JP4809584B2 - 古紙パルプの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、古紙パルプの製造方法に関し、特に高灰分の古紙パルプの製造方法に関するものである。
従来、抄紙段階における填料や微細繊維の歩留り向上については、種々の歩留り剤及び歩留りシステムが検討・採用されている。最も多く採用されてきたシステムはカチオン性ポリマーを用いたポリマー単独処方である。しかしながら、古紙再生処理工程においては、古紙に由来する汚れ、カーボンブラック等の印刷インクを除去する必要があるため、これらの阻害物質の除去を困難にする凝結剤の使用は全く考えられなかった。また、凝結剤を使用しても、古紙に含まれる機械パルプやアニオン性物質や懸濁コロイド物質などの影響によりその効果が発揮できなくなるという欠点があった。
そこで、従来の一般的な古紙パルプの製造方法においては、古紙原料中の灰分に関係なく、離解、除塵、漂白、脱墨、洗浄の各工程を経て古紙パルプが製造され、かつ洗浄工程で灰分除去を実施し、低灰分の古紙パルプを製造する方法が主流であった。
また、古紙再生処理工程においてアニオン性ポリマーを用いる処方も検討されるが、ポリマー自身がアニオン性であることから、古紙に含まれる機械パルプやアニオン性物質や懸濁コロイド物質などの影響は受け難い特徴をもっているものの、古紙再生処理工程内でのアニオン性のポリマーの循環により脱墨、漂白を阻害する要因になるという欠点があった。
さらに、ポリエチレンオキサイドを歩留り向上システムに用いる技術も検討され、古紙に含まれる機械パルプやアニオン性物質や懸濁コロイド物質などの影響は受け難いという利点があるが、ポリエチレンオキサイド単独で使用されることは少なく、ポリエチレンオキサイドとポリフェノール樹脂（スルホン化フェノールホルムアルデヒド樹脂）を併用する方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平９−１８８９９３号公報
ところが、従来の古紙パルプの製造方法では、古紙パルプの灰分が低くなり、そのため抄紙工程で使用する填料が増加してコスト高になるという問題がある一方で、製造工程から排出される廃棄物が増加するために環境悪化の原因になるという問題がある。
また、ポリエチレンオキサイドとポリフェーノール樹脂を併用する処方でも、２液を用いることから薬品コストが高くなるという問題があり、さらに古紙処理工程内の循環によりアニオン性ポリマーと同様に、脱墨、漂白の効率・効果を阻害する要因になるという欠点がある。
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、高灰分印刷古紙から高灰分で高白色度の古紙パルプが得られ、スラッジ灰の低減と使用填料の低減を図ることができる古紙パルプの製造方法を提供することを課題とする。
本発明の古紙パルプの製造方法は、古紙の離解、除塵、漂白、脱墨、洗浄の各処理工程を経た古紙パルプスラリーに対して、抄紙機の原料調整工程へ流送する前に、流送ポンプのサクション側にて古紙パルプスラリーに凝結剤を添加するか、または流送チェスト内の古紙パルプスラリーに凝結剤を添加するものであり、該製造方法により、含有灰分が１０％以上の古紙パルプを得ることができる。
市中から回収された古紙を原料とした古紙パルプは、古紙由来の汚れ、カーホンブラック等の印刷インキ成分を多く含むため、上記のように離解、除塵、漂白、脱墨、洗浄工程等を経て不純物を除去して原料パルプとして再生されており、かつ再生された古紙パルプの完成原料にはクラフトパルプと比して依然填料等の無機物を多く含むとともに、その無機物は脱墨、漂白工程を経ているため、概ね白色度が高く、原料パルプに含まれていても原料パルプとしての使用を妨げるものではない。そこで、本発明では古紙パルプの製造工程の最終段階に凝結剤を添加することで、古紙パルプに灰分が凝結され、高灰分で高白色度の古紙パルプが得られる。かくして、古紙パルプを用いた抄紙機の原料調整工程以降での灰分流出を防止してスラッジ灰の発生量を抑制することができるとともに、使用填料を低減してコスト低下を図ることができる。
また、凝結剤を添加する流送原料は、パルプ濃度が２〜５％、温度が２０〜６０℃、ＰＨ４〜１０に収めておくことが好ましい。そして、凝結剤の添加量は、対絶乾パルプ１００〜１０００重量ｐｐｍが好適である。１００重量ｐｐｍ未満では十分な効果が発揮されず、１０００重量ｐｐｍを超えるとパイプ汚れ等の問題を生じる恐れがある。
また、凝結剤は、硫酸アルミニウム、ポリアクリルアミド、ポリダドマック、ポリアミン、ポリエチレンイミン、２−（メタクリロイルオキシ）エチルトリメチルアンモニウムクロリド重合物、変性ポリエチレンイミンから選択された何れか１つ若しくは複数の混合物から成るのが好適である。
凝結剤の添加場所は、流送ポンプのサクション側または流送チェストである。
本発明によれば、抄紙機の原料調整工程へ流送する前に、流送ポンプのサクション側にて、または流送チェスト内で、その流送原料である古紙パルプスラリーに凝結剤を添加することで、１０％以上の高灰分で高白色度の古紙パルプが得られ、スラッジ灰の発生量を抑制することができかつ使用填料を低減してコスト低下を図ることができる。
以下、本発明の古紙パルプの製造方法の一実施形態について、図１を参照して詳細に説明する。
図１において、１は、高灰分印刷古紙をパルパーにて解離し、解離したパルプに対して除塵処理と、アルカリソーキング処理と、フローテーション処理及び／又は洗浄処理を行って脱墨し、必要に応じて漂白した古紙パルプ（ＤＩＰ）スラリーを貯留する古紙パルプタンク（ＤＩＰタンク）である。ＤＩＰタンク１中のＤＩＰスラリーは、取出ポンプ２にて必要量づつ取り出されて流送チェスト３に送給され、流送チェスト３から白水ピット４中の白水で２〜５％程度の所定濃度のＤＩＰスラリーに希釈されて流送ポンプ５にて抄紙機１１の原料調整工程部６に流送される。
原料調整工程部６では、その入口部に脱水装置７が配設され、流送されたＤＩＰスラリーはこの脱水装置７によって抄紙原料として配合するのに適した濃度に脱水される。脱水した白水は白水ピット８に一旦貯留された後、ＤＩＰ製造工程部の白水ピット４に還流される。脱水装置７にて所定濃度とされたＤＩＰスラリーは、ＤＩＰチェスト９に一旦受け入れられた後、配合チェスト１０に送給され、他の各種原料と配合された後、抄紙機１１に送給される。
ＤＩＰ製造工程部の最終段階で、流送チェスト３内のＤＩＰスラリーに対して凝結剤１２を添加するように構成されている。なお、流送チェスト３内に添加する代わりに仮想線で示すように流送ポンプ５のサクション側に添加するようにしても良い。このようにＤＩＰ製造工程部の最終段階でＤＩＰスラリーに凝結剤１２を添加することで、高灰分印刷古紙を離解した古紙パルプで、含有灰分１０％以上の古紙パルプが得られる。
凝結剤１２としては、硫酸アルミニウム、ポリアクリルアミド、ポリダドマック、ポリアミン、ポリエチレンイミン、２−（メタクリロイルオキシ）エチルトリメチルアンモニウムクロリド重合物、変性ポリエチレンイミンが好適であり、これらの内から１種若しくは複数種の混合物を添加するのが好適である。また、添加量は、対絶乾パルプ１００〜１０００重量ｐｐｍ程度が好適である。１００重量ｐｐｍ未満では十分に凝結効果が発揮されず、１０００重量ｐｐｍを超えると、過剰の添加剤が洩れ出して流送パイプにゴミの固まりを作ってしまう恐れがあり、好ましくない。
このように古紙パルプ製造工程の最終段階で、流送チェスト３または流送ポンプ５のサクション側でＤＩＰスラリーに凝結剤１２を添加することで、凝結剤１２にて灰分をパルプに凝結させることができて高灰分で高白色度の古紙パルプが得られる。そのため、古紙パルプを用いた抄紙機１１の原料調整工程６以降での灰分流出を防止してスラッジ灰の発生量を抑制することができるとともに、使用填料を低減してコスト低下を図ることができる。
なお、原料調整工程６の脱水装置７においても、ポリアクリルアミド、ポリダドマック、ポリアミン、ポリエチレンイミンなどの凝結剤を添加することで フィルタでの灰分歩留りが向上し、白水へ流出する灰分の低減を図り、排水への灰分流出を低減することができる。
次に、本発明のいくつかの実施例と比較例を説明する。
高灰分印刷古紙を用いて脱墨処理された古紙パルプ（ＤＩＰ）スラリーを用い、所要量の填料を添加してＬＷＣＰ（Ｌｏｗ Ｗｅｉｇｈｔ Ｃｏａｔｅｄ Ｐａｐｅｒ）を抄造するに際して、流送チェスト３又は流送ポンプ５のサクション側で、表１に示すように、実施例１〜７として、ポリアクリルアミド、ポリダドマック、ポリアミン、ポリエチレンイミンを、対絶乾パルプで１００、５００、１０００重量ｐｐｍ添加した。また、比較例１として、ＤＩＰスラリーに凝結剤を添加せずに同じくＬＷＣＰを抄造した。
そして、各実施例１〜７及び比較例１について、灰分の歩留りを示すパルプ中の灰分含有率（％）と返送水のＳＳ（ｐｐｍ）を測定した。また、添加する凝結剤の添加量から経済性について○と×に相対評価し、総合評価を行った。その結果を表１に示す。
表１中の実施例１〜７から、凝結剤を１００〜１０００重量ｐｐｍ、流送チェスト又は流送ポンプのサクション側で添加することで、灰分含有量１１％以上を確保することができることが分かる。また、凝結剤としては、実施例１〜３のポリアクリルアミド、ポリダドマック、ポリアミンと、実施例４〜７のポリエチレンイミンを比較すると、ポリエチレンイミンを添加した実施例４〜７において返送水のＳＳが明らかにより低減できているため、特に効果的であることが分かる。また、実施例５、６、７から、凝結剤の添加量を上記範囲内で増加するのに伴ってより大きな効果が発揮されることが分かる。そして、凝結剤としてポリエチレンイミンを５００重量ｐｐｍ、流送チェスト又は流送ポンプのサクション側で添加したものが、総合評価で最良となった。
これに対して、凝結剤を添加していない比較例１では、灰分含有量が低く、特に返送水のＳＳが５００ｐｐｍと高く、灰分回収ができていないことが分かる。
本発明の古紙パルプの製造方法では、抄紙機の原料調整工程へ流送する前に、流送ポンプのサクション側にて、または流送チェスト内で、その流送原料である古紙パルプスラリーに凝結剤を添加することで、１０％以上の高灰分で高白色度の古紙パルプが得られ、スラッジ灰の発生量を抑制しかつ使用填料を低減してコスト低下を図ることができるので、全ての古紙パルプを用いた抄造製品に有用である。
１ 古紙パルプタンク（ＤＩＰタンク）
３ 流送チェスト
５ 流送ポンプ
１２ 凝結剤
３ 流送チェスト
５ 流送ポンプ
１２ 凝結剤
Claims (3)
- 古紙の離解、除塵、漂白、脱墨、洗浄の各処理工程を経た古紙パルプスラリーに対して、抄紙機の原料調整工程へ流送する前に、流送ポンプのサクション側にて古紙パルプスラリーに凝結剤を添加するか、または流送チェスト内の古紙パルプスラリーに凝結剤を添加することを特徴とする、含有灰分が１０％以上である古紙パルプの製造方法。
- 凝結剤の添加量は、対絶乾パルプ１００〜１０００重量ｐｐｍであることを特徴とする請求項１記載の古紙パルプの製造方法。
- 凝結剤は、硫酸アルミニウム、ポリアクリルアミド、ポリダドマック、ポリアミン、ポリエチレンイミン、２−（メタクリロイルオキシ）エチルトリメチルアンモニウムクロリド重合物、変性ポリエチレンイミンから選択された何れか１つ若しくは複数の混合物から成ることを特徴とする請求項１又は２記載の古紙パルプの製造方法。
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