[发明专利]漂白纸浆的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及从木质纤维素物质制备漂白纸浆的方法。更详细地说，涉及在未使用分子状氯的无氯漂白或完全无氯漂白的情况下，漂白纸浆的褪色性良好且可降低漂白费用的漂白纸浆的制备方法。 

背景技术

造纸用纸浆的漂白通过多阶段漂白处理来实施。以往，在该多阶段漂白中使用氯类漂白药品作为漂白剂。具体地说，通过组合氯(C)、次氯酸盐(H)、二氧化氯(D)，例如，通过C-E-H-D、C/D-E-H-E-D(C/D表示氯和二氧化氯并用的漂白阶段，E表示碱提取阶段)等的顺序来进行漂白。 

但是，这些氯类漂白药品在漂白时会产生对环境有害的副产物即有机氯化合物，含有该有机氯化合物的漂白废水存在污染环境的问题。有机氯化合物通常通过AOX法、例如美国环境厅(EPA；METHOD-9020号)进行分析、评价。 

对于降低、防止产生副产物即有机氯化合物，降低氯类药品的使用量或者不使用氯类药品的方法最有效，特别是在初始阶段不使用分子状氯是最有效的方法。用不使用分子状氯而使用二氧化氯的方法制备的纸浆称为ECF(无元素氯)纸浆，用完全未使用氯类药品的方法制造的纸浆称为TCF(完全无氯)纸浆。 

作为在初始阶段未使用分子状氯而使用二氧化氯对蒸煮-氧脱木质素处理后的纸浆进行漂白的方法，通常公知的有：D-Eo-D、D-Eop-D、或者D-Eo-D-D、D-Eop-D-D顺序、D-Eo-P-D、D-Eo-P-D顺序(p或P表示过氧化氢，Eo表示氧碱提取阶段，Eop表示氧、过氧化氢碱提取阶段)；此外， 作为初始阶段使用臭氧(Z)的漂白方法，通常公知的有：Z-Eop-D、Z-Eo-P-D、Z/D-Eop-D顺序(Z和D之间的“/”是表示中间不进行洗涤、进行连续处理的意思)。 

然而，二氧化氯、臭氧与以往使用的氯相比，己烯糖醛酸(以下，简记为“HexA”)的除去能力差，因此，漂白后的纸浆中残留有大量的HexA。该残留的HexA成为ECF或TCF漂白纸浆的褪色性变差的原因。 

HexA为通过将与在纸浆中存在的作为半纤维素的木聚糖结合的葡糖醛酸在蒸煮工序中脱甲醇而生成的物质。虽然HexA对纸浆的白度的影响小，但是由于其分子内具有双键，会与高锰酸钾反应，可以以高锰酸钾(K)值或者κ(kappa)值来计算HexA的量。 

此外，作为制造纸的方法，有使用硫酸铝的酸性抄纸和使用碳酸钙的中性抄纸。中性纸随着HexA含量的增大，褪色性变差，但是程度较小；褪色性变差明显的纸是使用硫酸铝的酸性纸。关于通过酸性抄纸制造的纸的褪色性变差的原因，目前还不清楚，但是HexA的存在、硫酸铝的使用是原因之一。 

通常在造纸工厂，由来自于连续的漂白设备的无氯漂白纸浆，通过多个抄纸机，分别抄制成中性纸、酸性纸。因此，使用来自于同一个漂白工序的相同的无氯漂白纸浆，一方面抄制成酸性纸，另一方面抄制成中性纸。此时，通过中性抄纸制造的纸的褪色性没有问题，通过酸性抄纸制造的纸的褪色性有问题。 

作为改善该褪色性变差的方法，有必要增大具有脱HexA能力的二氧化氯或臭氧的使用量来除去HexA。但是，此时，没必要改善褪色性的中性纸用纸浆也不得不进行漂白，从而产生了白度过高，漂白花费的费用大幅度增大的问题。 

作为通过氯漂白或氯以及二氧化氯的组合而进行的未漂白纸浆的脱木 质素处理的代替方法，已经公开将卡罗酸(peroxomonosulfuric acid)等的过酸用于漂白的方法(例如参照专利文献1-7)。在专利文献1中公开了在用卡罗酸后用碱性过氧化氢进行处理的TCF漂白方法。 

在专利文献2中公开了通过氧和卡罗酸的组合来进行的漂白法。 

在专利文献3中公开了在氧漂白后通过螯合剂处理、碱性过氧化氢处理、卡罗酸处理的漂白法。 

在专利文献4中公开了通过卡罗酸和臭氧的组合来进行的漂白法。 

在专利文献5中公开了按照螯合剂处理后的卡罗酸处理、然后进行碱性过氧化氢处理的顺序的方法。 

上述专利文献1-5中公开的方法为涉及漂白工序的初始阶段脱木质素处理的方法，但是关于HexA除去、褪色性的改善没有任何记载。 

在专利文献6中公开了在漂白的最后阶段用过酸以及碱土类金属进行处理。作为过酸，使用过乙酸，但是该方法的主要目的是提高白度，关于HexA除去、褪色性的改善没有任何记载。