專利名稱：：紙漿清洗劑、紙漿制造方法、及紙漿清洗方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及清洗紙漿的紙漿清洗劑、清洗后的紙漿的制造方法、以及紙漿的清洗方法。
背景技術(shù)：
：制造紙漿的工序包括蒸煮木屑而獲得紙漿的蒸煮步驟；將該紙漿與含有木質(zhì)素的黑液分離并清洗所分離的紙漿的清洗步驟；漂白清洗后的紙漿的漂白步^^(例如，參照專利文獻l)。這樣制造的漂白紙漿可以用于造紙等。以往，在通過清洗步-腺乂人蒸煮液去除木質(zhì)素(即，脫木質(zhì)素作用)時，從保護環(huán)境的角度考慮，大多采用使用氧的技術(shù)。然而，該技術(shù)存在如下問題當(dāng)蒸煮液中存在有重金屬(例如，鐵、錳)時，由重金屬生成的活性氧類會加劇紙漿的損傷。因此，公開了為了封固重金屬而向蒸煮液添加指定的有機螯合劑的技術(shù)(參照專利文獻2)。利用該技術(shù)，可以在進行使用氧的脫木質(zhì)素作用的同時，抑制紙漿的損傷。然而，即使利用專利文獻2所示的技術(shù)，也有不能充分提取木質(zhì)素的情況。因此，也有人提出在脫木質(zhì)素作用后再添加有才幾螯合劑的技術(shù)，但是提取木質(zhì)素的程度仍然不充分。為了提高紙漿的清潔度可以考慮在清洗步驟中增加所使用的清洗水量。^f旦是，由于隨著清洗水量的增加，故回收的黑液^皮稀釋，所以在將黑液作為氫氧化鈉來源進行利用時，黑液的濃縮(即，利用蒸發(fā)來去除水)需要許多的能量。此外，當(dāng)木質(zhì)素提取不充分時，為了減少利用木質(zhì)素的著色，需要使用大量的漂白劑，從環(huán)境保護的角度看來并不優(yōu)選。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明鑒于以上的情況，其目的在于提供可從紙漿原料充分提耳又木質(zhì)素的紙漿清洗劑、紙漿制造方法、以及紙漿清洗方法。本發(fā)明者發(fā)現(xiàn)作為堿土類金屬的鈣的存在形成妨礙木質(zhì)素提取的主要原因，最終完成本發(fā)明。具體地，本發(fā)明提供了以下幾點。(1)以有效量含有螯合性化合物和水溶性聚合物的紙漿清洗劑。(2)根據(jù)(1)所述的紙漿清洗劑，所述螯合性化合物選自包括EDTA(乙二胺四乙酸)、DTPA(二乙烯三胺五乙酉交)、HEDTA(羥乙二胺四乙酸)、EDDS(乙二胺二琥珀S交)、TTHA(三乙撐四胺六乙酸)、HEDP(羥基乙叉二膦酸)、NTMP(次氮基三亞曱基膦酸)、PBTC(2-膦?；⊥?l，2,4-三羧酸)的組中的至少一種。(3)根據(jù)(1)或(2)所述的紙漿清洗劑，所述水溶性聚合物是丙烯酸類聚合物和/或馬來酸類聚合物。(4)一種紙漿制造方法，包括在蒸煮部蒸煮紙漿材料而獲得紙漿的蒸煮步驟；在紙漿清洗系統(tǒng)中清洗所述紙漿的清洗步驟；在漂白部漂白清洗后的紙漿的漂白步驟；其中，還具有在所述紙漿清洗系統(tǒng)中添加螯合性化合物和/或水溶性聚合物的添加步驟。(5)根據(jù)(4)所述的紙漿制造方法，所述螯合性化合物是選自包括EDTA(乙二胺四乙酸)、DTPA(二乙烯三胺五乙酸)、HEDTA(羥乙二胺四乙酸)、EDDS(乙二胺二琥珀酸)、TTHA(三乙撐四胺六乙酸)、HEDP(羥基乙叉二膦酸)、NTMP(次氮基三亞曱基膦酸)、PBTC(2-膦酰基丁烷-l,2,4-三羧酸)的組中的至少一種。(6)根據(jù)(4)或(5)所述的紙漿制造方法，所述水溶性聚合物是丙烯酸類聚合物和/或馬來酸類聚合物。(7)根據(jù)(4)至(6)中任一項所述的紙漿制造方法，對應(yīng)于所添加的部位的液體中含有的釣濃度增大，所述水溶性聚合物相對于所述螯合性化合物的添加量比增大。(8)根據(jù)(4)至(7)中的任一項所述的紙漿制造方法，當(dāng)所添加的部位的液體中含有的鉤濃度小于等于第一預(yù)定值時，僅添加所述螯合性化合物。(9)根據(jù)(4)至(7)中的任一項所述的紙漿制造方法，當(dāng)所添加的部位的液體中含有的4丐濃度大于等于第二預(yù)定值時，4義添加所述水溶性聚合物。(10)—種紙漿清洗方法，在紙漿清洗系統(tǒng)中清洗蒸煮紙漿材料而獲得紙漿，其中，具有在所述紙漿清洗系統(tǒng)中添加螯合性化合物和/或水溶性聚合物的添加步驟。(11)才艮據(jù)(10)所述的紙漿清洗方法，當(dāng)所添加的部位的液體中含有的鈣濃度小于等于第一預(yù)定值時，僅添加所述螯合性化合物。(12)根據(jù)(10)所述的紙漿清洗方法，當(dāng)所添加的部位的液體中含有的鈣濃度大于等于第二預(yù)定值時，僅添加所述水溶性聚合物。根據(jù)本發(fā)明，由于以有效量添加有螯合性化合物和/或水溶性聚合物，所以可以顯著改善木質(zhì)素^是取的程度，并可以更充分地從紙漿原料提取木質(zhì)素。圖1是示出使用根據(jù)本發(fā)明的清洗劑的紙漿制造系統(tǒng)的一例的框圖。附圖才示^己10紙漿制造系統(tǒng)20蒸煮清洗系統(tǒng)211蒸煮區(qū)(蒸煮部)30紙漿清洗部36氧反應(yīng)器具體實施方式以下，對本發(fā)明的具體實施方式進行說明，但本發(fā)明不局限于jt匕。<紙漿制造系統(tǒng)和紙漿制造方法>圖1是示出使用根據(jù)本發(fā)明的清洗劑的紙漿制造系統(tǒng)的一例的框圖。紙漿制造系統(tǒng)10以乂人上到下的順序包括蒸煮清洗系統(tǒng)20、紙漿清洗部30、漂白部。蒸煮清洗系統(tǒng)20具有蒸煮鍋21，在該蒸煮鍋21中蒸煮紙漿材料，并預(yù)先清洗。具體地，在蒸煮鍋21的蒸煮區(qū)211中將作為紙漿材料的木屑與含有氬氧化鈉等的溶液混合并加壓蒸煮，從而溶解木屑中的非纖維成分，并在蒸煮鍋21的清洗區(qū)212中進行預(yù)先清洗?；旌狭私?jīng)過清洗區(qū)212后得到的且溶解有非纖維成分的黑液和紙漿的紙漿生^f"經(jīng)由未圖示的卸^h桶(blowtank)移送到下一個紙漿清洗部30。本發(fā)明的蒸煮部由蒸煮區(qū)211構(gòu)成，構(gòu)成本發(fā)明的紙漿制造方法的蒸煮步驟是指直至清洗區(qū)212的上游的操作。紙漿清洗部30^v紙漿生沖+分離并清洗紙漿。具體地，A^v蒸煮鍋21移送來的紙漿生料纟皮導(dǎo)入擴散清洗裝置31，并進行逆流清洗后，移送給結(jié)篩(knotter)32。去除通過結(jié)篩32殘留的未蒸煮物，然后在第一前置鼓清洗裝置33、第二前置鼓清洗裝置34中置換清洗蒸煮液。從而，回收含有木質(zhì)素的黑液。也可以從回收的黑液分離氫氧化鈉來再利用。接著，通過用蒸汽混合機35供給蒸汽來將去除黑液后的紙漿加熱到指定溫度，并存儲到未圖示的前置存儲槽中。而且，存儲在前置存儲槽中的紙漿在被供給氧氣之后，被導(dǎo)入氧反應(yīng)器36,在該氧反應(yīng)器36中進而進行脫木質(zhì)素作用。將從氧反應(yīng)器36排出的紙漿移送給卸料桶37,并導(dǎo)入第一后置鼓清洗裝置38、第二后置鼓清洗裝置39。在上述第一后置鼓清洗裝置38、第二后置鼓清洗裝置39中，進一步清洗紙漿，去除木質(zhì)素等。來自第二后置鼓清洗裝置39的紙漿被存儲到未圖示的后置存儲槽之后，被移送給漂白部。本發(fā)明的紙漿清洗系統(tǒng)由清洗區(qū)212及紙漿清洗部30構(gòu)成，構(gòu)成本發(fā)明的紙漿制造方法的清洗步驟是指從以上的清洗區(qū)212直到漂白部的上游的操作。接著，通過在漂白部漂白紙漿，可以制造適合用于造紙的優(yōu)質(zhì)紙漿。漂白部及所使用的漂白劑也可以是現(xiàn)有技術(shù)中公知的。以上為構(gòu)成本發(fā)明的紙漿制造方法的漂白步-驟的一例。如上所述，在清洗區(qū)212及紙漿清洗部30內(nèi)流通的液體中存在大量的鈣，該鈣會阻礙木質(zhì)素纟是取。該濃度相當(dāng)于重金屬量的10~100倍。另一方面，為了封固鈣所需的螯合化合物量是，相對于鈣為10mg/L，EDTA為70mg/L左右，因此，當(dāng)4丐量達到20mg/L左右時，EDTA的添加量變得才及其多，事實上不可4亍。本發(fā)明的紙漿制造方法除了具有蒸煮步驟、清洗步驟、及漂白步駛《，還具有在清洗區(qū)212及紙漿清洗部30添加本發(fā)明的紙漿清洗劑的添加步驟，乂人而解決了以上的問題。下面，對本發(fā)明所4吏用的紙漿清洗劑作如下說明。此外，本發(fā)明的紙漿清洗方法除了清洗步驟還具有添加步驟。<紙漿清洗劑〉本發(fā)明的紙漿清洗劑以有效量含有螯合性化合物和水溶性聚合物。此處，"有效量，，的意思是指對木質(zhì)素提取產(chǎn)生影響的程度的量，可才艮據(jù)添加條件適當(dāng)^L定，也包4舌零。具體地，對應(yīng)于所添加的部位的液體中含有的釣濃度的增大，優(yōu)選水溶性聚合物相對于螯合性化合物的添加量比增大。通常，清洗區(qū)212及紙漿清洗部30的上游的4丐濃度高于下游，由于在清洗區(qū)212及紙漿清洗部30的上游側(cè)中使用，所以水溶性聚合物相對于螯合性化合物的添加量比增大。具體地，通常，當(dāng)被添加到鉤濃度大于10mg/L且小于60mg/L的范圍的液體中時，本發(fā)明的紙漿清洗劑優(yōu)選包含螯合性化合物及水溶性聚合物兩者。另一方面，當(dāng)鈣濃度小于等于10mg/L(第一預(yù)定值的一例)時，優(yōu)選僅為螯合性化合物，當(dāng)鉤濃度大于等于60mg/L(第二預(yù)定值的一例)時，優(yōu)選僅為水溶性聚合物。另外，通常，被導(dǎo)入到擴散清洗裝置31的蒸煮液中的鈣濃度為80~150mg/L,存儲在前置存儲槽中的液體中的4丐濃度為40~80mg/L，存儲在后置存儲槽中的液體中的鈣濃度為5~40mg/L。由于此處所說明的鈣濃度可能根據(jù)添加紙漿清洗劑的部分中的溫度等各種條件而變化，所以可以根據(jù)其條件進行適當(dāng)設(shè)定。此外，也可以通過手動進行這樣的調(diào)整，也可以設(shè)置檢測鈣濃度的濃度檢測裝置和根據(jù)該檢測值空中添加量比的控制裝置，從而根據(jù)這些裝置進行自動控制。本發(fā)明的紙漿清洗劑的添加量通常為0.1~1.5kg/t紙漿(此處所說的"紙漿，，是指干燥紙漿)。該范圍的添加量是在成本上可行的。此外，紙漿清洗劑可以一皮添加到清洗區(qū)212及紙漿清洗部30的一個位置或多個位置，也可以根據(jù)螯合性化合物及水溶性聚合物等的成分添加到同一位置或不同位置。螯合性化合物是指具有使金屬形成絡(luò)合物的作用的化合物。作為可使用的螯合性化合物，沒有特別限定，可以是例如選自包括EDTA(乙二胺四乙酸)、DTPA(二乙烯三胺五乙酸)、HEDTA(羥乙二胺四乙酸)、EDDS(乙二胺二琥珀酸)、TTHA(三乙撐四胺六乙酸)、HEDP(羥基乙叉二膦酸)、NTMP(次氮基三亞甲基膦酸)、PBTC(2-膦?；⊥?l,2，4-三羧酸)的組中的至少一種。即，螯合性4匕合物可以單獨4吏用一種，也可以同時4吏用多種。作為水溶性聚合物，沒有特別限定，可以使用例如丙烯酸類聚合物、馬來酸類聚合物。此外，水溶性聚合物可以單獨使用一種，也可以同時^f吏用多種。^f旦是，丙烯酸和/或馬來酸的單體比率優(yōu)選大于等于30%。作為丙烯酸類聚合物，可以列舉聚丙烯酸(AA)、丙烯酸與2-羥基-3-烯丙氧基-l-丙烷磺酸的共聚物(AA/HAPS)、丙烯酸與丙烯酸曱酯的共聚物(AA/MA)、丙烯酸曱酯與異丁烯的共聚物(MA/IB)、及丙烯酸曱酯與丙烯酸與醋酸乙烯的共聚物的一種以上。作為馬來酸類聚合物，可以使用現(xiàn)有技術(shù)中公知的各種聚合物。實施例在上述的紙漿制造系統(tǒng)10中使用了各種組成的紙漿清洗劑。所添加的紙漿清洗劑的組成及量、添加位置如表1~5所示。第二后置鼓清洗裝置39中的鈣濃度為10mg/L、第一后置鼓清洗裝置38中的4丐濃度為50mg/L、第二前置鼓清洗裝置34中的鈣濃度為80mg/L。it匕外，表1~5中所省略的"i己錄:^口上所述。在添力。6小時以后，在所添加的各清洗裝置34、38、39的出口回收紙漿。4艮據(jù)"JISP8211"所述的方法對回收的紙漿測定卡伯值(kappanumber)(Ka)。將其結(jié)果在表1~5中一起示出。此外，卡伯值是紙漿中的木質(zhì)素量的指標(biāo)，若卡伯值越少，則表示越能夠提取出木質(zhì)素。<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>※AA:"7夕7II7夕DL40S"(日本催化劑公司制造)表4<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>※AA:"7夕7卩夕DL40S"(日本^H匕劑^^司制造)表5<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>※磺酸類"水卩^4PS1900"(，4才>公司制造)AA:"7夕7卩少夕DL40S"(日本催4匕劑7>司制造)AA/HAPS:"7夕7卩'乂夕GL386"(日本催化劑7>司制造)AA/MA:"7夕7卩少夕TL37"(日本催化劑公司制造)MA:"弋A夕k7200"(BWA公司制造)如表l所示，可以理解，紙漿清洗劑的添加量(處理濃度)在小于等于1.5kg/t紙漿的范圍內(nèi)時，添加量越多則越能夠才是取木質(zhì)素。此外，在釣濃度為10mg/L的條件下，通過減少7K溶性聚合物相對于螯合性4匕合物的添加量比，可以進而改善木質(zhì)素4是取，尤其大大改善了僅添加螯合性化合物時的木質(zhì)素提取。此外，可以理解，如表2所示的螯合性4匕合物均可以改善木質(zhì)素提取。因此，本發(fā)明的紙漿制造方法可以使用各種螯合性化合物，教導(dǎo)了其優(yōu)異的通用性?？梢岳斫?，如表3所示，在鉀濃度為50mg/L的條件下，螯合性化合物和水溶性聚合物中的任一者均改善了木質(zhì)素提取，通過同時使用螯合性化合物及水溶性聚合物，可以進一步改善木質(zhì)素提取。如表4所示，在鈣濃度為80mg/L的條件下，通過增大水溶性聚合物相對于螯合性化合物的添加量比，可以進一步改善木質(zhì)素才是取，尤其是大大改善僅添加水溶性聚合物時的木質(zhì)素提取。可以理解，如表5所示，無論哪種水溶性聚合物均可以改善木質(zhì)素提取。因此，本發(fā)明的紙漿制造方法可使用各種水溶性聚合物，說明了其優(yōu)異的通用性。此外，即-使是在水溶性聚合物中，丙烯酸類聚合物(實施例26~29)也可以進一步改善木質(zhì)素提取。權(quán)利要求1.一種紙漿清洗劑，其特征在于，所述紙漿清洗劑以有效量含有螯合性化合物和水溶性聚合物。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紙漿清洗劑，其特征在于，所述螯合性化合物是選自包括EDTA、DTPA、HEDTA、EDDS、TTHA、HEDP、NTMP、PBTC的纟且中的至少一種。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紙漿清洗劑，其特征在于，所述水溶性聚合物為丙烯酸類聚合物和/或馬來酸類聚合物。4.一種紙漿制造方法，其特征在于，所述紙漿制造方法包括在蒸煮部蒸煮紙漿材料而獲得紙漿的蒸煮步驟、在紙漿清洗系統(tǒng)中清洗所述紙漿的清洗步驟、在漂白部漂白清洗后的紙漿的漂白步驟，其中，還包括在所述紙漿清洗系統(tǒng)中添加螯合性化合物和/或水溶性聚合物的添加步驟。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的紙漿制造方法，其特征在于，所述螯合性4匕合物為選自包4舌EDTA、DTPA、HEDTA、EDDS、TTHA、HEDP、NTMP、PBTC的組中的至少一種。6.4艮據(jù)權(quán)利要求4所述的紙漿制造方法，其特征在于，所述水溶性聚合物為丙烯酸類聚合物和/或馬來酸類聚合物。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的紙漿制造方法，其特征在于，對應(yīng)于所添加的部位的液體中含有的4丐濃度的增大，所述水溶性聚合物相對于所述螯合性化合物的添加量比增大。8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的紙漿制造方法，其特征在于，當(dāng)所添加的部位的液體中含有的4丐濃度小于等于第一預(yù)定值時，僅添加所述螯合性^b合物。9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的紙漿制造方法，其特;f正在于，當(dāng)所添加的部位的液體中含有的鉤濃度大于等于第二預(yù)定值時，僅添加所述水溶性聚合物。10.—種紙漿清洗方法，其特征在于，在紙漿清洗系統(tǒng)中清洗蒸煮紙漿材料而獲得的紙漿，其中，包括在所述紙漿清洗系統(tǒng)中添加螯合性4t合物和/或水〉容性聚合物的添加步-驟。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的紙漿清洗方法，其特征在于，當(dāng)所添加的部位的液體中含有的4丐濃度小于等于第一預(yù)定值時，僅添加所述螯合性化合物。12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的紙漿清洗方法，其特4正在于，當(dāng)所添加的部位的液體中含有的鈣濃度大于等于第二預(yù)定值時，僅添加所述水溶性聚合物。全文摘要本發(fā)明的目的在于提供可更加充分地從紙漿原料提取木質(zhì)素的紙漿清洗劑、紙漿制造方法、以及紙漿清洗方法。根據(jù)本發(fā)明的紙漿清洗劑以有效量含有螯合性化合物和水溶性聚合物。通過將這種紙漿清洗劑添加到清洗區(qū)(212)和紙漿清洗部(30)，可以改善木質(zhì)素提取。此外，優(yōu)選添加到清洗區(qū)(212)和紙漿清洗系統(tǒng)(30)的上游側(cè)，并且增大水溶性聚合物相對于螯合性化合物的添加量比。文檔編號D21H17/37GK101275374SQ20081008409公開日2008年10月1日申請日期2008年3月26日優(yōu)先權(quán)日2007年3月30日發(fā)明者木幡賢二申請人:栗田工業(yè)株式會社