【発明の詳細な説明】
廃棄紙の脱インク用化学物質システム及び再生方法
発明の背景
従来の廃棄紙再生工程には、高ｐＨ値（８．５−１２．０）を要求するいくつ
かのステップがある。このために、パルプが変色するだけでなく、化学的コスト
も高くなり、さらには環境にも悪影響を及ぼす。本発明は、産出量および品質を
維持しつつ、より高いコスト効率で、廃棄紙パルプおよびその他のセルロース繊
維パルプを低ｐＨ値で再生する方法を提供する。
近年、廃棄紙は紙パルプ産業の重要な原料になっている。このような事情が製
紙パルプ業者に圧力を加え、業者はそのコストを下げ、製造プロセスをより効率
良くし、最終的な製品の質を下げることなく環境の法則を遵守するよう努めてい
る。再生繊維およびその他のセルロース繊維パルプの製造にあたっては、純度お
よび白色度などの特性が非常に重要であるが、これらの特性には、再生繊維パル
プの製造時に繊維表面からプリントインクをいかに放出させ、分離させ、漂白工
程において最適に白色度を増大できるかなど、いくつかの要因が影響する。
再生繊維の脱インク処理は、次の３つのステップに分けることができる。第１
のステップでは、紙を溶解して繊維からプリントインクを放出させる。その後、
プリントインクを水相中に分散させ、最終的に繊維から分離させる。インクの分
離は、浮遊（flotation）また洗浄処理により工業的に行われる。ヨーロッパで
は浮遊処理が一般的であり、ここでもこの処理方法に注目する。
浮遊処理は、技術的には鉱業において開発されたもので、パルプと繊維との懸
濁物から可能な限りのプリントインクを放出させることを意味する。この処理法
による問題点は、資本および使用する化学物質のコストが高いことであるが、こ
れらは高い産出量の代償とされている。
浮遊処理は、化学添加物を用いた機械処理により再生繊維原料を叩解（beat）
して行う。化学添加物および原料の叩解には複数の方法があるが、一般的な添加
物は水酸化ナトリウムと分散剤（dispersion agents）である。機械処理の目的
は、繊維どうしを互いに擦りあわせることにより、化学物質の存在下でプリント
インクを効果的に放出させることである。しかしながら、機械的な影響が強すぎ
ると、繊維に大きなダメージを与えるため、紙の製造には望ましくない。
浮遊ステップに続き分離ステップが行われ、ここで粒子状の不純物が除去され
る。続く精製ステップにおいて、小さく重い粒子が除去されて圧力により水が除
かれる。次の分散ステップでは、過酸化水素、水酸化ナトリウムおよび珪酸ソー
ダなどの化学物質を作用させながら機械的処置によりプリントインクが放出され
る。さらに別の精製ステップにより、砂礫などのより重量のある廃棄物が除去さ
れる。その後、プリントインクやその他の小粒子が浮遊ステップにおいて除去さ
れる。これ以外の浮遊技術も用いられており、より現代的な技術では、浮遊セル
を圧縮することにより小さな粒子を浮遊させることができる。洗浄により小さい
不純物を除去し、パルプの白色度を高めるために過酸化水素を用いて漂白が行わ
れる。
従来の脱インク処理には次の化学薬晶が使用されている。
水酸化ナトリウム（NaOH）
水酸化ナトリウムは、アルカリ性ｐＨを得て、プリントインク中の樹脂を鹸化
及び加水分解するために用いられる。粒子が繊維から分離されると、浮遊による
除去が可能になる。脱インクが行われるｐＨ値９．５−１１では、繊維が膨張し
てより柔軟になる。この結果、繊維と残存するプリントインク粒子との間に機械
的張力が生じ、プリントインク粒子が放出される。
しかしながら、水酸化ナトリウムには、次のような問題点がある。木片を含ん
だパルプ、すなわち機械的に製造されたセルロース繊維パルプが処理中に存在す
ると、その繊維はアルカリ性ｐＨでは暗く黄色っぽくなる。これは、残存するリ
グニンが、アルカリ形成発色団（alkali forming chromoｐＨoric groups）と反
応するためである。アルカリによって生じるこの黄色味は、１０．２以上のｐＨ
値で特に著しくなる。この影響を中和するためには、紙に使用する前にパルプに
酸性のシヨックを与える必要がある。レーザプリントのインクは水酸化ナトリウ
ムと反応しないので、この方法ではオフィスの廃紙の脱インクは難しい。さらに
、水酸化ナトリウムは、有機酸素消費物質をより多く遊離させることにより、処
理水中のＣＯＤ（化学的酸素要求）含有量およびＢＯＤ（生物学的酸素要求）含
有量を増加させる。
過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）
過酸化水素は、アルカリ性ｐＨ値でパルプ中に生成された発色団を脱色するた
めに使用される。そして、過酸化水素がさらに発色団を分解するか若しくはパル
プを漂白するかによって、これらプロセス中の別のステップにおいても添加され
る。発色団の分解の場合、過酸化水素がパルプ製造機に添加され、漂白の場合は
漂白タワー（bleaching tower）に添加される。過酸化水素は、次の反応式にし
たがって水酸化ナトリウムと反応する。
Ｈ2Ｏ2＋ＮａＯＨ ⇔ ＨＯＯ-＋Ｎａ+＋Ｈ2Ｏ
過水酸基アニオン（ＨＯＯ-は活性漂白剤であり、その濃度はｐＨ、温度、及
び過酸化水素の添加量と鉄、マンガン、銅などの重金属の濃度による。過酸化水
素が分解されると、白色化の程度が低くなるが、これは珪酸ナトリウムと錯化剤
の添加により防止できる。微生物の存在は、過酸化水素を分解するカタラーゼや
ペルオキシダーゼなどの酵素を生産するために漂白工程に悪影響を与える。
珪酸ナトリウム（珪酸ソーダ、Ｎａ2Ｓｉｏ3）
珪酸ソーダは、重金属イオンとともにコロイドを形成してそれを非活性化させ
ることにより過酸化水素の分解を防ぐ。また、珪酸ソーダは、過酸化水素が活性
であるｐＨ値において、緩衝効果を有する。珪酸ナトリウムは、粒子が移動して
繊維に戻るのを防ぐとともにプリントインクへの分散効果をも有する。さらに、
カルシウムイオンとの反応により、浮遊ステップにおける繊維の損失を減少させ
ることもできる。しかしながら、珪酸ナトリウムの濃度が高すぎると、製紙装置
内に堆積する問題がある。
錯化剤（ＥＤＴＡ，ＤＴＰＡ）
ＤＴＰＡ（ジエチレントリアミンペンタアセチック酸）及びＥＤＴＡ（エチレ
ンジアミンテトラアシジック酸）の両者が、錯化剤として使用されるが、このう
ちＤＴＰＡがより一般的である。これらの錯化剤は、簡単に除去される重金属イ
オンとの溶解性錯体を形成する。重金属イオンの合成により、過酸化水素の分解
が減少する。しかしながら、錯体結合剤（complex binders）の使用は、スウェ
ーデンを含む多くの国で法的に禁じられている。
界面活性剤
界面活性剤は、脱インクの工程において多くの機能を果たし、分散剤、捕集剤
、再堆積防止剤などになりうる。分子は、疎水性及び親水性の部分を有し、その
構造は、直鎖または分岐した鎖、荷電基（charged groups）、１本の長鎖及び１
本の短鎖から構成され、二重及び単一の結合を含めることができる。ＨＬＢ（親
水親油平衡）値は、例えばその部分の長さにより、浮遊に最適なＨＬＢ値は約１
５である。非イオン界面活性剤は、沸騰温度において水中でよく分散するが、沸
点より少し低い温度において最大の効果が得られる。界面活性剤の生物分解は、
製造場からの回収水（backwater）の処理に重要である。界面活性剤の特性は、
温度、ｐＨ値、処理水の組成、パルプから遊離した（released）物質、及び各工
場特有の他の要因によって決定される。
石鹸
石鹸は、そのカルシウム塩が制御しやすい泡を生成するために、浮遊に使用さ
れている界面活性剤である。最大の脱インク効果を提供する脂肪酸ベースの石鹸
が開発されている。この石鹸を有効に働かせるには、少なくとも１０°ｄＨに相
当する濃度においてカルシウムイオンが存在しなければならない。カルシウム石
鹸は、２つのメカニズムによって作用する。すなわち、小粒子を凝集させて除去
しやすくするとともに、プリントインクが繊維に再び戻るのを防止する。
硫酸
硫酸は、脱インク後のパルプのｐＨ値を下げる。より高いｐＨ値で起こる、物
質が遊離して回収水に生じるという問題がｐＨ値が７前後であれば避けられ好ま
しい。
プリントインク
脱インク処理には多くの問題がある。使用された印刷技術によって品質の異な
る紙、特に異なるプリントインクを使用した紙が原料となるからである。異なる
カラーでは、繊維への吸収度などその特性においてかなりの差がある。脱インク
処理における主たる問題は、紙の特性の不均一性である。雑誌用の紙と新聞紙と
の差は、充填物質の含有量の差である。雑誌の紙は高い割合で充填剤を使用して
おり表面が滑らかで印刷の特性も良好である。通常、脱インク処理の原料となる
のは、６０から７０％の新聞紙と３０から４０％の雑誌の紙の混合である。
浮遊処理
捕集剤が添加されると、プリントインクは水相中に分散する。ここで、浮遊が
簡単にできるように粒子を修正しなければならない。親水性の小粒子をより疎水
性にすれば、より重い粒子が疎水性の表面構造を有する集塊を形成することにな
る。樹脂に気泡を固着させるには、粒子を適当な大きさにする必要がある。
粒子が軽すぎる場合、樹脂は気泡周囲の流れに追従してしまって効果がない。
逆に、粒子が重すぎれば、気泡と衝突して接着が弱くなり、粒子が沈んで浮遊が
起こらない。これまでの研究により、浮遊に最適な粒子の大きさは、１０から１
００μｍであるとされている。このような大きさの粒子は気泡と固着して水相表
面に浮上し、泡状になるので、除去が可能である。
疎水性の表面構造は、気泡への吸着を好む。これは、疎水性の物質が空気と水
との間の界面における気相の方向に移行することを予測する表面化学の原理から
理解できる。これは、熱力学的に有利な処理である。界面活性物質の添加によっ
て粒子は疎水性になる。
捕集剤物質
従来から浮遊化学物質の場台、望ましい効果を得るためにはいくぶん硬い水が
必要であるが、このために装置内に炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3）が堆積すると
いう問題が発生する。そこで、近年、硬水を必要としない合成捕集剤など、元来
の浮遊化学物質に代わる物質が登場した。
ＷＯ９１／０３５９９には、ポリアルキレングリコールとジカルボン酸または
トリカルボン酸に基づくポリエステルで構成される捕集剤が開示されている。最
終的な重合物の鎖の長さを制御するために重合反応においてトール油が使用され
ている。
ＷＯ９５／００６９９には、ポリアルキレングリコールと、ジカルボン酸また
はトリカルボン酸とに基づくポリエステルからなる改良された捕集剤が開示され
ている。１２から１８の炭素原子を有する飽和脂肪酸を重合反応に使用すること
により、反応がより効果的に制御され、より洗練された重合物が得られる。
酵素阻害剤
上述のように、再生パルプ及びセルロース繊維パルプの製造には、過酸化水素
が用いられている。しかしながら、過酸化水素は、セスロースベースのパルプ、
特に廃棄紙パルプにしばしば存在するバクテリアによって生成される酵素、ペル
オキシターゼ及びカタラーゼにより分解される。このような損失を補償するため
に、６から８倍までの過剰投与が一般的であるが、これには高い化学的コストを
要する。
そこで、これらの酵素に阻害剤を使用することにより過剰投与の程度を低める
ことができる。ＷＯ９５／１７５４６には、ペルオキシダーゼ及びカタラーゼな
どの過酸化物分解酵素の阻害剤が開示されている。この阻害剤は、直鎖または枝
分かれした鎖に１から１０の炭素原子を有する、ヒドロキシルアミン及びそのア
ルキル誘導体などの少なくとも一つの阻害物質を含んでいる。
廃棄紙パルプの脱インク処理における低ｐＨ値
現行のｐＨ値よりも低いｐＨ値で廃棄紙パルプの脱インク処理ができれば非常
に望ましい。紙パルプの望ましくない着色が避けられるだけでなく、回収水によ
る汚染も減少する。すなわち、処理過程及びその他の段階で再利用された水が自
然に還元される。繊維から遊離する有機物質がより少なくなるため、すなわちＣ
ＯＤ（化学的酸素要求量）値が減少するため、処理水がより清潔になる。このよ
うな効果は、環境保護の観点から非常に重要であり、これにより、将来的には、
外部に影響を及ぼさない内部の水処理システムを備えた製造場が可能になる。
低ｐＨ値での脱インク処理により、水酸化ナトリウム及び過酸化水素など、基
本環境による負の効果を中和する化学物質の使用を低減し、又はその使用の必要
性をなくすことができる。そこで、水酸化ナトリウムを添加しない場合には、同
一の機能、すなわち、繊維からプリントインクを放出する機能を有する他の化学
物質で補う。さらに、水酸化ナトリウムには鹸化効果もあるので、プリントイン
クを凝集させて浮遊させる化学物質も必要である。
発明の目的及び最も重要な特性
本発明の目的は、今日使用されているよりも低いｐＨ値で廃棄紙の脱インク処
理を行う、コスト効率がよくかつ環境を考慮した化学物質システムを提供するこ
とである。この目的は、次の要素からなる化学物質システムにより達成される。
すなわち、ａ）パルプ繊維からプリントインクを分離する界面活性エステルと、
ｂ）分離されたプリントインク粒子を凝集させ浮遊させるポリエステルベースの
捕集剤とを含む化学物質システムである。
界面活性エステルは、好ましくはエソキシレートアルコール（ethoxylated al
cohol）と、脂肪酸と樹脂酸の混合物のエステル化によって生成された生成物か
らなる。
ポリエステルベースの捕集剤は、好ましくは、
ａ）ポリアルキレングリコールと、
ｂ）ジカルボン酸とトリカルボン酸の少なくとも一方と、その無水物の少なくと
も一方と、
ｃ）１２から１８の炭素原子を有する飽和脂肋酸とトール油の少なくとも一方と
、の間の反応によって得られたポリエステルで、３，０００から１０，０００の
間の分子量を有するポリエステルからなる。
上記化学物質システムは、ペロキシダーゼ及びカタラーゼなどの過酸化水素分
解酵素に対する阻害剤を含んでもよい。この阻害剤は、例えば、ヒドロキシルア
ミン及びメチルヒドロキシアミンのような直鎖または枝分かれした鎖に１から１
０の炭素原子を有するヒドロキシルアミンのアルキル誘導体などの少なくとも一
つの阻害物質と、硫酸ヒドロキシルアンモニウムまたは塩化ヒドロキシルアンモ
ニウム、チオシアンアンモニウムなどのチオシアン塩、ギ酸、アスコルビン酸、
亜硝酸ナトリウム、亜硝酸カリウム、亜硝酸マグネシウム及び亜硝酸カルシウム
のような亜硝酸塩などの塩及び添加塩と、を含んでいる。
発明の効果
紙パルプは、高いｐＨ値においてリグニンから形成される発色団のために黄色
味がかることはない。
紙パルプは、変色していないので、同一程度に漂白する必要がない。
プリントインクの化学的遊離（終結）によって、パルプ製造ステップ（pulper
step）で過度な気泡が生じることはない。これにより、ポンプにおけるキャビ
テーション（空洞発生：cavitation）、フィルタの脱水、装置運転の問題（runn
ing problems）及び生産損失が減少する。
低ｐＨ値では、繊維から放出される有機物質が少ないため、回収水はより清潔
である。さらに、プリントインク、溶けた糊、プリントシール用の接着剤、分散
接着剤、コーティング用結合剤、湿式強化剤などの製紙用添加剤など、アルカリ
に溶ける成分は、回収水には含まれていない。
化学的及び生物学的酸素要求、すなわちＣＯＤ及びＢＯＤ値が低い。
廃水がより清潔であるため、精製設備にかかる負担が小さく、パルプおよび紙
製造場は閉鎖型のシステムを使用できる。
廃水がより清潔であり、含有される化学物質も生物学的に分解可能か、もしく
は生物学的に簡単に分解が可能（ＯＥＣＤの基準３０１および３０２による）で
あるので、環境に与える負担も低減される。
水酸化ナトリウム、過酸化水素、珪酸ソーダ、及び硫酸の消費量が減るので、
化学的コストも抑えられる。
従来の化学物質を中間ｐＨ値で使用した場合に比べ、繊維の損失が小さい。
生命破壊（biocides）が回避される。
図面の説明
図１は、原料として廃棄紙を用いた漂白工程を示すブロック図である。
図２は、浮遊処理前後の白色度の変化を示すブロック図である。
図３は、浮遊処理前後のＣＯＤ値（化学的酸素要求量）を示すブロック図であ
る。
図４は、浮遊処理前後の回収水の純度を示すブロック図である。
図５は、浮遊処理前後の白色度の変化を示すブロック図である。
実施例の説明
パルプ製造機１において、再生紙、水及びＢｉｍ Ｋｅｍｉ ＡＢ社のＢｉｍ
ｅｘ４００（登録商標）などの界面活性エステルを添加した。繊維懸濁物を、目
の粗いスクリーナ２によって、ターボ分離装置３及びリジェクトスクリーニング
サイクロン（reject screening cyclones）４において精製し、脱水した。ベル
トプレス５で処理した後、パルプは化学ミキサー（図示せず）を通過させ、続い
て漂白タワー６に送り、砂渦線クリーナ（sand vortex cleaner）において清浄
した。その後、Ｂｉｍ Ｋｅｍｉ ＡＢ社のＢＩＭＣＯなどのポリエステルベー
スの補集剤を添加し、第１および第２の浮遊セル８,９において浮遊を行った。
次に、パルプを渦線クリーナ１０、目の細かいスクリーン１１および光リジェク
ト分離装置（light reject separator）１２、ディスクフィルタ１３、スクリュ
ープレス１４、分散ステップ（Ｆｌｏｔａパルプ製造機）１５を順に通過させた
。パルプは、製紙場に移送される前に最終的に収容タワー１６に運ばれた。
ベルトプレス５からの分離された水の一部は、マイクロ浮遊ユニット１７に送
られて回収水Ｉとなり、回収水タンク１８によってパルプ製造機１に戻された。
回収水タンク１８では、Ｂｉｍ Ｋｅｍｉ ＡＢ社のＢｉｍｏｚｙｍなどの過酸
化水素分解酵素の阻害剤が添加された。マイクロ浮遊ユニット１７からの分離物
質は、２次浮遊ステップ９の後に位置する遠心分離装置１９に運ばれ、遠心分離
装置１９から出た液体はマイクロ浮遊ステップ１７に戻された。
ディスクフィルタ１３からの液体は第２の回収水タンク２０に運ばれるが、こ
こには、製紙装置のプレスセクション２１からの排水、およびＢｉｍ Ｋｅｍｉ
ＡＢ社のＢｉｍｏｚｙｍなどの過酸化水素分解酵素の阻害剤も添加された。回
収水タンクＩＩ２０からの回収水ＩＩは、回収水タンク１８に戻され、さらにパ
ルプ製造機１に戻された。
浮遊処理前後のパルプから、白色度シート（brightness sheet）を作り、ＩＳ
Ｏ（国際標準化機構）のパーセンテージで白色度を測定した。数字は、化学物質
の添加量（chemical dosage）を示している（表１）。
白色度シートの製造過程で出される回収水をミリポアフィルタで濾過し、ＩＳ
Ｏのパーセンテージで白色度を測定した。数字は化学物質の添加量を示している
（表１）。
図１に示した脱インク処理は、上記添加物が含まれる処理過程の一例である。
非イオン界面活性剤である界面活性エステルを、またはその類似物もしくは水酸
化ナトリウムとの組み合わせで、パルプ製造機１に添加してもよい。リグニンが
アルカリと反応して形成される発色団によってパルプが黄色味がかることを最大
限防ぐのが望ましい。すなわち、ｐＨ値を約１０．２以下に維持するのが望まし
い。界面活性エステルは、エトキシレート（etoxylated）アルコール及び脂肪酸
と樹脂酸との混合のエステル化によって得られる。
ポリエステルベースの補集剤は、浮遊セル８における浮遊処理時または浮遊前
に添加される。補集剤は、ＷＯ９１／０３５９９及びＷＯ９５／００６９９にし
たがって、エトキシレートアルコールと、飽和および不飽和ジカルボン酸と、脂
肪酸および樹脂酸とにより構成される。
阻害剤は、過酸化水素を含むステップにおいて、例えばマイクロ浮遊１７から
の水の中、あるいは製紙装置２１の圧縮セクションからの排水中に添加される。
この阻害剤については、ＷＯ９５／１７５４６に開示されている。
実施例
本発明は、エステルベースの２つの化学物質を用いて説明を行う。１つは、Ｂ
ｉｍｅｘ４００（登録商標）という名称の非イオン界面活性剤である界面活性エ
ステルである。この化学物質は、プリントインクに対し良好な分散特性を有する
ために選択された。もう一つは、ＢＩＭＣＯという名称の非イオンポリエステル
で、中間ｐＨ値で良好な凝集特性を持つ補集剤である。これらの化学物質は、生
物学的に分解可能、または生物学的に簡単に分解可能であると分類されており、
環境保護の観点からも非常に効果的である。
Ｂｉｍｅｘ４００（登録商標）は、Ｂｉｍ Ｋｅｍｉ ＡＢ社製の界面活性エ
ステルで、エトキ化された（etoxylated）アルコール及び脂肪酸と樹脂酸との混
合物のエステル化によって得られる。
ＢＩＭＣＯは、Ｂｉｍ Ｋｅｍｉ ＡＢ社製の、ジカルボン酸と多価アルコー
ルのポリエステルである。その合成については、ＷＯ９１／０３５９９及びＷＯ
９５／００６９９に説明されている。
パルプ製造機および浮遊セルにおいて複数の化学物質の組み合わせを使用し、
エステルベースの化学物質Ｂｉｍｅｘ ４００（登録商標）とＢＩＭＣＯの特性
を従来の化学物質と比較した（表１）。処理工程における各ステップにおいてｐ
Ｈ値を測定することにより、パルプの白色度の比較が可能になる。さらに、エス
テルベースの化学物質の最適な適用量も確立された。実験は実験室規模で行った
が、この実験には、Ｂｉｍｅｘ ４００（登録商標）、ＢＩＭＣＯ、および阻害
剤Ｂｉｍｏｚｙｍを処理工程中に添加できる例として示した、図１の工業的方法
に十分対応する装置が用いられる。 添加量は、乾燥した紙の質量に関して添加された化学物質の重量％で表されて
いる。
廃棄紙の溶解
新聞紙および雑誌の紙を約４ｘ４センチメートル四方の紙片にちぎり、マイク
ロウェーブオーブンでその乾燥度を決定した。紙（５９．９グラムの新聞紙と３
０．３グラムの雑誌の紙）をパルプ製造機(Ｎｏｒａｍ，Ｌｏｒｅｎｔｚｅｎ
＆ Ｗｅｔｔｅｒ)に載せた。その後、５０℃の温水２リットルと化学物質（中
間ｐＨ値での実験ではＢｉｍｅｘ ４００（登録商標）のみ、アルカリ実験では
Ｂｉｍｅｘ ４００（登録商標）と水酸化ナトリウムとの組み合わせ）（表１）
を攪拌しながら添加した。
懸濁物を１０分間放置し、パルプ製造機を１０分間作動させた（２分後、懸濁
物が均一に溶解していることが確認された）。ｐＨ値を測定した（表２：パルプ
製造機処理後のｐＨ値）。つづいて、繊維とパルプの懸濁物を、細目金網を用い
て０．５リットルづつ４回、１４から１５％の乾燥状態に圧縮した。すなわち、
繊維懸濁物は６５０グラムの質量であった。漂白化学物質（過酸化水素及び珪酸
ソーダ）を添加した後、懸濁物をインキュベータ内で４５℃で１時間インキュベ
ートした。ｐＨ値を測定した（表２；浮遊前のｐＨ値）。繊維懸濁物２５０ミリ
リットルを４５℃の温水３．５リットルで（前に圧縮処理によって除去された水
を使用して）希釈し、パルプを１分間放置した。サンプルを調理用ミキサーで１
分間混合し、そのうち０．５リットルのサンプルを白色度シート作成のために取
り出した。
エステル及び／または水酸化ナトリウムを用いた浮遊
温水（４５℃）の水浴に浮遊セルを設置し、残りの３リットルの繊維パルプ懸
濁物をセルに注いで攪拌した（一分間に１０００回転）。ＢＩＭＣＯなどの浮遊
化学物質、脂肪酸、及び石鹸をセルに添加し、温度をチェックした。インク泡の
吸引（inkfoam sucher）及び空気流（一分間に８リットル）を開始した。浮遊を
１２分間行った。浮遊の間、全ての泡が吸引によって除かれ、４５℃の温水を足
して浮遊セルの水位を一定に保った。浮遊の完了後、空気供給が中止され、ｐＨ
値及び回収水が測定された（表２；浮遊後のｐＨ値）。０．５リットルの繊維パ
ルプ懸濁物を白色度シート作成のために取り出し、インクかす（ink mud）を保
存した。全ての浮遊サンプルに対し２重のテストが行われた。分析結果を以下に
示す。
白色度シートの生成
繊維パルプ懸濁物（０．５リットル）を１．０リットルに希釈し、希釈した硫
酸でｐＨ値を５．０に調整してミキサで１分間ミックスした。サンプルを０．５
リットルずつの量で２つに（into two batches）分けた。これらを、Ｍｕｎｋｔ
ｅｌｌ ｆｉｌｔｅｒ ｎｒ ３を用いて、直径１１センチメートルのブフナー
漏斗で濾過した。漏斗から濾過紙を取り除き、この濾過紙を挟むように吸い取り
紙を置き、コブローラ（Ｃｏｂｂ−ｒｏｌｌｅｒ）によってこれを１０回、回転
させた。このシートを乾燥させ、白色度をＩＳＯのパーセンテージで測定した（
図２及び表２）。
回収水の純度
各サンプルシート生成物から５０ミリリットルの濾過液を取り出し４５μｍの
ミリポアフィルタで濾過し、その後乾燥させてＩＳＯ％で白色度を測定した（図
４及び表３）。
インクかす
吸引によって取り除かれた泡の質量を測定した。２枚のガラス繊維プレートと
マイクロウェーブオーブンを用いた。すなわち、２枚のプレートの間に１ミリリ
ットルのサンプルを添加してマイクロウェーブをスタートさせ、乾燥度を読みと
った（表３）。
繊維損失
繊維の損失を決定するために、浮遊前後のパルプからサンプルシートを作成し
た。すべてのシートは同一量のサンプルを用いて作成したので、質量の差によっ
て繊維損失が正しく予測できた。
アルカリ性ｐＨ値における、石鹸、脂肪酸エマルション、水酸化ナトリウム及
び珪酸ソーダの従来の化学物質の添加量では（表１、添加量２０）、繊維損失は
約１５％であった。石鹸は、脂肪酸のネイトロン石鹸であり、脂肪酸エマルショ
ンは、水溶液中に分散した約１８の炭素原子を有する脂肪酸を含んでいる。
中間ｐＨ値においてエステルベースの化学物質を用いた場合、繊維損失は約１
９％であった。従来の捕集剤、すなわち石鹸と脂肪酸エマルション（表１，添加
量２１）を中間ｐＨ値で用いた場合、繊維損失は約３６％であった。このように
、従来の化学物質、つまり石鹸と脂肪酸エマルションを用いた場合に比較して、
エステルベースの化学物質を用いた場合の方が、中間ｐＨ値における繊維損失が
はるかに小さいことが示された。さらに、繊維の損失は、より高いｐＨ値で従来
の化学物質を使用した場合（約１５％）に比較しても、中間ｐＨ値でエステルベ
ースの化学物質を使用した場合の値（約１９％）は許容できるものである。
ＣＯＤ（化学的酸素要求）値
Ｌａｂｉｎｅｔｔ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ ＡＢの基準に対し、器械ＡＲＡＳ
（Ｄｒ．Ｂｒｕｎｏ Ｌａｎｇｅ ＧｍｂＨ）でＣＯＤ値が測定された。 結果
全部で２４の化学物質の組み合わせがテストされた。実験の結果、中間ｐＨ値
で０．２５％のＢｉｍｅｘ ４００（登録商標）と０．１０％のＢＩＭＣＯを用
いて処理したパルプ（添加量ＮＯ．１５及び２３）が、パルプの白色度、コスト
及び回収水の純度に関して最良の結果を出した。従来の化学物質、水酸化ナトリ
ウム、過酸化水素、及び珪酸ソーダで高ｐＨ値において処理したパルプ（添加量
ＮＯ．５）と比較し、新しい方法は優れている。
水酸化ナトリウムで処理したパルプと比較し、最適な添加量のエステルベース
化学物質で処理したパルプは、浮遊の前後どちらにおいてもより高い白色度を示
した（図２）。これは、脱インク処理が低いｐＨ値で行われたためである（表２
）。界面活性剤だけではプリントインク粒子を放出するのには不十分であるため
、界面活性エステルＢｉｍｅｘ ４００（登録商標）の量が不十分であれば、効
果が下がる。界面活性エステルＢｉｍｅｘ ４００（登録商標）の量が多すぎて
も、界面活性剤が臨界ミセル結合濃度（critical mice llebinding concentrati
on）を越えるため、やはり効果が下がる。界面活性エステルの最適な添加量は、
乾燥繊維塊の重量に対して、０．０００５％から２％、好ましくは０．００５％
から１％、より好ましくは０．０５％から０．５％である。
ポリエステルベースの捕集剤の最適な添加量は、乾燥繊維の重量に基づき、０
．０００５％から５％、好ましくは０．００５％から４％、より好ましくは０．
０５％から１％である
ドリフト問題及び生産損失が生じる可能性があるため、界面活性エステルがパ
ルプ製造機及び浮遊ステップにおいて起泡を発生しないことが重要である。エス
テルベースの化学物質は、質量及び浮遊からのソリッド損失に基づき、きわめて
正常な泡立ちを有する（表３）。
中間ｐＨ値における繊維損失は、従来の化学物質、すなわち石鹸及び脂肪酸エ
マルシヨンを使用した場合（３６％）に比較すると、エステルベースの化学物質
を使用した場合に相当低くなる（１９％）。
エステルベースの化学物質の使用により、浮遊ステップにおける有機物質の継
続的な遊離が避けられる。すなわち、従来の化学物資を使用した場合に比べ、浮
遊後のＣＯＤ（化学的酸素要求量）値が低い（図３）。また、水酸化ナトリウム
などの従来の化学物質使用時よりもエステルベースの化学物質使用時の方が回収
水の純度が高い。（図４）。
図５は、以下の４つの場合における、中間ｐＨ値での浮遊前後の白色度を示し
ている。すなわち、０．２５％のＢｉｍｅｘ ４００（登録商標）のみを添加し
た場合（添加量２１）、０．１０％のＢＩＭＣＯのみを添加した場合（添加量２
２）、０．２５％のＢｉｍｅｘ ４００（登録商標）と０．１０％のＢＩＭＣＯ
との組み合わせで添加した場合（添加量２３）、及び上記いずれの成分も添加し
ない場合（添加量２４）の４つの場合である。図からわかるように、添加量２３
が一番よい結果を示した。
要約すると、パルプ繊維からプリントインクを分離させる界面活性エステルと
分離されたプリントインク粒子を凝集させ浮遊させるポリエステルベースの捕集
剤とを中間ｐＨ値周辺で用いたパルプの脱インク処理により、明るいパルプが生
成でき、ランニングコストの低減が実現し、さらに従来のアルカリ方法で生成さ
れたパルプよりも環境をより考慮したパルプの生産方法が提供できる。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Chemical System for Waste Paper Deinking and Recycling Method BACKGROUND OF THE INVENTION Conventional waste paper recycling processes involve several steps requiring high pH values (8.5-12.0). There is. This not only results in discoloration of the pulp, but also increases the chemical cost and has a negative effect on the environment. The present invention provides a more cost effective method for regenerating waste paper pulp and other cellulose fiber pulp at low pH values while maintaining output and quality. In recent years, waste paper has become an important raw material in the pulp and paper industry. This situation puts pressure on the pulp and paper maker, which seeks to reduce its costs, make the manufacturing process more efficient, and comply with environmental laws without reducing the quality of the final product. In the production of recycled fiber and other cellulose fiber pulp, properties such as purity and whiteness are very important.However, these properties include how to release print ink from the fiber surface during the production of recycled fiber pulp, Several factors affect the ability to separate and optimally increase whiteness in the bleaching process. The deinking treatment of the recycled fiber can be divided into the following three steps. In the first step, the paper is dissolved to release the print ink from the fibers. Thereafter, the printing ink is dispersed in the aqueous phase and finally separated from the fibers. Separation of the ink is performed industrially by flotation or washing. Flotation treatment is common in Europe, and we will focus on this treatment method here as well. Suspension treatment, technically developed in the mining industry, means releasing as much printing ink as possible from a suspension of pulp and fiber. The problem with this process is the high cost of the capital and chemicals used, which come at the expense of high output. The suspension treatment is performed by beating the recycled fiber raw material by mechanical treatment using a chemical additive. There are several ways of beating chemical additives and raw materials, but common additives are sodium hydroxide and dispersion agents. The purpose of the mechanical treatment is to effectively release the printing ink in the presence of the chemical by rubbing the fibers together. However, mechanical effects that are too strong can severely damage the fibers, which is undesirable for paper production. Following the flotation step, a separation step is performed, where particulate impurities are removed. In a subsequent purification step, small heavy particles are removed and water is removed by pressure. In the next dispersing step, the printing ink is released by mechanical treatment while acting on chemicals such as hydrogen peroxide, sodium hydroxide and sodium silicate. Yet another purification step removes heavier waste such as gravel. Thereafter, the printing ink and other small particles are removed in a flotation step. Other flotation techniques have also been used, and more modern techniques allow small particles to be suspended by compressing the floating cells. Bleaching is performed with hydrogen peroxide to remove smaller impurities during washing and to increase the brightness of the pulp. The following chemical drug crystals are used in the conventional deinking process. Sodium hydroxide (NaOH) Sodium hydroxide is used to obtain an alkaline pH and to saponify and hydrolyze the resin in the printing ink. Once the particles are separated from the fibers, they can be removed by flotation. At a pH value of 9.5-11 at which deinking takes place, the fibers expand and become more flexible. This results in a mechanical tension between the fibers and the remaining print ink particles, which releases the print ink particles. However, sodium hydroxide has the following problems. If pulp containing wood chips, mechanically produced cellulose fiber pulp, is present during processing, the fibers will be dark and yellowish at alkaline pH. This is because the remaining lignin reacts with alkali forming chromophoric groups. This yellowness caused by alkali is particularly pronounced at pH values of 10.2 and above. To neutralize this effect, the pulp must be acid-shocked prior to use on paper. Since ink for laser printing does not react with sodium hydroxide, deinking of office waste paper is difficult with this method. In addition, sodium hydroxide increases the COD (chemical oxygen demand) and BOD (biological oxygen demand) contents in the treated water by liberating more organic oxygen consuming materials. Hydrogen peroxide (H Two O Two Hydrogen peroxide is used to decolorize chromophores formed in pulp at alkaline pH values. Hydrogen peroxide is then added at another step in these processes, depending on whether it further degrades the chromophore or bleaches the pulp. In the case of chromophore decomposition, hydrogen peroxide is added to the pulp making machine and in the case of bleaching it is added to the bleaching tower. Hydrogen peroxide reacts with sodium hydroxide according to the following reaction formula. H Two O Two + NaOH ⇔ HOO - + Na + + H Two O Peroxy group anion (HOO - Is an active bleach, the concentration of which depends on the pH, temperature, the amount of hydrogen peroxide added and the concentration of heavy metals such as iron, manganese and copper. Decomposition of hydrogen peroxide reduces the degree of whitening, which can be prevented by the addition of sodium silicate and a complexing agent. The presence of microorganisms adversely affects the bleaching process because it produces enzymes such as catalase and peroxidase that degrade hydrogen peroxide. Sodium silicate (sodium silicate, Na Two Sio Three Sodium silicate prevents decomposition of hydrogen peroxide by forming colloids with heavy metal ions and deactivating them. Further, sodium silicate has a buffering effect at a pH value at which hydrogen peroxide is active. Sodium silicate prevents particles from moving back to the fibers and also has a dispersing effect on the printing ink. In addition, the reaction with calcium ions can also reduce fiber loss during the flotation step. However, if the concentration of sodium silicate is too high, there is a problem that the sodium silicate accumulates in the papermaking apparatus. Complexing Agents (EDTA, DTPA) Both DTPA (diethylenetriaminepentaacetic acid) and EDTA (ethylenediaminetetraacidic acid) are used as complexing agents, of which DTPA is more common. These complexing agents form soluble complexes with easily removed heavy metal ions. The synthesis of heavy metal ions reduces the decomposition of hydrogen peroxide. However, the use of complex binders is legally prohibited in many countries, including Sweden. Surfactants Surfactants perform many functions in the deinking process and can be dispersants, collectors, redeposition inhibitors, and the like. The molecule has hydrophobic and hydrophilic moieties, the structure of which is composed of straight or branched chains, charged groups, one long chain and one short chain, A single bond can be included. The HLB (hydrophilic-lipophilic equilibrium) value is, for example, about 15 depending on the length of the portion, which is optimal for floating. Nonionic surfactants disperse well in water at the boiling temperature, but have the greatest effect at temperatures slightly below the boiling point. Surfactant biodegradation is important for the treatment of backwater from manufacturing sites. The properties of the surfactant are determined by the temperature, pH value, composition of the treated water, material released from the pulp, and other factors specific to each mill. Soap Soap is a surfactant that has been used for flotation because its calcium salt produces foams that are easy to control. Fatty acid based soaps have been developed that provide maximum deinking effectiveness. For this soap to work effectively, calcium ions must be present at a concentration corresponding to at least 10 ° dH. Calcium soap works by two mechanisms. That is, the small particles are agglomerated to facilitate their removal, and the print ink is prevented from returning to the fibers again. Sulfuric acid Sulfuric acid lowers the pH of pulp after deinking. If the pH value is around 7, the problem of a substance being liberated and occurring in the recovered water, which occurs at a higher pH value, is preferably avoided. Print Ink The deinking process has many problems. This is because paper of different quality depending on the printing technique used, particularly paper using different printing inks, is a raw material. The different colors have considerable differences in their properties, such as the degree of absorption into the fibers. A major problem in the deinking process is the non-uniformity of the paper properties. The difference between magazine paper and newsprint is the difference in the content of the filler. Magazine paper uses a high proportion of fillers and has a smooth surface and good printing characteristics. Typically, the source of the deinking process is a mixture of 60-70% newsprint and 30-40% magazine paper. Floating treatment When the collector is added, the printing ink disperses in the aqueous phase. Here, the particles must be modified so that they can easily float. If the hydrophilic small particles are made more hydrophobic, heavier particles will form agglomerates with a hydrophobic surface structure. In order to fix the air bubbles to the resin, the particles need to be appropriately sized. If the particles are too light, the resin will follow the flow around the bubbles and have no effect. Conversely, if the particles are too heavy, they will collide with the bubbles and weaken the adhesion, causing the particles to sink and not float. Previous studies indicate that the optimal particle size for suspension is between 10 and 100 μm. Particles having such a size adhere to bubbles and float on the surface of the aqueous phase, forming a foam, which can be removed. Hydrophobic surface structures favor adsorption to bubbles. This can be understood from the principle of surface chemistry, which predicts that hydrophobic substances migrate in the direction of the gas phase at the interface between air and water. This is a thermodynamically advantageous process. Addition of a surfactant renders the particles hydrophobic. Scavenger material Traditionally, suspended solids have to be mounted and somewhat hardened water is required to achieve the desired effect. Three ) Accumulates. Thus, in recent years, substances that replace the original suspended chemicals have appeared, such as synthetic collectors that do not require hard water. WO 91/03599 discloses a collector composed of a polyester based on a polyalkylene glycol and a dicarboxylic or tricarboxylic acid. Tall oil has been used in polymerization reactions to control the chain length of the final polymer. WO 95/00699 discloses an improved collector comprising a polyester based on a polyalkylene glycol and a dicarboxylic or tricarboxylic acid. By using saturated fatty acids having from 12 to 18 carbon atoms in the polymerization reaction, the reaction is more effectively controlled and a more sophisticated polymer is obtained. Enzyme inhibitor As described above, hydrogen peroxide is used in the production of recycled pulp and cellulose fiber pulp. However, hydrogen peroxide is degraded by enzymes, peroxidase and catalase, produced by bacteria that are often present in cerose-based pulp, especially waste paper pulp. To compensate for such losses, overdoses of 6 to 8 fold are common, but this involves high chemical costs. Thus, the use of inhibitors for these enzymes can reduce the degree of overdose. WO 95/17546 discloses inhibitors of peroxide degrading enzymes such as peroxidase and catalase. The inhibitors include at least one inhibitor having 1 to 10 carbon atoms in a straight or branched chain, such as hydroxylamine and its alkyl derivatives. Low pH value in waste paper pulp deinking treatment It would be highly desirable to be able to deink waste paper pulp at a pH value lower than the current pH value. Not only undesired coloring of the paper pulp is avoided, but also contamination with recovered water is reduced. That is, water reused in the treatment process and other stages is naturally reduced. The treated water is cleaner because less organic material is released from the fibers, i.e., the COD (chemical oxygen demand) value is reduced. Such an effect is very important from an environmental point of view, and in the future will enable a production site with an internal water treatment system that has no external influence. Deinking at low pH values can reduce or eliminate the need for chemicals that neutralize the negative effects of the basic environment, such as sodium hydroxide and hydrogen peroxide. Therefore, when sodium hydroxide is not added, it is supplemented with another chemical substance having the same function, that is, a function of releasing print ink from fibers. In addition, since sodium hydroxide has a saponifying effect, a chemical substance that aggregates and floats the print ink is also required. OBJECTIVES OF THE INVENTION AND THE MOST IMPORTANT CHARACTERISTICS It is an object of the present invention to provide a cost-effective and environmentally friendly chemical system for deinking waste paper at a lower pH value than is used today. It is. This object is achieved by a chemical system comprising: That is, a chemical system comprising: a) a surfactant ester that separates print ink from pulp fibers; and b) a polyester-based collector that aggregates and suspends the separated print ink particles. The surface-active ester preferably consists of ethoxylated alcohol and the product formed by the esterification of a mixture of fatty acids and resin acids. The polyester-based scavenger preferably comprises: a) a polyalkylene glycol; b) at least one of a dicarboxylic acid and a tricarboxylic acid; at least one of its anhydrides; c) a saturated fatty acid having from 12 to 18 carbon atoms. Polyester obtained by the reaction between at least one of butyric acid and tall oil, comprising a polyester having a molecular weight of between 3,000 and 10,000. The chemical system may include inhibitors for hydrogen peroxide degrading enzymes such as peroxidase and catalase. The inhibitors include at least one inhibitor such as, for example, an alkyl derivative of hydroxylamine having 1 to 10 carbon atoms in a straight or branched chain, such as hydroxylamine and methylhydroxyamine, and hydroxylammonium sulfate or Thiocyanates such as hydroxylammonium chloride and thiocyanammonium; salts such as formic acid, ascorbic acid, sodium nitrite, potassium nitrite, magnesium nitrite and nitrites such as calcium nitrite, and additive salts. Effect of the invention Paper pulp does not turn yellow due to the chromophore formed from lignin at high pH values. Paper pulp does not need to be bleached to the same degree since it has not discolored. The chemical liberation (termination) of the printing ink does not create excessive bubbles in the pulper step. This reduces cavitation (cavitation) in the pump, dewatering of the filter, running problems and equipment losses. At low pH values, the recovered water is cleaner because less organic material is released from the fibers. Furthermore, alkali-soluble components such as printing inks, melted glue, adhesives for print seals, dispersing adhesives, binders for coating, papermaking additives such as wet-strengthening agents are not included in the recovered water. . Low chemical and biological oxygen demand, ie, COD and BOD values. Because the wastewater is cleaner, the burden on the refinery is less and pulp and paper mills can use closed systems. Reduced environmental impact as wastewater is cleaner and the chemicals contained are biologically degradable or easily biologically degradable (according to OECD standards 301 and 302) Is done. Chemical costs are also reduced because the consumption of sodium hydroxide, hydrogen peroxide, sodium silicate and sulfuric acid is reduced. Fiber loss is less than when conventional chemicals are used at intermediate pH values. Biocides are avoided. FIG. 1 is a block diagram showing a bleaching process using waste paper as a raw material. FIG. 2 is a block diagram showing a change in whiteness before and after the floating process. FIG. 3 is a block diagram showing COD values (chemical oxygen demand) before and after the floating treatment. FIG. 4 is a block diagram showing the purity of the recovered water before and after the floating treatment. FIG. 5 is a block diagram showing a change in whiteness before and after the floating process. Description of the Examples In the pulp making machine 1, recycled paper, water and surface-active esters such as Bim ex400 (registered trademark) of Bim Kemi AB were added. The fiber suspension was purified by a coarse screener 2 in a turbo separator 3 and a reject screening cyclones 4 and dewatered. After treatment in belt press 5, the pulp was passed through a chemical mixer (not shown) and subsequently sent to bleach tower 6, where it was cleaned in a sand vortex cleaner. Thereafter, a polyester-based scavenger such as BIMCO manufactured by Bim Kemi AB was added, and floating was performed in the first and second floating cells 8 and 9. Next, the pulp was passed through a vortex cleaner 10, a fine screen 11, a light reject separator 12, a disc filter 13, a screw press 14, and a dispersing step (Flota pulp maker) 15 in this order. The pulp was finally transported to the storage tower 16 before being transferred to the paper mill. Part of the water separated from the belt press 5 was sent to the micro-floating unit 17 to be recovered water I, and returned to the pulp manufacturing machine 1 by the recovered water tank 18. In the recovered water tank 18, an inhibitor of hydrogen peroxide degrading enzyme such as Bimozym of Bim Kemi AB was added. The separated material from the microflotation unit 17 was conveyed to the centrifuge 19 located after the secondary flotation step 9, and the liquid exiting the centrifuge 19 was returned to the microflotation step 17. The liquid from the disc filter 13 is conveyed to the second recovery water tank 20 where the wastewater from the press section 21 of the papermaking equipment and an inhibitor of hydrogen peroxide degrading enzymes such as Bimozym of Bim Kemi AB. Was also added. The recovered water II from the recovered water tank II20 was returned to the recovered water tank 18 and further returned to the pulp making machine 1. A brightness sheet was prepared from the pulp before and after the floating treatment, and the brightness was measured by a percentage of ISO (International Organization for Standardization). The numbers indicate the chemical dosage of the chemical (Table 1). The recovered water discharged in the process of producing the whiteness sheet was filtered with a Millipore filter, and the whiteness was measured as a percentage of ISO. The numbers indicate the amounts of chemical substances added (Table 1). The deinking process shown in FIG. 1 is an example of a process in which the above additive is included. Surfactant esters, which are nonionic surfactants, or in combination with their analogs or sodium hydroxide, may be added to the pulp machine 1. It is desirable to minimize pulp yellowing by chromophores formed by the reaction of lignin with alkali. That is, it is desirable to maintain the pH below about 10.2. Surface active esters are obtained by esterification of ethoxylated alcohols and mixtures of fatty acids and resin acids. The polyester-based collector is added during or before the floating treatment in the floating cell 8. The scavenger is composed of ethoxylate alcohols, saturated and unsaturated dicarboxylic acids, fatty acids and resin acids according to WO 91/03599 and WO 95/00699. The inhibitor is added in a step containing hydrogen peroxide, for example, in the water from the microfloat 17 or in the wastewater from the compression section of the papermaking device 21. This inhibitor is disclosed in WO 95/17546. EXAMPLES The present invention is illustrated using two ester-based chemicals. One is a surfactant ester, a non-ionic surfactant named Bimex 400®. This chemistry was chosen because it has good dispersing properties for print inks. The other is a nonionic polyester named BIMCO, which is a scavenger with good cohesive properties at intermediate pH values. These chemicals are classified as being biodegradable or easily biodegradable, and are very effective from an environmental point of view. Bimex 400® is a surfactant ester from Bim Kemi AB, obtained by esterification of ethoxylated alcohols and mixtures of fatty acids and resin acids. BIMCO is a polyester of a dicarboxylic acid and a polyhydric alcohol, manufactured by Bim Kemi AB. Its synthesis is described in WO 91/03599 and WO 95/00699. Using a combination of multiple chemicals in the pulp mill and the flotation cell, the properties of the ester-based chemicals Bimex 400® and BIMCO were compared to conventional chemicals (Table 1). By measuring the pH value at each step in the process, it is possible to compare the brightness of the pulp. In addition, optimal dosages of ester-based chemicals have been established. The experiment was performed on a laboratory scale, but this experiment corresponds well to the industrial method of FIG. 1, shown as an example where Bimex 400®, BIMCO and the inhibitor Bimozym can be added during the process. A device is used. The loadings are expressed as weight percent of added chemicals with respect to the weight of the dried paper. Dissolution of Waste Paper Newspaper and magazine paper was cut into pieces of paper about 4 × 4 cm square and their dryness was determined in a microwave oven. Paper (59.9 grams of newsprint and 30.3 grams of magazine paper) was placed on a pulp machine (Noram, Lorentzen & Wetter). Then, 2 liters of warm water at 50 ° C. and a chemical substance (only Bimex 400 (registered trademark) in an experiment at an intermediate pH value, a combination of Bimex 400 (registered trademark) and sodium hydroxide in an alkaline experiment) (Table 1) were stirred. While adding. The suspension was left for 10 minutes and the pulp mill was operated for 10 minutes (after 2 minutes it was confirmed that the suspension was uniformly dissolved). The pH value was measured (Table 2: pH value after treatment with pulp making machine). Subsequently, the suspension of fiber and pulp was compressed to a dryness of 14 to 15% four times in 0.5 liters using a fine mesh. That is, the fiber suspension weighed 650 grams. After addition of bleaching chemicals (hydrogen peroxide and sodium silicate), the suspension was incubated at 45 ° C. for 1 hour in an incubator. The pH value was measured (Table 2; pH value before floating). 250 ml of the fiber suspension were diluted with 3.5 liters of hot water at 45 ° C. (using water previously removed by compression) and the pulp was left for 1 minute. The sample was mixed for 1 minute with a cooking mixer, and 0.5 liter of the sample was taken out for making a whiteness sheet. Floating Using Ester and / or Sodium Hydroxide The floating cell was placed in a water bath of warm water (45 ° C.), and the remaining 3 liters of the fiber pulp suspension was poured into the cell and stirred (1000 revolutions per minute). Suspended chemicals such as BIMCO, fatty acids, and soap were added to the cell and the temperature was checked. An inkfoam sucher and air flow (8 liters per minute) was started. Suspension was performed for 12 minutes. During the flotation, all foam was removed by suction and the water level of the flotation cell was kept constant by adding hot water at 45 ° C. After the suspension was completed, the air supply was stopped, and the pH value and the recovered water were measured (Table 2; pH value after the suspension). 0.5 liter of the fiber pulp suspension was removed for making a whiteness sheet and the ink mud was stored. Duplicate tests were performed on all floating samples. The analysis results are shown below. Preparation of Whiteness Sheet The fiber pulp suspension (0.5 liter) was diluted to 1.0 liter, the pH value was adjusted to 5.0 with diluted sulfuric acid, and mixed for 1 minute with a mixer. The samples were split into two batches in 0.5 liter volumes. These were filtered using a Munkt cell filter nr 3 on a Buchner funnel with a diameter of 11 cm. The filter paper was removed from the funnel, the blotter was placed so as to sandwich the filter paper, and the filter paper was rotated ten times by a Cobb-roller. The sheet was dried and the whiteness was measured as a percentage of ISO (Figure 2 and Table 2). Purity of Recovered Water 50 ml of the filtrate was taken out of each sample sheet product, filtered through a 45 μm Millipore filter, dried, and measured for whiteness by ISO% (FIG. 4 and Table 3). Ink residue The mass of bubbles removed by suction was measured. Two glass fiber plates and a microwave oven were used. That is, 1 milliliter of a sample was added between two plates, microwaves were started, and the dryness was read (Table 3). Fiber Loss To determine fiber loss, sample sheets were made from pulp before and after flotation. Since all sheets were made using the same amount of sample, the difference in mass correctly predicted fiber loss. At the alkaline pH value, the addition of conventional chemicals of soap, fatty acid emulsion, sodium hydroxide and sodium silicate (Table 1, addition 20) resulted in a fiber loss of about 15%. Soaps are fatty acid Neitron soaps, and fatty acid emulsions contain fatty acids having about 18 carbon atoms dispersed in an aqueous solution. With the ester-based chemistry at intermediate pH values, the fiber loss was about 19%. Using conventional scavengers, soap and fatty acid emulsion (Table 1, addition amount 21), at an intermediate pH value, the fiber loss was about 36%. Thus, it is shown that the fiber loss at intermediate pH values is much smaller when using ester-based chemicals than when using conventional chemicals, ie, soaps and fatty acid emulsions. Was. In addition, fiber loss is greater at the intermediate pH values (approximately 19%) than when using conventional chemicals at higher pH values (about 15%). ) Is acceptable. COD (Chemical Oxygen Demand) Value The COD value was measured with an instrument ARAS (Dr. Bruno Language GmbH) against the standard of Labinett Instrument AB. Results A total of 24 chemical combinations were tested. As a result of the experiment, pulp treated with 0.25% Bimex 400 (registered trademark) and 0.10% BIMCO at an intermediate pH value (additions Nos. 15 and 23) was found to have a high pulp brightness, cost and The best results were obtained with regard to the purity of the recovered water. The new method is superior to pulp treated at high pH with conventional chemicals, sodium hydroxide, hydrogen peroxide, and sodium silicate (addition no. 5). Compared to pulp treated with sodium hydroxide, pulp treated with the optimal loading of ester-based chemistry showed higher whiteness both before and after flotation (FIG. 2). This is because the deinking process was performed at a low pH value (Table 2). Surfactants alone are not sufficient to release print ink particles, so an inadequate amount of surfactant ester Bimex 400® will reduce effectiveness. Even if the amount of the surfactant ester Bimex 400 (registered trademark) is too large, the effect also decreases because the surfactant exceeds the critical micelle binding concentration. The optimal amount of surfactant ester added is 0.0005% to 2%, preferably 0.005% to 1%, more preferably 0.05% to 0.5%, based on the weight of the dry fiber mass. is there. The optimal loading of the polyester-based scavenger is from 0.1 to 0.5 wt. 0005% to 5%, preferably 0.005% to 4%, more preferably 0.1% to 5%. It is important that the surface-active ester does not generate foam in the pulp mill and flotation step, as drift problems and production losses can occur from 05% to 1%. Ester-based chemicals have very normal foaming based on mass and solid loss from flotation (Table 3). Fiber loss at intermediate pH values is significantly lower (19%) when using ester-based chemicals as compared to using conventional chemicals, ie, soaps and fatty acid emulsions (36%). The use of ester-based chemicals avoids the continuous release of organics during the flotation step. That is, the COD (Chemical Oxygen Demand) value after floating is lower than that in the case where the conventional chemical substance is used (FIG. 3). Also, the purity of the recovered water is higher when using ester-based chemicals than when using conventional chemicals such as sodium hydroxide. (FIG. 4). FIG. 5 shows whiteness before and after floating at an intermediate pH value in the following four cases. That is, when only 0.25% Bimex 400 (registered trademark) is added (addition amount 21), when only 0.10% BIMCO is added (addition amount 22), 0.25% Bimex 400 (addition amount 22) is added. (Registered trademark) and 0.10% BIMCO (addition amount 23), and no addition of any of the above components (addition amount 24). As can be seen from the figure, the addition amount 23 showed the best result. In summary, bright pulp is obtained by deinking pulp using a surface active ester that separates print ink from pulp fibers and a polyester-based collector that aggregates and separates separated print ink particles around an intermediate pH value. Can be produced, the running cost can be reduced, and a pulp production method that considers the environment more than pulp produced by the conventional alkaline method can be provided.
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ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ
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ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，Ｇ
Ｂ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ
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