、比較例で得られたパルプについて下記の項目について、評価を行った。
・パルプの白色度測定：パルプを離解した後、ＪＩＳ Ｐ ８２０９に従って坪量60ｇ／ｍ^２の手抄きシートを作製し、ＪＩＳ Ｐ ８１４８に準じてパルプのＩＳＯ白色度を測定した。
・熱退色試験：上記のパルプシートを、105℃の送風循環式恒温槽で12時間退色させた後、白色度を測定した。
・光退色試験：キセノンランプウェザーメーターを用いて行った。キセノンランプから発生する紫外線を1時間サンプルに照射した後、ＩＳＯ白色度（ＪＩＳ Ｐ ８１４８）を測定した。退色試験は温度30℃、光量67Ｗ／ｍ^２で実施した。なお、表１中Δ白色度、白色度低下率は下記のように定義される。（熱退色、光退色とも）
Δ白色度＝退色試験前のＩＳＯ白色度−退色試験後のＩＳＯ白色度
白色度低下率＝Δ白色度／退色試験前のＩＳＯ白色度
・裂断長の測定：濃度10％のパルプスラリーをＰＦＩミルでカナダ標準濾水度（ＣＳＦ）400ｍＬになるように叩解し、上記と同様な方法によって坪量60ｇ／ｍ^２のシートを作製し、ＪＩＳ Ｐ ８１１３に従って裂断長を測定した。
・密度の測定：裂断長の測定に用いたシートを、ＪＩＳ Ｐ ８１１８の方法に従って密度を測定した。
・紫外光漂白実験装置：実施例で用いた紫外光漂白実験装置を図１に示した。155ｍｍ（φ）×600ｍｍ（Ｈ）のステンレス製円筒形の紫外光照射反応槽の中央部に無電極低圧水銀ランプ（500Ｗ、116ｍｍ（φ）×576ｍｍ（Ｈ）、ハリソン東芝ライティング社製ＧＬ1500ＭＳ/31）を固定し、（有効容積5.2L）パルプスラリーは反応漕内をアップフローで移動する。光漂白後のパルプスラリーはストックタンク（容量30Ｌ）を経由した後、ポンプで反応槽に繰り返し送液循環できるようにした。
［実施例１］
広葉樹の酸素脱リグニン後のクラフトパルプに対して、パルプ濃度10重量％、ｐＨ3.0（硫酸使用）、温度95℃、処理時間180分で酸処理を行い、酸処理終了後パルプを水洗した。これをさらに漂白して、広葉樹漂白パルプ（ＩＳＯ白色度86.6％）を得た。これを200ｇ（絶乾重量）採り、パルプ濃度を1重量％とした後、水酸化ナトリウムを用いてｐＨ11.5に調整した。このスラリーを図１の紫外光漂白実験装置を用いて、過酸化水素を2.0ｇ（絶乾パルプ重量に対して1重量％）添加し、撹拌しながら、温度60℃、254ｎｍに主波長を持つ低圧水銀ランプを使用して紫外光処理時間30分で紫外光照射処理を行った。処理が終了したパルプは洗浄した後、手抄シートを作成し白色度を測定した。退色試験には前記白色度測定後のシートを用いた。また、叩解処理後のパルプから手抄きシートを作成し、裂断長及び密度を測定し、結果を表１に示した。
［実施例２］
紫外光処理時間を70分とした以外は、実施例１と同様な条件で紫外光照射処理を行なった。処理が終了したパルプは洗浄した後、シートを作成し白色度を測定した。退色試験には前記白色度測定後のシートを用いた。また、叩解処理後のパルプから手抄きシートを作成し、裂断長及び密度を測定した。結果を表１に示した。
［実施例３］
過酸化水素の添加量を8.0ｇ（絶乾パルプ重量に対して4重量％）とした以外は、実施例１と同様な条件で紫外光照射処理を行なった。処理が終了したパルプは洗浄した後、手抄きシートを作成し白色度を測定した。退色試験には前記白色度測定後のシートを用いた。また、叩解処理後のパルプから手抄きシートを作成し、裂断長及び密度を測定した。結果を表１に示した。
［比較例１］
実施例１で使用した広葉樹漂白パルプ（ＩＳＯ白色度86.6％）を用いて、手抄きシートを作成し白色度を測定した。退色試験には前記白色度測定後のシートを用いた。また、叩解処理後のパルプから手抄きシートを作成し、裂断長および密度を測定した。結果を表１に示した。
［比較例２］
過酸化水素の添加量を0ｇ、紫外光処理時間を160分とした以外は、実施例と同様な条件で紫外光照射処理を行った。処理が終了したパルプは洗浄した後、手抄きシートを作成し白色度を測定した。退色試験には前記白色度測定後のシートを用いた。また、叩解処理後のパルプから手抄きシートを作成し、裂断長および密度を測定した。結果を表１に示した。
［比較例３］
過酸化水素の添加量を0.1ｇ（絶乾パルプ重量に対して0.05重量％）、紫外光処理時間を100分とした以外は、実施例１と同様な条件で紫外光照射処理を行なった。処理が終了したパルプは洗浄した後、手抄きシートを作成し白色度を測定した。退色試験には前記白色度測定後のシートを用いた。また、叩解処理後のパルプから手抄きシートを作成し、裂断長及び密度を測定した。結果を表１に示した。
［比較例４］
過酸化水素の添加量を12ｇ（絶乾パルプ重量に対して6重量％）とした以外は、実施例１と同様な条件で紫外光照射処理を行なった。処理が終了したパルプは洗浄した後、手抄きシートを作成し白色度を測定した。退色試験には前記白色度測定後のシートを用いた。また、叩解処理後のパルプから手抄きシートを作成し、裂断長及び密度を測定した。結果を表１に示した。
［比較例５］
実施例１で使用した広葉樹漂白パルプ（ＩＳＯ白色度85.6％）を100ｇ（絶乾重量）採り、パルプ濃度を10重量％とした後、水酸化ナトリウムを用いてｐＨ11.5に調整した。このスラリーに過酸化水素を1.0ｇ（絶乾パルプ重量に対して1重量％）添加し、温度60℃、処理時間180分で、漂白処理を行った。処理が終了したパルプは洗浄した後、手抄きシートを作成し白色度を測定した。退色試験には前記白色度測定後のシートを用いた。また、叩解処理後のパルプから手抄きシートを作成し、裂断長を測定した。結果を表１に示した。
［比較例６］
市販の二酸化塩素ＥＣＦ漂白法により得られた広葉樹漂白パルプ（ＩＳＯ白色度89.7％）を用いて手抄きシートを作成し白色度を測定した。退色試験には前記白色度測定後のシートを用いた。また、叩解処理後のパルプから手抄きシートを作成し、裂断長を測定した。結果を表１に示した。

表１に示されるように、漂白パルプを絶乾パルプ当たり1〜4重量％の過酸化水素の存在下で紫外光処理することで得られた高白色度パルプ（実施例１〜３）は、熱退色、光退色のいずれの試験においても白色度低下率が2.0％以下であった。一方、未処理の漂白パルプ（比較例１）、漂白パルプの過酸化水素漂白で得られた高白色度パルプ（比較例５）、あるいは市販の高白色度パルプ（比較例６）は熱退色、光退色のいずれか、または両方の試験において白色度低下率が2.0％以上であった。絶乾パルプ当たり0.05重量％以下の過酸化水素を添加して漂白パルプを紫外光処理することで得られた高白色度パルプ（比較例２、３）は1重量％以上の過酸化水素を添加した場合（実施例１〜３）と比較して処理時間が長くなり、漂白効率が劣っていた。

また、実施例１〜３の高白色度パルプは、処理前の漂白パルプ（比較例１）と比較すると、裂断長がほぼ同水準でありながら密度が低いことが分かる。一方、漂白パルプを絶乾パルプ当たり6重量％の過酸化水素の存在下で紫外光処理することで得られた高白色度パルプ（比較例４）や漂白パルプの過酸化水素漂白で得られた高白色度パルプ（比較例５）、市販の高白色度パルプ（比較例６）は通常の漂白パルプ（比較例２）よりも相対的に裂断長が小さいか、密度が大きいことが分かる。

本発明で使用する紫外光漂白実験装置である。

Claims (5)

1. 漂白処理を行った化学パルプを、過酸化水素の存在下で波長100〜400ｎｍの紫外光及び／または可視光による光照射処理し、前記過酸化水素の添加率が絶乾パルプ重量当たり0.1〜5重量％である高白色度化学パルプの製造方法。
2. 紫外光及び／または可視光による光照射処理が、ｐＨ10〜13のアルカリ性条件で行われることを特徴とする請求項１記載の高白色度化学パルプの製造方法。
3. 前記漂白処理を行う前に、酸処理をｐＨ1.5〜6、温度80℃以上100℃未満の条件下で行うことを特徴とする請求項１ないし２記載の高白色度化学パルプの漂白方法。
4. ＩＳＯ白色度が89％以上であり、下記の１）及び２）の退色試験：
   １）ＪＩＳ Ｐ ８２２２に従って作成した手抄き紙を、Ｊ．ＴＡＰＰＩ Ｎｏ．２１ 紙及び板紙−退色度試験方法のＢ法（キセノンアークランプ式耐光性試験器による方法）に準じて30℃の環境下で、光量67Ｗ／ｍ^２のキセノンランプを1時間照射した後、ＩＳＯ白色度を測定し、処理前のＩＳＯ白色度との低下率を求める。
   ２）ＪＩＳ Ｐ ８２２２に従って作成した手抄き紙を、105℃の送風循環式乾燥機で12時間処理した後、ＩＳＯ白色度を測定し、処理前のＩＳＯ白色度との低下率を求める。
   のいずれにおいても白色度の低下率が2.0％以下である請求項１〜３のいずれかに記載の高白色度化学パルプの製造方法。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の方法により製造された高白色度化学パルプ。