JP5688228B2 - Newspaper production method and newsprint - Google Patents
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Description
本発明は、新聞用紙の製造方法及びこの製造方法により得られる新聞用紙に関する。 The present invention relates to a newsprint paper manufacturing method and newsprint paper obtained by this manufacturing method.
従来、製紙業界では新聞用紙の不透明度や強度等を向上させるために、機械パルプ等の太い繊維を有するバージンパルプを原料パルプに加えている。しかし、環境問題に配慮して資源のリサイクルが求められる近年では、一度頒布した新聞や雑誌等を回収して得られる古紙パルプの積極的な再利用が望まれているため、新聞用紙の原料にバージンパルプを多く用いることは、上述したリサイクル性に反することとなる。一方、古紙を再利用して得られる再生紙の普及に伴い古紙パルプは繰り返し再利用されるため、再利用過程における古紙パルプ繊維の破断は避けられず、このような微細繊維を多く含む古紙パルプをもちいた再生紙は必然的に強度が低下する。このような古紙パルプの再利用は、上述のリサイクル性は満たすものの、紙の強度、不透明度、吸油性等の印刷特性を低下させる原因となり、新聞用紙に用いた場合には、印刷時の裏抜けや隠蔽性が低下し、印面のかすれや網点の欠落、見栄えが低下する等の不都合を生じやすい。 Conventionally, in the paper industry, virgin pulp having thick fibers such as mechanical pulp is added to raw pulp in order to improve the opacity and strength of newsprint. However, in recent years when recycling of resources is required in consideration of environmental problems, it is desired to actively reuse waste paper pulp obtained by collecting newspapers and magazines that have been distributed once. Use of a large amount of virgin pulp is contrary to the recyclability described above. On the other hand, since recycled paper pulp is repeatedly reused with the widespread use of recycled paper obtained by recycling recycled paper, it is inevitable that the recycled paper pulp fiber breaks during the recycling process, and the recycled paper pulp contains a lot of such fine fibers. The strength of the recycled paper using the inevitably decreases. Such reuse of waste paper pulp, while satisfying the above-mentioned recycling properties, causes a decrease in printing properties such as paper strength, opacity, oil absorption, etc. When used on newsprint, Omission and concealment properties are reduced, and inconveniences such as fading of the printing surface, omission of halftone dots, and appearance are likely to occur.
また、新聞用紙の軽量化に伴う不透明度対策としては、填料又は灰分量を増量することが試みられている。このような填料としては、例えば、ホワイトカーボン又は炭酸カルシウム等が一般的に用いられているが、これらの填料の単なる増量は不透明度の向上に限界があると同時に、得られる新聞用紙の強度の低下や紙粉の増加という不都合を招来する原因となる。 In addition, as a countermeasure for opacity associated with the weight reduction of newsprint, attempts have been made to increase the amount of filler or ash. As such a filler, for example, white carbon or calcium carbonate is generally used. However, a simple increase in these fillers has a limit in improving opacity, and at the same time, the strength of the resulting newspaper. This causes inconveniences such as a decrease and an increase in paper dust.
従って、これらの不都合を改善するために填料の内添方法が改良されている。例えば、特許第2960001号公報には、タルク、クレー又はカオリンにホワイトカーボンを併用して填料を内添する填料内添紙の製造方法が提案されている。この製造方法に用いられるホワイトカーボンは珪酸ソーダを硫酸で中和して得られる微細なものであり、従来のホワイトカーボン粒子よりも粒径が小さいため光の散乱性が良好で新聞用紙の不透明性を向上させることができる。 Therefore, in order to improve these inconveniences, the filler internal addition method has been improved. For example, Japanese Patent No. 2960001 proposes a method for producing a filler-added paper in which white carbon is used in combination with talc, clay, or kaolin to add a filler. The white carbon used in this production method is a fine one obtained by neutralizing sodium silicate with sulfuric acid, and its particle size is smaller than that of conventional white carbon particles. Can be improved.
また、別の技術として、例えば、特開2002−201590号公報には主填料としてホワイトカーボンと炭酸カルシウムとを用い、原子吸光分析における灰分の割合が9:1〜5:5となるようにこれらの主填料を含有する新聞用紙の製造方法が提案されている。この製造方法は安価な炭酸カルシウムを使用し、ホワイトカーボンの歩留りが良好なpH6〜8の範囲で原料パルプを抄紙することにより新聞用紙を低いコストで製造することを可能としている。 As another technique, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-201590, white carbon and calcium carbonate are used as main fillers, and the ratio of ash in atomic absorption analysis is 9: 1 to 5: 5. A method for producing newsprint containing the main filler is proposed. This production method makes it possible to produce newsprint at a low cost by using cheap calcium carbonate and making raw pulp in a pH 6 to 8 range in which the yield of white carbon is good.
しかしながら、上記のような製造方法で得られる新聞用紙は、填料の歩留まりが悪く、填料とパルプ繊維との間には空隙が多く存在し、この空隙を光が透過するため不透明度や白色度等の印刷特性が十分ではない。また、上記製造方法で得られる新聞用紙は、パルプ繊維間への填料の固着性が弱く抄紙から填料が脱落しやすいため、マシン系内に紙粉が蓄積し、定期的なマシンの清掃作業が必要となり操業効率が低下するという不都合がある。 However, the newsprint obtained by the manufacturing method as described above has a poor filler yield, and there are many gaps between the filler and the pulp fibers, and light passes through these gaps, so opacity, whiteness, etc. The printing characteristics are not enough. In addition, the newsprint obtained by the above manufacturing method has weak adhesiveness between the pulp fibers and the filler is likely to fall off from the paper, so that paper dust accumulates in the machine system, and periodic machine cleaning work is not possible. There is an inconvenience that it becomes necessary and the operation efficiency decreases.
本発明は、これらの不都合に鑑みてなされたものであり、パルプ繊維間への填料固着性を高めて填料の歩留性を向上させることで、製造コストを削減し、不透明度、白色度、吸油性等の印刷特性を向上させ、紙粉落ちが減少することによりマシンの操業効率が向上する新聞用紙の製造方法及びこの製造方法により得られる新聞用紙を提供するものである。 The present invention has been made in view of these inconveniences, and improves the yield of the filler by increasing the filler fixing property between the pulp fibers, thereby reducing the production cost, opacity, whiteness, It is an object of the present invention to provide a newsprint paper manufacturing method and a newsprint paper obtained by this manufacturing method in which the printing efficiency such as oil absorption is improved and the machine operation efficiency of the machine is improved by reducing paper dust fall.
上記課題を解決するためになされた発明は、原料スラリー調製工程と、この原料スラリー調製工程で得られる原料スラリーを用いて新聞用紙を抄紙する抄紙工程とを有する新聞用紙の製造方法であって、上記原料スラリー調製工程が、(1)原料パルプを含有するパルプスラリーに、填料を添加する填料添加工程、及び(2)上記填料添加工程後のパルプスラリーに、凝集剤を添加する凝集剤添加工程を有し、上記填料が製紙スラッジを主原料とする再生粒子を含み、上記凝集剤添加工程において、凝集剤(A)とこの凝集剤(A)よりもカチオン電荷密度が小さく、且つ重量平均分子量が大きい凝集剤(B)とを、この順に添加することを特徴とする。 The invention made to solve the above problems is a newsprint production method comprising a raw slurry preparation step and a paper making step of making a newsprint using the raw slurry obtained in the raw slurry preparation step, The raw material slurry preparation step includes (1) a filler addition step of adding a filler to a pulp slurry containing raw material pulp, and (2) a flocculant addition step of adding a flocculant to the pulp slurry after the filler addition step. And the filler contains regenerated particles mainly made of paper sludge. In the flocculant addition step, the flocculant (A) has a smaller cation charge density than the flocculant (A) and has a weight average molecular weight. The flocculant (B) having a large size is added in this order.
当該製造方法は、填料添加工程後の凝集剤添加工程において、凝集剤(A)と、この凝集剤(A)よりもカチオン電荷密度が小さく、且つ重量平均分子量が大きい凝集剤(B)とを、この順に添加することで、填料及び微細なパルプ繊維を効果的に凝集させることができる。また、填料及び微細なパルプ繊維の歩留性が向上することにより、製造コストを削減することができる。さらに、これらの歩留性が向上することにより、紙粉落ちが減少し、マシンの操業効率を向上することができ、得られる新聞用紙の不透明度や吸油性等の印刷特性を高めることができる。 In the flocculant addition step after the filler addition step, the production method comprises the flocculant (A) and the flocculant (B) having a smaller cation charge density and a larger weight average molecular weight than the flocculant (A). By adding in this order, the filler and fine pulp fibers can be effectively aggregated. Further, the production cost can be reduced by improving the yield of the filler and fine pulp fibers. Furthermore, by improving these yields, it is possible to reduce paper dust fall, improve the operation efficiency of the machine, and improve printing characteristics such as opacity and oil absorption of the resulting newspaper. .
当該製造方法は、上記再生粒子が、乾燥工程及び少なくとも3段階の熱処理工程を経て得られるものであるとよい。このような方法で得られる再生粒子は、安定して生産でき、ゲーレナイトやアノーサイト等の極めて硬質で、吸油性が低く、不透明度の向上に寄与しない物質の含有量が少なく、不透明性に特に優れるため、得られる新聞用紙の不透明度及び吸油性を高めることができ、印刷特性に優れた新聞用紙を得ることができる。 In the production method, the regenerated particles may be obtained through a drying step and at least three heat treatment steps. The regenerated particles obtained by such a method can be produced stably, are extremely hard, such as gehlenite and anorthite, have low oil absorption, have a low content of substances that do not contribute to improvement in opacity, and are particularly opaque. Since it is excellent, the opacity and oil absorption of the resulting newsprint can be increased, and newsprint with excellent printing characteristics can be obtained.
また上記再生粒子が、体積平均粒子径の異なる2種類の再生粒子を含むとよい。このような再生粒子を用いることにより、パルプ繊維間の空隙や紙表面の凹凸がより緻密に埋められ、不透明度及び吸油性がさらに高く印刷特性に優れる新聞用紙を得ることができる。さらに、体積平均粒子径の異なる2種類の再生粒子によってパルプ繊維間の空隙が隙間なく埋められることにより充填構造が強化され、再生粒子の固着性が向上し、紙粉落ちが減少する。また、紙粉落ちが減少することにより抄紙工程におけるマシン系内の汚れが低減し、清掃回数が減ることでマシンの稼働効率を向上させることができる。 The regenerated particles preferably include two types of regenerated particles having different volume average particle diameters. By using such regenerated particles, it is possible to obtain newspapers in which voids between pulp fibers and irregularities on the paper surface are filled more precisely, and opacity and oil absorption are further improved and printing properties are excellent. Further, the gap between the pulp fibers is filled without gaps by two kinds of regenerated particles having different volume average particle diameters, whereby the filling structure is strengthened, the regenerative particles adherence is improved, and paper dust fall is reduced. In addition, the reduction of paper dust can reduce the contamination in the machine system in the paper making process, and the number of cleanings can be reduced, thereby improving the operating efficiency of the machine.
当該製造方法に用いられる上記原料パルプが、少なくとも古紙パルプを含み、この古紙パルプにあらかじめ凝結剤が添加されているとよい。このように古紙パルプにあらかじめ凝結剤を添加することにより、古紙パルプ由来の極めて微細な填料やパルプ繊維がより効果的にフロックを形成し、歩留性がさらに向上する。 The raw material pulp used in the production method preferably includes at least used paper pulp, and a coagulant is preferably added to the used paper pulp in advance. Thus, by adding a coagulant to waste paper pulp in advance, extremely fine fillers and pulp fibers derived from waste paper pulp form flocs more effectively, and yield is further improved.
当該製造方法により得られる新聞用紙は、不透明度及び白色度等がより高く、優れた印刷特性を有する。 The newsprint obtained by the manufacturing method has higher opacity and whiteness and has excellent printing characteristics.
当該製造方法は、填料の歩留性を向上させることにより製造コストを削減し、得られる新聞用紙の不透明度や白色度等の印刷特性を向上させることができる。また、当該製造方法は、紙粉落ちが少ないため、マシンの清掃回数が減り、マシンの稼働効率を向上させることができる。その結果、当該製造方法は、高速のオフセット輪転印刷に用いられる新聞用紙の製造方法として好適に用いることができる。また、当該製造方法により得られる新聞用紙は、不透明度及び白色度等が高く、優れた印刷特性を有する。 The manufacturing method can reduce the manufacturing cost by improving the yield of the filler, and can improve the printing characteristics such as opacity and whiteness of the resulting newspaper. Moreover, since the said manufacturing method has few paper dust omission, the frequency | count of cleaning of a machine reduces and it can improve the operating efficiency of a machine. As a result, the manufacturing method can be suitably used as a method for manufacturing newsprint used for high-speed offset rotary printing. Moreover, the newsprint obtained by the manufacturing method has high opacity and whiteness, and has excellent printing characteristics.
以下に、適宜図面を参照しつつ本発明の実施の形態を詳説する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.
本発明の新聞用紙の製造方法は、パルプ及び填料を含有する原料スラリーを調製する原料スラリー調製工程と、この原料スラリーを抄紙する抄紙工程とを有する。また、この新聞用紙の製造方法に用いられる図1の装置は、受入チェスト1、配合チェスト2、第1流送ポンプ3、第1マシンチェスト4、第2流送ポンプ5、第2マシンチェスト6、種箱送りポンプ7、種箱8、第1ファンポンプ9、クリーナー10、第2ファンポンプ11、スクリーン12、及び抄紙機13をこの順に備える。原料となるパルプは、配合チェスト2に投入され、必要に応じて各種添加物が添加され、その後、第1流送ポンプ3により第1マシンチェスト4に送られ、第2流送ポンプ5により第2マシンチェスト6に送られ、種箱送りポンプ7により種箱8へ送られ、第1ファンポンプ9でクリーナー10に送られて異物を除去した後、第2ファンポンプ11でスクリーン12へ送られ、その後、抄紙機13で抄紙される。このように、受入チェスト1〜スクリーン12により原料スラリー調製工程を行い、抄紙機13により抄紙工程を行う。
The manufacturing method of the newsprint of this invention has the raw material slurry preparation process which prepares the raw material slurry containing a pulp and a filler, and the papermaking process which makes this raw material slurry into paper. Further, the apparatus shown in FIG. 1 used in this newsprint manufacturing method includes a receiving
<原料スラリー調製工程>
原料スラリー調製工程とは、新聞用紙の主原料となるパルプを含有するパルプスラリーに填料、凝結剤及び凝集剤、並びに必要に応じて、サイズ剤、紙力増強剤、染料等を配合して原料スラリーを調製する工程である。この原料スラリー調製工程は、以下に説明する填料添加工程及び凝集剤添加工程をこの順に有する。さらに、上記原料スラリー調製工程において複数種の原料パルプを用いる場合は、上記填料添加工程の前に後述するパルプ配合工程を有してもよいし、原料として古紙パルプを用いる場合には、この古紙パルプにあらかじめ凝結剤を添加してもよい。
<Raw material slurry preparation process>
The raw material slurry preparation process is a raw material containing a filler, a coagulant and a flocculant, and, if necessary, a sizing agent, a paper strength enhancer, and a dye in a pulp slurry containing pulp as a main raw material for newsprint. This is a step of preparing a slurry. This raw material slurry preparation process has the filler addition process and the flocculant addition process which are demonstrated below in this order. Furthermore, when using multiple types of raw material pulp in the raw material slurry preparation step, it may have a pulp blending step, which will be described later, before the filler addition step, and when using waste paper pulp as a raw material, this waste paper A coagulant may be added to the pulp in advance.
<填料添加工程>
填料添加工程とは、原料パルプを含有するパルプスラリーに、填料を添加する工程である。
<Filler addition process>
A filler addition process is a process of adding a filler to the pulp slurry containing raw material pulp.
(原料パルプ)
上記原料パルプは公知のもので良く、その種類及び組み合わせは適宜設定できる。具体的には、古紙パルプ、バージンパルプ、又はこれらの併用が挙げられる。上記古紙パルプは、いずれの原料由来でも良く、例えば、茶古紙、クラフト封筒古紙、雑誌古紙、新聞古紙、チラシ古紙、オフィス古紙、段ボール古紙、上白古紙、ケント古紙、模造古紙、地券古紙等から製造される離解古紙パルプ、離解・脱墨古紙パルプ(DIP)又は離解・脱墨・漂白古紙パルプ等が挙げられる。また、上記バージンパルプはいずれの原料由来でも良く、例えば、広葉樹晒クラフトパルプ(LBKP)、針葉樹晒クラフトパルプ(NBKP)、広葉樹未晒クラフトパルプ(LUKP)、針葉樹未晒クラフトパルプ(NUKP)、広葉樹半晒クラフトパルプ(LSBKP)、針葉樹半晒クラフトパルプ(NSBKP)、広葉樹亜硫酸パルプ又は針葉樹亜硫酸パルプなどの化学パルプ;ストーングランドパルプ(SGP)、加圧ストーングランドパルプ(TGP)、ケミグランドパルプ(CGP)、砕木パルプ(GP)又はサーモメカニカルパルプ(TMP)などの機械パルプ;ケナフ、麻、葦又は竹等の非木材繊維を原料として化学的もしくは機械的に製造されたパルプ等が挙げられる。これらのパルプのなかでも、古紙パルプ及びバージンパルプの併用が好ましく、新聞古紙由来の古紙パルプとサーモメカニカルパルプ(TMP)の併用がより好ましい。構成成分の変動が少なくそのパルプ性状が均質化されている新聞古紙由来の古紙パルプと新聞用紙の強度の調整に好適なサーモメカニカルパルプ(TMP)とを併用することにより、新聞用紙の抄紙に好適な原料スラリーを得ることができる。
(Raw pulp)
The said raw material pulp may be a well-known thing, The kind and combination can be set suitably. Specifically, waste paper pulp, virgin pulp, or a combination thereof can be used. The above-mentioned waste paper pulp may be derived from any raw material, for example, tea waste paper, craft envelope waste paper, magazine waste paper, newspaper waste paper, flyer waste paper, office waste paper, corrugated waste paper, upper white waste paper, Kent waste paper, imitation waste paper, land ticket waste paper, etc. For example, disaggregated waste paper pulp, disaggregated / deinked waste paper pulp (DIP), or disaggregated / deinked / bleached waste paper pulp. The virgin pulp may be derived from any raw material, for example, hardwood bleached kraft pulp (LBKP), softwood bleached kraft pulp (NBKP), hardwood unbleached kraft pulp (LUKP), softwood unbleached kraft pulp (NUKP), hardwood Chemical pulp such as semi-bleached kraft pulp (LSBKP), softwood semi-bleached kraft pulp (NSBKP), hardwood sulfite pulp or coniferous sulfite pulp; Stone Grand Pulp (SGP), Pressurized Stone Grand Pulp (TGP), Chemi Grand Pulp (CGP) ), Mechanical pulp such as groundwood pulp (GP) or thermomechanical pulp (TMP); pulp produced chemically or mechanically from non-wood fibers such as kenaf, hemp, straw or bamboo. Among these pulps, combined use of waste paper pulp and virgin pulp is preferable, and combined use of waste paper pulp derived from newspaper waste paper and thermomechanical pulp (TMP) is more preferable. Suitable for newspaper papermaking by using wastepaper pulp derived from newspaper wastepaper, whose pulp properties are uniform, with little variation in constituent components, and thermomechanical pulp (TMP) suitable for adjusting the strength of newspaper paper Raw material slurry can be obtained.
(パルプスラリー)
スラリーとは、液体の中に固形分を懸濁させた流動体を意味し、当該製造方法におけるパルプスラリーとは、水に上記原料パルプや填料等の固形原料を懸濁させたものを意味する。原料スラリーに含まれる原料パルプの含有量の上限としては、5質量%が好ましく、4質量%がより好ましく、3.5質量%がさらに好ましい。また、上記含有量の下限としては、0.8質量%が好ましく、2質量%がより好ましく、2.5質量%がさらに好ましい。上記原料スラリーに含まれる原料パルプの含有量を上記範囲とすることにより、後の抄紙工程に適した原料スラリーを得ることができる。
(Pulp slurry)
The slurry means a fluid in which a solid content is suspended in a liquid, and the pulp slurry in the production method means a material in which a solid raw material such as the raw material pulp or filler is suspended in water. . As an upper limit of content of the raw material pulp contained in a raw material slurry, 5 mass% is preferable, 4 mass% is more preferable, 3.5 mass% is further more preferable. Moreover, as a minimum of the said content, 0.8 mass% is preferable, 2 mass% is more preferable, and 2.5 mass% is further more preferable. By making content of the raw material pulp contained in the said raw material slurry into the said range, the raw material slurry suitable for the subsequent papermaking process can be obtained.
(填料)
填料とは、紙の不透明度、平滑度、印刷適性及び白色度を向上させるために添加するものであり、当該製造方法に用いられる填料としては、製紙スラッジを主原料として得られる再生粒子を用いると良い。この再生粒子以外の填料として、必要に応じて、クレー、タルク、炭酸カルシウム、酸化チタン、ホワイトカーボン等を併用してもよい。以下、上記「再生粒子」について詳述する。
(Filler)
The filler is added to improve the opacity, smoothness, printability and whiteness of the paper. As the filler used in the production method, recycled particles obtained using papermaking sludge as the main raw material are used. And good. As fillers other than the regenerated particles, clay, talc, calcium carbonate, titanium oxide, white carbon and the like may be used in combination as necessary. Hereinafter, the “regenerated particles” will be described in detail.
(再生粒子)
上記「再生粒子」とは、主原料として製紙スラッジを、好ましくは古紙処理設備の脱墨工程においてパルプ繊維から分離される填料又は顔料を含んだ脱墨フロスを主原料に用いて、この主原料を脱水、乾燥、燃焼及び粉砕工程を経て再資源化したものである。また、上記「製紙スラッジ」とは、抄紙工程でワイヤーを通過して流出した固形分、パルプ化工程での洗浄過程で発生する排水から回収した固形分、排水処理工程において沈殿・浮上作用等を利用して固形分分離装置により分離若しくは回収した固形分、又は、古紙処理工程で除去された固形分等が混在したものである。この再生粒子は、単一の素材からなる粒子でも複数の素材からなる粒子でもよく、体積平均粒子径cを有する再生粒子Cと、体積平均粒子径cより大きい体積平均粒子径dを有する再生粒子Dとを含むことが好ましい。当該新聞用紙に用いられる上記再生粒子の体積平均粒子径cとしては、1μm以上3μm未満が好ましく、また、体積平均粒子径dとしては、3μm以上10μm以下が好ましい。ここで、「体積平均粒子径」とは、再生粒子の体積換算値の平均粒子径を表わすものであり、原理的には、一定体積の粒子を小さいものから順に篩分けし、その50%体積に当たる粒子が分別された時点での粒子径を意味する。体積平均粒子径の測定は市販の電気的、光学的粒子径測定装置を用いることによって自動的に測定可能である。また、「体積平均粒子径の異なる2種類の再生粒子」とは、当該製造方法に用いる全再生粒子の粒径分布において、二つの異なる極大値を有するものを意味する。上記、再生粒子C及び再生粒子Dを混合した再生粒子の粒径分布には、1μm以上3μm未満の範囲と3μm以上10μm以下の範囲にそれぞれ極大値を有する。
(Regenerated particles)
The above-mentioned “recycled particles” are used as a main raw material by using papermaking sludge as a main raw material, and preferably a deinking floss containing a filler or a pigment separated from pulp fibers in a deinking process of waste paper processing equipment. Is recycled through dehydration, drying, combustion, and pulverization processes. In addition, the “papermaking sludge” refers to the solids that flowed out through the wire in the papermaking process, the solids collected from the wastewater generated in the washing process in the pulping process, and the precipitation / floating action in the wastewater treatment process. The solid content separated or recovered by the solid content separator or the solid content removed in the used paper processing step is mixed. The regenerated particles may be particles made of a single material or particles made of a plurality of materials, and regenerated particles C having a volume average particle size c and regenerated particles having a volume average particle size d larger than the volume average particle size c. D is preferably included. The volume average particle diameter c of the regenerated particles used in the newspaper is preferably 1 μm or more and less than 3 μm, and the volume average particle diameter d is preferably 3 μm or more and 10 μm or less. Here, the “volume average particle diameter” represents the average particle diameter of the regenerated particles in terms of the volume, and in principle, a fixed volume of particles is sieved in order from the smallest, and 50% volume thereof is obtained. It means the particle diameter at the time when the particles corresponding to the above are separated. The volume average particle size can be automatically measured by using a commercially available electrical or optical particle size measuring device. Further, “two types of regenerated particles having different volume average particle diameters” mean particles having two different maximum values in the particle size distribution of all regenerated particles used in the production method. The particle size distribution of the regenerated particles obtained by mixing the regenerated particles C and the regenerated particles D has maximum values in the range of 1 μm or more and less than 3 μm and in the range of 3 μm or more and 10 μm or less, respectively.
このように、体積平均粒子径の異なる2種類の再生粒子C及び再生粒子Dを含むことにより、粒子径の大きい再生粒子Dでは埋められないパルプ繊維間の小さな空間に、粒子径の小さい再生粒子Cが入り込み、空隙をより緻密に充填することができる。このようにパルプ繊維間の空隙を緻密に充填することにより、高い不透明度及び吸油性を備える新聞用紙を得ることができる。また、このように体積平均粒子径が異なる再生粒子C及び再生粒子Dが混在する填料を用いることで、パルプ繊維間の空隙への填料固着性が高まり、製造工程等において一度固着した粒子がこぼれ落ちる現象、すなわち紙粉の発生を減少させることができる。その結果、マシン系内の汚れが低減し、清掃回数が減ることでマシンの操業性を向上させることができる。 Thus, by including two types of regenerated particles C and regenerated particles D having different volume average particle diameters, regenerated particles having a small particle diameter in a small space between pulp fibers that are not filled with the regenerated particles D having a large particle diameter. C enters and the voids can be filled more densely. Thus, newsprint with high opacity and oil absorption can be obtained by densely filling the gaps between the pulp fibers. Further, by using the filler in which the regenerated particles C and the regenerated particles D having different volume average particle diameters are used in this way, the filler fixing property to the gaps between the pulp fibers is increased, and the particles once fixed in the manufacturing process are spilled off. Phenomenon, that is, generation of paper dust can be reduced. As a result, dirt in the machine system is reduced, and the operability of the machine can be improved by reducing the number of cleanings.
上記再生粒子C及び再生粒子Dの割合は、要求される充填率等を考慮して適宜決めればよく特に制限されないが、再生粒子D100質量部に対する再生粒子Cの割合の上限として、例えば、500質量部が好ましく、400質量部がより好ましく、350質量部がさらに好ましい。また、上記下限としては、例えば、100質量部が好ましく、200質量部がより好ましく、250質量部がさらに好ましい。再生粒子D100質量部に対する再生粒子Cの割合が500質量部を超えると、生じる空隙の容積に対して、添加量が多すぎるため、強固な固着ができず、填料の脱落が生じてしまう。更に、填料の過剰な添加はパルプ繊維間の密着性を弱めるため、当該新聞用紙の強度の低下を招来することとなる。また、再生粒子D100質量部に対する再生粒子Cの割合が100質量部を下回ると、パルプ繊維間の空隙を埋めきることができず、不透明度の向上機能が充分に発揮されない。 The ratio of the regenerated particles C and the regenerated particles D is not particularly limited as long as it is determined as appropriate in consideration of the required filling rate, but the upper limit of the ratio of the regenerated particles C to 100 parts by mass of the regenerated particles D is, for example, 500 masses. Part is preferred, 400 parts by weight are more preferred, and 350 parts by weight are even more preferred. Moreover, as said minimum, 100 mass parts is preferable, for example, 200 mass parts is more preferable, 250 mass parts is further more preferable. When the ratio of the regenerated particles C to 100 parts by mass of the regenerated particles D exceeds 500 parts by mass, the amount added is too large with respect to the volume of the generated voids, so that strong fixation cannot be performed, and the filler will fall off. Furthermore, excessive addition of filler weakens the adhesion between pulp fibers, leading to a decrease in strength of the newsprint. On the other hand, if the ratio of the regenerated particles C to 100 parts by mass of the regenerated particles D is less than 100 parts by mass, the voids between the pulp fibers cannot be filled, and the function of improving opacity cannot be sufficiently exhibited.
上記再生粒子に含まれるシリカの割合は、再生粒子の体積平均粒子径及びその元素構成に依存するが、上限としては、例えば、酸化物換算で35質量%が好ましく、30質量%がより好ましく、20質量%がさらに好ましい。一方、上記下限としては、例えば、9質量%が好ましい。また、同様に、上記再生粒子に含まれるカルシウムの割合の上限としては、例えば、酸化物換算で82質量%が好ましく、一方、上記下限としては、30質量%が好ましく、40質量%がより好ましく、60質量%がさらに好ましい。また、同様に再生粒子に含まれるアルミニウムの割合の上限としては、例えば、酸化物換算で35質量%が好ましく、30質量%がより好ましく、20質量%がさらに好ましい。一方、上記下限としては、9質量%が好ましい。上記各成分は、堀場製作所製のX線マイクロアナライザー(型番:E−MAX・S−2150)を用いて、15KVの加速電圧にて元素分析を行うことで算出することができる。 The proportion of silica contained in the regenerated particles depends on the volume average particle size of the regenerated particles and the elemental composition thereof, but the upper limit is, for example, preferably 35% by mass in terms of oxide, more preferably 30% by mass, 20 mass% is more preferable. On the other hand, as said lower limit, 9 mass% is preferable, for example. Similarly, the upper limit of the proportion of calcium contained in the regenerated particles is, for example, preferably 82% by mass in terms of oxide, while the lower limit is preferably 30% by mass, more preferably 40% by mass. 60 mass% is more preferable. Similarly, the upper limit of the proportion of aluminum contained in the regenerated particles is, for example, preferably 35% by mass in terms of oxide, more preferably 30% by mass, and further preferably 20% by mass. On the other hand, the lower limit is preferably 9% by mass. Each of the above components can be calculated by performing an elemental analysis at an acceleration voltage of 15 KV using an X-ray microanalyzer (model number: E-MAX · S-2150) manufactured by Horiba.
再生粒子に含まれるシリカ、カルシウム及びアルミニウムの質量割合を上記割合に調整する方法としては、例えば、脱墨フロスの原料構成を調整する方法や、後述する第1熱処理工程、第2熱処理工程及び第3熱処理工程において、出所が明確な塗工フロスや調整工程フロスをスプレー等で添加する方法、又は焼却炉スクラバー石灰を添加する方法等が挙げられる。具体的に、再生粒子に含まれるシリカの量を調整するには、例えば、不透明度向上剤としてホワイトカーボン等が多量に配合されている新聞用紙製造系の排水スラッジを用いればよく、同様にカルシウムの量を調整するには、例えば、中性抄紙系の排水スラッジ又は塗工紙製造工程の排水スラッジを用いればよく、また同様にアルミニウムの量を調整するには、例えば、酸性抄紙系等の硫酸バンドが使用されている抄紙系の排水スラッジや、タルクの多い上質紙抄造工程における排水スラッジを適宜用いればよい。なお、この再生粒子の製造方法は後に詳述するが、当該新聞用紙の製造方法においては、乾燥工程及び少なくとも3段階の熱処理工程を経て得られる再生粒子を用いることにより、得られる新聞用紙の白色度及び不透明度等が向上する。 Examples of a method for adjusting the mass ratio of silica, calcium and aluminum contained in the regenerated particles to the above ratio include, for example, a method for adjusting the raw material composition of the deinking floss, a first heat treatment step, a second heat treatment step, and a second method described later. In the three heat treatment steps, a method of adding a coating floss with a clear origin and a preparation step floss by spraying, a method of adding incinerator scrubber lime, and the like can be mentioned. Specifically, in order to adjust the amount of silica contained in the regenerated particles, for example, newsprint manufacturing wastewater sludge containing a large amount of white carbon or the like as an opacity improver may be used. For example, neutral papermaking wastewater sludge or coated paper manufacturing process wastewater sludge may be used. Similarly, in order to adjust the amount of aluminum, for example, acidic papermaking What is necessary is just to use suitably the drainage sludge of the papermaking type | system | group in which the sulfuric acid band is used, and the high quality papermaking process with much talc. In addition, although the manufacturing method of this regenerated particle is explained in full detail later, in the manufacturing method of the said newsprint, the white of the newsprint obtained by using the regenerated particle obtained through a drying process and a heat treatment process of at least three steps is used. Degree and opacity are improved.
(シリカ複合再生粒子)
上記再生粒子は、再生粒子の表面にシリカを複合させたシリカ複合再生粒子であることが好ましい。再生粒子の表面にシリカを複合させることで、再生粒子の有するカチオン性とシリカの有するアニオン性により、パルプ繊維間の結合が適度に阻害され、得られる新聞用紙の嵩を高くすることができる。また、シリカを複合させることにより、填料としての白色度を向上させることができる。さらに、シリカ複合再生粒子は高い吸油量を示すため、新聞印刷用の吸収乾燥型印刷インキを新聞用紙表面で保持乾燥でき、軽量な新聞用紙の印刷不透明度をさらに向上させることができる。また、上記シリカ複合再生粒子は、元来ポーラスな再生粒子の表面をシリカで複合したものであることから比表面積が大きく、これを内添用の填料として使用することで、白色度及び不透明度に優れ、嵩高い紙を得ることができる。
(Silica composite regenerated particles)
The regenerated particles are preferably silica composite regenerated particles obtained by combining silica on the surface of the regenerated particles. By combining silica on the surface of the regenerated particles, the cationic property of the regenerated particles and the anionic property of the silica appropriately inhibit the binding between the pulp fibers and increase the volume of the resulting newsprint. Moreover, the whiteness as a filler can be improved by combining silica. Further, since the silica composite regenerated particles exhibit a high oil absorption, it is possible to hold and dry the absorption drying type printing ink for newspaper printing on the surface of the newspaper, and further improve the printing opacity of the lightweight newspaper. The silica composite regenerated particles have a large specific surface area because the surface of the porous regenerated particles is originally composited with silica. By using this as a filler for internal addition, whiteness and opacity are obtained. And a bulky paper can be obtained.
上記シリカ複合再生粒子に含まれるシリカの割合は、再生粒子の体積平均粒子径及びその元素構成に依存するが、上限としては、例えば、酸化物換算で50質量%が好ましく、49質量%がより好ましく、48質量%がさらに好ましい。一方、上記下限としては、例えば10質量%が好ましく、41質量%がより好ましく、42質量%がさらに好ましい。シリカ成分の比率が10質量%未満では、十分にシリカ被覆が行なえていないため、吸油量、不透明度の向上が得られず、一方、シリカ成分の比率が50質量%を超えると、微細なシリカ粒子の充填が過度となり、吸油量及び不透明度の低下をまねく問題が生じる場合がある。上記シリカ複合再生粒子に含まれるシリカの割合は、再生粒子に含まれるシリカの割合と同様の上述の元素分析を行うことで算出することができる。 The proportion of silica contained in the silica composite regenerated particles depends on the volume average particle size of the regenerated particles and the elemental composition thereof, but as the upper limit, for example, 50% by mass in terms of oxide is preferable, and 49% by mass is more preferable. 48% by mass is preferable. On the other hand, as said lower limit, 10 mass% is preferable, for example, 41 mass% is more preferable, and 42 mass% is further more preferable. If the ratio of the silica component is less than 10% by mass, the silica coating is not sufficiently performed, so that the oil absorption and opacity cannot be improved. On the other hand, if the ratio of the silica component exceeds 50% by mass, the fine silica Particles may become overfilled, which may cause problems that reduce oil absorption and opacity. The proportion of silica contained in the silica composite regenerated particles can be calculated by performing the above-described elemental analysis similar to the proportion of silica contained in the regenerated particles.
上記シリカ複合再生粒子の吸油量は、50ml/100g以上180ml/100g以下が好ましい。このようにシリカ複合再生粒子の吸油量を上記範囲とすることで、得られる新聞用紙に含まれるシリカ複合再生粒子が、紙層中に含浸されるインクのビヒクル分や有機溶剤等を吸収し、新聞用紙の印刷不透明度の低下を抑制する。また、シリカ複合再生粒子の吸油量を上記範囲とすることで、インクの乾燥が速く、インクの沈みこみやニジミを防止する効果が得られる。なお、上記吸油量は、JIS−K5101−13−1(2004)「顔料試験方法−第13部:吸油量−第1節:精製あまに油法」に準拠して測定した数値である。 The oil absorption of the silica composite regenerated particles is preferably 50 ml / 100 g or more and 180 ml / 100 g or less. Thus, by making the amount of oil absorption of the silica composite regenerated particles in the above range, the silica composite regenerated particles contained in the obtained newspaper paper absorb the vehicle of the ink impregnated in the paper layer, the organic solvent, etc., Reduces the decrease in printing opacity of newsprint. In addition, by making the oil absorption amount of the silica composite regenerated particles in the above range, the effect of preventing the ink from sinking and blurring can be obtained because the ink dries quickly. In addition, the said oil absorption amount is the numerical value measured based on JIS-K5101-13-1 (2004) "Pigment test method-13th part: Oil absorption amount-Section 1: Refined sesame oil method".
シリカ複合再生粒子の上記吸油量は、後述するシリカ複合再生粒子の製造方法におけるシリカ複合工程の反応温度、添加時間、保留時間、pH、粘度、用いる再生粒子の燃焼手段、粒子径などにより適宜調整可能であるが、例えば、シリカ複合工程において10,000Å以下の細孔容積を0.5cc/g以上1.5cc/g以下となるように調整することで、高い吸油量を示すシリカ複合再生粒子を得ることができる。 The amount of oil absorption of the silica composite regenerated particles is appropriately adjusted according to the reaction temperature, addition time, holding time, pH, viscosity, combustion means of the regenerated particles used, particle diameter, etc. in the silica composite regenerated particles manufacturing method described later. Although possible, for example, the silica composite regenerated particles exhibiting a high oil absorption by adjusting the pore volume of 10,000 kg or less to 0.5 cc / g or more and 1.5 cc / g or less in the silica composite process. Can be obtained.
また、上記シリカ複合再生粒子は、填料の表面がシリカで被覆されているため抄紙工程のワイヤー(網部)の磨耗を低減し、ワイヤーの寿命を延ばすことができる。紙に内添する填料の粒子が硬いと抄紙機13のワイヤーを傷つけやすくなり、ワイヤー寿命を縮めるため好ましくないが、上記シリカ複合再生粒子は適度な硬度を有するため、ワイヤーの磨耗を低減し、ワイヤーの寿命を延長させることができる。
Moreover, since the said silica composite reproduction | regeneration particle | grains coat | cover the surface of the filler with silica, it can reduce the wear of the wire (net | network part) of a papermaking process, and can extend the lifetime of a wire. If the filler particles contained in the paper are hard, the wire of the
上記填料添加工程における填料の添加場所は、受入チェスト1以降であればどこでもよく、中でも、抄紙機13のワイヤーパートからの白水によってパルプスラリーが希釈された後のクリーナー10とスクリーン12の間が好ましい。
The place where the filler is added in the filler addition process may be anywhere after the receiving
当該製造方法において、パルプスラリーに含まれる上記填料の添加量の上限としては、原料パルプに対して、固形分換算で、9質量%が好ましく、7質量%がより好ましい。また、上記添加量の下限としては、2質量%が好ましく、3質量%がより好ましい。填料の添加量が上記下限より小さいと、パルプ繊維間の空隙を埋めきることができず、不透明度の向上機能が充分に発揮されない。逆に、填料の添加量が上記上限を超えると、パルプ繊維間の空隙の容積に対して填料が多すぎるため、空隙に強固に固着できず、填料の脱落が生じてしまう。更に、填料の過剰な添加はパルプ繊維間の密着性を弱めるため、得られる当該新聞用紙の強度の低下を招来することとなる。 In the said manufacturing method, as an upper limit of the addition amount of the said filler contained in a pulp slurry, 9 mass% is preferable with respect to raw material pulp in conversion of solid content, and 7 mass% is more preferable. Moreover, as a minimum of the said addition amount, 2 mass% is preferable and 3 mass% is more preferable. When the addition amount of the filler is smaller than the above lower limit, the gap between the pulp fibers cannot be filled, and the function of improving opacity is not sufficiently exhibited. On the other hand, if the amount of filler exceeds the upper limit, the filler is too much with respect to the volume of the gap between the pulp fibers, so that the filler cannot be firmly fixed to the gap and the filler falls off. Furthermore, excessive addition of filler weakens the adhesion between pulp fibers, leading to a decrease in the strength of the resulting newsprint.
<凝集剤添加工程>
凝集剤添加工程とは、上記填料添加工程後のパルプスラリーに、凝集剤を添加する工程であって、凝集剤(A)と、この凝集剤(A)よりもカチオン電荷密度が小さく、且つ重量平均分子量が大きい凝集剤(B)とを、この順に添加することを特徴とする。このように凝集剤を添加することにより、凝集剤(A)で凝集した再生粒子や微細繊維のフロックを凝集剤(B)で繊維と固着させ、再生粒子の紙への歩留まりが向上し、1種類の凝集剤の添加では従来困難であった高灰分の新聞用紙を、地合を崩すことなく得ることができ、不透明度が高く、印刷時のインキの濃淡ムラのない新聞用紙を得ることができる。特に再生粒子は、アニオン性と部分的なカチオン性を有するため、上記のような二段階のフロック形成と繊維への定着を行うことにより、より歩留性を高めることができる。
<Coagulant addition process>
The flocculant addition step is a step of adding a flocculant to the pulp slurry after the filler addition step, and the flocculant (A) has a smaller cation charge density than the flocculant (A) and has a weight. The flocculant (B) having a large average molecular weight is added in this order. By adding the flocculant in this way, the flocs of regenerated particles and fine fibers aggregated with the flocculant (A) are fixed to the fibers with the flocculant (B), and the yield of the regenerated particles on the paper is improved. It is possible to obtain newspaper paper with high ash content, which has been difficult with conventional flocculants, without breaking the formation, and to obtain newspaper paper with high opacity and no unevenness of ink density during printing. it can. In particular, since the regenerated particles have an anionic property and a partial cationic property, the yield can be further improved by performing the two-step flock formation and fixing to the fiber as described above.
(凝集剤)
凝集剤とは、歩留り剤の一種であり、凝集剤に含まれる高分子量ポリマーによってパルプスラリー中の填料やパルプ繊維が互いに吸着・架橋されて比較的大きなフロックを形成する。このような凝集剤としては、水溶性の高分子量ポリマーであって吸着・架橋作用を示すものであれば特に制限はなく、例えば、ポリアクリルアミド(PAM)、カチオン性ポリアクリレート・ポリアルキレンポリアミン複合体、ポリビニルアミン(PVAm)、ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド(ポリダドマック、PDADMAC)、ポリアミン(PAm)、ポリエチレンイミン(PEI)、ポリエチレンオキシド(PEO)等の有機高分子系凝集剤、カチオン化澱粉等が挙げられる。これらは1種を単独で用いても良いし、2種以上を併用しても良い。これらの中でも填料の歩留まり効果が高いカチオン性凝集剤であるポリアクリルアミド(PAM)系凝集剤やカチオン性ポリアクリレート・ポリアルキレンポリアミン複合体が特に好ましい。
(Flocculant)
The flocculant is a kind of retention agent, and the filler and pulp fibers in the pulp slurry are adsorbed and cross-linked with each other by the high molecular weight polymer contained in the flocculant to form a relatively large floc. Such a flocculant is not particularly limited as long as it is a water-soluble high molecular weight polymer and exhibits adsorption / crosslinking action. For example, polyacrylamide (PAM), cationic polyacrylate / polyalkylene polyamine complex , Organic polymer flocculants such as polyvinylamine (PVAm), polydiallyldimethylammonium chloride (polydadomac, PDADMAC), polyamine (PAm), polyethyleneimine (PEI), polyethylene oxide (PEO), and cationized starch. . These may be used alone or in combination of two or more. Among these, polyacrylamide (PAM) type flocculants and cationic polyacrylate / polyalkylene polyamine complexes, which are cationic flocculants having a high filler yield effect, are particularly preferred.
(凝集剤(A))
凝集剤(A)としては、上記の凝集剤がいずれも使用できるが、中でも再生粒子の歩留り向上に効果のあるカチオン性ポリアクリレート・ポリアルキレンポリアミン複合体が好ましい。
(Flocculant (A))
As the flocculant (A), any of the above flocculants can be used, and among them, a cationic polyacrylate / polyalkylene polyamine complex which is effective in improving the yield of regenerated particles is preferable.
凝集剤(A)のカチオン電荷密度の上限としては、5meq/gが好ましく、3.5meq/gがより好ましく、3.0meq/gがさらに好ましい。一方、上記カチオン電荷密度の下限としては2meq/gが好ましく、2.1meq/gがより好ましく、2.6meq/gがさらに好ましい。凝集剤(A)のカチオン電荷密度が2meq/gを下回ると、填料及び微細繊維の歩留りが低下し、また、5meq/gを超過すると、微細繊維を集めすぎて、後述する凝集剤(B)の歩留り効果を阻害するため好ましくない。尚、上記カチオン電荷密度は、規定液にアニオン性高分子を用いるコロイド滴定法によって測定した数値である。 The upper limit of the cationic charge density of the flocculant (A) is preferably 5 meq / g, more preferably 3.5 meq / g, and even more preferably 3.0 meq / g. On the other hand, the lower limit of the cationic charge density is preferably 2 meq / g, more preferably 2.1 meq / g, and even more preferably 2.6 meq / g. When the cation charge density of the flocculant (A) is less than 2 meq / g, the yield of the filler and fine fibers decreases, and when it exceeds 5 meq / g, the fine fibers are collected too much, and the flocculant (B) described later This is not preferable because it inhibits the yield effect. In addition, the said cation charge density is a numerical value measured by the colloid titration method which uses anionic polymer for a regulation liquid.
凝集剤(A)の重量平均分子量の上限としては、1000万が好ましく、950万がより好ましく、900万がさらに好ましい。一方、上記重量平均分子量の下限としては、700万が好ましく、750万がより好ましく、800万がさらに好ましい。凝集剤(A)の重量平均分子量が700万未満であると、凝集剤(A)の効果が充分に発現されず填料や微細繊維の歩留りが低下する恐れがあり、一方、1000万よりも大きいと、フロックが大きくなりすぎて、後述する凝集剤(B)の歩留り効果を阻害するため好ましくない。尚、上記重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー法(GPC法)を用いて測定した数値である。 The upper limit of the weight average molecular weight of the flocculant (A) is preferably 10 million, more preferably 9,500,000 and even more preferably 9 million. On the other hand, the lower limit of the weight average molecular weight is preferably 7 million, more preferably 7.5 million, and still more preferably 8 million. If the weight average molecular weight of the flocculant (A) is less than 7 million, the effect of the flocculant (A) may not be sufficiently exhibited, and the yield of fillers and fine fibers may decrease, whereas it is larger than 10 million. And flocs become too large, which is not preferable because it inhibits the yield effect of the flocculant (B) described later. In addition, the said weight average molecular weight is the numerical value measured using the gel permeation chromatography method (GPC method).
凝集剤(A)の添加量の上限としては、純分で固形分のパルプに対し280ppmが好ましく、245ppmがより好ましく、210ppmがさらに好ましい。一方、上記添加量の下限としては、70ppmが好ましく、105ppmがより好ましく、140ppmがさらに好ましい。凝集剤(A)の添加量が70ppm未満だと、所定の凝集効果が充分に発現されず、填料や微細繊維の歩留りが低下する恐れがあり、一方、280ppmを超えると、フロックが大きくなりすぎ後述する凝集剤(B)の歩留り効果を阻害するため好ましくない。 The upper limit of the addition amount of the flocculant (A) is preferably 280 ppm, more preferably 245 ppm, and even more preferably 210 ppm with respect to the pure and solid pulp. On the other hand, the lower limit of the amount added is preferably 70 ppm, more preferably 105 ppm, and still more preferably 140 ppm. If the addition amount of the flocculant (A) is less than 70 ppm, the predetermined agglomeration effect may not be sufficiently exhibited, and the yield of fillers and fine fibers may be reduced. On the other hand, if the amount exceeds 280 ppm, the floc becomes too large. Since the yield effect of the flocculant (B) mentioned later is inhibited, it is not preferable.
凝集剤(A)の添加場所は、填料添加工程の後であればどこでもよく、例えば、填料添加工程の後のスクリーン12の前等が挙げられる。
The place for adding the flocculant (A) may be anywhere after the filler addition step, for example, before the
(凝集剤(B))
凝集剤(B)としては、凝集剤(A)よりもカチオン電荷密度が小さく、且つ重量平均分子量が大きいものであれば、上記の凝集剤がいずれも使用できるが、中でも、填料の歩留まり効果が高いカチオン性凝集剤であるカチオン性ポリアクリルアミドが好ましい。
(Flocculant (B))
As the flocculant (B), any of the above flocculants can be used as long as it has a smaller cation charge density than the flocculant (A) and a large weight average molecular weight. Cationic polyacrylamide which is a high cationic flocculant is preferred.
凝集剤(B)のカチオン電荷密度の上限としては0.7meq/gが好ましく、0.6meq/gがより好ましく、0.5meq/gがさらに好ましい。一方、上記カチオン電荷密度の下限としては0.1meq/gが好ましく、0.2meq/gがより好ましく、0.3meq/gがさらに好ましい。凝集剤(B)のカチオン電荷密度が0.1meq/gを下回ると、填料および微細繊維の歩留りが低下し、また、0.7meq/gを超過すると、微細繊維を集めすぎることによる地合が低下する恐れや、系内の電荷が陽転して欠陥の増加などのトラブルが生じやすくなる恐れがあり好ましくない。なお、カチオン電荷密度の測定方法は、上記凝集剤(A)と同様である。 The upper limit of the cationic charge density of the flocculant (B) is preferably 0.7 meq / g, more preferably 0.6 meq / g, and even more preferably 0.5 meq / g. On the other hand, the lower limit of the cationic charge density is preferably 0.1 meq / g, more preferably 0.2 meq / g, and still more preferably 0.3 meq / g. When the cation charge density of the flocculant (B) is less than 0.1 meq / g, the yield of the filler and the fine fibers is reduced. When the cationic charge density is more than 0.7 meq / g, the formation due to excessive collection of the fine fibers is reduced. This is not preferable because there is a fear that the charge in the system may turn over and troubles such as an increase in defects may occur easily. The method for measuring the cationic charge density is the same as that for the flocculant (A).
凝集剤(B)の重量平均分子量の上限としては、1800万が好ましく、1700万がより好ましく、1550万がさらに好ましい。一方、上記重量平均分子量の下限としては1200万が好ましく、1300万がより好ましく、1450万がさらに好ましい。凝集剤(B)の重量平均分子量が1200万未満であると、凝集剤(A)で凝集した填料や微細繊維のフロックを繊維に固着させる効果が充分に発現されず、填料や微細繊維の歩留りが低下する恐れがあり、一方、1800万よりも大きいと、形成するフロックが大きくなり地合を崩す恐れがあり好ましくない。なお、重量平均分子量の測定方法は、上記凝集剤(A)と同様である。 The upper limit of the weight average molecular weight of the flocculant (B) is preferably 18 million, more preferably 17 million, and even more preferably 15.5 million. On the other hand, the lower limit of the weight average molecular weight is preferably 12 million, more preferably 13 million, and even more preferably 14.5 million. When the weight average molecular weight of the flocculant (B) is less than 12 million, the effect of fixing the filler aggregated with the flocculant (A) and the flocs of fine fibers to the fibers is not sufficiently exhibited, and the yield of the filler and fine fibers On the other hand, if it is larger than 18 million, the floc to be formed becomes large and the formation may be destroyed. In addition, the measuring method of a weight average molecular weight is the same as that of the said flocculant (A).
凝集剤(B)の添加量の上限としては純分で固形分のパルプに対し240ppmが好ましく、225ppmがより好ましく、210ppmがさらに好ましい。一方、上記添加量の下限としては150ppmが好ましく、165ppmがより好ましく、180ppmがさらに好ましい。パルプスラリーに含まれる凝集剤(B)の添加量が150ppm未満だと、凝集剤(A)で凝集した填料や微細繊維のフロックを繊維に固着させる効果が充分に発現されず、填料や微細繊維の歩留りが低下する恐れがあり、一方、240ppmを超えると、形成するフロックが大きくなりすぎ地合を崩す恐れがあり好ましくない。 The upper limit of the addition amount of the flocculant (B) is preferably 240 ppm, more preferably 225 ppm, and still more preferably 210 ppm with respect to pure and solid pulp. On the other hand, the lower limit of the amount added is preferably 150 ppm, more preferably 165 ppm, and still more preferably 180 ppm. When the addition amount of the flocculant (B) contained in the pulp slurry is less than 150 ppm, the effect of fixing the filler aggregated with the flocculant (A) and the flocs of the fine fibers to the fibers is not sufficiently exhibited. On the other hand, if it exceeds 240 ppm, the flocs formed are too large and the formation may be destroyed, which is not preferable.
凝集剤(B)の添加場所は、凝集剤(A)の添加後であればどこでもよく、例えば、凝集剤(A)を添加してスクリーン12を経た後であって抄紙機13の前等が挙げられる。
The addition place of the flocculant (B) may be anywhere after the addition of the flocculant (A). For example, after the flocculant (A) is added and passed through the
このように、凝集剤(A)と凝集剤(B)とを組み合わせて用いることにより、凝集剤(A)によって形成されるフロックが、その後添加される凝集剤(B)によってさらに凝集し、パルプ繊維間への填料の固着性が向上することで填料の歩留まりが向上する。その結果、製造コストが削減され、得られる新聞用紙の不透明度、白色度、吸油性等の印刷特性が向上し、紙粉落ちが減ることによりマシンの操業効率が向上する。 Thus, by using the flocculant (A) and the flocculant (B) in combination, the floc formed by the flocculant (A) is further agglomerated by the flocculant (B) added thereafter, and the pulp The yield of the filler is improved by improving the fixing property of the filler between the fibers. As a result, manufacturing costs are reduced, printing properties such as opacity, whiteness, and oil absorption of the resulting newsprint are improved, and machine operation efficiency is improved by reducing paper dust drop.
<凝結剤添加工程>
凝結剤添加工程とは、填料添加工程前の古紙パルプを含有するパルプスラリーに凝結剤を添加する工程である。このように填料添加前にあらかじめ凝結剤を添加することで、古紙パルプ由来の微細なパルプ繊維や微細な填料が凝結剤の電気的作用によってフロック状の塊を形成し、填料の歩留まりがより向上する。
<Coagulant addition process>
The coagulant adding step is a step of adding a coagulant to the pulp slurry containing used paper pulp before the filler adding step. In this way, by adding a coagulant before adding the filler, fine pulp fibers derived from waste paper pulp and fine filler form floc-like lumps due to the electrical action of the coagulant, and the yield of the filler is further improved. To do.
(凝結剤)
凝結剤とは、パルプ繊維や填料表面の負電荷を中和し、ファンデルワールス力による自発的なソフトフロック生成を利用した歩留り剤の一種である。凝結剤を添加することにより古紙パルプ由来の極めて微細な填料やパルプ繊維が凝結して比較的小さなフロックを形成する。このような凝結剤としては、水溶性のポリマーであってポリマー分子内にカチオン基を含有し、パルプへの添加使用時にカチオン性を示すものであれば特に制限はなく、例えば、ポリアクリルアミド(PAM)、ポリビニルアミン(PVAm)、ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド(ポリダドマック、PDADMAC)、ポリアミン(PAm)又はポリエチレンイミン(PEI)等の有機高分子系凝結剤;硫酸バンド又はポリ塩化アルミニウム等の無機系凝結剤等が挙げられる。これらの中でも変性ポリエチレンイミンが好ましい。これらは1種を単独で用いても良いし、2種以上を併用しても良い。
(Coagulant)
The coagulant is a kind of retention agent that neutralizes the negative charge on the surface of the pulp fiber or filler and uses spontaneous soft floc generation by van der Waals force. By adding a coagulant, very fine fillers and pulp fibers derived from waste paper pulp coagulate to form relatively small flocs. Such a coagulant is not particularly limited as long as it is a water-soluble polymer and contains a cationic group in the polymer molecule, and exhibits cationic properties when added to pulp. For example, polyacrylamide (PAM ), Polyvinylamine (PVAm), polydiallyldimethylammonium chloride (Polydadomac, PDADMAC), polyamine (PAm) or polyethyleneimine (PEI), etc .; organic coagulant such as sulfate band or polyaluminum chloride Etc. Among these, modified polyethyleneimine is preferable. These may be used alone or in combination of two or more.
上記パルプスラリーに含まれる凝結剤の添加量の上限としては純分で固形分のパルプに対し630ppmが好ましく、595ppmがより好ましく、560ppmがさらに好ましい。一方、上記添加量の下限としては420ppmが好ましく、455ppmがより好ましく、490ppmがさらに好ましい。パルプスラリーに含まれる凝結剤の添加量が420ppm未満では、古紙パルプ由来の極めて微細な填料やパルプ繊維のフロック生成作用が不充分となる恐れがあり、630ppmを超えると、他の抄紙薬品の効果を阻害する恐れがある。 The upper limit of the amount of the coagulant contained in the pulp slurry is preferably 630 ppm, more preferably 595 ppm, and even more preferably 560 ppm with respect to pure and solid pulp. On the other hand, the lower limit of the amount added is preferably 420 ppm, more preferably 455 ppm, and still more preferably 490 ppm. If the addition amount of the coagulant contained in the pulp slurry is less than 420 ppm, there is a risk that the very fine filler derived from waste paper pulp and the floc generation action of the pulp fiber may be insufficient, and if it exceeds 630 ppm, the effect of other papermaking chemicals May interfere.
上記凝結剤の重量平均分子量の上限としては、65万が好ましく、60万がより好ましく、55万がさらに好ましい。一方、上記下限としては35万が好ましく、40万がより好ましく、45万がさらに好ましい。上記凝結剤の重量平均分子量が35万未満であると古紙パルプ由来のアニオン性の填料や微細繊維を十分に吸着できなくなり、填料や微細繊維の歩留りが悪化し、異物欠陥が増加する恐れがある。また、平均分子量が65万を超過すると、紙力剤やサイズ剤など他の抄紙薬品の効果を阻害する恐れがあるため好ましくない。なお、重量平均分子量の測定方法は、上記凝集剤(A)と同様である。 The upper limit of the weight average molecular weight of the coagulant is preferably 650,000, more preferably 600,000, and further preferably 550,000. On the other hand, the lower limit is preferably 350,000, more preferably 400,000, and further preferably 450,000. If the weight average molecular weight of the coagulant is less than 350,000, anionic fillers and fine fibers derived from waste paper pulp cannot be sufficiently adsorbed, and the yield of fillers and fine fibers may be deteriorated and foreign matter defects may increase. . Further, if the average molecular weight exceeds 650,000, the effects of other papermaking chemicals such as paper strength agents and sizing agents may be hindered. In addition, the measuring method of a weight average molecular weight is the same as that of the said flocculant (A).
上記凝結剤のカチオン電荷密度の上限としては、19.5meq/gが好ましく、19.0meq/gがより好ましく、18.5meq/gがさらに好ましい。一方、上記カチオン電荷密度の下限としては16.5meq/gが好ましく、17.0meq/gがより好ましく、17.5meq/gがさらに好ましい。上記凝結剤のカチオン電荷密度が16.5meq/gを下回ると、古紙パルプ由来の極めて微細な填料や微細繊維のフロックを生成する作用が不充分となる恐れがあり、19.5meq/gを超過すると、他の抄紙薬品の効果を阻害する恐れがある。なお、カチオン電荷密度の測定方法は、上記凝集剤(A)と同様である。 The upper limit of the cationic charge density of the coagulant is preferably 19.5 meq / g, more preferably 19.0 meq / g, and even more preferably 18.5 meq / g. On the other hand, the lower limit of the cation charge density is preferably 16.5 meq / g, more preferably 17.0 meq / g, and even more preferably 17.5 meq / g. When the cationic charge density of the coagulant is less than 16.5 meq / g, there is a risk that the action of generating very fine filler derived from waste paper pulp and flocs of fine fibers may be insufficient, and it exceeds 19.5 meq / g. Then, there exists a possibility of inhibiting the effect of other papermaking chemicals. The method for measuring the cationic charge density is the same as that for the flocculant (A).
凝結剤の添加場所は、填料添加工程前であればどこでもよく、例えば、配合チェスト2等が挙げられる。
The place for adding the coagulant may be anywhere before the filler addition step, and examples thereof include blended
<パルプ配合工程>
当該製造方法は、原料に複数種類の原料パルプを用いる場合、上記凝結剤の添加と同時又は上記凝結剤添加工程の後に、パルプ配合工程を有してもよい。このパルプ配合工程とは、填料添加工程前の古紙パルプを含有するパルプスラリーにさらに各種のパルプスラリーを添加する工程である。このパルプ配合工程において各種パルプを添加することにより目的とする紙質に合わせたパルプスラリーを調整することができる。このパルプ配合工程において添加されるパルプとしては特に制限はなく、例えば、上述した各種原料パルプが挙げられる。得られる紙の強度を向上するためには、例えば、針葉樹晒クラフトパルプ(NBKP)等を添加すればよいし、紙の不透明度を向上させ嵩を高くするためには、例えば、サーモメカニカルパルプ(TMP)等を添加すればよい。このパルプ配合工程は凝結剤の添加と同時又は上記凝結剤添加工程の後であればどこでもよく、例えば、配合チェスト2にて凝結剤の添加と同時に行う場合等が挙げられる。
<Pulp blending process>
The said manufacturing method may have a pulp compounding process simultaneously with the addition of the said coagulant, or after the said coagulant addition process, when using multiple types of raw material pulp for a raw material. The pulp blending step is a step of adding various pulp slurries to the pulp slurry containing the waste paper pulp before the filler adding step. By adding various pulps in this pulp blending step, it is possible to adjust a pulp slurry that matches the intended paper quality. There is no restriction | limiting in particular as a pulp added in this pulp compounding process, For example, the various raw material pulp mentioned above is mentioned. In order to improve the strength of the obtained paper, for example, softwood bleached kraft pulp (NBKP) or the like may be added, and in order to improve the opacity of the paper and increase the bulk, for example, thermomechanical pulp ( TMP) or the like may be added. This pulp blending step may be performed at the same time as the addition of the coagulant or after the coagulant addition step. For example, the pulp blending step may be performed simultaneously with the addition of the coagulant in the blending
<抄紙工程>
当該製造方法における抄紙工程としては、従来公知の抄紙工程を適宜用いればよい。具体的には、例えば、上記原料スラリー調製工程で調製した原料スラリーを公知の抄紙機13によって抄紙した後、新聞用紙の表裏面にサイズ剤を塗工し、さらに必要に応じてカレンダー装置に通紙して、加圧及び平滑化処理等を施すこと等が挙げられる。
<Paper making process>
A conventionally known papermaking process may be appropriately used as the papermaking process in the production method. Specifically, for example, after the raw material slurry prepared in the raw material slurry preparation step is made by a known
(サイズ剤)
上記抄紙工程に用いるサイズ剤としては、一般的に用いられるサイズ剤を適宜用いれば良く、このようなサイズ剤としては、例えば、酸化澱粉、エーテル化澱粉、エステル化澱粉、酵素変性澱粉、カチオン化澱粉、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、ポリビニルアルコール(PVA)、スチレン/アクリル酸共重合体、スチレン/(メタ)アクリル酸共重合体(なお、(メタ)アクリル酸は、「アクリル酸、及び/又はメタクリル酸」を意味する。)、スチレン/(メタ)アクリル酸/(メタ)アクリル酸エステル共重合体、スチレン/マレイン酸共重合体、スチレン/マレイン酸半エステル共重合体、スチレン/マレイン酸エステル共重合体等、ポリアクリルアミド等の水溶性高分子、ロジン、トール油とフタル酸等のアルキド樹脂ケン化物、石油樹脂とロジンのケン化物等のアニオン性低分子化合物、イソジアネート系ポリマー等のカチオン性ポリマーなどが挙げられる。これらの中でも、水溶性高分子が好ましく、澱粉がより好ましく、次亜塩素酸ナトリウム等による酸化反応によって低分子量化され分子中へカルボキシル基、アルデヒド基、カルボニル基等が導入された加工澱粉が更に好ましい。上記サイズ剤は1種を単独で用いても良いし、2種以上を併用しても良い。これらのサイズ剤を添加することにより、コールドセット型オフセットインキのビヒクル分が素早く吸収され、輪転機の高速化や両面カラー用タワープレス機の使用によって印刷インキ量が増加しても、充分な吸収乾燥性が発現され、また、填料が確実に繊維に固着されるため、填料の脱落を防止し、優れた印刷不透明度、印刷適性等を確保することができる。
(Size agent)
As the sizing agent used in the paper making process, a commonly used sizing agent may be appropriately used. Examples of such a sizing agent include oxidized starch, etherified starch, esterified starch, enzyme-modified starch, and cationization. Starch, carboxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, methylcellulose, polyvinyl alcohol (PVA), styrene / acrylic acid copolymer, styrene / (meth) acrylic acid copolymer (note that (meth) acrylic acid is “acrylic acid and / Or methacrylic acid.), Styrene / (meth) acrylic acid / (meth) acrylic acid ester copolymer, styrene / maleic acid copolymer, styrene / maleic acid half ester copolymer, styrene / maleic acid Ester copolymers, water-soluble polymers such as polyacrylamide, rosin Tall oil alkyd resin saponified and phthalic acid, anionic low molecular compounds such as saponified petroleum resins and rosins, such as cationic polymers, such as Isojianeto based polymers. Among these, water-soluble polymers are preferable, starch is more preferable, and processed starch in which a carboxyl group, an aldehyde group, a carbonyl group or the like is further introduced into the molecule after being reduced in molecular weight by an oxidation reaction with sodium hypochlorite or the like is further added. preferable. The above sizing agents may be used alone or in combination of two or more. By adding these sizing agents, the vehicle content of cold-set offset ink is quickly absorbed, and even if the amount of printing ink increases due to the use of a high-speed rotary press or the use of a tower press for double-sided color, sufficient absorption is achieved. Since the drying property is expressed and the filler is securely fixed to the fiber, it is possible to prevent the filler from falling off and to ensure excellent printing opacity, printability, and the like.
また、上記サイズ剤の効果を更に向上させ、オフセット輪転印刷におけるインキとの相性、及び填料の脱落防止を向上するためにスチレン系ポリマーをサイズ剤と併用することが好ましい。スチレン系ポリマーをサイズ剤と併用することにより、サイズ剤を均一に塗工することができ、紙の表面強度を向上させ、填料の脱落を防止できる。サイズ剤とスチレン系ポリマーの配合比としては、固形分でサイズ剤100部に対しスチレン系ポリマー10部以上15部以下が好ましい。スチレン系サイズが10部を下回ると、紙のサイズ性及び表面強度の向上が充分に得られにくく、15部を上回ると、コスト高となったり、不透明度やインク乾燥性の低下を招く恐れがある。 In order to further improve the effect of the sizing agent and improve compatibility with ink in offset rotary printing and prevention of the filler from falling off, it is preferable to use a styrene polymer in combination with the sizing agent. By using the styrenic polymer in combination with the sizing agent, the sizing agent can be applied uniformly, the paper surface strength can be improved, and the filler can be prevented from falling off. The blending ratio of the sizing agent and the styrene polymer is preferably 10 parts or more and 15 parts or less of the styrene polymer with respect to 100 parts of the sizing agent in solid content. If the styrenic size is less than 10 parts, it is difficult to sufficiently improve the size and surface strength of the paper, and if it exceeds 15 parts, the cost may increase and the opacity and ink drying may be reduced. is there.
上記スチレン系ポリマーとしては、例えば、スチレン/アクリル酸共重合体、スチレン/(メタ)アクリル酸共重合体、スチレン/(メタ)アクリル酸/(メタ)アクリル酸エステル共重合体、スチレン/マレイン酸共重合体、スチレン/マレイン酸半エステル共重合体、スチレン/マレイン酸エステル共重合体等が挙げられる。 Examples of the styrenic polymer include styrene / acrylic acid copolymer, styrene / (meth) acrylic acid copolymer, styrene / (meth) acrylic acid / (meth) acrylic ester copolymer, styrene / maleic acid. Examples thereof include a copolymer, a styrene / maleic acid half ester copolymer, and a styrene / maleic acid ester copolymer.
上記サイズ剤の塗工量としては、片面あたり0.1g/m2以上1.0g/m2以下が好ましく、0.2g/m2以上0.75g/m2以下が特に好ましい。表面サイズ剤の塗工量が上記範囲より小さいと、充分な被膜性が得られず、表面強度を充分に向上させにくい。一方、表面サイズ剤の塗工量が上記範囲を超えると、塗布設備周辺に表面サイズ剤を含んだ塗工液のミストが多量に発生し、周辺機器を汚損するとともに、汚れに起因する断紙、用紙の欠陥が生じる恐れがある。 Examples of the coating amount of the sizing agent, preferably per side 0.1 g / m 2 or more 1.0 g / m 2 or less, 0.2 g / m 2 or more 0.75 g / m 2 or less is particularly preferred. If the coating amount of the surface sizing agent is smaller than the above range, sufficient film properties cannot be obtained, and it is difficult to sufficiently improve the surface strength. On the other hand, if the coating amount of the surface sizing agent exceeds the above range, a large amount of mist of the coating liquid containing the surface sizing agent will be generated around the coating equipment, fouling the peripheral equipment, and paper breakage due to dirt There is a risk of paper defects.
上記サイズ剤の塗工手段としては、特に限定されず、例えば、トランスファロールコーター、エアドクタコーター、ブレードコーター、ロッドコーター等が挙げられる。これらのコーターの中でも、トランスファロールコーター方式の塗布装置が好ましく、ゲートロールコーターが特に好ましい。ゲートロールによる塗工は、他の塗工方法とは異なり、低塗工量でも新聞用紙表面に被覆性の高い層を形成可能で、また塗工液に急激なせん断力がかからないので、循環使用する塗工液の安定性に優れ、高速で均質な被膜を得ることができる。 The means for applying the sizing agent is not particularly limited, and examples thereof include a transfer roll coater, an air doctor coater, a blade coater, and a rod coater. Among these coaters, a transfer roll coater type coating apparatus is preferable, and a gate roll coater is particularly preferable. Unlike other coating methods, gate roll coating enables the formation of a highly coatable layer on the newsprint surface even at low coating amounts, and because the coating solution does not have a sudden shear force, it can be used in a circulating manner. It is excellent in the stability of the coating liquid to be applied, and a uniform film can be obtained at high speed.
さらに、当該製造方法ではスーパーカレンダー、グロスカレンダー、ソフトカレンダー等のカレンダー設備で平坦化処理を施してもよい。かかる平坦化処理を施すことにより得られる新聞用紙の印刷適性をさらに向上することができる。カレンダー設備としては、特に限定されず、例えば、古紙パルプの配合割合が高い新聞用紙では、低ニップ圧で同一緊度であり、高い平滑性ひいては軽量化及びカラー印刷適性に優れるソフトカレンダーが好ましい。 Furthermore, in the manufacturing method, the flattening process may be performed by a calendar facility such as a super calendar, a gloss calendar, or a soft calendar. It is possible to further improve the printability of newsprint obtained by performing such flattening. The calender equipment is not particularly limited. For example, for newsprint with a high proportion of waste paper pulp, a soft calender having a low nip pressure and the same tension, high smoothness, and hence excellent weight reduction and color printing suitability is preferable.
<再生粒子の製造方法>
ここで、上述した再生粒子の製造方法を図2及び図3を参照しつつ以下に詳述する。図2の再生粒子の製造設備は主に、貯槽21、乾燥装置22、第1熱処理炉(外熱キルン炉)24、第2熱処理炉(外熱キルン炉)25、及び第3熱処理炉(内熱キルン炉)27を備えている。この再生粒子の製造方法は、乾燥工程及び少なくとも3段階の熱処理工程を有する。原料20となる製紙スラッジは貯槽21からバーナー36A及び熱風発生炉36を備える乾燥装置22へ送られ、装入機23を経て供給口24Aから第1熱処理炉24へ送られる。バーナー37A及び熱風発生炉37を備える第1熱処理炉24で熱処理された原料20は排出口24Bから排出され、続く第2熱処理炉25へ供給口25Aから投入される。バーナー38A及び熱風発生炉38を備える第2熱処理炉25で熱処理された原料20は排出口25Bから排出され、続いて第3熱処理炉27へ供給口27Aから投入される。バーナー39A及び熱風発生炉39を備える第3熱処理炉27で熱処理された原料20は排出口27Bから排出され、冷却機28、粒径選別機29を経てサイロ30に貯められる。また、第2熱処理炉25の排出口25Bから排出される燃焼ガスは再燃焼室31、予冷器32、熱交換器33、誘引ファン34を経て煙突35から排出される。なお、必要に応じて乾燥工程の前に、後述する脱水工程、解し(ほぐし)工程を有してもよいし、第3熱処理工程の後に後述する粉砕・選別工程を有していてもよい。
<Method for producing regenerated particles>
Here, the above-described method for producing regenerated particles will be described in detail below with reference to FIGS. 2 mainly includes a
以下に詳述する再生粒子の製造方法は、乾燥工程、第1熱処理工程、第2熱処理工程、第3熱処理工程の順に熱処理温度が高くなるように設定し、好ましくは、脱水後の原料20を熱気流に同伴させて乾燥することで、品質が均一化した再生粒子を安定的に製造することができる。また、乾燥工程と3段階の熱処理工程とをそれぞれ分けて行うことで、目的に応じた熱処理温度を確実に区別し制御することができる。 The method for producing regenerated particles described in detail below is set so that the heat treatment temperature increases in the order of the drying step, the first heat treatment step, the second heat treatment step, and the third heat treatment step. Recycled particles with uniform quality can be stably produced by drying in a hot air stream. Further, by separately performing the drying process and the three stages of the heat treatment process, the heat treatment temperature according to the purpose can be reliably distinguished and controlled.
[再生粒子の原料]
再生粒子の原料20は、主原料として製紙スラッジを、好ましくは古紙処理設備の脱墨工程においてパルプ繊維から分離される填料又は顔料を含んだ脱墨フロスを主原料に用いることが好ましい。この製紙スラッジは由来となる古紙パルプ製造工程等において、古紙パルプの選定又は選別が行われている品質の安定したものを使用することが好ましい。これにより、未燃率の変動要因となるビニールやフィルム等のプラスチック類の混入を防ぐことができ、上記古紙パルプ製造工程に由来する無機物等の種類、比率、及び量等が一定となり、再生粒子の製造に好適な原料20を得ることができる。
[Raw material]
It is preferable that the
また、この原料20に鉄分が含まれていると、得られる再生粒子の白色度低下の原因となるため、鉄分はあらかじめ選択的に取り除くことが好ましい。具体的には、各工程に用いる装置を鉄以外の素材で設計又はライニングし、摩滅等によって鉄分が系内に混入するのを防止したり、各装置内等に磁石等の高磁性体を設置することで選択的に鉄分を除去すること等が挙げられる。
Further, if the
[脱水工程]
上記原料20は、一般的に95質量%〜98質量%の水分を含有しているため、公知の脱水装置を用いて脱水処理を行うことが好ましい。脱水処理は原料20を、例えば、スクリーン等によって水分率65質量%以上90質量%以下まで脱水し、次いで、スクリュープレス等によって水分率の上限として60質量%、好ましくは50質量%、より好ましくは45質量%、また水分率の下限として30質量%、好ましくは35質量%まで脱水することが挙げられる。ここで水分率とは、公知の定温乾燥機を用いて原料20を乾燥させ、質量変動を認めなくなった時点の質量を乾燥後質量とし、下記式(1)にて算出した値である。
[Dehydration process]
Since the
水分率(質量%)=(乾燥前質量−乾燥後質量)÷乾燥前質量×100 ・・・(1) Moisture content (mass%) = (mass before drying−mass after drying) ÷ mass before drying × 100 (1)
このように上記脱水工程を行うことにより、無機物の流出を抑制し、後の乾燥工程や熱処理工程におけるエネルギーロスを抑え、乾燥ムラを防止し、原料20のフロックが硬くなり過ぎて解し難くなることを抑制することができる。脱水工程においては、原料20を凝集させる凝集剤等の助剤を添加して脱水効率の向上を図ることもできるが、助剤としては鉄分を含まないものを使用することに留意する。助剤に鉄分が含まれていると、得られる再生粒子の白色度が低下するおそれがあるからである。
By performing the dehydration process in this way, the outflow of inorganic substances is suppressed, energy loss in the subsequent drying process and heat treatment process is suppressed, drying unevenness is prevented, and the floc of the
[解し(ほぐし)工程]
脱水工程後の原料20は貯槽21から切り出して解し(ほぐし)工程に付してもよい。解し工程は、例えば、撹拌機や機械式ロール等の公知の装置を用いて原料20を解せばよい。解し工程後の原料20は、粒子径50mm以上の割合の上限として70質量%が好ましい。一方、粒子径50mm以上の割合の下限としては30質量%が好ましく、40質量%がより好ましく、50質量%がさらに好ましい。「粒子径50mm以上の割合」とは、原料20全体における目穴50mmの篩を通過しなかった原料20の質量割合を意味し、JIS−Z8801−2(2000)「試験用ふるい−第2部:金属製板ふるい」に基づく値である。このように解し工程を行うことにより、後の乾燥工程に適した粒子径の原料20を得ることができる。
[Unraveling process]
The
[乾燥工程]
脱水工程後の原料20は、上記の解し工程を適宜経た後、乾燥工程に付される。乾燥工程で用いる乾燥装置22としては、原料20を熱気流に同伴させて乾燥することができる気流乾燥装置を用いることが好ましい。この気流乾燥装置は、原料20を乾燥すると同時に、熱気流の大きな分散力によって原料20を均一に解すことができ、また、水分が蒸発した次の瞬間には乾燥装置22から原料20が排出されるため意図しない有機物の熱分解・燃焼等が生じるおそれがないためである。このような乾燥装置22としては、例えば、新日本海重工業社製の商品名「クダケラ」等の公知の装置の他、これらを改良した気流乾燥装置等が挙げられる。本実施形態における乾燥工程では、貯槽21から脱水後の原料20を乾燥装置22に供給するとともに、バーナー36Aを備える熱風発生炉36から熱風が吹き込まれ、この熱風によって生じる熱気流に同伴させることで原料20を乾燥させている。この脱水工程における熱風の温度、流量、流速等を調節して熱気流を制御することにより、原料20の乾燥状態や解れ状態を調節することができる。
[Drying process]
The
上記乾燥工程後は、粒子径50mm以上の原料20が存在せずに、かつ平均粒子径の上限としては7mmが好ましく、5mmがより好ましく、3mmがさらに好ましい。一方、平均粒子径の上記下限としては1mmが好ましい。「平均粒子径」とは、JIS−Z8801−2(2000)「試験用ふるい−第2部:金属製板ふるい」に基づいて、目穴の異なる篩で篩い分けを行い、各篩い分けを行った原料の質量を測定して、測定値の合計値が全体の50質量%に相当する段階における篩の目穴の大きさであり、「粒子径50mm以上の割合」は前述したとおりである。原料20の平均粒子径が1mm未満であると、第1熱処理において過剰な熱処理が生じ易くなる。他方、原料20の平均粒子径が7mmを超え、あるいは粒子径50mm以上の原料20が存在すると、原料20を表面部から芯部まで均一に熱処理するのが困難になる。
After the drying step, the
乾燥工程における上記熱気流の温度は、特に限定されるものではなく、例えば、熱風発生炉36からの熱風温度の上限として600℃、好ましくは500℃、より好ましくは400℃とし、熱風温度の下限として200℃、好ましくは300℃とすることが挙げられる。また、乾燥装置22からの排ガスの温度は500℃以下が好ましく、400℃以下がより好ましく、300℃以下がさらに好ましい。乾燥工程における熱気流及び排ガスの温度を上記範囲とすることにより、わずか1〜3秒で再生粒子の製造に好適な水分率を均一に有する原料20を得ることができる。
The temperature of the hot air flow in the drying step is not particularly limited. For example, the upper limit of the hot air temperature from the
上記乾燥工程後の原料20の水分率の上限としては5%が好ましく、3%がより好ましく、1%がさらに好ましい。一方、水分率の上記下限としては0%が好ましい。乾燥工程後の原料20の水分率を上記範囲とすることにより、続く熱処理工程(特に第1熱処理工程)での熱処理がより効果的にムラなく行われ、均一な品質を有する再生粒子を安定して得ることができる。また、上記乾燥工程と以下の第1熱処理工程とを分けて行うことにより、目的に応じた熱処理温度を確実に区別して制御することができる。
The upper limit of the moisture content of the
[熱処理工程]
[第1熱処理工程]
第1熱処理工程では、上記乾燥工程を経た原料20が装入機23によって第1熱処理炉24に装入される。この第1熱処理炉24としては、公知の熱処理炉を適宜使用することができ、例えば、流動床炉、ストーカー炉、サイクロン炉、半乾留・負圧燃焼式炉等が挙げられる。本実施形態では、第1熱処理炉24として、炉本体が横置きで中心軸周りに回転する外熱キルン炉を採用しているが、外熱キルン炉に変えて内熱キルン炉や、内熱及び外熱の併用キルン炉を用いることも可能である。本実施形態においては、第1熱処理工程に先立って原料20を乾燥し水分を予め除去しているため、熱処理温度を確実に制御できる点で外熱キルン炉の方が好適である。また、キルン炉は、原料20の燃焼度合いの調整が容易で、原料20の歩留まり性に優れ、充分に撹拌ができる点で有機物の熱処理にバラツキが発生せず、得られる再生粒子が均一で白色度が優れる点においても好適である。
[Heat treatment process]
[First heat treatment step]
In the first heat treatment step, the
本実施形態では、第1熱処理炉24は、搬送方向に向かって非常に緩やかな下り勾配を有し、この下り勾配と炉本体の回転作用及び重力作用によって原料20が搬送方向へ徐々に移送される構造を有している。本実施形態における第1熱処理炉24の外表面上には、電気ヒーター等からなる外熱ジャケット24Cが設けられており、この外熱ジャケット24Cにより炉本体の内表面上に堆積した原料20が間接的に加熱される(外熱方式)。また、外熱ジャケット24Cは、炉本体の軸方向に沿って数個に分割されており、分割された外熱ジャケットを個別に加熱することで、熱処理温度を細やかに制御することができ、原料20の性質及び状態に応じた的確な熱処理を行うことができる。
In the present embodiment, the first
第1熱処理炉24の炉本体内表面温度の上限としては、450℃が好ましく、400℃がより好ましい。一方、上記炉本体内表面温度の下限としては260℃が好ましく、280℃がより好ましく、300℃がさらに好ましい。また、炉本体内の温度の上限としては350℃が好ましく、上記炉本体の温度の下限としては240℃が好ましく、270℃がより好ましく、280℃がさらに好ましい。炉本体外表面の温度が260℃を下回ると、原料20中のアクリル系有機物及びセルロースを十分に熱処理(熱分解等)することができなくなるおそれがある。他方、炉本体外表面の温度が450℃を上回ると、原料20の過剰な熱処理が行われてしまうおそれがある。なお、上記炉本体内表面温度は炉本体内表面に設置した熱電対にて実測した値であり、炉本体内の温度は炉本体内に設置した熱電対にて実測した値である。
The upper limit of the furnace body inner surface temperature of the first
また、上記第1熱処理炉24は上記のような外熱方式以外に、例えば、酸素を含有する熱風を適宜供給する内熱方式とすることもできる。内熱方式の場合、熱風はバーナー37Aを備える熱風発生炉37から供給口24Aを通して炉本体内に供給すればよく、当該熱風によって供給口24Aから入り炉本体の回転に伴って排出口24Bへ順次移送される原料20の熱処理が行われる(並流方式)。この際、第1熱処理炉24内のガスは排出口24Bを通して排ガスとして排出される。このような内熱方式では、第1熱処理炉24に供給された原料20を直ちにアクリル系有機物やセルロース等の熱分解に好適な温度まで昇温することができる。しかも、排出口24B側に向かう程低温化する温度勾配が生じるため、原料20の過剰な熱処理を防止することができる。なお、このような温度勾配の設定は上記外熱方式でも可能である。第1熱処理炉24は外熱方式と内熱方式を併用することも可能であり、併用する場合は、例えば、バーナー37Aを用いずに熱風発生炉37のみを用いて第1熱処理炉24内に酸素含有ガスを吹き込むことができる。
Further, the first
上記内熱方式の場合、供給する熱風に含まれる酸素濃度の上限としては、20.0容量%が好ましく、18.0容量%がより好ましい。一方、上記酸素濃度の下限としては、5.0容量%が好ましく、6.0容量%がより好ましく、7.0容量%がさらに好ましい。また、排ガスの酸素濃度の上限としては、20.0容量%が好ましく、17.0容量%がより好ましく、15.0容量%がさらに好ましい。一方、上記排ガスの酸素濃度の下限としては、0.1容量%が好ましく、1.0容量%がより好ましく、3.0容量%がさらに好ましい。上記酸素濃度は、自動酸素濃度測定装置(堀場製作所製の型番「ENDA−5250」)にて測定した値である。原料20の過剰な熱処理の防止という観点から、低酸素濃度であるのが好ましく、熱風の酸素濃度を20.0%以下に調節し、かつ排ガスの酸素濃度も20.0%以下となるように管理するのがより好ましい。他方、熱風の酸素濃度が5.0%未満、あるいは排ガスの酸素濃度が0.1%未満であると、アクリル系有機物やセルロース等の熱処理が充分に進まず、発熱量の減少率を所定の範囲に調整することが困難となるおそれや、熱分解ガスの発火(燃焼)が生じているおそれがある。また、熱風に含まれる酸素濃度及び排ガスの酸素濃度を上記範囲とすることにより、炉本体内における酸素濃度の上限としては通常20.0容量%、好ましくは17.0容量%、より好ましくは15.0容量%に調節され、一方、下限としては通常0.1容量%、好ましくは1.0容量%、より好ましくは4.0容量%に調節される。上記酸素濃度は、外熱方式の場合も同様であり、外熱方式及び内熱方式を併用した場合も同様である。
In the case of the internal heating method, the upper limit of the oxygen concentration contained in the hot air to be supplied is preferably 20.0% by volume, more preferably 18.0% by volume. On the other hand, the lower limit of the oxygen concentration is preferably 5.0% by volume, more preferably 6.0% by volume, and even more preferably 7.0% by volume. The upper limit of the oxygen concentration of the exhaust gas is preferably 20.0% by volume, more preferably 17.0% by volume, and even more preferably 15.0% by volume. On the other hand, the lower limit of the oxygen concentration of the exhaust gas is preferably 0.1% by volume, more preferably 1.0% by volume, and even more preferably 3.0% by volume. The oxygen concentration is a value measured with an automatic oxygen concentration measuring apparatus (model number “ENDA-5250” manufactured by Horiba, Ltd.). From the viewpoint of preventing excessive heat treatment of the
また、上記内熱方式の場合、第1熱処理炉24に供給する熱風の温度の上限としては、420℃が好ましく、410℃がより好ましく、400℃がさらに好ましい。一方、上記下限としては、300℃が好ましく、350℃がより好ましく、360℃がさらに好ましい。また、排ガスの温度の上限としては370℃が好ましく、360℃がより好ましく、350℃がさらに好ましい。一方、上記下限としては250℃が好ましく、300℃がより好ましく、310℃がさらに好ましい。ここで熱風の温度は熱風発生炉37の熱電対にて実測した値であり、排ガスの温度は、排ガスの煙道に設置した熱電対にて実測した値である。熱風の温度が300℃以上で、かつ排ガスの温度が250℃以上であると、原料20中のアクリル系有機物及びセルロースの熱分解・揮発が確実に行われる。また、アクリル系有機物及びセルロースの熱分解・揮発が確実に行われることで、第2熱処理炉25及び第3熱処理炉27における熱処理制御が容易となり、白色度低下の原因となる炭化物の生成や、過燃焼による硬質物質の生成を抑制することができる。さらに、アクリル系有機物及びセルロースの熱分解・揮発が確実に行われることで、第2熱処理炉25や第3熱処理炉27において、スチレン系有機物や残カーボン等の有機物を緩やかに熱処理することができ、残カーボンの生成を抑制することができる。もっとも、熱風の温度が420℃を超え、あるいは排ガスの温度が370℃を超えると、熱分解ガスが発火するおそれがあり、また、第2熱処理炉25における熱処理エネルギーが増加し、さらに、難燃性カーボンが生成し易くなり、製紙用の添料や顔料等として必要な特性を備えた再生粒子を安定して得ることができなくなるおそれがある。また、熱風及び排ガスの温度を上記範囲とすることにより、炉本体内における温度の上限としては通常370℃、好ましくは360℃、より好ましくは350℃に調節され、一方、下限としては通常250℃、好ましくは300℃、より好ましくは310℃に調節される。なお、炉本体内の温度は、炉本体内に設置した熱電対にて実測した値であり、原料20の温度も炉本体内の温度と実質的に同一になるものと推定される。なお、上記炉本体内の温度は、供給口24Aから排出口24Bに向けて温度勾配があり一様ではないため、熱風の温度調節及び排ガスの温度管理により制御することが好ましい。
In the case of the internal heat system, the upper limit of the temperature of the hot air supplied to the first
第1熱処理炉24においては、原料20の発熱量が20%〜90%減少するように、好ましくは50%〜80%減少するように、より好ましくは50%〜70%減少するように熱処理することが好ましい。発熱量の減少率が90%以下であると、過剰な熱処理が抑えられ、硬質物質の生成が好ましくは1.5質量%以下に抑制される。この点、90%を超える発熱量の減少は、原料20中のスチレン系有機物までもが熱分解していることを意味し、したがって炉本体内がセルロース等の熱分解ガスが発火しうる状態(つまり、高温状態)になっていることを意味する。他方、発熱量の減少率が20%未満であると、原料20中の高発熱量成分であるアクリル系有機物が残留し、第2熱処理炉25における熱処理温度の変動が大きなものとなるおそれがある。なお、発熱量の減少率は、第1熱処理炉24に供給される原料20の発熱量と、第1熱処理炉24から排出される原料20の発熱量とを比較した値であり、この発熱量は、熱量計(燃研式デジタル熱量計、吉田製作所製)を用いて測定した値である。特に、第1熱処理炉24において、アクリル系有機物及びセルロースを除去して上記発熱量を20%〜90%減少するとともに、発熱量が1000cal/g未満、好ましくは300cal/g以上400cal/g以下となるように熱処理することにより、第2熱処理炉25における炉本体内温度の変動幅を10℃以上40℃以下の範囲に抑制し易くなり得られる再生粒子を均質化することができる。第2熱処理炉25における炉本体内温度の変動幅を上記範囲とすることにより、得られる再生粒子の硬度及び白色度のバラツキを防止することができる。
In the first
第1熱処理炉24における原料20の未燃率の上限としては、30質量%が好ましく、26質量%が好ましく、23質量%がより好ましい。一方、上記未燃率の下限としては、13質量%が好ましく、14質量%が好ましく、15質量%がより好ましい。ここで、未燃率とは、約600℃に温度調整した電気炉で2時間燃焼した際の減量割合を測定した値である。未燃率が30質量%以下となるように熱処理を行うことにより、第2熱処理炉25における熱処理を緩慢に行うことができるようになる。もっとも、未燃率が13質量%未満となるまで熱処理を行うと第1熱処理炉24におけるエネルギーコストが高くなる。
As an upper limit of the unburned rate of the
第1熱処理炉24における原料20の滞留時間の上限としては、120分が好ましく、105分がより好ましく、90分がさらに好ましい。一方、滞留時間の下限としては、30分が好ましく、45分がより好ましく、60分がさらに好ましい。滞留時間を30分以上とすることにより、原料20に含まれるアクリル系有機物、セルロースが緩慢に熱分解され、残カーボンの生成が抑制される。この点、滞留時間を30分未満とすると、十分な熱処理が行われず残カーボンの割合が多くなる。他方、滞留時間が120分を超えると、過剰な熱処理によって難燃性カーボンが生成され、得られる再生粒子の白色度が低下し、あるいは硬質物質が増加するおそれがある。なお、滞留時間は、原料20と色が異なることにより識別できる金属片を供給口24Aから炉本体内に投入し、排出口24Bから排出されるまでの実測時間である。
The upper limit of the residence time of the
上記第1熱処理工程によって、220℃近傍に発熱量のピークを有するアクリル系有機物及び320℃近傍に発熱量のピークを有するセルロース等の製紙スラッジ由来の高発熱量成分を原料中から熱処理除去することができる。その結果、続く第2熱処理工程での過燃焼を抑制し、再生粒子として不適切なゲーレナイト(Ca2Al2SiO7)やアノーサイト(CaAl2Si2O8)等の硬質物質の生成を抑制することができる。 By the first heat treatment step, an acrylic organic substance having a calorific value peak at around 220 ° C. and a high calorific value component derived from paper sludge such as cellulose having a calorific value peak at around 320 ° C. are removed from the raw material by heat treatment. Can do. As a result, excessive combustion in the subsequent second heat treatment step is suppressed, and generation of hard substances such as gelenite (Ca 2 Al 2 SiO 7 ) and anorthite (CaAl 2 Si 2 O 8 ) that are inappropriate as regenerated particles is suppressed. can do.
[第2熱処理工程]
上記第1熱処理炉24において熱処理された原料20は、第2熱処理工程に送られ熱分解や燃焼等の熱処理に付される。
[Second heat treatment step]
The
原料20は、この第2熱処理工程に送るに先立って、平均粒子径を1mm以上7mm以下、好ましくは1mm以上5mm以下、より好ましくは1mm以上3mm以下に調節しておくことが好適である。
Prior to sending the
第2熱処理工程において、原料20は第2熱処理炉25に装入される。この第2熱処理炉25としては、公知の熱処理炉を使用することができ、例えば、流動床炉、ストーカー炉、サイクロン炉、半乾留・負圧燃焼式炉等が挙げられる。本実施形態では、第2熱処理炉25として、炉本体が横置きで中心軸周りに回転する外熱キルン炉を採用しているが、外熱キルン炉に変えて内熱キルン炉や、内熱及び外熱の併用キルン炉を用いることも可能である。本実施形態の第2熱処理炉25は、第1熱処理炉24と同形状のものを採用しているが、例えば、第1熱処理炉24と軸方向の長さが異なるキルン炉を用いて、原料20の滞留時間を異なるものとしてもよい。本発明の第2熱処理炉25の外表面上には、第1熱処理炉24と同様に電気ヒーター等からなる外熱ジャケット25Cが設けられており、この外熱ジャケット25Cにより炉本体の内表面上に堆積した原料20が間接的に加熱される(外熱方式)。また、外熱ジャケット25Cは、炉本体の軸方向に沿って数個に分割されており、分割された外熱ジャケットを個別に加熱することで熱処理温度を細やかに制御することができ、原料20の性質及び状態に応じた的確な熱処理を行うことができる。
In the second heat treatment step, the
第2熱処理炉25の炉本体内表面温度の上限としては、550℃が好ましく、500℃がより好ましい。一方、上記炉本体内表面温度の下限としては360℃が好ましく、380℃がより好ましく、400℃がさらに好ましい。また、炉本体内の温度の上限としては400℃が好ましく、上記炉本体の温度の下限としては360℃が好ましい。炉本体外表面の温度が360℃を下回ると、原料20中のスチレン系有機物を十分に熱処理(熱分解等)することができなくなるおそれがある。他方、炉本体外表面の温度が550℃を上回ると、原料20の過剰な熱処理が行われてしまうおそれがある。原料20の温度は、炉本体内の温度と実質的に同一になるものと推定される。なお、上記炉本体内表面温度の測定方法は第1熱処理炉24と同様である。
The upper limit of the furnace body inner surface temperature of the second
また、上記第2熱処理炉25は第1熱処理炉24と同様に、内熱方式とすることもできる。内熱方式の場合、熱風はバーナー38Aを備える熱風発生炉38から供給口25Aを通して炉本体内に供給すればよく、当該熱風によって供給口25Aから入り炉本体の回転に伴って排出口25Bへ順次移送される原料20の熱処理が行われる(並流方式)。この際、第2熱処理炉25内のガスは排出口25Bを通して排ガスとして排出される。このような内熱方式では、第2熱処理炉25に供給された原料20を直ちにスチレン系有機物等の熱分解に好適な温度まで昇温することができる。しかも、排出口25B側に向かう程低温化する温度勾配が生じるため原料20の過剰な熱処理を防止することができる。なお、このような温度勾配の設定は第1熱処理炉24と同様に上記外熱方式でも可能である。第1熱処理炉24は外熱方式と内熱方式を併用することも可能であり、併用する場合は、例えば、バーナー38Aを用いずに熱風発生炉38のみを用いて第2熱処理炉25内に酸素含有ガスを吹き込むことができる。
In addition, the second
また、上記第1熱処理炉24が並流方式の場合等においては、第2熱処理炉25において、排出口25Bから炉本体内に熱風を吹き込み、排ガスを供給口25Aを通して排出する向流方式としてもよい。これにより第1熱処理炉24からの排ガスを通す配管と、第2熱処理炉25からの排ガスを通す配管とを、例えば1つにまとめることができ配管処理が容易となる。さらに、第1熱処理炉24と第2熱処理炉25とを連接し、熱風発生炉37からの熱風を、第1熱処理炉24を介した後、供給口25Aを通して第2熱処理炉25内に供給するとともに、バーナー38Aが備わる熱風発生炉38からの酸素を含有する熱風を供給口25Aを通して第2熱処理炉25内に供給してもよい(並流方式)。
Further, in the case where the first
上記内熱方式の場合、供給する熱風に含まれる酸素濃度の上限としては20.0容量%が好ましく、18.0容量%がより好ましい。一方、上記酸素濃度の下限としては、5.0容量%が好ましく、6.0容量%がより好ましく、7.0容量%がさらに好ましい。また、排ガスの酸素濃度の上限としては、20.0容量%が好ましく、17.0容量%がより好ましく、15.0容量%がさらに好ましい。一方、上記酸素濃度の下限としては、0.1容量%が好ましく、1.0容量%がより好ましく、3.0容量%がさらに好ましい。上記酸素濃度は自動酸素濃度測定装置(堀場製作所製の型番「ENDA−5250」)にて測定した値である。熱風の酸素濃度が5.0%未満、あるいは排ガスの酸素濃度が0.1%未満であると、スチレン系有機物等の熱処理が充分に進まず、発熱量の減少率を所定の範囲に調整するのが困難で白色化が進まないおそれがあり、また、熱分解ガスの発火(燃焼)が生じているおそれがある。他方、熱風(酸素含有ガス)や排ガスの酸素濃度が高すぎると、圧縮空気及びその付加設備が必要になると共に、エネルギーコストが上昇し、また、原料20の燃焼や硬質化が進むおそれがある。また、熱風に含まれる酸素濃度及び排ガスの酸素濃度を上記範囲とすることにより、炉本体内における酸素濃度の上限としては通常20.0容量%、好ましくは17.0容量%、より好ましくは15.0容量%に調節され、一方、下限としては通常0.1容量%、好ましくは1.0容量%、より好ましくは4.0容量%に調節される。
In the case of the internal heating method, the upper limit of the oxygen concentration contained in the hot air to be supplied is preferably 20.0% by volume, more preferably 18.0% by volume. On the other hand, the lower limit of the oxygen concentration is preferably 5.0% by volume, more preferably 6.0% by volume, and even more preferably 7.0% by volume. The upper limit of the oxygen concentration of the exhaust gas is preferably 20.0% by volume, more preferably 17.0% by volume, and even more preferably 15.0% by volume. On the other hand, the lower limit of the oxygen concentration is preferably 0.1% by volume, more preferably 1.0% by volume, and even more preferably 3.0% by volume. The oxygen concentration is a value measured by an automatic oxygen concentration measuring device (model number “ENDA-5250” manufactured by Horiba, Ltd.). When the oxygen concentration of the hot air is less than 5.0% or the oxygen concentration of the exhaust gas is less than 0.1%, the heat treatment of the styrene-based organic matter does not proceed sufficiently, and the reduction rate of the calorific value is adjusted to a predetermined range. There is a risk that the whitening will not proceed due to difficulty in firing, and there is a risk that pyrolysis gas may be ignited (combustion). On the other hand, if the oxygen concentration in the hot air (oxygen-containing gas) or exhaust gas is too high, compressed air and its additional equipment are required, the energy cost increases, and the
また、内熱方式の場合、第2熱処理炉25に供給する熱風の温度の上限としては、550℃が好ましく、530℃がより好ましく、500℃がさらに好ましい。一方、上記下限としては350℃が好ましく、380℃がより好ましく、400℃がさらに好ましい。また、排ガスの温度の上限としては、500℃が好ましく、470℃がより好ましく、450℃がさらに好ましい。一方、上記下限としては300℃が好ましく、330℃がより好ましく、350℃がさらに好ましい。ここで熱風の温度は熱風発生炉38の熱電対にて実測した値であり、排ガスの温度は排ガスの煙道に設置した熱電対にて実測した値である。熱風の温度が350℃以上で、かつ排ガスの温度が300℃以上であると、原料20中のスチレン系有機物の熱分解・揮発が確実に行われる。また、スチレン系有機物の熱分解・揮発が確実に行われることで、第3熱処理炉27における熱処理制御が容易となり、白色度低下の原因となる炭化物の生成や、過燃焼による硬質物質の生成を抑制することができる。さらに、スチレン系有機物の熱分解・揮発が確実に行われることで、第3熱処理炉27において、残カーボン等の有機物を緩やかに燃焼することができ、残カーボンの生成を抑制することができる。他方、熱風の温度が550℃以下で、かつ排ガスの温度が500℃以下であると、本工程における残カーボンの生成を抑制することができるほか、有機物の熱処理が緩慢に行われ、原料20の微粉化が抑制され、また、凝集体を形成し、あるいは硬い・柔らかい等のさまざまな性質を有する原料20の熱処理度合いや粒揃えを容易に、かつ安定的に制御することができる。この点、熱風の温度が550℃を超え、あるいは排ガスの温度が500℃を超えると、原料20の粒揃えが進行するよりも早くに燃焼が局部的に進むため、粒子表面と芯部との未燃率の差を少なく均一にすることが困難になる。また、熱風及び排ガスの温度を上記範囲とすることにより、炉本体内における温度の上限としては通常500℃、好ましくは470℃、より好ましくは450℃に調節され、一方、下限としては通常300℃、好ましくは330℃、より好ましくは350℃に調節される。なお、炉本体内の温度は、炉本体内に設置した熱電対にて実測した値であり、原料20の温度も炉本体内の温度と実質的に同一になるものと推定される。なお、上記炉本体内の温度は、第1熱処理炉24と同様に供給口25Aから排出口25Bに向けて温度勾配があり一様ではないため、熱風の温度調節及び排ガスの温度管理により制御することが好ましい。
In the case of the internal heating method, the upper limit of the temperature of the hot air supplied to the second
第2熱処理炉25から排出された排ガスは、再燃焼室31においてバーナー等により再燃焼し、予冷器32において予冷した後、熱交換器33を通して誘引ファン34によって煙突35から排出することができる。ここで、熱交換器33は、外気を昇温し、この昇温した外気を、例えば、第1熱処理炉24に吹き込まれる熱風の用に供し、排ガスの熱回収を図ることもできる。このような排ガスの処理は排ガス中に含まれる有害物質の除去にも有効である。
The exhaust gas discharged from the second
第2熱処理炉25における原料20の滞留時間の上限としては、120分が好ましく、100分がより好ましく、80分がさらに好ましい。一方、滞留時間の下限としては、30分が好ましく、40分がより好ましい。滞留時間を30分以上とすることにより、原料20に含まれるスチレン等由来の有機物が緩慢に熱処理され、残カーボンの生成が抑制される。この点、滞留時間を30分未満とすると、十分な熱処理が行われず、残カーボンの割合が多くなる。他方、滞留時間が120分を超えると、過剰な熱処理によって難燃性カーボンが生成され、得られる再生粒子の白色度が低下し、あるいは硬質物質が増加するおそれがある。
The upper limit of the residence time of the
第2熱処理炉25における原料20の未燃率の上限としては、20質量%が好ましく、17質量%が好ましく、12質量%がより好ましい。一方、上記未燃率の下限としては、2質量%が好ましく、5質量%が好ましく、7質量%がより好ましい。ここで、未燃率とは約600℃に温度調整した電気炉で2時間燃焼した際の減量割合を測定した値である。原料20の未燃率が20質量%以下となるように熱処理を行うことで、第3熱処理炉27における熱処理(燃焼)を短時間で効率よく行うことができるようになり、得られる再生粒子の白色度を70%以上、好ましくは80%以上の高白色度とすることができる。もっとも、未燃率が2質量%未満となるまで熱処理を行うと、第2熱処理炉25におけるエネルギーコストが高くなり、また、得られる再生粒子の白色度が低下し、あるいは硬度が高くなるなど、再生粒子の品質低下につながるおそれがある。
The upper limit of the unburned rate of the
上記第2熱処理工程によって、製紙スラッジ由来の420℃近傍に発熱量のピークを有するスチレン系有機物を熱分解ガス化させ、除去することができる。その結果、続く第3熱処理工程での過燃焼を抑制し、再生粒子として不適切なゲーレナイト(Ca2Al2SiO7)やアノーサイト(CaAl2Si2O8)等の硬質物質の生成を抑制することができ、均一かつ安定的に白色度の優れた再生粒子を得ることができる。 By the second heat treatment step, styrenic organic matter having a calorific value peak around 420 ° C. derived from papermaking sludge can be pyrolyzed and removed. As a result, excessive combustion in the subsequent third heat treatment step is suppressed, and generation of hard substances such as gerenite (Ca 2 Al 2 SiO 7 ) and anorsite (CaAl 2 Si 2 O 8 ) that are inappropriate as regenerated particles is suppressed. Thus, regenerated particles having excellent whiteness can be obtained uniformly and stably.
[第3熱処理工程]
第2熱処理炉25において熱処理された原料20は、第3熱処理工程に送られ熱分解や燃焼等の熱処理に付される。
[Third heat treatment step]
The
原料20は、この第3熱処理工程に送るに先立って、平均粒子径を5mm以下、好ましくは1mm以上4mm以下、より好ましくは1mm以上3mm以下に調節しておくことが好ましい。平均粒子径が1mm未満であると、第3熱処理炉27において原料20が過燃焼するおそれがある。他方、平均粒子径が5mmを超えると、残カーボンの熱処理(燃焼)が困難となり、芯部まで燃焼が進まず、得られる再生粒子の白色度が低下するおそれがある。
Prior to sending the
また、第3熱処理工程に供給する原料20の粒揃えは、粒子径1mm以上5mm以下の割合が、70質量%以上となるように、好ましくは75質量%以上95質量%以下となるように、より好ましくは80質量%以上95質量%以下とすることが好ましい。
The particle size of the
第3熱処理工程において、原料20は装入機26から第3熱処理炉27に装入される。この第3熱処理炉27としては、公知の熱処理炉を使用することができ、例えば、流動床炉、ストーカー炉、サイクロン炉、半乾留・負圧燃焼式炉等が挙げられる。本実施形態では、第3熱処理炉27として、炉本体が横置きで中心軸周りに回転する内熱キルン炉を熱処理効率が外熱キルン炉よりも優れる点で採用しているが、第1熱処理炉24や第2熱処理炉25と同様に、外熱ジャケットを有する外熱キルン炉を使用することもできる。外熱ジャケットは、長手方向(搬送方向、炉本体の軸方向)の温度制御が容易な電気ヒーター形式とすると好ましく、このように、長手方向に温度制御が容易であると任意に温度勾配を設けることが可能となり、原料20を所定の時間、所定の温度に保持することができ、原料20に含まれる残留有機分や、残カーボンを限りなくゼロに近づけ除去できる点で好ましい。第3熱処理炉27に外熱キルン炉を採用する場合は、原料20を所定の滞留時間をもって熱処理することができ、原料20に間接的に均一な熱が加わることで燃焼が均一なものとなり、炉内表面の回転による摩擦によって原料20が緩やかに撹拌されるため微粉化を生じ難く、品質及び性状が安定した再生粒子を得ることができる。
In the third heat treatment step, the
第3熱処理炉27においては、炉本体の内壁に設けた各種リフターによって原料20の搬送速度を制御し、原料20を緩慢に熱処理することで、得られる再生粒子の均質化を図ることができる。この炉本体の内壁に設ける各種リフターは特に限定されず、例えば、第3熱処理炉27内の内壁に、原料20の供給口27A側から排出口27B側に向けて図3(a)及び(b)に示すような螺旋状リフター50及び/又は軸心と平行な複数の平行リフター51をこの順に設けること等が挙げられる。
In the third
本実施形態では、この第3熱処理炉27は、回転駆動手段(図示せず)にて回転駆動可能に構成されるとともに、一端部に供給口27Aが、他端部に排出口27Bが設けられ、他端又は両端には外筺52内に燃焼ガスを導入する燃焼バーナー(図示せず)が配設されている。外筺52の供給口27A側における耐火壁53の内面には、外筺52の軸心に対して45°以上70°以下の傾斜角を有する複数条の螺旋状リフター50が取付ブラケット54を介して等間隔に突設されており、この他端側には、外筺52の軸心に対して平行な平行リフター51が周方向に取付ブラケット55を介して突設されている。
In the present embodiment, the third
なお、耐火壁53は、耐火キャスタブル又は耐火レンガ等で構成することが好ましく、また、螺旋状リフター50と平行リフター51を、例えば、耐熱性を有するステンレス鋼板等の金属製とすることで高価な耐熱材料を用いなくても十分に耐久性と強度を確保できる。また、これらのリフターは耐火物製のリフターなどに比して伝熱効率が高いので、一層熱効率を向上することができる。特に、螺旋状リフター50と平行リフター51とは、上記のとおり、供給口27Aから排出口27Bに向けてこの順で配設するのが望ましい。
In addition, it is preferable to comprise the
上記のように構成された第3熱処理炉27によれば、供給口27Aから投入された内容物が、まず螺旋状リフター50にて他端側に向けて適正量ずつ送り込まれながら持ち上げられて落下する間に、原料20に起因する有機成分がガス化し発生する燃焼ガス(可燃焼ガス)と効率的に接触することができる。さらに、引き続いて平行リフター51にて持ち上げられて落下する動作を繰り返すことで燃焼ガス(可燃焼ガス)と効率的に接触するため、熱交換効率よく内容物を燃焼させることができる。特に、螺旋状リフター50にて平行リフター51に送り込まれる内容物の量がコントロールされることで、平行リフター51部分における内容物の持ち上げ・落下が適正に行われ、内容物の燃焼を均一かつ効率的に行うことができる。また、耐火物の損傷の恐れがないことから、焼成物の純度の低下がなく、その生産能力も向上できる。
According to the third
なお、上記の実施形態では、螺旋状リフター50と平行リフター51とを並設したが、必要に応じ、いずれか一方のみを設けることでもよい。また、これらのリフターは、第1熱処理炉及び第2熱処理炉25にも適宜適用することができる。
In the above embodiment, the
上記第3熱処理炉27が内熱方式の場合、熱風はバーナー39Aを備える熱風発生炉39から供給口27Aを通して炉本体内に供給すればよく、当該熱風によって供給口27Aから入り炉本体の回転に伴って排出口27Bへ順次移送される原料20の熱処理が行われる(並流方式)。この際、第3熱処理炉27内のガスは、例えば、排出口27Bを通して排ガスとして排出される。また、熱風を原料20の排出口27Bを通して吹き込み、第3熱処理炉27内のガス(排ガス)を、供給口27Aを通して排出する向流方式としてもよい。このように向流方式とすると、排ガス中の煤塵が原料20中に混入することを防止でき、得られる再生粒子の品質の低下を防止することができる。すなわち、原料20に含まれる残カーボンが直ちに燃焼され、この残カーボンの燃焼に伴い発生する煤塵が供給口27A側から排ガスとともに速やかに炉本体外に排出されるため、排出口27Bから排出される原料20に混入することを防止することができる。また、第3熱処理炉27を外熱方式とする場合は、例えば、バーナー39Aを用いずに熱風発生炉39のみを用いて第3熱処理炉27内に酸素含有ガスを吹き込めばよい。
When the third
上記第3熱処理炉27が内熱方式の場合、供給する熱風に含まれる酸素濃度の上限としては、20.0容量%が好ましく、18.0容量%がより好ましい。一方、上記酸素濃度の下限としては、5.0容量%が好ましく、6.0容量%がより好ましく、7.0容量%がさらに好ましい。また、排ガスの酸素濃度の上限としては20.0容量%が好ましく、17.0容量%がより好ましく、15.0容量%がさらに好ましい。一方、上記排ガスの酸素濃度の下限としては、0.1容量%が好ましく、1.0容量%がより好ましく、3.0容量%がさらに好ましい。上記酸素濃度は、自動酸素濃度測定装置(堀場製作所製の型番「ENDA−5250」)にて測定した値である。熱風に含まれる酸素濃度は、原料20の過剰な熱処理の防止という観点から、低酸素濃度であるのが好ましく、熱風(酸素含有ガス)及び排ガスの酸素濃度が低くなるように管理するのがより好ましい。もっとも、熱風(酸素含有ガス)や排ガスの酸素濃度が低すぎると、残カーボンや残留有機物の熱処理が充分に進まず、また、白色化が進まないおそれがある。他方、熱風(酸素含有ガス)や排ガスの酸素濃度が高すぎると、圧縮空気及びその付加設備が必要になると共に、エネルギーコストが上昇し、また、原料20の燃焼や硬質化が進むおそれがある。また、排ガスの酸素濃度を高くするためには、過剰の空気を炉本体内に吹き込む必要があり、炉内温度の低下や炉内温度制御が困難になる等の問題を生じるおそれがある。また、熱風に含まれる酸素濃度及び排ガスの酸素濃度を上記範囲とすることにより、炉本体内における酸素濃度の上限としては通常20.0容量%、好ましくは17.0容量%、より好ましくは15.0容量%に調節され、一方、下限としては、通常0.1容量%、好ましくは1.0容量%、より好ましくは4.0容量%に調節される。
When the third
また、第3熱処理炉27が内熱方式の場合、供給する熱風の温度の上限としては、780℃が好ましく、750℃がより好ましく、720℃がさらに好ましい。一方、上記下限としては550℃が好ましく、600℃がより好ましく、650℃がさらに好ましい。また、排ガスの温度の上限としては、780℃が好ましく、750℃がより好ましく、720℃がさらに好ましい。一方、上記下限としては550℃が好ましく、600℃がより好ましく、650℃がさらに好ましい。ここで、熱風の温度は熱風発生炉39の熱電対にて実測した値であり、排ガスの温度は、排ガスの煙道に設置した熱電対にて実測した値である。熱風の温度が550℃以上で、かつ排ガスの温度も550℃以上であると、原料20中の残カーボンや残留有機物の熱処理が確実に行われる。他方、熱風の温度が780℃以下で、かつ排ガスの温度も780℃以下であると、残カーボンの生成を抑制することができるほか、有機物の熱処理が緩慢に行われ、原料20の微粉化が抑制され、また、凝集体を形成し、あるいは硬い・柔らかい等のさまざまな性質を有する原料20の熱処理度合いや粒揃えを容易に、かつ安定的に制御することができる。この点、熱風の温度が780℃を超え、あるいは排ガスの温度が780℃を超えると、原料20の粒揃えが進行するよりも早くに燃焼が局部的に進むため、粒子表面と芯部との未燃率の差を少なく均一にすることが困難になる。しかも、得られた再生粒子をスラリー化したときに、固まるおそれがある。熱風及び排ガスの温度を上記範囲とすることにより、炉本体内における温度の上限としては通常780℃、好ましくは750℃、より好ましくは720℃に調節され、一方、下限としては、通常550℃、好ましくは600℃、より好ましくは650℃に調節される。なお、炉本体内の温度は、炉本体内に設置した熱電対にて実測した値であるが、上記炉本体内の温度は、第1熱処理炉24及び第2熱処理炉25と同様に供給口27Aから排出口27Bに向けて温度勾配があり一様ではないため、熱風の温度調節及び排ガスの温度管理により制御することが好ましい。
Moreover, when the 3rd
一方、第3熱処理炉27が外熱方式の場合は、炉本体外表面の温度の上限が780℃、好ましくは750℃、より好ましくは720℃となるように、一方、上記下限として550℃、好ましくは600℃、より好ましくは650℃となるように外熱ジャケット等の温度を制御することが好ましい。炉本体外表面の温度が550℃以上であると、残カーボンや、第2熱処理炉25で燃焼しきれなかったスチレン−アクリルやスチレン等の残留有機物を確実に燃焼することができる。なお、炉本体内表面の温度は、炉本体外表面の温度と連動しているため、炉本体外表面の温度と実質的に同一の温度となり、炉本体内の温度や原料20の温度は、上記炉本体外表面の温度制御を行うことにより、炉本体外表面や内表面の温度と実質的に同一の温度になると推定される。
On the other hand, when the third
第3熱処理炉27における原料20の滞留時間の上限としては、240分が好ましく、150分がより好ましい。一方、滞留時間の下限としては、60分が好ましく、90分がより好ましく、120分がさらに好ましい。滞留時間を60分以上とすることにより、原料20に含まれる残留有機物や残カーボンが確実に燃焼され、また、再生粒子を安定して生産することができるようになる。他方、滞留時間が240分を超えると、過燃焼によって難燃性カーボンが生成され、得られる再生粒子の白色度が低下し、あるいは硬質物質が増加するおそれがある。
The upper limit of the residence time of the
上記第3熱処理工程によって、原料10に含まれる残カーボン等の有機物を効率よく熱処理除去することができる。また、第3熱処理工程では過燃焼を抑制することができるため、再生粒子として不適切なゲーレナイト(Ca2Al2SiO7)やアノーサイト(CaAl2Si2O8)等の硬質物質の生成を抑制することができ、均一かつ安定的に白色度の優れた再生粒子を得ることができる。
By the third heat treatment step, organic substances such as residual carbon contained in the
上記第1〜第3熱処理工程において熱処理炉として用いられる内熱又は外熱キルン炉は内壁を構成する耐火物を円周状(円筒状)、六角形状及び八角形状等に構成することができるが、簡便に原料20を撹拌するためには、耐火物等を円筒状として前述したようなリフターを設ける構成を採用することが好ましい。熱処理炉をこのような構成とすることにより、原料20を滑らすことなく持ち上げて充分に撹拌することができる。
In the internal heat or external heat kiln furnace used as the heat treatment furnace in the first to third heat treatment steps, the refractory constituting the inner wall can be formed in a circumferential shape (cylindrical shape), a hexagonal shape, an octagonal shape, or the like. In order to simply stir the
なお、「硬化物質」とは、硬度が高く、微量の存在で製紙用具の摩耗・毀損や抄紙系内の汚れが生じ、塗工用顔料として使用した場合にはドクター等の塗工設備の摩耗・毀損、ストリークの発生要因となる物質のことで、具体的には、ゲーレナイト(Ca2Al2SiO7)やアノーサイト(CaAl2Si2O8)等が挙げられる。これは、原料20の主成分となる製紙スラッジは、炭酸カルシウム、カオリン、タルク、抄紙助剤としての硫酸アルミニウム等の無機物を多く含んでいる。この中でも、例えば、炭酸カルシウム(CaCO3)は、熱処理の際に600℃以上750℃以下の温度で質量が減少し、硬質で水溶性の酸化カルシウム(CaO)に変化し、また、クレー(Al2Si2O5(OH)4)は、500℃前後で脱水により質量減少し、メタカオリンとなり、1000℃前後の高温では硬質なムライト(Al2Si2O13)に変化する。また、タルク(Mg3Si4O10(OH)2)は、900℃前後で質量減少し、エンスタタイト(MgSiO3)に変化する。これらの変化は示差熱熱重量分析(TG/DTA6200)とX線回折(RAD2X)とによる燃焼物の分析によって確認できる。また、X線回折(RAD2X)によって、熱処理後の燃焼物中にはゲーレナイトやアノーサイトが存在することが確認できる。これらのゲーレナイトやアノーサイトは、熱処理温度が500℃前後でも生じ、熱処理温度の上昇に応じて生成量が増大する。また、製紙スラッジ中の酸化物換算によるカルシウムの含有量が増えると、アノーサイトは減少し、ゲーレナイトは増える傾向を示す。アノーサイトは、炭酸カルシウムの過燃焼により生じる酸化カルシウムとカオリンとの混合燃焼により生成され易く、したがって、上述の各種熱処理工程においては、25℃〜800℃における示差熱熱重量分析において、重量減量割合が5%(TG)以上となるように熱処理を行い、酸化カルシウムの生成自体を可及的に抑制するのが好ましい。また、水酸化カルシウムは、酸化カルシウムよりも一段とアノーサイトを生成し易いため、原料20の脱水率(水分率)や、各種熱処理における酸素濃度は、厳格に調節するのが好ましい。また、シリカにはゲーレナイトやアノーサイトの生成を助長する作用があるため、原料20に含まれるシリカを可能な限り低減しておくのが好ましく、その為には、例えば、新聞古紙や新聞抄紙系白水の使用を抑えることで、比較的低融点のゲーレナイトやアノーサイトの生成を抑制したり、得られた再生粒子をシリカで被覆することが挙げられる。
“Hardening substance” means high hardness, wear and damage of papermaking tools and soiling in papermaking systems due to the presence of trace amounts, and wear of coating equipment such as doctors when used as a coating pigment. -It is a substance that causes damage and streak, and specific examples include gehlenite (Ca 2 Al 2 SiO 7 ) and anorsite (CaAl 2 Si 2 O 8 ). This is because the papermaking sludge that is the main component of the
[粉砕・選別工程]
第3熱処理炉27から排出された原料20は、平均粒子径15μm以下、好ましくは1μm以上10μm以下となるように、粉砕等して平均粒子径を調節することが好ましい。粒子径が1μmよりも小さいと歩留りが悪く抄紙機13の系内において異物化しやすくなる恐れがあり、15μmよりも大きいと地合が悪化したり、強度(引張強度や引裂強度)が低下する恐れがあり好ましくない。粉砕後の平均粒子径は、レーザー回折方式の粒度分布径(型番:SA−LD−2200、島津製作所製)を用いて測定した体積平均粒子径(D50)である。粉砕方法は特に限定されず、例えば、ジェットミルや高速回転式ミル等の乾式粉砕機、アトライター、サンドグラインダー、ボールミル等の湿式粉砕機等が挙げられる。
[Crushing and sorting process]
The
粉砕後の原料20は、好適には凝集体であり、冷却機28において冷却後、振動篩機等の粒径選別機29により選別し、再生粒子としてサイロ30に貯留される。
The pulverized
[シリカ複合再生粒子の製造方法]
上述した再生粒子の表面にシリカを複合させる方法としては、例えば、特許第3907688号公報、又は特許第4087431号公報に記載の方法等を適宜用いることができる。但し、より不透明性に優れたシリカ複合再生粒子が得られる点で以下の製造方法が好ましい。
[Method for producing silica composite regenerated particles]
As a method for combining silica on the surface of the regenerated particles described above, for example, the method described in Japanese Patent No. 3907688 or Japanese Patent No. 4087431 can be used as appropriate. However, the following production method is preferable in that silica composite regenerated particles having more excellent opacity can be obtained.
シリカ複合再生粒子の製造方法としては、上記再生粒子の製造方法で得られた再生粒子を、珪酸アルカリ水溶液に添加・分散してスラリーとし、撹拌しながら50℃以上100℃以下の温度範囲で鉱酸を添加する方法が好ましい。中でも、少なくとも2段階に分けて鉱酸を添加してシリカ複合の反応を行うことがより好ましい。この製造方法について以下に詳述する。 As a method for producing the silica composite regenerated particles, the regenerated particles obtained by the method for producing regenerated particles are added and dispersed in an alkali silicate aqueous solution to form a slurry, and the mineral is produced in a temperature range of 50 ° C. to 100 ° C. with stirring. A method of adding an acid is preferred. Among them, it is more preferable to carry out a silica composite reaction by adding a mineral acid in at least two stages. This manufacturing method will be described in detail below.
シリカ複合再生粒子の製造方法には、体積平均粒子径が1.0μm以上10.0μm以下の再生粒子を用いることが好ましい。なお、上記体積平均粒子径は、レーザー解析式粒度分布測定装置「SALD−2200型」島津製作所社製により再生填料の粒子径を測定し平均化した値である。用いる再生粒子の体積平均粒子径を上記範囲とすることで、得られるシリカ複合再生粒子が填料として適度な粒子径を有する。 In the method for producing silica composite regenerated particles, it is preferable to use regenerated particles having a volume average particle diameter of 1.0 μm or more and 10.0 μm or less. In addition, the said volume average particle diameter is the value which measured and averaged the particle diameter of the reproduction | regeneration filler by the laser analysis type particle size distribution measuring apparatus "SALD-2200 type" Shimadzu Corporation make. By making the volume average particle diameter of the regenerated particles used within the above range, the obtained silica composite regenerated particles have an appropriate particle diameter as a filler.
上記シリカ複合再生粒子の製造方法に用いる珪酸アルカリ水溶液は、特に限定されず、例えば、容易に入手可能な珪酸ナトリウム溶液(3号水ガラス)等が挙げられる。珪酸アルカリ溶液の濃度は、水溶液中の珪酸分(SiO2換算)として3質量%以上10質量%以下が好ましい。珪酸アルカリ溶液の濃度を上記範囲とすることで、シリカのホワイトカーボン化を防止し、再生粒子表面を均一にシリカで被覆することができる。 The alkali silicate aqueous solution used for the manufacturing method of the said silica composite reproduction | regeneration particle | grains is not specifically limited, For example, the sodium silicate solution (No. 3 water glass) etc. which can be obtained easily are mentioned. The concentration of the alkali silicate solution is preferably 3% by mass or more and 10% by mass or less as the silicic acid content (in terms of SiO 2 ) in the aqueous solution. By setting the concentration of the alkali silicate solution in the above range, the white carbon of the silica can be prevented and the surface of the regenerated particles can be uniformly coated with silica.
再生粒子を珪酸アルカリ水溶液に添加及び分散してスラリーを調製する場合のスラリー濃度は8質量%以上14質量%以下が好ましい。スラリー濃度を上記範囲に調整することで、形成されるシリカ複合再生粒子の粒径をコントロールすると同時に再生粒子とシリカの組成比率を調整することができる。 The slurry concentration in the case of preparing a slurry by adding and dispersing regenerated particles in an aqueous alkali silicate solution is preferably 8% by mass or more and 14% by mass or less. By adjusting the slurry concentration within the above range, the composition ratio of the regenerated particles and silica can be adjusted at the same time as controlling the particle diameter of the formed silica composite regenerated particles.
また、上記再生粒子に対する珪酸アルカリ水溶液の固形分比としては、再生粒子100質量部に対して5質量部以上20質量部以下が好ましい。再生粒子に対する珪酸アルカリ水溶液の固形分比を上記範囲とすることで、シリカ複合再生粒子表面に十分なシリカの析出が得られ、インクの沈み込みを防止するとともに、新聞用紙の不透明性を向上させることができる。 Further, the solid content ratio of the alkali silicate aqueous solution to the regenerated particles is preferably 5 parts by mass or more and 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the regenerated particles. By setting the solid content ratio of the alkali silicate aqueous solution to the regenerated particles within the above range, sufficient silica precipitation is obtained on the surface of the silica composite regenerated particles, preventing ink sinking and improving the opacity of newsprint paper. be able to.
再生粒子を珪酸アルカリ水溶液に添加する際の珪酸アルカリ水溶液の温度は、特に制限されないが、例えば、珪酸アルカリ水溶液の液温を予め50℃以上とした後に再生粒子を添加しても良いし、再生粒子を添加した後に適宜加熱しても良い。中でも、珪酸アルカリ水溶液を予め50℃以上に加温した状態で再生粒子を添加すると、加温によって流動性が向上し、スラリーが容易に均質化されるため好ましい。熱源としては、公知の熱源を適宜利用すればよく、例えば、工場内の生蒸気(例えば、13kg/cm2、120℃等)を吹き込むことにより、昇温時間の短縮及びエネルギー効率の向上が図れる。 The temperature of the alkali silicate aqueous solution when adding the regenerated particles to the alkali silicate aqueous solution is not particularly limited. For example, the regenerated particles may be added after the liquid temperature of the alkali silicate aqueous solution is set to 50 ° C. or higher in advance. You may heat suitably after adding particle | grains. Among these, it is preferable to add the regenerated particles in a state where the alkali silicate aqueous solution has been heated to 50 ° C. or higher in advance because the fluidity is improved by the heating and the slurry is easily homogenized. As the heat source, a known heat source may be used as appropriate. For example, by blowing live steam (for example, 13 kg / cm 2 , 120 ° C., etc.) in the factory, the heating time can be shortened and the energy efficiency can be improved. .
上記シリカ複合再生粒子の製造方法に用いる鉱酸としては、例えば、希硫酸、希塩酸、希硝酸等が挙げられ、中でも、価格が安くハンドリングが容易な点で希硫酸が好ましい。鉱酸の濃度としては、例えば、希硫酸を使用する場合は4N以上10N以下の濃度が好ましい。希硫酸の濃度を上記範囲とすることで、十分な反応速度を保ちつつ、ムラなくシリカの複合反応が進む。また、鉱酸の添加量が多いほど短時間でシリカが複合するため目的とする条件に合わせて添加量を適宜調整すればよい。しかし、芯材として用いる再生粒子は、カルシウム、アルミニウム、シリカを含有しているため、過度の鉱酸添加は再生粒子の変質を生じる恐れがあるため注意が必要である。 Examples of the mineral acid used in the method for producing the silica composite regenerated particles include dilute sulfuric acid, dilute hydrochloric acid, dilute nitric acid and the like. Among them, dilute sulfuric acid is preferable because it is inexpensive and easy to handle. As the concentration of the mineral acid, for example, when dilute sulfuric acid is used, a concentration of 4N or more and 10N or less is preferable. By setting the concentration of dilute sulfuric acid within the above range, the composite reaction of silica proceeds without unevenness while maintaining a sufficient reaction rate. Further, since the silica is combined in a shorter time as the amount of the mineral acid added is larger, the amount added may be appropriately adjusted according to the target condition. However, since the regenerated particles used as the core material contain calcium, aluminum, and silica, care must be taken because excessive addition of mineral acid may cause alteration of the regenerated particles.
上記鉱酸の添加方法としては、連続して添加しても良いが、2段階以上に分けて添加することが望ましい。 As the method for adding the mineral acid, it may be added continuously, but it is desirable to add it in two or more stages.
鉱酸を連続して添加する場合は、pHが1低下するのに鉱酸の添加時間が40分以上となるように添加量を設定することが好ましい。 When the mineral acid is continuously added, it is preferable to set the addition amount so that the addition time of the mineral acid is 40 minutes or more even though the pH is lowered by 1.
鉱酸を2段階以上に分けて添加する場合は、均質なシリカの複合が得られるように各段階における鉱酸の添加量を均等にすることが好ましい。第1段階目の添加としては、例えば、珪酸アルカリ水溶液の中和率が20%以上50%以下となるまで鉱酸を添加すればよく、この第1段階目の添加終了後に、5分以上20分以下の間鉱酸の添加を止めてシリカ複合反応に保留状態を設けることで、再生粒子の表面にシリカを均質に複合させることができる。続いて、更なる第2段階目の鉱酸添加により、さらにシリカの積層複合化を促進させ再生粒子の表面にシリカをより均一に複合させることができる。 When the mineral acid is added in two or more stages, it is preferable to equalize the amount of mineral acid added in each stage so that a homogeneous silica composite is obtained. As the addition of the first stage, for example, the mineral acid may be added until the neutralization rate of the alkali silicate aqueous solution becomes 20% or more and 50% or less. By stopping the addition of the mineral acid for a minute or less and providing a holding state in the silica composite reaction, the silica can be uniformly combined on the surface of the regenerated particles. Subsequently, by further adding a mineral acid in the second stage, it is possible to further promote the formation of a composite layer of silica, and to combine the silica more uniformly on the surface of the regenerated particles.
上記第1段階目の鉱酸の添加においては、鉱酸の添加にかかる時間が10分以上45分以下となるように鉱酸の添加量を設定することが好ましく、第2段階目以降の添加においては、pHが1低下するのに鉱酸の添加にかかる時間が10分以上120分以下となるように設定することが好ましい。このように鉱酸の添加量を設定することにより、再生粒子の表面に均質にシリカを複合させることができる。 In the addition of the mineral acid in the first stage, it is preferable to set the addition amount of the mineral acid so that the time required for the addition of the mineral acid is 10 minutes or more and 45 minutes or less. In this case, it is preferable to set the time required for the addition of the mineral acid to 10 minutes or more and 120 minutes or less when the pH is lowered by 1. By setting the amount of mineral acid added in this way, silica can be uniformly combined on the surface of the regenerated particles.
鉱酸を連続して添加する際の反応温度は、例えば、スラリー液温の上限としては100℃が好ましく、98℃がより好ましい。一方、上記液温の下限としては、50℃が好ましい。このスラリー液温はシリカの生成、結晶成長速度及び得られるシリカ複合再生粒子の力学的強度に影響を及ぼすため、スラリー液温を上記範囲とすることにより、再生粒子の表面にシリカを均一に複合させることができ、また十分な強度を有するシリカ複合再生粒子を得ることができる。なお、上記スラリー液温が100℃を超えると、過度に反応が進み、シリカ複合再生粒子の形態が緻密になり、得られるシリカ複合再生粒子としての不透明度が低下するため注意が必要である。 For example, the upper limit of the slurry liquid temperature is preferably 100 ° C. and more preferably 98 ° C. when the mineral acid is continuously added. On the other hand, the lower limit of the liquid temperature is preferably 50 ° C. Since the slurry liquid temperature affects the silica formation, crystal growth rate, and mechanical strength of the resulting silica composite regenerated particles, the silica is uniformly combined on the surface of the regenerated particles by setting the slurry liquid temperature within the above range. In addition, it is possible to obtain silica composite regenerated particles having sufficient strength. In addition, when the said slurry liquid temperature exceeds 100 degreeC, reaction will advance excessively, the form of a silica composite reproduction | regeneration particle | grain will become precise | minute, and care must be taken because the opacity as the silica composite reproduction | regeneration particle | grains obtained falls.
また、鉱酸を2段階以上に分けて添加する場合の反応温度は、例えば、第1段階目の鉱酸添加時のスラリー液温を50℃以上75℃以下と設定し、第2段階目以降の鉱酸添加時のスラリー液温を少なくとも第1段階目の添加時よりも10℃以上高く設定することが好ましい。より具体的には、例えば、第1段階目の鉱酸添加時のスラリー液温を50℃以上75℃以下と設定し、続く第2段階目以降の鉱酸添加時のスラリー液温を70℃以上100℃以下と設定し、反応の最終段階でスラリー液温を90℃以上98℃以下と設定することが好ましい。このように鉱酸添加時のスラリー液温を上記範囲とすることで、再生粒子にシリカがより均質に複合したシリカ複合再生粒子を得ることができる。 The reaction temperature when adding the mineral acid in two or more stages is, for example, set the slurry liquid temperature at the time of the first stage mineral acid addition to 50 ° C. or more and 75 ° C. or less, and after the second stage. It is preferable to set the slurry liquid temperature at the time of addition of the mineral acid at least 10 ° C. higher than at the time of the first stage addition. More specifically, for example, the slurry liquid temperature at the time of the first stage mineral acid addition is set to 50 ° C. or higher and 75 ° C. or lower, and the slurry liquid temperature at the time of the subsequent second or subsequent mineral acid addition is set to 70 ° C. The temperature is preferably set to 100 ° C. or lower and the slurry liquid temperature is preferably set to 90 ° C. or higher and 98 ° C. or lower in the final stage of the reaction. Thus, by making the slurry liquid temperature at the time of mineral acid addition into the said range, the silica composite reproduction | regeneration particle | grains which the silica combined with the reproduction | regeneration particle more homogeneously can be obtained.
上記シリカ複合再生粒子の製造方法において、最終反応液のpHの上限としては11が好ましく、10がより好ましく、9がさらに好ましい。一方、上記pHの下限としては8が好ましく、8.3がより好ましく、8.5がさらに好ましい。上記pHが8.0未満となるまで鉱酸を添加すると、再生粒子に含まれるカルシウム成分が水酸化カルシウムに変化しやすくなり、得られるシリカ複合再生粒子の粒子径が過度に低下したり、形状が不均質になり、紙への歩留り低下や紙粉の発生、十分な不透明性が得られ難くなるため好ましくない。一方、上記pHが11を超えると、珪酸アルカリと鉱酸の反応が鈍り、再生粒子の表面にシリカが複合し難くなり、十分な不透明性が得られ難くなるため好ましくない。 In the method for producing silica composite regenerated particles, the upper limit of the pH of the final reaction solution is preferably 11, more preferably 10, and still more preferably 9. On the other hand, the lower limit of the pH is preferably 8, more preferably 8.3, and even more preferably 8.5. When mineral acid is added until the pH is less than 8.0, the calcium component contained in the regenerated particles is easily changed to calcium hydroxide, and the resulting silica composite regenerated particles have an excessively reduced particle size or shape. Becomes non-homogeneous, and it is not preferable because yield on paper, generation of paper dust, and sufficient opacity are difficult to obtain. On the other hand, when the pH exceeds 11, the reaction between the alkali silicate and the mineral acid becomes dull, and it becomes difficult to combine silica on the surface of the regenerated particles, and it becomes difficult to obtain sufficient opacity.
上記製造方法により得られるシリカ複合再生粒子の体積平均粒子径は、シリカと複合させる再生粒子の粒子径にもよるが、体積平均粒子径の上限としては10μmが好ましく、7μmがより好ましい。一方、上記下限としては1.7μmが好ましく、3μmがより好ましい。シリカ複合再生粒子の粒子径が1.7μm未満では、シリカ複合の効果が十分に発現できず、吸油量及び不透明度の向上効果が得難く、一方、10μmを超えると、パルプ繊維同士が相互に作り出す網目構造の目のサイズと比して大きくなるため、この部分に入り込んで固着することが困難となるため好ましくない。 The volume average particle diameter of the silica composite regenerated particles obtained by the above production method depends on the particle diameter of the regenerated particles combined with silica, but the upper limit of the volume average particle diameter is preferably 10 μm, more preferably 7 μm. On the other hand, the lower limit is preferably 1.7 μm, more preferably 3 μm. If the particle diameter of the silica composite regenerated particles is less than 1.7 μm, the effect of silica composite cannot be sufficiently exhibited, and the effect of improving the oil absorption and opacity is difficult to obtain. Since it becomes larger than the size of the mesh of the network structure to be created, it is not preferable because it becomes difficult to enter and fix this portion.
上記製造方法においては、スラリー全体に均一に反応が進むように、例えば、撹拌槽内の撹拌羽根を逆転させて乱流を生じさせる、又は邪魔板を撹拌槽内に設ける等の撹拌手段を適宜採用することが好ましい。 In the above production method, a stirring means such as, for example, reversing the stirring blades in the stirring tank to generate turbulent flow or providing a baffle plate in the stirring tank is used as appropriate so that the reaction proceeds uniformly throughout the slurry. It is preferable to adopt.
上記シリカ複合再生粒子の製造方法によって、走査型電子顕微鏡による実測の粒子径として10nm以上20nm以下のシリカゾル粒子が再生粒子の表面に形成される。このシリカゾル粒子の粒子径は、反応時の撹拌条件又は鉱酸の添加条件等によりコントロールすることができる。 By the method for producing the silica composite regenerated particles, silica sol particles having a particle diameter of 10 nm or more and 20 nm or less measured by a scanning electron microscope are formed on the surface of the regenerated particles. The particle size of the silica sol particles can be controlled by the stirring conditions during the reaction or the addition conditions of the mineral acid.
また、上記製造方法によって得られるシリカ複合再生粒子の細孔半径は10,000オングストローム以下であることが好ましく、上記シリカ複合再生粒子の細孔容積は水銀圧入式ポロシメーター(テルモ社製「PASCAL 140/240」)を用いた測定値における10,000オングストローム以下の領域の細孔容積の上限として1.5cc/gが好ましく、1.45cc/gがより好ましく、1.35cc/gがさらに好ましい。一方、上記細孔容積の下限としては、0.5cc/gが好ましく、0.68cc/gがより好ましく、0.70cc/gがさらに好ましい。このように細孔容積を上記範囲とすることで、十分な吸油量及び不透明度を有するシリカ複合再生粒子を得ることができる。 The silica composite regenerated particles obtained by the above production method preferably have a pore radius of 10,000 angstroms or less, and the silica composite regenerated particles have a pore volume of mercury intrusion porosimeter (“PASCAL 140 / 240 ") is preferably 1.5 cc / g, more preferably 1.45 cc / g, and even more preferably 1.35 cc / g as the upper limit of the pore volume in the region of 10,000 angstroms or less. On the other hand, the lower limit of the pore volume is preferably 0.5 cc / g, more preferably 0.68 cc / g, and even more preferably 0.70 cc / g. Thus, by making pore volume into the said range, the silica composite reproduction | regeneration particle | grains which have sufficient oil absorption amount and opacity can be obtained.
<新聞用紙>
上記製造方法は填料の歩留性が高いため、不透明度や白色度等の印刷特性に優れた新聞用紙が得られる。その結果、当該製造方法で得られる新聞用紙は、高速のオフセット輪転印刷に好適に用いることができる。
<Newspaper>
Since the above manufacturing method has a high yield of filler, newsprint paper having excellent printing characteristics such as opacity and whiteness can be obtained. As a result, the newsprint obtained by the manufacturing method can be suitably used for high-speed offset rotary printing.
当該新聞用紙の坪量は、軽量化、例えば高速輪転印刷における紙質強度の確保、印刷不透明度の確保という点から、JIS−P8124に記載の「坪量測定方法」に準拠して測定した数値の下限として38g/m2が好ましく、40g/m2がより好ましい。一方、上記上限としては48g/m2が好ましく、46g/m2がより好ましい。坪量を上記範囲とすることにより、高速オフセット輪転印刷機における強度確保が容易となり、紙の重量の増加を防止することができる。 The basis weight of the newspaper is a numerical value measured in accordance with the “basis weight measurement method” described in JIS-P8124 from the viewpoint of weight reduction, for example, ensuring paper strength in high-speed rotary printing, and ensuring printing opacity. preferably 38 g / m 2 as a lower limit, 40 g / m 2 is more preferable. On the other hand, as said upper limit, 48 g / m < 2 > is preferable and 46 g / m < 2 > is more preferable. By setting the basis weight within the above range, it is easy to secure strength in a high-speed offset rotary printing press, and an increase in the weight of paper can be prevented.
当該新聞用紙の白色度は、読者の眼精疲労をきたさないように、JIS−P8148に測定した場合の数値で53%以上とすることが好ましく、54%以上58%以下とすることがさらに好ましい。白色度を上記範囲とすることにより、印刷前の白紙外観が低下することなく、オフセット印刷後、特にカラー印刷後の印刷物の見映えが良い新聞用紙が得られる。 The whiteness of the newspaper is preferably 53% or more, more preferably 54% or more and 58% or less as measured by JIS-P8148 so as not to cause eye strain of the reader. . By setting the whiteness to the above range, a newspaper with good appearance of the printed matter after offset printing, particularly after color printing can be obtained without deteriorating the appearance of the white paper before printing.
当該新聞用紙の不透明度は、印刷時の裏抜けが発生し難いという点から不透明度はより高いものが望ましく、例えば、JIS−P8149に記載の「紙及び板紙−不透明度試験方法(紙の裏当て)−拡散照明法」に準拠して測定した数値の上限として96%が好ましく、95%がより好ましい。一方、上記不透明度の下限として90%が好ましく、93%がより好ましい。不透明度を上記範囲とすることにより、裏抜けが生じることなく、必要な填料の増加を抑制し、パルプ繊維間の密着性が高く強度に優れた新聞用紙が得られる。また、体積平均粒子径の異なる再生粒子を組み合わせ、さらに填料添加工程後のパルプスラリーに、カチオン電荷密度がこの順に小さくなり、かつ分子量がこの順に大きくなる凝集剤(A)及び凝集剤(B)を添加することで、パルプ繊維の隙間を埋めるように再生粒子が抄紙されることに加え、填料歩留りが向上し、光散乱性が上がると共に光透過性が下がるため、当該新聞用紙は極めて高い不透明度を得ることができる。 The opacity of the newsprint is preferably higher because it is difficult to see through during printing. For example, “Paper and paperboard-Opacity test method (Paper back of paper) described in JIS-P8149” is preferable. The upper limit of the numerical value measured according to “Reliance)-Diffuse illumination method” is preferably 96%, more preferably 95%. On the other hand, 90% is preferable as the lower limit of the opacity, and 93% is more preferable. By setting the opacity in the above range, newsprint paper with excellent adhesion and strength between pulp fibers can be obtained without increasing the amount of necessary fillers, without causing back-through. Further, the regenerated particles having different volume average particle diameters are combined, and the flocculant (A) and the flocculant (B) in which the cationic charge density decreases in this order and the molecular weight increases in this order in the pulp slurry after the filler addition step. In addition to making the recycled particles paper to fill the gaps in the pulp fiber, the filler yield is improved, the light scattering property is increased, and the light transmission property is lowered. Transparency can be obtained.
当該新聞用紙の印刷不透明度は、印刷時の裏抜けが発生し難いという点から、印刷不透明度はより高いものが望ましく、例えば、後述する印刷不透明度試験方法に準拠して測定した数値の下限として90%が好ましく、92%がより好ましい。また、不透明度の上記上限としては、95%が好ましく、94%がより好ましい。印刷不透明度を上記範囲とすることにより、裏抜けが生じることなく、必要な填料の増加を抑制し、パルプ繊維間の密着性が高く強度に優れた新聞用紙が得られる。また、紙表面からの填料の脱落が減少することにより、印刷時の紙紛の増加を防ぎ、製造工程におけるマシン系内の汚れを抑制することができる。また、体積平均粒子径の異なる再生粒子を組み合わせ、さらに填料添加工程後のパルプスラリーに、カチオン電荷密度がこの順に小さくなり、かつ分子量がこの順に大きくなる凝集剤(A)及び凝集剤(B)を添加することで、パルプ繊維の隙間を埋めるように再生粒子が抄紙され、これらの填料歩留りが向上し、光散乱性が上がると共に光透過性が下がるため、当該新聞用紙は極めて高い印刷不透明度を得ることができる。 The printing opacity of the newsprint is preferably higher because it is less likely to show through during printing. For example, the lower limit of the numerical value measured according to the printing opacity test method described later is used. 90% is preferable, and 92% is more preferable. Moreover, as said upper limit of opacity, 95% is preferable and 94% is more preferable. By setting the printing opacity within the above range, newsprint paper with excellent adhesion and strength between pulp fibers can be obtained without increasing the required filler without causing show-through. In addition, the decrease in the amount of filler falling off the paper surface can prevent an increase in paper dust during printing and suppress contamination in the machine system during the manufacturing process. Further, the regenerated particles having different volume average particle diameters are combined, and the flocculant (A) and the flocculant (B) in which the cationic charge density decreases in this order and the molecular weight increases in this order in the pulp slurry after the filler addition step. In order to fill the gaps between the pulp fibers, recycled particles are made, and the yield of these fillers is improved, the light scattering property is increased and the light transmission property is lowered. Can be obtained.
また新聞用紙の密度は、JIS−P8118に記載の「紙及び板紙−厚さ及び密度の試験方法」に記載の方法に準拠して測定した数値として0.56g/cm3以上0.70g/cm3以下が好ましい。密度を上記範囲とすることにより、紙の強度の低下を防ぎ、高速輪転印刷における断紙を防止し、紙粉の発生を抑制することができる。 The density of the newsprint is 0.56 g / cm 3 or more and 0.70 g / cm as a numerical value measured in accordance with the method described in “Paper and paperboard—Test method for thickness and density” described in JIS-P8118. 3 or less is preferable. By setting the density within the above range, it is possible to prevent the strength of the paper from being lowered, to prevent the paper from being cut off during high-speed rotary printing, and to suppress the generation of paper dust.
以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳説するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.
<再生粒子の製造>
(製造例1〜10)
古紙パルプを製造する古紙処理工程由来の製紙スラッジを主原料として用い、脱水工程終了後の水分率が35質量%となるように原料を脱水した後、粒子径50mm以上の割合が50質量%となるように原料を解し、さらに平均粒子径が3mmとなるように乾燥装置(新日本海重工業(株)製、「クダケラ」)を用いて気流乾燥させ、続いて、第1熱処理工程(炉本体内温度280℃、炉本体内酸素濃度12容量%)、第2熱処理工程(炉本体内温度380℃、炉本体内酸素濃度12容量%)及び第3熱処理工程(供給熱風温度700℃、炉本体内酸素濃度12容量%)を経た後、湿式粉砕処理を施して再生粒子凝集体を得た。
<Manufacture of regenerated particles>
(Production Examples 1-10)
Using paper sludge derived from the waste paper treatment process for producing waste paper pulp as the main raw material, after dehydrating the raw material so that the moisture content after the dehydration process is 35% by mass, the ratio of the particle diameter of 50 mm or more is 50% by mass The raw material is dissolved so that the average particle diameter is 3 mm, and air drying is performed using a drying apparatus (manufactured by Shin Nihonkai Heavy Industries, Ltd., “Kudakera”), followed by the first heat treatment step (furnace Body temperature 280 ° C., furnace
なお、上記第1及び第2熱処理工程において用いた外熱キルン炉は、内部に平行リフター及び螺旋状リフターを有する外熱電気方式のキルン炉を採用し、また、上記第3熱処理工程では、本体が横置きで中心軸周りに回転する内熱キルン炉を用い、この内熱キルン炉一端の原料供給口から脱墨フロス等の原料を供給するとともに熱風を吹き込む並流方式を採用した。 The external heat kiln furnace used in the first and second heat treatment steps employs an external thermoelectric kiln furnace having a parallel lifter and a helical lifter inside, and in the third heat treatment step, the main body The internal heat kiln furnace that rotates horizontally around the central axis is used, and a parallel flow system is adopted in which raw materials such as deinking floss are supplied from a raw material supply port at one end of the internal heat kiln furnace and hot air is blown.
得られた上記再生粒子凝集体を、セラミックボールミルを用いて湿式粉砕処理し、以下の表1に示す製造例1〜10の再生粒子を得た。 The obtained regenerated particle aggregate was wet pulverized using a ceramic ball mill, and regenerated particles of Production Examples 1 to 10 shown in Table 1 below were obtained.
(製造例11)
また、上記製造例2において第1熱処理工程を省略した以外は製造例2と同様にして製造例11の再生粒子を得た。
(Production Example 11)
In addition, regenerated particles of Production Example 11 were obtained in the same manner as Production Example 2 except that the first heat treatment step was omitted in Production Example 2.
<新聞用紙の製造>
(実施例1)
〔原料スラリー調製工程〕
原料スラリー調製工程は、受入チェスト、配合チェスト、第1マシンチェスト、第2マシンチェスト、種箱、第1ファンポンプ、クリーナー、第2ファンポンプ、スクリーンをこの順に備える装置を用いて行った。原料パルプは、配合チェストに投入され、流送ポンプにより第1マシンチェストに送られ、さらに、流送ポンプにより第2マシンチェストに送られ、種箱送りポンプにより種箱へ送られ、第1ファンポンプでクリーナーに送られ異物を除去した後、第2ファンポンプでスクリーンへ送られ、目的とする原料スラリーを調製した。以下に原料スラリー調製工程を詳述する。
<Manufacture of newsprint>
Example 1
[Raw material slurry preparation process]
The raw material slurry preparation step was performed using an apparatus including an acceptance chest, a blending chest, a first machine chest, a second machine chest, a seed box, a first fan pump, a cleaner, a second fan pump, and a screen in this order. The raw pulp is put into the compounding chest, sent to the first machine chest by the flow pump, further sent to the second machine chest by the flow pump, sent to the seed box by the seed box feed pump, and the first fan. After removing foreign matter by sending it to a cleaner with a pump, it was sent to a screen with a second fan pump to prepare the desired raw material slurry. The raw material slurry preparation process will be described in detail below.
(工程1)
配合チェストに以下の割合で原料パルプを配合しパルプスラリーを調製した。
針葉樹晒クラフトパルプ(NBKP) 5質量%
新聞古紙由来の脱墨パルプ(NDIP) 85質量%
サーモメカニカルパルプ(TMP) 10質量%
(Process 1)
A pulp slurry was prepared by blending raw pulp with the following proportion in the blended chest.
Softwood bleached kraft pulp (NBKP) 5% by mass
85% by mass of deinked pulp (NDIP) from newspaper wastepaper
Thermomechanical pulp (TMP) 10% by mass
(工程2)
工程1で得られた配合チェストのパルプスラリーに、凝結剤を添加した。凝結剤は、ハイモ株式会社製の商品名「ハイマックスSC−924」(変性ポリエチレンイミン、カチオン電荷密度18.0meq/g、重量平均分子量50万)を純分で固形分のパルプに対し525ppmとなるように添加した(凝結剤添加工程)。
(Process 2)
A coagulant was added to the pulp slurry of the blended chest obtained in
(工程3)
凝結剤を添加した後の配合チェストのパルプスラリーを第1マシンチェストに送り、さらに、硫酸バンドでpHを6〜7になるよう調整した。このパルプスラリーを第2マシンチェストに送り、続いて種箱へ送った後、このパルプスラリーに、パルプ固形分1tに対してアルキルケテンダイマーサイズ剤(日本PMC株式会社製、商品名「AD−1624」)を0.3kg(固形分)添加した。
(Process 3)
The pulp slurry of the blended chest after the addition of the coagulant was sent to the first machine chest, and the pH was adjusted to 6-7 with a sulfuric acid band. After this pulp slurry was sent to the second machine chest and subsequently sent to the seed box, an alkyl ketene dimer sizing agent (trade name “AD-1624, manufactured by Japan PMC Co., Ltd.) was added to this pulp slurry with respect to 1 t of pulp solid content. )) Was added in an amount of 0.3 kg (solid content).
(工程4)
続いて、上記工程(3)で得られたパルプスラリーを第1ファンポンプでクリーナーに送り異物を除去した後、スクリーンの手前の第2ファンポンプ前に、上記製造方法により得られた再生粒子、及びホワイトカーボンを表2の配合割合で添加した(填料添加工程)。
(Process 4)
Subsequently, after the pulp slurry obtained in the above step (3) is sent to the cleaner with a first fan pump to remove foreign matter, the regenerated particles obtained by the above production method before the second fan pump in front of the screen, And white carbon were added at the blending ratios shown in Table 2 (filler addition step).
(工程5)
さらに、填料添加後のスクリーンの前で、上記パルプスラリーに凝集剤(A)として、ハイモ株式会社製の商品名「ハイモロックFR−740」(カチオン性ポリアクリレート・ポリアルキレンポリアミン複合体、カチオン電荷密度2.8meq/g、重量平均分子量850万)を純分で固形分のパルプに対し175ppmとなるように添加した。その後、スクリーンを通して異物を除去した後、抄紙機に送る前に凝集剤(B)としてハイモ株式会社製の商品名「ハイモロックND−270」(カチオン性ポリアクリルアミド、カチオン電荷密度0.4meq/g、重量平均分子量1500万)を純分で固形分のパルプに対し195ppmとなるように添加した。
(Process 5)
Furthermore, in front of the screen after the filler is added, as a flocculant (A), the product name “Himoloc FR-740” (cationic polyacrylate / polyalkylene polyamine complex, cationic charge density manufactured by Hymo Co., Ltd.) is used as the flocculant (A). 2.8 meq / g, weight average molecular weight 8.5 million) was added in a pure amount to 175 ppm with respect to the solid pulp. Thereafter, after removing foreign matters through the screen, before sending to the paper machine, the product name “Himoloc ND-270” (cationic polyacrylamide, cationic charge density 0.4 meq / g, manufactured by Hymo Co., Ltd.) is used as the flocculant (B). The weight average molecular weight of 15 million) was added to a pure content of 195 ppm with respect to the solid pulp.
〔抄紙工程〕
上記原料スラリー調製工程で得られた原料スラリーを、ツインワイヤー抄紙機で抄紙して坪量42g/m2の基紙を得た。更に、上記基紙の表面にサイズ剤として酸化澱粉及びスチレン系ポリマー(星光PMC株式会社製、商品名「SS2712」)を、固形分換算で酸化澱粉100部に対しスチレン系ポリマーが15部となるように混合して水を加えて濃度を調整した後、乾燥質量で片面あたり0.5g/m2(両面で1.0g/m2)となるように上記基紙に塗工して実施例1の新聞用紙を得た。
[Paper making process]
The raw material slurry obtained in the raw material slurry preparation step was made with a twin wire paper machine to obtain a base paper having a basis weight of 42 g / m 2 . Furthermore, oxidized starch and styrene-based polymer (trade name “SS2712”, manufactured by Seiko PMC Co., Ltd.) as a sizing agent on the surface of the base paper, and 15 parts of styrene-based polymer with respect to 100 parts of oxidized starch in terms of solid content. After mixing and adjusting the concentration by adding water, the above-mentioned base paper was coated so that the dry mass was 0.5 g / m 2 per side (1.0 g / m 2 on both sides). I got 1 newspaper.
(実施例2〜22)
凝集剤(A)、凝集剤(B)、凝結剤の種類、添加場所、添加量及び添加の有無と再生粒子の種類を表2のように変更したこと以外は実施例1と同様にして実施例2〜22の新聞用紙を得た。なお、添加場所が同じである場合は凝集剤(A)を添加した後に凝集剤(B)を添加した。
(Examples 2 to 22)
Except that the flocculant (A), flocculant (B), type of coagulant, addition location, addition amount, presence / absence of addition, and type of regenerated particles were changed as shown in Table 2, and carried out in the same manner as in Example 1. The newsprint of Examples 2-22 was obtained. In addition, when the addition place was the same, the flocculant (B) was added after adding the flocculant (A).
(比較例1〜6)
凝集剤(A)、凝集剤(B)、凝結剤の種類、添加場所、添加量及び添加の有無を表2のように変更したこと以外は実施例1と同様にして比較例1〜6の新聞用紙を得た。
(Comparative Examples 1-6)
In the same manner as in Example 1 except that the flocculant (A), flocculant (B), type of coagulant, addition location, addition amount and presence / absence of addition were changed as shown in Table 2, Comparative Examples 1 to 6 I got a newspaper.
<物性評価>
上記実施例及び比較例で得られた新聞用紙の各物性を以下の方法にて測定した。これらの結果を表3に示す。
<Physical property evaluation>
The physical properties of the newsprint obtained in the above examples and comparative examples were measured by the following methods. These results are shown in Table 3.
(a)坪量
坪量は、JIS−P8124(1998)「紙及び板紙−坪量測定方法」に準拠して測定した。
(A) Basis weight Basis weight was measured according to JIS-P8124 (1998) “Paper and paperboard—basis weight measurement method”.
(b)灰分
灰分は、JIS−P8251(2003)「紙、板紙及びパルプ−灰分試験方法−525℃燃焼法」に準拠して測定した。
(B) Ash content Ash content was measured based on JIS-P8251 (2003) "Paper, paperboard and pulp-ash content test method-525 ° C combustion method".
(c)印刷不透明度
印刷不透明度は、JAPAN TAPPI 紙パルプ試験方法 No.45:2000「新聞用紙−印刷後不透明度試験方法」に準拠して測定した。
(C) Printing Opacity The printing opacity is determined by the JAPAN TAPPI paper pulp test method No. 45: 2000 "Newspaper-opacity test after printing".
(d)不透明度
不透明度は、JIS−P8149(2000)「紙及び板紙−不透明度試験方法(紙の裏当て)−拡散照明法」に準拠して測定した。
(D) Opacity The opacity was measured according to JIS-P8149 (2000) “Paper and paperboard—Opacity test method (backing of paper) —diffuse illumination method”.
(e)白色度
白色度は、JIS−P8148(2001)「紙、板紙及びパルプ−ISO白色度(拡散青色光反射率)の測定方法」に準拠して測定した。
(E) Whiteness Whiteness was measured in accordance with JIS-P8148 (2001) “Paper, paperboard and pulp—Method of measuring ISO whiteness (diffuse blue light reflectance)”.
(f)密度
密度は、JIS−P8124(1998)「紙及び板紙−坪量測定方法」及びJIS−P8118(1998)「紙及び板紙−厚さ及び密度の試験方法」に準拠して測定した。
(F) Density Density was measured according to JIS-P8124 (1998) “Paper and paperboard—basis weight measurement method” and JIS-P8118 (1998) “Paper and paperboard—test method for thickness and density”.
(g)インキ濃度
RI印刷適性試験機(石川島産業機械株式会社製、型番「RI−2型」)を使用して、金属ロールとゴムロールとの間隙に、オフセット印刷インキ(大日本インキ化学工業株式会社製、商品名「ニューズゼットナチュラリス(墨)」)を0.85ml塗布した後、CD方向50mm、MD方向100mmの試験片に30rpmの速度で印刷し、JIS−P8111(1998)「紙、板紙及びパルプ−調湿及び試験のための標準状態」に準拠した恒室状態で24時間乾燥させた。この試験片から無作為に選択した印刷部位25箇所のインキ濃度をマクベス濃度計にて測定し、これらの平均値を求めた。
なお、オフセット輪転印刷に好適なインキ濃度は1.25以上1.36以下である。
(G) Ink concentration Offset printing ink (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.) is placed in the gap between the metal roll and rubber roll using an RI printing aptitude tester (Ishikawajima Industrial Machinery Co., Ltd., model number "RI-2 type"). After applying 0.85 ml of a product name “News Zet Naturalis (Black)” manufactured by the company, it was printed on a test piece of 50 mm in the CD direction and 100 mm in the MD direction at a speed of 30 rpm, and JIS-P8111 (1998) “Paper, Paperboard and pulp-dried for 24 hours in a constant room condition according to "standard conditions for humidity conditioning and testing". The ink density at 25 printing sites randomly selected from this test piece was measured with a Macbeth densitometer, and the average value thereof was determined.
Ink density suitable for offset rotary printing is 1.25 or more and 1.36 or less.
<品質評価>
また、上記実施例及び比較例で得られた各新聞用紙の品質を以下の試験例1〜5に基づき調べた。結果を表4に示す。
<Quality evaluation>
Moreover, the quality of each newsprint obtained by the said Example and comparative example was investigated based on the following test examples 1-5. The results are shown in Table 4.
〔試験例1:インキセット性〕
RI印刷適性試験機(石川島産業機械株式会社製、型番「RI−2型」)を使用し、新聞用インキ(大日本インキ化学工業株式会社製、商品名「ニューズゼットナチュラリス(墨))にてベタ印刷した後、コート紙を印刷面に重ねて一定圧力で圧着した。コート紙へのインキの転移状況を目視にて観察し、以下の評価基準に基づき評価した。
(評価基準)
◎:コート紙表面全体に全く汚れが生じていない。
○:コート紙表面の一部に僅かに汚れが生じているが、実用上問題がない。
△:コート紙表面全体に汚れが認められる。
×:コート紙表面全体の汚れが著しい。
なお、前記評価基準のうち、◎及び○の場合を実使用可能と判断する。
[Test Example 1: Ink setting property]
Using an RI printing aptitude tester (made by Ishikawajima Sangyo Co., Ltd., model number "RI-2 type"), for newspaper ink (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd., trade name "News Zet Naturalis") After solid printing, the coated paper was superimposed on the printing surface and pressure-bonded at a constant pressure, and the state of ink transfer to the coated paper was visually observed and evaluated based on the following evaluation criteria.
(Evaluation criteria)
(Double-circle): The stain | pollution | contamination does not arise at all on the coated paper surface.
○: Slight dirt is generated on a part of the coated paper surface, but there is no practical problem.
Δ: Stain is observed on the entire coated paper surface.
X: Stain on the entire coated paper surface is remarkable.
Of the above evaluation criteria, the cases of ○ and ○ are judged to be actually usable.
〔試験例2:インキ着肉性〕
オフセット印刷機(株式会社小森コーポレーション製、型番「小森SYSTEMC−20」)を使用し、新聞インキ(大日本インキ化学工業株式会社製、商品名「ニューズゼットナチュラリス(墨)」)にて、16万部/時の速度で連続して1万部の印刷を行った。得られた印刷物の画像の鮮明さ及び濃淡ムラを目視にて観察し、以下の評価基準に基づいて評価した。
(評価基準)
◎:画像が鮮明で濃淡ムラが全くなく、インキ着肉性に優れる。
○:画像が鮮明で濃淡ムラが殆どなく、インキ着肉性が良好である。
△:一部に、画像が不鮮明な箇所及び濃淡ムラがあり、インキ着肉性が良好でない。
×:全体的に、画像が不鮮明で濃淡ムラが著しく、インキ着肉性に劣る。
なお、前記評価基準のうち、◎及び○の場合を実使用可能と判断する。
[Test Example 2: Ink fillability]
Using an offset printing machine (manufactured by Komori Corporation, model number “Komori SYSTEMC-20”), with newspaper ink (manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc., trade name “News Zet Naturalis (ink)”), 16 10,000 copies were printed continuously at a speed of 10,000 copies / hour. The clearness and the shading unevenness of the image of the obtained printed matter were visually observed and evaluated based on the following evaluation criteria.
(Evaluation criteria)
(Double-circle): The image is clear, there is no unevenness in density, and the ink deposition property is excellent.
A: The image is clear, there is almost no unevenness in density, and the ink deposition property is good.
Δ: There are portions where the image is unclear and unevenness in density, and ink inking properties are not good.
X: Overall, the image is unclear, the density unevenness is remarkable, and the ink deposition property is inferior.
Of the above evaluation criteria, the cases of ○ and ○ are judged to be actually usable.
〔試験例3:表面強度〕
JIS−K5701−1(2000)「平版インキ−第1部:試験方法」に準拠して、転色試験機(石川島産業機械株式会社製、型番「RI−1型」)を使用し、インキタック18の1回刷りの条件で印刷した。新聞用紙表面の取られを目視にて観察し、以下の評価基準に基づいて評価した。
(評価基準)
◎:新聞用紙表面全体に全く取られがない。
○:新聞用紙表面の一部に僅かに取られが生じているが、実用上問題がない。
△:新聞用紙表面全体に取られが認められる。
×:新聞用紙表面全体に取られが著しい。
なお、前記評価基準のうち、◎及び○の場合を実使用可能と判断する。
[Test Example 3: Surface strength]
In accordance with JIS-K5701-1 (2000) “Lithographic Ink—Part 1: Test Method”, a color change tester (made by Ishikawajima Industrial Machinery Co., Ltd., model number “RI-1 type”) was used, and ink tack was used. Printing was performed under the condition of 18 single printings. The newspaper paper surface was visually observed and evaluated based on the following evaluation criteria.
(Evaluation criteria)
A: The entire surface of the newsprint is not removed.
○: Slightly removed on a part of the newspaper surface, but there is no practical problem.
Δ: Taken over the entire newspaper surface.
X: Significant removal on the entire newspaper surface.
Of the above evaluation criteria, the cases of ○ and ○ are judged to be actually usable.
〔試験例4:インキ吸収ムラ〕
オフセット印刷機(株式会社小森コーポレーション製、型番「小森SYSTEMC−20)を使用し、新聞インキ(大日本インキ化学工業株式会社製、商品名「ニューズゼットナチュラリス(墨)」)にて、16万部/時の速度で印刷を行った。得られた印刷物について、インキ濃度ムラを目視にて観察し、以下の評価基準に基づいて評価した。
(評価基準)
◎:インキ濃度ムラが全くなく、均一で鮮明な画像である。
○:インキ濃度ムラが殆どなく、均一な画像である。
△:一部に、インキ濃度ムラが認められ、画像が不鮮明な箇所がある。
×:全体的に、インキ濃度ムラが著しく、不鮮明な画像である。
なお、前記評価基準のうち、◎及び○の場合を実使用可能と判断する。
[Test Example 4: Uneven ink absorption]
Using an offset printing machine (manufactured by Komori Corporation, model number “Komori SYSTEMC-20”), with newspaper ink (manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc., trade name “News Zet Naturalis (ink)”), 160,000 Printing was performed at a speed of parts per hour. The obtained printed matter was visually observed for ink density unevenness and evaluated based on the following evaluation criteria.
(Evaluation criteria)
A: There is no unevenness in the ink density, and the image is uniform and clear.
◯: There is almost no ink density unevenness and the image is uniform.
(Triangle | delta): The ink density nonuniformity is recognized in part, and there exists a location where an image is unclear.
X: Overall, the ink density unevenness is remarkable and the image is unclear.
Of the above evaluation criteria, the cases of ○ and ○ are judged to be actually usable.
〔試験例5:印刷操業性〕
(1)剣先詰まり
オフセット輪転印刷機(三菱重工業株式会社製、型番「LITHOPIA BTO−N4」)を使用し、50連巻きの新聞用紙にて、印刷を行った。剣先詰まり発生の有無を調べ、以下の評価基準に基づいて評価した。
(評価基準)
◎:剣先詰まりが全く発生しなかった。
○:巻き取り1本で剣先詰まりが1回しか発生しなかった。
△:巻き取り1本で剣先詰まりが2〜3回発生した。
×:巻き取り1本で剣先詰まりが4回以上発生した。
なお、前記評価基準のうち、◎及び○の場合を実使用可能と判断する。
[Test Example 5: Printing operability]
(1) Cutter tip clogging Using an offset rotary printing press (manufactured by Mitsubishi Heavy Industries, Ltd., model number “LITHOPIA BTO-N4”), printing was performed on newspaper paper of 50 continuous rolls. The presence or absence of clogging of the sword tip was examined and evaluated based on the following evaluation criteria.
(Evaluation criteria)
A: No sword clogging occurred.
○: A sword clog occurred only once with one winding.
Δ: Claw tip clogging occurred 2 to 3 times with one winding.
X: Sword tip clogging occurred 4 times or more with one winding.
Of the above evaluation criteria, the cases of ○ and ○ are judged to be actually usable.
(2)紙粉パイリング
紙粉パイリングは、オフセット輪転印刷機(三菱重工業株式会社製、型番「LITHOPIA BTO−4」)を使用して50連巻きの新聞用紙にて両出し10万部の印刷を行い、ブランケット非画像部における紙粉の発生・堆積の有無を目視にて観察し、以下の評価基準に基づいて評価した。
(評価基準)
◎:紙粉の発生が全く認められない。
○:紙粉の発生がわずかに認められるがブランケット上での堆積は全く認められない。
△:紙粉の発生が認められ、ブランケット上に堆積している。
×:ブランケット上での紙粉の堆積が著しい。
(2) Paper dust pilings Paper dust pilings can be printed on a 50-roll newspaper using a web offset printing press (model number “LITHOPIA BTO-4” manufactured by Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.). The paper sheet was visually observed for the occurrence / deposition of paper dust in the blanket non-image area, and evaluated based on the following evaluation criteria.
(Evaluation criteria)
(Double-circle): Generation | occurrence | production of paper dust is not recognized at all.
○: Slight generation of paper dust is observed, but no accumulation on the blanket is observed.
(Triangle | delta): Generation | occurrence | production of paper dust is recognized and it has accumulated on the blanket.
X: Accumulation of paper dust on the blanket is remarkable.
(3)ネッパリ性(ブランケット粘着性)
新聞用紙を幅約4cm×長さ約6cmの大きさに切断したサンプル2枚を用意し、水に10秒間浸漬した後、これらサンプル2枚を素早く密着させた。これをカレンダーに線圧100kg/cmで通紙し、24時間室温乾燥した後、手作業にてサンプル2枚の剥離(Tピール剥離試験模倣官能試験)を行い、剥離の度合いを以下の評価基準に基づいて評価した。
(評価基準)
◎:剥離するまでもなく、全く接着していなかった。
○:一部僅かに接着していたが、容易に剥離することができた。
△:接着しており、剥離し難い箇所があった。
×:全体的に接着しており、剥離時に接着面からの繊維の毛羽立ちが認められた。
なお、前記評価基準のうち、◎及び○の場合を実使用可能と判断する。
(3) Neppari (Blanket adhesive)
Two samples obtained by cutting newspaper paper into a size of about 4 cm in width and about 6 cm in length were prepared and immersed in water for 10 seconds, and then these two samples were quickly brought into close contact with each other. This was passed through a calendar at a linear pressure of 100 kg / cm, dried at room temperature for 24 hours, and then manually peeled off two samples (T peel peel test imitation sensory test). Based on the evaluation.
(Evaluation criteria)
(Double-circle): It did not peel and it did not adhere | attach at all.
○: Although partly adhered, it could be easily peeled off.
(Triangle | delta): There existed a part which has adhere | attached and was hard to peel.
X: Adhered as a whole, and fluffing of fibers from the adhesion surface was observed at the time of peeling.
Of the above evaluation criteria, the cases of ○ and ○ are judged to be actually usable.
上記結果より、凝集剤添加工程において、凝集剤(A)及び凝集剤(B)を、カチオン電荷密度が順に小さくなり、かつ重量平均分子量が順に大きくなるようにこの順に添加することで填料の歩留性を向上させ、印刷特性に優れる新聞用紙が得られることがわかる(実施例1〜22)。一方、凝集剤(A)及び凝集剤(B)のいずれか一方に凝結剤を用いた場合(比較例1、比較例3)や、凝集剤(A)のカチオン電荷密度が凝集剤(B)のカチオン電荷密度よりも小さく、かつ凝集剤(A)の分子量が凝集剤(B)の分子量よりも大きくなる場合(比較例2)、填料添加工程前に凝集剤を添加した場合(比較例4)、凝集剤(A)及び凝集剤(B)を用いなかった場合(比較例5)及び填料として再生粒子を用いなかった場合(比較例6)は、いずれも充分な効果が得られないことが分かる。 From the above results, in the flocculant addition step, the flocculant (A) and the flocculant (B) are added in this order so that the cationic charge density decreases in order and the weight average molecular weight increases in order. It can be seen that newsprints with improved retention and excellent printing characteristics can be obtained (Examples 1 to 22). On the other hand, when a coagulant is used for either one of the coagulant (A) and the coagulant (B) (Comparative Example 1 and Comparative Example 3), or the cation charge density of the coagulant (A) is the coagulant (B). When the molecular weight of the flocculant (A) is larger than the molecular weight of the flocculant (B) (Comparative Example 2), when the flocculant is added before the filler addition step (Comparative Example 4) ), When the flocculant (A) and the flocculant (B) are not used (Comparative Example 5) and when the regenerated particles are not used as the filler (Comparative Example 6), sufficient effects cannot be obtained. I understand.
本発明の新聞用紙の製造方法は、例えば、高速でのオフセット輪転印刷用の新聞用紙の製造に好適に使用することができる。 The newsprint paper manufacturing method of the present invention can be suitably used for manufacturing newsprint paper for offset rotary printing at high speed, for example.
1…受入チェスト
2…配合チェスト
3…第1流送ポンプ
4…第1マシンチェスト
5…第2流送ポンプ
6…第2マシンチェスト
7…種箱送りポンプ
8…種箱
9…第1ファンポンプ
10…クリーナー
11…第2ファンポンプ
12…スクリーン
13…抄紙機
20…原料
21…貯槽
22…乾燥装置
23…装入機
24…第1熱処理炉(外熱キルン炉)
24A…供給口
24B…排出口
24C…外熱ジャケット
25…第2熱処理炉(外熱キルン炉)
25A…供給口
25B…排出口
25C…外熱ジャケット
26…装入機
27…第3熱処理炉(内熱キルン炉)
27A…供給口
27B…排出口
28…冷却機
29…粒径選別機
30…サイロ
31…再燃焼室
32…予冷器
33…熱交換器
34…誘引ファン
35…煙突
36〜39…熱風発生炉
36A〜39A…バーナー
50…螺旋状リフター
51…平行リフター
52…外筺
53…耐火壁
54…取付ブラケット
55…取付ブラケット
DESCRIPTION OF
24A ... supply port 24B ... discharge
25A ...
27A ...
Claims (6)
上記原料スラリー調製工程が、
(1)原料パルプを含有するパルプスラリーに、填料を添加する填料添加工程、及び
(2)上記填料添加工程後のパルプスラリーに、重量平均分子量が700万以上1000万以下であり、水溶性且つカチオン性を示す凝集剤(A)と、重量平均分子量が1200万以上1800万以下であり、水溶性且つカチオン性を示し、上記凝集剤(A)よりもカチオン電荷密度が小さい凝集剤(B)とをこの順に添加する凝集剤添加工程
上記填料が製紙スラッジを主原料とし、乾燥工程及び酸素濃度5.0〜20.0%の環境下で少なくとも3段階の熱処理工程を経て得られた再生粒子にシリカを被覆したシリカ再生粒子を含むことを特徴とする新聞用紙の製造方法。 A method for producing newsprint having a raw material slurry preparation step and a paper making step of making a newsprint using the raw material slurry obtained in the raw material slurry preparation step,
The raw material slurry preparation step
(1) A filler addition step of adding a filler to a pulp slurry containing raw material pulp, and (2) a weight average molecular weight of 7 to 10 million in the pulp slurry after the filler addition step, The aggregating agent (A) exhibiting cationic property and the aggregating agent (B) having a weight average molecular weight of 12 to 18 million, water-soluble and cationic and having a smaller cation charge density than the aggregating agent (A). The flocculant addition process in which the above fillers are added in this order. The above-mentioned filler is made of paper sludge as the main raw material, and the regenerated particles obtained through a drying process and at least three heat treatment processes in an environment with an oxygen concentration of 5.0 to 20.0% method for producing newsprint, wherein the early days containing silica playback particles coated with silica.
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