JP2008144346A - Coated paper for printing - Google Patents

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良樹 小島
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide coated paper for printing which has high opacity and improved strike through by using a recycled pigment recovered from papermaking sludge or the like. <P>SOLUTION: The coated paper for printing is provided with a coating layer consisting essentially of a pigment and an adhesive on at least one surface of base paper. The recycled pigment produced by carrying out a carbonizing treatment 52 of papermaking sludge which is a mixture of an organic material with white inorganic particles and then conducting a whitening treatment 53 of the carbonized material obtained by the carbonizing treatment is used as the pigment. The recycled pigment is preferably subjected to a pulverizing treatment so as to have a median diameter of 0.1-5 μm. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、廃棄物を原料とする再生顔料を塗工層に含んだ印刷用塗工紙に関し、さらに詳しくは、製紙スラッジ等の有機物と白色無機粒子を含む混合物から再生した白色度の高い顔料を使用した不透明度が高く、印刷裏抜けに優れた印刷用塗工紙に関する。 The present invention relates to a coated paper for printing containing a recycled pigment made from waste as a coating layer, and more specifically, a pigment having high whiteness regenerated from a mixture containing organic matter such as paper sludge and white inorganic particles. The present invention relates to a coated paper for printing having high opacity and excellent print back-through.

白色無機粒子は農薬の展着剤、増量剤、印刷インキの改質顔料、ゴム類の補強剤、プラスチック類(成形品、フィルム、繊維など)の充填材、改質剤、および製紙産業における内添用填料や塗工用顔料などとして利用されている。ここでは、白色無機粒子としてカオリン類や炭酸カルシウム等の使用量が最も多い製紙産業での利用形態を代表例として説明する。 White inorganic particles are used in pesticide spreaders, extenders, printing ink modifiers, rubber reinforcements, plastics (molded articles, films, fibers, etc.) fillers, modifiers, and in the paper industry. It is used as an additive filler or coating pigment. Here, a usage form in the paper industry where the amount of kaolins, calcium carbonate, etc. used as white inorganic particles is the largest will be described as a representative example.

一般に、紙の白色度、不透明度などの光学特性や平滑性等を改善するために、パルプを主成分とする紙料には内添用填料としての白色無機粒子を添加して抄紙が行われる。また、印刷適性の改善を主目的に、白色無機粒子と接着剤を主成分とする顔料塗工層を紙(原紙)の上に設けることが広く行われている。 In general, in order to improve optical properties such as whiteness and opacity of paper, smoothness, etc., paper is made by adding white inorganic particles as a filler for internal addition to a paper stock mainly composed of pulp. . In addition, for the purpose of improving printability, a pigment coating layer mainly composed of white inorganic particles and an adhesive is provided on paper (base paper).

このような内添用あるいは塗工用に使用される製紙用白色無機粒子としては、カオリン、焼成カオリン、炭酸カルシウム、酸化亜鉛、水酸化アルミニウム、硫化亜鉛、二酸化チタン、硫酸カルシウム、亜硫酸カルシウム、硫酸バリウム、サチンホワイト、タルク、シリカ等の無機顔料(填料)を主体に、さらに必要に応じてプラスチックピグメントと称される有機顔料の1種あるいは2種以上が適宜混合され使用されている。 Examples of white inorganic particles for papermaking used for such internal addition or coating include kaolin, calcined kaolin, calcium carbonate, zinc oxide, aluminum hydroxide, zinc sulfide, titanium dioxide, calcium sulfate, calcium sulfite, and sulfuric acid. Mainly composed of inorganic pigments (fillers) such as barium, satin white, talc, and silica, one or more organic pigments called plastic pigments are appropriately mixed and used as necessary.

一方、古紙からパルプを再生する際には、求めるパルプ品質と古紙原料の品質に応じて、離解、叩解、ソーキング、洗浄、浮選処理、漂白等の工程を組み合わせて古紙を処理している。各工程では、最適な濃度に希釈もしくは脱水されるが、各工程で脱水された搾液は白水と呼ばれ、この中には古紙由来の微細な繊維やそれらに付着した印刷インキおよび上記の白色無機粒子が含まれている。 On the other hand, when pulp is recycled from waste paper, waste paper is processed by combining steps such as disaggregation, beating, soaking, washing, flotation treatment, and bleaching according to the desired pulp quality and used paper raw material quality. In each process, it is diluted or dewatered to an optimum concentration, but the squeezed water dehydrated in each process is called white water, and it contains fine fibers derived from waste paper, printing ink adhering to them, and the above white color. Inorganic particles are included.

また、抄紙工程においても、紙料中のパルプなどの微細繊維分、澱粉や合成接着剤などの接着剤を主とする有機物および上記の白色無機粒子を主とする無機物の一部が抄紙ワイヤーを通過して白水中に流出している。しかし、これらの有機物と白色無機粒子の混合物を含む白水を、そのままパルプの希釈水として再使用すると、製造した紙の嵩や紙力などが劣ることがある。そのため、白水は、沈殿あるいは浮上などを利用した固形分分離装置により固形分と清澄水とに分離され、清澄水をパルプの希釈水として使用し、固形分は遠心分離機や脱水機で脱水処理した後、廃棄処分されている。さらに、古紙からパルプを再生する工程や抄紙工程で発生する白水などを廃水として放出する際には、一般に活性汚泥処理等の生物処理が施される。このような白水や工場廃水の排水処理によって分離、回収された固形分や廃水の最終生物処理によって発生する余剰スラッジを、一般に製紙スラッジ(以降単にスラッジと呼ぶ)という。 Also in the papermaking process, fine fibers such as pulp in the stock, organic substances mainly composed of adhesives such as starch and synthetic adhesive, and some inorganic substances mainly composed of the above-mentioned white inorganic particles are used as papermaking wires. Passing through and flowing into the white water. However, when white water containing a mixture of these organic substances and white inorganic particles is reused as it is as dilution water for pulp, the volume and paper strength of the produced paper may be inferior. Therefore, white water is separated into solid and clarified water by a solid content separation device using precipitation or flotation, etc., and clarified water is used as dilution water for pulp, and the solid content is dehydrated with a centrifuge or dehydrator. After being disposed of. Furthermore, when white water generated in the process of regenerating pulp from waste paper or the paper making process is discharged as waste water, biological treatment such as activated sludge treatment is generally performed. Such surplus sludge generated by the final biological treatment of solids and wastewater separated and recovered by the wastewater treatment of white water and factory wastewater is generally referred to as papermaking sludge (hereinafter simply referred to as sludge).

近年、古紙利用率が高まるにつれ、古紙の脱墨工程由来のスラッジが多くなっている。その中で、新聞古紙や上質古紙は、古紙中に含まれる無機物(無機填料)が少ないのでスラッジ発生量が比較的少なく、このため、かかる古紙の利用率は高い。一方、顔料塗工されたチラシや雑誌古紙は、古紙に含まれる無機物が多く、その結果スラッジ発生量が多くなり、これが、新聞古紙や上質古紙に比べて雑誌古紙の利用率が低いことの一因となっている。今後、古紙利用を一層促進するためには、雑誌古紙の利用率向上が必要となるが、反面その利用率が高まると、スラッジの発生量が増えるという新たな問題が発生する。 In recent years, as the waste paper utilization rate increases, sludge derived from the waste paper deinking process has increased. Among them, used newspapers and high-quality used papers have a relatively small amount of sludge generated because there are few inorganic substances (inorganic fillers) contained in the used papers, and thus the utilization rate of such used papers is high. On the other hand, leaflets and magazine waste papers with pigments have a lot of inorganic substances contained in waste paper, resulting in a large amount of sludge generation. This is because the utilization rate of magazine waste paper is lower than newspaper waste paper and high-quality waste paper. It is a cause. In the future, in order to further promote the use of waste paper, it will be necessary to improve the utilization rate of magazine waste paper. However, if the utilization rate increases, a new problem arises that the amount of sludge generated increases.

そこで、スラッジの大量発生に対処するため、廃水から分離、回収されたスラッジは、従来は脱水後そのまま埋め立て処分されることが多かったのに対し、最近は流動床炉やストーカ炉等の焼却炉でスラッジ中の有機物を燃焼させてエネルギーを回収すると同時に、スラッジの減容化が図られている。 Therefore, sludge separated and recovered from wastewater has been conventionally disposed of in landfills after dehydration in order to cope with the large amount of sludge generated, but recently incinerators such as fluidized bed furnaces and stoker furnaces. Thus, the organic matter in the sludge is burned to recover the energy, and at the same time, the volume of the sludge is reduced.

スラッジを焼却炉で燃焼させることは、従来利用されずに廃棄されている繊維などの有機物をエネルギーとして有効に取り出して回収できる反面、スラッジには無機物が多く含まれるために、焼却後には多量の残渣(灰)が残るという問題がある。現在、焼却灰の一部はセメントに混合されたり土壌改良剤等にも使用されているが、大部分は産業廃棄物として埋め立て処分されている。このため、焼却によってエネルギーとして回収されている有機物だけでなく、焼却灰として残る無機物を製紙用白色無機粒子(内添用填料、塗工用顔料)として再利用することができれば、埋め立て処分に要する環境負荷が減るのみならず、現在利用率が低い雑誌古紙の利用率向上に結びつくと考えられる。 Combustion of sludge in an incinerator can effectively extract and collect organic materials such as fibers that have not been used in the past as energy, but since sludge contains a lot of inorganic materials, a large amount after incineration. There is a problem that a residue (ash) remains. Currently, some of the incineration ash is mixed with cement and used as soil conditioners, but most of it is landfilled as industrial waste. For this reason, if not only the organic matter recovered as energy by incineration but also the inorganic matter remaining as incineration ash can be reused as white inorganic particles for papermaking (internal filler, coating pigment), it will be required for landfill disposal This not only reduces the environmental burden, but also leads to an increase in the utilization rate of used magazine paper, which currently has a low utilization rate.

しかしながら、焼却灰には燃焼の状態によって白色度が低くなったり、あるいは無機物(焼却灰)の焼結が進み粒子径が不揃いで、かつ大粒子化して、そのままでは製紙用の填料や顔料として使用できないといった難点もある。このような状況の下、特許文献1や特許文献2には、スラッジを酸素存在下に一旦有機物を燃焼して残った灰を、さらに焼成炉へ再供給し、白色度を向上させる提案がなされている。
特開平10−029818号公報 特開平10−505055号公報
However, incineration ash has a low whiteness depending on the state of combustion, or the sintering of inorganic substances (incineration ash) progresses and the particle size is uneven, and the particles become large and can be used as fillers and pigments for papermaking. There is also a difficulty that can not be. Under these circumstances, Patent Document 1 and Patent Document 2 propose to improve the whiteness by further supplying ash left after burning organic matter in the presence of oxygen to sludge. ing.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-029818 Japanese Patent Laid-Open No. 10-505055

環境保全の必要性から産業廃棄物の低減は急務であり、また、資源の有効利用の観点から、廃棄物のリサイクルも要請されている。そこで、本発明者らは、紙製造工程から排出される有機物と無機物の混合物であるスラッジを高温で燃焼した焼却残査(焼却灰)を焼却炉から回収し、印刷用塗工紙の顔料として再利用することを試みた。 Reduction of industrial waste is urgent due to the need for environmental conservation, and waste recycling is also required from the viewpoint of effective use of resources. Accordingly, the present inventors collect incineration residue (incineration ash) obtained by burning sludge, which is a mixture of organic matter and inorganic matter discharged from the paper manufacturing process, at a high temperature from the incinerator, and use it as a pigment for printing coated paper Tried to reuse.

しかしながら、上記公報に記載された方法は、1段目の熱処理で燃焼した焼却残査(灰)を回収し、2段目の焼成炉で白色度を向上させるものであり、1段目が燃焼により処理する方法のため得られる灰の白色度が不均一であることから、2段目の焼成で均一に焼成することが困難であることがわかった。この結果、塗工紙の白色度を低下させてしまう欠点があることが判明した。 However, the method described in the above publication recovers the incineration residue (ash) burned by the first stage heat treatment and improves the whiteness in the second stage firing furnace, and the first stage burns. Since the whiteness of the ash obtained is uneven due to the treatment method, it has been found that it is difficult to perform uniform firing in the second stage firing. As a result, it has been found that there is a drawback that the whiteness of the coated paper is lowered.

さらに、得られた焼却灰は、通常紙に含まれている填料や顔料そのものとは化学的にも、物性的にも異なった形態に変化していることがわかった。この結果、塗工紙の製造時や加工時におけるロール表面やカッター刃の摩耗が激しく、塗工紙を製造する上で解決しなければならない課題を有することが判明した。 Furthermore, it was found that the incinerated ash obtained was changed into a form different from the filler and pigment contained in normal paper both chemically and physically. As a result, it has been found that the roll surface and the cutter blade are severely worn during the production and processing of the coated paper and have a problem to be solved in producing the coated paper.

本発明の目的は、塗工紙製造時に悪影響を及ぼすため従来は廃棄されていた無機物を、塗工紙製造への悪影響を軽減しうる再生顔料としてスラッジから回収し、印刷用塗工紙の塗工用顔料として有効に活用する方法を提案することにある。さらに詳しくは、かかる再生顔料を含む塗工液で原紙表面を処理することで、不透明度が高く、印刷裏抜けに優れた印刷用塗工紙を提供することにある。 An object of the present invention is to collect inorganic substances, which have been disposed of in the past because of adverse effects during the production of coated paper, from sludge as regenerated pigments that can reduce the adverse effects on the production of coated paper, and to apply coated paper for printing. The purpose is to propose a method for effectively using the pigment as a working pigment. More specifically, the object of the present invention is to provide a coated paper for printing having high opacity and excellent print back-through by treating the surface of the base paper with a coating solution containing such a regenerated pigment.

本発明の印刷用塗工紙は、原紙の少なくとも片面に、顔料と接着剤を主成分とする塗工層を設けた印刷用塗工紙において、該顔料として、有機物と白色無機粒子の混合物を炭化処理し、次いで炭化処理によって得た炭化物を白化処理して製造された再生顔料を含有せしめたことを特徴とする。 The printing coated paper of the present invention is a printing coated paper in which a coating layer mainly composed of a pigment and an adhesive is provided on at least one side of a base paper. As the pigment, a mixture of an organic substance and white inorganic particles is used. It is characterized by containing a regenerated pigment produced by carbonizing and then whitening the carbide obtained by carbonization.

かかる再生顔料が、有機物と白色無機粒子の混合物を、酸素含有ガスの存在を制限した貧酸素条件下、温度1000℃以下で炭化処理する工程と、次いで炭化処理によって得られた炭化物を温度450℃〜1000℃の範囲で酸化させるように制御した酸素含有ガスの存在下で脱炭素する白化処理工程により製造された顔料であると、白色度と不透明度のバランスがとれた顔料となるため好ましい。また、再生顔料を、メジアン径が0.1〜5μmとなるように粉砕処理して使用すると、印刷用塗工紙の製造工程や加工工程におけるロール表面やカッター刃等の摩耗がより改善されるため好ましい。更に、原紙の白色度(ISO2470に準拠)と、再生顔料を含む塗工層を構成する全顔料の白色度との差の絶対値が、10ポイント以内とすると、白色度むらのない印刷用塗工紙が得られるため好ましい。 Such a regenerated pigment carbonizes a mixture of organic matter and white inorganic particles under a low oxygen condition in which the presence of an oxygen-containing gas is limited at a temperature of 1000 ° C. or lower, and then the carbonized product obtained by the carbonization treatment has a temperature of 450 ° C. A pigment produced by a whitening treatment step of decarbonizing in the presence of an oxygen-containing gas controlled to oxidize in a range of ˜1000 ° C. is preferable because the pigment has a balance between whiteness and opacity. Further, when the regenerated pigment is used after being pulverized so that the median diameter becomes 0.1 to 5 μm, the wear of the roll surface, the cutter blade, etc. in the manufacturing process and the processing process of the coated paper for printing is further improved. Therefore, it is preferable. Furthermore, when the absolute value of the difference between the whiteness of the base paper (in accordance with ISO 2470) and the whiteness of all the pigments constituting the coating layer containing the regenerated pigment is within 10 points, the printing coating without unevenness in whiteness is assumed. It is preferable because a working paper is obtained.

発明を実施するための形態BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

以下に、本発明の印刷用塗工紙に用いるに好適な顔料の、スラッジからの再生方法について説明する。
(原料)
図1に示すフローを用いて説明する。本発明では、再生顔料の原料として、製紙スラッジ51を用いる。製紙スラッジは、古紙パルプ製造工程や抄紙工程において、脱水された白水と呼ばれる搾液中に含まれる有機物と白色無機粒子の混合物である。より具体的には古紙処理工程での混入異物除去、脱墨処理や洗浄過程で発生したもの、パルプ化工程での洗浄過程で発生したもの、および抄紙時にワイヤーを通過して白水に流出した有機物と白色無機粒子を含む混合物を使用することができる。この実施形態では、古紙再生工程の脱墨工程よりも前段工程である離解工程の白水からスラッジを回収することにより、古紙再生工程における脱墨処理、漂白処理、洗浄処理の負荷が低減され、古紙処理コストの低減に加え、排水処理の負荷が低減できるため好ましい。
Below, the reproduction | regeneration method from the sludge of the pigment suitable for using for the coated paper for printing of this invention is demonstrated.
(material)
This will be described using the flow shown in FIG. In the present invention, papermaking sludge 51 is used as a raw material for the regenerated pigment. Papermaking sludge is a mixture of organic matter and white inorganic particles contained in squeezed water called dehydrated white water in the used paper pulp manufacturing process and papermaking process. More specifically, contaminants removed in the waste paper processing process, those generated during the deinking process and cleaning process, those generated during the cleaning process in the pulping process, and organic substances that flowed into the white water through the wire during papermaking And a mixture containing white inorganic particles can be used. In this embodiment, the sludge is recovered from the white water in the disaggregation process, which is a pre-stage of the deinking process in the used paper recycling process, thereby reducing the load of the deinking process, the bleaching process, and the cleaning process in the used paper recycling process. In addition to reducing the treatment cost, the load of wastewater treatment can be reduced, which is preferable.

特に古紙再生工程では、古紙原料に由来した白色無機粒子が白水中に多量に流出するが、この白水を凝集処理して白色無機粒子を効率的に回収することができる。例えば、通常の古紙パルプの製造工程から得ることができ、離解処理であれば、従来公知の低濃度パルパー、高濃度パルパーのいずれからの搾水も利用できる。古紙の脱墨処理についても従来公知のいずれの方法でも使用でき、各工程の洗浄機からの搾水も使用できる。また、白色度の低い古紙原料から得られた白水の場合は、白水の浮選処理によって白水からインク粒子を除去しておく方が好ましい。 In particular, in the used paper recycling process, a large amount of white inorganic particles derived from the used paper raw material flows out into the white water. The white water can be efficiently recovered by aggregating the white water. For example, it can be obtained from a normal waste paper pulp manufacturing process, and if it is a disaggregation treatment, water can be used from either a conventionally known low-concentration pulper or high-concentration pulper. Also for the deinking treatment of waste paper, any conventionally known method can be used, and water extraction from a washing machine in each step can also be used. Further, in the case of white water obtained from used paper raw materials with low whiteness, it is preferable to remove ink particles from white water by white water flotation treatment.

また、本発明では、再生顔料の原料として、下水や工場廃水等から発生するスラッジを用いることもできる。下水や工場廃水には固形分が含まれているために、クラリファイヤーや凝集沈殿槽で沈降分離されてから放流されている。この際、廃棄物として廃水中に含まれる固形分がスラッジとして回収される。 In the present invention, sludge generated from sewage, factory waste water, or the like can also be used as a raw material for the regenerated pigment. Since sewage and factory wastewater contain solids, they are discharged after being settled and separated by a clarifier or a coagulation sedimentation tank. At this time, the solid content contained in the wastewater as waste is recovered as sludge.

スラッジとは別に、製紙材料として再利用が困難な低級な古紙やそれに付随するプラスチックを主としたRPF(Refused Paper & Plastic Fuel)を原料として使用することもできる。印刷用塗工紙への使用に関する本発明においては、製紙材料に由来したスラッジが好ましい原料であることから、製紙材料に由来する製紙スラッジを使用した例について以下に記述する。この実施形態ではスラッジを熱処理することで、塗工紙製造に適した再生顔料を有機物と分離して回収することができる。 Apart from sludge, RPF (Refused Paper & Plastic Fuel) mainly composed of low-grade waste paper that is difficult to reuse as papermaking material and its accompanying plastic can also be used as a raw material. In the present invention relating to use for coated paper for printing, sludge derived from a papermaking material is a preferred raw material, so an example using a papermaking sludge derived from a papermaking material will be described below. In this embodiment, by treating the sludge with heat, a regenerated pigment suitable for producing coated paper can be separated and recovered from the organic matter.

なお、スラッジ中の鉄分含有量(Fe)は、固形分比率で5.0重量%以下、好ましくは3.0質量%以下であることが好ましい。鉄を多量に含むスラッジは白色度が十分に高くならない問題が生じる。鉄分量を減らす方法としては、例えば、製紙工場廃水処理工程で固形分分離のために使用される凝集剤に鉄分を含まないものを使用することが好ましい。さらに、分級機に磁石等を設置し、スラッジ中に混入する針金やくぎなどの鉄片を除去したり、混入しない工夫をすることが可能である。この他にも必要に応じて異物や粗大焼結塊の除去を行うことが好ましい。これらの異物除去処理は炭化、脱炭素による白化、粉砕等の各処理工程間において、スラッジと除去対象物の形態に合わせて、効率的に除去できるように設置することが好ましいが、できるだけ前段の工程で除去しておくことがより好ましい。 In addition, it is preferable that iron content (Fe) in sludge is 5.0 weight% or less by solid content ratio, Preferably it is 3.0 mass% or less. The sludge containing a large amount of iron has a problem that the whiteness does not become sufficiently high. As a method for reducing the amount of iron, for example, it is preferable to use a coagulant that does not contain iron in the coagulant used for solids separation in the paper mill wastewater treatment step. Furthermore, it is possible to install a magnet or the like in the classifier to remove iron pieces such as wires and nails mixed in the sludge, or to devise not to mix them. In addition to this, it is preferable to remove foreign substances and coarse sintered ingots as necessary. These foreign matter removal treatments are preferably installed so that they can be efficiently removed according to the form of sludge and removal object between the treatment steps such as carbonization, whitening by decarbonization, and pulverization. More preferably, it is removed in the process.

スラッジを熱処理前に造粒することも可能である。この造粒処理により、微細粒子が一体化し、微細粒子の飛散を防止でき、熱処理後の収率を向上できる。また、大きさのバラツキが小さくなり、その熱処理効率が高まり、効率よく有機物が熱分解し、設備を小型化できる。含水状態のスラッジを転動造粒法や攪拌造粒法等により造粒することもできるが、乾燥したスラッジを圧縮成形する方法は、熱処理で熱エネルギーを節約することができ、好ましい。 It is also possible to granulate the sludge before heat treatment. By this granulation treatment, fine particles are integrated, scattering of fine particles can be prevented, and the yield after heat treatment can be improved. Further, the variation in size is reduced, the heat treatment efficiency is increased, the organic matter is efficiently thermally decomposed, and the equipment can be downsized. Although the water-containing sludge can be granulated by a rolling granulation method, a stirring granulation method, or the like, a method of compression-molding the dried sludge is preferable because heat energy can be saved by heat treatment.

乾式の造粒方法として、ブリケットマシンやローラコンパクター等の圧縮成形機を用いることが好ましい。これらの圧縮成形機は、加圧された2本のロール間にスラッジを、スクリューにより強制的に押し込み、ロールを回転させることで圧縮成形することができる。 As a dry granulation method, it is preferable to use a compression molding machine such as a briquette machine or a roller compactor. These compression molding machines can perform compression molding by forcibly pushing sludge between two pressurized rolls with a screw and rotating the rolls.

(炭化処理工程)
本発明においては、再生顔料をスラッジから製造する際に、スラッジが炭化処理工程52を経ることにより、乾留ガスが熱分解により発生し、嵩高で比表面積が高く、塗工用の顔料として好適な顔料を回収できることが判明した。より詳しくは、スラッジを炭化処理した後に得られる炭化物のBET法による比表面積を15m/g以上、好ましくは20m/g以上とし、その後、白化処理とスラリー化・粉砕後のBET法による比表面積が15〜30m/gとなるように処理することで、印刷用塗工紙に好ましい不透明度を有する再生顔料を製造できる。なお、再生顔料のBET比表面積が15m/gを下回る場合には、不透明度に劣った顔料となってしまい、一方、30m/gを越えるような場合には、印刷表面強度を維持するために接着剤使用量が増加するため、経済的に好ましくない。
(Carbonization process)
In the present invention, when the regenerated pigment is produced from sludge, the sludge undergoes carbonization treatment step 52, whereby dry distillation gas is generated by thermal decomposition, and is bulky and has a high specific surface area, which is suitable as a pigment for coating. It has been found that the pigment can be recovered. More specifically, the specific surface area by the BET method of the carbide obtained after carbonizing the sludge is 15 m 2 / g or more, preferably 20 m 2 / g or more, and then the ratio by the BET method after whitening treatment and slurrying / pulverization By treating the surface area to be 15 to 30 m 2 / g, a regenerated pigment having a preferable opacity for the coated paper for printing can be produced. When the BET specific surface area of the regenerated pigment is less than 15 m 2 / g, the pigment is inferior in opacity, whereas when it exceeds 30 m 2 / g, the printing surface strength is maintained. For this reason, the amount of adhesive used increases, which is not economically preferable.

この結果、本発明によって得られる塗工紙は、嵩高な塗工層を有し、散乱表面積の高い、高不透明度な印刷用紙となる。以下に説明する炭化処理工程を経ることで炭化物の比表面積が15m/g以上、好ましくは20m/g以上にすることができる。 As a result, the coated paper obtained by the present invention is a highly opaque printing paper having a bulky coating layer and a high scattering surface area. By passing through the carbonization process described below, the specific surface area of the carbide can be 15 m 2 / g or more, preferably 20 m 2 / g or more.

炭化処理工程ではスラッジの乾燥と熱分解による炭化を行う。スラッジに含まれる白色無機粒子が炭化処理工程と白化処理工程を経て回収されることにより、従来技術の焼却処理に比べて、白色度が高くかつ無機粒子の熱変成を少なくすることができる。この結果、塗工紙製造時や加工時におけるロール表面やカッター刃の摩耗が抑制された、紙製造上好ましい再生顔料を回収することができる。 In the carbonization process, sludge is dried and carbonized by thermal decomposition. By collecting the white inorganic particles contained in the sludge through the carbonization treatment step and the whitening treatment step, the whiteness is high and thermal transformation of the inorganic particles can be reduced as compared with the incineration treatment of the prior art. As a result, it is possible to recover a regenerated pigment that is preferable for paper production in which wear of the roll surface and cutter blade during production of coated paper and processing is suppressed.

スラッジ中の固形分濃度は、脱水機の能力で異なるため、通常5〜60重量%である。そのため、炭化処理工程の前半で、含水スラッジを乾燥することが好ましい。スラッジを乾燥することで効率的に熱分解をすることができる。スラッジの乾燥と熱分解を区分せずに、炭化処理することも可能であるが、それぞれ別々の温度帯を設けることがより好ましい。すなわち、スラッジの炭化処理において、有機物の乾燥、熱分解温度が異なるため、2段階以上の加熱帯を設けることにより、効率的にスラッジを炭化することができる。 Since the solid content concentration in the sludge varies depending on the capacity of the dehydrator, it is usually 5 to 60% by weight. Therefore, it is preferable to dry the hydrous sludge in the first half of the carbonization process. Pyrolysis can be efficiently performed by drying the sludge. Although it is possible to carry out carbonization without separating sludge drying and pyrolysis, it is more preferable to provide separate temperature zones. That is, in the carbonization treatment of sludge, the drying and pyrolysis temperatures of the organic matter are different, so that the sludge can be efficiently carbonized by providing two or more heating zones.

炭化工程前半において、装置の雰囲気温度が400℃以下でスラッジ中の水分を蒸発させ、後半の熱分解において、400℃〜1000℃、好ましくは450℃〜700℃の範囲で行うことで、炭化物の比表面積が15m/g以上、好ましくは20m/g以上にすることができ、塗工紙製造に適した再生顔料が得られやすくなるため好ましい。 In the first half of the carbonization step, the moisture in the sludge is evaporated when the atmospheric temperature of the apparatus is 400 ° C. or lower, and the thermal decomposition in the second half is performed in the range of 400 ° C. to 1000 ° C., preferably 450 ° C. to 700 ° C. The specific surface area can be 15 m 2 / g or more, preferably 20 m 2 / g or more, and it is preferable because a regenerated pigment suitable for producing coated paper is easily obtained.

因みに、水分蒸発後における後半の熱分解で炉内温度が400℃未満では、炭化時間が長くなり、1000℃を超えるような高温では白色無機粒子の溶融〜焼結が進み、焼却後の微粉砕化が困難となるだけでなく、嵩高な再生顔料を回収することが困難になる。炭化処理時間は、スラッジの形態、量、水分、有機物量、経済的効果、環境から考慮されるべきものであるが、一般に30分から2時間程度が好ましい。 Incidentally, if the furnace temperature is less than 400 ° C. in the latter half of the thermal decomposition after evaporation of water, the carbonization time becomes longer, and at a high temperature exceeding 1000 ° C., the melting and sintering of the white inorganic particles proceeds, and fine pulverization after incineration It becomes difficult not only to make it difficult, but also to collect a bulky regenerated pigment. The carbonization time should be considered from the form, amount, moisture, organic matter amount, economic effect, and environment of the sludge, but is generally preferably about 30 minutes to 2 hours.

炭化工程において、酸素が存在すると、スラッジ中に含まれる揮発分の燃焼とともに有機物が燃焼する。この結果、有機物の燃焼によって廃棄物の燃焼温度が炉内の雰囲気温度以上に上昇し、スラッジ中に含まれる顔料の望まざる熱変性が生じてしまい、嵩高な再生顔料を回収することが困難になってしまう。そこで、炭化処理工程では、酸素含有ガス(空気)の流入を制限することにより、スラッジの発火による炉内雰囲気温度以上の温度上昇を防止することが好ましい。スラッジを投入する際に、できるだけスラッジに酸素が同伴しないように、投入口は必要最低限の大きさにすることが好ましい。スラッジに同伴する酸素含有ガス(空気)が炉内に存在する場合もありえるが、スラッジから発生する水蒸気や揮発性成分(一酸化炭素、水素ガス)によって、速やかに置換することが好ましい。炉内の酸素濃度が1vol %以下となり、実質的に酸素が炉内に存在しない貧酸素状態であることがより好ましい。 In the carbonization step, when oxygen is present, organic substances are combusted along with combustion of volatile components contained in the sludge. As a result, the combustion temperature of the waste rises to a temperature higher than the atmospheric temperature in the furnace due to the combustion of the organic matter, and the undesired thermal denaturation of the pigment contained in the sludge occurs, making it difficult to recover the bulky regenerated pigment. turn into. Therefore, in the carbonization treatment step, it is preferable to prevent an increase in temperature above the furnace atmosphere temperature due to sludge ignition by limiting the inflow of the oxygen-containing gas (air). When introducing the sludge, it is preferable that the introduction port has a minimum size so that oxygen is not accompanied by the sludge as much as possible. Although oxygen-containing gas (air) accompanying the sludge may be present in the furnace, it is preferably replaced quickly with water vapor or volatile components (carbon monoxide, hydrogen gas) generated from the sludge. It is more preferable that the oxygen concentration in the furnace is 1 vol% or less, and that the oxygen is in a poor oxygen state in which oxygen does not substantially exist in the furnace.

スラッジの加熱方法として、電気的な加熱も可能であるが、灯油や重油の燃焼ガスによる加熱が経済的に好ましい。スラッジを、燃焼ガスにより直接加熱することも可能であるが、熱風に含まれる酸素(空気)とスラッジが接触し、スラッジが発火し、燃焼してしまうことから、スラッジと熱風が直接接触することがないように隔壁を設けることが好ましい。そのため、スラッジを炭化する設備としては、空気の流入が制限されされる密閉室を用いることが好ましい。すなわち、炭化装置は密閉式のスラッジの炭化室と炭化室を加熱する加熱室からなる2重構造の間接加熱炉であることがより好ましい。 As a method for heating the sludge, electric heating is possible, but heating with a combustion gas of kerosene or heavy oil is economically preferable. Sludge can be heated directly with combustion gas, but oxygen (air) contained in the hot air comes into contact with the sludge, and the sludge ignites and burns, so the sludge and hot air are in direct contact. It is preferable to provide a partition so that there is no. Therefore, it is preferable to use a sealed chamber in which the inflow of air is restricted as equipment for carbonizing sludge. That is, it is more preferable that the carbonization apparatus is a double-structured indirect heating furnace composed of a closed-type sludge carbonization chamber and a heating chamber for heating the carbonization chamber.

炭化における加熱方法として、加熱室に燃焼ガスを送風することにより、スラッジを加熱し乾燥することができる。燃焼ガスは、既存の焼却設備から排出される燃焼ガスを使用することができる。焼却設備としては、火格子方式(ストーカ炉)、散布浮遊方式、材料攪拌方式、熱風燃焼方式等を例示することができる。もちろん、間接加熱室内にバーナーを設けることで、直接にスラッジの加熱室を加熱することも可能であるし、間接加熱炉の外部にバーナーを設置することで燃焼ガスを発生させることも可能である。 As a heating method in carbonization, sludge can be heated and dried by blowing combustion gas into the heating chamber. As the combustion gas, the combustion gas discharged from the existing incineration facilities can be used. Examples of the incineration facility include a grate method (stoker furnace), a spray floating method, a material agitation method, a hot air combustion method, and the like. Of course, it is possible to directly heat the sludge heating chamber by providing a burner in the indirect heating chamber, and it is also possible to generate combustion gas by installing a burner outside the indirect heating furnace. .

スラッジの乾燥後に、乾燥スラッジを加熱することで、スラッジ中の有機物が熱分解する。この際、一酸化炭素、メタン、エタン等の可燃性ガスが発生することにより、嵩高な再生顔料を回収することができる。また、炉内に酸素が実質的に含まれないため、有機物の燃焼を抑制することができる。可燃性ガスを熱風発生装置へ吸入し、スラッジの乾燥、炭化の熱源とすることができる。 After drying the sludge, the organic matter in the sludge is thermally decomposed by heating the dried sludge. At this time, a flammable gas such as carbon monoxide, methane, or ethane is generated, whereby a bulky regenerated pigment can be recovered. Moreover, since oxygen is not substantially contained in the furnace, combustion of organic substances can be suppressed. A combustible gas can be sucked into a hot air generator and used as a heat source for drying and carbonizing sludge.

(白化処理工程)
次に、白化処理工程53にて炭化物の脱炭素による白化を行う。脱炭素による白化処理工程において、炭化物に含まれる有機物由来の炭素を酸化させ脱炭素することにより白化させて、再生顔料を回収する。なお、この工程は焼成処理工程とも呼ばれる。
(Whitening process)
Next, whitening is performed by decarbonization of the carbide in a whitening treatment step 53. In the whitening treatment step by decarbonization, carbon derived from an organic substance contained in the carbide is oxidized and decarbonized to be whitened, and the regenerated pigment is recovered. This process is also called a baking process.

最終的に炭化物を脱炭素し、再生顔料の白色度(ISO2470に準拠)を60%〜90%、好ましくは70〜85%とすることで、印刷用塗工紙に適した再生顔料を製造することができる。なお、スラッジ中に含まれる白色無機粒子の種類にもよるが、白色無機粒子が熱変成を受けないように、低温(700℃以下)で長時間白化処理を行えば、白色度を90%まで高めることも可能であるが、装置の規模、燃料費等を考慮すると85%までに留めるのが好ましい。本発明では、使用する原紙の白色度(ISO2470に準拠)と、再生顔料を含む塗工層を構成する全顔料の白色度との差の絶対値が、10ポイント以内となるように焼成すると、白色度むらの少ない印刷用塗工紙を得ることができるため好ましい。 Finally, the carbide is decarbonized, and the whiteness of the regenerated pigment (in accordance with ISO 2470) is 60% to 90%, preferably 70 to 85%, thereby producing a regenerated pigment suitable for coated paper for printing. be able to. Depending on the type of white inorganic particles contained in the sludge, the whiteness can be reduced to 90% if the white inorganic particles are subjected to whitening treatment at a low temperature (700 ° C. or lower) for a long time so that the white inorganic particles do not undergo thermal denaturation. Although it is possible to increase it, it is preferable to keep it to 85% in consideration of the scale of the apparatus, fuel cost, and the like. In the present invention, when baking is performed so that the absolute value of the difference between the whiteness of the base paper to be used (based on ISO 2470) and the whiteness of all pigments constituting the coating layer containing the regenerated pigment is within 10 points, This is preferable because a coated paper for printing with little unevenness in whiteness can be obtained.

一方、塗工層を構成する顔料粒子の白色度が高いほど塗工紙の不透明度が低くなり、白色度が低いほど塗工紙の不透明度が高くなる傾向にある。これは、顔料の吸収係数に影響を受けているからである。炭化処理工程と白化処理工程を組合せた方法では、炭化により比表面積の大きな顔料を得られることに加え、白化処理工程で脱炭素率を制御することで、塗工用の顔料に適した白色度と不透明度を有する再生顔料を製造できる利点がある。即ち、吸収係数の高い黒色炭化物を一部残留させるように除去した不透明度の高い再生顔料を白化処理工程で回収することができる。この際、概ね白色度としては78〜83%が好ましい範囲である。 On the other hand, the higher the whiteness of the pigment particles constituting the coating layer, the lower the opacity of the coated paper, and the lower the whiteness, the higher the opacity of the coated paper. This is because it is influenced by the absorption coefficient of the pigment. In the method combining the carbonization treatment step and the whitening treatment step, in addition to obtaining a pigment having a large specific surface area by carbonization, the whiteness degree suitable for the pigment for coating is controlled by controlling the decarbonization rate in the whitening treatment step. There is an advantage that a regenerated pigment having opacity can be produced. That is, the regenerated pigment with high opacity, which is removed so that the black carbide having a high absorption coefficient partially remains, can be recovered in the whitening treatment step. At this time, the whiteness level is preferably 78 to 83%.

白化処理炉の雰囲気温度と処理時間を調節することで、任意の有機物由来の残炭素率に調節することができる。白化処理温度が600℃以下であれば、炭素と酸素の燃焼速度が低くなるために、白色度は低くなるが残炭素率を高めることができる。逆に、650℃以上の処理温度、好ましくは700℃以上の処理温度にすることで極めて残炭素率の低い高白色度の再生顔料を得ることができる。このように白化処理の温度制御をすることで、本発明で得られる再生顔料は紙の品質に合わせて任意に白色度や残炭素率を制御することができる。 By adjusting the atmospheric temperature and the treatment time of the whitening treatment furnace, it is possible to adjust the residual carbon ratio derived from any organic matter. If the whitening treatment temperature is 600 ° C. or lower, the burning rate of carbon and oxygen becomes low, so that the whiteness is lowered but the residual carbon ratio can be increased. Conversely, by setting the treatment temperature to 650 ° C. or higher, preferably 700 ° C. or higher, it is possible to obtain a high whiteness regenerated pigment with a very low residual carbon ratio. Thus, by controlling the temperature of the whitening treatment, the regenerated pigment obtained in the present invention can arbitrarily control the whiteness and the residual carbon ratio in accordance with the quality of the paper.

前段の炭化工程において、発熱量の大きい可燃性ガスは既に揮発しているため、白化処理工程では、揮発分の燃焼による炉内温度以上の燃焼を抑制することができる。この結果、有機物の燃焼によるスラッジ中に含まれる白色無機粒子の望まざる熱変性を防止することができる。このため、炭化工程後の白化処理工程では、炭化物が酸化するために必要な酸素(空気)を十分に供給することが可能となる。この状態を富酸素状態という。結局、前段の炭化工程と白化処理工程とを組み合わせることによって、スラッジ中に含まれる白色無機粒子を好適な条件で再生顔料として回収することができる。 In the preceding carbonization step, the combustible gas having a large calorific value has already volatilized. Therefore, in the whitening treatment step, combustion above the furnace temperature due to combustion of volatile matter can be suppressed. As a result, undesired thermal denaturation of the white inorganic particles contained in the sludge due to the combustion of organic matter can be prevented. For this reason, in the whitening process after a carbonization process, it becomes possible to fully supply oxygen (air) required in order for a carbide to oxidize. This state is called an oxygen-rich state. Eventually, by combining the preceding carbonization step and the whitening treatment step, the white inorganic particles contained in the sludge can be recovered as a regenerated pigment under suitable conditions.

炭化物から脱炭素を行なう白化処理工程において、白化室の温度が450℃〜1000℃の範囲になるように加熱することで、再生顔料の白色度を効率的に向上させることができる。因みに、白化処理温度が450℃未満では処理時間が長くなり、1000℃を超えるような高温では無機粒子の溶融・焼結が進み、得られた再生顔料の微粉砕化が困難となる不都合がある他、着色物質が生成するので好ましくない。処理時間は、炭化物の形態、量、水分、炭素含有率、のみならず、経済的効果、環境から考慮されるべきものであるが、概ね30分から2時間程度が好ましい。 In the whitening treatment step of decarbonizing from the carbide, the whiteness of the regenerated pigment can be efficiently improved by heating so that the temperature of the whitening chamber is in the range of 450 ° C to 1000 ° C. Incidentally, when the whitening treatment temperature is less than 450 ° C., the treatment time becomes long, and when the temperature exceeds 1000 ° C., the inorganic particles are melted and sintered, and it is difficult to finely pulverize the obtained regenerated pigment. In addition, a colored substance is generated, which is not preferable. The treatment time should be considered not only from the form, amount, moisture, and carbon content of the carbide, but also from the economic effect and the environment, but is preferably about 30 minutes to 2 hours.

白化処理工程において、急激な炭化物の加熱は無機粒子の溶融・焼結が進み、炭素分子が白色無機粒子中に取り込まれ、白化が困難になるため、好ましくない。炉内を単一の温度帯に保つことも可能であるが、炭化物の急激な加熱を防止するために、2段階以上の温度帯で白化処理することがより好ましい。白化処理において、例えば、450℃〜600℃と600℃〜1000℃といった2段階以上の加熱帯を経ることがより好ましい。2段階以上の熱処理における後段で、雰囲気温度以上に被処理物の温度が上がらないように前段で脱炭素することが好ましい。この際、被処理物自体の温度を管理することがより好ましい。しかし、被処理物局所的な温度変化を測定することは困難なため、白化室に温度センサを設置し、白化室の雰囲気温度が800℃以下になるように、酸素含有ガス(空気)を供給し、炭化物の自燃により炭化物自体の温度が急激に上昇することがないように管理するのが好ましい。 In the whitening treatment step, rapid heating of the carbide is not preferable because melting and sintering of the inorganic particles proceeds and carbon molecules are taken into the white inorganic particles, making whitening difficult. Although it is possible to keep the inside of the furnace in a single temperature zone, it is more preferable to perform a whitening treatment in two or more temperature zones in order to prevent rapid heating of the carbide. In the whitening treatment, it is more preferable to go through two or more heating zones such as 450 ° C. to 600 ° C. and 600 ° C. to 1000 ° C., for example. It is preferable to perform decarbonization in the former stage so that the temperature of the object to be processed does not rise above the atmospheric temperature in the latter stage in the heat treatment of two or more stages. At this time, it is more preferable to manage the temperature of the workpiece itself. However, since it is difficult to measure the local temperature change of the workpiece, a temperature sensor is installed in the whitening chamber, and oxygen-containing gas (air) is supplied so that the ambient temperature of the whitening chamber is 800 ° C or lower. However, it is preferable to manage the temperature so that the temperature of the carbide itself does not rapidly increase due to the self-combustion of the carbide.

炭酸カルシウムが分解しない温度範囲で白化処理が行なわれると、脱炭素後の再生顔料中には、スラッジ由来の炭酸カルシウムが混在することになる。そのため、再生顔料中の残炭素率は、白化処理後であっても、高い値となることがある。有機物由来の残炭素率は、原料スラッジ中に含まれるカルシウム量から推定した炭酸カルシウム含有率と白化処理後のX線回折により推定した炭酸カルシウム分解率から炭酸カルシウム残存率を試算した後、元素分析により得られる全炭素含有率から残存炭酸カルシウム由来の炭素分を差し引いた値により推定できる。この有機物由来の残炭素率をできるだけ低くすることが好ましく、1重量%以下とすることで、塗工用顔料に適した再生顔料を回収することができる。なお、有機物由来の残炭素率を1重量%以下とするには、例えば、450℃以上、好ましくは600℃以上の処理温度で白色度が70%以上になるまで白化処理することで達成できる。 When the whitening treatment is performed in a temperature range where calcium carbonate is not decomposed, sludge-derived calcium carbonate is mixed in the regenerated pigment after decarbonization. Therefore, the residual carbon ratio in the regenerated pigment may be a high value even after the whitening treatment. The residual carbon ratio derived from organic matter was calculated by calculating the residual ratio of calcium carbonate from the calcium carbonate content estimated from the amount of calcium contained in the raw material sludge and the calcium carbonate decomposition rate estimated by X-ray diffraction after whitening treatment, and then elemental analysis Can be estimated by subtracting the carbon content derived from residual calcium carbonate from the total carbon content obtained by the above. It is preferable to make the residual carbon ratio derived from the organic matter as low as possible, and by setting it to 1% by weight or less, a regenerated pigment suitable for a coating pigment can be recovered. In addition, in order to make the residual carbon ratio derived from an organic substance 1% by weight or less, for example, it can be achieved by performing a whitening treatment at a processing temperature of 450 ° C. or higher, preferably 600 ° C. or higher until whiteness becomes 70% or higher.

炭化および白化処理を経て、原料スラッジ中に含まれていた炭酸カルシウムは酸化カルシウムに熱分解する。炭酸カルシウムの分解率は、X線回折分析装置用いて両者のピーク強度比や白化処理後の消和反応の発熱量を測定することから推定することができる。炭酸カルシウムの含有率が高いスラッジの場合には、50%を越えて炭酸カルシウムの分解が進むと、再生顔料をスラリー化した際に粘度が上昇し、移送や塗工の操業が困難になる。水酸化カルシウムを含むスラリーに二酸化炭素や硫酸を加えて中和し、粘度を低下させることも可能であるが、炭酸カルシウムの分解が少ない方が、中和反応槽、酸、時間等の節約に繋がり好ましい。このため、炭酸カルシウムの分解率は50%以下が好ましく、30%以下がより好ましい。具体的には、白化処理装置内で800℃を越えない焼成条件にすることにより炭酸カルシウムの分解率を50%以下、より好ましくは30%以下にすることができる。 Through the carbonization and whitening treatment, the calcium carbonate contained in the raw material sludge is thermally decomposed into calcium oxide. The decomposition rate of calcium carbonate can be estimated by measuring the peak intensity ratio between the two and the calorific value of the decontamination reaction after whitening using an X-ray diffraction analyzer. In the case of sludge having a high content of calcium carbonate, if the decomposition of calcium carbonate proceeds beyond 50%, the viscosity increases when the regenerated pigment is slurried, making transfer and coating operations difficult. Although it is possible to neutralize the slurry containing calcium hydroxide by adding carbon dioxide or sulfuric acid, the viscosity can be lowered. However, the less decomposition of calcium carbonate saves the neutralization reaction tank, acid, time, etc. Connection is preferable. For this reason, the decomposition rate of calcium carbonate is preferably 50% or less, and more preferably 30% or less. Specifically, the decomposition rate of calcium carbonate can be reduced to 50% or less, more preferably 30% or less by setting the baking conditions not exceeding 800 ° C. in the whitening apparatus.

炭化物の加熱方法として、燃焼ガスにより直接炭化物を加熱することも可能であるが、熱風に含まれる未燃炭素が白化した白色無機粒子に接触し、白色度が低下してしまうことから、スラッジと熱風が直接接触することがないように隔壁を設けることがより好ましい。すなわち、脱炭素による白化処理工程においても、炭化工程と同様に密閉式の炭化物の脱炭素による白化室と加熱室からなる2重構造の間接加熱炉であることがより好ましい。 As a heating method of the carbide, it is also possible to directly heat the carbide with the combustion gas, but the unburned carbon contained in the hot air comes into contact with the whitened white inorganic particles, and the whiteness is lowered. It is more preferable to provide a partition so that hot air does not come into direct contact. That is, in the whitening treatment step by decarbonization, it is more preferable to use a double-structured indirect heating furnace including a whitening chamber and a heating chamber by decarbonization of a sealed carbide as in the carbonization step.

加熱室の電気的な加熱も可能であるが、灯油や重油の燃焼ガスによる加熱が経済的に好ましい。前述のスラッジ由来の揮発ガスを回収し、燃焼して得られる熱風も使用することができる。この他にも焼却炉等の既存の焼却設備から排出される燃焼ガスも使用することが可能である。焼却設備としては、火格子方式(ストーカ炉)、散布浮遊方式、材料攪拌方式、熱風燃焼方式等を例示することができる。 Although heating of the heating chamber is possible, heating with a combustion gas of kerosene or heavy oil is economically preferable. Hot air obtained by collecting and burning the volatile gas derived from the sludge can also be used. In addition, it is possible to use combustion gas discharged from existing incinerators such as incinerators. Examples of the incineration facility include a grate method (stoker furnace), a spray floating method, a material agitation method, a hot air combustion method, and the like.

この他にも、各製紙工場に排水処理装置の一部として設置されているロータリーキルンや既存の焼却炉(サイクロン炉や流動床焼却炉)を用いることができるが、長時間の脱炭素による白化処理が可能なロータリーキルンを使用するのが好ましい。 In addition to this, rotary kilns installed as part of wastewater treatment equipment at each paper mill and existing incinerators (cyclone furnaces and fluidized bed incinerators) can be used. It is preferable to use a rotary kiln capable of

また、炭化処理と白化処理の間で、処理対象物の温度を一旦400℃以下に冷却した後、その後の処理をすることで、炭化処理により熱分解した有機物由来の可燃性ガスを完全に炭化物から除去することができる。さらに、この間に炭化物に水および/または水蒸気を接触させて冷却することにより、炭化物の比表面積を増加させ、嵩高で比表面積の高い再生顔料を回収することができる。また、こうすることで白化処理工程における酸素との反応効率が向上し、効率的に脱炭素による白化を行うことができる。 In addition, between the carbonization treatment and the whitening treatment, after the temperature of the object to be treated is once cooled to 400 ° C. or less, the subsequent treatment is performed to completely remove the combustible gas derived from the organic matter thermally decomposed by the carbonization treatment. Can be removed. Furthermore, during this time, the carbide is brought into contact with water and / or water vapor and cooled, thereby increasing the specific surface area of the carbide and recovering a regenerated pigment that is bulky and has a high specific surface area. Moreover, by doing so, the reaction efficiency with oxygen in the whitening treatment step is improved, and whitening by decarbonization can be performed efficiently.

炭化処理および白化処理を連続的に行なう場合には、各熱処理室内にスクリューや攪拌羽を設置し、スラッジや炭化物を強制的に移送することができる。スクリューや攪拌羽の形状や大きさを調節することで、攪拌が促進され、熱処理効率を向上させるができる。逆に多角形状の炭化室を回転させることでスラッジや炭化物を移送することもできる。 In the case where the carbonization treatment and the whitening treatment are performed continuously, a screw and a stirring blade are installed in each heat treatment chamber, and sludge and carbide can be forcibly transferred. By adjusting the shape and size of the screw and the stirring blade, stirring is promoted and the heat treatment efficiency can be improved. Conversely, sludge and carbide can be transferred by rotating the polygonal carbonization chamber.

本発明で用いる再生顔料を製造する際に使用できる熱処理装置の一例について、図2を参照しつつ、詳しく説明する。図2は炭化工程及び脱炭素よる白化処理工程を行う熱処理装置の一例の概略系統図である。炭化工程は第1間接加熱炉1および第2間接加熱炉6により行う。脱炭素による白化処理工程は第3間接加熱炉10で行う。第1間接加熱炉1は、炭化工程の乾燥帯であり、第1間接加熱炉のスラッジ投入口2からスラッジが投入され、スラッジ乾燥室3で乾燥される。スラッジ乾燥室を加熱するための熱風取り入れ口4a及び熱風、水蒸気、乾留ガス排出口5aが備えられている。なお、図示を省略したが、排出口5a近傍には、スラッジから発生する水蒸気等を同排出口に排出するために、微少開口部をスラッジ乾燥室3の後半部分に設けている。 An example of a heat treatment apparatus that can be used when producing the regenerated pigment used in the present invention will be described in detail with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic system diagram of an example of a heat treatment apparatus for performing a carbonization step and a whitening treatment step by decarbonization. The carbonization step is performed by the first indirect heating furnace 1 and the second indirect heating furnace 6. The whitening process by decarbonization is performed in the third indirect heating furnace 10. The first indirect heating furnace 1 is a drying zone of the carbonization process, and the sludge is input from the sludge input port 2 of the first indirect heating furnace and dried in the sludge drying chamber 3. A hot air inlet 4a for heating the sludge drying chamber and a hot air, water vapor, and dry distillation gas outlet 5a are provided. Although not shown, a minute opening is provided in the latter half of the sludge drying chamber 3 in the vicinity of the discharge port 5a in order to discharge water vapor generated from the sludge to the discharge port.

第2間接加熱炉6は、炭化工程の熱分解帯である。第2間接加熱炉のスラッジ熱分解、炭化室7の一方に乾燥したスラッジを炭化する加熱室を加熱するための熱風取り入れ口4b、他方に熱風、水蒸気、乾留ガス排出口5bが備えられている。なお、図示を省略したが、排出口5b近傍には、スラッジから発生する乾留ガス等を同排出口に排出するために、微少開口部をスラッジ熱分解、炭化室7の後半部分に設けている。炭化が終了すると、炭化物は炭化物排出口8から排出される。 The 2nd indirect heating furnace 6 is a thermal decomposition zone of a carbonization process. The sludge pyrolysis of the second indirect heating furnace, one of the carbonization chamber 7 is provided with a hot air intake 4b for heating the heating chamber for carbonizing the dried sludge, and the other is provided with hot air, water vapor, and dry distillation gas discharge port 5b. . Although not shown, in the vicinity of the discharge port 5b, a minute opening is provided in the latter half portion of the sludge pyrolysis and carbonization chamber 7 in order to discharge dry distillation gas and the like generated from the sludge to the discharge port. . When the carbonization is completed, the carbide is discharged from the carbide discharge port 8.

炭化物排出口8から排出された炭化物は、炭化物流送路9を経由して第3間接加熱炉10に移送され、脱炭素による白化処理をする。第3加熱炉の炭化物投入口11から炭化物が投入され、炭化物を酸化させるための空気の取り入れ口12、炭化物の脱炭素による白化室13、脱炭素による白化室を加熱するための熱風取り入れ口4c、熱風、水蒸気排出口5cが備えられている。脱炭素による白化処理された再生顔料は、再生顔料回収口14から排出される。 The carbide discharged from the carbide discharge port 8 is transferred to the third indirect heating furnace 10 via the carbonized carbon distribution route 9, and is whitened by decarbonization. Carbide is introduced from the carbide inlet 11 of the third heating furnace, the air intake 12 for oxidizing the carbide, the whitening chamber 13 by decarbonization of the carbide, and the hot air intake 4c for heating the whitening chamber by decarbonization. Further, a hot air and water vapor outlet 5c is provided. The regenerated pigment that has been whitened by decarbonization is discharged from the regenerated pigment recovery port 14.

図2において、炭化工程について説明する。炭化装置は2段階の間接加熱帯を設けている。これは、炭化工程におけるスラッジの乾燥、熱分解温度が異なるためである。第1間接加熱炉1でスラッジの乾燥を行う。スラッジの乾燥室3の雰囲気温度が400℃以下でスラッジ中の水分を蒸発させることができる。 In FIG. 2, the carbonization step will be described. The carbonization apparatus is provided with a two-stage indirect heating zone. This is because the drying and thermal decomposition temperatures of sludge in the carbonization process are different. Sludge is dried in the first indirect heating furnace 1. Moisture in the sludge can be evaporated when the atmospheric temperature of the sludge drying chamber 3 is 400 ° C. or lower.

熱風取り入れ口4aから送風することにより、間接的にスラッジを加熱し乾燥することができる。スラッジから発生する水蒸気と熱風は排出口5aから排出される。各熱風取り入れ口4a、4b、4c、排出口5a、5b、5cは図示を省略した熱風発生装置にそれぞれ接続されており、熱風発生装置から供給される熱風は、温度、供給量および排出量を調節することができる。この他にも焼却炉等の既存の焼却設備から排出される燃焼ガスも使用することが可能である。 By blowing air from the hot air intake 4a, the sludge can be indirectly heated and dried. Water vapor and hot air generated from the sludge are discharged from the discharge port 5a. The hot air intakes 4a, 4b, 4c and the discharge ports 5a, 5b, 5c are respectively connected to a hot air generator not shown, and the hot air supplied from the hot air generator has a temperature, supply amount, and discharge amount. Can be adjusted. In addition, it is possible to use combustion gas discharged from existing incinerators such as incinerators.

スラッジの乾燥後に、第2間接加熱炉6により、乾燥スラッジを熱分解、炭化する。乾燥スラッジの炭化室7で、乾燥スラッジの有機物が熱分解する。この際、一酸化炭素、メタン、エタン等の可燃性ガスが発生するが、炉内に酸素が実質的に含まれないため、有機物の燃焼を抑制することができる。炭化室後半に設けた微細開口部から吸引される可燃性ガスは熱風、水蒸気、乾留ガス排出口5bから熱風とともに排出する。図示を省略した熱風発生装置によりそれらのガスも燃焼し、スラッジの乾燥、炭化の熱源とすることができる。 After the sludge is dried, the dried sludge is pyrolyzed and carbonized by the second indirect heating furnace 6. In the dry sludge carbonization chamber 7, organic matter in the dry sludge is thermally decomposed. At this time, combustible gases such as carbon monoxide, methane, and ethane are generated. However, since oxygen is not substantially contained in the furnace, combustion of organic substances can be suppressed. The combustible gas sucked from the fine opening provided in the latter half of the carbonization chamber is discharged together with hot air from the hot air, water vapor, and dry distillation gas outlet 5b. These gases are also burned by a hot air generator not shown, and can be used as a heat source for drying and carbonizing sludge.

炭化室7の温度を400℃〜1000℃、好ましくは450℃〜700℃とすることで、スラッジ中の白色無機粒子の望まざる熱変性が生じない温度以下で、有機物の熱分解を促進することができる。これらの温度は熱風発生装置により発生する熱風の温度、供給量および排出量により調節することができる。 By promoting the temperature of the carbonization chamber 7 to 400 ° C. to 1000 ° C., preferably 450 ° C. to 700 ° C., the thermal decomposition of the organic matter is promoted at a temperature that does not cause undesired thermal denaturation of the white inorganic particles in the sludge. Can do. These temperatures can be adjusted by the temperature, supply amount and discharge amount of hot air generated by the hot air generator.

連続的に炭化、脱炭素による白化を行う場合には、熱処理室内にスクリューや攪拌羽を設置することで、スラッジを強制的に移送することができる。スラッジの投入口は炭化室に空気が同伴しないように必要最低限の開口としている。スクリューにより強制的に押し込むことで、同伴空気量を制限することができる。また、スクリューによりスラッジの攪拌が促進されるため、熱効率を向上させることができる。 In the case of continuously whitening by carbonization and decarbonization, sludge can be forcibly transferred by installing a screw or a stirring blade in the heat treatment chamber. The sludge inlet is the minimum necessary so that air does not accompany the carbonization chamber. By compulsorily pushing with a screw, the amount of entrained air can be limited. Moreover, since stirring of sludge is accelerated | stimulated with a screw, thermal efficiency can be improved.

炭化時間は、熱分解による可燃性ガス発生量をガス検知装置を用いて測定することで、調節することができる。この際、スクリューの回転速度を調節することでスラッジの滞留時間を調節することができる。図2では、炭化工程を2段階で行った例であるが、1段階で処理することも可能である。2軸式のスクリューを用いることで、炭化物を解砕しつつ、炭化させることも可能である。結果的に有機物由来の炭素を固定炭素化し、炭酸カルシウム由来の炭素は炭酸カルシウムのまま保持し、炭化処理することが好ましい。 The carbonization time can be adjusted by measuring the amount of combustible gas generated by thermal decomposition using a gas detector. At this time, the residence time of the sludge can be adjusted by adjusting the rotational speed of the screw. FIG. 2 shows an example in which the carbonization process is performed in two stages, but it is also possible to perform the process in one stage. By using a biaxial screw, the carbide can be carbonized while being crushed. As a result, it is preferable that carbon derived from organic matter is fixed carbonized, and carbon derived from calcium carbonate is retained as calcium carbonate and carbonized.

図2において脱炭素による白化処理工程を説明する。炭化物流送路9により移送された炭化物は、第3間接加熱炉10に設けられた投入口11から投入される。この際、炭化物の酸化に要する空気を空気の取り入れ口12から取り入れることができる。取り入れ口には流量調節器を設置し、炭化物の酸化を制御することができる。脱炭素による白化室13の加熱は、焼却炉等の既存の焼却設備から排出される燃焼ガスにより行うことができる。なお、好ましい温度範囲で炭化物が自燃するように酸素含有ガス(空気)や熱風(燃焼ガス)の供給量を調節することが好ましい。特に、原料となるスラッジが未知であったり、変動が大きい場合には、白化装置にはより敏感な温度センサを多数設置することで、炭化物の温度変化をより詳細に観察することが好ましい。 The whitening process by decarbonization will be described with reference to FIG. Carbide transferred through the carbonized physical distribution route 9 is input from an input port 11 provided in the third indirect heating furnace 10. At this time, air required for the oxidation of the carbide can be taken in from the air intake 12. A flow controller can be installed at the intake to control the oxidation of carbides. Heating of the whitening chamber 13 by decarbonization can be performed by combustion gas discharged from existing incineration equipment such as an incinerator. In addition, it is preferable to adjust the supply amount of oxygen-containing gas (air) or hot air (combustion gas) so that the carbide self-combusts in a preferable temperature range. In particular, when the sludge as a raw material is unknown or the fluctuation is large, it is preferable to observe the temperature change of the carbide in more detail by installing many more sensitive temperature sensors in the whitening device.

脱炭素による白化室13が450℃〜1000℃の範囲になるように、加熱することで、効率的に白色度を向上させることができる。この際、炭化物が急激に加熱されないように、熱風の温度、供給量および排出量、空気流量により調節することが好ましい。これにより、450℃〜600℃と600℃〜1000℃の2段階以上の加熱帯を設けることが好ましい。脱炭素により白化処理された再生顔料は再生顔料回収口14から排出される。 By heating so that the whitening chamber 13 by decarbonization is in a range of 450 ° C. to 1000 ° C., the whiteness can be improved efficiently. At this time, it is preferable to adjust the temperature of the hot air, the supply amount and the discharge amount, and the air flow rate so that the carbide is not rapidly heated. Thereby, it is preferable to provide two or more heating zones of 450 ° C. to 600 ° C. and 600 ° C. to 1000 ° C. The regenerated pigment that has been whitened by decarbonization is discharged from the regenerated pigment recovery port 14.

図3は、図2の脱炭素による白化処理工程に用いた第3間接加熱炉の代わりに内燃式ロータリーキルンを、さらに炭化物流送路9の代わりに貯蔵器16を設置した一例である。図3を参照しつつ、詳しく説明する。炭化工程は図2で示した例と同じであるため、説明を省略する。 FIG. 3 is an example in which an internal rotary kiln is installed in place of the third indirect heating furnace used in the whitening treatment step by decarbonization in FIG. 2, and a reservoir 16 is installed in place of the carbonized carbon distribution route 9. This will be described in detail with reference to FIG. Since the carbonization step is the same as the example shown in FIG.

内燃式ロータリーキルン15にて脱炭素による白化処理をする例である。炭化物貯蔵器16にて炭化物が一度貯蔵され、内燃式ロータリーキルンの炭化物投入口17から投入される。脱炭素による白化処理室18、バーナー19、再生顔料回収口20が備えられている。 This is an example of whitening treatment by decarbonization in the internal combustion type rotary kiln 15. Carbide is once stored in the carbide storage device 16 and is introduced from the carbide inlet 17 of the internal combustion type rotary kiln. A whitening treatment chamber 18 by decarbonization, a burner 19, and a regenerated pigment recovery port 20 are provided.

炭化工程により得られた炭化物は、脱炭素による白化処理工程に直接流送せずに、貯蔵器16で貯蔵する。ここで、炭化物を一旦冷却し、可燃性ガスを完全に揮発させることが好ましい。さらには、炭化物の比表面積を増加させるために、水を噴霧することも可能である。ポンプで加圧した水を噴霧ノズルを用いて噴霧することにより均一に噴霧処理することができる。水と加圧空気を同時に噴射する二流体ノズルを用いれば、水粒子の大きさが100μm以下に調節することができ、より均一な噴霧処理が可能となる。 The carbide obtained by the carbonization process is stored in the storage 16 without being directly sent to the whitening process by decarbonization. Here, it is preferable to cool the carbide once and volatilize the combustible gas completely. Further, water can be sprayed to increase the specific surface area of the carbide. By spraying water pressurized with a pump using a spray nozzle, it is possible to uniformly spray the water. If a two-fluid nozzle that injects water and pressurized air at the same time is used, the size of water particles can be adjusted to 100 μm or less, and a more uniform spraying process is possible.

次に、脱炭素による白化処理工程に、ロータリーキルンを用いた工程を説明する。内燃式ロータリーキルン15の炭化物投口17から投入された炭化物は、再生顔料回収口20の付近に設置されたバーナー19により直接加熱される。炉内の温度が450℃〜1000℃の範囲になるように、加熱することで、効率的に白色度を向上させることができる。この際、炭化物が急激に加熱されないように、バーナー19に供給する燃料を調節することで、炉内温度を調節することが好ましい。ロータリーキルン15の回転数と傾斜角度を調節することで、脱炭素による白化処理時間を容易に調節することができる。処理時間は、所望する再生顔料の白色度に応じて調節することができる。なお、図示を省略したが、内燃式ロータリーキルン15から排出される燃焼ガスは、排ガス処理装置を用いて、処理することが好ましい。 Next, a process using a rotary kiln for the whitening treatment process by decarbonization will be described. The carbide introduced from the carbide outlet 17 of the internal combustion rotary kiln 15 is directly heated by a burner 19 installed in the vicinity of the regenerated pigment recovery port 20. By heating so that the temperature in the furnace is in the range of 450 ° C. to 1000 ° C., the whiteness can be improved efficiently. At this time, it is preferable to adjust the furnace temperature by adjusting the fuel supplied to the burner 19 so that the carbide is not heated rapidly. By adjusting the rotation speed and inclination angle of the rotary kiln 15, the whitening time by decarbonization can be easily adjusted. The treatment time can be adjusted according to the whiteness of the desired regenerated pigment. In addition, although illustration was abbreviate | omitted, it is preferable to process the combustion gas discharged | emitted from the internal combustion type rotary kiln 15 using an exhaust gas processing apparatus.

図3では炭化物貯蔵器16を用いたが、炭化処理工程の間接加熱炉と脱炭素による白化処理工程のロータリーキルン間を炭化物流送路9により直接につなぐことも可能である。また、図2において、炭化物流送路9の代わりに炭化物貯蔵器16を使用することも可能である。 Although the carbide storage device 16 is used in FIG. 3, it is also possible to directly connect the indirect heating furnace in the carbonization treatment process and the rotary kiln in the whitening treatment process by decarbonization by the carbonized physical distribution route 9. In FIG. 2, it is also possible to use a carbide reservoir 16 instead of the carbonized physical distribution route 9.

図3で用いた内燃式ロータリーキルン以外にも、各製紙工場に排水処理装置の一部として設置されている既存の焼却炉(サイクロン炉や流動床焼却炉)を用いることができる。間接加熱式のロータリーキルンを用いることもでき、熱風は焼却炉等の既存の焼却設備から排出される燃焼ガスを使用することが可能である。特に、図示を省略したが炭化、脱炭素による白化処理装置には断熱材を用いて、周囲を被覆し装置を保温することが好ましい。また、装置の材質は、処理温度や経済性を考慮してセラミックや合金類を選択することができる。 In addition to the internal combustion rotary kiln used in FIG. 3, existing incinerators (cyclone furnaces and fluidized bed incinerators) installed as part of the wastewater treatment apparatus at each paper mill can be used. An indirectly heated rotary kiln can also be used, and the hot air can use combustion gas discharged from existing incinerators such as an incinerator. In particular, although not shown, it is preferable that the whitening apparatus by carbonization and decarbonization uses a heat insulating material to cover the periphery and keep the apparatus warm. In addition, the material of the apparatus can be selected from ceramics and alloys in consideration of processing temperature and economy.

(スラリー化・粉砕処理工程)
次に、図1のスラリー化・粉砕処理工程54について説明する。本発明においては、製紙スラッジから回収された再生顔料をそのまま使用することもできるが、粗大粒子の混入が避け難く、ストリーク等の塗工欠陥を生ずる虞があるため、回収した再生顔料は乾式粉砕や湿式粉砕して使用することが好ましい。本発明においては、目的とする塗工紙によって最適粒子径は異なるが、メジアン径が0.1〜5μmの範囲となるように粉砕処理を施すのが好ましい。
(Slurry / Crushing process)
Next, the slurrying / pulverizing process 54 in FIG. 1 will be described. In the present invention, the regenerated pigment recovered from the papermaking sludge can be used as it is, but it is difficult to avoid mixing of coarse particles, and there is a risk of causing coating defects such as streaks. It is preferable to use after wet pulverization. In the present invention, although the optimum particle size varies depending on the target coated paper, it is preferable to perform a pulverization treatment so that the median size is in the range of 0.1 to 5 μm.

粉砕方法として、乾式粉砕機のみによる粉砕、又は湿式粉砕機のみによる粉砕も可能であるが、乾式粉砕機と湿式粉砕機を適宜組み合わせることが好ましい。各粉砕機をそれぞれ又は一方のみ複数段設けることも可能である。湿式粉砕前に乾式粉砕により予め小粒子化しておくことが粉砕効率上より好ましい。このとき、乾式粉砕された粉体の粒子径が35μmを越えると、分散機での粉体の分散が悪くなり、粉砕機での粉砕効率が悪くなるとともに、分散機や粉砕機が摩耗し、再生顔料の白色度が低下する。また、乾式粉砕で、粉体を2μm未満に粉砕するのは、粉砕効率が悪く経済上好ましくない。 As a pulverization method, pulverization using only a dry pulverizer or pulverization using only a wet pulverizer is possible, but it is preferable to appropriately combine a dry pulverizer and a wet pulverizer. It is also possible to provide a plurality of stages of each crusher or only one of them. It is more preferable in terms of pulverization efficiency to make the particles smaller by dry pulverization before wet pulverization. At this time, if the particle size of the dry pulverized powder exceeds 35 μm, the dispersion of the powder in the disperser becomes poor, the pulverization efficiency in the pulverizer deteriorates, and the disperser and the pulverizer wear. The whiteness of the regenerated pigment decreases. Further, it is not economically preferable to pulverize the powder to less than 2 μm by dry pulverization because of poor pulverization efficiency.

このように、乾式粉砕機と湿式粉砕機を組み合わせ、乾式粉砕で粒体のメジアン径を2μm〜35μm、好ましくは2μm〜10μmに粉砕し、所定の固形分濃度、例えば50%以上の水性スラリーとして湿式粉砕することにより、分散機や湿式粉砕機の摩耗による白色度低下を防止しながら、効率良く微粒子まで粉砕することができる。なお、粉砕処理が不十分であると、塗工紙製造時や加工時にロール表面を摩耗させたり、カッターの刃を著しく摩耗させ深刻な問題を生じる虞がある。 In this way, a dry pulverizer and a wet pulverizer are combined, and the median diameter of the granules is pulverized to 2 μm to 35 μm, preferably 2 μm to 10 μm by dry pulverization to obtain an aqueous slurry having a predetermined solid content concentration, for example, 50% or more. By wet pulverization, fine particles can be efficiently pulverized while preventing a decrease in whiteness due to wear of the disperser or wet pulverizer. If the pulverization treatment is insufficient, the roll surface may be worn during the production or processing of the coated paper, or the blade of the cutter may be remarkably worn, causing serious problems.

以下に乾式粉砕機についてさらに詳しく説明する。数mmのものを数十μmにまで粉砕する粉砕機としては、例えばロールクラッシャ、ロールミル、スタンプミル、エッジランナ、カッタミル、ロッドミルなどを例示することができる。また、塗工用顔料に適した数μm以下にする乾式微粉砕機としてはローラミル、ジェットミル、乾式ボールミル、衝撃式粉砕機などが使用される。なお、これらの乾式粉砕機は、耐摩耗鋼を用いる等、摩耗に対する考慮がされている。 Hereinafter, the dry pulverizer will be described in more detail. Examples of the pulverizer that pulverizes several millimeters to several tens of micrometers include a roll crusher, a roll mill, a stamp mill, an edge runner, a cutter mill, a rod mill, and the like. In addition, as a dry fine pulverizer that is several μm or less suitable for a coating pigment, a roller mill, a jet mill, a dry ball mill, an impact pulverizer, or the like is used. In these dry pulverizers, consideration is given to wear, such as using wear-resistant steel.

次に、湿式粉砕機としては、サンドミル、湿式ボールミル、振動ミル、攪拌槽型ミル、流通管型ミル、コボールミルなどの粉砕機が挙げられる。粉砕機の摩耗による再生顔料の汚染(白色低下)を防ぐために、粉砕機の粉砕ゾーンを耐摩耗性材、例えばゴムや耐摩耗性プラスチックで被覆することが望ましい。その粉砕ゾーンとは、粉砕室内面、攪拌部材の外面などをいい、粉砕の際に、スラリー中の粉体が接触するゾーンである。粉砕室に仕切板等の部材が設けられている場合には、これらも粉砕ゾーンの一部となる。なお、ボールやビーズ等の粉砕媒体が用いられる湿式粉砕機では、耐摩耗性のセラミック製ボールやジルコニウムビーズ等の耐摩耗性のある粉砕媒体を用いることが望ましい。 Next, examples of the wet pulverizer include pulverizers such as a sand mill, a wet ball mill, a vibration mill, a stirring tank mill, a flow tube mill, and a coball mill. In order to prevent contamination of the regenerated pigment due to abrasion of the pulverizer (whiteness reduction), it is desirable to coat the pulverization zone of the pulverizer with an abrasion-resistant material such as rubber or abrasion-resistant plastic. The pulverization zone refers to the inner surface of the pulverization chamber, the outer surface of the stirring member, and the like, and is a zone where the powder in the slurry comes into contact during pulverization. When members such as a partition plate are provided in the pulverization chamber, these are also part of the pulverization zone. In wet pulverizers that use grinding media such as balls and beads, it is desirable to use abrasion-resistant grinding media such as wear-resistant ceramic balls and zirconium beads.

耐摩耗性プラスチックとしては、ウレタン樹脂やナイロン樹脂を例示することができ、およそ1mm〜10mm程度の厚みに被覆することが望ましいが、使用頻度や粉砕条件によって適宜選択することができる。なお、湿式粉砕前後に、オープン型振動スクリーン、多管式振動加圧フィルタや機械式加圧フィルタなどのスクリーニング装置を介して難粉砕性の焼結物を除去することもできる。また、前述の分散機も、その分散ゾーンを、湿式粉砕機と同様に、ゴムや耐摩耗性プラスチックなどで被覆することが望ましい。 Examples of wear-resistant plastics include urethane resins and nylon resins, and it is desirable to coat them with a thickness of about 1 mm to 10 mm, but they can be appropriately selected depending on the frequency of use and pulverization conditions. In addition, before and after the wet pulverization, the hardly pulverized sintered product can be removed through a screening device such as an open-type vibrating screen, a multi-tube vibrating pressure filter, or a mechanical pressure filter. In the above-described disperser, it is desirable to coat the dispersion zone with rubber, wear-resistant plastic or the like, similarly to the wet pulverizer.

湿式粉砕に際して、粉体を均一に分散するために分散剤を添加してスラリー化することが行われる。分散剤を添加することによって、スラリーを高濃度化しても粘度上昇を防止することができる他、湿式粉砕による粘度上昇を防止し、粉砕効率やハンドリング性を向上させることができる。スルホン酸基含有ポリアクリル酸塩は、他の分散剤に比べて耐塩性、耐熱性に優れる利点を有しているため、分散剤としてスルホン酸基を含有した、分子量が1000〜10000程度のスルホン酸基含有ポリアクリル酸塩を顔料に対して0.05〜3重量%添加するとよい。因みに、3%を越えて添加量を増やしても分散性の改善効果は頭打ちとなり、0.05%以下では分散性がわるく、湿式粉砕を効率よく行うことができない。 In wet pulverization, a dispersant is added to form a slurry in order to uniformly disperse the powder. By adding a dispersant, an increase in viscosity can be prevented even when the concentration of the slurry is increased, and an increase in viscosity due to wet pulverization can be prevented, and the pulverization efficiency and handling properties can be improved. Since the sulfonic acid group-containing polyacrylate has an advantage of superior salt resistance and heat resistance compared to other dispersants, the sulfonic acid group-containing polyacrylate has a molecular weight of about 1000 to 10,000 containing a sulfonic acid group as a dispersant. The acid group-containing polyacrylate may be added in an amount of 0.05 to 3% by weight based on the pigment. Incidentally, even if the addition amount exceeds 3%, the effect of improving the dispersibility reaches its peak, and if it is 0.05% or less, the dispersibility is poor and the wet pulverization cannot be performed efficiently.

なお、再生顔料を水性媒体の懸濁液とする際や粉砕処理する際に、懸濁液のpHを二酸化炭素を用いて8〜13に調整することもできる。 When the regenerated pigment is made into a suspension in an aqueous medium or pulverized, the pH of the suspension can be adjusted to 8 to 13 using carbon dioxide.

(塗料の調製工程)
次に図1の塗工液の調製工程55を説明する。本発明において、顔料塗工層を構成する顔料に占める再生顔料の割合は、塗工層を単層とするか、多層とするか、あるいは多層塗工層の何処へ再生顔料を使用するか、さらには目的とする印刷用塗工紙の目標品質等に応じて適宜調節しうるもので、特に限定するものではない。しかし、本発明の目的とする高不透明度の印刷用塗被紙を得るには、塗工層を構成する全顔料の内、10重量%以上、好ましくは20重量%以上が再生顔料となるように配合することが望ましい。また、再生顔料の使用割合の上限は、例えば、下塗り塗工層に配合する場合には100重量%も可能であり、一方、単層塗工層あるいは多層塗工層の最外層に再生顔料を配合する場合には、塗工紙の不透明度や白色度等の品質を勘案して、当該塗工層を構成する全顔料のうち50重量%程度が再生顔料となるように配合するのが好ましい。
(Paint preparation process)
Next, the coating liquid preparation step 55 in FIG. 1 will be described. In the present invention, the ratio of the regenerated pigment to the pigment constituting the pigment coating layer is a single layer, a multilayer, or where the regenerated pigment is used in the multilayer coating layer, Furthermore, it can be appropriately adjusted according to the target quality of the target coated paper for printing, and is not particularly limited. However, in order to obtain a coated paper for printing with high opacity which is an object of the present invention, 10% by weight or more, preferably 20% by weight or more of the total pigment constituting the coating layer becomes a regenerated pigment. It is desirable to blend in. Further, the upper limit of the ratio of use of the regenerated pigment can be, for example, 100% by weight when blended in the undercoat coating layer, while the regenerated pigment is applied to the outermost layer of the single layer coating layer or the multilayer coating layer. When blended, it is preferable to blend so that about 50% by weight of the total pigment constituting the coating layer becomes a regenerated pigment in consideration of the opacity and whiteness of the coated paper. .

再生顔料と併用しうる顔料としては、通常の印刷用紙を製造する場合に使用されるカオリン、クレー、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、酸化亜鉛、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、シリカ、活性白土、タルク、サチンホワイト、レーキ等の無機顔料、およびプラスチックピグメント等の有機顔料が挙げられる。この際、原紙の白色度と再生顔料を含む塗工層を構成する全顔料の白色度との差の絶対値が、10ポイント以内となるように配合することで、高不透明度で白色度むらの少ない塗工紙を得ることができる。 Examples of pigments that can be used in combination with regenerated pigments include kaolin, clay, calcium carbonate, aluminum hydroxide, zinc oxide, barium sulfate, calcium sulfate, silica, activated clay, talc, and satin used in the production of ordinary printing paper. Examples thereof include inorganic pigments such as white and lake, and organic pigments such as plastic pigments. At this time, by blending so that the absolute value of the difference between the whiteness of the base paper and the whiteness of all the pigments constituting the coating layer containing the regenerated pigment is within 10 points, the whiteness unevenness is high opacity. Coated paper can be obtained.

本発明における印刷用塗工紙には、新聞用紙も包含される。新聞用紙の白色度は一般に50%程度であるものの、軽量化した新聞用紙の不透明度は90%以上であることが求められる。従って、このような新聞用紙の不透明度対策として、再生顔料と接着剤を主成分とする処理層(塗工層)を、新聞用原紙に設けることもできる。なお、新聞用紙では不透明度が最も重要な紙質であるため、原紙の白色度と塗工層を構成する全顔料の白色度の差が±10ポイントの範囲に収まらないこともある。 Newsprint paper is also included in the coated paper for printing in the present invention. The whiteness of newsprint is generally about 50%, but the opacity of newsprint reduced in weight is required to be 90% or more. Therefore, as a countermeasure against the opacity of such newspaper paper, a processing layer (coating layer) mainly composed of a regenerated pigment and an adhesive can be provided on the newspaper base paper. In newsprint paper, opacity is the most important paper quality, so the difference between the whiteness of the base paper and the whiteness of all the pigments constituting the coating layer may not fall within the range of ± 10 points.

本発明の印刷用塗工紙において、顔料と共に使用される接着剤としては、特に限定するものではないが、例えば、カゼイン、大豆蛋白、合成蛋白等の蛋白質類:スチレン・ブタジエン共重合体等の共役ジエン系重合体ラテックス、アクリル酸エステル及び/又はメタクリル酸エステルの重合体/または共重合等のアクリル系重合体ラテックス、エチレン・酢酸ビニル共重合等のビニル系重合体ラテックス、或いはこれらの各種重合体ラテックスをカルボキシル基等の官能基含有単量体で変性したアルカリ可溶性或いはアルカリ非溶解性の重合体ラテックス:ポリビニルアルコール、オレフィン・無水マレイン酸樹脂、メラミン樹脂等の合成樹脂系接着剤:陽性澱粉、酸化澱粉、酵素変性澱粉、熱化学変性澱粉、エーテル化澱粉、エステル化澱粉、冷水可溶性澱粉等の澱粉類:カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース等のセルロース誘導体等、通常の塗工紙用の接着剤が適宜選択して使用し得る。 In the coated paper for printing of the present invention, the adhesive used together with the pigment is not particularly limited. For example, proteins such as casein, soy protein, and synthetic protein: styrene / butadiene copolymer, etc. Conjugated diene polymer latex, acrylic polymer latex such as acrylic acid ester and / or methacrylic acid ester polymer / or copolymerization, vinyl polymer latex such as ethylene / vinyl acetate copolymer, or various kinds of these Alkali-soluble or alkali-insoluble polymer latex modified with a functional group-containing monomer such as carboxyl group: Synthetic resin adhesive such as polyvinyl alcohol, olefin / maleic anhydride resin, melamine resin: positive starch , Oxidized starch, enzyme modified starch, thermochemically modified starch, etherified starch, esterified starch , Starches such as cold water soluble starch: carboxymethyl cellulose, cellulose derivatives such as hydroxyethyl cellulose, adhesives for ordinary coated paper may be appropriately selected and used.

接着剤の配合割合は、固型対比で顔料100重量部に対して、5〜25重量部、より好ましくは10〜20重量部程度である。なお、顔料塗工組成物中には必要に応じて分散剤、増粘剤、保水剤、流動変性剤、消泡剤、離型剤、耐水化剤滑剤、青味剤、防腐剤、滑剤、染料、pH調節剤等の各種助剤を適宜配合することも出来る。 The blending ratio of the adhesive is 5 to 25 parts by weight, more preferably about 10 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the pigment as compared with the solid form. In the pigment coating composition, a dispersant, a thickener, a water retention agent, a flow modifier, a defoaming agent, a release agent, a water-resistant lubricant, a bluing agent, an antiseptic, a lubricant, Various auxiliaries such as dyes and pH adjusting agents can be appropriately blended.

本発明の印刷用塗工紙において、特に、再生顔料を最外層となる塗工層に使用する場合には、蛍光染料を再生顔料に対して0.3〜3.0重量%添加することが好ましい。 In the coated paper for printing of the present invention, particularly when the regenerated pigment is used in the coating layer that is the outermost layer, the fluorescent dye may be added in an amount of 0.3 to 3.0% by weight based on the regenerated pigment. preferable.

かかる蛍光染料は、340〜380nm付近の光を吸収し、その吸収エネルギーを430〜440nm付近の可視部で蛍光発光して塗工紙の白色度を高める染料である。具体的には、下記の化合物系が例示できる。これらは単独で用いても良いが、2種類以上を配合してもよい。4,4’−ビス(4,6−ジ置換−1,3,5−トリアジニル−2−アミノ)スチルベン−ジスルホン酸系、α,β−ビス(ベンズオキサゾリル)エチレン系、アルコキシナフタル酸−N−置換イミド系、ベンゾオキサゾール系、クマリン系、チオフェン系等の構造を有する有機化合物を挙げることができる。 Such a fluorescent dye absorbs light in the vicinity of 340 to 380 nm and emits fluorescence in the visible part near 430 to 440 nm to increase the whiteness of the coated paper. Specifically, the following compound systems can be exemplified. These may be used alone or in combination of two or more. 4,4′-bis (4,6-disubstituted-1,3,5-triazinyl-2-amino) stilbene-disulfonic acid, α, β-bis (benzoxazolyl) ethylene, alkoxynaphthalic acid An organic compound having a structure such as an -N-substituted imide, benzoxazole, coumarin, or thiophene can be given.

本発明では、上述の如く、原紙の片面に顔料塗工層を2層以上形成することも可能であり、塗工層に平滑性、光沢、印刷インクの受理性などの機能を付与することができるため、2層以上(通常は2層)の塗工層を形成するのが好ましい。また、塗工層を原紙の両面に形成することも可能である。この際、どの層に再生顔料を添加しても差し支えない。なお、本発明では、使用する再生顔料の白色度が60%を下回らないことが必須であるが、これは、これよりも白色度が低い場合には蛍光染料の添加によっても所望する白色度を有する印刷用塗工紙を得難いためである。蛍光染料は多層塗工の各塗料に分割添加することも可能である。 In the present invention, as described above, it is also possible to form two or more pigment coating layers on one side of a base paper, and it is possible to impart functions such as smoothness, gloss and print ink acceptability to the coating layer. Therefore, it is preferable to form two or more (usually two) coating layers. It is also possible to form coating layers on both sides of the base paper. At this time, the regenerated pigment may be added to any layer. In the present invention, it is essential that the whiteness of the regenerated pigment to be used does not fall below 60%. However, if the whiteness is lower than this, this can be achieved by adding a fluorescent dye. This is because it is difficult to obtain the coated paper for printing. The fluorescent dye can be divided and added to each paint of the multilayer coating.

顔料塗工層を形成するための塗料の固形分濃度は、一般に40〜75重量%程度であるが、操業性を考慮すると45〜70重量%の範囲が好ましい。 The solid content concentration of the paint for forming the pigment coating layer is generally about 40 to 75% by weight, but is preferably in the range of 45 to 70% by weight in consideration of operability.

上記の如き条件で調製された塗料は、例えばブレードコーター、エアーナイフコーター、ロールコーター、リバースロールコーター、バーコーターカーテンコーター、ダイスロッドコーター、グラビアコーター、チャンプレックスコーター、ゲートロールコーター、サイズプレス等公知の塗布装置を設けたオンマシン或いはオフコーターによって塗布する。なお、光沢度の高い塗工紙に仕上げる場合はブレードコーターやロッドブレードコーター等を採用するのが好ましい。 Paints prepared under the above conditions are, for example, blade coaters, air knife coaters, roll coaters, reverse roll coaters, bar coater curtain coaters, dice rod coaters, gravure coaters, champlex coaters, gate roll coaters, size presses, etc. Coating is performed by an on-machine or an off-coater provided with a coating apparatus. When finishing a coated paper with high glossiness, it is preferable to employ a blade coater, a rod blade coater or the like.

塗料の原紙への塗工量は、通常、乾燥重量で片面あたり2〜50g/m 程度の範囲で適宜調節することができる。なお、かかる塗工量は、多層塗工を含めた合計の塗工量である。顔料塗工層は、乾燥した後にスーパーキャレンダー、グロスキャレンダー等の仕上げ装置を経て仕上げられる。 The coating amount of the paint on the base paper can be appropriately adjusted in the range of about 2 to 50 g / m 2 per side in terms of dry weight. In addition, this coating amount is a total coating amount including multilayer coating. The pigment coating layer is dried and then finished through a finishing device such as a super calender or a gloss calender.

本発明において、原紙を構成するパルプ原料には古紙パルプが使用でき、原料古紙としては、新聞古紙、印刷古紙、雑誌古紙、OA古紙等が挙げられる。この他にバージンパルプも使用することができ、広葉樹材、針葉樹材の制限はなく両者の原料から得られるパルプを任意に配合できる。また、かかるパルプの製造方法においても、蒸解液によって脱リグニンされる化学的パルプ化法であるクラフトパルプ(KP)やサルファイトパルプ(SP)の他、機械的に砕木される砕木パルプ(GP)、リファイナーパルプ砕木パルプ(RGP)、サーモメカニカルパルプ(TMP)、ケミサーモメカニカルパルプ(CTMP)、ケミグランドパルプ(CGP)、セミケミカルパルプ(SCP)等の機械パルプ化法の何れでもかまわない。なお、古紙パルプを配合する場合には、任意の配合率にすることができるが、原紙の白色度と再生顔料を含む塗工層を構成する全顔料の白色度との差の絶対値が、10ポイント以内になるように配合するのが白色度むらのない塗工紙を得るうえで望ましい。 In the present invention, waste paper pulp can be used as the pulp raw material constituting the base paper, and examples of the raw material waste paper include newspaper waste paper, printing waste paper, magazine waste paper, and OA waste paper. In addition, virgin pulp can also be used, and there is no restriction on hardwood and softwood, and pulp obtained from both raw materials can be arbitrarily blended. In addition, in this pulp manufacturing method, kraft pulp (KP) and sulfite pulp (SP), which are chemical pulping methods that are delignified by cooking liquor, and ground wood pulp (GP) that is mechanically ground. Refiner pulp, groundwood pulp (RGP), thermomechanical pulp (TMP), chemithermomechanical pulp (CTMP), chemiground pulp (CGP), semi-chemical pulp (SCP), or any other mechanical pulping method may be used. In addition, when compounding waste paper pulp, it can be an arbitrary blending ratio, but the absolute value of the difference between the whiteness of the base paper and the whiteness of all the pigments constituting the coating layer containing the regenerated pigment, In order to obtain a coated paper having no whiteness unevenness, it is desirable to blend it so that it is within 10 points.

本発明の印刷用塗工紙は、特定の方法で得られた再生顔料を含む塗工層を有するため、散乱表面積が高く、さらに高不透明度であるという特徴を有する。この際、以下に説明するような、通常の脱墨工程に加えて漂白工程を付加して得た高白色度の古紙パルプを原紙に配合することで、これまで両立の難しかった高不透明度かつ高白色度の印刷用塗工紙を得ることができる。勿論、この場合においても、原紙の白色度と再生顔料を含む塗工層を構成する全顔料の白色度との差が±10ポイントの範囲になるように顔料と原紙の白色度を調節することで、白色度むらの少ない塗工紙が得られることに変りはない。以下に、本発明で使用するに好適な古紙パルプ(脱墨パルプ)の製造方法を説明するが、かかる古紙パルプであれば、原紙中に50重量%以上の高率で配合することができるため、環境保全や資源の有効利用の観点からも好ましい。 Since the coated paper for printing of the present invention has a coated layer containing a regenerated pigment obtained by a specific method, it has a feature that it has a high scattering surface area and a high opacity. At this time, as described below, by mixing old paper pulp with high whiteness obtained by adding a bleaching step in addition to the normal deinking step, high opacity and High whiteness coated paper for printing can be obtained. Of course, even in this case, the whiteness of the pigment and the base paper should be adjusted so that the difference between the whiteness of the base paper and the whiteness of all the pigments constituting the coating layer containing the regenerated pigment is within a range of ± 10 points. Thus, a coated paper with little unevenness in whiteness can be obtained. In the following, a method for producing waste paper pulp (deinked pulp) suitable for use in the present invention will be described. However, such waste paper pulp can be blended in the base paper at a high rate of 50% by weight or more. It is also preferable from the viewpoint of environmental conservation and effective use of resources.

一般に、古紙から脱墨パルプを製造する方法としては、(印刷)古紙の離解工程、アルカリソーキング(アルカリ浸漬)工程、フローテーション工程、洗浄工程を適宜組合せて処理し、パルプとインキを分離している。本発明においては、このような脱墨工程に、さらに過酸化物漂白工程、特に過酸化水素漂白工程を組合せることで、特定の再生顔料を含む塗工液を塗工する際に好適な脱墨パルプを製造することができる。 In general, as a method of producing deinked pulp from waste paper, (printing) waste paper disaggregation process, alkali soaking (alkali soaking) process, flotation process, washing process are appropriately combined to treat pulp and ink. Yes. In the present invention, a combination of such a deinking step and a peroxide bleaching step, particularly a hydrogen peroxide bleaching step, is suitable for application of a coating solution containing a specific regenerated pigment. Black pulp can be produced.

かかる過酸化物漂白工程では、界面活性剤やアルカリ性薬品を併用すると、パルプ繊維を膨潤させ、インキをより一層分離しやすくすることができるためより好ましい。この際、過酸化物はアルカリによるパルプの黄変を防止する効果もある。過酸化物漂白工程に続いて、フローテーション工程によって気泡にインキ粒子を付着、浮上させ、インキ粒子をパルプから分離することがより好ましい。 In such a peroxide bleaching step, it is more preferable to use a surfactant or an alkaline chemical in combination because the pulp fibers can be swollen and the ink can be more easily separated. At this time, the peroxide also has an effect of preventing yellowing of the pulp due to alkali. More preferably, following the peroxide bleaching step, the ink particles are adhered to and floated on the bubbles by a flotation step to separate the ink particles from the pulp.

上記の如き過酸化物漂白工程を付加することで、本発明の原紙に適した白色度70%以上、好ましくは80%以上の脱墨パルプを容易に得ることができる。かかる過酸化物漂白工程における過酸化物の添加率は、対パルプ0.5〜5重量%、好ましくは1〜3重量%である。添加率が0.5重量%未満では、白色度向上効果が低いばかりか、併用するアルカリによるアルカリ黄変を生ずる虞がある。一方、5重量%を越えて添加しても、白色度が平衡に達し、頭打ちになるので経済的ではない。なお、一度に多量の過酸化物を添加するよりも、複数段の過酸化物漂白処理を行う方が、効率良く白色度を向上できるため好ましい。 By adding the peroxide bleaching step as described above, a deinked pulp having a whiteness of 70% or more, preferably 80% or more, suitable for the base paper of the present invention can be easily obtained. The peroxide addition rate in the peroxide bleaching step is 0.5 to 5% by weight, preferably 1 to 3% by weight, based on pulp. When the addition ratio is less than 0.5% by weight, not only the whiteness improvement effect is low, but there is a possibility of causing alkali yellowing due to the alkali used together. On the other hand, adding over 5% by weight is not economical because the whiteness reaches equilibrium and reaches a peak. In addition, it is preferable to perform a plurality of stages of peroxide bleaching treatment rather than adding a large amount of peroxide at a time because the whiteness can be improved efficiently.

過酸化物漂白に使用する過酸化物としては、過酸化ソーダ、過酸化カルシウム、過酸化水素、過酢酸等を使用することができる。これらのうちでも特に過酸化水素は、アルカリ性脱墨条件下で親核的な攻撃試薬となる過酸化物イオンに解離し、パルプ中の繊維を傷つけることなく着色構造体を酸化分解しパルプを淡色化させることができるため、より好ましい。 As the peroxide used for peroxide bleaching, sodium peroxide, calcium peroxide, hydrogen peroxide, peracetic acid and the like can be used. Of these, hydrogen peroxide, in particular, dissociates into peroxide ions, which are nucleophilic attack reagents under alkaline deinking conditions, oxidatively decomposes the colored structure without damaging the fibers in the pulp, and lightens the pulp. This is more preferable.

過酸化物漂白を複数段設ける場合には、フローテーション工程と洗浄工程を適宜組合せるのが好ましい。さらに、過酸化物漂白に還元漂白を組み合わせると、より効率良く本発明の原紙に適した白色度80%以上の脱墨パルプを得ることができる。 When a plurality of peroxide bleaches are provided, it is preferable to appropriately combine the flotation step and the washing step. Further, when reduction bleaching is combined with peroxide bleaching, a deinked pulp having a whiteness of 80% or more suitable for the base paper of the present invention can be obtained more efficiently.

過酸化物漂白工程におけるアルカリ性薬品の添加率は、一般に、対パルプ0.5〜10重量%である。添加率が0. 5重量%未満では、白色度向上効果が低い。一方、添加率が高すぎるとアルカリ黄変を生じてしまう。また、アルカリ性薬品としては、苛性ソーダや珪酸ソーダ等が適宜使用されるが、2種類以上のアルカリ性薬品を組合せて添加することもできる。過酸化物漂白工程における脱墨剤としては、通常アルカリソーキングに用いられる非イオン性親水性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤から適宜選択して使用することができる。 The addition rate of the alkaline chemical in the peroxide bleaching step is generally 0.5 to 10% by weight with respect to the pulp. When the addition ratio is less than 0.5% by weight, the whiteness improvement effect is low. On the other hand, if the addition rate is too high, alkali yellowing occurs. Further, as the alkaline chemical, caustic soda, sodium silicate, or the like is appropriately used, but two or more types of alkaline chemicals can be added in combination. As the deinking agent in the peroxide bleaching step, a nonionic hydrophilic surfactant, a cationic surfactant and an anionic surfactant which are usually used for alkali soaking can be appropriately selected and used.

過酸化物漂白における添加薬品(液体)の添加効果を向上させるため、パルプ濃度は5〜35重量%、好ましくは10〜20重量%であるのが望ましい。パルプ濃度が5重量%未満では、パルプ繊維と過酸化物との反応効率が悪くなり、パルプ濃度が25重量%を超えると均一な反応が困難となる。 In order to improve the additive effect of the additive chemical (liquid) in peroxide bleaching, the pulp concentration is desirably 5 to 35% by weight, preferably 10 to 20% by weight. When the pulp concentration is less than 5% by weight, the reaction efficiency between the pulp fiber and the peroxide is deteriorated, and when the pulp concentration exceeds 25% by weight, uniform reaction becomes difficult.

過酸化物漂白における温度は、一般に30〜120℃の範囲、好ましくは50〜80℃の範囲である。温度が30℃未満では、漂白反応速度が小さく、十分なチリ(インキ粒子)の減少効果が得られない。一方、温度が120℃を超えると、過酸化物の分解反応が大きくなるため、パルプに対する有効過酸化物量が減少し、また生成するラジカルがパルプを攻撃するため、パルプの重合度低下や強度低下が起こるので適さない。 The temperature in peroxide bleaching is generally in the range of 30 to 120 ° C, preferably in the range of 50 to 80 ° C. When the temperature is lower than 30 ° C., the bleaching reaction rate is low, and a sufficient dust (ink particle) reduction effect cannot be obtained. On the other hand, when the temperature exceeds 120 ° C., the decomposition reaction of the peroxide increases, so the amount of effective peroxide to the pulp decreases, and the radicals generated attack the pulp. Is not suitable because it happens.

また、過酸化物漂白におけるパルプの滞留時間は、5〜120分の範囲、好ましくは10〜90分の範囲である。時間が5分未満では白色度の上がり幅が小さく、一方120分を超えても白色度が平衡に達し、頭打ちになるので経済的ではないばかりか、過酸化物の残存量が減少し、アルカリによるパルプの黄変も生じる。 Moreover, the residence time of the pulp in peroxide bleaching is in the range of 5 to 120 minutes, preferably in the range of 10 to 90 minutes. If the time is less than 5 minutes, the increase in whiteness is small. On the other hand, even if it exceeds 120 minutes, the whiteness reaches equilibrium and reaches a peak, which is not economical, and the remaining amount of peroxide is reduced. Yellowing of the pulp also occurs.

本発明で使用する原紙の填料としては、通常の紙製造に使用される重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、タルク、クレー、カオリン、二酸化チタン、合成シリカ、水酸化アルミニウム等の無機填料、ポリスチレン樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂等の合成高分子微粒子から適宜選択して使用できるが、本発明の塗工層に使用する再生顔料を用いることもできる。勿論、これらのうちの2種以上を併用することもできる。填料の添加量は全紙料の固形分に対して1〜30重量%程度が望ましい。また、パルプと填料を含む紙料中には、必要に応じて、紙力増強剤、サイズ剤、染料、蛍光染料、消泡剤、ピッチコントロール剤、スライムコントロール剤等を適宜添加することもできる。 As fillers for base paper used in the present invention, heavy calcium carbonate, light calcium carbonate, talc, clay, kaolin, titanium dioxide, synthetic silica, aluminum hydroxide and other inorganic fillers used in normal paper production, polystyrene resin In addition, synthetic polymer fine particles such as urea formaldehyde resin can be appropriately selected and used, but the regenerated pigment used for the coating layer of the present invention can also be used. Of course, two or more of these may be used in combination. The amount of filler added is preferably about 1 to 30% by weight with respect to the solid content of the total stock. In addition, a paper strength enhancer, a sizing agent, a dye, a fluorescent dye, an antifoaming agent, a pitch control agent, a slime control agent, and the like can be appropriately added to the stock containing pulp and filler as necessary. .

かかる紙料を用い、公知の抄紙機によって抄紙して原紙が製造される。原紙には、必要に応じて、澱粉などの表面処理剤をサイズプレスすることもできる。原紙の坪量については特に限定するものではないが、通常、30〜100g/m程度の坪量の原紙を用いる場合に、本発明の所望する効果が顕著に発揮される。勿論、この範囲を越えたカードや板紙等の厚紙に塗工することも可能である。 A base paper is produced by making a paper with a known paper machine using such a stock. If necessary, a surface treatment agent such as starch can be size-pressed on the base paper. The basis weight of the base paper is not particularly limited, but normally, when a base paper having a basis weight of about 30 to 100 g / m 2 is used, the desired effect of the present invention is remarkably exhibited. Of course, it is also possible to apply to cardboard such as card or paperboard exceeding this range.

本発明には、炭化処理と続く白化処理によってスラッジから回収した比表面積の大きな再生顔料を使用するために、不透明度の高い印刷用塗工紙が得られるという利点と、白化処理の度合によって再生顔料中の炭素残留率を調節できるため、白色度と不透明度を目的とする塗工紙に合わせて調節することができるという利点がある。 In the present invention, since a regenerated pigment having a large specific surface area recovered from sludge by carbonization and subsequent whitening is used, printing paper with high opacity can be obtained and regenerated by the degree of whitening. Since the carbon residual ratio in the pigment can be adjusted, there is an advantage that the whiteness and opacity can be adjusted in accordance with the intended coated paper.

また、本発明で使用する再生顔料によって一般の顔料を置換した場合、不透明度が一定値の塗工紙で比較すると、塗工紙米坪を小さくすることができるため軽量化することができる。さらに、本発明には、米坪が80g/m程度以下の軽量な塗工紙の一部で、不透明度改善法として採用されている顔料塗工層に黒色染料を添加する方法も、炭酸カルシウム等の通常顔料の一部を再生顔料に置換することで、黒色染料を添加せずに85%以上の高不透明度を有する印刷用塗工紙が得られるという利点もある。 In addition, when a general pigment is substituted with the regenerated pigment used in the present invention, the weight of the coated paper can be reduced because the coated paper can be made smaller than the coated paper having a constant opacity. Furthermore, the present invention also includes a method of adding a black dye to a pigment coating layer which is a part of a lightweight coated paper having a basis weight of about 80 g / m 2 or less and is employed as an opacity improving method. By replacing a part of a normal pigment such as calcium with a regenerated pigment, there is also an advantage that a coated paper for printing having a high opacity of 85% or more can be obtained without adding a black dye.

以下に実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明するが、勿論、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、以下の実施例および比較例において、部および%とあるのは、それぞれ重量部および重量%を示す。 EXAMPLES The present invention will be described more specifically with reference to the following examples. However, the present invention is not limited to these examples. In the following examples and comparative examples, “parts” and “%” mean “parts by weight” and “% by weight”, respectively.

実施例1
<原料の説明>
予め離解処理した新聞とちらしを含む混合古紙の懸濁液を脱墨塔に送り、温度70℃で4時間ソーキングした。脱墨剤の添加量は、対パルプ換算で固形分として、苛性ソーダ0.8%、珪酸ソーダ2.5%、過酸化水素1.2%、界面活性剤0.1%とした。次に、脱墨塔から取り出された懸濁液を希釈水で希釈し、この希釈懸濁液を洗浄機で洗浄し、濃度25%に脱水して古紙パルプを得た。次いで、かかる古紙パルプをパルプ濃度1%に希釈し、フローテーターに入れ、脱墨した。
Example 1
<Description of raw materials>
A suspension of mixed waste paper containing disaggregated newspaper and flyer was sent to a deinking tower and soaked at a temperature of 70 ° C. for 4 hours. The amount of the deinking agent added was 0.8% caustic soda, 2.5% sodium silicate, 1.2% hydrogen peroxide, and 0.1% surfactant as solids in terms of pulp. Next, the suspension taken out from the deinking tower was diluted with dilution water, this diluted suspension was washed with a washing machine, and dehydrated to a concentration of 25% to obtain waste paper pulp. Next, the waste paper pulp was diluted to a pulp concentration of 1%, put into a floater, and deinked.

脱墨後のパルプに、対パルプ換算で固形分として、苛性ソーダ2.0%、珪酸ソーダ5.0%、界面活性剤0.15%、過酸化水素1.5%を順次添加し、パルプ濃度10%にて過酸化水素漂白を過酸化水素漂白塔で60℃、120分間実施した。過酸化水素漂白後に洗浄・脱水し、同様の過酸化水素漂白を繰り返した。得られた漂白パルプから、ISO5269- 1(パルプ試験用手抄き紙調製方法)に基づき手抄シートを作成し、風乾した。調製された手抄き紙の白色度(ISO2470に準拠)は80%、不透明度(ISO2471に準拠)は82%であった。 To the pulp after deinking, 2.0% caustic soda, 5.0% sodium silicate, 0.15% surfactant, and 1.5% hydrogen peroxide were sequentially added as the solid content in terms of pulp. Hydrogen peroxide bleaching was carried out at 10% in a hydrogen peroxide bleaching tower at 60 ° C. for 120 minutes. After hydrogen peroxide bleaching, washing and dehydration were performed, and the same hydrogen peroxide bleaching was repeated. From the obtained bleached pulp, a handsheet was prepared based on ISO5269-1 (pulp test handsheet preparation method) and air-dried. The whiteness (based on ISO 2470) of the prepared handmade paper was 80%, and the opacity (based on ISO 2471) was 82%.

<古紙パルプを配合した原紙の調製>
次に、上記で得た古紙パルプ60部に、白色度が83%で不透明度が78%の広葉樹晒しパルプ(自製LBKP)40部を配合し、さらに対パルプ換算で固形分として、沈降性炭酸カルシウム(自製)12%、サイズ剤(ファイブラン81/王子ナショナル社)0.02%、カチオン化澱粉(エースK100/王子コーンスターチ社)0.8%、アクリルアマイド系高分子(ハイモロックNR12MLS/ハイモ社)0.005%を添加して紙料とし、長網抄紙機で坪量48.0g/mの塗工用原紙を製造した。得られた原紙の白色度は81%、不透明度は80%であった。
<Preparation of base paper blended with waste paper pulp>
Next, 60 parts of the waste paper pulp obtained above is mixed with 40 parts of hardwood bleached pulp (self-made LBKP) having a whiteness of 83% and an opacity of 78%. 12% calcium (self-made), 0.02% sizing agent (Fibrane 81 / Oji National), 0.8% cationized starch (Ace K100 / Oji Cornstarch), acrylic amide polymer (Himoloc NR12MLS / Himo) ) 0.005% was added to obtain a paper stock, and a base paper for coating having a basis weight of 48.0 g / m 2 was produced using a long paper machine. The obtained base paper had a whiteness of 81% and an opacity of 80%.

<炭化装置の説明>
実施例での装置構成を図4を使用して説明する、21は原料ホッパ、22は原料ホッパの下部に設置した切出し装置である。23は切出された原料を乾燥装置までの搬送する装置、Aは原料の乾燥装置である。乾燥装置Aにおいて、24は炉本体、25は乾燥装置への熱風供給装置、26は上下2段で連結された炉内搬送装置である。30aは乾燥装置炉本体内部の温度を計測する温度計である。Bは乾燥装置の直下に設置した炭化装置である。炭化装置Bにおいて、27は炉本体、28は上下3段で連結された炉内搬送装置、29は炭化装置への熱風発生装置である。30bは炭化装置炉本体内温度を計測する温度計である。
<Description of carbonization equipment>
The configuration of the apparatus in the embodiment will be described with reference to FIG. 4. Reference numeral 21 denotes a raw material hopper, and 22 denotes a cutting device installed at the lower part of the raw material hopper. 23 is a device for conveying the cut out raw material to a drying device, and A is a raw material drying device. In the drying apparatus A, 24 is a furnace body, 25 is a hot air supply apparatus to the drying apparatus, and 26 is an in-furnace transport apparatus connected in two stages. A thermometer 30a measures the temperature inside the drying apparatus furnace body. B is a carbonization device installed directly below the drying device. In the carbonization apparatus B, 27 is a furnace body, 28 is an in-furnace transfer apparatus connected in three stages, and 29 is a hot air generating apparatus for the carbonization apparatus. 30b is a thermometer for measuring the temperature inside the main body of the carbonizer furnace.

<白化装置の説明>
31は炭化装置から排出される炭化物を焼成装置(白化装置)Cまで搬送する原料搬送装置である。焼成装置Cにおいて、32は炉本体、33は上下2段で連結された炉内搬送装置である。34は焼成装置への熱風を供給するための熱風発生装置である。35aは焼成装置炉本体内部の温度を計測する温度計である。
<Description of the whitening device>
31 is a raw material conveyance apparatus which conveys the carbide | carbonized_material discharged | emitted from a carbonization apparatus to the baking apparatus (whitening apparatus) C. FIG. In the firing apparatus C, 32 is a furnace body, and 33 is an in-furnace transport apparatus connected in two upper and lower stages. Reference numeral 34 denotes a hot air generator for supplying hot air to the baking apparatus. 35a is a thermometer for measuring the temperature inside the firing apparatus furnace main body.

<スラッジの供給>
古紙パルプの洗浄排水を浮選機に供給し浮選処理し白水を得た。得られた白水をスクリュープレス式脱水機(富国製作所)に送り、固形分濃度約50%のスラッジを得た。原料ホッパ21に貯えたスラッジは、切出し装置22から一定量で切出される。切出された原料は搬送装置23により乾燥装置A内に連続的に装入される。この実施例では100kg/hrで切り出しを行った。
<Supply of sludge>
Waste water from waste paper pulp was supplied to a flotation machine and subjected to flotation to obtain white water. The obtained white water was sent to a screw press type dehydrator (Fugoku Seisakusho) to obtain sludge having a solid content concentration of about 50%. The sludge stored in the raw material hopper 21 is cut out from the cutting device 22 by a fixed amount. The cut out raw material is continuously charged into the drying device A by the transport device 23. In this example, cutting was performed at 100 kg / hr.

<原料の乾燥・炭化>
乾燥装置内へ装入された原料は、炉内搬送装置26によって、炉本体内を水平方向に搬送される。乾燥装置Aでは熱風発生装置25から炉本体内へ供給される燃焼高温ガスによる間接的な加熱を行い、原料中の水分を蒸発する。この間、搬送装置内にある空気等の酸素含有ガスは、発生した水蒸気によって置換され、酸素濃度0.1%未満の貧酸素状況下となった。上記乾燥処理後原料を、炭化装置本体内へ連続的に装入した。炭化装置では、熱風発生装置29から供給される燃焼高温ガスにより搬送装置内で水平移動を伴いながら乾燥した原料を搬送装置の鉄皮を介して間接的に加熱し、その炉内雰囲気温度を600℃とした。この間、空気等の酸素含有ガスは、炭化工程で発生した乾留ガスによって完全に置換され、その酸素濃度は0.1%未満の貧酸素状況下の還元雰囲気となっており有機物の炭化を促進した。本実施例では脱墨製紙スラッジを連続的に処理し、炭化装置でのその炉内滞留時間を60分とした。生成された炭化物中にある有機物由来の固定炭素の割合は平均で8%(重量比)であった。炭化装置から排出される原料(炭化物)の排出量は乾燥・炭化処理を行うことで30kg/hrとなった。なお、得られた炭化物のBET吸着法による比表面積は21m/gであった。
<Drying and carbonization of raw materials>
The raw material charged into the drying device is transported in the furnace body in the horizontal direction by the furnace transport device 26. In the drying apparatus A, indirect heating is performed by the hot combustion gas supplied from the hot air generator 25 into the furnace body to evaporate moisture in the raw material. During this time, the oxygen-containing gas such as air in the transfer device was replaced by the generated water vapor, resulting in an oxygen-poor condition with an oxygen concentration of less than 0.1%. The raw material after the drying treatment was continuously charged into the main body of the carbonization apparatus. In the carbonization apparatus, the dried raw material is indirectly heated by the combustion hot gas supplied from the hot air generator 29 while being horizontally moved in the transfer apparatus through the iron shell of the transfer apparatus, and the furnace atmosphere temperature is set to 600. C. During this time, oxygen-containing gas such as air is completely replaced by dry distillation gas generated in the carbonization process, and the oxygen concentration is reduced atmosphere under an oxygen-poor condition of less than 0.1%, which promotes carbonization of organic matter. . In this example, the deinked papermaking sludge was continuously processed, and the residence time in the furnace in the carbonization apparatus was 60 minutes. The ratio of the fixed carbon derived from organic matter in the generated carbide was 8% (weight ratio) on average. The discharge amount of the raw material (carbide) discharged from the carbonization apparatus was 30 kg / hr by performing drying and carbonization treatment. In addition, the specific surface area by BET adsorption method of the obtained carbide | carbonized_material was 21 m < 2 > / g.

<炭化物の白化処理>
炭化室Bから排出された炭化物を搬送装置31により焼成装置(白化装置)Cへ連続的に装入した。導入される燃焼ガスの酸素濃度は燃焼空気比ならびに送風ファンによる空気付加により3%から15%まで調整することが可能であり、本実施例では焼成装置Cの炉内酸素濃度を12%とした。焼成装置Cの炉内温度は制御可能である。この温度を本実施例では650℃とした。焼成対象物はこの雰囲気ガスの中を搬送装置のスクリュー機構により水平移動ならびに攪拌を行い、酸素による脱炭素反応を緩慢に行った。炭化物の焼成装置Cでの炉内滞留時間を120分とした。焼成装置Cからの排出量は25kg/hrとなった。
<Carbide whitening treatment>
The carbide discharged from the carbonization chamber B was continuously charged into the firing device (whitening device) C by the transport device 31. The oxygen concentration of the introduced combustion gas can be adjusted from 3% to 15% by the combustion air ratio and the addition of air by a blower fan. In this embodiment, the oxygen concentration in the furnace of the calciner C is set to 12%. . The in-furnace temperature of the baking apparatus C can be controlled. This temperature was set to 650 ° C. in this example. The object to be fired was horizontally moved and stirred in this atmospheric gas by a screw mechanism of a conveying device, and the decarbonization reaction with oxygen was slowly performed. The residence time in the furnace in the carbide firing apparatus C was 120 minutes. The discharge amount from the baking apparatus C was 25 kg / hr.

<白化処理後の再生顔料>
蛍光X線分析装置(XRF、島津製作所)を用いたカルシウム元素の測定結果より、原料スラッジ中に含まれる推定炭酸カルシウム含有率は、全白色無機粒子に対して60%であった。さらに、白化処理後における再生顔料のX線回折分析装置(XRD、マックサイエンス社)の測定結果から、炭化および白化処理による炭酸カルシウムの推定分解率は20%であった。従って、白化処理後の再生顔料中には、炭酸カルシウムが50%程度含まれているものと考えらる。残り50%はカオリンと酸化カルシウム等である。
<Regenerated pigment after whitening treatment>
From the measurement result of calcium element using a fluorescent X-ray analyzer (XRF, Shimadzu Corporation), the estimated calcium carbonate content contained in the raw material sludge was 60% with respect to all white inorganic particles. Furthermore, the estimated decomposition rate of calcium carbonate by carbonization and whitening treatment was 20% from the measurement result of the X-ray diffraction analyzer (XRD, Mac Science) of the regenerated pigment after whitening treatment. Therefore, it is considered that about 50% of calcium carbonate is contained in the regenerated pigment after the whitening treatment. The remaining 50% is kaolin and calcium oxide.

<粉砕>
上記で得た再生顔料を、分散剤 (A6028、東亞合成社) 1.0%を含む水に加えて、再生顔料の固形分濃度が60%のスラリーを調製し、ビーズミル (アシザワ) を用いて湿式粉砕した。粉砕機1パス後の再生顔料の50%粒度(メジアン径)は0.5μm、比表面積(BET吸着法)は18m/gであった。なお、再生顔料の粒度分布はセディグラフ粒度分布測定装置(micromeritic社)を用いて測定した。
<Crushing>
The regenerated pigment obtained above is added to water containing 1.0% of a dispersant (A6028, Toagosei Co., Ltd.) to prepare a slurry with a solid content concentration of regenerated pigment of 60%, and a bead mill (Ashizawa) is used. Wet crushed. The regenerated pigment after one pass of the pulverizer had a 50% particle size (median diameter) of 0.5 μm and a specific surface area (BET adsorption method) of 18 m 2 / g. The particle size distribution of the regenerated pigment was measured using a Sedigraph particle size distribution measuring device (micromeritic).

<再生顔料の白色度の測定>
上記で粉砕処理した再生顔料の一部を乾燥した後、約10gをサンプリングし、乳鉢で粗い粒子がなくなるまで粉砕したのち、中空円筒と内径の合う太さの円柱からなる粉体錠剤成型機を用いて13kgf/cmで30秒加圧して成型した。円筒は強光沢アクリル板上に置かれて操作される。錠剤状の粉体を円筒に付けたまま、白色度を測定した結果、再生顔料の白色度は82%であった。なお、白色度は、分光白色度測色計(スガ試験機社製)を使用してISO2470に準拠して測定した。
<Measurement of whiteness of regenerated pigment>
After drying a part of the regenerated pigment pulverized as described above, about 10 g is sampled and pulverized until there are no coarse particles in a mortar. It was molded by pressurizing at 13 kgf / cm 2 for 30 seconds. The cylinder is placed and operated on a strong gloss acrylic board. As a result of measuring the whiteness with the tablet-like powder attached to the cylinder, the whiteness of the regenerated pigment was 82%. The whiteness was measured according to ISO 2470 using a spectral whiteness colorimeter (manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.).

<顔料塗工層用塗液の調製>
顔料配合として、上記で得られた粉砕処理後の再生顔料100部(固形分換算)のスラリーに、澱粉(エースA/王子コーンスターチ社)を3部(固形分換算)、スチレンブタジエン共重合体ラテックス(JSR−0613/ジェイエスアール社)7部(固形分換算)を加えて塗液を得た。塗液の全固形分濃度は56%であった。
<Preparation of coating liquid for pigment coating layer>
As a pigment formulation, 3 parts of starch (Ace A / Oji Cornstarch Co., Ltd.), styrene-butadiene copolymer latex, in the slurry of 100 parts of the regenerated pigment after the pulverization treatment (in terms of solid content) obtained above. (JSR-0613 / JSR) 7 parts (in terms of solid content) were added to obtain a coating solution. The total solid content concentration of the coating liquid was 56%.

<印刷用塗工紙の調製>古紙パルプを配合した原紙の調製
前記の古紙パルプを含む塗工用原紙(坪量48.0g/m)に、上記で得られた顔料塗工層用塗液を乾燥固形分が片面あたり10g/mになるように卓上ブレードコーターにて両面塗工し乾燥して印刷用塗工紙を得た。
<Preparation of coated paper for printing> Preparation of base paper blended with waste paper pulp The above coating paper for pigment coating layer obtained above was coated on the base paper for coating (basis weight 48.0 g / m 2 ) containing the waste paper pulp. The liquid was coated on both sides with a desktop blade coater so that the dry solid content was 10 g / m 2 per side and dried to obtain a coated paper for printing.

実施例2
実施例1で得られた両面塗工紙をスーパーカレンダーで平滑化処理して印刷用塗工紙を得た。
Example 2
The double-sided coated paper obtained in Example 1 was smoothed with a super calendar to obtain a coated paper for printing.

実施例3
実施例1の塗液中に蛍光染料(ブランコホワーZSKN/バイエル社)を顔料固形分(再生顔料)に対して0.5部添加(固形分換算)した以外は実施例1と同様にして両面塗工紙を作成し、スーパーカレンダーで平滑化処理して印刷用塗工紙を得た。
Example 3
Both surfaces were the same as in Example 1 except that 0.5 part of fluorescent dye (Brancolower ZSKN / Bayer) was added to the pigment solid content (regenerated pigment) (converted to solid content) in the coating liquid of Example 1. A coated paper was prepared and smoothed with a super calendar to obtain a coated paper for printing.

実施例4
実施例1の顔料塗工層用塗液の調製において、再生顔料65部を重質炭酸カルシウム(自製)65部に置換し、さらに蛍光染料(ブランコホワーZSKN/バイエル社)を顔料固形分に対して0.15部(再生顔料固形分に対して0.4部)添加した以外は、実施例1と同様にして両面塗工紙を作成し、得られた両面塗工紙をスーパーカレンダーで平滑化処理して印刷用塗工紙を得た。なお、使用した重質炭酸カルシウムは白色度93%、50%粒度(メジアン径)0.9μm、BET法による比表面積10m/gであった。また、混合した全顔料の白色度は89%であった。
Example 4
In the preparation of the coating liquid for the pigment coating layer of Example 1, 65 parts of the regenerated pigment was replaced with 65 parts of heavy calcium carbonate (self-made), and fluorescent dye (Brancowar ZSKN / Bayer) was added to the pigment solid content. Except that 0.15 part (0.4 part based on the regenerated pigment solid content) was added, and a double-sided coated paper was prepared in the same manner as in Example 1, and the resulting double-sided coated paper was smoothed with a super calendar. To obtain a coated paper for printing. The heavy calcium carbonate used had a whiteness of 93%, a 50% particle size (median diameter) of 0.9 μm, and a specific surface area of 10 m 2 / g according to the BET method. The whiteness of all the mixed pigments was 89%.

実施例5
実施例4で得た両面塗工紙(スーパーカレンダー処理前)に、上塗り塗料を乾燥固形分が片面あたり10g/mになるように卓上ブレードコーターにて両面塗工し乾燥して塗工紙を得た後、スーパーカレンダーで平滑化処理して印刷用塗工紙を得た。上塗り塗料には、実施例3の顔料塗工層用塗液に用いた重質炭酸カルシウム(自製)60部とカオリン(HT/エンゲルハード社)40部を固形分換算で配合したスラリーに、澱粉(エースA/王子コーンスターチ社)を3部(固形分換算)、スチレンブタジエン共重合体ラテックス(JSR−0613/ジェイエスアール社)10部(固形分換算)を配合した。なお、カオリンは白色度79%、粒径0.3μm、BET比表面積20m/gであった。
Example 5
The double-sided coated paper obtained in Example 4 (before the supercalender treatment) is coated on both sides with a desktop blade coater so that the dry solid content is 10 g / m 2 per side and dried. After being smoothed with a super calendar, a coated paper for printing was obtained. For the top coat, starch is added to a slurry in which 60 parts of heavy calcium carbonate (self-made) and 40 parts of kaolin (HT / Engelhard) used in the pigment coating layer coating liquid of Example 3 are blended in terms of solid content. (Ace A / Oji Cornstarch Co., Ltd.) was mixed with 3 parts (in terms of solid content) and 10 parts (in terms of solid content) of styrene butadiene copolymer latex (JSR-0613 / JSR). Kaolin had a whiteness of 79%, a particle size of 0.3 μm, and a BET specific surface area of 20 m 2 / g.

実施例6
実施例1で用いた塗工用原紙を低白色度原紙(白色度69%、不透明度89%、坪量48g/m)に変えた以外は、実施例1と同様に卓上ブレードコーターにて両面塗工し、乾燥して印刷用塗工紙を得た。なお、低白色度原紙は古紙パルプ100%品であり、実施例1で得られた高白色度古紙パルプを50%含む。
Example 6
A table blade coater was used in the same manner as in Example 1 except that the base paper for coating used in Example 1 was changed to a low whiteness base paper (whiteness 69%, opacity 89%, basis weight 48 g / m 2 ). Both sides were coated and dried to obtain a coated paper for printing. In addition, the low whiteness base paper is a 100% recycled paper pulp product and contains 50% of the high whiteness recycled paper pulp obtained in Example 1.

実施例7
実施例1の炭化物の白化処理において、焼成装置の白化処理温度を700℃にした以外は実施例1と同様に炭化、焼成処理をして再生顔料を得た。白化処理後における再生顔料の推定炭酸カルシウム含有率は40%であった。また、再生顔料の粉砕機1パス後の50%粒度(メジアン径)は実施例1と同様に0.5μm、比表面積(BET吸着法)は18m/gであった。なお、粉砕後に乾燥して測定した再生顔料の白色度は85%であった。上記の再生顔料を用いた以外は、実施例1と全く同様にして印刷用塗工紙を得た。
Example 7
In the whitening treatment of the carbide of Example 1, a regenerated pigment was obtained by carbonizing and baking in the same manner as in Example 1 except that the whitening temperature of the baking apparatus was set to 700 ° C. The estimated calcium carbonate content of the regenerated pigment after the whitening treatment was 40%. Further, the 50% particle size (median diameter) after one pass of the regenerated pigment pulverizer was 0.5 μm as in Example 1, and the specific surface area (BET adsorption method) was 18 m 2 / g. The whiteness of the regenerated pigment measured after drying after pulverization was 85%. A coated paper for printing was obtained in the same manner as in Example 1 except that the regenerated pigment was used.

比較例1
実施例1の顔料塗工層用塗液の調製において、顔料配合を重質炭酸カルシウム(自製)100部とした以外は、実施例1と全く同様にして印刷用塗工紙を作成した。
Comparative Example 1
In the preparation of the coating liquid for the pigment coating layer of Example 1, a coated paper for printing was prepared in exactly the same manner as in Example 1 except that the pigment formulation was 100 parts of heavy calcium carbonate (manufactured).

比較例2
実施例1の顔料塗工層用塗液の調製において、顔料配合をカオリン(HT/エンゲルハード社)100部とした以外は、実施例1と全く同様にして印刷用塗工紙を作成した。
Comparative Example 2
In the preparation of the coating liquid for the pigment coating layer of Example 1, a coated paper for printing was prepared in exactly the same manner as in Example 1 except that the pigment content was 100 parts of kaolin (HT / Engelhard).

比較例3
比較例1で得た印刷用塗工紙をスーパーカレンダーで平滑化処理して印刷用塗工紙を得た。
Comparative Example 3
The coated paper for printing obtained in Comparative Example 1 was smoothed with a super calendar to obtain a coated paper for printing.

<塗工紙の白色度等の測定>
上記実施例および比較例で得た印刷用塗工紙について、白色度、不透明度および光沢度を測定し、その結果を表1に示した。なお、白色度と不透明度は分光白色度測色計(スガ試験機社)を使用してISO2470、ISO2471に準拠して測定した。また、光沢度は光沢度計(MURAKAMI COLOR RESEARCH LABOLATORY社)を使用してISO8254−1に準拠して測定した。さらに、白色度むらと印刷裏抜けを目視によって評価し、その結果を表1示した。なお、印刷裏抜けについては、印刷用塗工紙の片面に印刷インキ(GEOS-G、大日本インキ化学工業(株))を0.2cc印刷し、印刷裏面を目視評価した。
「評価基準」
○:良好
△:やや劣る
<Measurement of whiteness of coated paper>
The whiteness, opacity and glossiness of the coated coated paper obtained in the above Examples and Comparative Examples were measured and the results are shown in Table 1. The whiteness and opacity were measured according to ISO 2470 and ISO 2471 using a spectral whiteness colorimeter (Suga Test Instruments Co., Ltd.). Moreover, the glossiness was measured according to ISO8254-1 using a glossiness meter (MURAKAMI COLOR RESEARCH LABORATORY). Further, the whiteness unevenness and the print back-through were visually evaluated, and the results are shown in Table 1. In addition, about printing back-through, 0.2 cc of printing ink (GEOS-G, Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) was printed on one side of the printing coated paper, and the printed back side was visually evaluated.
"Evaluation criteria"
○: Good △: Slightly inferior

Figure 2008144346
Figure 2008144346

[発明の効果]
表1の結果から明らかなように、本発明の印刷用塗工紙は、スラッジを原料とする特定の再生顔料を顔料塗工層に使用しているため、不透明度が高く、しかも印刷裏抜けにも優れた塗工紙であった。
[The invention's effect]
As is apparent from the results in Table 1, the coated paper for printing of the present invention uses a specific regenerated pigment made of sludge as a raw material for the pigment coating layer, and thus has high opacity and print back-through. It was also an excellent coated paper.

本発明の印刷用塗工紙を製造するプロセスを概念的に示した工程図。The process figure which showed notionally the process which manufactures the coated paper for printing of this invention. 本発明の印刷用塗工紙に使用する再生顔料を製造するための、炭化処理工程及び脱炭素による白化処理工程を行なう熱処理装置の一例の概念系統図。The conceptual systematic diagram of an example of the heat processing apparatus which performs the whitening process process by the carbonization process and decarbonization for manufacturing the regenerated pigment used for the coated paper for printing of this invention. 本発明の印刷用塗工紙に使用する再生顔料を製造するための、炭化処理工程及び脱炭素による白化処理工程を行なう熱処理装置の別の一例の概念系統図。The conceptual systematic diagram of another example of the heat processing apparatus which performs the whitening process process by the carbonization process and decarbonization for manufacturing the regenerated pigment used for the coated paper for printing of this invention. 本発明の実施例に適用した熱処理装置例を示す。The example of the heat processing apparatus applied to the Example of this invention is shown.

符号の説明Explanation of symbols

1 :第1間接加熱炉(炭化工程の乾燥帯)
2 :スラッジ投入口
3 :スラッジ乾燥室
4a:熱風取り入れ口
5a:熱風、水蒸気、乾留ガス排出口
6 :第2間接加熱炉(炭化工程の熱分解による炭化帯)
7 :スラッジ熱分解、炭化室
4b:熱風取り入れ口
5b:熱風、水蒸気、乾留ガス排出口
8 :炭化物排出口
9 :炭化物流送路
10:第3間接加熱炉(脱炭素による白化帯)
11:炭化物投入口
12:空気取り入れ口
13:脱炭素による白化室
4c:熱風取り入れ口
5c:熱風排出口
14:再生顔料回収口
15:内燃式ロータリーキルン(脱炭素による白化帯)
16:炭化物貯蔵器
17:炭化物投入口
18:炭化物酸化室
19:バーナー
20:再生顔料回収口
1: First indirect heating furnace (drying zone of carbonization process)
2: Sludge inlet 3: Sludge drying chamber 4a: Hot air intake 5a: Hot air, water vapor, dry distillation gas outlet 6: Second indirect heating furnace (carbonization zone by thermal decomposition of carbonization process)
7: Sludge pyrolysis, carbonization chamber 4b: Hot air inlet 5b: Hot air, water vapor, dry distillation gas outlet 8: Carbide outlet 9: Carbonized logistics route 10: Third indirect heating furnace (whitening zone by decarbonization)
11: Carbide inlet 12: Air inlet 13: Whitening chamber by decarbonization 4c: Hot air inlet 5c: Hot air outlet 14: Regenerated pigment recovery port 15: Internal combustion type rotary kiln (whitening zone by decarbonization)
16: Carbide reservoir 17: Carbide inlet 18: Carbide oxidation chamber 19: Burner 20: Regenerated pigment recovery port

Claims (5)

原紙の少なくとも片面に、顔料と接着剤を主成分とする塗工層を設けた印刷用塗工紙において、該顔料として、有機物と白色無機粒子の混合物を炭化処理し、次いで炭化処理によって得た炭化物を白化処理して製造された再生顔料であって、
前記再生顔料が、有機物と白色無機粒子の混合物を、酸素含有ガスの存在を制限した貧酸素条件下、温度1000℃以下で炭化処理する工程と、次いで炭化処理によって得られた炭化物を温度450℃〜1000℃の範囲で酸化させるように制御した酸素含有ガスの存在下で脱炭素する白化処理工程により製造された顔料であること、並びに
前記炭化処理の工程が、二段階に分かれており、該処理工程の少なくとも後半が450℃〜1000℃で実施されたものであること
を特徴とする印刷用塗工紙。
In a printing coated paper in which a coating layer mainly composed of a pigment and an adhesive is provided on at least one side of a base paper, the mixture of an organic substance and white inorganic particles was carbonized as the pigment, and then obtained by carbonization. A regenerated pigment produced by whitening a carbide,
The regenerated pigment is carbonized at a temperature of 1000 ° C. or less under a poor oxygen condition in which the presence of an oxygen-containing gas is limited to a mixture of an organic substance and white inorganic particles; A pigment produced by a whitening treatment step of decarbonizing in the presence of an oxygen-containing gas controlled to oxidize in a range of ˜1000 ° C., and the carbonization step is divided into two stages, A coated paper for printing, wherein at least the second half of the treatment step is performed at 450 ° C to 1000 ° C.
該再生顔料が、メジアン径0.1〜5μmとなるように粉砕処理された顔料である請求項1に記載の印刷用塗工紙。 The coated paper for printing according to claim 1, wherein the regenerated pigment is a pigment pulverized so as to have a median diameter of 0.1 to 5 µm. 原紙の白色度(ISO2470に準拠)と、該再生顔料を含む塗工層を構成する全顔料の白色度との差の絶対値が、10ポイント以内である請求項1又は2に記載の印刷用塗工紙。 3. The printing according to claim 1, wherein the absolute value of the difference between the whiteness of the base paper (based on ISO 2470) and the whiteness of all pigments constituting the coating layer containing the regenerated pigment is within 10 points. Coated paper. 有機物と白色無機粒子を含む混合物が、製紙スラッジを主体とする廃棄物または古紙の少なくとも1種である請求項1〜3のいずれか1項に記載の印刷用塗工紙。 The coated paper for printing according to any one of claims 1 to 3, wherein the mixture containing organic matter and white inorganic particles is at least one of wastes and waste paper mainly composed of paper sludge. 前記有機物と白色無機粒子の混合物が、古紙パルプの洗浄排水を浮選機に供給し、浮選処理し、脱水処理して得られてスラッジである請求項1〜4いずれか1項に記載の印刷用塗工紙。 The mixture of the organic matter and the white inorganic particles is sludge obtained by supplying waste paper washing wastewater to a flotation machine, flotation treatment, and dehydration treatment. Coated paper for printing.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011251239A (en) * 2010-06-01 2011-12-15 Daio Paper Corp Method for manufacturing regenerated particle, and regenerated particle

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05229819A (en) * 1991-07-29 1993-09-07 Okutama Kogyo Kk Carbonate salts and production thereof
JPH08199496A (en) * 1995-01-20 1996-08-06 Mitsubishi Paper Mills Ltd Production of coated paper for mat gravure
JPH108397A (en) * 1996-03-13 1998-01-13 Pluss Stauffer Ag Coating pigment
JPH11310732A (en) * 1998-02-09 1999-11-09 Oji Paper Co Ltd White pigment made from incineration ash and its production
JP2000178024A (en) * 1998-12-18 2000-06-27 Okutama Kogyo Co Ltd Precipitated calcium carbonate using sludge from paper industry and its production
JP2000355897A (en) * 1999-06-11 2000-12-26 Shiraishi Kogyo Kaisha Ltd Coated paper for printing and coating composition for coated paper
JP2001262002A (en) * 2000-03-23 2001-09-26 Nippon Kakoh Seishi Kk Method for producing white pigment by using ink-removed sludge of pigment-coated waste paper as raw material

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05229819A (en) * 1991-07-29 1993-09-07 Okutama Kogyo Kk Carbonate salts and production thereof
JPH08199496A (en) * 1995-01-20 1996-08-06 Mitsubishi Paper Mills Ltd Production of coated paper for mat gravure
JPH108397A (en) * 1996-03-13 1998-01-13 Pluss Stauffer Ag Coating pigment
JPH11310732A (en) * 1998-02-09 1999-11-09 Oji Paper Co Ltd White pigment made from incineration ash and its production
JP2000178024A (en) * 1998-12-18 2000-06-27 Okutama Kogyo Co Ltd Precipitated calcium carbonate using sludge from paper industry and its production
JP2000355897A (en) * 1999-06-11 2000-12-26 Shiraishi Kogyo Kaisha Ltd Coated paper for printing and coating composition for coated paper
JP2001262002A (en) * 2000-03-23 2001-09-26 Nippon Kakoh Seishi Kk Method for producing white pigment by using ink-removed sludge of pigment-coated waste paper as raw material

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011251239A (en) * 2010-06-01 2011-12-15 Daio Paper Corp Method for manufacturing regenerated particle, and regenerated particle

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