JP3217363B2 - インキの凝集を利用する改良脱インキ方法 - Google Patents

インキの凝集を利用する改良脱インキ方法

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Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 この発明は、概して、印刷紙の改良脱インキ方法に関
する。より詳細には、この発明は、粒度および密度分離
法によって除かれるインキ粒子の凝集および再凝集によ
り、印刷紙の脱インキを行って、再生紙および板紙製品
をつくるのに用いられるインキを含まないパルプ媒質を
生成させる方法に関する。
発明の背景 通常の脱インキ法では、紙を機械的にパルプ化して、
脱インキ薬剤を含有する水性媒質と接触させる。パルプ
化および脱インキ薬剤の存在が、パルプ繊維とインキと
の分離をもたらし、次に洗浄および浮上分離法によって
分散したインキをパルプ繊維から分離させる。
今日、ゼログラフィーのような電子印刷法やレーザー
およびインキジェット印刷のような非衝撃式印刷法によ
って、多量の印刷紙が生産されている。これら種々の印
刷紙の脱インキを行うことができる脱インキ法は極めて
複雑で資本集約的なものである。さらに、異物除去なら
びに実際のインキ除去には多数の工程が必要となる。一
般に、再生紙をつくるために脱インキパルプに要求され
る粒子除去および白色度のレベルに達するためには、イ
ンキ除去法は洗浄、浮上分離、順方向クリーナー処理、
および高濃度分散を必要とする。
通常の脱インキ法に代るものとして、従来技術は凝集
脱インキ法の採用を教示している。インキ凝集法に補助
的に役立たせるために、高分子系より成る凝集薬剤を使
用する。凝集によって紙の脱インキを行う際には、古紙
を再パルプ化し、薬剤処理で脱インキして、パルプおよ
びインキ凝集物のスラリーとする。インキ凝集物は、種
々の分離方法によって、パルプから分離する。
Balcarらに付与された米国特許第4,013,505号は、再
パルプ化すると、インキ粒子が紙繊維から離れるよう
に、古紙に界面活性剤を含浸させることによる印刷紙古
紙の脱インキ法を開示している。分離したインキ粒子の
沈降を生じさせるように再パルプ化製紙原料に、脂肪酸
金属石けん溶液より成る吸着性フレークを添加する。印
刷インキを含む吸着性フレークは、潜伏性渦流作用によ
って、再パルプ化製紙原料から分離する。
Puddingtonらに付与された米国特許第4,076,578号
は、ハイドロサイクロン、スクリーンまたはデカンテー
ションなどの物理的手段によってインキで被覆された固
形物を除去する古紙、とくに新聞紙の脱インキ法を開示
している。
Balcarの方法およびPuddingtonの方法は、高価な脱イ
ンキ剤の使用を必要とし、さらに比較的きれいな製紙原
料を得るために、インキ粒子を除去する複雑な処理工程
を必要とする方法を提供する。
したがって、脱インキを行うのに高濃度の高価な薬剤
を必要とし、さらにパルプの適正な清浄度が得られない
という点で、公知の脱インキ法は完全には満足すべきも
のでない。このように、公知の脱インキ法を用いる現在
のやり方は、再生品位の紙を得るには、複雑で、経費の
かかる手順を必要とする。
業界には、再製紙をつくるのにあまり複雑でない方法
に対する要望がある。この発明は、高度の清浄度を有す
る再生紙をつくり、かつ少量の凝集薬剤を使用する点
で、広範囲に適用される方法の提供に関するものであ
る。
したがって、この発明の一般的目的は、木材含有およ
び不含有品位の紙からインキ粒子を凝集させるための脱
インキ法ならびに関連装置を提供することにある。
この発明の他の目的は、高濃度の高価な凝集薬剤を用
いずに、効果的かつ効率的にインキ粒子を除去する低コ
スト凝集脱インキ方法および装置を提供することにあ
る。
この発明のさらに他の目的は、印刷紙古紙から、この
発明の凝集脱インキ法によりつくった高度の清浄度を有
する再生紙製品を提供することにある。
この発明のさらに特定の目的は、処理系からセントリ
クリーナーに排除される紙繊維の量を減少させることに
よって、凝集脱インキ法の収量を向上させることにあ
る。
この発明の別の目的は、脱インキスラッジのかなりの
生成を必然的に伴う洗浄処理において、通常除去しなけ
ればならない微細インキ粒子の除去を向上させることに
ある。
この発明の他の目的は、白色度を低下させる微細イン
キを除去することによりパルプの白色度を高め、それに
よって高価な漂白薬剤に対する要求を軽減することにあ
る。
発明の要約 この発明において、前記目的および明らかな他の目的
は、インキ粒子の凝集および再凝集により印刷紙の脱イ
ンキを行う方法を提供することによって、おおむね達成
される。粗大および微細な凝集インキ粒子を除去し、再
生紙の加工に用いられるインキを含まないパルプ媒質を
生成させるために粒度および密度分離法を採用する。
一般的な脱インキ法は、脱インキ薬剤を含む水性媒質
中で印刷紙を再パルプ化する工程を含んでいる。脱イン
キ薬剤の存在は、インキ粒子の初期凝集を生じさせて、
インキパルプ媒質を生成させる。再パルプ化と初期凝集
とは再パルプ化槽中で同時に行われる。インキパルプ媒
質は加圧スクリーンおよび／またはセントリクリーナー
を通して、大きなインキ粒子を除去し、かつ微細インキ
粒子流を生成させる。微細インキ粒子流は、さらに、再
パルプ化槽を再循環し、脱インキ薬剤および水蒸気の作
用をさらに受けて、インキ粒子をさらに凝集させる。再
凝集後、凝集したインキ粒子を除いて、実質的にインキ
を含まないパルプ媒質が生成する。実質的にインキを含
まないパルプ媒質は、さらに、通常の製紙方法によって
再生紙製品となる。
この発明の方法の別の態様では、凝集塔を用いて、再
パルプ化工程と凝集工程とを分離する。まず、印刷紙を
再パルプ化槽内で再パルプ化して、パルプ媒質を生成さ
せ、その後、脱インキ薬剤を含有する凝集塔に通す。パ
ルプ媒質は、凝集塔内での凝集にさきだち、スクリーン
処理およびクリーナー処理を行ってステープル、カラ
ス、紙クリップ、プラスチックおよび粘着物のような異
物を除くことができる。凝集塔内に存在する脱インキ薬
剤はインキ粒子の初期凝集を生じさせて、インキパルプ
媒質を生成させる。インキパルプ媒質は、加圧スクリー
ンおよび／またはセントリクリーナーに通して、大きな
インキ粒子を除去し、微細インキ粒子流を生じさせる。
微細インキ粒子流は、さらに、凝集塔に再循環させて、
インキ粒子をさらに凝集させる。再凝集後、凝集したイ
ンキ粒子を除去して、実質的にインキを含まないパルプ
媒質を生成させ、次にそれを再生紙製品とすることがで
きる。
インキ粒子を凝集させることができる任意の脱インキ
薬剤を使用することができる。たとえば、ペンシルベニ
ア州、ピッツバーグのPPG Industries,Inc.から入手可
能な脱インキコンパウンドSansink PX−101およびSans
ink PM−201が他の市販の脱インキコンパウンドと同
様、適当である。
インキ粒子の効果的な凝集が行われるように、再パル
プ化槽または凝集塔内の処理および反応条件を制御する
ことができる。インキ粒子最大の凝集が得られるよう
に、脱インキ薬剤の濃度のみならず水性媒質のpHおよび
温度を調節する。粒度および密度分離法によってインキ
パルプ媒質から粗大インキ粒子ならびに微細インキ粒子
が除去され、微細インキ粒子流は再凝集させて再循環さ
せる。得られたインキを含まないパルプ媒質は、高級再
生紙がつくれるほどの粒子除去および白色度品位を有す
る。
この発明の方法の好ましい用途には、印刷紙の脱イン
キを行い、高級再生印刷用紙および筆記用紙、または他
のティッシュ、紙タオル、紙グレードまたは板紙製品の
ような他の製品を製造する用途がある。都合の良いこと
に、この発明の脱インキ法は、公知の凝集法よりも複雑
さがなくまた経費のかからない凝集法を提供する。
この発明は、また、再パルプ化手段、凝集手段、粗大
インキおよび微細インキの分離手段、微細インキの再循
環手段ならびに再生紙をつくる製造手段を用いる印刷紙
の脱インキ装置を提供する。
この発明の他の目的、特徴および利点は、この発明の
好ましい態様の詳細な説明を図面と合わせて考えれば明
らかであろうし、かつ説明的意味に解すべきであって、
限定的意味に解してはならない。
図面の簡単な説明 図１は、印刷紙の脱インキを行うこの発明の概略の処
理工程の線図である。
図1Aは、凝集塔を用いて印刷紙の脱インキを行うこの
発明の概略の処理工程の別の態様の線図である。
図２は、この発明の方法により印刷紙の脱インキを行
う装置の略図である。
図３は、図４に示すようなこの発明の方法により、比
較的きれいな印刷紙古紙の脱インキを行うこの発明の装
置の別の態様の略図である。
図４は、実施例ＩないしIVで用いたきれいな印刷紙古
紙の脱インキを行うこの発明の処理工程の別の態様の線
図である。
図５は、この発明の方法により、汚れた古紙の脱イン
キを行うこの発明の装置の別の態様の略図である。
図６および７は、インキパルプ媒質から大きなインキ
粒子を除去し、凝集をさらに生じさせるために微細イン
キ粒子流を再循環させるこの発明の処理工程の様々な態
様である。
好ましい態様の詳細な説明 図面についてさらに説明すると、図１は印刷紙の脱イ
ンキを行う概略の処理工程の線図である。
印刷紙の再パルプ化は脱インキ薬剤を含む再パルプ化
槽１内で行われる。脱インキ薬剤の存在はインキ粒子の
初期凝集を生じさせて、インキパルプ媒質を生成させ
る。得られたインキパルプ媒質は貯槽２に送り、さらに
一つ以上のスクリーン処理またはセントリクリーナー処
理の工程３に通して大きなインキ粒子および異物４を除
く。インキパルプ媒質は次にセントリクリーナー５に通
して、微細インキ６を除く。微細インキ粒子流は次に再
パルプ化槽１に再循環させ、脱インキ薬剤および水蒸気
をさらに作用させて、インキ粒子をさらに凝集させる。
セントリクリーナー処理５後、実質的にインキを含まな
いパルプ媒質７が生成する。
この発明の方法の別の態様では、再パルプ化工程と凝
集工程とを分離するために凝集塔を使用する。図1A参
照。印刷紙は、まず再パルプ化槽1A内で再パルプ化さ
れ、次に凝集塔2Aに通される。再パルプ化繊維は、凝集
塔に達する前に、凝集前に、ステープル、ガラス、紙ク
リップ、プラスチックおよび粘着物のような異物を除く
ために、スクリーン処理およびクリーナー処理を行うこ
とができる。凝集塔内には脱インキ薬剤が存在し、イン
キ粒子の初期凝集を生じさせて、インキパルプ媒質を生
成させる。インキパルプ媒質を加圧スクリーンおよび／
またはセントリクリーナー3Aに通して、粗大インキ粒子
4Aを除去する。インキパルプ媒質は次にセントリクリー
ナー5Aに通されて、微細インキ6Aを除去する。微細イン
キ粒子流は次に凝集塔に再循環させて、インキ粒子をさ
らに凝集させる。セントリクリーナー処理5A後、実質的
にインキを含まないパルプ媒質7Aが生成する。
実質的にインキを含まないパルプ媒質は、さらに、通
常の製紙方法によって、再生紙製品とすることができ
る。
図２は、全体的に10と呼ばれ、この発明の脱インキ法
を実施する装置の略図である。この発明の方法は、古紙
を再パルプ化し、水性媒体中で脱インキ薬剤を加えてイ
ンキ粒子の凝集を生じさせ、粗大および微細インキを繊
維から分離させ、さらにスクリーン処理および順方向ク
リーナー処理により除去するために微細にインキをある
粒子および密度に再凝集させることを含んでいる。
図２に示すように、異物の除去は、系の最初の部分
で、印刷紙古紙を、ハイドロパルパー12、除塵装置14、
貯槽16、液体サイクロン18、粗大スクリーン処理工程2
0、微細スクリーン処理工程22、パルプ濃縮ステーショ
ン24および濾液槽26に移行させることによって達成され
る。インキの除去は系の後の部分で、パルプ含有媒質を
パルプ濃縮ステーション24から水蒸気を加えるステーシ
ョン28に移し、さらに続けて凝集塔30、希釈タンク32、
順方向クリーナーステーション34および36、ならびに微
細インキ貯槽38に移送することによって達成される。
印刷紙はハイドロパルパー12において水性媒質中で再
パルプ化される。この発明の一つの態様において、印刷
紙は、木材を含む品位および木材を含まない品位の紙を
包含するセルロース系材料である。この発明には、コン
ピューターのプリントアウト紙、筆記用紙、上質紙、塗
被および無塗被雑誌用紙、新聞紙および包装用板紙を含
む種々の印刷紙を使用することができる。この表は単に
いろいろな種類の印刷紙の数例にすぎず、この発明で使
用可能なありとあらゆる印刷紙をすべて含むものと考え
てはならない。
ハイドロパルパー内で、仕分けされた印刷紙古紙に、
３ないし30％の濃度範囲の水をかけて洗う。再パルプ化
アルカリ性水性媒質中で行うのが好ましく、再パルプ化
を促進させかつパルプ繊維からインキ粒子を分離させる
のを助けるための水酸化ナトリウムが加えられる。高温
では、粘着物のような異物は、分解して、除去しにくく
なると思われるので、ハイドロパルパー内でひどく汚れ
た古紙を用いるときには外界温度が好ましい。パルプ含
有媒質は、次に、除塵装置14に移し、そこで大きな異物
たとえば大形のプラスチックや金属を除去し、さらに貯
槽16に送る。
パルプ含有媒質は次に、液体サイクロン18に圧送し
て、紙クリップ、ステープルおよびガラスのような重質
異物を除去する。次の粗いスクリーン20は、典型的に0.
040″ないし0.062″の範囲の孔径を有し、また細かいス
クリーン22は溝の幅が0.006″ないし0.012″である。粗
いスクリーン処理および細かいスクリーン処理のいずれ
にも、系からの良質繊維の損失を減らすために、第二お
よび第三のスクリーン工程を用いることが多い。
溝付きスクリーン22は、系から自己粘着性封筒やラベ
ルを含む粘着物の大部分を除去する。脱インキ処理の間
に、粘着物の除去は極めて重要である。粘着物が軟かく
なって、溝からパルプ受容物流中押出されるほど変形可
能になることがないように、スクリーン処理温度を外界
温度近くに保つことによって、系内で細かいスクリーン
により効率の高い粘着物除去が得られる。
パルプ含有媒質はステーション24で約12ないし16％の
濃度に濃縮され、次に中粘度ポンプ（medium consiste
ncypump）28を用いて凝集塔30に圧送される。ポンプは
脱インキ薬品のミキサーとしても働き、またこの時点
で、水蒸気を加える場合には、水蒸気ミキサーとしても
働く。凝集塔は30℃ないし80℃の範囲の温度で操作さ
れ、インキ粒子が容易に凝結するようにインキ粒子間の
接触をよくするように、絶えず緩やかな撹拌が用いられ
る。
凝結塔から排出させると、希釈タンク32でパルプ１％
以下の濃度に希釈して、凝集したインキ粒子を除くため
に、一連の順方向クリーナー（forwrd cleaner）（セ
ントリクリーナー）34,36に圧送する。大きなインキ粒
子は容易に分離されて、クリーナー排除物となり、系か
ら除去されて、埋立てもしくは燃やして処分するか、ま
たは他の用途に使用する。しかし、微細インキ粒子流38
は凝集塔30に再循環される。大きな差圧または低パルプ
濃度を用い、高排除速度で作動する小径のクリーナーを
使用して得られる微細インキを除去するには、クリーナ
ー36が高能率であることが必要である。
微細インキ粒子流は、凝集を高めるために、水蒸気で
40℃から95℃に及ぶ高温に、0.5ないし60分の間加熱す
る。高濃度の脱インキ薬剤が、最初のパスで、当初凝集
しなかったインキに作用させるのに有効であるので、脱
インキ薬剤を微細インキ槽38に加えるのが好ましい。脱
インキ薬剤とともに、高温の再凝集した微細インキ流
を、凝集塔30に給送する中粘度ポンプ28の手前で、主パ
ルプ流に加える。主流中のインキも凝集するが、微細イ
ンキの側流の場合よりは薬品の濃度が低い。再凝集した
微細インキ粒子は、新しいインキの凝集を促進させるシ
ード物質として働き、したがって新しいインキに関し
て、インキ除去効率を高める。
再凝集後、実質的にインキを含まないパルプ媒質を生
成させるために、順方向クリーナー処理34,36によって
インキ粒子を除去する。インキを含まないパルプは濃縮
40されて、通常の製紙方法によって再生紙をつくるのに
用いられる。
インキ粒子を凝集させることができるいかなる脱イン
キ薬剤も使用することができる。凝集薬剤は、使用する
古紙の種類に適するように選ぶことができる。たとえ
ば、ペンシルベニア州、ピッツバーグのPPG Industrie
s,Inc.から入手可能な脱インキコンパウンドSansink P
X−101（改質アルキルエトキシル化アルコール混合物）
およびSansink PM−201（水中炭化水素分散液重合体）
が他の市販の脱インキコンパウンド同様適当である。
ホットメルト、粘着物、ワックス、ラテックス、接着
剤、スタイロフォームおよび軽量プラスチックを含む軽
量異物を減少させるために、この発明の脱インキ方法に
多くの補助的工程を組み込むことができる。重質のみな
らず軽質の異物をも除去する逆方向クリーナー（revers
e cleaner）、通気クリーナー（through flow clean
er）または組合せクリーナーの使用が効果的でありう
る。しかし、軽量排除物は、除去処理するために、溶存
空気浮上分離のような複雑な系を必要とすることが多
い。この発明の別の態様では、図３に示すように、溝付
きスクリーン120通過後、パルプ受容物流を軽量物除去
クリーナーで処理する。軽量排除物は凝集脱インキ薬剤
で処理し、小さい軽量異物を凝集させて、その粒子サイ
ズおよび／または密度を大きくする。
この処理には、任意の種類の凝集薬剤または薬剤配合
物を使用することができる。このように大きくなった異
物は、次に、スクリーン処理および順方向クリーナー処
理の前に、系内に再導入、好ましくはハイドロパルパー
に戻し、続いてスクリーン処理および順方向クリーナー
処理工程により除く。軽量異物の凝集に用いられる温
度、化学的条件および薬剤添加点は異なることができ
る。さらに、凝集した軽量異物はインキ粒子を引き付け
る力があり、周囲にインキが凝集するシード物質として
働き、したがって除去効率を上げて、得られるパルプの
清浄度および繊維収率を高める。
浮上分離脱インキ法は補助的なインキの除去に用いる
ことができるが、この工程を必要とする必要はない。ま
た、最終のインキを含まないパルプ媒質の白色度を高め
るためには、最終パルプ濃縮槽からの褐色水（greywate
r）42に対して溶存空気浮選法または清澄法を使用する
ことができる。
さらに別の態様は、凝集した大きなインキ粒子を除く
ために、溝幅が0.006″ないし0.012″の細かい溝を有す
る加圧スクリーンのついた順方向クリーナーの最初の一
組34の交換である。インキパルプ媒質は、0.5から6.0％
に及ぶ濃度および25ないし55℃の温度において、溝付き
加圧スクリーンに通して、異物および大きなインキ粒子
を除去するのが好ましい。
さらに他の別の態様では、パルプの清浄度をさらに高
めるために、補助的な一組の順方向クリーナーを加える
ことができる。
凝集塔30は、温度および濃度条件が適当であるので、
パルプを漂白するのにも使用できる。塔の設計が、絶え
ず穏やかに撹拌するようになっているので、塔内で多段
漂白を行うこともできよう。
図３および図５は、それぞれ印刷紙のきれいな古紙お
よび汚れた古紙の脱インキを行うためのこの発明の装置
の代表的な別の態様である。図５にセントリクリーナー
排除物中の微細インキ粒子流ならびにパルプ洗浄器／濃
縮器からの濾液中の微細インキ粒子流両者の側流再凝集
化が見られる。図４は、実施例ＩないしIVで用いるよう
なきれいな印刷紙古紙の脱インキを行う態様の処理工程
の線図である。
図６および図７は、微細インキ粒子を再循環させて、
再凝集させる間に、インキパルプ媒質から大きなインキ
粒子を除く方法を示すこの発明の種々の態様をさらに示
すものである。図６では、粗大インキを系から第三クリ
ーナー排除物中に排出させ、一方、第二および第三クリ
ーナー受容物中に存在する微細インキは再循環させて再
凝集させる。図７では、第一クリーナー工程で、粗大イ
ンキを系から第三の排除物中に排出させ、第二クリーナ
ー工程で第一排除物中の微細インキを再凝集させる。粗
大インキを除去し、かつ微細インキを再循環させ、再凝
集させて除去する多くの他の変形が可能である。
以下の実施例においては、図４に示す処理径路によっ
て、印刷紙の脱インキが得られた。実施例Ｉに示すよう
に、印刷紙古紙を、脱インキ薬剤を用いて再パルプ化し
て、インキパルプ媒質を生成させた。インキパルプの媒
質からのインキ粒子の除去は、スクリーンおよびセント
リクリーナーを通すことによる粘度および密度分離法に
よって達成された。実施例IIでは、実施例Ｉのセントリ
クリーナー処理からの微細インキ排除物流を再凝集さ
せ、それにより、粒度および密度分離法によってインキ
粒子をさらに除去して、実質的にインキを含まないパル
プ媒質を生成させる。
さらに、下記実施例ＩないしIVは、脱インキ薬剤およ
びこの発明の処理工程を用いて処理した印刷紙古紙を示
す。実施例ＩおよびIIで用いた脱インキ剤は、一つ以上
のC5−C20アルカノールと非イオン界面活性剤との混合
物である。実施例IIIおよびIVで用いた脱インキ剤は、
ペンシルベニア州、ピッツバーグのPPGIndustries,Inc.
製Sansink PX−101とSansink PM−201との混合物であ
る。
該実施例は単に例示するためのものであって、この発
明の考えられる全ての態様を包含するものではない。
実施例Ｉ 大部分がレーザー印刷物のコンピュータプリントアウ
ト（CPO）グレードの古紙５ポンドを直径２フィートの
ハイドロパルパー内で、70℃および5.5％のパルプ濃度
において再パルプ化した。パルプ含有媒質のpHを水酸化
ナトリウム（NaOH）溶液を加えて10に調整し、さらに、
1.0％量の脱インキ薬剤を使用した（乾燥パルプに対し
て計算）。再パルプ化30分後、インキパルプ媒質中のイ
ンキ粒子の平均サイズは、Cambridge Instruments Qu
antimet970の画像解析装置およびTAPPI法T213のTAPPI
Dirt Estimation Chartを用いて測定すると、0.046mm
2であった。
インキパルプ媒質をさらに希釈し、溝幅が0.010″の
溝を有する振動型溝付きフラットスクリーンでふるい分
けて、大きな凝集インキ粒およびステープル、ちりおよ
び粘着物のような他の異物を除去した。スクリーン排除
物は、ダート（インキ）カウント（dirt count）が311
0ppmで平均サイズは0.233mm2であった。大部分のインキ
粒はスクリーンによって排除されるほど大きくないの
で、スクリーン処理工程中にパルプインキ媒質から実際
に除去されるインキは少なかった。
フラットスクリーンによって受容されたインキパルプ
媒質は、次に直径３″のセントリクリーナーを用いて清
浄化し、残存するインキ粒を除去した。クリーナー両面
の差圧は30psiであった。クリーナーに供給されるパル
プの約30％が清浄器排除物流中に含まれた。供給パルプ
および受容パルプ中の粒の数を基準におくと、セントリ
クリーナーの効率は約47％であった。クリーナーにより
受容されたパルプのダートカウントは190ppmであった。
実施例II この実施例では、実施例Ｉのセントリクリーナー操作
からの排除物流を混合タンク内で、pH10および５％の脱
インキ薬剤（絶対パルプに対して計算）を用いて、90℃
で30分間再凝集させた。次に、実施例Ｉからの再凝集セ
ントリクリーナー排除物１ポンドとともに新しいCPO4ポ
ンドを再パルプ化した。再パルプ化は70℃およびpH10に
おいて、5.5％濃度で30分間行った。再凝集したセント
リクリーナー排除物中に含まれていたもの以外に余分の
脱インキ薬剤は加えなかった。再パルプ化30分後のイン
キ粒の平均サイズは0.116mm2であった。
インキパルプ媒質は、次に希釈して、0.010″のフラ
ットスクリーンでふるい分けた。スクリーン排除物のダ
ートカウントは14500ppmで粒の平均サイズは0.522mm2で
あった。この結果は、スクリーン処理工程中にインキパ
ルプ媒質から多量のインキが除去されたこと、および凝
集したインキ粒子は実施例Ｉの場合よりもはるかに大き
いことを示した。
スクリーン受容物流は、次に、30psiの差圧および30
％の排除率を用いて、直径３″のセントリクリーナーで
処理した。クリーナーからの受容物流のダートカウント
は94ppmで、クリーナーの異物除去効率は約92％であっ
た。
下記の表Ｉに実施例ＩとIIの比較試験結果を示す。
表Ｉでわかるように、再凝集したセントリクリーナー
排除物をハイドロパルパーに加えると、凝集したインキ
のサイズは大きくなり、スクリーンにより排除されるイ
ンキの量は増し、セントリクリーナーの効率は高まり、
かつ最終パルプの清浄度は増す。
実施例III 非衝撃性印刷を含むコンピュータプリントアウト紙
（CPO）を70℃、pH10および５％濃度において再パルプ
化した。Sansink PM−200 １％およびSansink PX−1
01 0.3％の量をパルパーに加えた。30分後、0.007″の
溝付きスクリーンを用いてインキパルプ媒質をふるい分
け、さらに、直径３″のセントリクリーナーを用いて清
浄にした。パルパー内で凝集させた後のインキ粒子の平
均サイズ、スクリーン排除物、スクリーン排除物および
スクリーン処理工程におけるインキ除去％の結果を下記
の表IIに示す。
実施例IV 実施例IIIのセントリクリーナー処理で得た排除物流
を、乾燥パルプに対してPM−200 ４％およびPX−101
1.2％の薬剤量を用いて、pH10において75℃で20分間再
凝集させた。
再凝集処理中に、インキ粒子の平均サイズは0.088mm2
から0.240mm2と大きくなった。再凝集排除物をパルパー
内で、新しいCPOと、CPO80％および排除物20％を用い、
pH10および５％濃度において、70℃で30分間混合した。
得られたインキパルプ媒質に、実施例IIIと同様にスク
リーン処理およびクリーナー処理を行った。パルプ内で
凝集した後のインキ粒子の平均サイズ、スクリーン排除
物、クリーナー排除物、スクリーン排除物のダートカウ
ントおよび最終受容物パルプのダートカウントの結果を
下記表IIに示す。データから分るように、実施例IVで用
いた再凝集法はインキ粒子のサイズの実質的な増大を示
し、インキ除去のスクリーン処理効率を高め、最終パル
プの清浄度を増した。
実施例ＩないしIVは、種々の処理および反応条件下で
この発明の処理工程で処理したいろいろな印刷紙古紙を
示す。概して、実施例はすべて、粒度および密度分離法
によってインキパルプ媒質から容易に除去された微細イ
ンキ粒子を効果的に再凝集させて、実質的にインキを含
まないパルプ媒質を生成させることを示した。実質的に
インキを含まないパルプ媒質は、通常の製紙方法によっ
て高級再生紙を生成する。
使用した設備の簡易性および多量のインキ除去はこの
発明の凝集脱インキ法を従来技術の実施に比べて有利な
ものとしている。
印刷紙の脱インキを行うこの発明の方法は洗浄および
浮選手段を含む従来の脱インキ法よりも複雑でない点が
有利である。
この発明が、種々の印刷紙の脱インキを行って再生紙
をつくるという点で広い適用性を有することは当業者に
は認識されよう。
前記の開示から見て、処理される古紙によって選ばれ
る他の凝集脱インキ薬剤の適用のような多くの変更が可
能である。さらに、この発明には、別の処理パラメータ
を用いることができ、その中には、pH調整を行わない脱
インキ剤を古紙に用いること；アルカリ性pH範囲で脱イ
ンキ剤を用いること；または、とくに漂白剤、消泡剤、
サイズ剤、増白剤、水質処理剤のような、脱インキおよ
び／もしくは製紙工程において用いるのに適する他の薬
剤の存在下で脱インキ剤を使用することが含まれる。
このように、ある好ましい態様についてこの発明を説
明したけれども、添付クレームによって限定されるこの
発明の範囲および精神の中に、やはり入る他の複合構造
物およびその加工方法も勧めることができることは理解
されよう。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スリヴァトサ，ナレンドラ・アール アメリカ合衆国ニュージャージー州 07446，ラムジー，アイランド・ロード 450，アパートメント ナンバー71 (56)参考文献 特開 昭60−246887（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−108303（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−104589（ＪＰ，Ａ) 特表 平３−505351（ＪＰ，Ａ) 米国特許5059280（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) D21C 5/02

Claims (20)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】印刷紙の脱インキを行う方法において、該
    方法が、 再パルプ化槽内で、印刷紙を再パルプ化して、パルプ媒
    質を生成させ、 前記パルプ媒質を脱インキ薬剤を含む水性媒質と接触さ
    せ、そこにおいて、前記脱インキ薬剤の存在がインキ粒
    子の初期凝集をひき起して、インキパルプ媒質を生成さ
    せ、 前記インキパルプ媒質を、スクリーンまたはセントリク
    リーナーに通して、該インキパルプ媒質から大きなイン
    キ粒子を除去し、 前記インキパルプ媒質をセントリクリーナーに通して、
    微細インキ粒子を除去して、前記微細インキ粒子が微細
    インキ粒子流を生成し、 前記微細インキ粒子流を前記パルプ媒質に再循環させ
    て、前記微細インキ粒子流および前記パルプ媒質からイ
    ンキ粒子をさらに凝集させ、そこで再凝集したインキ粒
    子を除いて、実質的にインキを含まないパルプ媒質を生
    成させる工程を含むことを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】印刷紙の前記再パルプ化を、３ないし30％
    の範囲の濃度において、５ないし60分間行うことを特徴
    とする請求項１の方法。
  3. 【請求項３】前記水性媒質を７ないし11.5の範囲のpHお
    よび30ないし80℃の範囲の温度に保つことを特徴とする
    請求項１の方法。
  4. 【請求項４】前記脱インキ薬剤が、使用したパルプの乾
    燥重量に対して、0.1から2.0重量％にわたる量で存在す
    ることを特徴とする請求項１の方法。
  5. 【請求項５】前記再パルプ化および前記初期凝集を前記
    再パルプ化槽で同時に行わせて、前記インキパルプ媒質
    を生成させることを特徴とする請求項１の方法。
  6. 【請求項６】前記パルプ媒質を、前記脱インキ薬剤を含
    有する凝集塔に通して、前記インキパルプ媒質を生成さ
    せることを特徴とする請求項１の方法。
  7. 【請求項７】（ａ）粗大異物を除くために、前記パルプ
    媒質をスクリーン処理工程またはクリーナー処理工程に
    通す工程、又は（ｂ）前記微細インキ粒子流を、前記脱
    インキ薬剤および水蒸気の存在下で、前記凝集塔に再循
    環させて、インキ粒子をさらに凝集させる工程をさらに
    含むことを特徴とする請求項６の方法。
  8. 【請求項８】前記インキパルプ媒質を、軽量物除去クリ
    ーナーに通して、軽量異物を除去し、かつ前記脱インキ
    薬剤で軽量排出物を処理して、小さな軽量異物を、前記
    インキ粒子とともに凝集させて、凝集異物を生成させる
    工程をさらに含むことを特徴とする請求項５の方法。
  9. 【請求項９】前記凝集異物を前記パルプ媒質中に再導入
    させ、そこにおいて前記異物を、周囲に前記インキ粒子
    が凝集するシード物質として働かせる工程をさらに含む
    ことを特徴とする請求項８の方法。
  10. 【請求項１０】スクリーン処理およびセントリクリーナ
    ー処理によって前記凝集異物を除去する工程をさらに含
    むことを特徴とする請求項９の方法。
  11. 【請求項１１】（ｃ）前記インキパルプ媒質を、0.5か
    ら6.0％に及び濃度および25ないし55℃の温度におい
    て、溝付き加圧スクリーンに通して、異物および大きな
    インキ粒子を除去する工程、（ｄ）通常の製紙方法によ
    って、前記インキを含まないパルプ媒質から紙製品を製
    造する工程、（ｅ）前記微細インキ粒子流を前記パルプ
    媒質と混合して、凝集塔に再循環させ、前記脱インキ薬
    剤をさらに加えて、前記インキ粒子の追加的凝集を生じ
    させる工程又は（ｆ）前記微細インキ粒子流を前記脱イ
    ンキ薬剤と接触させて、前記微細インキ粒子の再凝集を
    生じさせ、この場合に、前記再凝集した微細インキ粒子
    流を前記パルプ媒質に再循環させて、前記インキ粒子の
    追加的凝集を生じさせる工程をさらに含むことを特徴と
    する請求項１の方法。
  12. 【請求項１２】前記インキパルプ媒質を、セントリクリ
    ーナーに通して、水よりも比重の大きいインキ粒子を除
    去して、前記微細インキ粒子流を生成させることを特徴
    とする請求項１の方法。
  13. 【請求項１３】前記微細インキ粒子流を、前記脱インキ
    薬剤および水蒸気の存在下で、前記再パルプ化槽に再循
    環させて、インキ粒子をさらに凝集させる工程をさらに
    含むことを特徴とする請求項５の方法。
  14. 【請求項１４】（ｂ）において、前記微細インキ粒子流
    を、前記凝集塔内で漂白する工程をさらに含むことを特
    徴とする請求項７の方法。
  15. 【請求項１５】前記微細インキ粒子流を前記再パルプ化
    槽に再循環させ、前記脱インキ薬剤をさらに加えて、前
    記インキ粒子の追加的凝集を生じさせることを特徴とす
    る請求項１の方法。
  16. 【請求項１６】前記微細インキ粒子流を印刷紙と混合
    し、同時に再パルプ化させる工程をさらに含むことを特
    徴とする請求項15の方法。
  17. 【請求項１７】（ｆ）において、前記微細インキ粒子流
    の再凝集が40ないし95℃において0.5ないし60分間行わ
    れることを特徴とする請求項11の方法。
  18. 【請求項１８】（ｆ）において、前記再凝集した微細イ
    ンキ粒子流を前記再パルプ化槽に再循環させ、前記脱イ
    ンキ薬剤をさらに加えて、前記インキ粒子の追加的凝集
    を生じさせることを特徴とする請求項11の方法。
  19. 【請求項１９】前記再凝集した微細インキ粒子流を印刷
    紙と混合し、同時に再パルプ化する工程をさらに含むこ
    とを特徴とする請求項18の方法。
  20. 【請求項２０】（ｆ）において、前記再凝集した微細イ
    ンキ粒子流を前記パルプ媒質と混合して、凝集塔に再循
    環させ、前記脱インキ薬剤をさらに加えて、前記インキ
    粒子の追加的凝集を生じさせることを特徴とする請求項
    11の方法。
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