JP2994786B2

JP2994786B2 - 脱墨方法

Info

Publication number: JP2994786B2
Application number: JP10904191A
Authority: JP
Inventors: 英明漆畑; 公司浜口
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1991-05-14
Filing date: 1991-05-14
Publication date: 1999-12-27
Anticipated expiration: 2014-12-27
Also published as: JPH04343782A

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、高白色度のそして未剥離イ
ンキの少ない脱墨パルプを得る事の出来る脱墨方法に関
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。更に脱墨剤パルプの用途も新聞古紙から中質紙用へ
の例にも見られる様に、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
た効果を示すことが開示されている。また、特開昭６３
−１８２４８８号公報、特開昭６３−２２７８８０号公
報には、特定の脂肪酸エステルが、残インキ数が少なく
高白色度の脱墨パルプを与えるという技術が開示されて
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）。

【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値で高白
色度、且つ未剥離インキの少ない脱墨パルプを得る事の
出来る脱墨方法を開発すべく鋭意研究を行った結果、驚
くべき事にある特定のエステル化合物を分割添加する方
法が上記欠点を解決できる事を見いだし、本発明を完成
するに至った。

【０００８】即ち、本発明は一般式(1)

【０００９】

【化２】

【００１０】（式(1)中、Rは水素又は炭素数８〜24のア
ルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基または、炭
素数６〜16のアルキル基を有するアルキルフェニル基、
AOは炭素数２〜４のアルキレンオキサイドであり、m は
６〜60、n は１〜４である。）で示されるエステル化合
物を必須成分とする脱墨剤を、パルピング工程とパルピ
ング工程以降の工程に分けて添加する古紙の脱墨方法を
提供するものである。

【００１１】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。本発明の化合物は特にとに
優れている。

【００１２】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。

【００１３】本発明に係わるエステル化合物は一般式
(1) のR が水素、炭素数８〜24のアルキル基、アルケニ
ル基、シクロアルキル基、または炭素数６〜16のアルキ
ル基を有するアルキルフェニル基である事が重要であ
る。好ましくは、炭素数８〜24のアルキル基、アルケニ
ル基、シクロアルキル基、または炭素数８〜14のアルキ
ル基を有するアルキルフェニル基である。更に好ましく
は、炭素数８〜24のアルキル基である。R がアルキル
基、アルケニル基又はシクロアルキル基の場合、炭素数
が24を越えるとフロテーション工程での起泡性が不足
し、凝集インキが系外へリジェクトされにくいため、高
白色度の脱墨パルプを得る事ができない。また、アルキ
ル基を有するアルキルフェニル基の場合は、そのアルキ
ル基が炭素数６より小さい場合は微細インキ凝集能が低
下するため、高ｂ値の脱墨パルプを得る事ができない。
また、アルキルフェニル基のアルキル基の炭素数が16を
越えるとフロテーション工程での起泡性が不足し、凝集
インキが系外へリジェクトされにくいため、高白色度の
脱墨パルプを得る事ができない。

【００１４】本発明に係わる一般式(1) で表される化合
物は、従来公知の方法で得る事ができ、例えば、単環式
カルボン酸とアルコールのアルキレンオキサイド付加物
との脱水反応、又は単環式カルボン酸無水物とアルコー
ルのアルキレンオキサイド付加物との開環反応によって
得る事ができる。また、単環式カルボン酸又はその無水
物のアルキレンオキサイド付加物とアルコールとの脱水
反応によっても得る事ができる。更には、一般式(1) の
R が水素の場合は、単環式カルボン酸及びその無水物の
アルキレンオキサイド付加反応によって得る事ができ
る。

【００１５】一般式(1) で示されるエステル化合物は単
環式カルボン酸エステルであり、単環式カルボン酸及び
その無水物としては、フェニル酢酸、安息香酸、フタル
酸、トリメリット酸、ピロメリット酸及びそれらの無水
物等を挙げる事ができる。尚、本発明に係わるエステル
化合物は部分エステルでも構わない。

【００１６】一般式（1)の中のR を有するアルコールの
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、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタ
ノール、オクタノール、ノナール、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、ペンタデカノール、ヘキサデカノール、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、エヘンイコサノール、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、
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
デシルフェノール等を挙げる事ができる。

【００１７】一般式(1) において、AOは、エチレンオキ
サイド（以下、EOと略記する）、プロピレンオキサイド
（以下、POと略記する）、ブチレンオキサイド（以下、
BOと略記する）等の炭素数２〜４のアルキレンオキサイ
ドである事が重要である。好ましくは炭素数２及び３の
EO及びPOである。特に好ましくはEOとPOの混合であり、
この場合のモル比はEO／PO＝ 0.5／１〜５／１が好まし
い。また、m も６〜60である事が重要である。m が60を
越えると上記と同様、フロテーション工程での起泡性が
大きくなるため、パルプの流出が多くなり、その結果歩
留まりが低くなる。この場合も同様に、高い白色度を期
待する事はできない。更に、n は１〜４である事も重要
である。n が１より小さい場合、フロテーション工程で
の起泡性が不足し、凝集インキが系外へリジェクトされ
にくいため、高白色度の脱墨パルプを得る事ができな
い。n が４より大きい場合、逆に、フロテーション工程
での起泡性が不足し、凝集インキが系外へリジェクトさ
れにくいため、高白色度の脱墨パルプを得る事ができな
い。

【００１８】また、本発明の脱墨剤は、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。その配合割合
は、重量比で本発明品／従来品＝95／５〜10／90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】本発明において、本発明に係る脱墨剤は、
パルピング工程（前工程）とパルピング工程以降の工程
（後工程）に分けて添加される。その場合の脱墨剤の分
割比率は前工程／後工程＝10／90〜90／10（重量比率）
が好ましく、特に好ましくは40／60〜60／40（重量比
率）である。また、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、原料古紙に対して
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１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１
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１に
示す。ここでいうｂ値とは、ハンター色差式のＬａｂ表
色計での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】

【化３】

【００２６】実施例２本実施例は脱墨剤のパルピング工程とフロテーション工
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２に示す各種の脱墨
剤 (対原料)0.2％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。その後、高
速脱水機で23％まで脱水し、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 ％を加え、水でパルプ濃度22％に調整し
卓上離解機にて１分間混合した。その後、回転速度300r
pm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、表２に示す各種の
脱墨剤（対原料）0.3 ％を加え、パルプ濃度を水で１％
に希釈した後、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60
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40°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２に示す。

【００２７】

【表２】

【００２８】

【表３】

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】一般式(1) 【化１】（式(1)中、Rは水素又は炭素数８〜24のアルキル基、ア
ルケニル基、シクロアルキル基または、炭素数６〜16の
アルキル基を有するアルキルフェニル基、AOは炭素数２
〜４のアルキレンオキサイドであり、m は６〜60、n は
１〜４である。）で示されるエステル化合物を必須成分
とする脱墨剤を、パルピング工程とパルピング工程以降
の工程に分けて添加する古紙の脱墨方法。