JP2004091953A - 古紙配合新聞用紙およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ホワイトカーボン等の填料の添加量を少なくしても（又は添加しなくても）、輪転印刷時にフォーマー（三角板）との動摩擦力が低く、剣先詰まり等の印刷トラブルの発生を防止することのできる、しかも印刷適性の良好な古紙配合新聞用紙を得ること。
【解決手段】古紙パルプを配合した古紙配合新聞用紙において、雑誌古紙パルプを５％以上含有し、且つＪＩＳ−Ｐ　８１４７に規定される摩擦試験測定方法に準拠して測定される金属板との平均動摩擦力が、３．００Ｎ以下であるようにする。雑誌古紙パルプ又は雑誌古紙を含む古紙パルプが古紙パルプ処理工程において２段以上の多段フローテーションにより脱墨処理されるようにするとよい。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、古紙パルプを配合した新聞用紙と、その製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
木材資源の保護の観点から、古紙をパルプ原料として用いることが指向されているが、新聞用紙においても同様であり、その古紙パルプの配合率を高める努力がなされている。
【０００３】
一方、再生紙の原材料となる古紙パルプは、新聞紙やチラシ等の古紙から製造するのが一般的であり、雑誌や書物等の古紙は、再生板紙の原料パルプ（古紙パルプ）とする場合の他ほとんど利用されていない。これは、雑誌や書物等の古紙は、ホットメルト等の背糊が残存していたり、ポリカーボネイト樹脂コンパクトディスク（以下、単にＣＤともいう。）がページ間に挟まれていたりするため、生産性が下がる虞や、再生紙の品質劣化、印字障害等を招く虞があることによる。
【０００４】
しかしながら、資源の有効利用という観点からは、雑誌や書物等の古紙も利用するのが望ましい。
【０００５】
又、新聞用紙は、特に高速輪転機に耐え得る強度と良好な印刷適性を有することが重要であり、そのためには、輪転印刷時におけるフォーマー（三角板）との間の動摩擦力が低いことが求められる。そのため、従来は、ホワイトカーボン等の填料が添加されるのが一般的とされている。
【０００６】
本願発明は、古紙パルプ配合の新聞用紙を製造するにあたって、原料パルプの一部として、他の古紙よりも古紙由来の灰分が高い雑誌古紙パルプを使用することにより、ホワイトカーボン等の填料の添加量を少なくしても（あるいは、添加しなくても）従来よりもフォーマーとの動摩擦力を低くすることのできる古紙パルプ配合の新聞用紙を提供しようとするものである。
【０００７】
又、本願発明は、上記のように雑誌古紙パルプを配合するにあたり、雑誌古紙パルプ又は雑誌古紙を含む古紙パルプの脱墨性を向上させることのできる古紙パルプの処理方法を提案することをも他の目的とするものである。
【０００８】
なお、この明細書において「雑誌古紙」という場合は、いわゆる「雑誌」のみからなる古紙のほか、新聞紙、チラシ、ピン付き雑誌、背糊付き雑誌、ビニール貼り雑誌、ＣＤ入り雑誌などが混在した「無選別古紙」をも含むものとする。
【０００９】
なお、新聞、雑誌等からなる古紙パルプを使用して事務用紙（記録用紙）を製造する方法を開示した公知文献としては、たとえば特開２００１−２７９５８８号公報等があるが、本願発明者の調査した範囲では、雑誌古紙を含む古紙パルプを原料として新聞用紙を製造することを目的とし、さらに、そのときの各種条件を規定することを意図した公知文献は発見することはできなかった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本願発明の古紙配合新聞用紙は、配合される古紙パルプの一部として雑誌古紙パルプ（全パルプ中、５％以上）を使用し、さらに、ＪＩＳ−Ｐ　８１４７に規定される摩擦試験測定方法に準拠して測定される金属板との平均動摩擦力が３．００Ｎ以下となるようにすることを基本思想とする。
【００１１】
この点について、さらに以下に詳述すると、本願発明者らは、フォーマーにおいて新聞用紙が金属性の三角板に接して走行していることに着目し、三角板と紙との平均動摩擦力との相関について研究を行った。そうしたところ、三角板を構成する金属板とほぼ同様の表面粗さを有する金属板との平均動摩擦力が所定の数値である新聞用紙では、いわゆる剣先詰り（後述）の発生がほとんどないことを知見し、紙の動摩擦抵抗を下げるためには紙中の填料の量を調整する（雑誌古紙の配合）ことが望ましいことを見出した。
【００１２】
その本願発明にかかる金属板との平均動摩擦力の範囲は、３．００Ｎ以下である。この平均動摩擦力は、ＪＩＳ　Ｐ　８１４７に規定される水平方向の摩擦試験測定方法に準拠して測定した値である。具体的にＪＩＳ　Ｐ　８１４７と異なるところを述べれば、ＪＩＳ　Ｐ　８１４７に規定される水平方法での平均動摩擦力の測定方法は、水平台上に紙試料を固定しその上に所定の重りに固定した他の紙試料を重ね、当該重りとともにその他の紙試料を移動させて紙同士の平均動摩擦力を測定するものであるが、本願発明の実施例においては水平台上に新聞用紙を固定し、その上に金属板を紙と面接触するように重ね、当該金属板を移動させて、新聞用紙と金属板との平均動摩擦力を測定するものとした。この場合において、紙試料の測定面は限定されない。一般にいう表裏面にかかわらず実際に三角板と接触する面の縦方向について測定する。測定に用いる新聞用紙はＪＩＳ　Ｓ　８１１０に基づいて調整する。その他、金属板の大きさや質量および測定時の移動速度はＪＩＳ　Ｐ　８１４７に規定される重りに関するものと同様とする。
【００１３】
ここで、金属板の表面粗さは平均動摩擦力に影響を与えることから、本願発明においては、前記金属板は、ＪＩＳ　Ｂ　０６５１に規定される触針式表面粗さ測定器で測定した表面粗さが２．８μｍ以下のものとする。測定時のカットオフ値等は標準値とする。なお、本願発明にかかる表面粗さは、ＪＩＳ　Ｂ　０６０１に定義される算術表面粗さにあたる。ここで、ＪＩＳ　Ｂ　０６０１に規定されるように物体の表面の特性は、厳密には触針式表面粗さ測定器で測定した表面粗さ（算術表面粗さ）のみで限定されるものではないが、本願発明者らは、本願発明に係る平均動摩擦力の測定においては、算術表面粗さを規定すれば十分であることを知見している。
【００１４】
雑誌古紙パルプ以外のパルプ材料としては、従来から新聞用紙用パルプとして使用されている種々のパルプ、たとえばＮＢＫＰ、ＴＭＰや新聞古紙パルプ等が使用可能である。
【００１５】
また、本願発明の古紙配合新聞用紙を製造するにあたっては、雑誌古紙パルプ又は雑誌古紙を含む古紙パルプの脱墨性を向上させるために、古紙パルプの離解工程、粗選工程、熟成工程、脱墨工程、洗浄工程等からなる脱墨工程中において２段以上の多段フローテーション処理を行うことが推奨される。本願発明を実施するにあたっては、必要に応じて、かせいソーダ、炭酸ソーダ、珪酸ソーダ、過酸化水素、亜硫酸ソーダ、硫酸マグネシウム、トリポリ燐酸ソーダ、キレート剤、脱墨剤、捕集剤、発泡剤等の各種添加剤、あるいは各種助剤等を適宜使用することは何ら差支えない。
【００１６】
【発明の効果】
本願発明の古紙配合新聞用紙は、他の古紙パルプよりも古紙由来の灰分が高い雑誌古紙パルプを５％以上配合し、且つＪＩＳ−Ｐ　８１４７に規定される摩擦試験測定方法に準拠して測定される金属板との平均動摩擦力が３．００Ｎ以下となるようにしたことにより、ホワイトカーボン等の填料の添加量を従来より減少させても（あるいは添加しなくても）、輪転印刷時におけるフォーマー（三角板）との動摩擦力が低く、また、いわゆる剣先詰まり等の印刷トラブルの発生が少ない新聞用紙とすることができる効果がある。なお、剣先詰まりとは、新聞輪転機の特に三角板からニッピングローラまでに生ずるトラブルであり、一般に、新聞用紙が三角板上でたるんだり三角板先端で裂けたりして、くしゃくしゃになったままニッピングロールに送られ、新聞用紙がニッピングローラにスムーズに通過できずに詰まったり、三角板上に飛び出してきたりするトラブル等をいう。剣先詰まりは場合によってニッピングローラ等を破損させることもある。
【００１７】
本願発明は、さらに、上記のように雑誌古紙パルプを使用するにあたって、同雑誌古紙パルプ又は雑誌古紙を含む古紙パルプの脱墨工程中で２段以上の多段フローテーション処理を行うことによって、雑誌古紙を含む古紙パルプを使用する場合であっても、脱墨性の向上が図られ、良好な印刷適性をもつ新聞用紙を提供し得る効果がある。
【００１８】
【実施例】
以下、本願発明のいくつかの好適な実施例（１〜１０）を示すとともに、本願発明の技術的優位性を示すための比較対象としていくつかの比較例（１〜３）を示す。なお、各実施例及び比較例とも使用パルプとしては、ＮＢＫＰ、ＴＭＰ、新聞古紙パルプ及び雑誌古紙を適宜配合比（表１参照）で使用した。
【００１９】
各実施例における古紙パルプの処理方法
図１は、各実施例における古紙パルプの処理方法を示す概要図であり、同図において、１はパルパー、２はターボセパレーター、３は高濃度クリーナー、４は粗選スクリーン、５はプレフローテーター、６はクリーナー、７は精選スクリーン、８は脱水機、９はディスパーザー、１０は過酸化水素タワー、１１はポストフローテーター、１２はストックタンク、１３は完成脱水機、１４は高濃度ポンプ、１５は高濃度タワーである。
【００２０】
まず、原料となる古紙は、新聞紙、チラシ、雑誌、書物等が混在した前記のような無選別古紙を、パルパー１に投入する。パルパー１では、古紙を水で希釈、溶解（離解）し、繊維懸濁液にする。この繊維懸濁液は、ポンプ８１によって、輸送管５１を通してターボセパレータ２に送る。ターボセパレータ２では、繊維懸濁液中に残存するパルパー１において溶解しきれなかった古紙を溶解する。
【００２１】
このようにして古紙を完全に溶解した後、繊維懸濁液は、ポンプ８２によって、輸送管５２を通して高濃度クリーナー３に送る。高濃度クリーナー３では、古紙に付いていたホッチキス等の重い異物を除去する（比重の違いを利用した異物の除去）。重い異物を除去した後、繊維懸濁液は、輸送管５３を通してスクリーン４に送る。スクリーン４では、比較的大きい異物を除去する（体積の違いを利用した異物の除去）。
【００２２】
異物を除去した後、繊維懸濁液は、輸送管５４を通してプレフローテーター５に送る。プレフローテーター５では、加圧浮上効果によって、繊維に付着しているインクを除去する。
【００２３】
インクを除去した後、繊維懸濁液は、ポンプ８３によって、輸送管５５を通してクリーナー６に送り、さらに、輸送管５６を通して、スクリーン７に送る。クリーナー６では比重の違いを利用して微細な異物を除去し、スクリーン７では体積の違いを利用して微細な異物を除去する。
【００２４】
微細な異物を除去した後、繊維懸濁液は、輸送管５７を通して脱水機８に送り脱水する。この脱水により高濃度になった繊維懸濁液は、ポンプ８４によって、輸送管５８を通してディスパーザー９に送る。ディスパーザー９では、クリーナー６及びスクリーン７で除去することができなかった異物を細かく分解し、インクとともに水中に分散させる。異物及びインクが分散した状態の繊維懸濁液は、輸送管５９を通して過酸化水素タワー１０に送る。過酸化水素タワー１０では、過酸化水素によって繊維懸濁液中の繊維を漂白する。
【００２５】
漂白した繊維懸濁液は、ポンプ８５によって輸送管６０を通してポストフローテーター１１に送る。ポストフローテーター１１では、加圧浮上効果によって、ディスパーザー９において分散させた異物及びインクを除去する。
【００２６】
このようにして異物及びインクを完全に除去した後、繊維懸濁液は、輸送管６１を通してストックタンク１２に送る。ストックタンク１２に貯留した繊維懸濁液は、適宜、ポンプ８６によって、輸送管６２を通して完成脱水機１３に送る。完成脱水機１３では、繊維懸濁液の濃度が約１０質量％になるまで脱水を行い、古紙パルプを得る。この古紙パルプは、輸送管６３及び６４を通して高濃度タワー１５に送る。輸送管６３と６４との間には、高濃度ポンプ１４を備えてあり、この高濃度ポンプ１４によって、古紙パルプを高濃度タワー１５の上部にポンプアツプするようになっている。高濃度タワー１５では、古紙パルプに二酸化チオ尿素等の漂白剤を添加し、漂白する。漂白した古紙パルプは、高濃度タワー１５にストックしておき、必要に応じポンプ８７によって、輸送管６５を通してペーパーマシンに送る。
【００２７】
次に、繊維懸濁液のｐＨの調整について説明すると、雑誌古紙から抄紙機に持ちこまれる顔料の中で、炭酸カルシウムは酸性領域では炭酸ガスを発生させるとともに、系内にスケールを作り出すことになるため、好ましくはｐＨ４．５程度の酸性抄紙よりｐＨ６〜８の疑似中性か、若しくはｐＨ７近辺の中性抄紙が好ましい。
【００２８】
次に、各実施例におけるｐＨの調整方法について説明すると、図示の実施例では、熱溶融性かつアルカリ溶融性材料の除去が完了するまでの間、繊維懸濁液のｐＨを６〜９とするのが好ましいが、その調成方法を特に限定するものではない。この調整方法としては、たとえば、古紙の離解に際して、アルカリを０．５質量％以下添加するとよい。この際使用するアルカリとしては、その種類を何ら限定するものではなく、水酸化ナトリウムや、硅酸ナトリウム等を使用することができる。
【００２９】
各実施例及び比較例における抄紙方法
表１に示す各配合紙原料を用い、填料（ホワイトカーボン）、紙力増強剤、サイズ剤を添加し、ツインワイヤー抄紙機により、ｐＨ７で抄紙し、坪量３５ｇ／ｍ^２〜５２ｇ／ｍ^２の新聞用紙を得た。
【００３０】
各比較例における古紙パルプの処理方法
比較例１及び同３では、図１とその説明で示した古紙パルプ処理方法で、処理をしたが、雑誌古紙は使用しなかった。
【００３１】
比較例２でも、比較例１，３と同じ方法で古紙パルプの処理をしたが、雑誌古紙パルプは３％しか配合しなかった。
【００３２】
比較例４では、雑誌古紙を使用せず、しかもフローテーション処理は、１段のみとした。
【００３３】
【表１】

【００３４】
＜物性評価基準＞
◎・・・・動摩擦力が３．００Ｎ以下かつ、灰分が６．０％以上
〇・・・・動摩擦力が３．００Ｎ以下
×・・・・動摩擦力が３．００Ｎ超
＜剣先詰り基準＞
実施例および比較例について、新聞オフセット輪転機［三菱重工社製］にて１２〜１３万部／時で新聞テスト印刷を行い、剣先詰りが生ずるか否を確認した。
【００３５】
その結果、剣先詰りが全く発生しなかったものを◎、
まれに発生するが、通常の新聞印刷には支障のない程度のものを〇、
剣先詰りが頻発し、正常な新聞印刷に支承を生じるものをＸ
とした。
【００３６】
各実施例及び比較例の評価は次の通りである。
【００３７】
実施例１〜１０
各実施例とも、雑誌古紙パルプを５％以上含有し、且つＪＩＳ−Ｐ　８１４７に規定される摩擦試験測定方法に準拠して測定される金属板との平均動摩擦力が３．００Ｎ以下の範囲にあり、そのように、雑誌古紙パルプを所要量以上使用した結果、テスト輪転機による輪転印刷テスト時においても剣先詰まり等の印刷トラブルの発生もほとんどなく、良好な新聞印刷が行われた。
【００３８】
また、各実施例で使用した雑誌古紙パルプ又は雑誌古紙を含む古紙パルプは、その脱墨工程において２段以上の多段フローテーション処理が行われており、その結果、良好な印刷適性を示すことができた。
【００３９】
比較例１〜３
各比較例とも雑誌古紙パルプが含まれていないか、わずかにしか含まれておらず、印刷不透明度の向上を目的としたホワイトカーボン等の填料を添加するものの、いずれも平均動摩擦力が３．００Ｎをこえ、その結果、テスト輪転機によるテスト印刷時にも、いわゆる剣先詰まり等の印刷トラブルの発生を見た。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の実施例で使用する古紙パルプ処理装置の概要図である。
【符号の説明】
１はパルパー、２はターボセパレーター、３は高濃度クリーナー、４は粗選スクリーン、５はプレフローテーター、６はクリーナー、７は精選スクリーン、８は脱水機、９はディスパーザー、１０は過酸化水素タワー、１１はポストフローテーター、１２はストックタンク、１３は完成脱水機、１４は高濃度ポンプ、１５は高濃度タワー、５１〜６５は輸送管、８１〜８７はポンプ。

Claims (3)

1. 古紙パルプを配合した古紙配合新聞用紙であって、雑誌古紙パルプを５％以上含有し、且つＪＩＳ−Ｐ　８１４７に規定される摩擦試験測定方法に準拠して測定される金属板との平均動摩擦力が、３．００Ｎ以下であることを特徴とする古紙配合新聞用紙。
2. 古紙を配合した新聞用紙の製造方法であって、雑誌古紙パルプを５％以上含有し、且つ雑誌古紙パルプ又は雑誌古紙を含む古紙パルプが古紙パルプ処理工程において２段以上の多段フローテーションにより脱墨処理されていることを特徴とする古紙配合新聞用紙の製造方法。
3. 雑誌古紙パルプ又は雑誌古紙を含む古紙パルプが古紙パルプ処理工程において２段以上の多段フローテーションにより脱墨処理されていることを特徴とする請求項１記載の古紙配合新聞用紙の製造方法。

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