專利名稱：紙漿洗滌劑及紙漿制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明 涉及用于洗滌紙漿的紙漿洗滌劑以及洗滌紙漿的制備方法。
背景技術(shù)：
紙漿制備工藝包括蒸解木片并獲得紙漿的蒸解步驟、分離紙漿和含有木質(zhì)素的 黑液并洗滌分離后的紙漿的洗滌步驟、以及漂白洗滌后的紙漿的漂白步驟(如參照專利文 獻1)。這樣制造的漂白紙漿用于造紙等。在現(xiàn)有技術(shù)中，在洗滌步驟中從蒸解液除去木質(zhì)素、即所謂的脫木質(zhì)素化的過程 中，從保護環(huán)境的觀點出發(fā)，多采用使用氧的技術(shù)。然而，在該技術(shù)中，如果在蒸解液中存在 重金屬(如鐵、錳)，則存在由重金屬引發(fā)的活性氧類促進紙漿的損傷的問題。于是，公開了為了封阻重金屬而向蒸解液中添加規(guī)定的有機螯合劑的技術(shù)(參照 專利文獻2)。既可以進行使用氧的脫木質(zhì)素化，又可以抑制紙漿的損傷。然而，即使是使用專利文獻2公開的技術(shù)，有時也不能充分提取木質(zhì)素。于是，提 出了在脫木質(zhì)素化后又添加有機螯合劑的技術(shù)，但木質(zhì)素的提取程度依舊不充分。為了提高紙漿的洗凈度，可以考慮增加在洗滌步驟中使用的洗滌水量。然而，洗滌 水量的增加使回收的黑液被稀釋，當將黑液用于氫氧化鈉源時，需要大量的能量來濃縮黑 液(即，通過蒸發(fā)除去水)。并且，如果木質(zhì)素提取不充分，則為了減輕由木質(zhì)素引起的著色，需要使用大量的 漂白劑，從保護環(huán)境的觀點出發(fā)并不是優(yōu)選的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述事實而進行的，目的在于提供能夠從紙漿原料充分提取木質(zhì)素 的紙漿洗滌劑以及紙漿制備方法。本申請發(fā)明人發(fā)現(xiàn)堿土類金屬鈣的存在是妨礙木質(zhì)素提取的較大原因，并完成了 本發(fā)明。本發(fā)明具體如下。


圖1示出了應(yīng)用一實施方式的噴墨記錄裝置的一例。符號說明10 紙漿制備系統(tǒng) 20 蒸解洗滌系統(tǒng)211蒸解區(qū)(蒸解部) 212洗滌區(qū)(紙漿洗滌系統(tǒng))30 紙漿洗滌部(紙漿洗滌系統(tǒng))
具體實施例方式下面，針對本發(fā)明的事實方式進行說明，但是本發(fā)明并不特別局限于此。<紙漿制備系統(tǒng)·紙漿制備方法>
圖1是示出應(yīng)用了本發(fā)明所涉及的洗滌劑的紙漿制備系統(tǒng)的一個例子的框圖。紙 漿制備系統(tǒng)10從上游起依次包括蒸解洗滌系統(tǒng)20、紙漿洗滌部30和漂白部。蒸解洗滌系統(tǒng)20具有蒸解釜21，在該蒸解釜21中蒸解紙漿材料，并預(yù)洗滌。具體 地，在蒸解釜21的蒸解區(qū)211，通過將作為紙漿材料的木片和含有氫氧化鈉等的溶液混合 并加壓蒸煮，木片中的非纖維成份溶解，在蒸解釜21的洗滌區(qū)212，進行預(yù)洗滌。經(jīng)過洗滌 區(qū)212獲得的溶解有非纖維成份的黑液與紙漿混合存在的紙漿漿液經(jīng)由未圖示的噴放罐 轉(zhuǎn)移至下面的漿液洗滌部30。本發(fā)明的蒸解部由蒸解區(qū)211構(gòu)成，本發(fā)明的紙漿制備方法 的蒸解步驟指洗滌區(qū)212上游的操作。紙漿洗滌部30從紙漿漿液分離紙漿并洗滌紙漿。具體地，從蒸解釜21轉(zhuǎn)移來的紙 漿漿液導(dǎo)入擴散洗滌裝置31，并在對流洗滌后轉(zhuǎn)移至32。在通過32去除殘留的未蒸解物 之后，蒸解液在第一前置鼓式洗滌裝置33和第二前置鼓式洗滌裝置34中被置換洗滌。這 樣，回收到含有木質(zhì)素的黑液。可以從回收的黑液分離氫氧化鈉并再利用。然后，黑液去除后的紙漿通過在蒸汽混合器35供給蒸汽而升溫至規(guī)定溫度后，儲 藏在未圖示的前置儲藏槽。然后，儲藏在前置儲藏槽中的紙漿被供給氧之后，導(dǎo)入到氧反應(yīng) 器36，在該氧反應(yīng)器36中進一步脫木質(zhì)素化。從氧反應(yīng)器36排出的紙漿轉(zhuǎn)移至噴放池37， 并導(dǎo)入第一后置鼓式洗滌裝置38和第二后置鼓式洗滌裝置39。紙漿在第一后置鼓式洗滌 裝置38和第二后置鼓式洗滌裝置39被進一步洗滌，去除木質(zhì)素等。來自第二后置鼓式洗 滌裝置39的紙漿在未圖示的后置儲藏槽儲藏后，轉(zhuǎn)移至漂白部。本發(fā)明的紙漿洗滌系統(tǒng)由 洗滌區(qū)212和紙漿洗滌部30構(gòu)成，本發(fā)明的紙漿制備方法的洗滌步驟指以上從洗滌區(qū)212 至漂白部上游的操作。 然后，通過在漂白部漂白紙漿，制備了造紙優(yōu)選的優(yōu)質(zhì)紙漿。如上述，在流過洗滌區(qū)212和紙漿洗滌部30內(nèi)的液體中存在大量的鈣，該鈣妨礙 了木質(zhì)素提取。其濃度相當于重金屬量的10 100倍。一方面，封阻鈣所需的螯合化合物量在鈣10mg/L時為EDTA70mg/L左右，如果鈣量 達20mg/L，則EDTA添加量極大，所以是不切實際的。本發(fā)明的紙漿制備方法通過在蒸解步驟、洗滌步驟和漂白步驟外還包括向洗滌區(qū) 212和紙漿洗滌部30添加本發(fā)明的漿液洗滌劑的添加步驟，從而解決了上述問題。下面說 明本發(fā)明所使用的漿液洗滌劑。<紙漿洗滌劑>本發(fā)明的漿液洗滌劑含有非離子表面活性劑、螯合性化合物和水溶性聚合物。各成份的含量是影響木質(zhì)素提取程度的量，可以適當設(shè)定。具體地，從提高木質(zhì)素 提取效率方面出發(fā)，優(yōu)選非離子表面活性劑的含量與螯合性化合物和水溶性聚合物的總含 量的比是0. 25倍以上4. 0倍以下。水溶性聚合物與螯合性化合物的含量比沒有特別限制， 可以在常規(guī)范圍(如0. 20以上5. 0以下)內(nèi)適當設(shè)定。而且，各成份的含量也可以根據(jù)添加紙漿洗滌劑的條件等來設(shè)定。具體地，也可以 根據(jù)添加部分的液體所含有的鈣濃度的增加來增加水溶性聚合物與螯合性化合物的添加 量比。通常，由于洗滌區(qū)212和紙漿洗滌部30的上游比下游鈣濃度高，所以隨著向洗滌區(qū) 212和紙漿洗滌部30的上游側(cè)的應(yīng)用，水溶性聚合物與螯合性化合物的添加量比增大。通常，在導(dǎo)入擴散洗滌裝置31的蒸解液中，鈣濃度是80mg/L 150mg/L，在儲藏在
4前置儲藏槽中的液體中，鈣濃度是40mg/L 80mg/L，在儲藏在后置儲藏槽中的液體中，鈣 濃度是5mg/L 40mg/L。然而這里說明的鈣濃度由于存在根據(jù)添加紙漿洗滌劑的部分的 溫度等各種條件而變動的情況，所以可以根據(jù)這些條件適當設(shè)定添加量。并且，可以手動進 行該調(diào)整，也可以設(shè)置檢測鈣濃度的濃度檢測單元和基于該檢測值控制添加量比的控制單 元，并通過這些單元進行自動控制。
本發(fā)明的紙漿洗滌劑的添加量通常是0. 1 1. 5kg/紙漿(kg/ )、^ t)總量(這 里所說的“紙漿”指干燥紙漿)。該范圍的添加量成本低且實用。并且，紙漿洗滌劑可以添 加到洗滌區(qū)212和紙漿洗滌部30的一處或多處，螯合性化合物和水溶性聚合物等成分可各 自添加至同一地方或其他地方。作為非離子表面活性劑，可以列舉聚氧烯醚類、聚氧烯酯類、聚氧烯胺類、多價醇 脂肪酸酯類、糖脂肪酸酯類和烷基聚糖苷類等，可單獨使用其中一種，或合并使用多種。作為聚氧烯醚類非離子表面活性劑，可以列舉聚氧烯烷基醚(polyoxyalkylene alkyl ether) > 聚氧；I；希；^ 基苯基 Bl (polyoxyalkylene alkylphenyl ether) > 聚 氧烯多元醇烷基醚(polyoxyalkylene polyolalkyl ether)、聚氧烯苯乙烯化苯
Sl (polyoxyalkylene styrenated phenol ether)、聚氧；?。幌６?苯乙；I；?；?) Sl (polyoxyalkylene distyrenated phenol ether)禾口聚氧煉二苯乙煉化苯酷謎 (polyoxyalkylene tristyrenated phenol ether)等。作為多元醇，可以歹Ij舉碳原子數(shù)2 1 2的多價醇，例如列舉丙二醇、丙三醇、山梨醇、蔗糖、季戊四醇和山梨醇酐等。作為聚氧烯酯類非離子表面活性劑，例如可以列舉聚氧烯脂肪酸酯等。作為多價 醇脂肪酸酯類非離子表面活性劑，可以列舉碳原子數(shù)2 12多元醇的脂肪酸酯或聚氧烯多 元醇的脂肪酸酯。具體地，可以列舉山梨醇脂肪酸酯、山梨醇酐脂肪酸酯、脂肪酸單甘油酯、 脂肪酸二甘油酯和聚甘油脂肪酸酯等。并且，還可以使用這些聚氧化烯加成物(例如聚氧 烯山梨醇酐脂肪酸酯和聚氧烯甘油脂肪酸酯等)。作為糖脂肪酸酯類非離子表面活性劑，可以列舉例如蔗糖、葡萄糖、甘露糖、果糖 和多糖類的脂肪酸酯等，還可以使用他們的聚乙烯氧化物加成物。其中，從與木質(zhì)素分子內(nèi)的醚鍵親和性好的觀點出發(fā)，優(yōu)選聚氧烯烷基醚。所涉 及的聚氧烯烷基醚同通式H-(AO)n-O-R表示，其中，AO是氧化烯，R是烷基，η是1以上的整 數(shù)。這里，通式中氧化烯的加成摩爾數(shù)η不受特別限制，從可以提高木質(zhì)素的提取效率的觀 點出發(fā)，優(yōu)選在7以上15以下。并且，同樣從可以提高木質(zhì)素的提取效率的觀點出發(fā)，通式 中的烷基R的碳原子數(shù)優(yōu)選在12以上，碳原子數(shù)更加優(yōu)選在18以下。另外，如上述，可以 單獨使用這些表面活性劑，也可以多種合并使用。螯合性化合物指具有與金屬絡(luò)合的作用的化合物。作為可使用的螯合性化合物 沒有特別限制，例如可以是選自由EDTA (乙二胺四乙酸)、DTPA ( 二亞乙基三胺五乙酸)、 HEDTA(羥乙基二胺四乙酸)、EDDS(乙二胺琥珀酸)、TTHA(三乙四胺六乙酸)、HEDP(羥基 亞乙基膦酸)、ΝΤΜΡ(氨基三亞甲基膦酸)和PBTC(膦?；⊥槿仕?組成的組中的至少 一種?？蓡为毷褂靡环N螯合性化合物，也可多種合并使用。作為水溶性聚合物沒有特別限制，例如可以使用丙烯酸類聚合物、馬來酸類聚合 物?？蓡为毷褂靡环N水溶性聚合物，也可多種合并使用。但是，優(yōu)選丙烯酸和/或馬來酸的 單體比例在30%以上。
作為丙烯酸類聚合物，可以列舉聚丙烯酸(AA)、丙烯酸和2-羥基-3-芳氧 基-1-丙磺酸的共聚物(AA/HAPS)、丙烯酸和丙烯酸甲基酯的共聚物(AA/MA)、丙烯酸甲 基酯和異丁烯的共聚物(ΜΑ/IB)以及丙烯酸甲基酯、丙烯酸和醋酸乙烯的共聚物的一種以上。
W039] 作為馬來酸類聚合物，可以使用公知的各種聚合物。[實施例]向上述紙漿制備系統(tǒng)10的第一后置鼓式洗滌裝置38的淋洗線(shower line)添 加各組成的紙漿洗滌劑。所添加的紙漿洗滌劑的組成和量以及非離子表面活性劑(聚氧烯 烷基醚)的特性如表1至表2所示，第一后置鼓式洗滌裝置38中的鈣濃度是50mg/L。另 外，分別使用EDTA作為螯合性化合物，使用7 "、” DL40S(日本觸媒公司生產(chǎn))作為 水溶性聚合物。添加6小時后在第一后置鼓式洗滌裝置38的出口回收紙漿。根據(jù)JIS P 8211記 載的方法對回收的紙漿測定了卡伯值(La )。其結(jié)果同時示于表1至表2中。卡伯值是紙 漿中的木質(zhì)素量的指標，卡伯值越小，表示木質(zhì)素提取越充分。表權(quán)利要求
一種紙漿洗滌劑，含有非離子表面活性劑、螯合性化合物和水溶性聚合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紙漿洗滌劑，其中，所述非離子表面活性劑的含量與所述螯 合性化合物和所述水溶性聚合物的總含量的比是0. 25倍以上4. 0倍以下。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的紙漿洗滌劑，其中，所述非離子表面活性劑含有通式 H-(A0)n-0-R所示的聚氧化烯烷基醚，其中，AO是氧化烯，R是烷基，n是1以上的整數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的紙漿洗滌劑，其中，所述通式中的氧化烯的加成摩爾數(shù)n是7 以上15以下。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的紙漿洗滌劑，其中，所述通式中的烷基R的碳原子數(shù)是 12以上。
6.一種紙漿制備方法，包括在蒸解部蒸解紙漿原料并獲得紙漿的蒸解步驟、在紙漿 洗滌系統(tǒng)洗滌所述紙漿的洗滌步驟、以及在漂白部漂白洗滌后的紙漿的漂白步驟，并且，在 所述紙漿制備方法中，還包括向所述紙漿洗滌系統(tǒng)添加非離子表面活性劑、螯合性化合物和水溶性聚合物的 添加步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的紙漿制備方法，其中，在所述添加步驟中，所述非離子表面 活性劑的添加量與所述螯合性化合物和所述水溶性聚合物的總添加量的比是0. 25倍以上 4.0倍以下。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的紙漿制備方法，其中，所述非離子表面活性劑含有通式 H-(A0)n-0-R所示的聚氧化烯烷基醚，其中，AO是氧化烯，R是烷基，n是1以上的整數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的紙漿制備方法，其中，所述通式中的氧化烯的加成摩爾數(shù)n是 7以上15以下。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的紙漿制備方法，其中，所述通式中的烷基R的碳原子數(shù) 是12以上。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種能夠從紙漿原料充分提取木質(zhì)素的紙漿洗滌劑以及紙漿制備方法。該紙漿制備方法包括在蒸解區(qū)(211)蒸解紙漿原料并獲得紙漿的蒸解步驟、在洗滌區(qū)(212)和紙漿洗滌部(30)洗滌紙漿的洗滌步驟以及在漂白部漂白洗滌后的紙漿的漂白步驟，其中，還包括向洗滌區(qū)(212)和紙漿洗滌部(30)添加非離子表面活性劑、螯合性化合物和水溶性聚合物的添加步驟。
文檔編號D21C9/02GK101960068SQ200980106348
公開日2011年1月26日 申請日期2009年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月27日
發(fā)明者木幡賢二 申請人:栗田工業(yè)株式會社