JP3627542B2

JP3627542B2 - Method for producing softwood bleached pulp

Info

Publication number: JP3627542B2
Application number: JP32678698A
Authority: JP
Inventors: 洋介内田; 誠岩崎
Original assignee: Oji Holdings Corp; Oji Paper Co Ltd
Current assignee: New Oji Paper Co Ltd; Oji Holdings Corp
Priority date: 1998-11-17
Filing date: 1998-11-17
Publication date: 2005-03-09
Anticipated expiration: 2018-11-17
Also published as: JP2000154487A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、針葉樹材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、針葉樹材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、所望の白色度にパルプを漂白するのに必要な漂白薬品の使用量を大幅に削減し得る漂白パルプの製造方法に関する。
【０００２】
針葉樹材を上質紙の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。
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。
【０００３】
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い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。
【０００４】
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（例えば、Ｊ．Ｅ．Ｊｉａｎｇ等、Ａｐｐｉｔａ、４５（１）、１９（１９９２））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る方法としては、亜硝酸処理のような前処理を行う方法（例えば、特開平４−３１６６９０号公報）、酸素ガスを分割添加する方法（特開平１−２７２８９０号公報）、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４−２７２２８９号公報）、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（特開平３−１４６８６号公報）、アルカリ酸素漂白後、アルカリリーチングする方法（特開平６−３４１０７９号公報）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。
【０００５】
また、多段漂白工程のにおける漂白薬品の使用量を減少させる方法として、近年、アルカリ酸素漂白工程後、多段漂白処理工程の前にキシラン分解酵素を用いて処理する方法（例えば、特開平２−２６４０８７号公報）や、酸処理する方法（（例えば、ＴａｐａｕｎｉＶｕｏｒｉｎｅｎ等、１９９６ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＰｕｌｐＢｌｅａｃｈｉｎｇＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇ４３〜５１頁）等が注目されている。
しかしながら、針葉樹パルプの場合には、キシラン分解酵素により効果的な前処理を行うためには、多くの酵素量を必要とし、さらに処理に長時間を要するとという問題点を有していた。また、多段漂白処理工程の前に酸処理する方法は、広葉樹パルプの場合、非常に効果的であるが、針葉樹パルプの場合には余り効果がないという問題点があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者等は、かかる現状に鑑み、針葉樹を原料として漂白パルプを製造する方法において、漂白後のパルプの白色度を一定に維持しながら多段漂白工程で使用する漂白薬品使用量を削減す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強化する方法が最適であることを見いだした。すなわち、通常、一つあるいは連続した二つの反応装置で行われるアルカリ酸素漂白工程を連続した三つの反応装置を用いて行い、かつ二つ目と三つ目の反応装置の間に洗浄工程を設ければ、アルカリ酸素漂白工程における脱リグニン効果を上げられるだけでなく、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。
【０００７】
本発明の目的は、針葉樹材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、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し得る漂白パルプの製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、針葉樹材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三つの連続した反応装置を用いて行われ、かつ最初から二つ目と三つ目の反応装置の間にのみ洗浄段を設けることを特徴とする漂白パルプの製造方法である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明で用いられるパルプ原料としては、針葉樹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重量当たり５〜３０重量％、好ましくは１０〜２５重量％、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。
【００１０】
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重量当たり０．００１〜１．０重量％である。
【００１１】
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（ＰｒｅｓｓｕｒｅＳｗｉｎｇＡｄｓｏｒｐｔｉｏｎ）からの酸素、ＶＳＡ（ＶａｃｕｕｍＳｗｉｎｇＡｄｓｏｒｐｔｉｏｎ）からの酸素等が使用できる。
【００１２】
本発明に使用されるアルカリ酸素漂白工程においては、酸素ガスとアルカリは第一のミキサーにおいてパルプスラリーに添加され、混合が十分に行われた後、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第一の反応塔へ送られ、さらに第二のミキサーにおいて再度酸素ガスおよびアルカリが、あるいは酸素ガスのみ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第二の反応塔へ送られ脱リグニンされる。第二の反応塔を経たパルプは、洗浄段で洗浄、脱水された後、第三のミキサーにおいて新たに酸素ガスとアルカリが添加、混合され、加圧下で一定時間保持できる第三の反応塔へ送られ脱リグニンされる。
【００１３】
本発明の洗浄段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。本発明の洗浄段では、複数の洗浄機を使用することもできる。
【００１４】
本発明のアルカリ酸素漂白工程において、各回における酸素ガスの添加率は、絶乾パルプ重量当たり０．５〜３重量％であり、アルカリ添加率は０．５〜４重量％であり、反応温度は８０〜１２０℃であり、パルプ濃度は５〜４０重量％である。それぞれの反応塔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。
【００１５】
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、絶乾パルプ重量当たり０．０５〜３重量％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、次いで多段漂白工程へ送られ漂白処理される。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
本発明では、アルカリ酸素漂白工程中の洗浄段および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することもできる。
【００１９】
本発明において、針葉樹材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、三つの連続した反応装置を用い、かつ最初から二つ目と三つ目の反応装置の間にのみ洗浄段を設けることにより、アルカリ酸素漂白工程における脱リグニンが進み、多段漂白工程における漂白薬品の使用量が大幅に削減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。通常、針葉樹材を原料として蒸解する場合、広葉樹材を原料とした場合と比較して、カッパー価が高い状態で蒸解を終えるため、アルカリ酸素漂白工程の初期段階ではパルプ中により多くのリグニンが存在していることになる。針葉樹材パルプの場合、初期段階において脱リグニンのためにより多くの酸素が消費されるため、継続的にかつ効果的に脱リグニンを行うためには酸素を補充する必要がある。また、アルカリ酸素漂白工程の後期においては、系内にリグニン分解由来の有機物が蓄積され、これらの有機物が酸素を消費し、脱リグニンが阻害されるのみならず、酸素と有機物の反応によって生じたラジカル種によりセルロースが損傷を受け、パルプ強度の低下をもたらす可能性もある。したがって、三つの連続した反応装置を用い、かつ最初から二つ目と三つ目の反応装置の間に洗浄段を設けてアルカリ酸素漂白を行うことによって、アルカリ酸素漂白工程の初期段階の酸素ガスの不足を補うことができ、さらに後期において蓄積したリグニン分解由来の有機物を排除する事ができるため、理想的なアルカリ酸素漂白が実現でき、所望の白色度に漂白するのに必要な多段漂白工程における漂白薬品の使用量が大幅に削減できたものと推測される。
【００２０】
【実施例】
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および比較例１〜４のアルカリ酸素漂白工程において、Ｏ_１Ｏ_２−Ｏ_３はアルカリ酸素漂白を三つの反応装置を用いて行い、かつ最初から２つ目と３つ目の反応装置の間にのみ洗浄段を設けたことを示し、Ｏ_１−Ｏ_２は二つの反応装置を用いて行い、かつ一つ目と二つ目の反応装置の間に洗浄段を設けたことを示し、Ｏ_１Ｏ_２Ｏ_３は三つの反応装置を用いて行い、かつ洗浄段を設けなかったことを示し、Ｏ_１−Ｏ_２Ｏ_３は三つの反応装置を用いて行い、かつ最初と２つ目の反応装置の間にのみ洗浄段を設けたことを示し、Ｏ_１−Ｏ_２−Ｏ_３は三つの反応装置を用いて行い、かつ最初から各反応装置の間に洗浄段を設けたことを示す。
また、実施例１および比較例１〜４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重量当たりの重量％示す。
【００２１】
１．カッパー価の測定
カッパー価の測定は、ＪＩＳＰ８２１１に準じて行った。
【００２２】
２．パルプ粘度の測定
パルプ粘度の測定は、Ｊ．ＴＡＰＰＩ４４に準じて行った。
【００２３】
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（ＪＩＳＰ８２０９）に従って坪量６０ｇ／ｍ^２のシートを作製し、ＪＩＳＰ８１２３に従ってパルプの白色度を測定した。
【００２４】
実施例１（アルカリ酸素漂白工程；Ｏ_１Ｏ_２−Ｏ_３）
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９００ｇ採取し、液比５、絶乾チップ重量当たり有効アルカリ２１％、蒸解液の硫化度２５％、蒸解温度１６５℃、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２６．５％、カッパー価２２．２、パルプ粘度２０．３ｍＰａ・ｓの針葉樹未漂白クラフトパルプを絶乾４２３ｇ得た。
【００２５】
前記針葉樹未漂白クラフトパルプの絶乾重量７０．０ｇを採取し、絶乾パルプ重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、間接加熱式オートクレーブに入れ、ゲージ圧力が０．５ＭＰａ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、再度、圧縮酸素ガスを注入してゲージ圧力を０．５ＭＰａとし、さらに１００℃で３０分間反応させた。その後、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。このパルプに再度、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％に調整した後、間接加熱式オートクレーブに入れ、ゲージ圧力が０．５ＭＰａとなるように圧縮酸素ガスで加圧し、１００℃で６０分間反応させ、アルカリ酸素漂白を行った。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４４．０％、カッパー価５．８、パルプ粘度が１４．０ｍＰａ・ｓのパルプを得た。
【００２６】
前記アルカリ酸素漂白後のパルプ絶乾重量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、絶乾パルプ重量当たり二酸化塩素を０．５％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。
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、絶乾パルプ重量当たり苛性ソーダ゛を０．６０％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。
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、絶乾パルプ重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。
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、絶乾パルプ重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８４．５％、パルプ粘度が１３．５ｍＰａ・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。
【００２７】
比較例１（アルカリ酸素漂白工程；Ｏ_１−Ｏ_２）
実施例１と同様の針葉樹未漂白クラフトパルプ（白色度２６．５％、カッパー価２２．２、パルプ粘度２０．３ｍＰａ・ｓ）を絶乾重量で７０．０ｇ採取し、絶乾パルプ重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、間接加熱式オートクレーブに入れ、ゲージ圧力が０．５ＭＰａ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６０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。このパルプに再度、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％に調整した後、間接加熱式オートクレーブに入れ、ゲージ圧力が０．５ＭＰａとなるように圧縮酸素ガスで加圧し、１００℃で６０分間反応させ、アルカリ酸素漂白を行った。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４２．１％、カッパー価８．８、パルプ粘度が１４．１ｍＰａ・ｓのパルプを得た。
【００２８】
前記アルカリ酸素漂白後のパルプ絶乾重量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０．８０％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８４．４％、パルプ粘度が１３．５ｍＰａ・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。
【００２９】
比較例２（アルカリ酸素漂白工程；Ｏ_１Ｏ_２Ｏ_３）
実施例１と同様の針葉樹未漂白クラフトパルプ（白色度２６．５％、カッパー価２２．２、パルプ粘度２０．３ｍＰａ・ｓ）を絶乾重量で７０．０ｇ採取し、絶乾パルプ重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、間接加熱式オートクレーブに入れ、ゲージ圧力が０．５ＭＰａ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、再度、圧縮酸素ガスを注入してゲージ圧力を０．５ＭＰａとし、さらに１００℃で３０分間反応させた。その後、ゲージ圧力が０．０５ＭＰａ以下になるまで減圧し、さらにもう一回、圧縮酸素ガスを注入して、ゲージ圧力が０．５ＭＰａとなるように加圧し、１００℃で６０分間反応させ、アルカリ酸素漂白を行った。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３４．５％、カッパー価１０．２、パルプ粘度が１３．１ｍＰａ・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重量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８４．３％、パルプ粘度が１２．１ｍＰａ・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。
【００３１】
比較例３（アルカリ酸素漂白工程；Ｏ_１−Ｏ_２Ｏ_３）
実施例１と同様の針葉樹未漂白クラフトパルプ（白色度２６．５％、カッパー価２２．２、パルプ粘度２０．３ｍＰａ・ｓ）を絶乾重量で７０．０ｇ採取し、絶乾パルプ重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、間接加熱式オートクレーブに入れ、ゲージ圧力が０．５ＭＰａ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。このパルプに再度、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％に調整した後、間接加熱式オートクレーブに入れ、ゲージ圧力が０．５ＭＰａとなるように圧縮酸素ガスで加圧し、１００℃で３０分間反応させ反応後、ゲージ圧力が０．０５ＭＰａ以下になるまで減圧し、もう一回、圧縮酸素ガスを注入してゲージ圧力を０．５ＭＰａとし、さらに１００℃で６０分間反応させ、アルカリ酸素漂白を行った。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４２．３％、カッパー価８．２、パルプ粘度が１３．５ｍＰａ・ｓのパルプを得た。
【００３２】
前記アルカリ酸素漂白後のパルプ絶乾重量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０．７％に替え、Ｅ段における苛性ソーダの添加率を０．８４％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８４．４％、パルプ粘度が１２．９ｍＰａ・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。
【００３３】
比較例４（アルカリ酸素漂白工程；Ｏ_１−Ｏ_２−Ｏ_３）
実施例１と同様の針葉樹未漂白クラフトパルプ（白色度２６．５％、カッパー価２２．２、パルプ粘度２０．３ｍＰａ・ｓ）を絶乾重量で７０．０ｇ採取し、絶乾パルプ重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、間接加熱式オートクレーブに入れ、ゲージ圧力が０．５ＭＰａ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。このパルプに再度、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％に調整した後、間接加熱式オートクレーブに入れ、ゲージ圧力が０．５ＭＰａとなるように圧縮酸素ガスで加圧し、１００℃で３０分間反応させた後、ゲージ圧力が０．０５ＭＰａ以下になるまで減圧し、再度、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。このパルプにもう一度、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％に調整した後、間接加熱式オートクレーブに入れ、ゲージ圧力が０．５ＭＰａとなるように圧縮酸素ガスで加圧し、１００℃で６０分間反応させ、アルカリ酸素漂白を行った。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４４．３％、カッパー価５．６、パルプ粘度が１４．２ｍＰａ・ｓのパルプを得た。
【００３４】
前記アルカリ酸素漂白後のパルプ絶乾重量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８４．５％、パルプ粘度が１３．７ｍＰａ・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。
【００３５】
【表１】

【００３６】
【表２】

【００３７】
表１の実施例１と比較例１〜３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三つの連続した反応装置を用い、かつ最初から二つ目と三つ目の反応装置の間にのみ、洗浄段を設けて行うことにより、アルカリ酸素漂白工程後のパルプ粘度を維持したまま、パルプ白色度を高くし、パルプのカッパー価を低くすることができる。その結果、表２から明らかなように、パルプ粘度を実用レベルに保持したままで、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。
一方、表１の実施例１と比較例４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三つの連続した反応装置を用い、かつ最初から二つ目と三つ目の反応装置の間にのみ洗浄段を設けて行っても、反応装置毎に洗浄を設けて行った場合と、漂白薬品の削減効果はほぼ同じである。しかしながら、洗浄装置に要するコスト、エネルギー、洗浄水量等を考慮すると、反応装置毎に洗浄を設けて行う方法は得策ではなく、総合的に判断すると、本発明のアルカリ酸素漂白法が優れていることは明らかである。
【発明の効果】
針葉樹材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、三つの連続した反応装置を用い、かつ最初から二つ目と三つ目の反応装置の間にのみ洗浄段を設けてアルカリ酸素漂白工程を行うことにより、所望の白色度に漂白するのに必要な多段漂白工程での漂白薬品の使用量を大幅に削減し得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。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing bleached pulp from softwood. More specifically, the present invention significantly increases the amount of bleaching chemicals required to bleach the pulp to the desired whiteness in a method for producing bleached pulp from unbleached pulp obtained by cooking softwood. The present invention relates to a method for producing bleached pulp that can be reduced.
[0002]
When using coniferous wood as a raw material for high-quality paper, it is necessary to first pulp it in a cooking process and bleach it to make bleached pulp. Conventionally, unbleached pulp pulped in the cooking process is first treated with atomic chlorine after bleaching with alkaline oxygen, lignin contained in the pulp is chlorinated, added solubility to lignin, and then alkalinized. The chlorinated lignin is dissolved and extracted in the pulp, and the lignin is separated and removed from the pulp. Further, hypochlorite, chlorine dioxide, etc. are used to decompose and remove a small amount of residual lignin. Manufacturing methods have been adopted.
However, in recent years, there is concern about the environmental impact of organochlorine compounds contained in the bleaching effluent from the chlorination stage of pulp, and there is an increasing trend of not using atomic chlorine for pulp bleaching. In addition, when hypochlorite is used, chloroform is formed during pulp bleaching, which may adversely affect the environment. Therefore, a bleaching sequence that does not use hypochlorite for pulp bleaching is also recommended. It has been demanded.
[0003]
At present, oxygen-based bleaching chemicals such as ozone, oxygen, hydrogen peroxide, peracetic acid, and persulfuric acid are attracting attention as an alternative to atomic chlorine and hypochlorite. However, the above-mentioned chemicals excluding oxygen and hydrogen peroxide have not yet been widely used due to economic problems such as handling problems and high costs.
[0004]
On the other hand, as a method for reducing the amount of bleaching chemical used in the multi-stage bleaching process, delignification is promoted as much as possible during cooking, and the kappa number of unbleached pulp is reduced (for example, JE Jiang et al., Appita, 45 (1), 19 (1992)), and a method of proceeding delignification as much as possible in the alkaline oxygen bleaching process and reducing the kappa number of the pulp before the multistage bleaching process has been proposed. As a method of proceeding delignification as much as possible in the alkaline oxygen bleaching step, a pretreatment such as nitrous acid treatment (for example, JP-A-4-316690), a method of adding oxygen gas in a divided manner (JP-A-1-1) No. 272890), a method of arranging two alkaline oxygen bleaching devices in series and inserting a washing stage between them (Japanese Patent Laid-Open No. 4-272289), arranging a plurality of alkaline oxygen bleaching devices in series, and for each device A method of inserting a washing stage (Japanese Patent Laid-Open No. 3-14686), a method of alkali leaching after bleaching with alkali oxygen (Japanese Patent Laid-Open No. 6-341079), and the like have been proposed. However, these methods are not sufficient in consideration of operability, economics, and the like for the effects.
[0005]
Further, as a method for reducing the amount of bleaching chemicals used in the multistage bleaching process, a process using a xylan degrading enzyme after the alkaline oxygen bleaching process and before the multistage bleaching process has recently been carried out (for example, JP-A-2-264087). No. 1), acid treatment methods (for example, Tapauni Vuolinen et al., 1996 International Pulp Bleaching Conference Proceeding 43-51), and the like.
However, in the case of softwood pulp, in order to perform an effective pretreatment with a xylan-degrading enzyme, a large amount of enzyme is required, and further, the treatment requires a long time. The method of acid treatment before the multi-stage bleaching process is very effective in the case of hardwood pulp, but has a problem that it is not very effective in the case of softwood pulp.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In view of the current situation, the present inventors, in a method for producing bleached pulp from softwood as a raw material, a method for reducing the amount of bleaching chemicals used in the multistage bleaching step while maintaining the whiteness of the bleached pulp constant. As a result of various investigations, it was found that the method for strengthening the alkaline oxygen bleaching process is optimal. In other words, the alkaline oxygen bleaching step usually performed in one or two consecutive reactors is performed using three consecutive reactors, and a washing step is provided between the second and third reactors. As a result, it has been found that not only the delignification effect in the alkaline oxygen bleaching step can be improved, but also the operability and economy can be satisfied, and the present invention has been completed.
[0007]
It is an object of the present invention to bleach unbleached pulp obtained by cooking softwood in an alkaline oxygen bleaching step and then in a multi-stage bleaching step to produce bleached pulp in order to bleach to a desired whiteness. It is an object of the present invention to provide a method for producing bleached pulp that can greatly reduce the amount of bleaching chemicals used in the necessary multistage bleaching process.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is a method of producing bleached pulp by treating unbleached pulp obtained by digesting coniferous wood in an alkaline oxygen bleaching step and then treating in a multistage bleaching step, wherein the alkaline oxygen bleaching step comprises three consecutive steps. A bleaching pulp production method characterized in that a washing stage is provided only between the second and third reactors from the beginning, which is carried out using a reactor.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The pulp raw material used in the present invention is not particularly limited as long as it is a conifer. However, from the standpoint of paper raw materials, pine, spruce, fir and the like are preferably used. As the cooking method for obtaining the pulp used in the present invention, known cooking methods such as kraft cooking, polysulfide cooking, soda cooking, alkali sulfite cooking, etc. can be used, considering pulp quality, energy efficiency, etc. Then, the kraft cooking method is suitably used.
For example, in the case of kraft cooking of wood, the sulfidity of the kraft cooking solution is 5 to 75%, preferably 15 to 45%, and the effective alkali addition rate is 5 to 30% by weight, preferably 10 to 25% by weight of the absolutely dry wood. %, The cooking temperature is 140-170 ° C., and the cooking method may be either a continuous cooking method or a batch cooking method. When a continuous cooking kettle is used, a modified cooking method in which a cooking solution is added at multiple points may be used. The method is not particularly limited.
[0010]
In cooking, as a cooking aid in the cooking solution to be used, known cyclic keto compounds, for example, benzoquinone, naphthoquinone, anthraquinone, anthrone, phenanthroquinone, and nuclear substitutes such as alkyl and amino of the quinone compounds, or the quinone series 1 selected from hydroquinone compounds such as anthrahydroquinone, which is a reduced form of the compound, and a 9,10-diketohydroanthracene compound which is a stable compound obtained as an intermediate of the anthraquinone synthesis method by the Diels-Alder method A seed | species or 2 or more types may be added and the addition rate is 0.001-1.0 weight% with respect to the absolute dry weight of a wood chip.
[0011]
In this invention, the unbleached chemical pulp obtained by the well-known cooking method is sent to an alkaline oxygen bleaching process through a washing | cleaning, a rough selection, and a selection process.
In the alkaline oxygen bleaching step of the present invention, a known medium concentration alkali oxygen bleaching method or a high concentration method can be applied, but the medium concentration method currently used for general purposes is preferably used.
In the alkaline oxygen bleaching step, caustic soda or oxidized kraft white liquor can be used as the alkali, and oxygen gas can be oxygen from a cryogenic separation method, oxygen from PSA (Pressure Swing Adsorption), VSA ( For example, oxygen from Vacuum Swing Adsorption) can be used.
[0012]
In the alkaline oxygen bleaching step used in the present invention, oxygen gas and alkali are added to the pulp slurry in the first mixer, and after sufficient mixing, the mixture of pulp, oxygen and alkali is kept constant under pressure. In the second mixer, oxygen gas and alkali are added again or only oxygen gas is added to the pulp slurry and mixed, and then the mixture is held for a certain time under pressure. It is sent to the second reaction tower and delignified. The pulp that has passed through the second reaction tower is washed and dehydrated in the washing stage, and then oxygen gas and alkali are newly added and mixed in the third mixer to the third reaction tower that can be kept under pressure for a certain period of time. Sent and delignified.
[0013]
Examples of the washing machine used in the washing stage of the present invention include, but are not limited to, a pressure diffuser, a diffusion washer, a pressure drum washer, a horizontal long washer, and a press washing machine. However, a press washer is preferably used for the additional reason that the removal efficiency of pitch components in the pulp is high. In the cleaning stage of the present invention, a plurality of cleaning machines can be used.
[0014]
In the alkaline oxygen bleaching step of the present invention, the addition rate of oxygen gas at each time is 0.5 to 3% by weight per the dry pulp weight, the alkali addition rate is 0.5 to 4% by weight, and the reaction temperature is It is 80-120 degreeC and a pulp density | concentration is 5-40 weight%. The residence time in each reaction tower is 5 minutes to 120 minutes, preferably 20 minutes to 60 minutes. Other known conditions can be applied.
[0015]
In the alkaline oxygen bleaching step of the present invention, a peroxide can be added. Any peroxide can be added, but hydrogen peroxide is preferably used in view of its effect and economy. The addition rate of the peroxide of this invention is 0.05 to 3 weight% with respect to the absolute dry pulp weight. In the alkaline oxygen bleaching step of the present invention, a chelating agent such as ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA), diethylenetriaminepentamethylenephosphonic acid (DTPMPA), etc. may be added. Pulp that has been subjected to alkaline oxygen bleaching in the alkaline oxygen bleaching step undergoes a washing step, and then is sent to a multi-stage bleaching step for bleaching.
[0016]
The bleaching chemicals used in the multi-stage bleaching process of the present invention include atomic chlorine (C), caustic soda (E), hypochlorite compound (H), chlorine dioxide (D), oxygen (O), peroxidation. The bleaching chemical | medical agent which consists of well-known bleaching agents, such as hydrogen (P), ozone (Z), an organic peracid, and a bleaching adjuvant can be mentioned, It selects suitably from these, and is used as a bleaching chemical.
[0017]
As a bleaching sequence in the multi-stage bleaching process in the present invention, for example, bleaching sequence containing atomic chlorine and chlorine-based bleaching chemicals such as CE / OHD and C / DE / OHD Or bleaching sequences that do not contain atomic chlorine, such as D-E-D, D-E / OD, E / O-D, E-O-D, Z-D, etc. You can also. A bleaching sequence that does not use any atomic chlorine and chlorine-based bleaching chemicals such as ZEPP, ZE / OP, E / OP-PO, etc. can also be used. In order to further improve the effect of the present invention, an enzyme treatment step with xylan degrading enzyme, lignin degrading enzyme, etc., or a chelating agent treatment step with EDTA, DTPA, DTPMPA or the like may be provided before and after the multi-stage bleaching treatment step. Needless to say.
[0018]
In the present invention, the waste water from the washing step during the alkali oxygen bleaching step and the washing step after the alkali oxygen bleaching step can be recovered and used as countercurrent washing water. Therefore, the cooking process and the alkaline oxygen bleaching process can be closed. Furthermore, in this invention, it can also be closed in a multistage bleaching process, and the whole manufacturing process of bleached pulp can also be closed.
[0019]
In the present invention, when bleaching unbleached pulp obtained by digesting coniferous wood with alkaline oxygen bleaching, three consecutive reactors are used, and cleaning is performed only between the second and third reactors from the beginning. By providing a stage, delignification in the alkaline oxygen bleaching process proceeds, and the reason why the amount of bleaching chemical used in the multistage bleaching process can be significantly reduced cannot be clearly determined without waiting for further research. Have inferred as follows. Usually, when coniferous wood is used as the raw material, cooking is completed with a higher kappa number than when hardwood is used as the raw material, so there is more lignin in the pulp at the initial stage of the alkaline oxygen bleaching process. Will be. In the case of softwood pulp, more oxygen is consumed for delignification in the initial stage, so it is necessary to replenish oxygen in order to perform delignification continuously and effectively. In the later stage of the alkaline oxygen bleaching process, organic substances derived from lignin decomposition accumulated in the system, and these organic substances consumed oxygen and not only inhibited delignification but also caused by the reaction of oxygen and organic substances. The radical species can damage the cellulose, leading to a decrease in pulp strength. Therefore, by using three continuous reactors and providing a washing stage between the second and third reactors from the beginning to perform alkaline oxygen bleaching, oxygen gas at the initial stage of the alkaline oxygen bleaching process is obtained. Multi-stage bleaching process necessary for bleaching to the desired whiteness, because ideal alkali oxygen bleaching can be realized because the organic matter derived from lignin degradation accumulated in the later stage can be eliminated. It is estimated that the amount of bleaching chemicals used in the plant has been significantly reduced.
[0020]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples. However, the present invention is not limited to these examples.
In the alkaline oxygen bleaching step of Example 1 and Comparative Examples 1 to 4 shown below, O₁O₂-O₃Indicates that alkaline oxygen bleaching was carried out using three reactors, and a washing stage was provided only between the second and third reactors from the beginning.₁-O₂Indicates that the reaction was carried out using two reactors, and a washing stage was provided between the first and second reactors.₁O₂O₃Indicates that the reaction was carried out using three reactors and no washing stage was provided.₁-O₂O₃Indicates that the reaction was carried out using three reactors, and that a cleaning stage was provided only between the first and second reactors.₁-O₂-O₃Indicates that the reaction was carried out using three reactors, and a washing stage was provided between the reactors from the beginning.
In addition, Example 1 and Comparative Examples 1 to 4 show the results of bleaching with a D1-E-D2-P sequence after alkaline oxygen bleaching. Unless otherwise indicated, the kappa number, pulp viscosity, and whiteness were measured according to the following methods. In addition, the addition rate of the chemical | medical agent in an Example and a comparative example shows weight% per bone dry pulp weight.
[0021]
1. Kappa number measurement
The kappa number was measured according to JIS P 8211.
[0022]
2. Pulp viscosity measurement
The measurement of pulp viscosity is described in It carried out according to TAPPI 44.
[0023]
3. Pulp whiteness measurement
After the pulp is disaggregated, the basis weight is 60 g / m according to the Tappi test method T205os-71 (JIS P 8209).²The whiteness of the pulp was measured in accordance with JIS P 8123.
[0024]
Example 1 (alkali oxygen bleaching step; O₁O₂-O₃)
Extracted 900g of softwood mixed wood chips consisting of 50% Japanese conifers and 50% radiata pine wood, liquid ratio 5, 21% effective alkali per weight of dry chips, 25% sulfidity of cooking liquor, cooking temperature 165 ℃ Kraft cooking using an experimental indirect heating autoclave under a cooking time of 180 minutes, and then separating the waste liquid and pulp, and selecting the pulp on a flat screen equipped with an 8-cut screen plate, Hunter brightness 26 An undried 423 g of softwood unbleached kraft pulp with 5%, a copper number of 22.2 and a pulp viscosity of 20.3 mPa · s was obtained.
[0025]
70.0 g of the dry weight of the unbleached kraft pulp is collected, 2.0% of caustic soda is added to the weight of the dry pulp, then diluted with ion-exchanged water to adjust the pulp concentration to 10%, and indirectly heated. It put into the type | mold autoclave, pressurized with the commercially available compressed oxygen gas whose purity is 99.9% so that a gauge pressure might be 0.5 Mpa, and it was made to react at 100 degreeC for 30 minutes. After the reaction, the pressure was reduced until the gauge pressure became 0.05 MPa or less, and then compressed oxygen gas was injected again to make the gauge pressure 0.5 MPa, and the reaction was further carried out at 100 ° C. for 30 minutes. Thereafter, the pressure was reduced until the gauge pressure was 0.05 MPa or less, and the pulp was taken out from the autoclave, washed and dehydrated with 7 liters of ion-exchanged water. Add 2.0% caustic soda again to this pulp, then dilute with ion-exchanged water to adjust the pulp concentration to 10%, place in an indirect heating autoclave, and compress to a gauge pressure of 0.5 MPa. The mixture was pressurized with oxygen gas and reacted at 100 ° C. for 60 minutes to perform alkaline oxygen bleaching. The obtained pulp was washed with ion exchange water and then dehydrated. A pulp having a whiteness of 44.0%, a copper number of 5.8, and a pulp viscosity of 14.0 mPa · s was obtained.
[0026]
60.0 g of pulp dry weight after alkaline oxygen bleaching is put in a plastic bag, and after adjusting the pulp concentration to 10% using ion-exchanged water, 0.5% of chlorine dioxide is added per weight of dry pulp, D1 stage bleaching was performed by immersing in a constant temperature water bath of 70 ° C. for 30 minutes. The obtained pulp was washed with deionized water and dehydrated.
The pulp after stage D1 is put in a plastic bag, the pulp concentration is adjusted to 10% using ion-exchanged water, 0.60% caustic soda is added to the dry pulp weight, and the temperature is set in the same manner as stage D1. Extraction of stage E was carried out at 120 ° C. for 120 minutes. The obtained pulp was washed and dehydrated using ion-exchanged water.
The pulp after stage E is put in a plastic bag, adjusted to a pulp concentration of 10% using ion-exchanged water, 0.4% of chlorine dioxide is added to the dry pulp weight, and the temperature is 70 ° C. in the same manner as stage D1. For 120 minutes to perform D2 stage bleaching. The obtained pulp was washed and dehydrated using ion-exchanged water.
Furthermore, after the pulp after stage D2 is put in a plastic bag and adjusted to a pulp concentration of 10% using ion-exchanged water, 0.1% caustic soda and 0.5% hydrogen peroxide are added to the dry pulp weight. In the same manner as in the D1 stage, the P stage was bleached at a temperature of 70 ° C. for 120 minutes. The obtained pulp was washed with ion-exchanged water and dehydrated to obtain a bleached pulp having a whiteness of 84.5% and a pulp viscosity of 13.5 mPa · s.
Table 1 shows the pulp kappa number after alkaline oxygen bleaching, pulp whiteness, pulp viscosity, and the amount of washing water used in the alkaline oxygen bleaching step. Table 2 shows the pulp viscosity and whiteness after bleaching.
[0027]
Comparative Example 1 (alkali oxygen bleaching step; O₁-O₂)
70.0 g of softwood unbleached kraft pulp (whiteness 26.5%, kappa number 22.2 and pulp viscosity 20.3 mPa · s) as in Example 1 was collected in an absolute dry weight, and caustic soda per absolute dry pulp weight. 2.0%, and then diluted with ion-exchanged water to adjust the pulp concentration to 10%, put in an indirect heating autoclave, and commercially available with a purity of 99.9% so that the gauge pressure is 0.5 MPa. The mixture was pressurized with compressed oxygen gas and reacted at 100 ° C. for 60 minutes. After the reaction, the pressure was reduced until the gauge pressure became 0.05 MPa or less, and the pulp was taken out from the autoclave, washed and dehydrated with 7 liters of ion-exchanged water. Add 2.0% caustic soda again to this pulp, then dilute with ion-exchanged water to adjust the pulp concentration to 10%, place in an indirect heating autoclave, and compress to a gauge pressure of 0.5 MPa. The mixture was pressurized with oxygen gas and reacted at 100 ° C. for 60 minutes to perform alkaline oxygen bleaching. The obtained pulp was washed with ion exchange water and then dehydrated. A pulp having a whiteness of 42.1%, a copper number of 8.8, and a pulp viscosity of 14.1 mPa · s was obtained.
[0028]
The pulp dry weight 60.0g after the alkali oxygen bleaching was put in a plastic bag, the addition rate of chlorine dioxide in stage D1 was changed to 0.80%, and the addition rate of caustic soda in stage E was changed to 0.96%. Except for the above, bleaching was performed in the same manner as in Example 1 using the D1-E-D2-P sequence. The obtained pulp was washed with ion-exchanged water and dehydrated to obtain a bleached pulp having a whiteness of 84.4% and a pulp viscosity of 13.5 mPa · s.
Table 1 shows the pulp kappa number after alkaline oxygen bleaching, pulp whiteness, pulp viscosity, and the amount of washing water used in the alkaline oxygen bleaching step. Table 2 shows the pulp viscosity and whiteness after bleaching.
[0029]
Comparative Example 2 (alkali oxygen bleaching step; O₁O₂O₃)
70.0 g of softwood unbleached kraft pulp (whiteness 26.5%, kappa number 22.2 and pulp viscosity 20.3 mPa · s) as in Example 1 was collected in an absolute dry weight, and caustic soda per absolute dry pulp weight. 2.0%, and then diluted with ion-exchanged water to adjust the pulp concentration to 10%, put in an indirect heating autoclave, and commercially available with a purity of 99.9% so that the gauge pressure is 0.5 MPa. The mixture was pressurized with compressed oxygen gas and reacted at 100 ° C. for 30 minutes. After the reaction, the pressure was reduced until the gauge pressure became 0.05 MPa or less, and then compressed oxygen gas was injected again to make the gauge pressure 0.5 MPa, and the reaction was further carried out at 100 ° C. for 30 minutes. Thereafter, the pressure is reduced until the gauge pressure becomes 0.05 MPa or less, and compressed oxygen gas is injected once more to increase the gauge pressure to 0.5 MPa, and the reaction is performed at 100 ° C. for 60 minutes. Oxygen bleaching was performed. The obtained pulp was washed with ion exchange water and then dehydrated. A pulp having a whiteness of 34.5%, a copper number of 10.2, and a pulp viscosity of 13.1 mPa · s was obtained.
[0030]
The pulp dry weight 60.0g after the alkali oxygen bleaching was put in a plastic bag, the addition rate of chlorine dioxide in D1 stage was changed to 1.2%, and the addition rate of caustic soda in E stage was changed to 1.44%. Except for the above, bleaching was performed in the same manner as in Example 1 using the D1-E-D2-P sequence. The obtained pulp was washed with ion-exchanged water and dehydrated to obtain a bleached pulp having a whiteness of 84.3% and a pulp viscosity of 12.1 mPa · s.
Table 1 shows the pulp kappa number after alkaline oxygen bleaching, pulp whiteness, pulp viscosity, and the amount of washing water used in the alkaline oxygen bleaching step. Table 2 shows the pulp viscosity and whiteness after bleaching.
[0031]
Comparative Example 3 (alkali oxygen bleaching step; O₁-O₂O₃)
70.0 g of softwood unbleached kraft pulp (whiteness 26.5%, kappa number 22.2 and pulp viscosity 20.3 mPa · s) as in Example 1 was collected in an absolute dry weight, and caustic soda per absolute dry pulp weight. 2.0%, and then diluted with ion-exchanged water to adjust the pulp concentration to 10%, put in an indirect heating autoclave, and commercially available with a purity of 99.9% so that the gauge pressure is 0.5 MPa. The mixture was pressurized with compressed oxygen gas and reacted at 100 ° C. for 30 minutes. After the reaction, the pressure was reduced until the gauge pressure became 0.05 MPa or less, and the pulp was taken out from the autoclave, washed and dehydrated with 7 liters of ion-exchanged water. Add 2.0% caustic soda again to this pulp, then dilute with ion-exchanged water to adjust the pulp concentration to 10%, place in an indirect heating autoclave, and compress to a gauge pressure of 0.5 MPa. After pressurizing with oxygen gas and reacting at 100 ° C. for 30 minutes, the pressure is reduced until the gauge pressure becomes 0.05 MPa or less, and compressed oxygen gas is injected once again to bring the gauge pressure to 0.5 MPa. The reaction was carried out at 60 ° C. for 60 minutes to perform alkaline oxygen bleaching. The obtained pulp was washed with ion exchange water and then dehydrated. A pulp having a whiteness of 42.3%, a copper number of 8.2, and a pulp viscosity of 13.5 mPa · s was obtained.
[0032]
The pulp dry weight 60.0g after the alkali oxygen bleaching was put in a plastic bag, the addition rate of chlorine dioxide in D1 stage was changed to 0.7%, and the addition rate of caustic soda in E stage was changed to 0.84%. Except for the above, bleaching was performed in the same manner as in Example 1 using the D1-E-D2-P sequence. The obtained pulp was washed with ion-exchanged water and dehydrated to obtain a bleached pulp having a whiteness of 84.4% and a pulp viscosity of 12.9 mPa · s.
Table 1 shows the pulp kappa number after alkaline oxygen bleaching, pulp whiteness, pulp viscosity, and the amount of washing water used in the alkaline oxygen bleaching step. Table 2 shows the pulp viscosity and whiteness after bleaching.
[0033]
Comparative Example 4 (alkali oxygen bleaching step; O₁-O₂-O₃)
70.0 g of softwood unbleached kraft pulp (whiteness 26.5%, kappa number 22.2 and pulp viscosity 20.3 mPa · s) as in Example 1 was collected in an absolute dry weight, and caustic soda per absolute dry pulp weight. 2.0%, and then diluted with ion-exchanged water to adjust the pulp concentration to 10%, put in an indirect heating autoclave, and commercially available with a purity of 99.9% so that the gauge pressure is 0.5 MPa. The mixture was pressurized with compressed oxygen gas and reacted at 100 ° C. for 30 minutes. After the reaction, the pressure was reduced until the gauge pressure became 0.05 MPa or less, and the pulp was taken out from the autoclave, washed and dehydrated with 7 liters of ion-exchanged water. Add 2.0% caustic soda again to this pulp, then dilute with ion-exchanged water to adjust the pulp concentration to 10%, place in an indirect heating autoclave, and compress to a gauge pressure of 0.5 MPa. After pressurizing with oxygen gas and reacting at 100 ° C. for 30 minutes, the pressure was reduced until the gauge pressure became 0.05 MPa or less, and the pulp was again taken out from the autoclave, washed and dehydrated with 7 liters of ion-exchanged water. Once again, 2.0% caustic soda was added to this pulp, then diluted with ion-exchanged water to adjust the pulp concentration to 10%, then placed in an indirect heating autoclave and compressed to a gauge pressure of 0.5 MPa. The mixture was pressurized with oxygen gas and reacted at 100 ° C. for 60 minutes to perform alkaline oxygen bleaching. The obtained pulp was washed with ion exchange water and then dehydrated. A pulp having a whiteness of 44.3%, a copper number of 5.6, and a pulp viscosity of 14.2 mPa · s was obtained.
[0034]
The pulp dry weight 60.0 g after the alkali oxygen bleaching was put in a plastic bag, and bleaching was performed in the same manner as in Example 1 using the D1-E-D2-P sequence. The obtained pulp was washed with ion-exchanged water and dehydrated to obtain a bleached pulp having a whiteness of 84.5% and a pulp viscosity of 13.7 mPa · s.
Table 1 shows the pulp kappa number after alkaline oxygen bleaching, pulp whiteness, pulp viscosity, and the amount of washing water used in the alkaline oxygen bleaching step. Table 2 shows the pulp viscosity and whiteness after bleaching.
[0035]
[Table 1]

[0036]
[Table 2]

[0037]
As is apparent from comparing Example 1 of Table 1 and Comparative Examples 1-3, alkaline oxygen bleaching was performed using three consecutive reactors, and between the second and third reactors from the beginning. Only when the washing stage is provided, the pulp whiteness can be increased and the pulp kappa number can be lowered while maintaining the pulp viscosity after the alkali oxygen bleaching step. As a result, as can be seen from Table 2, the amount of bleaching chemicals used in the multi-stage bleaching process required to bleach to the desired whiteness level can be greatly reduced while maintaining the pulp viscosity at a practical level. Can do.
On the other hand, as is clear from comparing Example 1 and Comparative Example 4 in Table 1, alkaline oxygen bleaching was performed using three consecutive reactors, and between the second and third reactors from the beginning. Even if the cleaning stage is provided only for the reactor, the effect of reducing bleaching chemicals is almost the same as when the cleaning is performed for each reactor. However, considering the cost, energy, amount of washing water, etc. required for the washing apparatus, the method of providing washing for each reaction apparatus is not a good idea. Is clear.
【The invention's effect】
In a method for producing bleached pulp by treating unbleached pulp obtained by digesting coniferous wood in an alkaline oxygen bleaching step and then in a multi-stage bleaching step, three consecutive reactors are used, and two from the beginning. By providing a washing stage only between the eye and the third reactor and performing the alkaline oxygen bleaching process, the amount of bleaching chemicals used in the multistage bleaching process required to bleach to the desired whiteness level is greatly increased. It has become possible to provide a method for producing bleached pulp that can be reduced.

Claims

In a method of producing bleached pulp by treating unbleached pulp obtained by cooking softwood in an alkaline oxygen bleaching step and then in a multistage bleaching step, the alkaline oxygen bleaching step uses three consecutive reactors. And a washing stage is provided only between the second and third reactors from the beginning.