JP3086439B2 - 古紙再生用脱墨剤 - Google Patents
古紙再生用脱墨剤Info
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- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
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- D21C5/02—Working-up waste paper
- D21C5/025—De-inking
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Description
し、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、ちらし、OA古紙等をフ
ローテーション法で脱墨処理を行うに際し、エリックナ
ンバー(微細残インキ)値の低い脱墨パルプを得ること
ができ、フロテーション工程における微細残インキ除去
率が高い脱墨剤に関するものである。
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。
脱墨パルプに要求される総合的な性能を全て具備したも
のは見出されていない。例えば、高級脂肪酸は、インキ
捕集能の大きい脱墨剤として古くから知られているが、
高級脂肪酸のみの使用では脱墨したパルプ上に未剥離イ
ンキ及び粘着物が多く残存する。また、高級脂肪酸は常
温で固体になるものが多く固まった脂肪酸やその塩、特
にCa塩が脱墨パルプに多量残存すると抄造中にこれが核
となって抄紙マシンにスケール汚れが発生し、更にでき
た紙がすべりやすいため、ドライヤー処理後の巻き取り
でのトラブル等が起こる。また、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付加型
の化合物が脱墨パルプの白色度の改善に有効であること
が見出され、脱墨剤として今日も多用されているが、今
日では印刷技術の向上に伴いインキ剥離の困難性が増大
しており、白色度やくすみの点では更なる改良が望まれ
る。
キの少ない脱墨パルプを得ることを目的として各種の検
討がなされている。例えば、特開平3−24126 号には、
炭素数20ないし36のダイマー酸もしくはトリマー酸のア
ルキレンオキシド付加物を用いることにより、高白色度
の脱墨パルプが得られることが開示されている。また、
特開平3−152284号には、環構造を有する特定のジカル
ボン酸又はジカルボン酸モノエステルのアルキレンオキ
シド付加物を用いることにより、高白色度で残インキの
少ない脱墨パルプが得られることが開示されている。更
に、特開平3−193986号には、炭素数16〜20の高級不飽
和脂肪酸のダイマー酸及び/又はポリマー酸と炭素数1
〜18のアルコールとからの部分エステルにアルキレンオ
キシドを300 モル以下で付加した付加物を用いることに
より、高白色度で残インキの少ない脱墨パルプが得られ
ることが開示されている。
よっても、エリックナンバー(微細残インキ)値の十分
に低い脱墨パルプを得ることは容易でなく、この点につ
いては一層の改良が望まれる。エリックナンバー値は脱
墨パルプに残存する微細インキの存在量を示すものであ
り、脱墨パルプのくすみを評価する1つの指標である。
白色度が同等であればこの値の小さい脱墨パルプほどく
すみの少ない良質な脱墨パルプであるといえるが、前記
各公報の脱墨剤では白色度が向上してもエリックナンバ
ー値がそれほど低下しないため、脱墨パルプの品質は満
足できるものとは言い難い。
ックナンバー値の低い脱墨パルプを得るべく鋭意検討し
た結果、ダイマー酸もしくはポリマー酸と高級アルコー
ルとを特定比率で用いてなるエステルのアルキレンオキ
サイド付加物と、高級脂肪酸もしくは高級脂肪酸石鹸と
を特定の重量比で併用することにより、この目的に合致
する脱墨剤が得られることを見出し、本発明を完成する
に至った。
不飽和脂肪酸から生成されるダイマー酸及び/又はポリ
マー酸と炭素数12〜22を有するアルコールとのエステル
のアルキレンオキサイド付加物であって、かつ(ダイマ
ー酸及び/又はポリマー酸)/アルコール=1/0.7 〜
1/1.1 (モル比)である付加物からなる(a) 成分と、
炭素数16〜22を有する高級脂肪酸及び/又は高級脂肪酸
石鹸からなる(b) 成分とを、(a) /(b) =95/5〜60/
40の重量比で含有する古紙再生用脱墨剤を提供するもの
である。
を得るのに用いられるダイマー酸及び/又はポリマー酸
は、炭素数16〜22を有する不飽和脂肪酸、例えばオレイ
ン酸、リノール酸、リノレン酸、2−パルミトレイン
酸、ゴンドイン酸(エイコセン酸)、エルカ酸、ブラシ
ン酸などから生成されたものである。特に炭素数18の不
飽和脂肪酸から誘導されたものが好ましい。なお、本発
明において、ダイマー酸及び/又はポリマー酸が本発明
の効果を損なわない範囲で少量のモノマー酸を含むこと
は差し支えない。
得るのに用いられるアルコールは、炭素数12〜22を有す
るものであり、直鎖でも分岐鎖でも、また飽和でも不飽
和でもよいが好ましくは直鎖の飽和である。具体的に
は、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、セチ
ルアルコール、ステアリルアルコール、アラキルアルコ
ール、ベヘニルアルコールなどの飽和アルコール、ドデ
セノール、オレイルアルコール、リノレイルアルコール
などの不飽和アルコールが挙げられ、更にイソステアリ
ルアルコールのような合成アルコールを用いることもで
きる。
の如き特定のダイマー酸及び/又はポリマー酸とアルコ
ールとからなるが、両者のモル比は、(ダイマー酸及び
/又はポリマー酸)/アルコール=1/0.7 〜1 /1.1
、好ましくは1/0.75〜1/0.95である。このモル比
がこの範囲を外れると、エリックナンバー値が十分低減
されない。
イマー酸及び/又はポリマー酸とアルコールとからなる
エステルに、アルキレンオキシドを付加した付加物であ
る。本発明に用いられるアルキレンオキシドとしては、
エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキ
シドが挙げられ、1種又は2種以上を用いても良く、2
種以上を用いる場合はランダム付加でもブロック付加で
もよい。特にエチレンオキシドとプロピレンオキシドを
併用するのが好ましい。この場合、両者のモル比はエチ
レンオキサイド/プロピレンオキサイド=1/1〜4/
1が好ましく、より好ましくは1/1〜2/1である。
ブロック付加の場合、付加順序はエチレンオキサイド、
プロピレンオキサイドの順が好ましい。また、アルキレ
ンオキシドは、平均付加モル数で 150〜450 の範囲内で
付加することが好ましく、2種以上を用いる場合も全ア
ルキレンオキシドの合計付加モル数がこの範囲内となる
ようにするのがエリックナンバー値の低減効果の点で望
ましい。
ステル及びエステルのアルキレンオキシド付加物の製造
方法は限定されず、それぞれ公知の方法に準じて行えば
よい。
る高級脂肪酸及び/又は高級脂肪酸石鹸である。高級脂
肪酸としては、具体的には、パルミチン酸、マルガリン
酸、ステアリン酸、アラキン酸、ベヘン酸、オレイン
酸、エライジン酸、リノール酸、リノレイン酸、エルカ
酸や、牛脂脂肪酸、トール油脂肪酸、なたね油脂肪酸、
魚油脂肪酸、或いはこれらの半硬化乃至硬化された脂肪
酸が挙げられる。高級脂肪酸石鹸はこれらの脂肪酸のナ
トリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩、マグネシウ
ム塩、カルシウム塩等を挙げる事ができる。
分とを、(a) /(b) =95/5〜60/40、好ましくは90/
10〜70/30の重量比で含有する。両者の重量比がこの範
囲を外れるとエリックナンバー値の十分な低減効果が得
られない。
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よい。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=99/1〜10/90(重量比率)
が好ましいが、特に好ましくは99/1〜30/70(重量比
率)である。
添加しても、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(パルピング工
程、ケミカルミキシング工程、ニーディング工程、リフ
ァイニング工程等からなる)、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、好まし
くはミキシング工程におけるパルピング工程で添加す
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、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。
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお
例中「%」は特記しない限り重量%である。
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3号(対原料)1.0%、30%過酸化水素
(対原料)2.7%、表1に示す脱墨剤の所定量を添加し、
水でパルプ濃度4%に調整し、卓上離解機にて45℃で10
分間離解した。そのスラリーを水で1%に希釈した後、
45℃にて5分間フロテーション処理を施した。フロテー
ション前のパルプスラリーとフロテーション後のパルプ
スラリーをそれぞれ水を加えて1%濃度に希釈し、タッ
ピスタンダード抄紙機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(スペクトロ・フォト
メーターエリック950 、テクノダイン株式会社製)にて
エリックナンバーを測定した。ここでいうエリックナン
バーとは950nm の赤外光線を当てて吸光度から残インキ
を算出するもので、紙中にある通常10μm以下の微細な
残インキの面積率であり、単位はppm で表す。またフロ
テーション工程における微細残インキ除去率は以下の式
で算出する。
のエリックナンバーが300ppm以下であり、微細残インキ
除去率が70%以上であれば、良好な品質のパルプシート
が得られる。
鎖の脂肪族飽和アルコールである。 *1:ここでいうダイマー酸とは、酸の構成比がダイマ
ー酸/モノマー酸/トリマー酸=80/4/16(重量比)
からなる。 *2:AOはアルキレンオキシドであり、EOはエチレ
ンオキシド、POはプロピレンオキシドである。ブロッ
ク付加の場合、付加順序はEO、POの順である。
Claims (4)
- 【請求項1】 炭素数16〜22を有する不飽和脂肪酸から
生成されるダイマー酸及び/又はポリマー酸と炭素数12
〜22を有するアルコールとのエステルのアルキレンオキ
サイド付加物であって、前記ダイマー酸及び/又はポリ
マー酸と前記アルコールとのモル比が(ダイマー酸及び
/又はポリマー酸)/アルコール=1/0.7 〜1/1.1
である付加物からなる(a) 成分と、炭素数16〜22を有す
る高級脂肪酸及び/又は高級脂肪酸石鹸からなる(b) 成
分とを、(a) /(b) =95/5〜60/40の重量比で含有す
る脱墨剤。 - 【請求項2】 アルキレンオキサイドがエチレンオキサ
イドとプロピレンオキサイドである請求項1記載の脱墨
剤。 - 【請求項3】 エチレンオキサイドとプロピレンオキサ
イドのモル比がエチレンオキサイド/プロピレンオキサ
イド=1/1〜4/1の範囲内である請求項2記載の脱
墨剤。 - 【請求項4】 アルキレンオキサイドの平均付加モル数
が合計で 150〜450の範囲内である請求項1〜3の何れ
か1項記載の脱墨剤。
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