JP2810534B2

JP2810534B2 - 古紙再生用脱墨剤

Info

Publication number: JP2810534B2
Application number: JP33445990A
Authority: JP
Inventors: 公司浜口; 英明漆畑
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1990-11-30
Filing date: 1990-11-30
Publication date: 1998-10-15
Anticipated expiration: 2013-10-15
Also published as: JPH04202880A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は新聞、雑誌等の古紙再生時に用いられる脱墨
剤に関する。更に詳しくは新聞、雑誌等をフロテーショ
ン法及びフロテーション／洗浄コンビネーションシステ
ムで脱墨処理を行うに際し高白色度のそして残インキ数
の少ない脱墨パルプを得る事の出来る脱墨剤に関する。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕

新聞、雑誌等の再生利用は古くから行われて来ている
が、特に最近はパルプ資源の不足やその価格の高騰、更
にはゴミ対策、森林資源保護といった観点からもその有
効利用は益々重要性を帯びてきている。その強まるニー
ズに応えるように脱墨パルプの用途も高度利用技術開発
にも拍車がかかっている。一方、最近の古紙は印刷技
術、印刷方式の変化、印刷インキ成分の変化により脱墨
と云う点から見れば一層険しい状況になってきている。

そこで、より以上脱墨を促進させる為、装置へも改良
が加えられて来ている。例えば、タワーの設置による高
濃度熟成処理、物理力によってより一層インキ剥離を促
進させるためのディスパイザー、ニーダーの導入、更に
は高濃度離解パルパーの設置等が挙げられる。また、フ
ローテーターにおいても、高気泡型フローテーターの導
入が盛んになりつつある。

古紙からインキその他の不純物を分離除去する為従来
から用いられて来た薬剤としては、苛性ソーダ、珪酸ソ
ーダ、炭酸ソーダ、リン酸ソーダ等のアルカリ剤、過酸
化水素、次亜硫酸塩、次亜塩素酸塩等の漂白剤、EDTA、
DTPA等の金属イオン封鎖剤と共に、脱墨剤として、アル
キルベンゼンスルホン酸塩、高級アルコール硫酸エステ
ル塩、α−オレフィンスルホン酸塩、ジアルキルスルホ
サクシネート等の陰イオン活性剤、高級アルコール、ア
ルキルフェノール及び脂肪酸のエチレンオキシド付加
物、アルカノールアマイド類等の非イオン活性剤が単独
又は２種以上配合されて使用されて来た。しかしこれら
の脱墨剤ではフロテーション工程における起泡性は大き
いもののインキ補集能が小さく、また、洗浄法において
もその洗浄力が弱いゆえ、低品質の脱墨パルプしか得ら
れなかった。更には、高白色度が得られたとしても、く
すみがあるため、脱墨パルプの用途制限（板紙の表下へ
の使用量減少、新聞紙への配合量減少等）や、くすみを
無くすため漂白剤使用量を増加せざるを得ないといった
状況であった。

特開昭63−303190号公報ではロジンのポリオキシアル
キレングリコールエステルを使用することを唱っている
が、これとて微細インキの補集には不充分である。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、フロテーション処理工程において優れ
たインキ補集能を示し、高白色度、低残インキ数且つ未
剥離インキ数の少ない脱墨パルプを得ることのできる古
紙再生用脱墨剤を開発すべく鋭意研究を行なった結果、
本発明を完成するに至った。

すなわち本発明は、ロジンにエチレンオキシドとプロ
ピレンオキシドとをエチレンオキシド／プロピレンオキ
シド＝１〜４（モル比）の割合となるようにロジンの活
性水素部１モルに対して両者合計で平均10〜100モル付
加させた化合物（ロジンアルキレンオキシド付加物）と
多価カルボン酸又はその無水物との反応生成物を有効成
分とする古紙再生用脱墨剤を提供するものである。

脱墨剤に必要な機能としては、セルロース／インキ間の界面張力低下能セルロースから剥離したインキの再付着防止性気泡へのインキの吸着性が高いこと適正な起泡性の４つを挙げることができる。脱墨剤はこれら４つの機
能をバランスよく備えていなければならない。本発明の
古紙再生用脱墨剤は上記〜の機能がバランスよく備
わった脱墨剤である。

ロジンは松の木から得られる天然物質である。本発明
に用いられるロジンとしては、ウッドロジン、ガムロジ
ン、トール油ロジン、水添ロジン及び不均化ロジンから
なる群から選ばれたものが挙げられる。ウッドロジン、
ガムロジン、トール油ロジンの主成分はアビエチン酸、
ネオアビエチン酸、パルストリン酸であり、水添ロジン
の主成分はジヒドロアビエチン酸、テトラヒドロアビエ
チン酸であり、不均化ロジンの主成分はデヒドロアビエ
チン酸、ジヒドロアビエチン酸である。それらの比率等
はロジンの採取場所及び時期によって異なる。本発明に
用いられるロジンは樹脂及び樹脂酸エステルを含有した
一般公知のものである。

本発明においてロジンに付加させるエチレンオキシド
及びプロピレンオキシドはブロック又はランダム付加の
いずれでもよいが、好ましくはランダム付加である。エ
チレンオキシドとプロピレンオキシドのモル比はエチレ
ンオキシド／プロピレンオキシド＝１〜４の範囲が良
く、好ましくは１〜３の範囲である。このモル比が１よ
り小さい場合、セルロースから離脱したインキの分散が
大きく、更にフロテーター液面上での泡沫層形成能力が
弱いため、インキを保持した泡沫層が少なくなる。その
結果、白色度が低くなる。逆にモル比が４より大きい場
合、フロテーター中での気泡吸着性が小さく、その結
果、泡沫層色相もインキ補集性が低いことを示し白っぽ
くなる。更にフロテーター液面上での泡沫層形成能力が
強いためフロスの泡量が多い。また、フロスピットでの
破泡性が悪いといった操業性にとって極めて問題のある
現象が多発する。

エチレンオキシドとプロピレンオキシドの付加モル数
はロジンの主成分である各種樹脂酸やエステル分子中の
１活性水素原子に対して合計して平均10〜100モルがよ
い。好ましくは20〜60モルである。付加モル数が10より
小さい場合、セルロースからのインキ剥離性及びセルロ
ースから離脱したインキの補集性が小さいため、白色度
が低くなる。また、付加モル数が100より大きい場合、
フロテーター液面上での泡沫層形成能力が弱くなるため
インキを捕集した泡沫層が系外に除去されず、その結果
として白色度が低くなるといった欠点を有する。

本発明の樹脂酸及びそのエステルを含有するロジンに
エチレンオキシドとプロピレンオキシドとをエチレンオ
キシド／プロピレンオキシド＝１〜４（モル比）の割合
となるようにロジンの活性水素部１モルに対して両者合
計で平均10〜100モル付加させたロジンアルキレンオキ
シド付加物とを多価カルボン酸又はその無水物との反応
において、両者の仕込み割合はロジンアルキレンオキシ
ド付加物中の残存OH基１基当たりの多価カルボン酸中の
カルボキシル基が、0.5〜２モルとするのが好ましく、
特にほぼ当モルとするが好ましい。この仕込み割合にお
いて、ロジンアルキレンオキシド付加物中の残存0H基１
基当り、多価カルボン酸中のカルボキシル基１個のモル
比が２モル以上であれば、フロテーターでのインキ補集
性が小さくなる傾向がある。逆に0.5モル以下の場合、
セルロースからのインキ剥離性が小さくなるため未剥離
インキが多くなり、見栄えの悪い脱墨パルプしか得られ
ない場合がある。

本発明に用いられる多価カルボン酸としては、シュウ
酸、コハク酸、マレイン酸、グルタル酸、アジピン酸、
フタル酸、クエン酸、トリメリット酸、マレイン化オレ
イン酸、ブタンテトラカルボン酸、ピロメリット酸、テ
トラデカンヘキサカルボン酸等が挙げられ、また無水物
としては、無水マレイン酸、無水コハク酸、無水グルタ
ル酸、無水フタル酸、無水トリメリット酸及び無水ピロ
メリット酸等が挙げられる。

本発明の古紙再生用脱墨剤の製造法は特に限定される
ものではなく、ロジンのアルキレンオキシド付加物の如
きOH基を有する化合物と多価カルボン酸もしくはその酸
無水物とを混合加熱して反応させ、製造することができ
る。例えば、特公昭46−41887号公報、特公昭60−33098
号公報、米国特許第2316234号明細書（1943年）、米国
特許第2028091号明細書（1936年）、日本化学会誌第２
号（1976年）261〜365頁、堀口博著「合成界面活性剤」
〈増補版〉昭和45年発行、発行所三共出版（株）、203
〜204頁、油化学第26巻、第５号（1977年）283〜286頁
等に記載されている合成方法が該当する。

本発明の古紙再生用脱墨剤は古紙離解工程、ニーダー
処理工程、熟成タワー工程及びフロテーション処理の何
れかもしくは各工程へ分割添加してもよいが、古紙離解
工程へ添加した場合が最も効果が高い。また、その添加
量は原料古紙に対して0.05〜1.0重量％が好ましい。

また、本発明の脱墨剤には従来一般に用いられている
公知の脱墨剤を併用することも可能である。

〔実施例〕以下実施例により本発明を具体的に説明するが、本発
明はこれらの実施例に限定されるものではない。

製造例１ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレン（以下PO
E・POPと記す）ウッドロジンエーテル（EO＝24モル、
PO＝16モル、ブロック付加物、EO;エチレンオキシ
ド、PO;プロピレンオキシド、；平均付加モル数を意
味する。以下同様。）575.8gと無水マレイン酸24.2gを
１４ツ口フラスコにｇ仕込み、反応温度100℃、攪拌
速度400rpmで窒素雰囲気下で反応させた。

製造例２ POE・POPトール油ロジンエーテル（EO＝60モル、PO
＝20モル、ランダム付加物）を584.2g、無水コハク酸
を12.8g及び触媒として酢酸カリウム、3.0gをそれぞれ
１４ツ口フラスコに仕込み、反応温度100℃、攪拌速
度400rpmで窒素雰囲気下で反応させた。

実施例１市中回収新聞古紙を２×5cmに細断後、その一定量を
卓上離解機に入れ、その中に水及び苛性ソーダ（対原
料）1.0％（重量基準、以下同じ）、珪酸ソーダ（対原
料）3.0％、30％過酸化水素水（対原料）3.0％、表−１
に示す各種の脱墨剤（対原料）0.4％を加え、パルプ濃
度５％、55℃、20分離解した後、50℃にて60分間熟成し
た。その後、水を加えてパルプ濃度を1.0％に希釈し、C
aCl₂（対原料）1.0％を添加し、30℃にて10分間フロテ
ーション処理を施した。

次いでフロテーション後のパルプスラリーを６％濃度
まで濃縮後、水を加えて１％濃度に希釈し、TAPPIシー
トマシンにてパルプシートを作製した。得られたパルプ
シートを測色色差計（拡散反射型）にて白色度を測定
し、画像解析装置（×100倍）にて全残インキ数、未剥
離インキ数を測定した。また、フロテーター液面上の泡
沫層の高さ（３分時点）も測定した。

結果を表−２に示す。

実施例２市中回収新聞古紙を２×5cmに細断後、その一定量を
卓上離解機に入れ、その中に水及び苛性ソーダ（対原
料）1.0％、珪酸ソーダ（対原料）0.5％、表−３に示す
各種の脱墨剤（対原料）0.4％を加え、パルプ濃度５
％、45℃、20分解離後、パルプ濃度を18％になる様に脱
水し、その中に苛性ソーダ（対原料）1.5％、硅酸ソー
ダ（対原料）2.5％、30％過酸化水素水（対原料）3.0％
を加えて混合した後、55℃、90分間、パルプ濃度15％で
熟成処理を行なった。その後パルプ濃度４％になる様に
水を加え卓上離解機で５分間離解処理を施し、更に水を
加えてパルプ濃度を1.0％に希釈し、CaCl₂（対原料）1.
0％を添加し、30℃にて10分間フロテーション処理を行
った。

結果を表−４に示す。

表−２及び表−４の結果より、本発明の古紙再生用脱
墨剤は白色度は高く、残インキ数は少なく、良品質の脱
墨パルプを与えることが判る。また、フロテーターでの
操業性も泡沫高が適切であることより良好である。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ロジンにエチレンオキシドとプロピレンオ
キシドとをエチレンオキシド／プロピレンオキシド＝１
〜４（モル比）の割合となるようにロジンの活性水素部
１モルに対して両者合計で平均10〜100モル付加させた
化合物（ロジンアルキレンオキシド付加物）と多価カル
ボン酸又はその無水物との反応生成物を有効成分とする
古紙再生用脱墨剤。
【請求項２】ロジンがウッドロジン、ガムロジン、トー
ル油ロジン、水添ロジン及び不均化ロジンからなる群か
ら選ばれたものである請求項１記載の古紙再生用脱墨
剤。
【請求項３】ロジンアルキレンオキシド付加物の残存OH
基に対して多価カルボン酸中のカルボキシル基が0.5〜
２モルになるように多価カルボン酸を使用する請求項１
記載の古紙再生用脱墨剤。