JP2810535B2

JP2810535B2 - 古紙再生用脱墨剤

Info

Publication number: JP2810535B2
Application number: JP33446090A
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: JPH04202881A

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処理における起泡性は大き
いもののインキ捕集能が小さく、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。

〔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
たインキ捕集能を示し、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、
本発明の完成するに至った。

すなわち本発明は、下記（Ａ），（Ｂ）又は（Ｃ）で
表されるOH基を含有する化合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。

（Ａ）；炭素数５〜24のヒドロキシ脂肪酸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両者
合計で平均10〜50モル付加させた化合物（Ｂ）；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
合となるように両者合計でOH基１個当たり平均10〜50モ
ル付加させたアルコールと、炭素数５〜24のヒドロキシ
脂肪酸とのエステル（Ｃ）；炭素数５〜24のヒドロキシ脂肪酸とアルコールとのエ
ステル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両者合計でOH基１個当たり平均
10〜50モル付加させた化合物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特に上記のとに優れている。

本発明において（Ａ），（Ｂ）又は（Ｃ）の化合物を
得るために用いられるOH基含有化合物に付加させるエチ
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/
1の範囲が良く、好ましくは１〜3/1の範囲である。この
エチレンオキシドのモル比が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。逆にエチレンオキシドのモル比が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捕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OH基含有化合物中の１活性水素原子に対して合計して
平均10〜50モルがよい。好ましくは20〜35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捕集性が
小さいため、白色度が低くなる。また、付加モル数が50
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。

本発明に用いられる炭素数５〜24のヒドロキシ脂肪酸
としては、12−ヒドロキシステアリン酸、２−ヒドロキ
シベヘン酸、２−ヒドロキシウンデカン酸、ジ−３−ヒ
ドロキシラウリン酸、３−ヒドロキシトリデカン酸等が
挙げられる。

本発明において、ヒドロキシ脂肪酸と反応させるアル
コールとしては、炭素数１〜24のアルキル又はアルケニ
ルアルコール、炭素数１〜12のアルキル基又はアルケニ
ル基を有するアリールアルコールの１種又は２種以上か
ら選ばれる単価又は多価アルコール等が挙げられる。ま
た、ひまし油、硬化ひまし油の等ヒドロキシル基を含有
する油脂を用いることもできる。

本発明において、上記化合物（Ａ）〜（Ｃ）と多価カ
ルボン酸の反応割合は、化合物（Ａ）、エステル（Ｂ）
又は化合物（Ｃ）の残存OH基１個当たり、多価カルボン
酸を1/n（ｎは多価カルボン酸の価数を意味する）〜１
モルが好ましい。これらのモル比は反応物中の残存カル
ボキシル基の個数から決定される。反応物のカルボキシ
ル基の個数が１個以上でなければ脱墨系内で系中のC
a²⁺，Mg²⁺等の多価金属イオンとの相互作用を起こさせ
るのに不充分である。

この仕込割合に対して、極端に（Ａ），（Ｂ），
（Ｃ）が多い場合、フロテーターでのインキ補集能が小
さくなるため白色度が低くなる可能性がある。逆の場
合、即ち極端に多価カルボン酸が多い場合はセルロース
からのインキ剥離性が小さいため未剥離インキが多くな
る可能性がある。

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、また酸無水物としては、
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、前記に記載の（Ａ），（Ｂ）又は（Ｃ）
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60−3
3098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、本発明の古紙再生用脱墨剤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できる。

〔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 12ヒドロキシ−ステアリン酸にエチレンオキソド（以
下EOと記す）20モル、プロピレンオキシド（以下POと記
す）10モルをブロック付加した化合物570.8gと無水コハ
ク酸29.2gを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、12ヒド
ロキシ−ステアリン酸のEO・PO付加物を得た。収率は98
％であった。

製造例２ジ−３−ヒドロキシラウリン酸ポリオキシエチレン
（以下POEと記す）ポリオキシプロピレン（以下POPと記
す）トリメチロールプロパンエステル（EO60モル、PO
＝50モル、ここでは平均付加モル数を意味する。以
下同じ）587.5g、無水トリメリット酸11.0g及び触媒と
して酢酸カリウム1.5gをそれぞれ１４ツ口フラスコに
仕込み、反応温度150℃、攪拌速度400rpmで窒素雰囲気
下で反応させ、ジ−３−ヒドロキシラウリン酸POE・POP
トリメチロールプロパンエステルと無水トリメリット酸
の反応生成物を得た。収率は98％であった。

製造例３硬化ヒマシ油にEO＝50モル、PO＝30モルをランダム付
加させた化合物563.0g、無水マレイン酸34.0g及び触媒
として水酸化ナトリウム3.0gを１の４ツ口フラスコに
仕込み、反応温度110℃、攪拌速度400rpmで窒素雰囲気
下で反応させ、硬化ヒマシ油にEO・PO付加物と無水マレ
イン酸の反応生成物を得た。収率は98％であった。

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、CaC
l₂（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。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３号（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％、珪酸ソ
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
行なった。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−４に示す。

実施例３市中回収雑紙を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）0.
5％、珪酸ソーダ（対原料）1.5％、30％過酸化水素（対
原料）1.0％、表−５に示す脱墨剤（対原料）0.05％を
加え、パルプ濃度15％、45℃で20分離解処理を行った。
その後この中へ水を加えてパルプ濃度4.0％に希釈し、
次いで更に水を加えてパルプ濃度を1.0％とした。これ
を30℃にて10分間フロテーション処理を施した。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1.0％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分経過時点）も測定し
た。

結果を表−６に示す。

表−２、表−４及び表−６より本発明の効果は実証さ
れた。即ち、本発明の古紙再生用脱墨剤によれば、白色
度も高く、残インキ数も少ない良品質の脱墨パルプを得
ることが可能である。特に未剥離インキ数が少なく、ま
た、フロテーターでの操業性の指標となる泡沫高も良好
であった。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】下記（Ａ），（Ｂ）又は（Ｃ）で表される
OH基を含有する化合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。（Ａ）；炭素数５〜24のヒドロキシ脂肪酸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両者合
計で平均10〜50モル付加させた化合物（Ｂ）；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
となるように両者合計でOH基１個当たり平均10〜50モル
付加させたアルコールと、炭素数５〜24のヒドロキシ脂
肪酸とのエステル（Ｃ）；炭素数５〜24のヒドロキシ脂肪酸とアルコールとのエス
テル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両者合計でOH基１個当たり平均10〜
50モル付加させた化合物
【請求項２】アルコールが、炭素数１〜24のアルキル又
はアルケニルアルコール、炭素数１〜12のアルキル基又
はアルケニル基を有するアリールアルコールの１種又は
２種以上から選ばれる単価又は多価アルコールである請
求項１記載の古紙再生用脱墨剤。
【請求項３】化合物（Ａ）、エステル（Ｂ）又は化合物
（Ｃ）の残存OH基１個当たり、1/n（ｎは多価カルボン
酸の価数を意味する）〜１モルの多価カルボン酸又はそ
の無水物を使用する請求項１又は２記載の古紙再生用脱
墨剤。