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HBS pulping (2)

広葉樹材としてカバ, ブナ, ユーカリ, 草本類としてオイルパーム農産廃棄物, 稲と小麦のわら類, バガス, ケナフ全茎を用いて高沸点溶媒 (HBS) によるHBSパルプ化を小型オートクレーブで検討した。HBS溶媒系として0-10%酢酸を含む60-80%1, 3-BDOLを用いてカバ材のHBSパルプ化条件を設定した。5-10%の酢酸が存在すると, カバ材は200℃, 1-2時間で, 酢酸無添加でも3時間の蒸解で4-5%の残存リグニン (KL) を含むパルプが55-60%の高収率で得られた。他の広葉樹材と草本類を酢酸無添加の80%1, 3-BDOL, 200℃, 3時間の条件でパルプ化した。パル... Full description

Journal Title: 紙パ技協誌 2000, Vol.54(10), pp.1394-1402,031
Main Author: ワヒュ・エコ, ウイドド
Other Authors: 梶本, 純子 , 佐野, 嘉拓 , Widodo, Wahyu Eko , Kajimoto, Junko , Sano, Yoshihiro
Format: Electronic Article Electronic Article
Language:
Subjects:
ID: ISSN: 0022-815X ; DOI: 10.2524/jtappij.54.1394
Link: https://jlc.jst.go.jp/DN/JALC/00369490368?from=PrimoCentral
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creator:
  • ワヒュ・エコ, ウイドド
  • 梶本, 純子
  • 佐野, 嘉拓
  • Widodo, Wahyu Eko
  • Kajimoto, Junko
  • Sano, Yoshihiro
subjects:
  • Hardwood
  • Annual Plants
  • Agricultural Wastes
  • High Boiling So Lvents
  • New Solvent Pulping
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subjectHardwood ; Annual Plants ; Agricultural Wastes ; High Boiling So Lvents ; New Solvent Pulping
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0広葉樹材としてカバ, ブナ, ユーカリ, 草本類としてオイルパーム農産廃棄物, 稲と小麦のわら類, バガス, ケナフ全茎を用いて高沸点溶媒 (HBS) によるHBSパルプ化を小型オートクレーブで検討した。HBS溶媒系として0-10%酢酸を含む60-80%1, 3-BDOLを用いてカバ材のHBSパルプ化条件を設定した。5-10%の酢酸が存在すると, カバ材は200℃, 1-2時間で, 酢酸無添加でも3時間の蒸解で4-5%の残存リグニン (KL) を含むパルプが55-60%の高収率で得られた。他の広葉樹材と草本類を酢酸無添加の80%1, 3-BDOL, 200℃, 3時間の条件でパルプ化した。パルプ収率とKLに若干の差異はあるが, 何れの場合も支障なくパルプ化された。また, 1, 3-BDOL以外のHBS溶媒系でも支障なくパルプ化できた。
HBSパルプ廃液からリグニンのみを濾別した廃液 (RHBS) をパルプ化溶媒に用いてカバ材のパルプ化する操作を5回繰り返した。何れの場合も満足の行くパルプ化が可能であった。
パルプの強度特性を調べるために, 大型オートクレーブで広葉樹材を200℃, 2時間, 草本類を190℃, 2時間蒸解し, HBSパルプを調製した。材の種類や草本類により強度特性に差異があり, 何れのパルプもKPに匹敵する強度特性は得られなかったが, ソルベントパルプで報告されている強度特性を十分にクリアした。
小麦わらパルプはユーカリパルプに匹敵する強度を示し, 稲わらパルプの強度は若干劣るが, わらパルプには大量のシリカが残存し, 紙の物性を改善できるかも知れない。また, わらパルプ廃液からリグニンを濾別し, 再生したRHBSをパルプ化溶媒に再使用できるから, パルプ廃液による環境汚染は存在しない。炭酸ガス固定化能の大きなケナフ全茎から広葉樹材パルプに匹敵するHBSパルプが製造された。
草本類のパルプ化条件, HBSパルプの漂白特性など検討すべき課題は多々あるが, HBS法により広葉樹材と草本類から製紙用パルプを製造することが可能と考えられる。これらの結果は, 先の針葉樹材のHBSパルプ化で明らかにした特徴の他に, 草本類の供給が滞る期間に広葉樹材をパルプ原料に支障なく使用できる草本類を主原料とするHBS製造プロセスが可能であることを示す。パルプ廃液からパルプ副産物として大量に製造されるHBSリグニンについては別に報告する。
1In order to establish a new pulping process of hardwood and annual plants, a HBS pulping process with aqueous solvent of high boiling point was investigated using birch, beech and eucalyptus wood chips for hardwood and oil-palm wastes (empty fruit bunch and frond), agricultural wastes (baggase, rice straw and wheat straw) and kenaf stalk as annual plants. All of the materials were pulped with 80% aqueous HBS containing 0-10% AcOH at 190-200°C for 2-3h. The strength properties of HBS pulp were inferior to those of corresponding kraft pulp, but comparable to those of organosolv pulps. Waste liquor and washings were divided into water insoluble HBS lignin and water solubles. RHBS, which was obtained by evaporating of the water fraction from the latter, consisted of HBS, sugars, and low-molecular lignin and sugar-modified products. A 80% Aqueous RHBS was able to use at least 5 times as a pulping solvent indicating that the HBS method is the pulping process of wood and annual plants with saving-energy, saving-resources and non-polution.
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HBSパルプ廃液からリグニンのみを濾別した廃液 (RHBS) をパルプ化溶媒に用いてカバ材のパルプ化する操作を5回繰り返した。何れの場合も満足の行くパルプ化が可能であった。
パルプの強度特性を調べるために, 大型オートクレーブで広葉樹材を200℃, 2時間, 草本類を190℃, 2時間蒸解し, HBSパルプを調製した。材の種類や草本類により強度特性に差異があり, 何れのパルプもKPに匹敵する強度特性は得られなかったが, ソルベントパルプで報告されている強度特性を十分にクリアした。
小麦わらパルプはユーカリパルプに匹敵する強度を示し, 稲わらパルプの強度は若干劣るが, わらパルプには大量のシリカが残存し, 紙の物性を改善できるかも知れない。また, わらパルプ廃液からリグニンを濾別し, 再生したRHBSをパルプ化溶媒に再使用できるから, パルプ廃液による環境汚染は存在しない。炭酸ガス固定化能の大きなケナフ全茎から広葉樹材パルプに匹敵するHBSパルプが製造された。
草本類のパルプ化条件, HBSパルプの漂白特性など検討すべき課題は多々あるが, HBS法により広葉樹材と草本類から製紙用パルプを製造することが可能と考えられる。これらの結果は, 先の針葉樹材のHBSパルプ化で明らかにした特徴の他に, 草本類の供給が滞る期間に広葉樹材をパルプ原料に支障なく使用できる草本類を主原料とするHBS製造プロセスが可能であることを示す。パルプ廃液からパルプ副産物として大量に製造されるHBSリグニンについては別に報告する。
1In order to establish a new pulping process of hardwood and annual plants, a HBS pulping process with aqueous solvent of high boiling point was investigated using birch, beech and eucalyptus wood chips for hardwood and oil-palm wastes (empty fruit bunch and frond), agricultural wastes (baggase, rice straw and wheat straw) and kenaf stalk as annual plants. All of the materials were pulped with 80% aqueous HBS containing 0-10% AcOH at 190-200°C for 2-3h. The strength properties of HBS pulp were inferior to those of corresponding kraft pulp, but comparable to those of organosolv pulps. Waste liquor and washings were divided into water insoluble HBS lignin and water solubles. RHBS, which was obtained by evaporating of the water fraction from the latter, consisted of HBS, sugars, and low-molecular lignin and sugar-modified products. A 80% Aqueous RHBS was able to use at least 5 times as a pulping solvent indicating that the HBS method is the pulping process of wood and annual plants with saving-energy, saving-resources and non-polution.
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doi10.2524/jtappij.54.1394
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