KURENAI : Kyoto University Research Information Repository Title Author(s) Citation Issue Date URL パルプ及製紙に関する研究II : クラフト蒸解に於ける針濶 混合蒸解の可能性に就いて 舘, 勇; 木村, 良次; 安田, 武; 田村, 辰也 木材研究 : 京都大學木材研究所報告 (1954), 12: 23-30 1954-02 http://hdl.handle.net/2433/52770 Right Type Textversion Departmental Bulletin Paper publisher Kyoto University ､ 1 パ) レプ 及 製 紙 に 関 す る研 究 甘 ク ラ ブ t蒸 解 に於 け る針 潤 混 合 蒸 解 の 可 能 性 に就 い て (製紙研究室) 舘 也 勇 ･木 村 良 次 ･安 田 武 ･田 村 辰 也 I s a muTACHI ,Yo s hi t s uguKI MURA,Ta k e s hiYASUDAa ndTa t s uyaTAMURA . St udi e so n Pul pa nd Pa pa r Ma ki ng,I I . On t he Po s s i bi l i t yo ft he Sul f a t e Co o k桓go ft heMi xt ur eo fSo f t Wo oda ndHa r d Wo o d. . 精 白 潤菓樹利 用の立場 よ り,針 葉樹 と同時 に同一蒸解釜 の中で蒸解す る所謂混合蒸轡 の可能性 に就 い て は,先 に江 口. ･吉 川氏等 (】)に依 って, 必ず しも不 可能 な らす と結論 され てV,る｡ 即 ちパル プ強度 を 目的 とした場合,･ パ) }プの蒸輝度の最適条件が針 葉樹 と滴東癖 で同一で ないに も関 らず ,即 ちパ ルプ 中の ー リグ ちン含 有率が最適条件の下 に於 て,針 葉樹 と潤英樹で は同一 で なV,に も関 らず ,単織 稚 陀分離 す る素 の琴易 さほほ, ゞ同一 で あるか ら,針 潤混合蒸解 は必ず しも不可能で は ない とされて vlろt ;併 し乍 ら潤英樹 を単独蒸解 した後 ,針 葉樹 パ ル プと混用す る事 と何れが有利 な ー りやの問題 は 又別個 に考慮すづ き事柄で ある｡ 更に叉,各種 の潤英樹 同志の混合蒸解 に就 いて も同様の事が考 え 得 るp･ 従 って,針潤湛合蒸解 の可能性の検討 は更に微細化 されねば な らない｡ 斯 る目的､ よ り,針 葉樹 として赤橡 を選び,潤英樹 として, ブナ,イクヤ, ナ ラの三種 を選び, ク ラフ ト蒸解試験 を行い, .以っ て針潤混合蒸解 の可能性 を追求せん として此の実験 を行 った｡ % 内外 に,バ ル ブ 前報 (2)に於 て,澗英樹 ブナに就 いて蒸解試験 を行った結果 , リグニン含有率 2 ー 濁 度の最大値が存在す る事 を明 らか に し,一般 の針葉樹 に就 いて考 え られ ている蒸解度 の最適条件 封 日当の開 きの ある事 を報 告 した｡本報 に於 ては発 づ赤絵 に就 いて,蒸解度 とパル プ強度 との関係 を 再検討 し,更 に上記三種や潤英樹 との蒸解比較試験 を行った結果 に就 いて報 告 しようと思 う｡. ＼ 実験 実 験 の 部 し 赤絵 のク ラフ ト蒸解 WI S, RI CHARD未晒 ク ラフ トパル プの強度 と リグ ニン含有率 との関係 は多 く見受 け られ る.LE - 23- 木 材 研 究 第1 2号 (昭2 9〕 SON( 3 ) 等 は スブル ースを用 いて, 1 )ダニ ン含有率 とバル ブの機械 的性質 との関係 を追及 し,強度J #- 2･ 7% の時最大で あった と報告 して居 る｡ に引裂 強度 は リグ ニン含有率 1 叉 同報告 中に HAL Lの研究で は引裂強度の最木値 はサグテ ン含有率 5% 内外 にある事,義びに- J oHANS S ON の研究 では ローエ価 9までの時 は引裂度 は殆ん ど変 らない事 を報告 して いる｡ 薗 E. C.J AHN a ndC. Ⅴ.HoLMBERG' 4 ) は リグニン含有率 と弼 レブの機械 的性質 との関係 は其胤 L の化学 成分 の影 響 を受 けろか ら明瞭で ない と言 っている｡ 本邦 に於 て も,赤枚 を鹿料 とす る此の種の研究 は 堀尾(･ 5)江 口( 6 ) 氏等 に依 って行 はれ ているが, . ) AHN の見解の如 く一 ,他 の化学 的成分 ,並び ダ ニン含有率 とパル プの機械 的性質 との関係 は前記 J に繊維 の物理 的及び化学 的性質等 の諸性質が複雑 に関係す る故 ,実際は明確 な結論が得難 い｡ 此 の点 に就 いては後報 に於 て詳細 に報告す る積 りで あるが,本報 では単 に リグ ニン含有率 を以つ ･ てパル プの蒸解慶 を表 はす尺度 よし,皮相的 に リグ ニ ン含有率即ち蒸解度 とパル プ強度 との関係 を - 追求 しようとした｡ 蒸 解 蚤 件 原木は上 賀 茂 試 験地 産の 20年 生 元 口直 径 15 c mc p 桧を 赤 用 い て次の如 き蒸 解 条 件 持 て蒸 解 した｡ 薬品添加率 . ,: :7L/kg t液 比 : 第 1図 蒸解時間 とパルプ中の化学成分の関係 ' ( Rel at i onbe t we e nChe ic m alCompone nt s ofPul pandCo oki ngTi me s. ) ( 対原 木)･ 25% ･ 硫 化度 ∴ 20一 一最 高蒸解 温度 ･: l ㌔ 5o C 16 葡 蒸解 条件 は従 来 の経験 よ り以 上 の条件 を選び,蒸解 時間 を種 々 に採っ て, リグ ニ ン含有率の異 な る-連のパル プを得 て,其一 連の 〃 パル プに就 いて,TA PPI の榛 準法 強度 を以ってパル プ強度 と した｡ ガ 蒸 如 ( o/ a )S ) t Z a u o d u I 8 に準 じて試験紙葉 を調製 し,其 の 解 - 結 果 ∼ 蒸解結果 は第 h ･ 1表 に表示 したd 第 2図の如 くで ある｡ 必 蒸解 時間 に対す る木材化学成分 〃 T 日u ⋮ Zt I aO ー 加 葡 同結果 を図示す ると第 1図及 の減少の模様 を追求す る と第 1図 の如 くになる｡ af → / i 3 〟 ∫ ふ ? Cooki ngt i me s( mr s) 8 第 1由庭於 ては横軸 た 主 蒸 解 時 間,縦軸 に木材化学成分 の同一成 - 24- 舘･ 木村 ･ 安田 ･ 田村 :パル プ及製紙 に関す る研究 第 1 ルプ (Ⅰ) 0. 5 1 2 (形 ) 6 4. 11 58. 58 パル プに対 す る(形 ) 72. 01 ノ言)L7g ルプ (班) パ ルプ (Ⅳ ) パ パ ルプ ( V ) 4 8 53. 33 48. 01 41. 1 3 7 7. 78 83. 8 0 89. 80 93. 85 47. 96 45. 56 44.66 42. 38 38, 59 同成分 に対す る(形 ) 89. 36 8 4, 89 83. 21 78. 77 71. 9 0 パ ル プに対 す る( 形) 1 7. 1 0 1 0. 7 2∫ 5. 43 2. 7 5 0. 42 ' チ ッ プに対 す る ( 形) ll. 39 6. 28 2･ 9 0 1･ 3 4 0･ 1 7 同 成 分 に対す る( 形) 42. 50 23. 43 1 0. 8 2 5. 00 0.6 2 0 間 ( ねr s) 時 率 yi el d 粗 繊 維 量∼ Cr ude チ ップに対す る(形 ) Cel l ul os di Li gni n ( Res ul tofCoo ki ng) 果 パ ｣ チ ップ 最高温 度蒸解 1 ) ダ ニ y 結 I) パル プの槙 叛 ノ収 蒸 解 表 Ⅰ Ⅰ i パル プに対す る(形 ) ll. 20 1 0. 6 7 9. 98 9. 39 9. 1 7 y Pe nt os a n チ ップに対す る(形 ) 7. 46 6. 27 5. 3 2 4. 51 3. ■77 i 同成 分に対す る(形 ) 57. 52 48. 34 41. 04 34. 71 29. 83 16. 85 1 0. 81 6. 97 5. 47 5. 39 52. 7 2 52. 30 50. 43 46. 6 7 40. 9 4 1 8. 6 4 1 3. 02 8. 6 7 5. 6 3 2. 5 4 4. 84 8. 3 2 34. 8 2. 41 ペ / トザ 1 0 / aNa OH 可溶物 (対 チップ)( 0 / o) 1 0 / oNa OH s ol ubl e ･ 収 率 - yi el d 1 ) ダ ニ･y Li gni n 収 率 - 粗 繊 維 yi e l d c r udec el l Resi dualc ar bohydr at /I . i gi n ' 第 2図 二ダニソ と化学 成分 の関係 ( Rel at i onbe t we e nChe ic m alCompone ntindL igni n. ) 1 7. 4 . 分 に対す る% を採った もので あー る｡ 第 1図 よ り判 る如 く, リグ 羊 ン,ベ ン トザ ンの溶 出は蒸解の7 初期 に於 てほ著 しいが,蒸解 時 間 2時間後 は除 々に減 少す る｡ 侍 リグ 羊/,ベ ン トザ ンの溶 碍 速度 は粗繊維素 の溶 出速 度 と比 較 して,蒸解 の初期 に於 ては著 し く速 い事 が判 る｡ 次 にパル プ中の リグ エア含有 率 に対す省,パル プ中の各化学 ー成分 の割合 (対≠ ツプ) を京す さ第 2図の如 くになる｡ 第 2図 に於 て残存 炭 水 化 物 (収率 よ りリグ ニンを差 し引 い , た もの)並び に粗繊維 素は リグ - 25- 木 材 研 究 (昭29) 第1 2号 パルプ強度と1 )ダニソ含有率 (パルプ中の)との関係 第 3図 - ン含有率 8% 内外 よ り急激 に減 少 し,明 らか に一種 の変異点 を有 す る l 叫 } SJnの Bu t 芯 ･ Z ) SBu!JS a (3) q 讐 O 叫嵩h 曇 BtlaJ}S Rel at i o nbe t wee oPul ps t r e ngt h andL ig ni n Cont e nt(形)f orPul p と してパ ル プの機械 的性質 が急激 に 低下 す る傾 向の ある事 は節報 に於 て も既 に報告 した事柄 で あるが,注意 す べ き点 は針 葉樹 と潤 英樹 の示す変 q芯 u a T Bu叫VZ t aJEf . 異 点の位置 が着 し く異 な る 事 で あ る｡ パ ル プ強度 と蒸解 度 との関係 次 に蒸解度 を異 にす る上記五経 の C - / . 2 3 4 ∫ 占 7 6 タ /0 〟 ノ ブ / } / ア / T ノ 俗 パ ル プに就 い て,パ ル プ強度 の比軒 Li gni nCont e nt(形)f orPul p 試 験 を行 った｡紙 業調製法 は英 国公 定法 ( TAPPI に準 じた もの)に従 o SR 50 に於 ける強 度 を 第 4図 パルプ強度と収率 との関係 ′ ( Rel a t i onbe t we e nPul pSt r e ngt handYi el d) 巴 o !) った｡ 叉 事 が認 め られ る｡ 又 この変位 点 を堺 第 3図 よ り判 る様 に各強度の最大値 の 最大値 が存 在す る事 が判 る｡ 斯 くの如 く赤桧 を原料 と した ク ラ 40 92 4g 4 1 6 好 フ ト蒸解 に於 ては,未晒 パ ル プの最 - 50 3 2 5g ∫∠ J: 8 6O ∠ 2. 5 ≠ (a) qT Bt l aJT S Bu!J da L ア ツ部 を も含 めた収 率 )附近 に強度 み 第 4図 よ b判 る様 に収 率 5 8% (ノ 好 つた場 合の強 度 曲線 で ある｡ ( u 1 3 7 ) q33uaTSu 叫 ･.葛ale 第 4図は横軸 にパ ル プの収率 を挟 n J E f 粛 当す る事 が認 め られ る｡ !? s 把 見 られ る｡即 ち この点が変異点 に ぎ 0% 内外の場所 は リグ ニ ン含有 率 1 雲Bt laJ }S 採 った｡ JJ be Yi el dofPul p 二 大強度 は,従来 の 同種 の研究結果 を含 めて大 体最低 リグ ニン含有 率 5% 附近 よ り最大 1 2. % 内外 の 所 に存 在す る如 くで あるが ,潤 英樹 の場 合 と相 当な開 きの存在 す る事 は,強度 を目的 とす るパ ル プ 製造 に当っ ては,混合蒸解 は必ず しも不 可能 とは言 えぬ まで も,蒸解 終 了の管理 を リグ ニ ン含有 率等 に依 っ て行 う場 合 には相 当困難 を憩 はせ る もので ある｡ 実験 ‡ ブナ, コナ ラ, イ クヤの ク ラフ ト蒸解 り r 異･ 檻潤 英樹 同志の混合蒸解 の可能性並 に針 葉樹 との混合蒸解 の可能性 を追求 しよ うと して,潤 葉 由 と して ブナ, コナ ラ, イ クヤ カ-デの三種 を採 り, 同一蒸解 条件 の下 に蒸解 せ る場 合 の結果 と赤 - 2 6- Ⅰ Ⅰ 舘･ 木村 ･ 安田 ･ 田村 :パル プ及製紙 に関す る研究 橡の共 を比較 した｡ 6 0 o C, 2時間 と定 め,硫化度 を約 蒸解 条件は既往の文献 と経験 よ り,主蒸解時間 を 1 4 0と…定 に し,薬品添加率のみを対チップ 1 4 % より2 4% まで変 えた時の模様 を追求する事 に依って,混 合蒸解の可能性 を推測 しよ､ ラよした｡ 2 第 表 パル プ強 度 と蒸解 度 との 関係 ( Rel at i onbet weenpul pst renghandCooki ngdegree.) パル プの種類 I s ampl e No. E I l Ⅱ l Ⅳ E V 蒸 解 時 間 Cooki ngt i mes ( hr s.) 1 ) グ. エ ソ含 有 率 ( 形) Li gnl n 坪 量 Basi sWei h t (g/m空) g 裂 断 長 Bre a ki ngl i ngt h ( km) 引 裂 度 Te ari ngst rengt h ( g) 7. 8 比 政 裂 度 Burst i l l gS t re ngt hr at i o 蒸 解 結 果 蒸解結果は第 . 3表に表示 した｡ 第 3 表 潤英樹並 に針葉樹の クラフ ト蒸解結果 - ( Su lpha t ePul pi ngofHar dwoodsandSof t wood) 蒸解番 号 Cooki ng Number 薬 品添加率 硫 化 度 種 Charged Sul phi di t y WoodSp. c he mi c al形 樹 ー2 7- ウ イ リス チ , / バ - Wi l es number クロ ー リン ナ ソ バ ー c hl ori ne number 木 材 ,研 究 第 1 2号 (昭29) ル ク 4 7 6 7 6 4 6 5 ル ク 0 0 4 7 3 3 1 1 1 0 1 1 〃 ク 6 6 6 1 1 0 1 1 5 5 5 5 〃 24 薬 品添加率 を等 しくした場合,収率 に於 ては赤袷が最大 で次いで ブナ, イ クヤ, コナ ラの順で あ っ た｡ この結果 を図示す る と第 5 ｣ 図の通 りで ある｡ 叉薬品添加率 を等 し くした場合,得 られ たパル プの塩素価は 赤稔が最大 , コナラ, ブナ, イクヤ ･ の 順 であった｡ この結 果を図示す る と第 6図の通 りで ある｡ 即 ち潤 葉蘭 同志 は比較的 同一 曲線 で示 し得 るが,針葉樹 は明 らかに其 の形 を輿 にす るO 叉収率 を等 しくした場合,パル 70 . の塩素価 は赤於 が最大, コナ ラ, イ クヤ, rブナの順で あったO 文 一 叉蒸解 宴 を等 しくした場合の収率は,ブ ナが最大, イクヤ, コナ ラ,赤橡 の順であったo 其 の結果 は第 7図に示 した｡ - 28- 舘･ 木村 ･ 安田･ 田村 :パルプ及製紙に関す る研究 Ⅰ Ⅰ 以上 の結果 よ り,潤 英樹 の三種, ブ 第 5図 .薬品添加量 と収量の関係 ( Y主 el d-c har ge dc he mi c a l ) チ, イクヤ, コナラは蒸解 条件が 同一 収 出来たパル プの化学的性質 も,略 同一 で あ予が,針葉樹 は,潤 英樹 と重 く異 なる結果 を布 す る事 が判 る｡ 率 結 論 ( 1) 赤絵 を原料 とす る クラフ ト蒸解 に於 て,蒸輝 度 とパ ル プ強度の関係 を 0 9 0 / 附近 に 追求 し, 1 )ダニ /含有率 1 ∼/ ク /5 ' ^i /7 ･ 1 6 /タ 20 1/ 之 Z 13 2タ ヱ∫ 薬 品 添 加 率 (形 ) charged che m' i cal s (N an _ 0) 強度の最大値 のあ る事 を認 めた ｡ この 結果 は潤 菓樹 の場 合の リグニ ン含有率 第 6図 薬品添加率 と塩素価の関係 ( Char gedChe mi c aレ Chl ori neNumbe r) 塩 ′7 /& ミ ミ/ 5 ･ ･ 価 /タ /) 〃 〃 m aqtHnNat! I 10 U J 〃 チ ♂ 7 ∫ ー/ g / & ^ 8 20 . Z Z J a y 薬品添加率 Char g edChe mi c al( 形)( asNa 2 0) 2%附近 と其 差甚 しき事 を確 めた｡従って蒸解 の終了 を リグニン含有率等 の蒸照度 に依っ て管理 す る場合 は,針潤混合蒸解 は困難 を伴 う事 を恩 は しめる｡ ( 2) ブナ, コナ ラ, イクヤカ-デの三種の潤英樹 に就 いての ク ラフ ト蒸解試験の結果 は, 同蒸解 条件の下 で は略同等の蒸照度のパル プが得 られ るか ら,潤菓樹 同志の混合 蒸解 は大 なる周 難 を伴 は ぬ と思 はれ る｡ -2 9- 木 材 研 究 第1 2号 ( 昭2 9) Re s um卓 / (1 )I nt hes ul f a t e c oo ki ng, t hema xi mum s t r e ngt ho fpul pe xi s ta ta bo utl O% L igui nCo nt e nt st ot hepul p､ i nt hec a s eo fSo f トWo o d,buti te xi s ta ta bo ut2% Li gni n Co nt e nt si n t hec a s eo fHa r dWo o d( a sa l l r e ad yr e po r t e d) ,t he r e f o r e ,wec a nnots ayt ha tt hes ul f a t e c o " o ki ngo ft hemi xt ur eo ft he m( So f トWo o da ndHa r d Wo o d)i spos s i bl e ,whe ni f示ee xI pe c tt hema xi mum s t r e ngt ha ndt hebe s tqua l i t yi npul pi ng. ( 2)Bu ti nt hec a s eo ft hem i Ⅹt ur eo fHa r dwo od s( Ha r dWo o da nda no t he rHa r dWo od) , Wec a ne xpe c tt hepo s s i bi l i t yo ft hem i Ⅹc oo ki ng,be c a us et hes a mec o o ki ngc o ndi t i o ng iveT t hene a r l ys a mequa l i t yt opul pi nt hi sc a s e. 文 献 ( 1)江口 宏 ･吉 川八郎 :パル プ紙工業雑誌 2 ･3･( 1 9 4 8) 1 0 ･( 1 9 5 3) ( 3)H. F.L e isa w n dC. A.Ri c h a r d s o n:PIT･J ･1 0 9 ･No ･ 1 44 8( 1 9 3 9 ) C.J a hna n dC. V.Ho l mb e r g:P,T.J. ､ 1 0 9 .両0 . 1 33 0( 1 9 3 9 ) ( 4 )E. (5)堀羅並に其の共同研究者 :工化 4 6( 1 9 4 3) .3 -1 6( 1 9 4 7) ( 6 )江口 宏 :パル プ紙工業雑誌 1 ( 2)館 ･ 勇 ･木村良次 ･西川広夫 ‥木材研究 - 3 0-
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