JP3041140B2 - 古紙再生用脱墨剤 - Google Patents
古紙再生用脱墨剤Info
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- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/64—Paper recycling
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Description
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、フロ
テーションリジェクトの泡切れ性が良く、そして高白色
度で残インキ数の少ない脱墨パルプを得ることのできる
脱墨剤に関する。
雑誌等の再生利用は古くから行われてきているが、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地球環境問題の観点からも
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
脱墨という点から見れば一層険しい状況になってきてい
る。
め、装置へも改良が加えられてきている。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ーザー、ニー
ダーの導入、更には高濃度融解バルバーの設置等が挙げ
られる。また、フロテーターにおいても、高気泡型、高
圧型フロテーターの導入が盛んになりつつある。
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又は2種以上配合されて使用さ
れてきた。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、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、残インキが多いため脱
墨パルプの用途を制限(板紙の表面下への使用量減少、
新聞紙への配合量減少等)せざるを得ない状況であっ
た。尚、ここで言う残インキとは、脱墨パルプから元々
剥離していない未剥離インキと、一度パルプより脱離し
たものの脱墨工程内で再びパルプに付着する再付着イン
キとの総和である。
付加して得られる反応生成物、及びこれにアルキル基、
アルケニル基、アシル基等を反応させた生成物を脱墨剤
とすることが提案されている(特公昭64−11756 号公
報、特公昭62−61711 号公報)。ところが、詳細に脱墨
工程での挙動を検討すると上記反応生成物からなる脱墨
剤を用いた場合、高気泡型、高圧型フロテーターを使用
したシステムではリジェクトの泡切れ性が悪くなり、ま
た泡の上にインキが吸着しないため、その結果、完成パ
ルプの白色度が低下するという欠点を有していることが
判った。
ション法、洗浄法及びそれらの折衷法において、優れた
インキ捕集能を示し、操業性が良好で、特にフロテーシ
ョンリジェクトの泡切れ性が良く、高白色度で残インキ
数の少ない脱墨パルプを得ることのできる脱墨剤を解決
すべく鋭意研究を行った結果、本発明を完成するに至っ
た。
基又はアルケニル基、R'は炭素数3〜18の分岐のアルキ
ル基、分岐のアルケニルないし分岐のアシル基であり、
AOはアルキレンオキサイドであり、m は5〜300 であ
る。〕で表される化合物を必須成分として含有すること
を特徴とする脱墨剤を提供するものである。
であって、これに類似する化合物であっても一般式(1)
の化合物に該当しないものは本発明の顕著な効果は得ら
れない。したがって、一般式(1) で示される官能基の限
定、数値の限定は極めて重要である。後記の比較例によ
り明らかにされるが、例えば、RCOO−基に代え、RO−基
(R は式(1) におけるR と同じ)からなる化合物や(AO)
m 基を含まない(式(1) において m=0)化合物はイン
キ離脱性及びフロテーション時のインキ凝集能に劣り、
またR'が水素もしくは直鎖のアルキル基、アルケニル基
ないしアシル基であるならばフロテーションリジェクト
の泡切れ性が悪くなるという具合である。即ち、R'が分
岐のアルキル基、分岐のアルケニル基ないし分岐のアシ
ル基であることによって分子の配向性が乱れるため、フ
ロテーター時に形成された泡がリジェクト後には消えや
すくなる。またR'が分岐の基であると直鎖の基或いは水
素基に比べ、一般式(1) の化合物の粘性が下がり、その
結果、インキへの浸透性が増し、インキ剥離性が向上す
るため、残インキ数が少なくなる。
数が7〜21の脂肪酸 RCOOHと、R'が分岐鎖で炭素数3〜
18のアルコールR'OHもしくはR'が分岐鎖で炭素数3〜18
の脂肪酸R'COOHとを反応させたのち、アルキレンオキサ
イドを付加させて製造される。
物の原料として用いられるR の炭素数が7〜21の脂肪酸
RCOOHの具体例としては、カプリル酸、ペラルゴン酸、
カプリン酸、ウンデカン酸、ラウリン酸、トリデカン
酸、ミリスチン酸、ペンタデカン酸、パルミチン酸、マ
ルガリン酸、ステアリン酸、オレイン酸、エライジン
酸、リノール酸、リノレイン酸、ステアロール酸、リシ
ノール酸、リシノエライジン酸、ノナデカン酸、アラキ
ジン酸、ヘンエイコサン酸、ベヘン酸、プラシジン酸、
エルカ酸、トリコサン酸、テトラコサン酸、アクリル
酸、プロピオール酸、メタクリル酸、クロトン酸、メタ
クリル酸無水物、ヒドロキシ酢酸、ヒドロキシメチル酢
酸、椰子油脂肪酸、牛脂脂肪酸、パーム油脂肪酸、トー
ル油脂肪酸、菜種油脂肪酸、魚油脂肪酸、あるいはこれ
らの半硬化ないし硬化された脂肪酸及びこれらの脂肪酸
の酸無水物を挙げることができる。
用いられるR'の分岐鎖の炭素数3〜18のアルコールR'OH
の具体例としてはイソプロピルアルコール、イソブチル
アルコール、イソペンチルアルコール、2−メチル−1
−ブタノール、t−ペンチルアルコール、3−メチル−
2−ブタノール、イソヘキシルアルコール、2−エチル
ヘキシルアルコール、3−メチル−3−ペンタノール、
ネオペンチルアルコール、s−ブチルアルコール、t−
ブチルアルコール、3−エチル−3−ペンタノール、イ
ソオレイルアルコール、2−ヘプチルウンデシルアルコ
ール、イソステアリルアルコール等が挙げられる。
用いられるR'の炭素数3〜18の脂肪酸の具体例として
は、イソプロピオン酸、イソカプロン酸、イソ吉草酸、
イソクロトン酸、イソ酪酸、2−エチルヘキサン酸、2
−エチル酪酸、2−ヘプチルウンデカン酸、イソステア
リン酸等が挙げられる。
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)等が挙げられるが、特にEO及びPOの両者を付
加させるのが好ましい。EOとPOの付加割合はEO/PO=
0.2〜5(モル比)、好ましくは1〜2(モル比)であ
る。
り5〜300 であるが、好ましくは10〜150 である。m の
数値が 300より大きいと発泡トラブルが生じる。またm
の数値が、5より小さいと古紙からのインキ離脱性が低
下する。AO中のEO、PO、BOの付加はそれぞれを混合して
付加(ランダム付加)するか、もしくは順次付加(ブロ
ック付加)することによって行うことができるが、発泡
トラブル低減を考慮するとランダム付加が好ましい。
加反応方法は特に限定されるものではなく、一般に行わ
れている活性水素を有する化合物へのオキシアルキレン
基の付加反応の条件下で行うことができる。
な脱墨効果を示すため、特に他の界面活性剤を併用しな
くても構わない。よって、脱墨性能のみならず、脱墨剤
の製造や配合などの工程の簡略化、それに伴い汎用性や
安全性が向上するといった産業上極めて有益な発明を開
示するものである。
ば、高級アルコール硫酸塩、アルキルベンゼンスルホン
酸塩、高級アルコール及びアルキルフェノールのEO付加
物、脂肪酸及びその塩、脂肪酸AO付加物、油脂AO付加
物、モノステアリルグリセライドAO付加物、多価アルコ
ール部分エステル又は完全エステルAO付加物等と併用し
ても優れた脱墨性能を発現する。本発明の脱墨剤と従来
公知の脱墨剤とを併用する場合、その併用比率は、本発
明品/従来品=90/10〜10/90(重量比率)が好ましい
が、特に好ましくは20/80〜60/40(重量比率)であ
る。
も、より高品位の脱墨パルプを得ることができる。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が、各工
程に分割添加する場合は、パルビング、ニーディング、
ディスバージング、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、前工程(パルピング工程)と後
工程(パルピング工程以降の工程)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。本発明の
脱墨剤は特に高剪断力のかかる機械を用いたシステムで
その性能を発揮する。
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。
チルヘキシルアルコールをそれぞれ 283.7g、 130.2g
と 100% KOHを 2.8g仕込み、約 600r.p.m.の攪拌速度
の条件下で 130℃になるまで昇温した。次いでEOとPOの
モル比2:1の混合物1461.8gを反応させた。この時の
反応条件は温度 130〜140 ℃、圧力1〜3kg/cm2 (ゲ
ージ)であった。反応終了後、温度を70℃まで冷却し、
酢酸にてpHを約6に調整した。反応生成物(本発明品、
表1中No.2)の収率は98.2%であった。
をそれぞれ 255.0g、76.5gと 100% KOHを 2.1g仕込
み、約 600r.p.m.の攪拌速度の条件下で 140℃になるま
で昇温した。次いでEO 2145.0 gを温度 140〜150 ℃、
圧力1〜3kg/cm2 (ゲージ)下で少しずつ反応させ
た。EO付加反応終了後、温度を 120〜130℃まで冷却
し、圧力1〜3kg/cm2 (ゲージ下)でPO 2175.0 gを
反応させた。その後、75℃まで冷却し、酢酸にてpHを6
に調整した。反応生成物(本発明品、表5中No. 37)の
収率は97.6%であった。
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) 0.9%、珪酸ソーダ3号(対原料) 2.4%、30%過
酸化水素(対原料) 3.0%、表1,2に示す脱墨剤(対
原料) 0.3%を加え、パルプ濃度15%、45℃で12分離解
した後、55℃にて 120分間熟成処理を行った。その後、
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4%まで希釈し、卓上離解機で再度30秒離解す
る。そのスラリーを水で1%に希釈した後、30℃にて10
分間フロテーション処理を施し、フロテーションリジェ
クトの泡切れ性を測定した。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、タッピースタンダード抄
紙機にてパルプシートを作製した。
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。測色色差計にて得られたパル
プシートの白色度を測定し、画像解析装置(×100倍) に
て残インキ数を測定した。また、ここでいうフロテーシ
ョンリジェクトの泡切れ性とは、ラボフロテーターより
3分後にかき出された泡を2リットルのシリンダーに取
り、直後(H0)及び1分後(H1)の泡量測定及びH0、H1
より算出される破泡率のことであり、下記の式によって
求められる。
ど泡切れ性がよいことを意味する。各種脱墨剤に用いた
RCOO−基部分の脂肪酸、R'−基部分のアルコール又は脂
肪酸、AO種類及びモル比、AOの付加モル数(対RCOO−)
を表1,2に示す。尚、表1,2中、AOの付加方法はN
o.7、No.8、No.10 、No.24 、No.26 以外ランダム付加
である。また、脱墨性能及び泡切れ性を表3,表4に示
す。
分割添加の例である。市中回収新聞を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) 0.3%、表5に示す脱墨剤(対原
料)0.15%を加え、パルプ濃度15%、45℃で12分離解し
た後、55℃にて 120分間熟成処理を行った。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3号(対原料) 2.4%、30%過酸化水素
(対原料) 3.0%、表5に示す脱墨剤(対原料)0.15%
を添加し、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4%まで希釈し、卓上離解機で再度30秒離解す
る。そのスラリーを水で1%に希釈した後、30℃にて10
分間フロテーション処理を施し、フロテーションリジェ
クトの泡切れ性を測定した。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、タッピースタンダード抄
紙機にてパルプシートを作製した。
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。測色色差計にて得られたパル
プシートの白色度を測定し、画像解析装置(×100倍) に
て残インキ数を測定した。各種脱墨剤に用いたRCOO−基
部分の脂肪酸、R'−基部分のアルコール又は脂肪酸、AO
種類及びモル比、AOの付加モル数(対RCOO−)を表5に
示す。尚、表5中、AOの付加方法はNo.45 以外ブロック
付加である。また、脱墨性能及び泡切れ性を表6に示
す。
程前分割添加の例である。市中回収新聞を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) 0.3%、表7に示す脱墨剤(対原
料)0.15%を加え、パルプ濃度15%、45℃で12分離解し
た後、55℃にて 120分間熟成処理を行った。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3号(対原料) 2.4%、30%過酸化水素
(対原料) 3.0%を加え、水でパルプ濃度22%に調整
し、卓上離解機で1分間混合した。その後、回転速度30
0rpm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4%まで希釈し、卓上離解機で
再度30秒離解する。そのパルプスラリーに表7に示す脱
墨剤(対原料)0.15%添加した後、スラリーを水で1%
に希釈した後、30℃にて10分間フロテーション処理を施
し、フロテーションリジェクトの泡切れ性を測定した。
なお、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、タッピースタンダード抄紙機にてパルプシート
を作製した。
度は CaCl2、MgCl2 を使用し、Ca/Mg=8/2(モル
比)になる様に調整した。測色色差計にて得られたパル
プシートの白色度を測定し、画像解析装置(×100倍) に
て残インキ数を測定した。各種脱墨剤に用いたRCOO−基
部分の脂肪酸、R'−基部分のアルコール又は脂肪酸、AO
種類及びモル比、AOの付加モル数(対RCOO−)を表7に
示す。尚、表7中、AOの付加方法は No.46からNo.52 ま
でランダム付加である。また、脱墨性能及び泡切れ性を
表7に示す。
を示し、操業性が良好で特にフロテーションリジェクト
の泡切れ性が良く、高白色度で残インキ数の少ない脱墨
パルプを得ることができる。
Claims (1)
- 【請求項1】 一般式(1) 【化1】 〔式(1) 中、R は炭素数7〜21のアルキル基又はアルケ
ニル基、R'は炭素数3〜18の分岐のアルキル基、分岐の
アルケニル基ないし分岐のアシル基であり、AOはアルキ
レンオキサイドであり、m は5〜300 である。〕で表さ
れる化合物を必須成分として含有することを特徴とする
古紙再生用脱墨剤。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP19519692A JP3041140B2 (ja) | 1992-07-22 | 1992-07-22 | 古紙再生用脱墨剤 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19519692A JP3041140B2 (ja) | 1992-07-22 | 1992-07-22 | 古紙再生用脱墨剤 |
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JPH0649790A JPH0649790A (ja) | 1994-02-22 |
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Family Applications (1)
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JP19519692A Expired - Fee Related JP3041140B2 (ja) | 1992-07-22 | 1992-07-22 | 古紙再生用脱墨剤 |
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-
1992
- 1992-07-22 JP JP19519692A patent/JP3041140B2/ja not_active Expired - Fee Related
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