JP2005273091A

JP2005273091A - 古紙の処理方法

Info

Publication number: JP2005273091A
Application number: JP2004088946A
Authority: JP
Inventors: Masamoto Omatsu; 正元尾松; Takayuki Naohara; 孝之直原; Keijiro Soma; 佳次郎杣; Hideko Shimizu; 英子清水
Original assignee: Oji Paper Co Ltd
Current assignee: New Oji Paper Co Ltd
Priority date: 2004-03-25
Filing date: 2004-03-25
Publication date: 2005-10-06
Anticipated expiration: 2024-03-25
Also published as: JP4244838B2

Abstract

【課題】そこで、本発明は上記従来の処理方法の問題点を解消し、安価で、簡便に古紙パルプの消蛍光化あるいは減蛍光化を行うことが可能な古紙の処理方法を提供することを課題とする。
【解決手段】（１）蛍光を呈する古紙パルプスラリーを多価金属固体に接触させることにより該古紙パルプスリーを減蛍光化することを特徴とする古紙処理方法。（２）古紙パルプ処理工程で循環する蛍光を呈する白水を多価金属固体に接触させることにより該白水を減蛍光化することを特徴とする古紙処理方法。
【選択図】なし

Description

本発明は、紙、板紙を製造している製紙産業で利用されている古紙パルプを製造する方法に関する。

資源・エネルギー・環境の面から古紙をより有効に利用していこうとする気運が高まっている。従来より新聞紙等の古紙の脱墨処理は古くから行われているが、古紙の有効利用を更に拡げ深める、特に衛生紙および食品包装用紙に拡げるには、蛍光染料を含有する古紙の消蛍光化の確立が必要である。
その方法として一般的な着色染料では、パルパーでアルカリ剤と共に染料を還元漂白する方法が可能である。しかし、この方法は蛍光染料に対しては効果がない。

特許文献１には、消蛍光化の目的で次亜塩素酸塩により古紙パルプを処理する方法が提案されているが、排水中の有機塩素化合物を出来る限り少なくしたいという今日的観点から好ましくない。また、特許文献２には、消蛍光化の目的でオゾンにより古紙パルプを処理する方法が開示されている。
オゾンによる消蛍光化の技術は、製紙産業以外でも特許文献３などでも提案され、技術的には有力な方法である。
製紙産業以外での消蛍光化技術の別の一例として、特許文献４には、酵素により試料中の蛍光増白剤を分解する方法が提案されている。
その他、古紙の消蛍光に関する記述としては、特許文献５〜７などが提案されている。
特開平４−９１２８４号公報、特許請求の範囲参照特公平７−８８０号公報、特許請求の範囲参照特開平８−１８２９９４号公報、特許請求の範囲参照特開２００３−１１７５６９号公報、特許請求の範囲参照特開平５−３３２７９号公報、特許請求の範囲参照特開平６−３３３８７号公報、特許請求の範囲参照特開平１１−２６９７８８号公報、特許請求の範囲参照

特許文献２、３に関しては、オゾンによるパルプ漂白は近年次第に実用化されてはいるものの、高度な装置を必要とし、また、パルプへのダメージと漂白のバランスも高度な技術を要し、単に古紙パルプの用途を広げるために使用するには、経済的、技術的課題が多すぎる。
特許文献５〜７は、塩素系薬品あるいは高価な薬品を用いるなど、簡便に安価な古紙パルプを得るには問題がある。また、特許文献４の酵素処理についても同様で、高い品質のパルプを製造する場合には適するが、特殊な設備を必要とするため、安価な古紙パルプを製造するには経済的、技術的ハードルが高すぎる。
そこで、本発明は上記従来の処理方法の問題点を解消し、安価で、簡便に古紙パルプの消蛍光化あるいは減蛍光化を行うことが可能な古紙の処理方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明は以下の（１）〜（２）の構成を採用する。
（１）蛍光を呈する古紙パルプスラリーを多価金属固体に接触させることにより該古紙パルプスリーを減蛍光化することを特徴とする古紙処理方法。
（２）古紙パルプ処理工程で循環する蛍光を呈する白水を多価金属固体に接触させることにより該白水を減蛍光化することを特徴とする古紙処理方法。

本発明により、特に衛生紙および食品包装用紙に古紙パルプを使用できるようになる。また、一般的な、印刷紙、板紙、段ボールなどの原料に適用することも可能である。

本発明の方法で処理される対象となる古紙パルプの原料としては、新聞古紙（ちらしを含む）、雑誌古紙、印刷古紙、顔料塗工紙古紙、段ボール古紙、板紙古紙、工場内損紙などのいずれでも良い。なお、前記で説明した（１）（２）の本発明の処理を以下に「多価金属接触処理」と略称することがある。
本発明において、多価金属接触処理の前または後に、必要に応じて脱墨処理及び／または漂白処理が行われていても良い。

本発明の方法で処理する必要がある古紙パルプ、即ち本発明で言う蛍光を呈する古紙パルプとは、上記のような各種古紙のうち、パルパーで水に分散して離解し、１％濃度のパルプスラリーとした液を100ccビーカーに入れ、暗室において、上方30cm離れた所から16Wの紫外線をあてた時に、蛍光が観察されるものである。この方法で、蛍光が観察されない古紙は、特に本発明による処理を必要としない。
本発明で言う「消蛍光化」とは、上記方法で蛍光が全く観察されなくなる状態まで蛍光染料を除去または分解した状態である。「減蛍光化」とは、当初の蛍光強度の約半分以下、好ましくは10％以下まで、蛍光染料を除去または分解した状態を言う。

本発明の多価金属接触処理は、パルプを水に離解したパルプスラリーに対して行う時には、パルプ絶乾固形分質量で0.1〜10質量％程度、好ましくは0.5〜7質量％のパルプスラリーに適用することが好ましい。
また、一般に古紙処理工程においては、離解水、洗浄水などは、白水と呼ばれ、大部分は循環して使用されている。本発明の多価金属接触処理は、この循環する白水に対して行っても良い。

脱墨や漂白を伴わない単純な古紙処理工程の概略は、離解、粗洗、精洗、脱水の各工程であり、パルプスラリーに対する本発明の多価金属接触処理は、離解機の中、あるいは、脱水前の工程で行なわれる。
脱水された水は通常離解のための白水として使用する。本発明の白水に対する多価金属接触処理は、上記白水に対して行なわれる。

本発明において多価金属とは、水素よりイオン化傾向の大きな金属で、水と単独で接触しても爆発的な反応を起こさず、環境保全の立場から汚染を引き起こさないものを指す。例えば、マグネシウム、ベリリウム、アルミニウム、亜鉛、鉄、ニッケル、錫などが挙げられるが、好ましくはマグネシウム、アルミニウム、亜鉛、鉄、ニッケル、錫が挙げられる。
本発明における多価金属固体の形状は、板、箔、ワイヤー、網、粒、粉状の形態が挙げられるが、パルプとの分離、金属の回収、蛍光染料を効率よく補足する目的から、板、箔、網が好ましいが、これらに限定されるものではない。
更に、接触面積を多くする意味で、多価金属の微細粉末を有機繊維、無機繊維、セラミックス多孔質版などに担持させてしようしても良い。

ｐＨとしては、中性で特に問題はないが、酸性、アルカリ性のいずれの領域でも本発明の多価金属接触処理は可能である。
接触反応を積極的に促進するため、電解質を添加しても良い。

脱墨や漂白を伴わない古紙処理については前記し、主にそれを対象として説明して来たが、本発明は脱墨後、或いは漂白後の古紙パルプについて適用しても良い。
脱墨を行う場合、前記した離解、粗洗、精洗、脱水の各工程の後、パルプを10〜35質量％程度に濃縮し、水酸化ナトリウム、珪酸ナトリウム、過酸化水素などを添加し、熟成工程（ソーキング工程、アルカリ浸析工程などとも呼ばれる）に入る。その後、白水で希釈し、洗浄及びまたはフローテーション工程に入る。洗浄あるいはフローテーションの排水は白水として前記希釈工程に使用する。
本発明の多価金属接触処理は、前記白水に対して行うことが可能である。
あるいは、フローテーションに入る前の希釈パルプスラリーに対して行うことも可能である。この場合に更に、フローテーション工程でアニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤を添加しても良い。

対象となる蛍光染料としては、例えば、ジアミノスチルベン誘導体、イミダゾール誘導体、クマリン誘導体、ピラゾリン誘導体、オキサゾール系ナフタルイミド誘導体、ビスベンゾオキサゾリル誘導体、ビススチルビフェニル誘導体などが挙げられる。

以下、本発明を実施例に従って説明する。
＜実施例１＞
蛍光染料としてカヤホールＢＦリキッドを用い、100ppmの水溶液を作製し、蛍光染料を含有していない上質紙をその水溶液に浸析し、取り出して濾紙で脱水し、95℃フェロタイプ乾燥機で乾燥し、一昼夜放置して、蛍光染料を含有する古紙（相当品）を作製した。
上記古紙を絶乾重量で10gとり、1リットルの水と共に家庭用ミキサーで離解し、1質量％濃度のパルプスラリーを得た。
該パルプスラリーを200mlビーカーに100ml採取し、そこに縦30mm、横100mm、厚さ0.015mmのアルミニウム箔を約10mm角に切断したものを添加した。常温（20℃）で24時間放置した後、アルミニウム箔を除去した後、直径5cmのろ紙でろ過、乾燥して多価金属接触処理済みパルプを得た。形状としては、米坪約400g/m²の円形厚紙となる。

処理されたパルプ（上記円形厚紙）の消蛍光効果は、暗室において、ブラックライト（アズワン社製、中心波長365nm、出力16W（8W×2）の紫外線ランプ）を30cm上から照らして目視で観察した。その評価を表１に示す。
評価基準としては、ほとんど消色しているものを○、わずかに蛍光が残るものを△、蛍光がはっきり残っているものを×とした。

＜実施例２＞
アルミニウムの代わりに亜鉛を用いた他は実施例１と同様にして電気的処理パルプを得た。

＜実施例３＞
実施例１のろ過水で「処理済みパルプの円形厚紙」を再度離解し、アルミニウム箔を添加し、同様の実験を繰返して実施例３の多価金属処理パルプを得た。

＜比較例１＞
多価金属接触処理を行わない他は実施例１と同様にして処理パルプを得た。
＜比較例２＞
アルミニウムの代わりに銅を用いた他は実施例１と同様にして処理パルプを得た。

Claims

蛍光を呈する古紙パルプスラリーを多価金属固体に接触させることにより該古紙パルプスリーを減蛍光化することを特徴とする古紙処理方法。
古紙パルプ処理工程で循環する蛍光を呈する白水を多価金属固体に接触させることにより該白水を減蛍光化することを特徴とする古紙処理方法。