JP2931435B2

JP2931435B2 - 脱墨剤

Info

Publication number: JP2931435B2
Application number: JP9902891A
Authority: JP
Inventors: 英明漆畑; 洋一石橋
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1991-04-30
Filing date: 1991-04-30
Publication date: 1999-08-09
Anticipated expiration: 2014-08-09
Also published as: JPH04327284A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は新聞、雑誌、ＯＡ古紙等
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、ＯＡ古紙等をフロテーション法、洗浄法
及びそれらの折衷法で脱墨処理を行うに際し高ｂ値のそ
して未剥離インキの少ない脱墨パルプを得る事の出来る
脱墨剤に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】新聞、
雑誌、ＯＡ古紙等の再生利用は古くから行われている
が、特に最近は森林資源保護、ごみ処理等の地球環境問
題とも連動し、古紙の有効利用は重要性を増してきてい
る。更に脱墨パルプの用途も新聞古紙から中質紙用への
例にも見られるように、ワンランク上のパルプへの高度
利用がなされて来ている。一方、最近の古紙は印刷技
術、印刷方式、印刷インキ成分等の変化により、脱墨と
いう観点からは、一層険しい状況になりつつある。この
ため、より以上に脱墨を促進するため、装置へも改良が
加えられて来ている。古紙からインキその他の不純物を
分離除去するため、従来から用いられてきた薬剤として
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サイド付加物、アルカノールアマ
イド類等の非イオン活性剤が単独または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、洗浄法ではその洗浄力が弱いう
え、高起泡性のため排水処理での泡トラブルを引き起こ
し、結果として低グレードの脱墨パルプしか得られなか
った。更には、高白色度であっ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、くすみを無くするため、漂
白剤使用量を増加せざるを得ない状況であった。くすみ
がなく、明るい色調の脱墨パルプを得るためにはハンタ
ー色差式のＬａｂ表示系のｂ値を高めればよい。ｂ値が
高い脱墨パルプは４μm 以下の微細インキの除去率が高
い事を示す。ｂ値が高いとパルプの色調が明るくなるの
で、過酸化水素等の漂白剤使用量低減、脱墨パルプの高
配合、ワングレード上の用途への利用が可能となる。

【０００３】ｂ値を高めるための方法としては２つあ
り、前述した様な４μm 以下の微細インキを効率よく除
去してやるか、アルカリ類を多量使用する方法がある。
ところが、後者はスティッキー（粘着物）の増加、排水
負荷の増大かつパルプの脆化が生じるという欠点を有し
ている。前者の４μm 以下の微細インキを捕集除去する
技術に関しては、いくつか例示されているが効果のある
ものはなかった。

【０００４】インキ捕集能の大きい脱墨剤として、高級
脂肪酸が古くから知られている。例えば、日本特許登録
第８０９８８号、日本特許登録第８２０８９号、及び日
本特許登録第８３９０１号には、単独で用いる事によっ
てインキ捕集能の優れた脱墨剤としての利用が開示され
ている。また、特開昭５１−１３７６２号公報、特開昭
５３−１３０３０９号公報、及び特開昭５４−６８４０
３号公報には他の界面活性剤との併用によって更に優れ
た効果を示す事が開示されている。

【０００５】その後、技術の発達によりエチレンオキサ
イドやプロピレンオキサイド等のアルキレンオキサイド
を付加させた化合物よりなり、脱墨パルプの白色度を著
しく改善させる等の高性能の脱墨剤の発明がなされた
（特開昭５８−１０９６９６号公報、特開昭５９−１３
０４００号公報、特開昭６３−３０３１９０号公報）。

【０００６】しかし、これらの技術に開示されている脱
墨剤を用いても、高ｂ値の脱墨パルプを得る事はできな
かった。また、従来公知の高級脂肪酸またはその塩を用
いた場合、未剥離インキが多いという欠点を有してい
た。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、フロテー
ション法、洗浄法及びそれらの折衷法において、優れた
インキ除去能を示し、操業性が良好で、特に高ｂ値、高
白色度で未剥離インキの少ない脱墨パルプを得ることが
できる脱墨剤を開発すべく鋭意研究を行った結果、驚く
べきことにある特定の化合物を用いることにより、上記
欠点を克服できることを見い出し、本発明を完成するに
至った。

【０００８】即ち、本発明は一般式(1) で表される化合
物を必須成分とする脱墨剤を提供するものである。

【０００９】

【化２】

【００１０】（式中、R₁はロジン骨格を示し、R₂，R₃は
水素、炭素数１〜24のアルキル基、アルケニル基、アル
キニル基、アリール基又はシクロアルキル基を示す。AO
は炭素数２〜４のアルキレンオキサイドを示し、n, mは
付加モル数であり n＋m が０〜200 の範囲にある。）脱
墨剤に必要な機能としては、セルロース／インキ間の
界面張力低下によるインキ剥離性、セルロースから剥
離したインキの再付着防止性、気泡へのインキ吸着
性、適正な起泡性の４つを挙げることができる。脱墨
剤は、この４つの機能をバランス良く有していなければ
ならない。本発明のエステル化合物は、特に上記のと
に優れている。

【００１１】本発明に係わる一般式 (1)で表される化合
物は、その式を満足させることが極めて重要であって、
その式に該当しないものは、本発明の顕著な効果を得る
ことができない。

【００１２】一般式(1) において、R₁はロジン骨格であ
るが、ここでロジン骨格とはアビエチン酸、デヒドロア
ビエチン酸、ネオアビエチン酸、イソピマール酸、パラ
ストリン酸、ピマール酸、レボピマール酸、セコデヒド
ロアビエチン酸、ジヒドロアビエチン酸、テトラヒドロ
アビエチン酸等のカルボン酸単独或いは混合物に由来す
る置換基を示す。これらはロジン未変性物、ロジン変性
物の構成成分である。

【００１３】ロジンは製法によりトール油ロジン、ガム
ロジン、ウッドロジンの３種に分類される。トール油ロ
ジンはクラフトパルプ製造時に副生する蒸解黒液を塩析
することにより浮上したスキミングを希硫酸で分解させ
て得られた粗トール油の分留により得られる。ガムロジ
ンは松の幹に傷をつけ、そこから浸出した生松脂からテ
レピン油を除くことにより得られる。ウッドロジンは松
の切株のチップから溶剤抽出されたものを更に溶剤分別
することにより得られる。また、水素添加物はこれらを
貴金属触媒下、高温、高圧で水素添加し二重結合を減少
させたものである。更に不均化物はロジンを貴金属触媒
あるいはハロゲン触媒を用いて高温で加熱することによ
り得られる。一般式(1) 中のR₁はロジン骨格のような巨
大疎水基であるがゆえにサブミクロン以下の微細インキ
を捕集する効果を有する。

【００１４】一般式(1) 中のR₂，R₃は炭素数１〜24のア
ルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキ
ル基又はアリール基であることが重要である。これらの
炭素数が１より小さいと高ｂ値の脱墨パルプを得ること
ができない。一方、炭素数が24を越えると、セルロース
からのインキ剥離性が小さくなるため、未剥離インキの
残存量が多く、見栄えの悪い脱墨パルプしか得られな
い。

【００１５】本発明に係わる一般式(1) で表わされる化
合物は、公知の方法で得ることができる。例えば、ロジ
ンにアンモニアガスを反応させ、ロジンアミドを生成さ
せた後、アルカリ触媒下でアルキレンオキサイドを付加
させ、次いでアルコールと脱水反応させることによって
得ることができる。

【００１６】ここで用いられるアルコールとしては、一
般式(1) 中のR₂，R₃相当部分を有するものであり、その
ようなアルコールの具体例としては、メタノール、エタ
ノール、プロパノール、ブタノール、ヘキサノール、オ
クタノール、ノナノール、デカノール、ウンデカノー
ル、ドデカノール、トリデカノール、テトラデカノー
ル、ヘプタデカノール、オクタデカノール、ノナデカノ
ール、エイコサノール、ヘンエイコサノール、ドコサノ
ール、テトラコサノール、イソオクタノール、２−エチ
ルヘキサノール、イソノナノール、イソデカノール、イ
ソウンデカノール、イソドデカノール、イソトリデカノ
ール、イソテトラデカノール、イソペンタデカノール、
イソヘキサデカノール、イソヘプタデカノール、イソオ
クタデカノール、イソノナデカノール、イソエイコサノ
ール、イソヘンエイコサノール、イソドコサノール、イ
ソテトラコサノール、オレイルアルコール、エライジル
アルコール、リノレイルアルコール、リノレニルアルコ
ール、エレオステアリルアルコール、リシノイルアルコ
ール、シクロノナノール、シクロデカノール、シクロウ
ンデカノール、シクロドデカノール、シクロトリデカノ
ール、シクロテトラデカノール、シクロペンタデカノー
ル、シクロヘキサデカノール、シクロヘプタデカノー
ル、シクロオクタデカノール、シクロノナデカノール、
シクロコサノール、オクチルフェノール、ノニルフェノ
ール、ドデシルフェノール、１−ヒドロキシ−２−ヘプ
チン、２−ヒドロキシ−３−オクチン等を挙げることが
できる。これらのうち炭素数14〜24のものが好ましく、
更に好ましくはアルキル基を有するアルコールである。

【００１７】一般式(1) 中のAOは炭素数２〜４のエチレ
ンオキサイド（以下EOと記す）、プロピレンオキサイド
（以下POと記す）、ブチレンオキサイド（以下BOと記
す）等のアルキレンオキサイドである。特に好ましくは
炭素数２及び３のEO、POである。更に好ましくは、EOと
POの混合であり、その場合のモル比は、EO／PO＝ 0.5／
１〜５／１である。また、n, mは付加モル数であり n＋
m が０〜200 の範囲にあることが重要である。特に好ま
しくは、10〜120 である。 n＋m が 200を越えるとフロ
テーション工程で泡立ちが多くなり、パルプ流出量が多
くなり、歩留りが大幅に低下する。歩留りを維持しよう
とすると脱墨剤添加量を少なくせざるを得ず、その結
果、高ｂ値の脱墨パルプを得る事はできない。

【００１８】本発明の脱墨剤は、従来公知の化合物では
有しえなかったインキ凝集性をインキ剥離性を兼ね備え
ており、単独で用いても優れた脱墨効果が得られるが、
必要に応じて従来公知の脱墨剤を併用することができ
る。従来公知の脱墨剤を併用する場合、その配合割合は
重量比で本発明品／従来品＝95／５〜５／95が好まし
く、特に好ましくは70／30〜30／70である。従来公知の
脱墨剤としては、例えば高級アルコール硫酸塩、ポリオ
キシアルキレン高級アルコール硫酸塩、アルキルベンゼ
ンスルホン酸塩、高級脂肪酸及びその塩、高級アルコー
ル及びアルキルフェノールのアルキレンオキサイド付加
物等が挙げられる。

【００１９】本発明の脱墨剤はいずれの工程へ添加して
も、より高品位の脱墨パルプを得る事ができる。一般に
は、脱墨剤はミキシング工程あるいはフロテーション工
程のいずれか、あるいは両方に添加される。本発明の脱
墨剤もこれに準ずる。各工程に分割添加する場合は、パ
ルピング、ニーディング、ディスパージング、ケミカル
ミキシング、リファイニングの各工程に添加できるが、
前工程と後工程の脱墨剤の分割比率は10／90〜90／10
（重量比率）が好ましい。特に好ましくは40／60〜60／
40（重量比率）である。脱墨剤の添加量は操業性を損な
わず、かつ経済的な範囲が望ましいが、原料古紙に対し
0.03〜1.0 重量％が好ましい。

【００２０】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。

【００２１】実施例１本実施例は脱墨剤のパルピング工程一括添加の例であ
る。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)0.8％（重量基準、以下同じ）、珪酸ソーダ（対原
料）2.2 ％、30％過酸化水素水 (対原料)3.5％、表１に
示す各種の脱墨剤（対原料）0.5 ％を加え、パルプ濃度
15％、45℃、12分間離解した後、55℃にて120分間熟成
した。高速脱水機で23％まで脱水し、回転速度300rpmの
２軸型ラボニーダーでニーディング処理を行った。その
後、水を加えてパルプ濃度４％まで希釈し、卓上離解機
で再度30秒間離解した。その後、水を加えてパルプ濃度
１％に希釈し、塩化カルシウム（対原料）0.5 ％を添加
し、30℃にて10分間フロテーション処理を行った。次い
で、フロテーション後のパルプスラリーを80メッシュワ
イヤーで４％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成
した。尚、用いた用水の硬度は５゜ｄＨであり、硬度は
CaCl₂、MgCl₂を使用し、Ca／Mg＝８／２（モル比）に
なる様に調整した。得られたパルプシートを側色色差計
（拡散反射型）にてｂ値を測定し、画像解析装置（×10
0)にて未剥離インキ数を測定した。その結果を表１に示
す。ここでいうｂ値とは、ハンター色差式のＬａｂ表色
系でのｂ値をいい、三刺激値ＸＹＺとの関係は下式であ
る。

【００２２】

【数１】

【００２３】この式から判る様に、ｂ値はＹとＺの関数
であり、正の値ならば黄味、負ならば青味の強さを表わ
す。

【００２４】

【表１】

【００２５】実施例２本実施例は脱墨剤のパルピング工程とケミカルミキシン
グ工程分割添加の例である。市中回収新聞古紙を２×５
cm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）0.2 ％、表２に示す各種の
脱墨剤 (対原料)0.1％を加え、パルプ濃度５％、50℃、
15分間離解後、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）0.6 ％、珪酸ソーダ（対原
料）2.2 ％、30％過酸化水素水（対原料）3.5 ％、表２
に示す各種の脱墨剤（対原料）0.2 ％を加え、水でパル
プ濃度15％に調整し卓上離解機にて１分間混合した。55
℃、120 分間、パルプ濃度15％で熟成処理を行った。そ
の後パルプ濃度４％になる様に水を加え卓上離解機で３
分間離解処理を施し、更に水を加えてパルプ濃度を１％
に希釈し、塩化カルシウム（対原料）0.5 ％を添加し、
30℃にて10分間フロテーション処理を行った。次いで、
フロテーション後のパルプスラリーを80メッシュワイヤ
ーで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成し
た。尚、用いた用水の硬度は５゜ｄＨであり、硬度はCa
Cl₂、MgCl₂を使用し、Ca／Mg＝８／２（モル比）にな
る様に調整した。得られたパルプシートを測色色差計
（拡散反射型）にてｂ値を測定し、画像解析装置（×10
0)にて未剥離インキ数を測定した。その結果を表２に示
す。

【００２６】

【表２】

【００２７】実施例３本実施例は脱墨剤のパルピング工程とニーディング工程
分割添加の例である。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）0.2 ％、表３に示す各種の脱墨剤
（対原料)0.2％を加え、パルプ濃度５％、50℃、15分間
離解後、パルプ濃度を28％になる様に脱水し、その中に
苛性ソーダ（対原料）0.6 ％、珪酸ソーダ（対原料）2.
2 ％、30％過酸化水素水（対原料）3.5 ％、表３に示す
各種の脱墨剤（対原料）0.2 ％を加え、水でパルプ濃度
25％に調整し、回転速度300rpmの２軸型ラボニーダーで
ニーディング処理を行った。その後55℃、120 分間、パ
ルプ濃度25％で熟成処理を行い、ついでパルプ濃度４％
になる様に水を加え卓上離解機で３分間離解処理を施
し、更に水を加えてパルプ濃度を１％に希釈し、30℃に
て10分間フロテーション処理を行った。次いで、フロテ
ーション後のパルプスラリーを80メッシュワイヤーで６
％濃度まで濃縮後、水を加えて１％濃度に希釈し、ＴＡ
ＰＰＩシートマシンにてパルプシートを作成した。尚、
用いた用水の硬度は10゜ｄＨであり、硬度はCaCl₂、Mg
Cl₂を使用し、Ca／Mg＝８／２（モル比）になる様に調
整した。得られたパルプシートを測色色差計（拡散反射
型）にてｂ値を測定し、画像解析装置（×100)にて未剥
離インキ数を測定した。その結果を表３に示す。

【００２８】

【表３】

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】一般式(1) で表される化合物を必須成分
とする脱墨剤。【化１】（式中、R₁はロジン骨格を示し、R₂，R₃は水素、炭素数
１〜24のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、ア
リール基又はシクロアルキル基を示す。AOは炭素数２〜
４のアルキレンオキサイドを示し、n, mは付加モル数で
あり n＋m が０〜200 の範囲にある。）