JP2001303468A - 古紙の脱墨方法 - Google Patents

古紙の脱墨方法

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JP2001303468A
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Japan
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water
deinking
waste paper
emulsion
weight
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JP2000122301A
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English (en)
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Shisei Goto
至誠 後藤
Kazuhiro Kurosu
一博 黒須
Takanori Miyanishi
孝則 宮西
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Nippon Paper Industries Co Ltd
Jujo Paper Co Ltd
Original Assignee
Nippon Paper Industries Co Ltd
Jujo Paper Co Ltd
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    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/64Paper recycling

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 古紙の脱墨性を飛躍的に向上させ、高白色度
で残インキの少なく、且つ灰分の低い再生パルプを製造
する。 【解決手段】 常温で水に難溶解性の液体と界面活性剤
水溶液を混合し、粒径が0.1μm〜500μmの水中油による
乳濁液とする。この乳濁液を古紙絶乾重量に対して0.05
〜0.4重量%となるように古紙添加してパルパーなどの
機械力によって処理する。分離された印刷インキ粒子を
繊維懸濁液からフローテーション及び/または洗浄によ
って除去する。白色度がより高くなり、繊維損失がより
小さくなり、灰分がより減少する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は印刷古紙から脱墨パ
ルプを製造する方法に関する。更に詳しくは、新聞、雑
誌などをフローテーション及び/または洗浄を行ない脱
墨処理するに際し、水に難溶解性の液体を界面活性剤に
よって水中油とした乳濁液をパルパーに添加することに
より、古紙の脱墨性と脱灰分性を飛躍的に向上させ、高
白色度で残インキが極めて少なく、微細なインキに起因
する色のくすみの少ない、灰分の低い脱墨パルプを製造
する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、省資源或いは地球規模での環境保
護といった観点から、古紙の再生利用率を上昇させるこ
とが求められており、古紙をより高度に処理し、再生利
用の範囲を拡大することが極めて重要な問題となってい
る。
【0003】従来、脱墨パルプを製造する方法として、
パルパーにおいてアルカリ性pH値で水酸化ナトリウム、
珪酸ソーダ、酸化性漂白剤の共存下に、非イオン界面活
性剤を添加し、インキの繊維からの剥離および微細化を
行ない、続いてフローテーション及び/または洗浄によ
り脱インキを行なう方法が主流である。
【0004】古紙の再生利用範囲を拡大するためには、
インキを多く含む更系雑誌古紙や灰分の高いコート系雑
誌古紙、異物を多く含む市中回収雑誌古紙、トナー印刷
物などの難脱墨性および/または高灰分の古紙を利用す
る必要がある。しかしながら、上記の方法では繊維から
のインキの剥離、および灰分の除去が不十分であり、残
留インキが少なく白色度の高いパルプおよび灰分の低い
パルプが得られ難い。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】この発明は古紙の再生
における上記のごとき従来の方法の欠点を解消すべく、
インキおよび灰分の繊維からの剥離および凝集を促進
し、高白色度で残留インキの少なく、且つ灰分の低い再
生パルプを製造する方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は古紙の脱墨方法
ついて、鋭意研究を重ねた結果、古紙に対して、水に難
溶解性の液体を界面活性剤によって水中油として分散し
た乳濁液を使用することにより、インキとの親和性の高
い水中油が油体内部に繊維より剥離されたインキおよび
灰分を取り込むことを見いだし、この知見にもとづいて
本発明を完成するに至った。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明は、従来のパルパーまたは
機械力によってインキを剥離する装置での離解工程と、
それに続く混練・分散もしくはインキ剥離工程、浮遊選
別工程、洗浄工程からなる脱墨処理工程のいずれか一工
程以上の工程に本発明の乳濁液を添加することにより適
用できる。特に添加することが好ましい工程は、離解工
程、混練・分散工程の一方又は両方である。必要に応じ
て水酸化ナトリウム、珪酸ソーダ、酸化性漂白剤、界面
活性剤を加えることができる。用いる装置或いは処理条
件については、特に制限はない。また、異物除去や高白
色度化が必要ならば、上記脱墨処理工程に、通常用いら
れている異物除去工程および漂白工程などを組み入れる
ことが出来る。
【0008】本発明は、新聞、チラシ、更系雑誌、コー
ト系雑誌、模造・色上質紙、トナー印刷物、或いはこれ
らの混合した古紙に適用できる。また、各古紙の混合比
率については、特に制限はない。
【0009】本発明で用いる水に難溶解性の液体(1)
は、常温〜80℃において水に対する溶解度が0.1g/L以下
の物質であり、(1)を塗布した表面に対する水の滴下
1秒後の接触角が30度〜150度の物質である。特に好まし
くは70度〜120度の接触角を持つ物質がインキとの親和
性が高く、インキ粒子を選択的に吸着する。接触角が30
度以下の場合、水に対する親和性が高く容易に水に溶解
するため水中油を形成しない。接触角が150度以上の場
合は、疎水性が高すぎてインキに対して濡れることがで
きず、インキ粒子を水中油に取り込むことができない。
接触角は表面張力で置き換えることが可能であり、この
場合、20〜40mN/mの表面張力を持つ物質である。この水
に難溶解性の液体の具体例は、ポリオキシアルキレン基
とまたは酸無水物とスチレンとの共重合高分子や、フェ
ノール性樹脂、植物油、鉱物油などである。
【0010】本発明で用いる界面活性剤として、公知の
脱墨剤、例えば脂肪酸塩、高級アルキル硫酸塩、アルキ
ルベンゼンスルホン酸塩、高級アルコール、アルキルフ
ェノール、脂肪酸などのアルキレンオキシド付加物な
ど、陰イオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、陽
イオン界面活性剤を挙げられる。
【0011】本発明で使用する水中油は、平均粒径が0.
1μm〜500μm、特に好ましくはフローテーターでの除去
効率の高い10μm〜50μmであることが望ましい。0.1μm
以下ではインキの凝集性が悪く、500μm以上ではフロー
テーターで除去され難くオイルスポットとなりパルプ品
質が低下する。しかしながらパルパーでのせん断力によ
って油体が微細化するため、パルパー添加時には500μm
以上の粒子を含んでいても良い。
【0012】本発明で使用する上記粒径を持つ水中油の
形成方法は特に制限はなく、公知の方法によって界面活
性剤を用いて水中に分散される。また、公知の分散剤と
併用しても良い。
【0013】
【発明の効果】本発明による脱墨パルプの製造方法で
は、古紙の離解と、それに続くフローテーションまたは
洗浄において、少ないフロスで、白色度が高く、残イン
キ、灰分の少ない再生パルプを得ることが出きる。
【0014】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に
示すが、本発明はかかる実施例に限定されるものではな
い。
【0015】表1に示す実施例1〜4および比較例1〜5に
ついて下記の脱墨試験を行ない、白色度、残インキ、灰
分除去率、フロス量について評価を行なった。実施例1
〜4は(1)としてポリエチレン−ポリプロピレンオキ
サイドと無水マレイン酸からなる共重合高分子を市販脱
墨剤A〜Cと共に古紙に添加したものであり、比較例1〜5
は(1)を添加せずに市販脱墨剤A〜Dのみを古紙に添加
したものである。
【0016】
【表1】
【0017】表2に示す実施例5、6および比較例6、7に
ついて下記の脱墨試験を行なった。実施例5、6は塗布し
た表面に対する水の接触角が70度以上である物質(ポリ
エチレン−ポリプロピレンオキサイドと無水マレイン酸
からなる共重合高分子)であり、比較例6、7は塗布した
表面に対する水の接触角が30度以下の物質である。
【0018】
【表2】
【0019】《接触角の測定》トルエンで希釈した
(1)をアセトンで表面を洗浄した清浄なアルミニウム
板に塗布し、室温で乾燥して(1)の薄膜を作成した。
この薄膜に対してファイブロ製DAT(ダイナミック ア
ブソープション テスター、fabro 1100 DAT)を用いて
水滴を滴下した1秒後の水の接触角を測定した。測定値
として異なる8点の値を平均した。
【0020】《脱墨試験》印刷後3ヵ月経過した新聞古
紙30重量%とチラシ20重量%、更系雑誌25重量%、コート
系雑誌25重量%からなる古紙を細断し混合した。その混
合古紙絶乾600gに対して水酸化ナトリウム1.0重量%、珪
酸ソーダ3.0重量%、過酸化水素1.0重量%、表1に示す
(1)と市販脱墨剤の混合物を加え、水でパルプ濃度15
重量%に調整した後、5リットル容量のパルパーを用い
て、40℃で、3分間離解した。離解した試料100gを30リ
ットルの水で洗浄し、完全洗浄パルプを得た。この完全
洗浄パルプに水を加えて0.2%濃度に希釈し、JIS法に従
って手すきを行ない、パルプシートを作成した。更に離
解した試料に水を加えて古紙濃度が1%になるように希釈
し、これをフローテーターに注入して10分間フローテー
ションを行なった。フローテーション後のパルプスラリ
ーをブフナーで濾過し、坪量5gのパルプマットを作成し
た。
【0021】《白色度の測定》JIS P8123に従ってハン
ター白色度計を用いて得られたパルプシートおよびパル
プマットの青色反射率を457μmで測定した。
【0022】《残インキ量の測定》テクノダイン製ERIC
を用いて、パルプマットの残インキ量を900nmの吸収か
ら測定した。異なる3点の値を平均した。
【0023】《灰分除去率の測定》フローテーションで
除去したフロスの灰分(Af)とフローテーション前の試
料の灰分(A0)から以下の式(3)によって求めた。 (Af/A0)×100 (3)
【0024】《フロス量の測定》フローテーションで除
去したフロス重量を発泡性および歩留の目安として測定
した。 接触角の測定について補足 《接触角の測定》トルエンで希釈した(1)をアセトン
で表面を洗浄したアルミニウム板に塗布し、室温で乾燥
して(1)の薄膜を作成した。この薄膜に対する水の接
触角をTAPPI T558に準拠した液適法にもとづいたファイ
ブロ社のダイナミックアブソープションテスター(Fibr
o 1100 DAT)を用いて、水滴滴下1秒後の液滴の形状か
ら画像解析によって求めた。接触角の測定値として異な
る8点の値を平均した。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮西 孝則 東京都北区王子5−21−1 日本製紙株式 会社技術研究所内 Fターム(参考) 4L055 AE04 AE05 AE09 AE10 BA37 EA19 FA05 FA07 GA35

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 古紙の脱墨に際し、水に難溶解性の液体
    であり、液体を塗布した表面に対する25℃での水の接触
    角が30度〜150度である物質を脱墨処理に供する全古紙
    の絶乾量に対して0.01〜0.2重量%の範囲で、対古紙絶乾
    0.1〜0.4重量%の界面活性剤によって水中油として分散
    した乳濁液を添加することを特徴とする古紙の脱墨方
    法。
  2. 【請求項2】 前記添加は、古紙の脱墨に先立ち、水に
    難溶解性の液体を界面活性剤水溶液に重量比5:95〜50:5
    0の割合で混合し、水中油の粒径が0.1μm〜500μmにな
    るように分散した乳濁液を調製し、それを原料濃度4〜3
    0重量%の古紙に添加することにより行なう請求項1記
    載の古紙の脱墨方法。
  3. 【請求項3】 前記添加は、離解工程、それに続く混練
    ・分散もしくはインキ剥離工程、浮遊選別工程、洗浄工
    程からなる脱墨処理工程のいずれか一又は二以上の工程
    に前記乳濁液を添加することにより行なう請求項1記載
    の古紙の脱墨方法。
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