JP2950631B2 - 紙中の構成パルプ定量法 - Google Patents
紙中の構成パルプ定量法Info
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- JP2950631B2 JP2950631B2 JP5722391A JP5722391A JP2950631B2 JP 2950631 B2 JP2950631 B2 JP 2950631B2 JP 5722391 A JP5722391 A JP 5722391A JP 5722391 A JP5722391 A JP 5722391A JP 2950631 B2 JP2950631 B2 JP 2950631B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、紙中の構成パルプ定量
法に関するものであり、さらに詳しくは、紙または古紙
に含まれる複数のパルプの種類を識別し、且つ定量する
方法に関するものである。
法に関するものであり、さらに詳しくは、紙または古紙
に含まれる複数のパルプの種類を識別し、且つ定量する
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】現在、紙は、製品として一度市中に出回
った後、その１部は回収され、そのほとんどが製紙用原
料として再度利用されている。日本国内のパルプ原料
は、その半数がこのような古紙に依存している。最近で
は、オフィスのＯＡ古紙(コピー用紙、プリンター用紙
等)が都市ゴミの元凶とされており、その回収・再使用
が求められている。このような古紙は、回収されたうち
の約９９％以上がパルプ用原料となる。そのため、古紙
の再利用には、回収段階で混入する異物のような、パル
プ原料となり得る以外のものを除く選別作業を行うこと
が必要である。さらに、古紙中のパルプの種類によっ
て、再生工程のコストや完成パルプ製品の品質が大きく
変動する。例えば、上級古紙には、中質紙および中質コ
ート紙が混入する。このような紙は機械パルプを含むた
めに、完成パルプ製品では、白色度の低下や褪色が見ら
れる。また、再生工程においては処理薬品（漂白薬品、
填料、抄紙薬品等）の使用量が増加してしまう。さら
に、新聞古紙中に含まれるチラシは、上質紙、上質コー
ト紙、中質紙、中質コート紙で構成されるが、このこと
は、化学パルプ量と填料が増加するために、完成パルプ
製品の品質、例えば白色度、紙の密度、印刷性等の変動
をもたらしている。従って、回収した古紙から異物を取
り除くことおよびパルプの種類に応じて古紙を選別する
ことが必要である。もし、古紙中に存在するパルプの成
分量が分かれば、それに応じた対策が取れ、安定した品
質の完成パルプ製品を得ることが可能となる。このため
の選別作業としては、従来、人的、すなわち肉眼で識別
することによって行われていた。
った後、その１部は回収され、そのほとんどが製紙用原
料として再度利用されている。日本国内のパルプ原料
は、その半数がこのような古紙に依存している。最近で
は、オフィスのＯＡ古紙(コピー用紙、プリンター用紙
等)が都市ゴミの元凶とされており、その回収・再使用
が求められている。このような古紙は、回収されたうち
の約９９％以上がパルプ用原料となる。そのため、古紙
の再利用には、回収段階で混入する異物のような、パル
プ原料となり得る以外のものを除く選別作業を行うこと
が必要である。さらに、古紙中のパルプの種類によっ
て、再生工程のコストや完成パルプ製品の品質が大きく
変動する。例えば、上級古紙には、中質紙および中質コ
ート紙が混入する。このような紙は機械パルプを含むた
めに、完成パルプ製品では、白色度の低下や褪色が見ら
れる。また、再生工程においては処理薬品（漂白薬品、
填料、抄紙薬品等）の使用量が増加してしまう。さら
に、新聞古紙中に含まれるチラシは、上質紙、上質コー
ト紙、中質紙、中質コート紙で構成されるが、このこと
は、化学パルプ量と填料が増加するために、完成パルプ
製品の品質、例えば白色度、紙の密度、印刷性等の変動
をもたらしている。従って、回収した古紙から異物を取
り除くことおよびパルプの種類に応じて古紙を選別する
ことが必要である。もし、古紙中に存在するパルプの成
分量が分かれば、それに応じた対策が取れ、安定した品
質の完成パルプ製品を得ることが可能となる。このため
の選別作業としては、従来、人的、すなわち肉眼で識別
することによって行われていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、パルプ
の種類は、木材パルプと非木材パルプの大きく２つに分
類され、さらに木材パルプは、機械パルプと化学パルプ
とに分類され、また機械パルプには、砕木パルプ、サー
モメカニカルパルプ等があり、また化学パルプには、ク
ラフトパルプ、サルファイトパルプ等がある。これらは
さらに広葉樹、針葉樹の樹種に応じて細分化される。多
くの場合、紙は、種々のパルプを混合して製造されるた
めに、製造後の紙の構成パルプの識別および定量は、肉
眼では極めて困難である。本発明者らは、上記のような
従来の課題を解決し、紙または古紙に含まれる複数のパ
ルプの種類を迅速に識別し且つ定量する方法を提供する
ことを目的とするものである。
の種類は、木材パルプと非木材パルプの大きく２つに分
類され、さらに木材パルプは、機械パルプと化学パルプ
とに分類され、また機械パルプには、砕木パルプ、サー
モメカニカルパルプ等があり、また化学パルプには、ク
ラフトパルプ、サルファイトパルプ等がある。これらは
さらに広葉樹、針葉樹の樹種に応じて細分化される。多
くの場合、紙は、種々のパルプを混合して製造されるた
めに、製造後の紙の構成パルプの識別および定量は、肉
眼では極めて困難である。本発明者らは、上記のような
従来の課題を解決し、紙または古紙に含まれる複数のパ
ルプの種類を迅速に識別し且つ定量する方法を提供する
ことを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意検討の
結果、上記のような課題を解決することができた。すな
わち本発明は、０.８〜２.６μmの波長における光吸収
スペクトルを測定し、これを微分することにより得られ
たパルプ成分に固有な吸収波長を用いて、比色定量を行
い、紙を構成する複数のパルプ成分を識別定量すること
を特徴とする、紙中の構成パルプ定量法を提供するもの
である。
結果、上記のような課題を解決することができた。すな
わち本発明は、０.８〜２.６μmの波長における光吸収
スペクトルを測定し、これを微分することにより得られ
たパルプ成分に固有な吸収波長を用いて、比色定量を行
い、紙を構成する複数のパルプ成分を識別定量すること
を特徴とする、紙中の構成パルプ定量法を提供するもの
である。
【０００５】以下に、本発明をさらに詳細に説明する。
近赤外光は、食品や飼料の水分や蛋白質の測定等に用い
られている。紙パルプの分野でも、最近、パルプシート
中の広葉樹、針葉樹パルプ比率測定の例が報告された
（Tappiジャーナル、７３巻、１０号、257頁（1990
年））。しかし、この報告は、広葉樹、針葉樹パルプの
単純な２成分系の報告であり、我々が目的とする多成分
系の紙、とくに古紙中の構成パルプの識別定量には不十
分であった。本発明では、多成分系で考えられる変動因
子、例えばパルプ以外の成分（インキ、填料、デンプ
ン、サイズ剤、水分等）の影響を注意深く考慮して、パ
ルプ構成成分、とくに古紙中のパルプ成分の定量を可能
にした。本発明で用いることのできる測定光は、波長
０.８μm〜２.６μmの範囲の１つ以上の波長光である。
この領域の光は、一般に近赤外光と呼ばれるものであ
り、これは化合物に特有な吸収スペクトルを与え、化合
物の同定、定量に用いることができることが知られてい
る（油化学３１巻、４号、5〜10頁（1980年）および日
本食品工業学会誌、２７巻、９号、464〜472頁（1980
年））。測定光として、０.８μm以下の波長では、成分
特有の吸収が小さく、また２.６μm以上では、紙に含ま
れる水分の影響を受けすぎる。
近赤外光は、食品や飼料の水分や蛋白質の測定等に用い
られている。紙パルプの分野でも、最近、パルプシート
中の広葉樹、針葉樹パルプ比率測定の例が報告された
（Tappiジャーナル、７３巻、１０号、257頁（1990
年））。しかし、この報告は、広葉樹、針葉樹パルプの
単純な２成分系の報告であり、我々が目的とする多成分
系の紙、とくに古紙中の構成パルプの識別定量には不十
分であった。本発明では、多成分系で考えられる変動因
子、例えばパルプ以外の成分（インキ、填料、デンプ
ン、サイズ剤、水分等）の影響を注意深く考慮して、パ
ルプ構成成分、とくに古紙中のパルプ成分の定量を可能
にした。本発明で用いることのできる測定光は、波長
０.８μm〜２.６μmの範囲の１つ以上の波長光である。
この領域の光は、一般に近赤外光と呼ばれるものであ
り、これは化合物に特有な吸収スペクトルを与え、化合
物の同定、定量に用いることができることが知られてい
る（油化学３１巻、４号、5〜10頁（1980年）および日
本食品工業学会誌、２７巻、９号、464〜472頁（1980
年））。測定光として、０.８μm以下の波長では、成分
特有の吸収が小さく、また２.６μm以上では、紙に含ま
れる水分の影響を受けすぎる。
【０００６】本発明によって、機械パルプ、化学パル
プ、広葉樹パルプ、針葉樹パルプ、木材パルプ、非木材
パルプ、砕木パルプ、サーモメカニカルパルプ、リファ
イナーグランドウッドパルプ、クラフトパルプ、サルフ
ァイトパルプ等の識別定量を行うことができる。本発明
の紙中の構成パルプ定量法では、まず、パルプの成分の
種類それぞれに固有な吸収波長（以下、固有波長とす
る）を求める。一般的に、近赤外光の吸収スペクトルは
非常に複雑で解析は困難である。本発明方法において
は、複雑な吸収スペクトルを微分し、微分スペクトルを
得ることによって、吸収スペクトルの中から固有波長を
抽出することができる。微分スペクトルは、１次〜ｎ次
微分スペクトルまで求めることは可能であるが、本発明
では、限定する訳ではないが、通常２次微分までの微分
スペクトルを用いる。微分スペクトルでは、試料の表面
性状や色により生じる、定量を妨害する近赤外光の吸収
を消去することができる。微分する前のスペクトルと同
様に、微分後の各ピークは成分量に比例するため、正確
な定量が可能である。また、固有波長は１種類のみでも
定量性は良好であるが、２種類以上の固有波長を用い
て、さらに定量性を増すことも好適である。以下に、各
パルプ成分の種類の固有波長の１例を以下に示す。機械
パルプ＝２３７８、２１６０μm、砕木パルプ＝２１６
８、１２８０μm、サーモメカニカルパルプ＝２１６
６、１８０４μm、化学パルプ＝２３８６、１６５４μ
m、広葉樹化学パルプ＝１６９６、２３７０μm、針葉樹
化学パルプ＝１６９２、１９８４μm。
プ、広葉樹パルプ、針葉樹パルプ、木材パルプ、非木材
パルプ、砕木パルプ、サーモメカニカルパルプ、リファ
イナーグランドウッドパルプ、クラフトパルプ、サルフ
ァイトパルプ等の識別定量を行うことができる。本発明
の紙中の構成パルプ定量法では、まず、パルプの成分の
種類それぞれに固有な吸収波長（以下、固有波長とす
る）を求める。一般的に、近赤外光の吸収スペクトルは
非常に複雑で解析は困難である。本発明方法において
は、複雑な吸収スペクトルを微分し、微分スペクトルを
得ることによって、吸収スペクトルの中から固有波長を
抽出することができる。微分スペクトルは、１次〜ｎ次
微分スペクトルまで求めることは可能であるが、本発明
では、限定する訳ではないが、通常２次微分までの微分
スペクトルを用いる。微分スペクトルでは、試料の表面
性状や色により生じる、定量を妨害する近赤外光の吸収
を消去することができる。微分する前のスペクトルと同
様に、微分後の各ピークは成分量に比例するため、正確
な定量が可能である。また、固有波長は１種類のみでも
定量性は良好であるが、２種類以上の固有波長を用い
て、さらに定量性を増すことも好適である。以下に、各
パルプ成分の種類の固有波長の１例を以下に示す。機械
パルプ＝２３７８、２１６０μm、砕木パルプ＝２１６
８、１２８０μm、サーモメカニカルパルプ＝２１６
６、１８０４μm、化学パルプ＝２３８６、１６５４μ
m、広葉樹化学パルプ＝１６９６、２３７０μm、針葉樹
化学パルプ＝１６９２、１９８４μm。
【０００７】このように求めた固有波長で、比色定量を
行う。ここで、比色定量とは、ある成分の光学的吸収強
度は、その成分の濃度に比例するという、ランバート・
ベール（Lambert Beer）の法則に基づき、予め成分量
と、光学的吸収強度との関係を求めておき、未知試料の
光学的測定から目的とする成分量を求めるということを
意味する。実際には、各パルプ成分の配合率の既知のパ
ルプ製品や古紙等を固有波長毎に繰り返し分析し、得ら
れたデータを用いて、固有波長におけるパルプ成分量と
光学的吸収強度との相関を求める。その方法としては、
統計的手法を用いるのが好適である。例えば、重回帰分
析、ＰＬＳ回帰分析、主成分回帰分析等の回帰分析等を
用いることができる。通常、重回帰分析を用いるが、３
つの分析法では基本的に類似の結果が得られる。これに
よって、パルプ成分量と光学的吸収強度との相関式が得
られる。相関式を用いれば、単に固有波長で光学的吸収
強度を測定するだけで紙中の構成パルプを定量すること
ができる。最適な相関式は、用いる原料の違いに応じて
少しずつ異なるため、そのつど求めるのがよい。
行う。ここで、比色定量とは、ある成分の光学的吸収強
度は、その成分の濃度に比例するという、ランバート・
ベール（Lambert Beer）の法則に基づき、予め成分量
と、光学的吸収強度との関係を求めておき、未知試料の
光学的測定から目的とする成分量を求めるということを
意味する。実際には、各パルプ成分の配合率の既知のパ
ルプ製品や古紙等を固有波長毎に繰り返し分析し、得ら
れたデータを用いて、固有波長におけるパルプ成分量と
光学的吸収強度との相関を求める。その方法としては、
統計的手法を用いるのが好適である。例えば、重回帰分
析、ＰＬＳ回帰分析、主成分回帰分析等の回帰分析等を
用いることができる。通常、重回帰分析を用いるが、３
つの分析法では基本的に類似の結果が得られる。これに
よって、パルプ成分量と光学的吸収強度との相関式が得
られる。相関式を用いれば、単に固有波長で光学的吸収
強度を測定するだけで紙中の構成パルプを定量すること
ができる。最適な相関式は、用いる原料の違いに応じて
少しずつ異なるため、そのつど求めるのがよい。
【０００８】
【実施例】以下、本発明を実施例によって説明する。実施例１ 新聞紙モデルとして、機械パルプ２０〜８０重量％（そ
の内訳は、砕木パルプ０〜１００重量％、サーモメカニ
カルパルプ０〜１００重量％）および化学パルプ８０〜
２０重量％（その内訳は、広葉樹化学パルプ０〜１００
重量％、針葉樹化学パルプ０〜１００重量％）の範囲
で、様々に配合比を変えて混合シートを３００枚調製し
た。各パルプは、２〜３種類の樹種のものを用いた。各
シートには、新聞インキ（凸版インキ：オフセットイン
キ＝４：６または１：１または６：４）をシートに対し
て０〜０.８重量％塗布した。配合比の異なるシート毎
に近赤外光吸収スペクトルをＮＩＲＳ６５００（ＮＩＲ
Ｓシステム社製）およびＵＶ３１０１ＰＣ（島津製作所
社製）の分光器を用いて測定（主に前者を使用）し、２
次微分し、微分スペクトルを求めた。微分スペクトルよ
り、固有波長は、機械パルプは、２.３７μm、砕木パル
プ２.４５μm、サーモメカニカルパルプ２.１６μm、化
学パルプ２.３７μm、広葉樹化学パルプ１.６９μm、針
葉樹化学パルプ２.３６μmであった。この固有波長毎の
吸光度と、パルプ成分量との相関式を重回帰分析により
求めた。その結果を以下に示す。なお、（ＯＤ）ｎは、
波長ｎμmにおける吸光度を意味する。
の内訳は、砕木パルプ０〜１００重量％、サーモメカニ
カルパルプ０〜１００重量％）および化学パルプ８０〜
２０重量％（その内訳は、広葉樹化学パルプ０〜１００
重量％、針葉樹化学パルプ０〜１００重量％）の範囲
で、様々に配合比を変えて混合シートを３００枚調製し
た。各パルプは、２〜３種類の樹種のものを用いた。各
シートには、新聞インキ（凸版インキ：オフセットイン
キ＝４：６または１：１または６：４）をシートに対し
て０〜０.８重量％塗布した。配合比の異なるシート毎
に近赤外光吸収スペクトルをＮＩＲＳ６５００（ＮＩＲ
Ｓシステム社製）およびＵＶ３１０１ＰＣ（島津製作所
社製）の分光器を用いて測定（主に前者を使用）し、２
次微分し、微分スペクトルを求めた。微分スペクトルよ
り、固有波長は、機械パルプは、２.３７μm、砕木パル
プ２.４５μm、サーモメカニカルパルプ２.１６μm、化
学パルプ２.３７μm、広葉樹化学パルプ１.６９μm、針
葉樹化学パルプ２.３６μmであった。この固有波長毎の
吸光度と、パルプ成分量との相関式を重回帰分析により
求めた。その結果を以下に示す。なお、（ＯＤ）ｎは、
波長ｎμmにおける吸光度を意味する。
【０００９】
【数１】機械パルプ（％）＝１７１.１−１４７６５.９
（ＯＤ）2.37
（ＯＤ）2.37
【００１０】
【数２】砕木パルプ（％）＝１８６.９−１９１４１.２
（ＯＤ）2.45
（ＯＤ）2.45
【００１１】
【数３】サーモメカニカルパルプ（％）＝１６４.４−
６４１１０.５（ＯＤ）2.16
６４１１０.５（ＯＤ）2.16
【００１２】
【数４】化学パルプ（％）＝−７１.１＋１４７６５.９
（ＯＤ）2.37
（ＯＤ）2.37
【００１３】
【数５】広葉樹化学パルプ（％）＝３０５.４−３３６
５７.８（ＯＤ）1.69
５７.８（ＯＤ）1.69
【００１４】
【数６】針葉樹化学パルプ（％）＝５５９.４−４８２
２９.６（ＯＤ）2.36
２９.６（ＯＤ）2.36
【００１５】各相関式の重相関係数と標準誤差は、それ
ぞれ（−０.９８と２.７）、（−０.８９と５.０）、
（−０.８６と４.７）、（−０.９８と２.７）、（−
０.８５と５.８）および（−０.５８と４.７）であっ
た。上記の試料とは別に、適当に各パルプの構成比を変
え、さらに上記の新聞インキを塗布した検定用試料のパ
ルプシートを１００枚調製し、上記の相関式の検定を行
った。その結果、上記の各相関式の重相関係数と標準誤
差はそれぞれ（−０.９６と３.５）、（−０.８４と６.
１）、（−０.８３と５.８）、（−０.９６と３.５）、
（−０.８２と６.６）および（−０.８２と６.１）であ
った。これらの結果より、機械パルプと化学パルプで良
好な相関式が得られた。他のパルプについては、相関は
見られるものの、それほど高い相関ではなかった。
ぞれ（−０.９８と２.７）、（−０.８９と５.０）、
（−０.８６と４.７）、（−０.９８と２.７）、（−
０.８５と５.８）および（−０.５８と４.７）であっ
た。上記の試料とは別に、適当に各パルプの構成比を変
え、さらに上記の新聞インキを塗布した検定用試料のパ
ルプシートを１００枚調製し、上記の相関式の検定を行
った。その結果、上記の各相関式の重相関係数と標準誤
差はそれぞれ（−０.９６と３.５）、（−０.８４と６.
１）、（−０.８３と５.８）、（−０.９６と３.５）、
（−０.８２と６.６）および（−０.８２と６.１）であ
った。これらの結果より、機械パルプと化学パルプで良
好な相関式が得られた。他のパルプについては、相関は
見られるものの、それほど高い相関ではなかった。
【００１６】実施例２ 実施例１で調製した試料を用いて、配合比の異なるシー
ト毎に近赤外光スペクトルをＮＩＲＳ６５００（ＮＩＲ
Ｓシステム社製）を用いて測定し、２次微分し、微分ス
ペクトルを求めた。固有波長は、各パルプにおいて２つ
以上求めた。すなわち、機械パルプは、１.６５、２.３
８μm、砕木パルプ１.２８、１.２６、２.１７μm、サ
ーモメカニカルパルプ１.２５、１.８０、２.１６μm、
化学パルプ２.１６、２.３７μm、広葉樹化学パルプ１.
６９、２.２５、２.３１、２.３７μm、針葉樹化学パル
プ１.３２、１.６９、１.９８μmとした。この固有波長
毎の吸光度と、パルプ成分量との相関式を重回帰分析に
より求めた。その結果を以下に示す。なお、（ＯＤ）ｎ
は、波長ｎμmにおける吸光度を意味する。
ト毎に近赤外光スペクトルをＮＩＲＳ６５００（ＮＩＲ
Ｓシステム社製）を用いて測定し、２次微分し、微分ス
ペクトルを求めた。固有波長は、各パルプにおいて２つ
以上求めた。すなわち、機械パルプは、１.６５、２.３
８μm、砕木パルプ１.２８、１.２６、２.１７μm、サ
ーモメカニカルパルプ１.２５、１.８０、２.１６μm、
化学パルプ２.１６、２.３７μm、広葉樹化学パルプ１.
６９、２.２５、２.３１、２.３７μm、針葉樹化学パル
プ１.３２、１.６９、１.９８μmとした。この固有波長
毎の吸光度と、パルプ成分量との相関式を重回帰分析に
より求めた。その結果を以下に示す。なお、（ＯＤ）ｎ
は、波長ｎμmにおける吸光度を意味する。
【００１７】
【数７】機械パルプ（％）＝９８.５−１５３７２.０
（ＯＤ）2.38＋７６４１.２（ＯＤ）1.65
（ＯＤ）2.38＋７６４１.２（ＯＤ）1.65
【００１８】
【数８】砕木パルプ（％）＝−２０３.７＋９４６０４.
５（ＯＤ）2.17＋８３２３１.８（ＯＤ）1.28−１０１
１９２.９（ＯＤ）1.26
５（ＯＤ）2.17＋８３２３１.８（ＯＤ）1.28−１０１
１９２.９（ＯＤ）1.26
【００１９】
【数９】サーモメカニカルパルプ（％）＝４１５.２−
９０７０４.８（ＯＤ）2.16＋９４６２５.３（ＯＤ）
1.80＋１３１１５２.８（ＯＤ）1.25
９０７０４.８（ＯＤ）2.16＋９４６２５.３（ＯＤ）
1.80＋１３１１５２.８（ＯＤ）1.25
【００２０】
【数１０】化学パルプ（％）＝２６.４＋６７８１.３
（ＯＤ）2.37＋８０４０.５（ＯＤ）2.16
（ＯＤ）2.37＋８０４０.５（ＯＤ）2.16
【００２１】
【数１１】広葉樹化学パルプ（％）＝４０４.１−６８
７０.８（ＯＤ）1.69＋４２４０６.２（ＯＤ）2.37−２
６２３.５（ＯＤ）2.25−１１８１６.８（ＯＤ）2.31
７０.８（ＯＤ）1.69＋４２４０６.２（ＯＤ）2.37−２
６２３.５（ＯＤ）2.25−１１８１６.８（ＯＤ）2.31
【００２２】
【数１２】針葉樹化学パルプ（％）＝−６９６.５＋６
９１６７.７（ＯＤ）1.69＋９２１１.６（ＯＤ）1.98−
８１９２.１（ＯＤ）1.32
９１６７.７（ＯＤ）1.69＋９２１１.６（ＯＤ）1.98−
８１９２.１（ＯＤ）1.32
【００２３】各相関式の重相関係数と標準誤差は、それ
ぞれ（−０.９９と１.２）、（−０.９８と１.３）、
（−０.９９と１.４）、（−０.９９と１.２）、（−
０.９８と１.０）および（−０.９８と１.３）であっ
た。さらに実施例１で用いた検定用試料によって、上記
相関式の検定を行った。その結果、上記の各相関式の重
相関係数と標準誤差はそれぞれ（−０.９９と１.５）、
（−０.９５と３.５）、（−０.９６と３.４）、（−
０.９９と１.５）、（−０.９５と３.８）および（−
０.９４と４.１）であった。これらの結果より、固有波
長を２つ以上設定することによって、非常に高い相関が
得られることが判る。
ぞれ（−０.９９と１.２）、（−０.９８と１.３）、
（−０.９９と１.４）、（−０.９９と１.２）、（−
０.９８と１.０）および（−０.９８と１.３）であっ
た。さらに実施例１で用いた検定用試料によって、上記
相関式の検定を行った。その結果、上記の各相関式の重
相関係数と標準誤差はそれぞれ（−０.９９と１.５）、
（−０.９５と３.５）、（−０.９６と３.４）、（−
０.９９と１.５）、（−０.９５と３.８）および（−
０.９４と４.１）であった。これらの結果より、固有波
長を２つ以上設定することによって、非常に高い相関が
得られることが判る。
【００２４】実施例３ 実施例１で調製した試料を用いて、配合比の異なるシー
ト毎に近赤外光スペクトルをＮＩＲＳ６５００（ＮＩＲ
Ｓシステム社製）を用いて測定し、２次微分し、微分ス
ペクトルを求めた。固有波長は、各パルプにおいて２つ
以上求め、各固有波長の吸光度の比を用いて、相関式を
求めた。すなわち、機械パルプは、２.３８／１.８８μ
m、砕木パルプ２.１６／１.８１と２.４５／１.３２μ
m、サーモメカニカルパルプ２.１６／１.５３と１.５１
／２.０６μm、化学パルプ２.３８／１.８８μm、広葉
樹化学パルプ１.６９／１.７４と２.３６／１.８０μ
m、針葉樹化学パルプ１.６９／１.７４と１.２５μmと
した。この固有波長の吸光度の比と、パルプ成分量との
相関式を重回帰分析により求めた。その結果を以下に示
す。なお、（ＯＤ）ｎ／ｍは、波長ｎμmの吸光度／波
長ｍμmの吸光度を意味する。
ト毎に近赤外光スペクトルをＮＩＲＳ６５００（ＮＩＲ
Ｓシステム社製）を用いて測定し、２次微分し、微分ス
ペクトルを求めた。固有波長は、各パルプにおいて２つ
以上求め、各固有波長の吸光度の比を用いて、相関式を
求めた。すなわち、機械パルプは、２.３８／１.８８μ
m、砕木パルプ２.１６／１.８１と２.４５／１.３２μ
m、サーモメカニカルパルプ２.１６／１.５３と１.５１
／２.０６μm、化学パルプ２.３８／１.８８μm、広葉
樹化学パルプ１.６９／１.７４と２.３６／１.８０μ
m、針葉樹化学パルプ１.６９／１.７４と１.２５μmと
した。この固有波長の吸光度の比と、パルプ成分量との
相関式を重回帰分析により求めた。その結果を以下に示
す。なお、（ＯＤ）ｎ／ｍは、波長ｎμmの吸光度／波
長ｍμmの吸光度を意味する。
【００２５】
【数１３】機械パルプ（％）＝１１８.５−６１２.０
（ＯＤ）2.38/1.88
（ＯＤ）2.38/1.88
【００２６】
【数１４】砕木パルプ（％）＝−１７５.７−３５６.４
（ＯＤ）2.16/1.81−４７.８（ＯＤ）2.45/1.32
（ＯＤ）2.16/1.81−４７.８（ＯＤ）2.45/1.32
【００２７】
【数１５】サーモメカニカルパルプ（％）＝１９１.６
−２７２.１（ＯＤ）2.16/1.53＋３９.４（ＯＤ）
1.51/2.06
−２７２.１（ＯＤ）2.16/1.53＋３９.４（ＯＤ）
1.51/2.06
【００２８】
【数１６】化学パルプ（％）＝−１８.５＋６２１.０
（ＯＤ）2.38/1.88
（ＯＤ）2.38/1.88
【００２９】
【数１７】広葉樹化学パルプ（％）＝３２１.３−４７
８.４（ＯＤ）1.69/1.74−５４７４２.４（ＯＤ）
2.36/1.80
８.４（ＯＤ）1.69/1.74−５４７４２.４（ＯＤ）
2.36/1.80
【００３０】
【数１８】針葉樹化学パルプ（％）＝−４５１.1＋５３
８.０（ＯＤ）1.69/1.74−５４７４２.４（ＯＤ）1.25
８.０（ＯＤ）1.69/1.74−５４７４２.４（ＯＤ）1.25
【００３１】各相関式の重相関係数と標準誤差は、それ
ぞれ（−０.９９と０.８）、（−０.９８と２.０）、
（−０.９８と２.０）、（−０.９９と０.８）、（−
０.９８と１.０）および（−０.９８と１.０）であっ
た。さらに実施例１で用いた検定用試料によって、上記
相関式の検定を行った。その結果、上記の各相関式の重
相関係数と標準誤差はそれぞれ（−０.９８と１.２）、
（−０.９６と３.３）、（−０.９６と３.１）、（−
０.９９と１.２）、（−０.９６と３.４）および（−
０.９５と３.５）であった。これらの結果より、２つ以
上の固有波長の吸光度の比によっても、非常に高い相関
が得られることが判る。
ぞれ（−０.９９と０.８）、（−０.９８と２.０）、
（−０.９８と２.０）、（−０.９９と０.８）、（−
０.９８と１.０）および（−０.９８と１.０）であっ
た。さらに実施例１で用いた検定用試料によって、上記
相関式の検定を行った。その結果、上記の各相関式の重
相関係数と標準誤差はそれぞれ（−０.９８と１.２）、
（−０.９６と３.３）、（−０.９６と３.１）、（−
０.９９と１.２）、（−０.９６と３.４）および（−
０.９５と３.５）であった。これらの結果より、２つ以
上の固有波長の吸光度の比によっても、非常に高い相関
が得られることが判る。
【００３２】実施例４ 上質紙モデルとして、機械パルプ０〜２０重量％（その
内訳は、砕木パルプ１００〜０重量％、サーモメカニカ
ルパルプ０〜１００重量％）および化学パルプ１００〜
８０重量％（その内訳は、広葉樹化学パルプ６０〜１０
０重量％、針葉樹化学パルプ４０〜０重量％）の範囲
で、様々に配合比を変えて混合シートを２００枚調製し
た。各パルプは、２〜３種類の樹種のものを用いた。各
シートに、その重量に対して、トナーインキ０〜０.５
重量％、コートカラー０〜０.５重量％および澱粉０〜
２重量％を塗布した。配合比の異なるシート毎に近赤外
光スペクトルをＮＩＲＳ６５００（ＮＩＲＳシステム社
製）を用いて測定し、２次微分し、微分スペクトルを求
めた。固有波長は、各パルプにおいて２つ以上求めた。
すなわち、機械パルプは、２.１４、２.３４、２.３８
μm、砕木パルプ１.２７、１.２８、２.１４μm、サー
モメカニカルパルプ１.２３、１.８１、２.１５μm、化
学パルプ２.１４、２.３４、２.３８μm、広葉樹化学パ
ルプ１.７０、２.２２、２.３５μm、針葉樹化学パルプ
１.６８、２.２５、２.３６μmとした。この固有波長毎
の吸光度と、パルプ成分量との相関式を重回帰分析によ
り求めた。その結果を以下に示す。なお、（ＯＤ）ｎ
は、波長ｎμmにおける吸光度を意味する。
内訳は、砕木パルプ１００〜０重量％、サーモメカニカ
ルパルプ０〜１００重量％）および化学パルプ１００〜
８０重量％（その内訳は、広葉樹化学パルプ６０〜１０
０重量％、針葉樹化学パルプ４０〜０重量％）の範囲
で、様々に配合比を変えて混合シートを２００枚調製し
た。各パルプは、２〜３種類の樹種のものを用いた。各
シートに、その重量に対して、トナーインキ０〜０.５
重量％、コートカラー０〜０.５重量％および澱粉０〜
２重量％を塗布した。配合比の異なるシート毎に近赤外
光スペクトルをＮＩＲＳ６５００（ＮＩＲＳシステム社
製）を用いて測定し、２次微分し、微分スペクトルを求
めた。固有波長は、各パルプにおいて２つ以上求めた。
すなわち、機械パルプは、２.１４、２.３４、２.３８
μm、砕木パルプ１.２７、１.２８、２.１４μm、サー
モメカニカルパルプ１.２３、１.８１、２.１５μm、化
学パルプ２.１４、２.３４、２.３８μm、広葉樹化学パ
ルプ１.７０、２.２２、２.３５μm、針葉樹化学パルプ
１.６８、２.２５、２.３６μmとした。この固有波長毎
の吸光度と、パルプ成分量との相関式を重回帰分析によ
り求めた。その結果を以下に示す。なお、（ＯＤ）ｎ
は、波長ｎμmにおける吸光度を意味する。
【００３３】
【数１９】機械パルプ（％）＝６９.８−１２１０９.９
（ＯＤ）2.38−２４６５.５（ＯＤ）2.14＋９５４２.２
（ＯＤ）2.34
（ＯＤ）2.38−２４６５.５（ＯＤ）2.14＋９５４２.２
（ＯＤ）2.34
【００３４】
【数２０】砕木パルプ（％）＝−１７２.４＋８５５４
６.８（ＯＤ）2.14＋７８５２４.６（ＯＤ）1.27−９９
６８３.１（ＯＤ）1.28
６.８（ＯＤ）2.14＋７８５２４.６（ＯＤ）1.27−９９
６８３.１（ＯＤ）1.28
【００３５】
【数２１】サーモメカニカルパルプ（％）＝３８５.１
＋１０４２２.３（ＯＤ）1.81−６６４５７.８（ＯＤ）
2.15＋１５１３２３.７（ＯＤ）1.23
＋１０４２２.３（ＯＤ）1.81−６６４５７.８（ＯＤ）
2.15＋１５１３２３.７（ＯＤ）1.23
【００３６】
【数２２】化学パルプ（％）＝２６.４＋６７８１.３
（ＯＤ）2.37＋８０４０.５（ＯＤ）2.14−４８３５.３
（ＯＤ）2.34
（ＯＤ）2.37＋８０４０.５（ＯＤ）2.14−４８３５.３
（ＯＤ）2.34
【００３７】
【数２３】広葉樹化学パルプ（％）＝４０４.１−６８
７０.８（ＯＤ）1.70＋４２４０６.２（ＯＤ）2.35−２
６２３.３（ＯＤ）2.22
７０.８（ＯＤ）1.70＋４２４０６.２（ＯＤ）2.35−２
６２３.３（ＯＤ）2.22
【００３８】
【数２４】針葉樹化学パルプ（％）＝２８８.４＋５５
４０.５（ＯＤ）1.68＋３８６４２.６（ＯＤ）2.25−４
６３８.５（ＯＤ）2.36
４０.５（ＯＤ）1.68＋３８６４２.６（ＯＤ）2.25−４
６３８.５（ＯＤ）2.36
【００３９】各相関式の重相関係数と標準誤差は、それ
ぞれ（−０.９９と０.９）、（−０.９８と２.８）、
（−０.９７と３.１）、（−０.９９と１.０）、（−
０.９６と２.６）および（−０.９６と２.７）であっ
た。上記の試料とは別に、適当に各パルプの構成比を変
え、さらに上記と同様にトナーインキ、コートカラー、
澱粉を塗布した、検定用試料の混合シートを、５０枚調
製し、上記の相関式の検定を行った。その結果、上記の
各相関式の重相関係数と標準誤差はそれぞれ（−０.９
８と１.１）、（−０.９４と４.２）、（−０.９５と
４.５）、（−０.９８と１.４）、（−０.９５と４.
１）および（−０.９５と３.９）であった。これらの結
果より、上質紙においても、非常に高い相関が得られる
ことが判る。
ぞれ（−０.９９と０.９）、（−０.９８と２.８）、
（−０.９７と３.１）、（−０.９９と１.０）、（−
０.９６と２.６）および（−０.９６と２.７）であっ
た。上記の試料とは別に、適当に各パルプの構成比を変
え、さらに上記と同様にトナーインキ、コートカラー、
澱粉を塗布した、検定用試料の混合シートを、５０枚調
製し、上記の相関式の検定を行った。その結果、上記の
各相関式の重相関係数と標準誤差はそれぞれ（−０.９
８と１.１）、（−０.９４と４.２）、（−０.９５と
４.５）、（−０.９８と１.４）、（−０.９５と４.
１）および（−０.９５と３.９）であった。これらの結
果より、上質紙においても、非常に高い相関が得られる
ことが判る。
【００４０】実施例５ パルプ成分の配合比既知の新聞紙を４種類集め、それぞ
れ離解し脱インキしてパルプシートを調製した。このシ
ートを実施例２で求めた固有波長および相関式で構成す
るパルプ量を測定した。その結果を表１に示す。
れ離解し脱インキしてパルプシートを調製した。このシ
ートを実施例２で求めた固有波長および相関式で構成す
るパルプ量を測定した。その結果を表１に示す。
【００４１】
【表１】
【００４２】表１から、本発明により測定した各パルプ
成分の測定値は、実際の配合値とよく一致しているのが
判る。
成分の測定値は、実際の配合値とよく一致しているのが
判る。
【００４３】
【発明の効果】本発明によって、紙または古紙に含まれ
る複数のパルプの種類を、迅速に識別し且つ定量するこ
とができ、それによって、古紙処理等における最適の操
業条件の設定、目的パルプ品質の設定、薬品の最適添加
率、最適な装置の選択、原料品質変動の補償等が可能と
なる。
る複数のパルプの種類を、迅速に識別し且つ定量するこ
とができ、それによって、古紙処理等における最適の操
業条件の設定、目的パルプ品質の設定、薬品の最適添加
率、最適な装置の選択、原料品質変動の補償等が可能と
なる。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01N 21/00 - 21/61 G01J 3/00 - 3/52
Claims (4)
- 【請求項１】 ０.８〜２.６μmの波長における光吸収
スペクトルを測定し、これを微分することにより得られ
たパルプ成分に固有な吸収波長を用いて、比色定量を行
い、紙を構成する複数のパルプ成分を識別定量すること
を特徴とする、紙中の構成パルプ定量法。 - 【請求項２】 １つ以上のパルプ成分に固有な吸収波長
における光学的吸収強度と、パルプ成分量との相関関係
を、回帰分析法により求めて、紙を構成する複数のパル
プ成分を識別定量する、請求項１に記載の定量法。 - 【請求項３】 ２つ以上のパルプ成分に固有な吸収波長
における光学的吸収強度の比と、パルプ成分量との相関
関係を、回帰分析法により求めて、紙を構成する複数の
パルプ成分を識別定量する、請求項１に記載の定量法。 - 【請求項４】 対象とする紙が、古紙である、請求項１
ないし３のいずれか１項に記載の定量法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5722391A JP2950631B2 (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | 紙中の構成パルプ定量法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5722391A JP2950631B2 (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | 紙中の構成パルプ定量法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04291135A JPH04291135A (ja) | 1992-10-15 |
| JP2950631B2 true JP2950631B2 (ja) | 1999-09-20 |
Family
ID=13049535
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5722391A Expired - Fee Related JP2950631B2 (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | 紙中の構成パルプ定量法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2950631B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE9401718L (sv) * | 1994-05-18 | 1995-11-19 | Eka Nobel Ab | Sätt att bestämma parametrarna i papper |
| JP5672780B2 (ja) * | 2010-06-08 | 2015-02-18 | 富士ゼロックス株式会社 | 画像形成装置 |
| JP7105632B2 (ja) * | 2018-06-28 | 2022-07-25 | 大王製紙株式会社 | 古紙梱包品からの古紙パルプ製造方法及び製造装置 |
-
1991
- 1991-03-20 JP JP5722391A patent/JP2950631B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04291135A (ja) | 1992-10-15 |
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