漂白は、未加工のパルプを精製して明るくする多段階プロセスです。 目的は、パルプ繊維の完全性を維持しながら、パルプ化中に除去されなかった茶色のリグニンを溶解 (化学パルプ) または変更 (機械パルプ) することです。 工場では、漂白剤の順序、濃度、反応時間を変えることで、カスタマイズされたパルプを製造します。

各漂白段階は、漂白剤、pH (酸性度)、温度、持続時間によって定義されます (表 1)。 各漂白段階の後、次の段階に進む前に、使用済みの漂白剤と溶解したリグニンを除去するために、パルプを苛性アルカリで洗浄することができます。 最終段階の後、パルプは一連のスクリーンとクリーナーにポンプで送られ、汚れやプラスチックなどの汚染物質が除去されます。 その後、濃縮され、倉庫に運ばれます。

表1 漂白剤とその使用条件

* 水溶液中の繊維の濃度。

歴史的に、市場グレードの漂白クラフト パルプを製造するために使用される最も一般的な漂白シーケンスは、1 段階の CEDED プロセスに基づいています (記号の定義については、表 XNUMX を参照してください)。 漂白の最初の XNUMX つの段階は、脱リグニン プロセスを完了し、パルプ化の延長と見なされます。 パルプ工場の排水中の塩素化有機物に関する環境上の懸念から、多くの工場では二酸化塩素 (ClO₂) 塩素 (Cl₂) 最初の漂白段階 (C_DEDED) と使用酸素 (O₂) 最初の苛性抽出中の前処理 (C_DE_ODED）。 ヨーロッパと北アメリカの現在の傾向は、ClO による完全な置換に向かっています。₂ (例えば、DEDED) または両方の Cl の除去₂ およびClO₂. どこClO₂ が使用され、二酸化硫黄 (SO₂) は、ClO を停止するための「アンチクロル」として最終洗浄段階で追加されます。₂ 反応し、pH を制御します。 新しく開発された無塩素漂白シーケンス (例: OAZQP、OQPZP、ここで Q = キレート化) は、酵素、O₂、オゾン (O₃)、過酸化水素(H₂O₂）、過酸、およびエチレンジアミン四酢酸（EDTA）などのキレート剤。 1993 年までに、完全に塩素を使用しない漂白が世界中の XNUMX つの工場で採用されました。これらの新しい方法では酸性漂白工程が不要になるため、セルロースに結合した金属を除去できるように、クラフト漂白の初期段階に酸洗浄を追加する必要があります。

亜硫酸パルプは、リグニン含有量が少ないため、一般にクラフトパルプよりも漂白が容易です。 短い漂白シーケンス (CEH、DCEHD、P、HP、EPOP など) は、ほとんどの紙グレードに使用できます。 レーヨン、セロファンなどの製造に使用される溶解グレードの亜硫酸パルプの場合、ヘミセルロースとリグニンの両方が除去されるため、より複雑な漂白シーケンス (たとえば、C₁C₂エチダ）。 最後の酸洗浄は、金属の制御と抗塩素の両方の目的で行われます。 溶解グレードの亜硫酸パルプの廃液負荷は、非常に多くの原木が消費され (通常の収量は 50%)、より多くの水が使用されるため、はるかに大きくなります。

用語 明るくする リグニンを溶解せずに発色団を破壊することによって白化されるため、機械パルプやその他の高収量パルプの漂白を説明するために使用されます. 光沢剤にはHが含まれます₂O₂ および/またはハイドロサルファイトナトリウム (NaS₂O₄）。 歴史的に、ハイドロサルファイト亜鉛 (ZnS₂O₄) が一般的に使用されていましたが、排水中の毒性のためにほとんど排除されています。 漂白前にキレート剤を添加して金属イオンを中和し、着色塩の形成やHの分解を防ぎます。₂O₂. 機械パルプ漂白の有効性は、木材の種類によって異なります。 リグニンや抽出物が少ない広葉樹 (ポプラやハコヤナギなど) や針葉樹 (トウヒやバルサムなど) は、樹脂の多い松や杉よりも高い輝度レベルに漂白できます。

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