JP2003073987A - 印刷古紙の中性脱墨パルプ化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ＤＩＰ製造工程から発生するＣＯＤ量を削減
し、高品質のＤＩＰの提供。 【解決手段】 中性領域での古紙離解 及び 漂白工程に
て還元性漂白を採用し、漂白終了時のｐＨが６．０〜
８．０になるよう調整することでＤＩＰ製造工程から発
生するＣＯＤ量を減少する。更にはフローテーション処
理，脱水処理，インキ分散処理の各種脱墨処理を組合わ
せることで、過酸化水素漂白に代表されるアルカリ領域
で製造したパルプと遜色のない品質を得ることを特徴と
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、印刷古紙から再生
パルプを得るためのパルプ化方法に関するものであっ
て、中性領域で離解処理を行うこと 及び 漂白工程に
て還元性漂白を採用し、漂白終了時のｐＨを６．０〜
８．０の範囲にする印刷古紙の中性脱墨パルプ化方法に
関するものであり、印刷古紙から製造する脱墨パルプ
（以下ＤＩＰと称することがある）製造工程のｐＨを中
性領域に保ち、ＤＩＰ製造工程から発生するＣＯＤ量の
大幅な減少を目的とするものである。更には、フローテ
ーション処理工程，脱水処理工程，インキ分散処理工程
の脱墨処理を組み合わせることで、過酸化水素漂白に代
表されるアルカリ領域で製造したＤＩＰと遜色のない品
質を得ることを特徴とするものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、地球資源保護の観点から古紙を再
生した再生紙の需要が急速に伸びてきている。これに応
えるためには優れた品質のＤＩＰを製造することが重要
な課題となってくる。現在、古紙原料は新聞古紙，雑誌
古紙，上質古紙などに大別されるが、新聞古紙，雑誌古
紙はパルプの白色度が比較的低い機械パルプやＤＩＰを
主体とし、更には非塗工紙に印刷処理をした古紙が多く
含まれていることから高品質のＤＩＰを製造するには脱
墨処理，漂白処理をする必要が生じる。印刷された上質
古紙をベースとするＤＩＰの使用においてもＮＢＫＰや
ＬＢＫＰなどのバージンパルプとの置換えなどを目的と
する場合、脱墨処理，漂白処理を行う必要がある。

【０００３】ＤＩＰの製造において、パルプの白色度，
パルプ中に残留するインキ量は、パルプの品質を示す重
要な項目にあげられ、最終パルプの要求品質に応じて各
種脱墨設備と漂白処理を組合わせているのが実状であ
る。通常、ＤＩＰ製造工程では離解処理工程においてア
ルカリ薬品（苛性ソーダ，珪酸ソーダ）を使用し、パル
プ繊維の膨潤とインキの剥離を行ったのち、各種脱墨処
理，漂白処理を行っている。漂白処理は大別して酸化方
式と還元方式に分けられるが、酸化方式の主要方法であ
る過酸化水素漂白の場合、アルカリ領域下（ｐＨ９〜１
３）での処理を必要とするため、漂白時に多量のＣＯＤ
成分が発生する。

【０００４】また、ＤＩＰ製造工程の脱水処理により発
生する排水は工程内に自己循環するのが一般的であり、
離解処理工程でのアルカリ薬品の使用を含め、ＤＩＰ製
造工程のｐＨはアルカリ領域であり、発生するＣＯＤは
更に増加することになる。地球資源保護の気運が高まる
中、ＤＩＰの生産量増加は多大な排水処理設備を必要と
しているのが実状である。一方最近では、還元方式の漂
白方法が積極的に研究されてきており、酸化漂白を行っ
たＤＩＰのポスト漂白方法として二酸化チオ尿素（ホル
ムアミジンスルフィン酸、以下ＦＡＳ）やハイドロサル
ファイトを利用する方法などが紹介されている。例え
ば、特許第３０９８０２１号明細書では印刷古紙を脱墨
して得られた古紙脱墨パルプを酸化漂白したあと、更に
ＦＡＳ漂白を行う高白色度古紙パルプの製造方法を提案
している。還元方式の特徴はコスト面のほか、過酸化水
素漂白と比較してＣＯＤ発生原単位を大幅に低減する点
である。その理由として漂白時の補助薬品に利用するア
ルカリ薬品（苛性ソーダ，珪酸ソーダ）の使用量が過酸
化水素 漂白よりも少ないことがあげられる。しかし、
同時にアルカリ薬品の減少はＤＩＰの残留インキ増加を
招き、最終パルプの品質を損なうことになる。そのため
特開平１１−２００２６９号公報ではアルカリ条件下で
熟成した印刷古紙を酸添中和する方法を採用し、中和後
あるいは中和と同時に高せん断力をかけることで残留イ
ンキの少ないＤＩＰの製造とＤＩＰ製造工程から排出す
るＣＯＤ負荷を低減する方法を提案している。しかし、
アルカリ熟成した古紙の中和に酸を使用することはコス
トアップに繋がっている。

【０００５】漂白工程のほか、ＤＩＰ製造工程のｐＨを
中性領域に保つことの他の特徴として、古紙の中に混入
している異物の微細化を防止して最終パルプの異物量を
削減できることがあげられる。アルカリ条件下にて離解
やインキ分散処理などの高せん断力をかけた場合、異物
が微細化しやすく、紙パ技協紙 第４９巻１２１〜１３
０ページには、低温、中性で印刷古紙を離解することに
よって異物の微細化を防ぎ、スクリーンなどで異物を大
きい状態で取り除いてからアルカリ条件下でインキを剥
離するアイデアが紹介されている。また前述 特開平１
１−２００２６９号公報では酸添中和後あるいは酸添中
和と同時に高せん断力をかけて離解および／またはイン
キ剥離を行うことで異物の微細化防止が可能になると提
案している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は印刷古紙を原
料とするＤＩＰ製造において前述した方法で提案されて
いるような中和処理を行うことなく、中性領域における
ＤＩＰの製造を行い、ＣＯＤ量の大幅な減少とともに、
過酸化水素漂白に代表されるアルカリ領域で製造したＤ
ＩＰと遜色のない品質を得ることを特徴とするものであ
る。

【０００７】上記の目的を達成することができる本発明
は、第一に離解工程においてアルカリ薬品を使用せず、
中性領域で離解すること、かつ漂白工程にて還元性漂白
を採用し、漂白終了時のｐＨを６．０〜８．０になるよ
う調整することでＤＩＰ製造工程のｐＨを中性領域に保
つことを可能とし、ＤＩＰ製造工程内から発生するＣＯ
Ｄ量を減少することである。第二にフローテーション処
理，インキ分散処理，脱水処理を組合わせることによ
り、過酸化水素漂白に代表されるアルカリ領域で製造し
たＤＩＰと遜色のない品質を得ることを可能とした。

【０００８】上記目的を達成することができる本発明
は、以下の発明を包含する。 （１）印刷古紙を原料とし、以下のＡ〜Ｅの工程を包含
する中性脱墨パルプ化方法。 Ａ：中性領域での離解処理工程、 Ｂ：Ａ工程後に設けられた漂白工程の前段，または前後
段に設けられたフローテーション処理工程、 Ｃ：漂白工程の 前段，または前後段に設けられた脱水
機処理工程、 Ｄ：漂白工程の前段，または後段，もしくは前後段に設
けられたインキ分散処理工程、 Ｅ：還元性漂白薬品を使用し、漂白終了時のｐＨを６．
０〜８．０の範囲に調整する漂白工程。

【０００９】（２）前記Ｃ工程の脱水機排水を前記Ａ工
程の離解工程，Ｂ工程のフローテーション処理工程，Ｃ
工程の脱水処理工程の少なくとも１工程に希釈水及び／
または洗浄水として循環し使用する排水循環工程（Ｆ工
程）を設けたことを特徴とする前項（１）記載の印刷古
紙の中性脱墨パルプ化方法。

【００１０】（３）前記Ａ工程の離解工程後、及び／ま
たは漂白工程後に異物除去工程（Ｇ工程）を設けたこと
を特徴とする前項（１）又（２）記載の印刷古紙の中性
脱墨パルプ化方法。

【００１１】

【発明の実施形態】本発明のＤＩＰ製造方法が処理対象
とする印刷古紙は新聞古紙，雑誌古紙など機械パルプを
配合したものや、上質古紙など様々な古紙を対象として
おり、特定の集荷場所，条件により入手できるものに限
定するものでない。また印刷古紙の印刷方式についても
特に限定するものでなく、オフセット，活版，グラビ
ア，フレキソ，スクリーン印刷や各種複写方式により印
刷されたもの等を含む。

【００１２】本発明のＤＩＰ製造方法におけるＡ工程の
離解工程は、原料古紙と希釈水を入れ、古紙をスラリー
状に溶解する湿式離解方法においてパルプのｐＨを中性
で処理するものであり、脱墨剤を対パルプ０〜0.5％、
好ましくは0.005〜0.2質量％を加え、離解温度１０〜５
０℃，好ましくは２５〜４５℃で行う古紙離解処理工程
である。離解時の固形分濃度は２〜２０％において特に
限定するものでなく、所謂 低濃度パルパー，高濃度パ
ルパー，ファイバーフローなど特定の機種に限定するも
のではない。

【００１３】本発明のＤＩＰ製造方法における前記Ｂ工
程のフローテーション処理工程は空気にインキを吸着さ
せて優先的に系外に除去する工程である。フローテータ
の処理濃度は0.5〜1.5％，処理温度は10〜50℃、好まし
くは20〜45℃であり、界面活性剤は０〜0.5質量％添加
して行われる。

【００１４】本発明のＤＩＰ製造方法における前記Ｃ工
程の脱水処理工程はパルプ中のインキ分，灰分等を優先
的に除去する工程である。一般的にはエキストラクタ
ー，ダブルニップシックナー（商品名：石川島産業機械
社製），スクリュープレス，ディスクシックナー，バル
ブレスシックナーなど何れに限定するものでなく、各種
脱水機を組み合わせて使用してもかまわない。

【００１５】本発明のＤＩＰ製造方法における前記Ｄ工
程のインキ分散処理工程は機械的な分散処理によりパル
プ繊維からインキを剥離する工程である。一般的にはデ
ィスパーザー，ニーダー，マイカプロセッサ（商品名：
石川島産業機械社製）などが使用される。分散処理時の
濃度は１５〜４０％、好ましくは２５〜３５％である。

【００１６】本発明のＤＩＰ製造方法における前記Ｅ工
程の漂白工程は還元漂白薬品を使用してパルプの白色度
を向上させる工程である。還元漂白薬品にはＦＡＳ（二
酸化チオ尿素），ハイドロサルファイトなどが使用可能
であるが、より十分な漂白効果を得るにはＦＡＳが好ま
しい。ＦＡＳの場合、漂白効果を充分に得るため、漂白
時の補助薬品として苛性ソーダを使用するのが一般的で
ある。本発明で使用する苛性ソーダは０（無添加）であ
ってもよく、ＦＡＳ添加率と同一添加率、好ましくはＦ
ＡＳ添加率の１/３〜２/３添加率で使用して行われる。
ＦＡＳ添加率は0.05〜1.5質量％、好ましくは0.1〜1.0
質量％で行われる。本発明の場合、漂白終了時のｐＨを
6.0〜8.0にするよう規定しているが、苛性ソーダ 及び
ＦＡＳを添加する前のパルプのｐＨが中性域の場合、苛
性ソーダを前記添加率で添加しても漂白終了時のｐＨは
6.0〜8.0の範囲になる。漂白時の温度は５０〜９０℃、
好ましくは６０〜８０℃であり、濃度は５〜２５％、好
ましくは１０〜２０％で行われる。

【００１７】本発明のＤＩＰ製造方法における前記Ｆ工
程の排水 循環工程は、前記Ｃ工程の脱水機排水を前記
Ａ工程の離解工程，Ｂ工程のフローテーション処理工
程，Ｃ工程の脱水処理工程の少なくとも１工程に希釈水
及び／または洗浄水として循環使用することを目的とし
て設けた工程である。一般に各排水は脱水機前段の希釈
水，洗浄水に利用するカウンターフローを採用する。ま
た、希釈水及び洗浄水には前記Ｆ工程の循環水のほか工
業用水や抄紙機工程の排水を補填して使用することが一
般に行われる。

【００１８】本発明のＤＩＰ製造方法における前記Ｇ工
程の異物除去工程は、古紙に混入してＤＩＰ製造工程内
に持ち込まれる異物の除去を目的とした工程である。古
紙には粘着剤，接着剤，粘着テープ，雑誌の背のり，ビ
ニールテープ，ポリヒモ，フィルム等の異物が含まれて
いる。一般にはスクリーンやクリーナーなどが使用され
ているが、本発明の異物除去工程は何れに限定するもの
でなく、各種異物除去装置を組み合わせてもかまわな
い。本発明は異物除去工程の設置場所を前記Ａ工程の離
解工程後、及び／または漂白工程後としているが、離解
工程後の設置場所は離解工程直後、及び／または離解工
程後に設けられた漂白工程 前段のフローテーション処
理工程後が好ましい。漂白工程後の設置場所は漂白工程
直後、及び／または漂白工程 後段のフローテーション
処理工程後が好ましい。

【００１９】

【実施例】以下に実施例および比較例で本発明をより具
体的に説明するが、もちろん本発明はこれらの実施例に
限定されるものではない。なお実施例および比較例にお
ける薬品の添加率は絶乾パルプ質量当たりの質量％を示
す。

【００２０】測定方法 パルプシートの作成 各パルプシースラリーに硫酸バンドを対パルプ３．０％
加えＴａｐｐｉ試験法Ｔ２０５ｏｓ−７１（ＪＩＳ Ｐ
８０２５）に従って坪量２００ｇ／ｍ^２のシートを作成
した。 白色度の測定 作成したパルプシートについてＪＩＳ Ｐ ８１２３に従
って白色度を測定した。測定は分光白色度測色計（スガ
試験機社製）を用いた。 残留インキの面積率測定 ＣＣＤ社製ＰＲＯ−６ 画像処理装置を用い、パルプシ
ート表面に残留したインキの面積率を測定した。 ＣＯＤの測定 前記Ａ工程の離解工程 及び Ｅ工程の漂白工程で発生し
たＣＯＤ量を求めた。ＣＯＤ量はＪＩＳ Ｋ ０１０２
規格１７に準じて各ＣＯＤ濃度を測定したのち、絶乾パ
ルプ量あたりのＣＯＤ量（ＣＯＤｋｇ／パルプＯＤＴ）
に換算した結果で示す。なお、Ａ工程の離解工程につい
ては、離解工程出口のＣＯＤ量から希釈水に用いた循環
水のＣＯＤ量を減算した値で示し、Ｅ工程の漂白工程に
ついては漂白工程出口のＣＯＤ量から漂白工程入口のＣ
ＯＤ量を減算した値で示す。

【００２１】実施例１ 機械パルプを主体とする雑誌古紙１００％の原料をパル
パーに仕込み、原料濃度３．５％になるよう希釈水を調
整し、脱墨剤０．１％を添加して離解した。脱墨剤は高
級アルコール系脱墨剤「ＳＡ−３６０」（商品名：ライ
オン社製）を使用した。離解後の原料を１％に希釈した
のちフローテーション処理し、次いで脱水工程（Ｃ−
１）にて２５％まで濃縮したのち、インキ分散処理工程
にて分散処理を行った。離解工程の希釈水，フローテー
ション処理時の希釈水は主に脱水工程（Ｃ−１）の排水
を使用し、一部 後述する脱水工程（Ｃ−２）の排水を
使用した。以上の方法により調整したパルプを漂白工程
にてＦＡＳ０．5％，苛性ソーダ０．２５％を添加し、
温度８０℃，パルプ濃度１５％，滞留時間２ｈｒの漂白
処理を行った。漂白したパルプはパルプ濃度１％に希釈
したのち脱水工程（Ｃ−２）にてパルプ濃度１０％まで
濃縮した。漂白後のパルプの希釈には脱水工程（Ｃ−
２）の排水を使用した。以上に示した離解処理，フロー
テーション処理，脱水処理，インキ分散処理には前述に
示した通常のＤＩＰ製造に用いられる設備を使用した。
以上の処理フローを図１ に示す。白色度，残留インキ
の面積率，ＣＯＤ量，ｐＨを表１に示す。

【００２２】実施例２ 実施例１と同様に漂白処理まで行ったパルプをインキ分
散機にて分散処理し、パルプ濃度１％に希釈したのちフ
ローテーション処理，次いで脱水工程（Ｃ−２）にて１
０％まで脱水した。フローテーション処理前の希釈水は
脱水工程（Ｃ−２）の排水を使用した。以上の処理フロ
ーを図２に示す。白色度，残留インキの面積率，ＣＯＤ
量，ｐＨを表１に示す。

【００２３】比較例１ 離解工程にて苛性ソーダ０．５％，珪酸ソーダ０．５％
添加する以外は実施例１と同様の離解処理を行い、次い
で脱水工程（Ｃ−１）にて２５％まで濃縮した。離解時
の希釈水は主に脱水工程（Ｃ−１）の排水を使用し、一
部 後述する脱水工程（Ｃ−２）の排水を使用した。以
上の方法により調整したパルプを漂白工程にて過酸化水
素０．６％，苛性ソーダ１．５％，珪酸ソーダ１．７％
添加し、温度６５℃，パルプ濃度２４％，滞留時間２ｈ
ｒの漂白処理を行った。漂白したパルプはパルプ濃度１
％に希釈したのちフローテーション処理，次いで脱水工
程（Ｃ−２）にてパルプ濃度１０％まで濃縮した。フロ
ーテーション処理前の希釈には脱水工程（Ｃ−２）の排
水を使用した。以上の処理フローを図３ に示す。白色
度，残留インキの面積率，ＣＯＤ量，ｐＨを表１に示
す。

【００２４】比較例２ 実施例１と同様に離解処理し、離解工程後のフローテー
ション処理を行わない以外は実施例１に従った。処理フ
ローを図４に示す。白色度，残留インキの面積率，ＣＯ
Ｄ量，ｐＨを表１に示す。

【００２５】比較例３ 実施例１と同様に脱水工程（Ｃ−１）まで処理したパル
プをインキ分散機にて処理しない以外は実施例１に従っ
た。処理フローを図５に示す。白色度，残留インキの面
積率，ＣＯＤ量，ｐＨを表１に示す。

【００２６】比較例４ 離解工程にて苛性ソーダ０．５％，珪酸ソーダ０．５％
添加する以外は実施例１に従った。白色度，残留インキ
の面積率，ＣＯＤ量，ｐＨを表１に示す。

【００２７】比較例５ 漂白工程にて苛性ソーダ１．０％，ＦＡＳ０．５％添加
する以外は実施例１に従った。白色度，残留インキの面
積率，ＣＯＤ量，ｐＨを表１に示す。

【００２８】

【表１】

【００２９】

【発明の効果】上記表１に示したように、本発明によれ
ば、ＣＯＤ発生量を減少し、更には過酸化水素漂白に代
表されるアルカリ領域で製造したＤＩＰと遜色のない品
質を得ることが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１におけるフローシート。

【図２】実施例２におけるフローシート。

【図３】比較例１におけるフローシート。

【図４】比較例２におけるフローシート。

【図５】比較例３におけるフローシート。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】印刷古紙を原料とし、以下のＡ〜Ｅの工程
   を包含する中性脱墨パルプ化方法。 Ａ：中性領域での離解処理工程、 Ｂ：Ａ工程後に設けられた漂白工程の前段，または前後
   段に設けられたフローテーション処理工程、 Ｃ：漂白工程の前段，または前後段に設けられた脱水処
   理工程、 Ｄ：漂白工程の前段，または後段，もしくは前後段に設
   けられたインキ分散処理工程、 Ｅ：還元性漂白薬品を使用し、漂白終了時のｐＨを６．
   ０〜８．０の範囲に調整する漂白工程。
2. 【請求項２】前記Ｃ工程の脱水機排水を前記Ａ工程の離
   解工程，Ｂ工程のフローテーション処理工程，Ｃ工程の
   脱水処理工程の少なくとも１工程に希釈水及び／または
   洗浄水として循環して使用する排水循環工程（Ｆ工程）
   を設けたことを特徴とする請求項１記載の印刷古紙の中
   性脱墨パルプ化方法。
3. 【請求項３】前記Ａ工程の離解工程後、及び／または漂
   白工程後に異物除去工程（Ｇ工程）を設けたことを特徴
   とする請求項１もしくは請求項２記載の印刷古紙の中性
   脱墨パルプ化方法。詳細な説明