JP2006176890A - Method for producing deinked pulp - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing deinked pulp of printed wastepaper, with which the used amount of an alkaline chemical is significantly reduced, the amount of unreleased ink is small, which has low foaming properties and improved operation and improves a pulp yield. <P>SOLUTION: In the method for producing deinked pulp of printed wastepaper, a nonionic surfactant having <100 mm foam height measured at 40°C according to JIS K-3362 is added in an ink releasing process at pH 7-9 except a floatation process. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は脱インキパルプの製造方法に関し、さらに詳しくは、印刷古紙から脱インキパルプを製造する方法に係わる。   The present invention relates to a method for producing deinked pulp, and more particularly to a method for producing deinked pulp from used printed paper.

印刷古紙から脱インキパルプを製造する方法には、一般に印刷古紙の離解工程とアルカリソーキング工程を経由し、フローテーター等でパルプとインキを分離する方法が多く用いられる。即ち、係る一般脱インキ法では、印刷古紙をパルパー等の離解機でアルカリ性薬品及び界面活性剤よりなる脱インキ剤と共に離解したのち古紙パルプとし、該パルプにさらにアルカリ性薬品、過酸化水素および界面活性剤を添加してアルカリソーキング(アルカリ浸漬)を行い、パルプ繊維を膨潤させ、インキを分離する。
次に、フローテーション工程では気泡にインキ粒子を付着、浮上させてインキ粒子をパルプから分離する。
As a method for producing deinked pulp from used printing paper, generally, a method of separating pulp and ink with a floatator or the like through a disaggregation process and an alkali soaking process of used printing paper is often used. That is, in the general deinking method, the used waste paper is depulverized with a deinking agent comprising an alkaline chemical and a surfactant with a depulverizer such as a pulper, and then used as a waste paper pulp. An agent is added to perform alkali soaking (alkali soaking) to swell the pulp fiber and separate the ink.
Next, in the flotation step, the ink particles are separated from the pulp by adhering and floating the ink particles on the bubbles.

古紙の離解工程において、アルカリ性薬品および界面活性剤は、パルプ繊維を膨潤させ、印刷インキをパルプ繊維から剥離させる目的で添加されている。しかし、該アルカリ処理を行なうことにより、脱インキを促進するばかりでなく、クレーやタルク、二酸化チタンなどの填料、デンプン、ポリビニルアルコールなどの紙力増強剤、ラテックス、酸化デンプン、炭酸カルシウムなどの塗工組成物および微細繊維などが洗浄脱水処理などで排出されるばかりか、アルカリによるパルプの膨潤溶解作用によりパルプの一部が溶解するため、この排水中のCOD(化学的酸素要求量)は大幅に増加する。そのため、脱インキ工程の排水を公共用水域に放流する前には、大量に希釈または清澄化する必要があり、凝集処理薬品や設備費、ランニングコストがかかるという問題点があった。この排水負荷を軽減する目的で、脱インキ処理を弱アルカリ性から中性領域の条件で実施しようとすると、パルプ繊維の膨潤が十分でなく、印刷インキの剥離が不十分となり、この工程の後に続くフローテーション工程で印刷インキの浮上分離がしにくく、脱インキパルプの白色度が上がらないといった品質上の問題点があった。 In the used paper disaggregation process, alkaline chemicals and surfactants are added for the purpose of swelling the pulp fibers and peeling the printing ink from the pulp fibers. However, by carrying out the alkali treatment, not only deinking is promoted but also fillers such as clay, talc and titanium dioxide, paper strength enhancers such as starch and polyvinyl alcohol, latex, oxidized starch, calcium carbonate and the like are applied. Not only is the work composition and fine fibers discharged by washing and dewatering, but also part of the pulp is dissolved by the swelling and dissolving action of the pulp due to alkali, so the COD (chemical oxygen demand) in this wastewater is greatly increased. To increase. Therefore, before discharging the waste water from the deinking process to the public water area, it is necessary to dilute or clarify a large amount, and there is a problem that a coagulation treatment chemical, equipment cost, and running cost are required. In order to reduce this drainage load, if the deinking process is performed under conditions of weakly alkaline to neutral range, the pulp fiber does not swell sufficiently, and the printing ink does not peel sufficiently, and this process is followed. There was a problem in quality that the printing ink was difficult to float and separated in the flotation process, and the whiteness of the deinked pulp did not increase.

また、塗工成分やその他発泡成分を多く含む印刷古紙の脱インキ処理においては、新聞古紙などの処理に比べて、フローテーション工程での発泡性が高いため、フローテーターの操業は難しく、パルプ歩留は低くなる。従って、フローテーターでの発泡を抑えるために、パルパーなどのインキ剥離工程で、界面活性剤を添加できず、印刷インキの剥離が不十分となる問題点があった。 In addition, in the deinking process of used printing paper containing a lot of coating components and other foaming components, the foaming process in the flotation process is higher than in the processing of used newspapers. The yield is low. Therefore, in order to suppress foaming by the flowator, a surfactant cannot be added in an ink peeling process such as a pulper, and there is a problem that peeling of printing ink becomes insufficient.

ポリエチレングリコール型非イオン界面活性剤は、脱墨剤として古くから知られており、例えば、古紙をフローテーション方式によって脱インキする際の脱インキ剤として、RO−(XO)−H(式中Rは炭素数8〜22のアルキル基など、XOはオキシエチレンおよびオキシプロピレンのランダム付加重合物で、オキシエチレンを50〜95%含有、nは8〜100の整数)(特許文献1)、RO−(CO)(XO)−H(式中Rは炭素数8〜22のアルキル基など、mは1〜50の整数、XOはオキシエチレンおよびオキシプロピレンのランダム付加重合物で、8〜100の整数)(特許文献2)、天然油脂と多価アルコールの混合物にアルキレンオキシドを付加して得られる反応生成物および、RO−(AO)−H(式中Rは炭素数12〜18のアルキル基など、AOは炭素数2〜4のオキシアルキレン基で、nは5以上の数)を一定の割合で含有(特許文献3)、RO−(PO)(AO)(PO)−H(式中Rは炭素数8〜22のアルキル基など、AOはオキシアルキレン基で、xは1〜20、yは1〜50、zは1〜50の数)(特許文献4)、RO−(AO)−H(式中Rは炭素数18を超え36以下の炭化水素基、AOはオキシエチレンおよびオキシプロピレンのランダム付加重合物で、nは1〜1000の数)(特許文献5)、RO−(EO)(AO)×1(EO)−H、RO−(EO)(AO)×2(XO)−H、RO−(XO)(AO)×3(EO)−H、RO−(XO)(AO)×4(XO)−Hの混合物(式中Rは炭素数8〜36のアルキル基など、AOはオキシアルキレン基、XOはオキシプロピレン基かオキシブチレン基で、×1〜×4オキシアルキレン基の付加モル数(特許文献6)、RO−(AO)p−H(式中Rは炭素数10〜14のアルキル基、AOはオキシアルキレン基で、pは1〜100の整数)と、RO−(PO)(EO)(XO)−R(式中Rは炭素数16〜22のアルキル基など、Rは水素または炭素数2〜24のアシル基、XOはオキシアルキレン基で、mは1〜8、nは10〜40、kは重合XOの炭素数の合計が3〜120の数)(特許文献7)などが開示されている。何れの場合も、フローテーションでインキを除去する際の脱インキ剤として添加されているため、単独でも発泡するもの、もしくは、起泡性の高い剤との混合物になっている。 Polyethylene glycol type nonionic surfactant has long been known as a deinking agent. For example, RO- (XO) n -H (in the formula, as a deinking agent when deinking used paper by a flotation method) R is an alkyl group having 8 to 22 carbon atoms, XO is a random addition polymer of oxyethylene and oxypropylene, containing 50 to 95% oxyethylene, and n is an integer of 8 to 100) (Patent Document 1), RO - (C 3 H 6 O) m (XO) n -H ( such as an alkyl group wherein R 8 to 22 carbon atoms, m is an integer of 1 to 50, XO is a random addition polymer of oxyethylene and oxypropylene And an integer of 8 to 100) (Patent Document 2), a reaction product obtained by adding an alkylene oxide to a mixture of natural fats and oils and a polyhydric alcohol, and RO- (AO) n- H (wherein R is an alkyl group having 12 to 18 carbon atoms, AO is an oxyalkylene group having 2 to 4 carbon atoms, and n is a number of 5 or more) at a certain ratio (Patent Document 3), RO— (PO) X (AO) Y (PO) Z- H (wherein R is an alkyl group having 8 to 22 carbon atoms, AO is an oxyalkylene group, x is 1 to 20, y is 1 to 50, z is 1 to 50) (Patent Document 4), R 1 O— (AO) n —H (wherein R 1 is a hydrocarbon group having 18 to 36 carbon atoms and AO is random addition of oxyethylene and oxypropylene) In the polymer, n is a number from 1 to 1000 (Patent Document 5), RO- (EO) (AO) × 1 (EO) -H, RO- (EO) (AO) × 2 (XO) -H, RO- (XO) (AO) × 3 (EO) -H, RO- (XO) (AO) × 4 (XO) a mixture of -H (wherein, R represents Such as an alkyl group of prime 8 to 36, AO is an oxyalkylene group, XO is an oxypropylene group or oxybutylene group, ×. 1 to × 4 molar number of addition of oxyalkylene group (Patent Document 6), R 1 O- (AO ) P- H (wherein R 1 is an alkyl group having 10 to 14 carbon atoms, AO is an oxyalkylene group, p is an integer of 1 to 100), and R 2 O— (PO) m (EO) n (XO K- R 3 (wherein R 2 is an alkyl group having 16 to 22 carbon atoms, R 3 is hydrogen or an acyl group having 2 to 24 carbon atoms, XO is an oxyalkylene group, m is 1 to 8, and n is 10 to 40, k is a number in which the total number of carbon atoms of the polymerized XO is 3 to 120) (Patent Document 7) etc. In any case, as a deinking agent when removing ink by flotation Because it is added, it can foam alone. It has become a mixture of foaming highly agent.

また、フローテーション法、洗浄法、折衷法何れの脱インキ法においても使用できる脱インキ剤として、RO−(AO)−H(式中Rは炭素数8〜24のアルキル基などの混合物、AOは炭素数2〜4のオキシアルキレン基で、nは0または1以上の整数)(特許文献8)が開示されているが、これも、フローテーション適性も持たせた汎用タイプにするために、1種類ではなく、起泡性の高い成分など、いくつかのものを混合させた脱インキ剤である。
一方、オフィス古紙処理剤として、RO−(AO)−X(式中Rは炭素数8〜22の炭化水素基、AOはオキシアルキレン基で、nは5〜59の数、Xは水素原子、アルキル基またはアシル基)(特許文献9)が開示されているが、対象古紙はオフィス古紙に限定されている上、フローテーション適性も持たせているため、比較例よりも発泡量は増加しており、発泡性の高い古紙を処理する場合には、操業上問題がある。
In addition, as a deinking agent that can be used in any deinking method of the flotation method, the cleaning method, and the eclectic method, RO— (AO) n —H (wherein R is a mixture such as an alkyl group having 8 to 24 carbon atoms, AO is an oxyalkylene group having 2 to 4 carbon atoms, and n is an integer of 0 or 1 or more) (Patent Document 8). This is also a general-purpose type having flotation suitability. This is a deinking agent that is not a single type, but a mixture of several components such as highly foaming ingredients.
On the other hand, as an office waste paper treating agent, RO- (AO) n -X (wherein R is a hydrocarbon group having 8 to 22 carbon atoms, AO is an oxyalkylene group, n is a number of 5 to 59, and X is a hydrogen atom) (Alkyl group or acyl group) (Patent Document 9) is disclosed, but the target waste paper is limited to office waste paper and also has flotation suitability, so the amount of foaming increases compared to the comparative example. In the case of processing highly foamed waste paper, there are operational problems.

また、フローテーション処理により、印刷古紙を脱墨する方法において、フローテーション処理温度よりも曇点の高い脱墨剤と低い脱墨剤を併用する方法(特許文献10)が開示されているが、これも、フローテーション適性を持たせるため、曇点が高く、起泡性の高い脱墨剤と併用することが必須である。
脱墨剤として、特定の疎水基の末端に、オキシエチレン、オキシプロピレンの順にブロック付加させた、RO−(PO)(EO)(XO)−R(式中Rは炭素数12〜22のアルキル基など、Rは水素または炭素数2〜24のアシル基、XOはオキシアルキレン基で、mは1〜8、nは10〜40、kは重合XOの炭素数の合計が3〜120の数)(特許文献11)を用い、フローテーションによって脱墨する方法が開示されているが、フローテーターで発泡することが必須であり、曇点が低く、処理温度では発泡しない脱墨剤を用いることは困難である。
また、RO−(AO)−H(式中Rは炭素数14〜24のアルキル基など、AOはオキシエチレン基、オキシプロピレン基で、EOの平均付加モル数が30〜160、EO/PO付加モル比が1.5〜4.5)と、R[−COO−(AO)−R] (式中nは1以上の整数、Rはn個の−COOHを有する総炭素数14〜24のカルボン酸から全ての−COOHを除いた残基、Rは水素または炭素数1〜20のアルキル基など、AOはオキシエチレン基、オキシプロピレン基で、EOの平均付加モル数が30〜160、EO/PO付加モル比が1.5〜4.5)から選ばれる一種以上の脱墨剤でインキ剥離を行い、フローテーション後、40〜80℃の温水で洗浄する脱墨方法(特許文献12)が開示されているが、この方法もフローテーションを前提としているため、曇点が低く、処理温度では発泡しない脱墨剤は用いておらず、フローテーション後の温水洗浄が必須となっている。
上記、何れの方法においても、強アルカリ条件下で界面活性剤の効果を最大限に出す設計になっているため、強アルカリ性で可溶化している必要があり、疎水基を小さくして、曇点を上げている。従って、弱アルカリ性から中性領域の条件で使用した場合には、水に溶けすぎて、界面活性は低下し、浸透力は小さくなる。
Moreover, in the method of deinking used printing paper by the flotation process, a method of using a deinking agent having a higher cloud point and a lower deinking agent than the flotation processing temperature is disclosed (Patent Document 10). Again, in order to provide flotation suitability, it is essential to use a deinking agent having a high cloud point and a high foaming property.
As a deinking agent, R 1 O— (PO) m (EO) n (XO) k —R 2 (wherein R 1 is a block addition of oxyethylene and oxypropylene in this order at the end of a specific hydrophobic group) R 2 is hydrogen or an acyl group having 2 to 24 carbon atoms, XO is an oxyalkylene group, m is 1 to 8, n is 10 to 40, and k is the number of carbon atoms in the polymerized XO. (Patent Document 11), a method of deinking by flotation is disclosed, but it is essential to foam with a flotator, the cloud point is low, and the processing temperature is It is difficult to use a deinking agent that does not foam.
R 1 O— (AO) p —H (wherein R 1 is an alkyl group having 14 to 24 carbon atoms, AO is an oxyethylene group or an oxypropylene group, and an average added mole number of EO is 30 to 160, and EO / PO addition mole ratio 1.5~4.5), R 2 [-COO- ( AO) m -R 3] n ( wherein n is an integer of 1 or more, R 2 is the n -COOH A residue obtained by removing all —COOH from a carboxylic acid having 14 to 24 carbon atoms in total, R 3 is hydrogen or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, AO is an oxyethylene group, an oxypropylene group, The ink is peeled with one or more deinking agents selected from an average addition mole number of 30 to 160 and an EO / PO addition mole ratio of 1.5 to 4.5). After flotation, warm water of 40 to 80 ° C. Although a deinking method for cleaning (Patent Document 12) is disclosed, Since this method is also assumed flotation, low cloud point, at a processing temperature is not used deinking agent does not foam, hot water washing after flotation is essential.
In any of the above methods, the surfactant is designed to maximize the effect under strong alkaline conditions, so it must be solubilized with strong alkalinity. The point is raised. Therefore, when used under conditions of weak alkalinity to neutral region, it is too soluble in water, the surface activity is lowered, and the penetrating power is reduced.

特開昭55−51891号公報Japanese Patent Laid-Open No. 55-51891 特開昭55−51892号公報JP-A-55-51892 特開昭63−165592号公報JP 631655592 特開平5−263379号公報JP-A-5-263379 特開平10−72789号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-72789 特開2001−200484号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2001-200484 特許第3225143号公報Japanese Patent No. 3225143 特開平5−25789号公報JP-A-5-25789 特開2003−166186号公報JP 2003-166186 A 特開平6−257081号公報JP-A-6-257081 特開平6−257083号公報JP-A-6-257083 特許第3313046号公報Japanese Patent No. 3313046

印刷古紙からインキを除去し高品質のパルプを得ようとする場合、パルプから十分にインキを剥離し分散する必要があるが、排水負荷を軽減する目的で、脱インキ処理を弱アルカリ性から中性領域の条件で実施した場合、パルプ繊維の膨潤が十分でなく、印刷インキの剥離が不十分となり問題となる。さらに、塗工成分やその他発泡成分を多く含む印刷古紙の脱インキ処理においては、新聞古紙などの処理に比べて、フローテーション工程での発泡性が高いため、フローテーターの操業は難しく、パルプ歩留は低くなるため、インキ剥離工程で、界面活性剤を添加できず、印刷インキの剥離が不十分となる問題を有する。即ち、本発明は、印刷古紙の脱インキパルプの製造方法において、弱アルカリ性から中性領域の条件でインキ剥離処理を行い、低発泡性で、かつ未剥離インキの少ない脱インキパルプの製造法を提供するものである。 When removing high-quality pulp by removing ink from waste printed paper, it is necessary to sufficiently peel and disperse the ink from the pulp. However, in order to reduce drainage load, the deinking process is changed from weakly alkaline to neutral. When carried out under the condition of the region, the pulp fiber does not swell sufficiently, and the printing ink is insufficiently peeled, which causes a problem. Furthermore, in the deinking process of used printing paper that contains a lot of coating components and other foaming components, the floatation process is more difficult than the processing of used newspapers, so it is difficult to operate the floatator and the pulp process. Since the yield is low, the surfactant cannot be added in the ink peeling step, and there is a problem that peeling of the printing ink becomes insufficient. That is, the present invention relates to a method for producing deinked pulp of used printed paper, in which the ink is peeled off under weakly alkaline to neutral conditions, and has a low foaming property and low unpeeled ink. It is to provide.

上記課題を解決するため、本発明者等は、弱アルカリ性から中性領域の条件における脱インキ処理方法、特に、発泡性の高い古紙の脱インキ処理方法について鋭意検討した。
その結果、JIS K−3362 の40℃で測定した泡高が100mm未満となる特定の構造を持つ界面活性剤を使用することで、効果的に目的を達成できることを見出した。
即ち、本発明は以下の発明を包含する。
In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have intensively studied a deinking treatment method under conditions of weakly alkaline to neutral regions, particularly a deinking treatment method for used paper with high foamability.
As a result, it was found that the purpose can be effectively achieved by using a surfactant having a specific structure in which the bubble height measured at 40 ° C. of JIS K-3362 is less than 100 mm.
That is, the present invention includes the following inventions.

(1)印刷古紙の脱インキパルプの製造方法において、起泡力として、JIS K−3362の40℃で測定した泡高が100mm未満となる非イオン界面活性剤を、フローテーション工程を除く、pH7〜9で行われるインキ剥離工程で添加する脱インキパルプの製造方法。 (1) In the method for producing deinked pulp of used printing paper, a nonionic surfactant having a foam height measured at 40 ° C. of JIS K-3362 of less than 100 mm is removed as a foaming power, except for the flotation step, pH 7 The manufacturing method of the deinking pulp added in the ink peeling process performed by ~ 9.

(2)前記界面活性剤が、下記一般式(I)で表される、曇点25℃以下のポリエチレングリコール型非イオン界面活性剤である(1)記載の脱インキパルプの製造方法。 (2) The method for producing a deinked pulp according to (1), wherein the surfactant is a polyethylene glycol type nonionic surfactant having a cloud point of 25 ° C. or lower, represented by the following general formula (I).

Figure 2006176890
Figure 2006176890

(3)前記界面活性剤の分子量が、2000〜3000である(1)記載の脱インキパルプの製造方法。 (3) The method for producing a deinked pulp according to (1), wherein the surfactant has a molecular weight of 2000 to 3000.

(4)前記界面活性剤の添加率が、絶乾パルプに対して0.01〜2.0質量%である(1)記載の脱インキパルプの製造方法。 (4) The method for producing a deinked pulp according to (1), wherein the addition ratio of the surfactant is 0.01 to 2.0 mass% with respect to the absolutely dry pulp.

弱アルカリ性から中性領域の条件における脱インキ処理方法、特に、発泡性の高い古紙の脱インキ処理方法において、曇点が低く、特定の構造を持つ界面活性剤を作用させる本発明による方法が、従来の方法より、低発泡で高白色度の脱インキパルプが得られる理由について、本発明者等は以下のように考えている。
即ち、印刷古紙からインキを除去し高品質のパルプを得ようとする場合、パルプから十分にインキを剥離し分散する必要があるが、排水負荷を軽減する目的で、脱インキ処理を弱アルカリ性から中性領域の条件で実施した場合、パルプ繊維の膨潤が十分でなく、印刷インキの剥離が不十分となり問題となる。さらに、塗工成分やその他発泡成分を多く含む印刷古紙の脱インキ処理においては、新聞古紙などの処理に比べて、フローテーション工程での発泡性が高いため、フローテーターの操業は難しく、パルプ歩留は低くなるため、インキ剥離工程で、界面活性剤を添加できず、印刷インキの剥離が不十分となる問題を有する。
In the deinking treatment method under the condition of weakly alkaline to neutral region, in particular, in the deinking treatment method of waste paper with high foaming property, the method according to the present invention in which a surfactant having a specific structure is applied with a low cloud point, The present inventors consider the reason why a low-foaming and high-whiteness deinked pulp can be obtained by the conventional method as follows.
That is, when removing ink from used printed paper to obtain high-quality pulp, it is necessary to sufficiently peel and disperse the ink from the pulp. When carried out under neutral conditions, the pulp fibers are not sufficiently swollen, and the printing ink is insufficiently peeled, which is a problem. Furthermore, in the deinking process of used printing paper that contains a lot of coating components and other foaming components, the floatation process is more difficult than the processing of used newspapers, so it is difficult to operate the floatator and the pulp process. Since the yield is low, the surfactant cannot be added in the ink peeling step, and there is a problem that peeling of the printing ink becomes insufficient.

従って、弱アルカリ性から中性領域の条件で、インキ剥離処理を行い、しかもフローテーター処理で発泡させずに脱インキパルプを得るには、インキとパルプ、あるいはインキと塗工層との結合力を弱め、かつ発泡させないための何らかの処理が必要であり、このような目的に適した薬剤、即ち発泡性を有さず、パルプからのインキ剥離、洗浄を促進するための処理が不可欠である。本発明者等は、このような化合物として、発泡性が低い界面活性剤が極めて好適であることを見出し、本発明を完成するに至った。また、上記一般式(I)で表される界面活性剤が効果的であることの理由としては、曇点が低い界面活性剤は、疎水性が強く、浸透性も高いため、インキの剥離力、洗浄性に優れるものと推測される。また、フローテーターにおいては、パルプから剥離・分散している微細なインキ粒子に、疎水性の強い界面活性剤が吸着することによって、インキ自体の疎水性が強まり、インキ同士の凝集力、あるいはインキの泡への吸着性が向上するものと思われる。
一般的に使用されている脱墨剤は、強アルカリ性で可溶化している必要があるため、インキ剥離工程を、pH7〜9の弱アルカリ性から中性領域の条件で行った場合、水に溶けすぎて、界面活性は低下し、浸透力は小さくなる。
Therefore, in order to obtain a deinked pulp without foaming by a floatator process under conditions of weakly alkaline to neutral range, the binding force between the ink and the pulp or the ink and the coating layer is required. Some treatment is necessary to weaken and prevent foaming, and a chemical suitable for such purpose, that is, does not have foamability, and treatment for promoting ink peeling from the pulp and washing is essential. The present inventors have found that a surfactant having a low foaming property is very suitable as such a compound, and have completed the present invention. Further, the reason why the surfactant represented by the above general formula (I) is effective is that the surfactant having a low cloud point has strong hydrophobicity and high penetrability. It is presumed that the cleaning property is excellent. In addition, in the floatator, the hydrophobic property of the ink itself is increased by adsorbing the highly hydrophobic surfactant to the fine ink particles peeled and dispersed from the pulp. It seems that the adsorptivity to the foam is improved.
Commonly used deinking agents need to be strongly alkaline and solubilized, so when the ink stripping process is carried out under weak alkaline to pH 7-9 conditions, it dissolves in water. Too much, the surface activity decreases and the penetrating power becomes small.

さらに、発泡性が低い界面活性剤が効果的である他の理由としては、フローテーターにおける発泡性が著しく抑制され、発泡性の強い古紙の処理においては、操業性が著しく改善されることがあげられる。
一方、一般に脱墨剤として知られる界面活性剤は、フローテーターにおける発泡性の観点から、処理温度と同等か、わずかに低い温度に曇点を持つものが有効であるとされており、起泡力としては、JIS K−3362の40℃で測定した泡高が100〜300mm程度のものが一般的であり、本発明のような、曇点が25℃以下で、上記泡高が100mm未満である界面活性剤を単独で用いている例はない。
Furthermore, another reason why a surfactant with low foaming property is effective is that the foaming property in the flotator is remarkably suppressed, and in the treatment of used paper with strong foaming property, the operability is remarkably improved. It is done.
On the other hand, surfactants generally known as deinking agents are considered to be effective if they have a cloud point at a temperature that is the same as or slightly lower than the processing temperature, from the viewpoint of foamability in the floatator. As the force, a bubble height measured at 40 ° C. of JIS K-3362 is generally about 100 to 300 mm, as in the present invention, the cloud point is 25 ° C. or less, and the bubble height is less than 100 mm. There is no example of using a certain surfactant alone.

本発明が対象としている古紙としては、新聞紙、チラシ、雑誌、書籍、事務用紙、その他複写機、OA機器から生ずる印刷紙などを含む。   The waste paper targeted by the present invention includes newspapers, flyers, magazines, books, office paper, other copiers, printing papers generated from OA equipment, and the like.

通常の脱インキパルプの製造においては、アルカリ性薬品、および界面活性剤を添加して古紙の離解を行い、該パルプを希釈してフローテーション処理、および/または洗浄処理を行い、パルプ繊維から灰分、インキを分離し、一般的には10〜35質量%のパルプ濃度に脱水した後、アルカリ性薬品、過酸化水素および界面活性剤を添加してアルカリソーキングを行う。さらに、次工程で該パルプを希釈してフローテーション処理、および/または洗浄処理を行い、インキを分離する方法がとられる。本発明の方法においては、一般式(I)で表わされる界面活性剤は、インキ剥離工程で添加する。インキ剥離工程とは、離解工程、アルカリ浸漬工程、機械的シェアによるインキ剥離工程などのインキを剥離する工程であれば、何れの工程で添加されても良いが、アルカリ性薬品の添加率を抑制し、pH7〜9の弱アルカリ性から中性領域の条件で、アルカリ性薬品の代替として、インキ剥離を促進する目的で添加することを考えた場合、離解工程で添加するのが好ましい。なお、処理pHが9を超える場合には、インキ剥離効果としてはアルカリ性薬品の効果が高くなるため、界面活性剤の添加効果は減少し、排水負荷の低減効果は期待できない上、界面活性剤の溶解性が低下するため、疎水性を低下させる必要がある。また、pHが7より低い場合には、古紙の離解性やインキ剥離性が著しく低下するため、望ましくない。   In normal deinked pulp production, alkaline chemicals and surfactants are added to disaggregate waste paper, the pulp is diluted and subjected to a flotation treatment and / or a washing treatment, from pulp fibers to ash, After the ink is separated and generally dehydrated to a pulp concentration of 10 to 35% by mass, alkaline soaking is performed by adding an alkaline chemical, hydrogen peroxide and a surfactant. Furthermore, in the next step, the pulp is diluted and subjected to a flotation treatment and / or a washing treatment to separate the ink. In the method of the present invention, the surfactant represented by the general formula (I) is added in the ink peeling step. The ink stripping process can be added in any process as long as it is a process that strips ink, such as a disaggregation process, an alkali soaking process, and an ink stripping process by mechanical share, but it suppresses the addition rate of alkaline chemicals. When adding for the purpose of accelerating the ink peeling as an alternative to alkaline chemicals under the conditions of weak alkaline to neutral range of pH 7-9, it is preferable to add in the disaggregation step. When the treatment pH exceeds 9, since the effect of alkaline chemicals is high as the ink peeling effect, the effect of adding the surfactant is reduced, and the effect of reducing the drainage load cannot be expected. Since solubility decreases, it is necessary to reduce hydrophobicity. On the other hand, when the pH is lower than 7, the disaggregation property and ink releasability of waste paper are remarkably lowered, which is not desirable.

本発明に使用する界面活性剤としては、パルプからのインキ剥離、塗工層の分散を促進する界面活性剤であり、かつフローテーターなどで発泡し難く、他の脱墨剤による発泡は、著しく抑制することのない作用を有した、界面活性剤が好ましい。本発明では、合成高分子系非イオン界面活性剤を使用する。 As the surfactant used in the present invention, it is a surfactant that promotes ink peeling from the pulp and dispersion of the coating layer, and it is difficult to foam with a floatator, etc. A surfactant having an action not to be suppressed is preferable. In the present invention, a synthetic polymer nonionic surfactant is used.

いわゆる合成高分子系非イオン界面活性剤は、親水基の種類によりポリエチレングリコール型とポリヒドロキシ型に分類される。ポリヒドロキシ型非イオン界面活性剤は、水に溶解しないものが多く、浸透性や剥離インキの洗浄性では劣るため、本発明では、ポリエチレングリコール型非イオン界面活性剤を使用することが望ましい。ポリエチレングリコール型非イオン界面活性剤でも、特に、一般式(I)の構造を有するものが好ましい。 So-called synthetic polymeric nonionic surfactants are classified into polyethylene glycol type and polyhydroxy type depending on the type of hydrophilic group. Since many polyhydroxy type nonionic surfactants do not dissolve in water and are poor in penetrability and detergency of the release ink, it is desirable to use a polyethylene glycol type nonionic surfactant in the present invention. Among the polyethylene glycol type nonionic surfactants, those having the structure of the general formula (I) are particularly preferable.

一般式(I)で表されるポリエチレングリコール型非イオン界面活性剤を更に具体的に例示すれば、高級アルコールのオキシアルキレン基付加体である。これはインキの剥離力や浸透力が良好で、曇点が低いものは、フローテーターにおける発泡性も低いため、中性から弱アルカリ性でインキ剥離処理を行い、低発泡性で、かつ未剥離インキの少ない脱インキパルプを得るのに好適である。起泡力としては、JIS K−3362の40℃で測定した泡高が100mm未満となるものが望ましい。なお、アルキル基の炭素数が、11以下のものは一般的に合成されておらず、利用する場合コスト的に非常に高いものとなってしまう。また、アルキル基の炭素数が19以上、あるいはアルキル基の分子量に対するオキシアルキレン基の分子量が低くなってくると、水溶性に乏しくなり、反応系内での分散性が悪化して、浸透力が低下するばかりか、操作性にも問題が生じる。オキシアルキレン基としては、炭素数が2〜4が好ましく、オキシエチレン基、オキシプロピレン基が一般的であり、アルキル基の分子量に応じて、曇点が25℃以下になるよう、付加モル数を変えることが望ましい。付加モル数は5以上が好ましく、35以下が好ましい。   More specifically, the polyethylene glycol type nonionic surfactant represented by the general formula (I) is an oxyalkylene group adduct of a higher alcohol. This has good ink peeling and penetrating power, and those with low cloud point have low foaming in the floatator, so the ink is peeled from neutral to weakly alkaline, low foaming and unpeeled ink It is suitable for obtaining a deinked pulp having a low content. As the foaming power, it is desirable that the foam height measured at 40 ° C. of JIS K-3362 is less than 100 mm. In addition, those having 11 or less carbon atoms in the alkyl group are generally not synthesized, and when used, the cost becomes very high. Further, when the carbon number of the alkyl group is 19 or more, or the molecular weight of the oxyalkylene group with respect to the molecular weight of the alkyl group becomes low, water solubility becomes poor, dispersibility in the reaction system deteriorates, and penetrating power is reduced. Not only does this decrease, but there will also be problems with operability. The oxyalkylene group preferably has 2 to 4 carbon atoms, is generally an oxyethylene group or an oxypropylene group, and the added mole number is adjusted so that the cloud point is 25 ° C. or lower depending on the molecular weight of the alkyl group. It is desirable to change. The number of added moles is preferably 5 or more, and preferably 35 or less.

また、一般式(I)で表される界面活性剤の曇点は、低いほど疎水性が大きく、浸透性も高くなるが、一般的な処理温度は40℃前後であるため、効果的な曇点としては、25℃以下が好ましく、ハンドリングの問題から、0℃以上が好ましい。   Further, the lower the cloud point of the surfactant represented by the general formula (I), the higher the hydrophobicity and the higher the permeability. However, since the general processing temperature is around 40 ° C., effective clouding is possible. As a point, 25 degrees C or less is preferable and 0 degreeC or more is preferable from the problem of handling.

一般式(I)で表される界面活性剤の分子量としては、小さいほど浸透性は高いが、分散性、洗浄性は分子量が大きい方が優れるため、原料古紙、処理フローに応じて変えることが望ましく、一般的には、分子量2000〜3000が好ましい。分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で、標準物質:ポリエチレンで測定する。 As the molecular weight of the surfactant represented by the general formula (I), the smaller the molecular weight, the higher the permeability. However, the higher the molecular weight, the better the dispersibility and detergency. Desirably, generally a molecular weight of 2000 to 3000 is preferred. The molecular weight is measured by gel permeation chromatography (GPC) with a standard substance: polyethylene.

これらのインキ剥離、塗工層の分散を促進し、発泡し難い能力を有する界面活性剤の添加率は、絶乾パルプに対して0.01〜2質量%であり、好ましくは0.1〜1質量%である。   The addition rate of the surfactant having the ability to promote the ink peeling and coating layer dispersion and hardly foam is 0.01 to 2% by mass with respect to the absolutely dry pulp, preferably 0.1 to 2% by mass. 1% by mass.

次に、本発明を実施例に基づいて詳細に説明するが、実施例は本発明をなんら限定するものではない。本実施例中では、百分率(%)は白色度以外はすべて質量%を意味し、また、薬品添加率は、対絶乾パルプあたりの質量%で示した。
脱インキパルプの品質は、JIS P−8148の紙及びパルプのハンター白色度試験方法によるパルプ白色度及びフロス量比ならびに残インキ面積率で評価した。ここで、フロス量比とは、フローテーターにより分離除去したインキを主体とする分離物(フロス)の液量を、界面活性剤無添加のフロス液量で割った値を%で表示したもの、残インキ面積率(%)とは、王子計測(株)社製の画像解析装置(ドットアナライザー)を用い、得られた脱インキパルプのパルプシート中に残存しているインキを主体とする着色物の総面積をパルプシートの総面積で割った値を%で表示したものである。
EXAMPLES Next, although this invention is demonstrated in detail based on an Example, an Example does not limit this invention at all. In this example, the percentage (%) means mass% except whiteness, and the chemical addition rate is expressed by mass% per dry pulp.
The quality of the deinked pulp was evaluated by the pulp whiteness and froth amount ratio and the residual ink area ratio according to the hunter whiteness test method of paper and pulp of JIS P-8148. Here, the floss amount ratio is a value obtained by dividing a liquid amount of a separated product (floss) mainly composed of ink separated and removed by a floatator by a floss liquid amount without addition of a surfactant in%, The remaining ink area ratio (%) is a colored product mainly composed of ink remaining in the pulp sheet of the obtained deinked pulp using an image analyzer (dot analyzer) manufactured by Oji Scientific Co., Ltd. The value obtained by dividing the total area by the total area of the pulp sheet is expressed in%.

<実施例1>
塗工古紙100%からなる印刷古紙に、苛性ソーダでpH9となるように調整した40℃の温水を加えて、試験用パルパーで以下のような条件で5分離解した。
パルプ濃度 4%
界面活性剤添加率 1%
(式(I)において、表1に示す曇点20℃の界面活性剤)
次に、40℃の温水を加えてパルプ濃度を1%に希釈し、ラボ用フローテーターに入れ、400L/hrの空気流量で6分間フローテーションした。フローテーション処理前と後のパルプスラリーを、パルプ濃度0.5%に希釈し、硫酸バンドを絶乾パルプあたり純分換算で15%添加たもの(バンド品)、および、そのパルプを325メッシュワイヤー上で、イオン交換水を用いて、ワイヤーを抜ける成分が完全に無くなるまで洗浄したもの(洗浄品)を、TAPPI標準法により手抄シートを作成し、風乾した。手抄シートはパルプ白色度と残インキ面積率を測定し、実施例1として、パルプ白色度とフロス量比を表2に、残インキ面積率を表3に示した。
<Example 1>
Warm water at 40 ° C. adjusted to pH 9 with caustic soda was added to the printed waste paper consisting of 100% coated waste paper, and the test pulper was separated into 5 pieces under the following conditions.
Pulp concentration 4%
Surfactant addition rate 1%
(Surfactant having a cloud point of 20 ° C. shown in Table 1 in the formula (I))
Next, warm water of 40 ° C. was added to dilute the pulp concentration to 1%, put into a laboratory flowator, and subjected to flotation at an air flow rate of 400 L / hr for 6 minutes. The pulp slurry before and after the flotation treatment is diluted to a pulp concentration of 0.5%, and a sulfuric acid band is added to the pure dry pulp by 15% (band product), and the pulp is 325 mesh wire On the top, hand-washed sheets were prepared by the TAPPI standard method and washed with air using ion-exchanged water until the components through the wire were completely removed (cleaned product). The handsheets were measured for pulp whiteness and residual ink area ratio, and as Example 1, the pulp whiteness and floss amount ratio are shown in Table 2, and the residual ink area ratio is shown in Table 3.

<比較例1>
実施例1において、浸漬処理で、式(I)で示す界面活性剤を添加しなかったこと以外は実施例1と同様に処理した。結果を比較例1として表2、3に示した。
<比較例2>
式(I)を表1に示す曇点32℃の界面活性剤とした他は、全て実施例1と同様に処理した。結果を比較例2として表2、3に示した。
<比較例3>
式(I)を表1に示す曇点46℃の界面活性剤とした他は、全て実施例1と同様に処理した。結果を比較例3として表2、3に示した。
<Comparative Example 1>
In Example 1, it processed like Example 1 except not having added the surfactant shown by a formula (I) by immersion treatment. The results are shown in Tables 2 and 3 as Comparative Example 1.
<Comparative example 2>
All the treatments were carried out in the same manner as in Example 1 except that the formula (I) was a surfactant having a cloud point of 32 ° C. shown in Table 1. The results are shown in Tables 2 and 3 as Comparative Example 2.
<Comparative Example 3>
All the treatments were carried out in the same manner as in Example 1 except that the formula (I) was a surfactant having a cloud point of 46 ° C. shown in Table 1. The results are shown in Tables 2 and 3 as Comparative Example 3.

<実施例2>
オフセット印刷新聞古紙25%、チラシ古紙75%からなる印刷古紙とした他は、全て実施例1と同様に処理した。結果を実施例2として表4、5に示した。
<実施例3>
実施例2において、式(I)で示す界面活性剤添加率を0.5%とした他は、全て実施例2と同様に処理した。結果を実施例3として表4、5に示した。
<実施例4>
実施例2において、式(I)で示す界面活性剤添加率を0.1%とした他は、全て実施例2と同様に処理した。結果を実施例4として表4、5に示した。
<Example 2>
The processing was the same as in Example 1 except that the printed paper was 25% offset offset newspaper and 75% flyer waste paper. The results are shown in Tables 4 and 5 as Example 2.
<Example 3>
In Example 2, the same treatment as in Example 2 was performed except that the surfactant addition rate represented by the formula (I) was changed to 0.5%. The results are shown in Tables 4 and 5 as Example 3.
<Example 4>
In Example 2, the same treatment as in Example 2 was performed except that the surfactant addition rate represented by the formula (I) was changed to 0.1%. The results are shown in Tables 4 and 5 as Example 4.

<比較例4>
実施例2において、式(I)で示す界面活性剤を添加しなかったこと以外は、全て実施例2と同様に処理した。結果を比較例4として表4、5に示した。
<Comparative example 4>
In Example 2, everything was processed in the same manner as in Example 2 except that the surfactant represented by the formula (I) was not added. The results are shown in Tables 4 and 5 as Comparative Example 4.

なお、バンド品白色度は、フローテーションによる脱インキ性の、洗浄品白色度は、インキの剥離性の評価に用いる。ただし、フローテーターフロスが増加する場合には、フローテーターの操業性を著しく悪化させるばかりでなく、歩留を低下させるため、白色度が向上してもメリットはない。   The band product whiteness is used for deinking by flotation, and the washed product whiteness is used for evaluating the ink peelability. However, when the floater floss increases, not only the operability of the floatator is remarkably deteriorated, but also the yield is lowered, so there is no merit even if the whiteness is improved.

Figure 2006176890
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印刷古紙の脱インキパルプの製造方法において、起泡力として、JIS K−3362の40℃で測定した泡高が100mm未満となる非イオン界面活性剤を、フローテーション工程を除く、pH7〜9にて行われるインキ剥離工程で添加することにより、アルカリ性薬品の使用量を大幅に削減した上で、未剥離インキの少ない脱インキパルプ製造方法を提供することが可能となる。さらには、低発泡性であるために操業が容易になり、パルプ歩留が向上する効果も得られる。
In the method for producing deinked pulp of used printing paper, as a foaming force, a nonionic surfactant having a foam height measured at 40 ° C. of JIS K-3362 of less than 100 mm is adjusted to a pH of 7 to 9, excluding the flotation step. By adding in the ink peeling step performed in this manner, it is possible to provide a method for producing a deinked pulp with little unpeeled ink while greatly reducing the amount of alkaline chemicals used. Furthermore, since it is low foaming, operation becomes easy and the effect of improving the pulp yield can be obtained.

Claims (4)

印刷古紙の脱インキパルプの製造方法において、起泡力として、JIS K 3362の40℃で測定した泡高が100mm未満となる非イオン界面活性剤を、フローテーション工程を除く、pH7〜9で行われるインキ剥離工程で添加することを特徴とする脱インキパルプの製造方法。 In the method for producing deinked pulp of used printed paper, a nonionic surfactant having a foam height of less than 100 mm measured at 40 ° C. according to JIS K 3362 is used at a pH of 7 to 9, excluding the flotation step. A method for producing deinked pulp, which is added in an ink peeling step. 前記界面活性剤が、下記一般式(I)で表される、曇点25℃以下のポリエチレングリコール型非イオン界面活性剤であることを特徴とする請求項1記載の脱インキパルプの製造方法。
Figure 2006176890
The method for producing deinked pulp according to claim 1, wherein the surfactant is a polyethylene glycol type nonionic surfactant represented by the following general formula (I) and having a cloud point of 25 ° C or lower.
Figure 2006176890
前記界面活性剤の分子量が、2000〜3000であることを特徴とする請求項1記載の脱インキパルプの製造方法。 The method for producing a deinked pulp according to claim 1, wherein the surfactant has a molecular weight of 2000 to 3000. 前記界面活性剤の添加率が、絶乾パルプに対して0.01〜2.0質量%であることを特徴とする請求項1記載の脱インキパルプの製造方法。
The method for producing a deinked pulp according to claim 1, wherein an addition rate of the surfactant is 0.01 to 2.0 mass% with respect to the absolutely dry pulp.
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