JP2016166434A - 脱墨パルプの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 高白色度でかつダートの少ない脱墨パルプの製造方法を提供する。【解決手段】印刷古紙をパルプ化する一連の工程における離解工程と分散工程のうちの少なくとも１工程を下記の両一般式で表される両性界面活性剤から選ばれる１種以上を添加して処理する工程とするとともに、該分散工程後の脱墨工程をｐＨ６〜９の中性領域でフローテーションを行う工程とする脱墨パルプの製造方法。【化１】〔式中、Ｒ１は炭素数８〜２４のアルキル基又はアルケニル基。Ｒ２及びＲ３は炭素数１〜４のアルキル基又はヒドロキシル基。Ｒ４は炭素数７〜２３のアルキル基又はアルケニル基。Ｒ５及びＲ６は炭素数１〜４のアルキル基又はヒドロキシル基。〕【選択図】 なし

Description

本発明は、印刷古紙から未剥離インキの少ない良質な脱墨パルプを製造する方法に関する。

近年、資源の有効利用や環境保護等の観点から、脱墨パルプの需要が増加している。脱墨パルプは、一般的に、印刷古紙をパルパー等により離解する離解工程と、混入した異物をスクリーン等により除去する除塵工程と、軸タイプ又はディスクタイプのディスパーザー等により機械的分散処理を施す分散工程と、脱墨剤を用いてフローテーション法などによりインキ剥離処理を施す脱墨工程とを有する方法によって製造されている。

従来、脱墨パルプの製造工程では、印刷古紙からのインキ剥離を目的として種々の脱墨剤が用いられている。
たとえば、特定の炭素数分布をもつアルコールにアルキレンオキシドが付加した、特定のヨウ素価を有する脱墨剤を用いる方法が開示されている（特許文献１参照）。
また、アルコールにアルキレンオキシドを付加した成分とグリセリン誘導体とを含有する脱墨剤を用いる方法が開示されている（特許文献２参照）。
また、非イオン性ポリオキシアルキレン型界面活性剤からなる脱墨剤と、陰イオン界面活性剤又は分子数が１０００以下のポリエチレングリコールからなる助剤とを混合することによりインキ剥離を行う脱墨方法が開示されている（特許文献３参照）。

さらに、適度な歩留りを維持しつつ優れた白色度、残インキ面積率が得られる脱墨方法として、フローテーション工程の少なくとも一部を、カチオン性化合物、アミン、アミンの酸塩及び両性化合物からなる群から選ばれた少なくとも一種と、特定構造の有機酸もしくはそのイオンとの存在下に行う方法が開示されている（特許文献４参照）。
また、離解工程、アルカリソーキング工程、酸添加処理工程、凝集処理工程、フローテーション工程の順からなり、該凝集処理工程で両性電解質を添加後に、インキ粒径をフローテーション工程に適したサイズに制御するためのインキ粒径制御処理を施す、高白色度脱インキパルプの製造方法が開示されている（特許文献５参照）。
また、古紙からのインキ剥離のために非イオン界面活性剤を用い、且つ、フローテーション工程の少なくとも一部を、カチオン性化合物、アミン、アミンの酸塩及び両性化合物からなる群から選ばれた少なくとも一種の存在下に、９超乃至１２以下の範囲内のｐＨで行う脱墨方法が開示されている（特許文献６参照）。
一方、古紙からのインキ剥離を促進させるために離解工程または分散工程に添加する脱墨剤を特定構造の両性界面活性剤とする脱墨方法が開示されている（特許文献７参照）。

特開平５−２５７８９号公報 特開平１０−２９２２７９号公報 特開２００２−８８６７０号公報 特開平１１−１００７８４号公報 特開平１０−２７３８９０号公報 特開平１０−１０２３９０号公報 特開２０１３−２８８８０号公報

脱墨パルプ使用の拡大を図るには、印刷古紙からインキを高度に剥離し、残留する未剥離インキの少ない脱墨パルプを製造することが極めて重要となる。印刷古紙からのインキ剥離性が不充分な脱墨パルプは、紙への配合量が低く制限されるという実情がある。
しかしながら、特許文献１〜３に記載された方法では、印刷古紙からのインキ剥離効果が不充分なため、未剥離インキの少ない脱墨パルプを得るのが難しい。インキ剥離効果を高めようとして脱墨剤の使用量を多くすると、フローテーションの際に発生する泡が破泡しにくくなって操業性に劣るし、コスト増加となる等の問題がある。
特許文献４〜６に記載された方法は、いずれもカチオン性化合物や両性化合物を、フローテーション工程又は凝集処理工程で用いることにより、フローテーションの際に、古紙から剥離した遊離インキを効率的に除去しようとする方法である。しかしながら、これらの方法は、印刷古紙からのインキ剥離自体を促進させるものではないため、得られる脱墨パルプに残留する未剥離インキ量の低減化は充分でない。
特許文献７に記載された方法は、古紙からのインキ剥離を促進させるために離解工程または分散工程に添加する脱墨剤を特定構造の両性界面活性剤とする脱墨方法であるが、中性領域でのフローテーションに言及しておらず、よりインキ剥離とダート除去の効果が発揮する方法についての知見はなかった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、残留している未剥離インキの少ない脱墨パルプの製造方法及び未剥離インキの少ない脱墨パルプを提供することを課題とする。

従来、印刷古紙からインキを剥離するには脱墨剤として非イオン性界面活性剤が主に用いられていた。本発明者らは検討を重ねた結果、特定構造の両性界面活性剤を選択し、これを、フローテーション法などを行う脱墨工程よりも前段側の、離解工程及び分散工程の少なくとも一方で用い、その後に中性領域でフローテーションを行なうことにより、前記課題が解決されることを見出し、以下の発明を完成するに至った。

（１）印刷古紙を、該古紙を離解する離解工程、異物を細かく分散させる分散工程及びフローテーション法による脱墨工程を少なくとも有する組み合わせ工程によってパルプ化する方法において、前記の離解工程と分散工程より選ばれる１以上の工程を下記の一般式（Ａ−１）及び一般式（Ａ−２）で表される両性界面活性剤（Ａ）より選ばれる１種以上を添加して処理する工程とするとともに、前記脱墨工程をｐＨ６〜９の中性領域でフローテーションを行う工程とすることを特徴とする、脱墨パルプの製造方法。

〔式中、Ｒ^１は炭素数８〜２４のアルキル基又はアルケニル基であり、Ｒ^２及びＲ^３はそれぞれ独立に炭素数１〜４のアルキル基又はヒドロキシル基である。Ｒ^４は炭素数７〜２３のアルキル基又はアルケニル基であり、Ｒ^５及びＲ^６はそれぞれ独立に炭素数１〜４のアルキル基又はヒドロキシル基である。］

（２）前記両性界面活性剤（Ａ）として、前記一般式（Ａ−１）におけるＲ^１が炭素数１２〜１８のアルキル基であり、前記のＲ^２及びＲ^３がそれぞれメチル基である両性界面活性剤を用いることを特徴とする、上記（１）に記載の脱墨パルプの製造方法。

（３）前記の離解工程、分散工程及び脱墨工程より選ばれる１以上の工程を、下記の一般式（Ｂ−１）及び一般式（Ｂ−２）で表されるカチオン性界面活性剤（Ｂ）より選ばれる１種類以上を添加して処理する工程とすることを特徴とする、上記（１）又は（２）に記載の脱墨パルプの製造方法。

〔一般式（Ｂ−１）中、Ｒ^７及びＲ^８はそれぞれ独立に炭素数８〜２４のアルキル基、アルケニル基又はβ−ヒドロキシアルキル基である。Ｒ^９及びＲ^１０はそれぞれ独立に炭素数１〜８のアルキル基、ベンジル基又は一般式−（ＡＯ）_ｎ１−Ｈ（式中、ＡＯは炭素数２〜４のオキシアルキレン基を表す。ｎ１はオキシアルキレン基の平均付加モル数を表し、１〜２０の数である。）で表される基である。Ｘ_１ ⁻は対イオンである。
一般式（Ｂ−２）中、Ｒ^１１、Ｒ^１２及びＲ^１３はそれぞれ独立に炭素数１〜８のアルキル基、ベンジル基又は一般式−（ＡＯ）_ｎ２−Ｈ（式中、ＡＯは炭素数２〜４のオキシアルキレン基を表す。ｎ２はオキシアルキレン基の平均付加モル数を表し、１〜２０の数である。）で表される基である。Ｒ^１４は炭素数８〜３６のアルキル基、アルケニル基又はβ−ヒドロキシアルキル基である。Ｘ_２ ⁻は対イオンである。〕

（４）前記両性界面活性剤（Ａ）を添加した工程の少なくとも１工程を、前記カチオン性界面活性剤（Ｂ）を共に添加して処理する工程とすることを特徴とする、前記（１）〜（３）のいずれか１項に記載の脱墨パルプの製造方法。

本発明によれば、残留している未剥離インキの少ない脱墨パルプの製造方法及び未剥離インキの少ない脱墨パルプを提供することができる。

＜脱墨パルプの製造方法＞
本発明の脱墨パルプの製造方法は、印刷古紙を離解する離解工程と、異物を細かく分散させる分散工程と、フローテーション法により遊離インキ等を除去する脱墨工程とを少なくとも有する組合せ工程に従ってパルプ化する方法である。また、本発明の脱墨パルプの製造方法は、上記の各工程に加えて、通常の古紙パルプの製造工程で採用される工程、例えば、上記離解工程で調製されるスラリー状物中の粘着剤、雑誌の背糊、プラスチック類等の異物を除塵装置で除去する除塵工程、漂白薬剤の存在下でパルプ繊維を漂白する漂白工程、エキストラクターやシックナー等の洗浄機を用いた洗浄工程を少なくとも有している組み合わせ工程によってパルプ化する方法をも包含する。

本発明では、前記の離解工程と分散工程とより選択される少なくとも１工程で、前記一般式（Ａ―１）及び一般式（Ａ―２）で表される両性界面活性剤（Ａ）より選択される少なくとも１種を用いる。
また、前記の離解工程、分散工程及び脱墨工程のいずれか１以上の工程で、前記の両性界面活性剤（Ａ）と共に、前記一般式（Ｂ−１）及び一般式（Ｂ―２）のカチオン性界面活性剤（Ｂ）より選択される少なくとも１種を用いることができる。

＜原料印刷古紙＞
脱墨パルプの原料となる印刷古紙は、印刷された紙類であればよく、新聞古紙、雑誌古紙、雑紙、チラシ古紙、色上古紙、模造紙等の中質古紙、低質古紙などが挙げられる。本発明の脱墨パルプの製造方法は、未剥離インキが多く残留しやすい新聞古紙に対して特に有用である。
新聞用紙は近年中性化が進んでおり、中性新聞の中には極めて未剥離インキが残留しやすいものがある。中性新聞は紙面ｐＨが５．５以上であるが、抄紙時に炭酸カルシウムを高配合する場合も多い。この場合、ＪＩＳ Ｐ８２５１で規定される５２５℃燃焼法での灰分が１０％以上であること、又は、当該５２５℃燃焼法での灰分とＪＩＳ Ｐ８２５２で規定される９００℃燃焼法での灰分との差が２％以上であることが多い。本発明は、このような中性新聞を含む印刷古紙に対して特に優れた効果を発揮する。

＜両性界面活性剤Ａ＞
両性界面活性剤（Ａ）（以下「（Ａ）成分」ともいう。）は、下記の一般式（Ａ−１）及び一般式（Ａ−２）のいずれかで表されるものである。

〔一般式（Ａ−１）中、Ｒ^１は炭素数８〜２４のアルキル基又はアルケニル基であり、Ｒ^２及びＲ^３はそれぞれ独立に炭素数１〜４のアルキル基又はヒドロキシル基である。
一般式（Ａ−２）中、Ｒ^４は炭素数７〜２３のアルキル基又はアルケニル基であり、Ｒ^５及びＲ^６はそれぞれ独立に炭素数１〜４のアルキル基又はヒドロキシル基である。〕

前記一般式（Ａ−１）中のＲ^１の炭素数８〜２４のアルキル基又は炭素数８〜２４のアルケニル基は直鎖状であっても分岐鎖状であってもよい。Ｒ^１のアルキル基、アルケニル基における炭素数は、それぞれ１０〜２２が好ましく、１２〜１８がより好ましい。なかでも、Ｒ^１は、炭素数８〜２４のアルキル基であることが好ましい。
一般式（Ａ−１）中のＲ^２及びＲ^３は、それぞれ独立に、炭素数１〜４のアルキル基又はヒドロキシル基であり、炭素数１〜４のアルキル基であることが好ましく、メチル基、エチル基であることがより好ましく、いずれもメチル基であることが特に好ましい。

前記一般式（Ａ−２）中のＲ^４は、炭素数７〜２３のアルキル基又は炭素数７〜２３のアルケニル基であり、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよい。Ｒ^４のアルキル基、アルケニル基における炭素数は、それぞれ７〜２１が好ましく、７〜１７がより好ましい。
なかでも、Ｒ^４は、炭素数７〜２３のアルキル基であることが好ましく、ヤシ油由来のアルキル基であることがより好ましい。
一般式（Ａ−２）中のＲ^５及びＲ^６は、それぞれ独立に、炭素数１〜４のアルキル基又はヒドロキシル基であり、炭素数１〜４のアルキル基であることが好ましく、メチル基、エチル基であることがより好ましく、いずれもメチル基であることが特に好ましい。

（Ａ）成分は、１種単独で用いてもよく、２種以上を適宜組み合わせて用いてもよい。（Ａ）成分としては、前記一般式（Ａ−１）で表される両性界面活性剤を用いることが好ましく、前記Ｒ^１が炭素数１２〜１８のアルキル基で、前記のＲ^２及びＲ^３がそれぞれメチル基であるものを用いることが特に好ましい。

（Ａ）成分の使用量は、印刷古紙由来のパルプの絶乾質量（以下「絶乾パルプ質量」という。）に対して０．０１〜３．０質量％が好ましく、０．０２〜１．０質量％がより好ましい。（Ａ）成分の使用量が好ましい下限値以上であれば、印刷古紙からのインキ剥離効果が充分に得られる。一方、上限値を超えても、使用量の増加分に応じたインキ剥離効果の向上が見られず、またコストが増加して経済的でない。

＜カチオン性界面活性剤（Ｂ）＞
カチオン性界面活性剤（Ｂ）（以下「（Ｂ）成分」ともいう。）は、下記の一般式（Ｂ−１）及び一般式（Ｂ−２）のいずれかで表されるものである。

〔一般式（Ｂ−１）中、Ｒ^７及びＲ^８は、それぞれ独立に、炭素数８〜２４のアルキル基、アルケニル基又はβ−ヒドロキシアルキル基である。Ｒ^９及びＲ^１０はそれぞれ独立に炭素数１〜８のアルキル基、ベンジル基又は一般式−（ＡＯ）_ｎ１−Ｈ（式中、ＡＯは炭素数２〜４のオキシアルキレン基を表す。ｎ１はオキシアルキレン基の平均付加モル数を表し、１〜２０の数である。）で表される基である。Ｘ_１ ⁻は対イオンである。
一般式（Ｂ−２）中、Ｒ^１１、Ｒ^１２及びＲ^１３は、それぞれ独立に、炭素数１〜８のアルキル基、ベンジル基又は一般式−（ＡＯ）_ｎ２−Ｈ（式中、ＡＯは炭素数２〜４のオキシアルキレン基を表す。ｎ２はオキシアルキレン基の平均付加モル数を表し、１〜２０の数である。）で表される基である。Ｒ^１４は炭素数８〜３６のアルキル基、アルケニル基又はβ−ヒドロキシアルキル基である。Ｘ_２ ⁻は対イオンである。〕

一般式（Ｂ−１）中のＲ^７及びＲ^８の炭素数８〜２４のアルキル基、アルケニル基、又はβ−ヒドロキシアルキル基は直鎖状であっても分岐鎖状であってもよい。Ｒ^７及びＲ^８のアルキル基、アルケニル基、β−ヒドロキシアルキル基における炭素数は、それぞれ８〜２２が好ましく、８〜１８がより好ましく、８〜１２がさらに好ましい。なかでも、Ｒ^７及びＲ^８は、それぞれ炭素数８〜２４のアルキル基であることが好ましい。

Ｒ^９及びＲ^１０は、それぞれ独立に、炭素数１〜８のアルキル基、ベンジル基、又は一般式−（ＡＯ）_ｎ１−Ｈで表される基である。Ｒ^９及びＲ^１０におけるアルキル基の炭素数は１〜８であり、１〜６が好ましく、１〜４がより好ましく、１又は２がさらに好ましい。Ｒ^９及びＲ^１０における一般式−（ＡＯ）ｎ１−Ｈで表される基について、ＡＯは、炭素数２〜４のオキシアルキレン基を表し、一種単独であっても二種以上が混在していてもよく、二種以上が混在している場合、これらがブロック状又はランダム状に配列していてもよい。ｎ１はオキシアルキレン基の平均付加モル数を表し、１〜２０の数であり、１〜１０の数であることが好ましく、１〜５の数であることがより好ましい。なお、ＡＯが二種以上からなる場合、ｎ１はそれらの合計を示す。なかでも、Ｒ^９及びＲ^１０は、それぞれ炭素数１〜８のアルキル基であることが好ましく、いずれもメチル基であることが特に好ましい。

Ｘ_１ ⁻は対イオンであり、ハロゲンイオン、アルキル硫酸イオン等が挙げられる。Ｘ_１ ⁻がハロゲンイオンである場合、ハロゲンイオンを構成するＸ_１としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、塩素原子が好ましい。Ｘ_１ ⁻がアルキル硫酸イオンである場合、アルキル硫酸イオンを構成するＸ_１としては、炭素数１〜３のアルキル基を有するものが好ましい。なかでも、Ｘ_１ ⁻はハロゲンイオンであることが好ましい。

前記一般式（Ｂ−２）中、Ｒ^１１、Ｒ^１２及びＲ^１３は、それぞれ独立に、炭素数１〜８のアルキル基、ベンジル基、又は一般式−（ＡＯ）_ｎ２−Ｈで表される基である。Ｒ^１１、Ｒ^１２及びＲ^１３におけるアルキル基の炭素数は１〜８であり、１〜６が好ましく、１〜４がより好ましく、１又は２がさらに好ましい。Ｒ^１１、Ｒ^１２及びＲ^１３における一般式−（ＡＯ）_ｎ２−Ｈで表される基について、ＡＯ、ｎ２は、前記一般式（Ｂ−１）中の基Ｒ^９及びＲ^１０における一般式−（ＡＯ）_ｎ１−Ｈ中のＡＯ、ｎ１とそれぞれ同じ意味である。なかでも、Ｒ^１１、Ｒ^１２及びＲ^１３は、それぞれ炭素数１〜８のアルキル基であることが好ましく、いずれもメチル基であることが特に好ましい。
Ｒ^１４は、炭素数８〜３６のアルキル基、炭素数８〜３６のアルケニル基、又は炭素数８〜３６のβ−ヒドロキシアルキル基であり、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよい。Ｒ^１４のアルキル基、アルケニル基、β−ヒドロキシアルキル基における炭素数は、それぞれ１０〜２４が好ましく、１２〜１８がより好ましい。なかでも、Ｒ１４は、炭素数８〜３６のアルキル基であることが好ましい。Ｘ_２ ⁻は対イオンであり、前記一般式（Ｂ−１）における対イオンＸ_１ ⁻と同じ意味である。

（Ｂ）成分は、１種単独で用いてもよく、２種以上を適宜組み合わせて用いてもよい。（Ｂ）成分としては、前記一般式（Ｂ−１）で表されるカチオン性界面活性剤を用いることが好ましく、式中のＲ^７及びＲ^８がそれぞれ独立に８〜１８のアルキル基、Ｒ^９及びＲ^１０がそれぞれメチル基であるものを用いることが特に好ましい。
（Ｂ）成分として前記一般式（Ｂ−２）で表されるカチオン性界面活性剤を用いる場合、式中のＲ^１１、Ｒ^１２及びＲ^１３がそれぞれメチル基、Ｒ^１４が１２〜１８のアルキル基であるものを用いることが好ましい。

（Ｂ）成分の使用量は、絶乾パルプ質量に対して０．０１〜３．０質量％が好ましく、０．０２〜１．０質量％がより好ましい。（Ｂ）成分の使用量が好ましい下限値以上であれば、印刷古紙から剥離した遊離インキの除去効果が充分に得られ、また、フローテーション時に発生する泡の破泡性がより良好となる。一方、上限値を超えても、使用量の増加分に応じた遊離インキの除去効果、破泡性の向上が見られず、またコストが増加して経済的でない。

＜その他の成分＞
本発明の脱墨パルプの製造方法においては、前記（Ａ）成分、（Ｂ）成分以外に公知の脱墨剤を用いてもよい。
この脱墨剤としては、非イオン性脱墨剤、アニオン性脱墨剤などが挙げられる。非イオン性脱墨剤は、高級アルコールアルキレンオキシド付加物、芳香族アルコールアルキレンオキシド付加物、脂肪酸アルキレンオキシド付加物、油脂アルキレンオキシド付加物、高級アルキルアミンアルキレンオキシド付加物、リン酸エステル系アルキレンオキシド付加物、多価カルボン酸アルキレンオキシド付加物などを用いることができる。ここでいうアルキレンオキシドとしては、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド等がある。
アニオン性脱墨剤は、各種の脂肪酸、カルボン酸、スルホン酸、硫酸エステル、リン酸エステル等を用いることができる。
かかる脱墨剤は、１種単独で用いてもよく、２種以上を適宜組み合わせて用いてもよい。
（Ａ）、（Ｂ）成分以外の脱墨剤の使用量は、絶乾パルプ質量に対して０．０１〜３．０質量％であることが好ましい。

また、本発明の脱墨パルプの製造方法では、溶剤、ハイドロトロープ剤、苛性ソーダ、ケイ酸ソーダ、漂白薬剤（過酸化水素、ハイドロサルファイト、二酸化チオ尿素、ハイポ等）、キレート剤なども用いることができる。
溶剤としては、芳香族炭化水素系溶剤、脂肪族炭化水素系溶剤、エーテル系溶剤、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、グリコールエーテル系溶剤、酢酸エステル系溶剤、ジアルキルエーテル系溶剤、アルコール系溶剤、グリコール系溶剤、アミド系溶剤などが挙げられる。

ハイドロトロープ剤としては、炭素数１〜４の低級アルコール類；分子中に４〜１０個の炭素原子を含み、かつ、芳香環を有するスルホン酸又はその塩；尿素、アルカノールアミン類などが挙げられる。
炭素数１〜４の低級アルコール類の具体例としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール等が挙げられる。
分子中に４〜１０個の炭素原子を含み、かつ、芳香環を有するスルホン酸又はその塩の具体例としては、パラトルエンスルホン酸、キシレンスルホン酸、クメンスルホン酸、スルホ安息香酸、スルホフタル酸、ナフタレンスルホン酸、又はこれらのナトリウム塩若しくはカリウム塩若しくはジエタノールアミン塩等が挙げられる。

＜離解工程＞
離解工程では、印刷古紙と水とを離解機に入れて離解させ、スラリー状物（懸濁液）を調製する。
離解工程で（Ａ）成分、（Ｂ）成分のいずれか１以上の成分を用いる場合は、印刷古紙と水と共に離解機に入れる。このとき、苛性ソーダを添加してもよい。苛性ソーダの添加量は、絶乾パルプ質量に対して０．１〜２．５質量％であることが好ましい。
離解工程では、離解工程後の離解液の固形分（パルプとその他成分を含む。以下同じ。）濃度が１〜３０質量％、好ましくは２〜１８質量％となるように、印刷古紙と水とこれ以外の成分とを加えて処理することが好ましい。
離解機には、低濃度パルパー、高濃度パルパー、ファイバーフローパルパー等を利用できる。

＜除塵工程＞
除塵工程では、除塵装置を用いて、前記離解工程で調製されたスラリー状物中に含まれる粘着剤、雑誌の背糊、ビニールテープ、ポリヒモ、フィルム等の異物を除去する。除塵装置には、スクリーン、クリーナー又はこれらを組み合わせたもの等のパルプ処理設備を利用できる。

＜分散工程＞
分散工程では、主に、分散機を用いて、印刷古紙中のインキや粘着物などの異物を機械的に細かく砕いて分散させる。加えて、印刷古紙から未剥離インキを剥離させる。
分散工程で（Ａ）成分及び（Ｂ）成分のいずれか１以上の成分を用いる場合は、離解液と共に分散機に入れる。
分散工程では、離解液を固形分濃度１５〜４０質量％程度、温度１０〜１３０℃程度に調整したものを、分散機を用いて処理することが好ましい。かかる処理の前に、離解液を所望とする固形分濃度に容易に調整するため、離解液に対し、ワイヤーによる脱水等の濃縮処理を行うことが好ましい。

分散機には、軸タイプのニーダー型ディスパーザー、ディスクタイプのディスク型ディスパーザー、コニカル型ディスパーザー等を利用できる。分散機による分散処理は、１段処理でもよいが、分散効果がより高いことから、２段処理、３段処理を行うことが好ましい。複数段処理を行う場合、軸タイプのディスパーザーとディスクタイプのディスパーザーとを適宜組み合わせて用いればよい。

＜漂白工程＞
本発明の脱墨パルプの製造方法を実施する組み合わせ工程においては、離解工程、除塵工程、分散工程、脱墨工程、洗浄工程に加えて、その他の工程を有していてもよい。たとえば、漂白工程をさらに有することが好ましい。
漂白工程では、漂白薬剤（過酸化水素、ハイドロサルファイト、二酸化チオ尿素、ハイポ等）の存在下でパルプを漂白処理することにより、脱墨パルプにおける未剥離インキを少なくする。加えて、パルプ繊維を白くする。漂白処理は、温度を２０〜１２０℃程度に調整し、処理時間を０．１〜８時間として行うことが好ましい。
漂白工程は、前記の除塵工程と分散工程との間、又は、分散工程と脱墨工程との間に設けることが好ましい。分散工程に引き続いて漂白工程を設ける場合、漂白薬剤を分散工程にて加え、分散処理を行うと共にパルプと漂白薬剤との混合を促進させることが好ましい。

＜脱墨工程＞
脱墨工程では、主に、脱墨装置を用いて、印刷古紙から剥離したインキを分散液から除去する。
脱墨工程で（Ａ）成分、（Ｂ）成分、あるいは非イオン性界面活性剤のいずれか１以上の成分を用いる場合は、分散液と共に脱墨装置に入れる。
脱墨工程では、分散液を固形分濃度０．５〜１．５質量％程度、温度２０〜５０℃程度に調整し、脱墨装置としてフローテーターを用いたフローテーション法による処理を行う。

脱墨工程には、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分を用いてもよいが、よりインキ凝集力の強い非イオン性界面活性剤を用いた方が脱墨パルプの遊離インキを凝集し除去できる。脱墨工程の処理ｐＨは、本発明で適用される中性領域の６〜９がよく、６．５〜８．５がより好ましい。本発明で種々実験を重ねた結果、古紙からのインキ剥離能力が強い本発明の脱墨剤を離解工程または分散工程で添加した後、中性領域でフローテーションを行なうことで、脱墨剤の効果が最大限に活かされることが分かった。
フローテーション法で用いられるフローテーターには、外部設置されたブロワーによりフローテーター本体に空気を強制的に送り込む強制給気式のものや、インジェクター部にパルプスラリーを圧送することにより空気が吸い込まれる空気自給式のものなどがあり、これらのいずれも利用できる。

＜洗浄工程＞
洗浄工程で用いられる洗浄機には、エキストラクター、シックナー、フォールウオッシャー、ダブルニップシックナー、ドラム型フィルターなどがあり、これらのいずれも利用できる。

＜（Ａ）成分、（Ｂ）成分の用い方＞
本発明の脱墨パルプの製造方法において、前記（Ａ）成分は、離解工程及び分散工程より選ばれる１以上の工程で用いる。なかでも、印刷古紙からのインキ剥離効果がより良好であることから、（Ａ）成分を少なくとも離解工程で用いることが好ましい。なお、（Ａ）成分は、離解工程及び分散工程のいずれか１以上の工程に加えて、脱墨工程で用いても差し支えない。
前記の（Ｂ）成分は、離解工程、分散工程及び脱墨工程のいずれの工程でも用いることができ、複数の工程で用いてもよい。（Ａ）成分、（Ｂ）成分の２種以上を同一の工程で用いる場合、各成分をそれぞれ別個に配合してもよく、予め混合したものを配合してもよい。また、非イオン性界面活性剤とも同時に使用してもよく、予め混合したものを配合してもよい。

（Ｂ）成分は、脱墨工程での遊離インキ除去性や破泡性の向上に寄与する成分であり、脱墨工程よりも前段側の工程で用いることが好ましく、離解工程及び分散工程のいずれか１以上の工程で用いることがより好ましく、（Ａ）成分と共に同一の工程で用いることがさらに好ましい。なお、（Ｂ）成分は、離解工程と分散工程の他に、脱墨工程で用いても差し支えない。

（Ｂ）成分を（Ａ）成分と共に同一の工程で用いる場合、（Ａ）成分と（Ｂ）成分との配合比率（質量比）が、（Ａ）成分：（Ｂ）成分＝１０：９０〜９０：１０であることが好ましく、４０：６０〜８０：２０であることがより好ましい。
当該質量比において、（Ａ）成分の占める比率が好ましい下限値以上であれば、印刷古紙からのインキ剥離効果が充分に得られ、一方、（Ａ）成分の占める比率が好ましい上限値以下であれば、印刷古紙から剥離した遊離インキの除去効果が充分に得られ、また、フローテーション時に発生する泡の破泡性がより良好となる。

本発明の脱墨パルプの製造方法は、離解工程、分散工程、脱墨工程と同様の工程を少なくとも有する組み合わせ工程による既存の古紙パルプの製造方法に適用できる。なお、これらの工程の順序、処理回数は限定されないが、離解工程と分散工程は脱墨工程の前段側に設ける必要がある。さらに、必要に応じて、前記その他の成分を各工程に添加することができる。

本発明の脱墨パルプの製造方法によれば、離解工程及び分散工程のいずれか１以上の工程で（Ａ）成分を用いるとともに、その後の脱墨工程で中性領域でのフローテーションを行なうことにより、印刷古紙からのインキ剥離効果に優れ、残留している未剥離インキの少ない脱墨パルプを製造できる。このように、残留している未剥離インキの少ない脱墨パルプを製造できる理由は定かではないが、以下のように推測される。

印刷古紙上の未剥離インキは、これに含まれる成分の一つであるビヒクルが苛性ソーダ等の作用を受け、部分的に負電荷を有することが知られている。特定構造の両性界面活性剤である（Ａ）成分は、その分子内に正と負の電荷の偏りを有することで、非イオン性界面活性剤に比べて、インキとの相互作用が強い、と考えられる。加えて、離解工程又は分散工程では、特に機械的な作用がパルプに加わるのに伴い、インキと（Ａ）成分との接触頻度が高まるため、両者の相互作用がより強まる、と考えられる。しかし、パルプから剥離した遊離インキは微細化しやすく、通常のアルカリ領域でのフローテーション工程では遊離インキを取り除くことが困難であったが、中性領域のフローテーションで除去できることを発見し本発明に至った。
これらの作用によって、脱墨パルプに残留する未剥離インキ、遊離インキの両方のインキが少なくなり、良質な脱墨パルプが得られる、と考えられる。

また、本発明の脱墨パルプの製造方法においては、（Ａ）成分に加えて（Ｂ）成分を用いることにより、印刷古紙から一旦剥離した遊離インキの除去効果が向上するとともに、中性領域のフローテーションでの遊離インキ除去性も良好となり、脱墨パルプの白色度がより高まる。

本発明の脱墨パルプの製造方法においては、前述のように、残留している未剥離インキの少ない脱墨パルプが製造される。
具体的には、０．００４〜５．０ｍｍ^２のダート個数が２００００個／ｍ^２以下、好ましくは１０００〜１５０００、より好ましくは５０００〜１００００であり、かつ、白色度が６５〜８０％、好ましくは６５〜７５％、より好ましくは６５〜７０％である脱墨パルプが容易に得られる。
ここで「０．００４〜５．０ｍｍ^２のダート個数」とは、脱墨工程後に得られた脱墨パルプを用い、ＪＩＳ Ｐ ８２２２に準じて作製した手抄き紙の中央部分１０ｃｍ×１０ｃｍの範囲に存在する０．００４〜５．０ｍｍ^２サイズのダート個数を、王子計測機器（株）製のダートアナライザー（ＤＩＰ−２００）を用いて測定した結果を、手抄き紙１ｍ２当たりの個数に換算した値を示す。
また、「白色度」は、脱墨工程後に得られた脱墨パルプに、絶乾パルプ質量に対して１５質量％の硫酸アルミニウムを加えたものを用い、ＪＩＳ Ｐ ８２２２に準じて作製した手抄き紙について、ＪＩＳ Ｐ８１４８に準拠した方法により測定される値を示す。

本発明の方法で得られる脱墨パルプは、白色度が高いことから紙への配合量を高くできる。具体的には、当該脱墨パルプを、好ましくは１０％以上、より好ましくは３０％以上、さらに好ましくは５０〜１００％配合した紙を容易に製造できる。

以下に実施例を用いて本発明の脱墨パルプの製造方法をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。
以下に示す各実施例中の「％」は、白色度を除き、全て「質量％」を意味する。
また、界面活性剤と市販脱墨剤の使用量を「絶乾パルプ質量に対する割合（質量％）」で示した。
「絶乾パルプ質量」は、各工程においてその都度、一定量の試料を採取し、濾紙を用いた濾過により固形分と水分とを分離し、当該固形分を、その質量が一定になるまで１０５℃の乾燥機中で乾燥することによって求めた。

各実施例において使用した界面活性剤と市販脱墨剤は下記のとおりである。
＜両性界面活性剤（Ａ）＞
Ａ−１−１：ステアリルジメチルアミノ酢酸ベタイン〔一般式（Ａ−１）におけるＲ^１＝炭素数１８のアルキル基、Ｒ^２＝メチル基、Ｒ^３＝メチル基〕。
Ａ−１−２：パルミチルジメチルアミノ酢酸ベタイン〔一般式（Ａ−１）におけるＲ^１＝炭素数１６のアルキル基、Ｒ^２＝メチル基、Ｒ^３＝メチル基〕。
Ａ−１−３：ミリスチルジメチルアミノ酢酸ベタイン〔一般式（Ａ−１）におけるＲ^１＝炭素数１４のアルキル基、Ｒ^２＝メチル基、Ｒ^３＝メチル基^）。
Ａ−１−４：ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン〔一般式（Ａ−１）におけるＲ^１＝炭素数１２のアルキル基、Ｒ^２＝メチル基、Ｒ^３＝メチル基〕。
Ａ−２−１：ヤシ油脂肪酸アミドプロピルベタイン〔一般式（Ａ−２）におけるＲ^４＝炭素数７〜１７のアルキル基（ヤシ油由来）、Ｒ^５＝メチル基、Ｒ^６＝メチル基〕。

＜カチオン性界面活性剤（Ｂ）＞
Ｂ−１−１：ジデシルジメチルアンモニウムクロライド〔一般式（Ｂ−１）におけるＲ^７＝炭素数１０のアルキル基、Ｒ^８＝炭素数１０のアルキル基、Ｒ^９＝メチル基、Ｒ^１０＝メチル基、Ｘ⁻＝Ｃｌ⁻〕。
Ｂ−２−１：ステアリルトリメチルアンモニウムクロライド〔一般式（Ｂ−２）におけるＲ^１１＝メチル基、Ｒ^１２＝メチル基、Ｒ^１３＝メチル基、Ｒ^１４＝炭素数１８のアルキル基、Ｘ⁻＝Ｃｌ⁻〕。

＜市販脱墨剤＞
市販脱墨剤Ｉ：脂肪酸誘導体系非イオン性脱墨剤、第一工業製薬株式会社製、商品名「ダイホープ１０００」。
市販脱墨剤ＩＩ：高級アルコール系非イオン性脱墨剤、第一工業製薬株式会社製、商品名「ダイホープ９６０」。

実施例１
＜原料古紙＞
ＪＩＳ Ｐ８２５１で規定される５２５℃燃焼法での灰分が１１．５％、かつ、ＪＩＳ Ｐ８２５２で規定される９００℃燃焼法での灰分が８．１％である印刷新聞６０％と、チラシ４０％とからなる印刷古紙を原料古紙として用いた。当該原料古紙１ｋｇに占める絶乾パルプ質量は９２５ｇであった。
＜離解工程＞
当該原料古紙を熊谷理機工業（株）製の標準パルプ離解機に入れ、３０℃の水を加えて固形分濃度を３％とし、絶乾パルプ質量に対して０．４％の苛性ソーダと、絶乾パルプ質量に対して０．１０％の両性界面活性剤Ａ−１−１とを加え、ＪＩＳ Ｐ８２２０に準じて、離解処理を２０分間実施した。
＜除塵工程＞
次いで、離解処理後の離解液に対し、０．１５ｍｍのスリット幅を持つ６カットスクリーンプレートを備えたフラットスクリーン（熊谷理機工業製）を用いて除塵処理を行った。
＜分散工程＞
次いで、除塵処理後の離解液を、１５０メッシュワイヤーにて固形分濃度が３０％になるまで濃縮脱水した。脱水の後、絶乾パルプ質量に対して１．５％の苛性ソーダと、絶乾パルプ質量に対して１．５％のケイ酸ソーダと、絶乾パルプ質量に対して１．５％の過酸化水素と、３０℃の水とを加え、固形分濃度を２５％に調製した。その後、熊谷理機工業（株）製のＰＦＩミルを用いて、１０００回転の分散処理をＪＩＳ Ｐ８２２１−２に準じて実施した。
＜漂白工程＞
次いで、分散処理後の分散液をビニール袋に入れ、これを７０℃の恒温水槽に入れて１２０分間保持することにより漂白処理を行った。
＜脱墨工程＞
次いで、漂白処理後の分散液を熊谷理機工業（株）製の標準パルプ離解機に入れ、４０℃の温水を加えた後、硫酸でパルプスラリーのｐＨを７．５に調整し、さらに、絶乾パルプ質量に対して０．２０％の市販脱墨剤Ｉを加えた。そして、１分間の解繊処理を行ってパルプを水中によく分散させると共に、市販脱墨剤Ｉとパルプとをよく混合し、固形分濃度１％、４０℃のパルプスラリーを調製した。その後、このパルプスラリーを、（株）ＩＨＩフォイトペーパーテクノロジー製のＭＴフローテーターに入れ、５分間のフローテーションによる脱墨処理を実施して脱墨パルプを得た。

実施例２〜３５、比較例１〜１１
前記の離解工程、分散工程又は脱墨工程において、それぞれ表１〜４に記載のとおりの界面活性剤と市販脱墨剤とを加えた以外は、実施例１と同様にして脱墨パルプを得た。

＜評価＞
（遊離インキ除去性の評価／白色度の測定）
脱墨工程後に得られた脱墨パルプに、絶乾パルプ質量に対して１５％の硫酸アルミニウムを加えてよく攪拌し、繊維から剥離している遊離インキを繊維に定着させた。
その後、ＪＩＳ Ｐ ８２２２に準じて、熊谷理機工業（株）の手抄き機を用いて手抄き紙を作製した。手抄き紙の作製後、ＪＩＳ Ｐ８１４８に準じて白色度を測定した。
そして、下記の評価基準により、遊離インキ除去性の評価を行った。その結果を表１〜４に示した。
（評価基準）
◎：白色度が６７％以上であった。
○：白色度が６６％以上６７％未満であった。
△：白色度が６５％以上６６％未満であった。
×：白色度が６５％未満であった。
ここでいう「白色度」は、主にフローテーションによる脱墨処理で除去できなかった遊離インキがどの程度残留しているかを示す指標となり、白色度が高いほど、残留している遊離インキが少ないことを意味する。

（インキ剥離性の評価／ダート個数の測定）
脱墨工程後に得られた脱墨パルプを、１５０メッシュワイヤー上に分取し、脱墨パルプ１ｇ当たり約２０リットルのイオン交換水により、繊維から剥離している遊離インキを洗浄除去した。その後、ＪＩＳ Ｐ ８２２２に準じて、熊谷理機工業（株）製の手抄き機を用いて手抄き紙を作製した。
手抄き紙の作製後、手抄き紙の中央部分１０ｃｍ×１０ｃｍの範囲に存在する０．００４〜５．０ｍｍ^２サイズのダート個数を、王子計測機器（株）製のダートアナライザー（ＤＩＰ−２００）を用いて測定した。測定結果は、手抄き紙１ｍ^２当たりの個数に換算し、この換算値をダート個数（個／ｍ^２）とした。
そして、下記の評価基準により、インキ剥離性の評価を行った。その結果を表１〜４に示した。
（評価基準）
◎：ダート個数が１００００個／ｍ^２未満であった。
○：ダート個数が１００００個／ｍ^２以上１５０００個／ｍ^２未満であった。
△：ダート個数が１５０００個／ｍ^２以上２００００個／ｍ^２以下であった。
×：ダート個数が２００００個／ｍ^２超過であった。
ここでいう「ダート個数」は、主に離解工程や分散工程で繊維から剥離せずに残留した未剥離インキ量の指標となり、ダート個数の値が小さいほど、残留している未剥離インキが少ないことを意味する。

（総合評価）
上記のインキ剥離性、及び遊離インキ除去性についての評価結果を基にして、下記の評価基準により総合評価を行った。
（評価基準）
◎：上記の２つの評価のうち、ひとつ以上が◎で、かつ、ひとつが○以上であった。
○：上記の２つの評価とも○であった。
△：上記の２つの評価のうち、ひとつが△で、かつ、残りが○又は◎であった。
×：上記の２つの評価のうち、ひとつ以上が×であった。

表１〜３に示す結果から、離解工程及び分散工程のいずれか１以上の工程で（Ａ）成分を用いた実施例１〜２３では、印刷古紙からのインキ剥離性が良好であることが分かる。
また、実施例１〜４と実施例６〜１３との対比から、（Ａ）成分に加えて（Ｂ）成分を用いることにより、印刷古紙からのインキ剥離性、及び遊離インキ除去性が、より良好となることが分かる。

一方、フローテーション工程の処理ｐＨ（脱墨ｐＨ）が中性領域の場合、遊離インキの除去性が著しく良好となることが分かる。

Claims (4)

1. 印刷古紙を、該古紙を離解する離解工程、異物を細かく分散させる分散工程及びフローテーション法による脱墨工程を少なくとも有する組み合わせ工程によってパルプ化する方法において、前記の離解工程と分散工程より選ばれる１以上の工程を下記の一般式（Ａ−１）及び一般式（Ａ−２）で表される両性界面活性剤（Ａ）より選ばれる１種以上を添加して処理する工程とするとともに、前記脱墨工程をｐＨ６〜９の中性領域でフローテーションを行う工程とすることを特徴とする、脱墨パルプの製造方法。
   

   

   〔式中、Ｒ^１は炭素数８〜２４のアルキル基又はアルケニル基であり、Ｒ^２及びＲ^３はそれぞれ独立に炭素数１〜４のアルキル基又はヒドロキシル基である。Ｒ^４は炭素数７〜２３のアルキル基又はアルケニル基であり、Ｒ^５及びＲ^６はそれぞれ独立に炭素数１〜４のアルキル基又はヒドロキシル基である。］
2. 前記両性界面活性剤（Ａ）として、前記一般式（Ａ−１）におけるＲ^１が炭素数１２〜１８のアルキル基であり、前記のＲ^２及びＲ^３がそれぞれメチル基である両性界面活性剤を用いることを特徴とする、請求項１に記載の脱墨パルプの製造方法。
3. 前記の離解工程、分散工程及び脱墨工程より選ばれる１以上の工程を、下記の一般式（Ｂ−１）及び一般式（Ｂ−２）で表されるカチオン性界面活性剤（Ｂ）より選ばれる１種類以上を添加して処理する工程とすることを特徴とする、請求項１又は２に記載の脱墨パルプの製造方法。
   

   

   〔一般式（Ｂ−１）中、Ｒ^７及びＲ^８はそれぞれ独立に炭素数８〜２４のアルキル基、アルケニル基又はβ−ヒドロキシアルキル基である。Ｒ^９及びＲ^１０はそれぞれ独立に炭素数１〜８のアルキル基、ベンジル基又は一般式−（ＡＯ）_ｎ１−Ｈ（式中、ＡＯは炭素数２〜４のオキシアルキレン基を表す。ｎ１はオキシアルキレン基の平均付加モル数を表し、１〜２０の数である。）で表される基である。Ｘ_１ ⁻は対イオンである。
   一般式（Ｂ−２）中、Ｒ^１１、Ｒ^１２及びＲ^１３はそれぞれ独立に炭素数１〜８のアルキル基、ベンジル基又は一般式−（ＡＯ）_ｎ２−Ｈ（式中、ＡＯは炭素数２〜４のオキシアルキレン基を表す。ｎ２はオキシアルキレン基の平均付加モル数を表し、１〜２０の数である。）で表される基である。Ｒ^１４は炭素数８〜３６のアルキル基、アルケニル基又はβ−ヒドロキシアルキル基である。Ｘ_２ ⁻は対イオンである。〕
4. 前記両性界面活性剤（Ａ）を添加した工程の少なくとも１工程を、前記カチオン性界面活性剤（Ｂ）を共に添加して処理する工程とすることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の脱墨パルプの製造方法。