JP6774776B2

JP6774776B2 - 脱墨パルプの製造方法

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Publication number: JP6774776B2
Application number: JP2016078490A
Authority: JP
Inventors: 田中　多加志; 多加志田中; 吉田　武司; 武司吉田; 治彦豊原
Original assignee: Nicca Chemical Co Ltd
Current assignee: Nicca Chemical Co Ltd
Priority date: 2016-04-08
Filing date: 2016-04-08
Publication date: 2020-10-28
Anticipated expiration: 2036-04-08
Also published as: JP2017186710A

Description

本発明は、脱墨パルプの製造方法に関する。

古紙のリサイクルは環境保護のため重要な課題である。現在、新聞古紙、雑誌古紙、色上古紙などを再生処理した脱墨パルプを紙製品などの原料に再利用しているが、製紙業界では古紙利用率の向上に努めており、低級古紙の利用は避けられない。一方で脱墨パルプの品質に対する要望はより高品質化しており、低級古紙を高度利用し脱墨パルプの品質を維持することが重要になってきている。

脱墨パルプの製造工程は、一般的に、古紙からインクを剥離・微細化させる剥離・微細化工程と、剥離・微細化したインクを泡に吸着後浮上させて排出除去するフローテーション系を含む排出工程等を含む。

ところで、インクの剥離効果や微細化効果を高めるために、苛性ソーダや珪酸ソーダなどアルカリ剤を多量に使用することが行われている。しかしながら、アルカリ剤を多量に添加すると、古紙から得られるパルプの繊維の微細化が過度に進み微細パルプが増加すること、及び過剰のアルカリ剤による変色等により、脱墨パルプの品質が著しく低下し得る。また、フローテーション工程において微細化したパルプがフロスとして排出され歩留まりの低下を招く。

このようなアルカリ剤の問題を解決する方法として、特許文献１には、原料古紙から剥離したインクを除去するフローテーション工程を含む脱墨工程においてフローテーション工程の少なくとも一部において系中のｐＨを２以上変化させることで、白色度や歩留りが高く、且つ粘着物や灰分の少ない脱墨パルプが得られる処理方法が開示されている。

また、特許文献２では、原料古紙からインクを剥離する工程と、剥離されたインクをフローテーション系から除去する工程からなる脱墨方法において、油脂と１価又は多価アルコールの混合物のアルキレンオキサイド付加物、脂肪酸のアルキレンオキサイド付加物、高級アルコールのアルキレンオキサイド付加物等の非イオン性界面活性剤を脱墨剤として用い、且つフローテーション工程を、第四級アンモニウム塩、ピリジニウム塩等のカチオン性化合物の存在下に、ｐＨ４〜９の範囲内のｐＨで行うことで、白色度が高く、且つ残インク数の少ない高品質の脱墨パルプが得られる脱墨方法が提示されている。

特開平１０−５３９８８特開平８−３３７９８４

しかしながら、特許文献１，２に記載の方法では、除去工程におけるフローテーション系においてパルプ液を低アルカリ性条件に調整するものであり、剥離工程におけるアルカリ剤によるパルプ品質の低下等の問題を根本的に解決するためには、剥離工程においても低アルカリ性条件に調整することが必要である。

本発明は、前記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、低アルカリ性条件において高品質の脱墨パルプを良好な歩留まりで製造することができる脱墨パルプの製造方法を提供することを目的とする。

本発明者らは、前記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、剥離・微細化工程において下記一般式（１）で示される化合物を脱墨剤として添加することにより、剥離・微細化工程及び排出工程をより低アルカリ性条件で行い得ることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、ここに開示する脱墨パルプの製造方法は、離解工程を含み、古紙からインクを剥離及び微細化する剥離・微細化工程と、前記剥離・微細化工程で剥離・微細化したインクを排出する排出工程とを含む脱墨パルプの製造方法であって、前記剥離・微細化工程及び前記排出工程におけるｐＨは６以上１１以下であり、前記剥離・微細化工程で非イオン性界面活性剤及び下記一般式（１）の化合物を添加することを特徴とする。なお、好ましい態様では、前記離解工程で前記一般式（１）の化合物を添加する。

（Ｒ^１は、炭素数１〜２２のアルキル基、炭素数５〜２２のヒドロキシアルキル基、炭素数２〜２２のアルケニル基、炭素数５〜２２のヒドロキシアルケニル基であり、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４は、それぞれ独立に、炭素数１〜４のアルキル基若しくはヒドロキシアルキル基、炭素数２〜４のアルケニル基若しくはヒドロキシアルケニル基、ベンジル基、グリシジル基、又は下記一般式（２）で示される基であって、Ａ^１Ｏは炭素数２〜４のアルキレンオキシ基であり、Ｙは水素又はアシル基であり、ｎはＡ^１Ｏの繰り返し単位の数で２〜１５の整数であり、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４の炭素数１〜４のヒドロキシアルキル基の数と炭素数２〜４のヒドロキシアルケニル基の数とＡ^１Ｏのｎの数との総和が、１〜１５の整数である。Ｘ⁻は対イオンである。）

好ましい態様では、前記剥離・微細化工程及び前記排出工程におけるｐＨは７以上１０．５以下である。

本発明によれば、剥離・微細化工程及び排出工程において使用するアルカリ剤量を低減させることができ、これにより、高品質な脱墨パルプを良好な歩留まりで得ることができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る脱墨パルプの製造方法の工程を説明するためのフローチャートである。図２は、古紙においてパルプ繊維上にインクが密着した状態を模式的に示す図である。図３は、図２の状態から、パルプ繊維の離解とインクの一部剥離が進んだ状態を模式的に示す図である。図４は、図３の状態から、さらにインクの剥離・微細化が進んだ状態を模式的に示す図である。

以下、本発明の実施形態を詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

＜脱墨パルプの製造方法＞
図１に示すように、脱墨パルプの製造方法は、一般に、（Ｉ）古紙からインクを剥離・微細化する剥離・微細化工程と、（ＩＩ）剥離されたインクを排出する排出工程とを含む。

より具体的には、（Ｉ）剥離・微細化工程は、まず必須な工程として、離解（パルピング）工程（Ｓ１）、次に任意な工程として、粗選工程（Ｓ２）、高濃度処理工程（Ｓ３）、熟成工程（Ｓ４）、希釈工程（Ｓ５）等を含む。

また、（ＩＩ）排出工程は、まず必須な工程として、フローテーション工程（Ｓ６）、及び任意な工程として、洗浄工程（Ｓ７）等を含む。

古紙１は、例えば図２に示すように、絡み合ったパルプ繊維２上にインク３が密着した構造を有している。

離解工程（Ｓ１）は、古紙１に物理的な操作を施して古紙１のパルプ繊維２を解きほぐすとともにパルプ繊維２からインク３を剥離し微細化する工程である。具体的には、図２のような状態の古紙１を水及び必要な添加剤とともに、例えば離解機に入れ、撹拌力により古紙１のパルプ繊維２を解きほぐす。パルプ繊維２の離解とともに、パルプ繊維２に密着したインク３は一部剥離が進み、図３に示すような状態となる。離解工程（Ｓ１）においては、パルプ繊維２の離解を促進させる観点から、後述するように、添加剤としてアルカリ剤等を添加することができる。

次に、粗選工程（Ｓ２）は、古紙１中に含まれる大きな異物を予め除去するための工程であり、例えばスクリーン等を用いて粗い不要物を取り除くことができる。

また、高濃度処理工程（Ｓ３）は、古紙１を絞り攪拌を行って古紙１から離解工程（Ｓ１）で剥離・微細化しなかったインク３の剥離・微細化を行う工程である。具体的には例えば、古紙液を脱水機で脱水後、ニーディング操作を施しインク３の剥離・微細化を行う。

そして、熟成工程（Ｓ４）は、離解された古紙１をそのまま放置させることによりインク３の剥離・微細化を促進させる工程であり、例えば加熱や漂白の処理などを施して放置することにより達成される。インク３の剥離・微細化が進んだ古紙１は、例えば図４に示すような状態となる。

また、希釈工程（Ｓ５）は、後の（ＩＩ）排出工程、特にフローテーション工程（Ｓ６）においてパルプ繊維２からのインク３の除去を容易にするための工程であり、（Ｉ）剥離工程を経て得られた古紙液から効率よくインク３を除去するために、例えばパルプ濃度が約１質量％程度になるまで水を加えて攪拌し均一にする。

（ＩＩ）排出工程の必須工程であるフローテーション工程（Ｓ６）は、剥離・微細化したインク３を泡に吸着後浮上させて排出する工程である。具体的には例えば、希釈した古紙液を必要な添加剤とともにフローテーター等に入れて発泡させ、この発泡状態の古紙液において剥離・微細化されたインク３が発生した泡に吸着されて浮き上がることにより、インク３が排出される。泡に吸着されて浮上することによりインク３のパルプ繊維２への再付着も抑制される。

また、洗浄工程（Ｓ７）は、古紙１に水を加えて攪拌した後絞ったりする操作を繰り返して水中に浮き出たインク３を除去する工程である。

＜古紙及びインク＞
脱墨パルプの原料となる古紙は、特に限定されるものではなく、印刷された紙類であればよい。具体的には例えば、凸版印刷、オフセット印刷、グラビア印刷、インクジェット印刷などのあらゆる印刷方法によって印刷された新聞紙、雑誌、ＯＡ紙、チラシ、色上紙、模造紙、感熱や感圧記録紙、昇華転写紙などの上質古紙、中質古紙、低質古紙などが挙げられる。

印刷されたインクは、例えば、枚葉インク等の亜麻仁油や大豆油などの乾性油または半乾性油を配合した酸化重合タイプ、浸透乾燥タイプ、オフ輪インク等の加熱乾燥タイプ、金属インク等の熱硬化タイプ、ＵＶ硬化型インク等の活性エネルギー線硬化タイプなどあらゆるタイプのインクを含む。なお、活性エネルギー線硬化型インクは熱エネルギーを必要とせず活性エネルギー線を照射するだけで簡便に硬化するインクであり、活性エネルギー線としては、可視光、ＵＶ、ＥＢ、ＬＥＤ、赤外線、Ｘ線、α線、β線、γ線などが挙げられ、活性エネルギー線硬化型インクとしては、例えば、ＵＶ硬化型インク、ＥＢ硬化型インク、ＬＥＤ硬化型インク、可視光硬化型インクなどがある。いずれのインクも、活性エネルギー線の照射により重合反応が起こり硬化するものである。また活性エネルギー線硬化型インクは、熱硬化型インク等の他のタイプとのハイブリッド型活性エネルギー線硬化型インクを含む。

本実施形態に係る脱墨パルプの製造方法は、パルプに密着したインクの剥離が困難な酸化重合タイプインクで印刷された古紙や、インクの微細化が困難な活性エネルギー線硬化型インクで印刷された古紙に対しても有用である。なお、古紙は様々な種類のインクが混在しているのが一般的であり、その中には活性エネルギー線硬化型インクが含まれている場合がある。また、インクの密着性向上のためのニスや微細化が困難な活性エネルギー線硬化型ニスを含んでいる古紙にも有用である。

＜アルカリ剤及び脱墨剤の添加について＞
ここに、本実施形態の脱墨パルプの製造方法は、前記（Ｉ）剥離・微細化工程及び前記（ＩＩ）排出工程におけるｐＨは６以上１１以下であり、（Ｉ）剥離・微細化工程で後述する脱墨剤を添加することを特徴とする。以下、本実施形態に係る脱墨パルプの製造方法において使用するアルカリ剤及び脱墨剤について説明する。

［アルカリ剤］
アルカリ剤は、古紙のパルプ繊維の解きほぐしを促進させてインクの剥離・微細化を促進させるために用いられる。アルカリ剤の種類は、特に限定されるものではないが、具体的には例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、ケイ酸ナトリウム、炭酸ナトリウムなどの無機系アルカリ剤が挙げられる。これらは１種又は２種以上を使用することができる。

［アルカリ剤の使用量］
アルカリ剤の使用量は、前記（Ｉ）剥離・微細化工程及び前記（ＩＩ）排出工程におけるｐＨが６以上１１以下になるように添加する。さらに、脱墨性を上げる観点から、ｐＨは７以上になるように添加することがより好ましく、パルプ繊維の過度な微細化が抑制され、脱墨パルプを良好な歩留まりで得ることができる観点から、ｐＨは１０．５以下になるように添加することがより好ましい。

［脱墨剤：一般式（１）で示される化合物］
本実施形態において、脱墨剤として下記一般式（１）の化合物（第四級アンモニウム塩）を添加する。

一般式（１）中、Ｒ^１で示されるアルキル基、アルケニル基、ヒドロキシアルキル基、ヒドロキシアルケニル基は直鎖状であっても分岐状であってもよい。Ｒ^１はインクの剥離・微細化の観点から炭素数６〜２０のアルキル基、アルケニル基、ヒドロキシアルキル基、ヒドロキシアルケニル基が好ましく、炭素数８〜１８のアルキル基、アルケニル基、ヒドロキシアルキル基、ヒドロキシアルケニル基がより好ましい。

一般式（１）中、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４で示されるヒドロキシアルキル基、ヒドロキシアルケニル基は直鎖状であっても分岐状であってもよく、インクの剥離・微細化の観点から炭素数２〜３のヒドロキシアルキル基が好ましい。

一般式（２）中、Ａ^１Ｏは、例えば、エチレンオキシ基、プロピレンオキシ基、ブチレンオキシ基、スチレンオキシ基が挙げられ、それらは、単独でも、それらを２種以上用いてもよい。２種以上を用いた場合アルキレンオキシドの付加形態に制限はなく、例えば、ランダム付加、ブロック付加、ランダムとブロックを混合する方法などが挙げられる。Ａ^１Ｏは、インクの剥離・微細化の観点から、エチレンオキシ基及び／又はプロピレンオキシ基が好ましい。Ａ^１Ｏのｎ数は、炭素数１〜４のヒドロキシアルキル基の数と炭素数２〜４のヒドロキシアルケニル基の数とＡ^１Ｏのｎ数の総和が、２〜１０であることが好ましく、２〜８がより好ましく、２〜６がさらにより好ましく、２〜４が特に好ましい。Ｙは水素が好ましい。

Ｘ⁻は対イオンであり、特に限定するものではないが、例えば、メチル硫酸イオン、エチル硫酸イオンなどのアルキル硫酸イオン；パラトルエンスルホン酸イオンなどのアルキルベンゼンスルホン酸イオン；塩化物イオンなどのハロゲン化物イオンなどが挙げられる。

本実施形態の一般式（１）の化合物は、水の中に投入され、かつ種々の樹脂等からなるインクを、例えばそのエステル結合を切断することにより分解する触媒として機能し、パルプ繊維からのインクの剥離・微細化を促進させることができると考えられる。このため、疎水性と親水性とのいずれか一方に偏らないようにバランスを取る必要があり、水相と有機化合物相との両方の内部を移動できることが好ましく、例えば、窒素に結合している４つの基の種類や長さ、およびアルキレンオキシ基の数を適度に調節することにより、その効果が向上し得る。そして、一つ以上のアルキレンオキシ基を有している必要がある。

このように、前記一般式（１）の化合物を脱墨剤として（Ｉ）剥離・微細化工程において添加することで、インクの剥離及び微細化が促進され、脱墨パルプの製造において使用するアルカリ剤量を低減させることができる。そうして、高品質な脱墨パルプを良好な歩留まりで得ることができる。

一般式（１）の化合物の製造方法としては、特に限定するものではなく、公知の製造方法で得られる。

なお、一般式（１）の化合物は１種又は２種以上を使用することができる。

脱墨剤はそのまま使用してもよいが、水や有機溶剤に溶解、乳化又は分散して使用することができる。また、後述の非イオン性界面活性剤、高級脂肪酸と共に用いることが好ましい。さらに他の脱墨剤を加えても構わない。

前記有機溶剤の種類としては、特に限定されるものではないが、メタノール、エタノール、プロパノールなどの炭素数１〜６の低級アルコール；前記低級アルコールのアルキレンオキシド付加物；エチレングルコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコールなどのグリコール；３−メチル−３−メトキシブタノールなどが挙げられる。

［脱墨剤の使用量］
本実施形態の脱墨剤の使用量は、アルカリ剤添加量を低減させつつ優れた脱墨性を得るとともにコストを抑制させる観点から、用いられる古紙の乾燥重量に対して、０．０００１質量％〜１０質量％が好ましく、０．０００５質量％〜５質量％がより好ましく、０．００１質量％〜１質量％が特に好ましい。

［アルカリ剤及び脱墨剤の添加時期］
前記アルカリ剤は、（Ｉ）剥離・微細化工程におけるインクの剥離・微細化を促進させて優れた脱墨性を得る観点から、前記（Ｉ）剥離・微細化工程の各工程のいずれか一つ以上の工程で添加することが好ましく、（Ｉ）剥離工程のうちの離解工程（Ｓ１）、高濃度処理工程（Ｓ３）のいずれか一つ以上の工程で添加することがより好ましく、離解工程（Ｓ１）で添加することが特に好ましい。また、脱墨パルプの製造方法において発生した白水を再利用する場合には、再利用する白水に添加してもよい。

前記脱墨剤は、インクの剥離・微細化を促進させる観点から、前記（Ｉ）剥離・微細化工程で添加する。具体的には（Ｉ）剥離・微細化工程を構成する複数の工程のうち、特にインクの剥離・微細化が促進される離解工程（Ｓ１）、高濃度処理工程（Ｓ３）、熟成工程（Ｓ４）のいずれか一つ以上の工程で添加することが好ましく、特に離解工程（Ｓ１）で添加することがより好ましい。

そして、前記脱墨剤は、アルカリ剤添加量を低減させつつ優れた脱墨性を得る観点から、前記アルカリ剤と同時か、又はアルカリ剤の添加直後に添加することが好ましい。

すなわち、前記アルカリ剤は前記（Ｉ）剥離・微細化工程、より好ましくはその離解工程（Ｓ１）で添加され、前記脱墨剤はその（Ｉ）剥離・微細化工程、より好ましくはその離解工程（Ｓ１）において前記アルカリ剤の添加と同時又はその直後に添加することが特に好ましい。

本構成によれば、前記（Ｉ）剥離・微細化工程及び前記（ＩＩ）排出工程を上述のような低アルカリ性条件で行うことにより、アルカリ剤によるパルプ繊維の過度な微細化が抑制され、脱墨パルプを良好な歩留まりで得ることができる。また、上述のごとくアルカリ剤と同時又はアルカリ剤の添加直後に前記一般式（１）化合物の脱墨剤を添加することにより、このような低アルカリ性条件であっても、インクの剥離・微細化が効果的に促進され、白色度の高い脱墨パルプを得ることができる。

＜非イオン性界面活性剤、高級脂肪酸またはその塩＞
印刷古紙のインク除去のために非イオン性界面活性剤、高級脂肪酸またはその塩を添加してもよい。

非イオン性界面活性剤、高級脂肪酸またはその塩は、前記一般式（１）の化合物の起泡性が低い場合やフローテーション工程（Ｓ６）におけるインクの凝集性が不十分である場合に、併用することによって起泡性を最適化することができ、フローテーションにおけるインクの凝集性を向上させてインクの排出を促進させることができる。

［非イオン性界面活性剤］
非イオン性界面活性剤は、特に限定されるものではなく、具体的には、高級アルコールアルキレンオキシド付加物、高級アルコールアルキレンオキシド付加物の脂肪酸エステル化物、アルキル又はアルケニルフェノールアルキレンオキシド付加物、脂肪酸アルキレンオキシド付加物、多価アルコールのアルキレンオキシド付加物の高級脂肪酸エステル化物、脂肪族アミンアルキレンオキシド付加物、脂肪酸アミドアルキレンオキシド付加物、ポリオキシプロピレンのアルキレンオキシド付加物のポリアルキレングリコール型；グリセロール脂肪酸エステル、ペンタエリスリトール脂肪酸エステル、ソルビトール脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステルの多価アルコール型が挙げられる。ここで述べた高級アルコールは通常炭素数８〜２２の直鎖又は分岐の不飽和又は飽和の高級アルコールであり、アルキル又はアルケニルフェノールは通常炭素数６〜２２の直鎖又は分岐のアルキル又はアルケニルフェノールであり、脂肪酸は通常炭素数１０〜２２の不飽和又は飽和の脂肪酸であり、多価アルコールは通常炭素数３〜１２の多価アルコールであり、脂肪族アミンは通常炭素数８〜２２の直鎖又は分岐の不飽和又は飽和の脂肪族アミンであり、フローテーションにおけるインク除去性（インク捕集性、インク凝集性）の観点から、高級アルコールのアルキレンオキシド付加物、高級アルコールのアルキレンオキシド付加物の脂肪酸エステル化物、多価アルコールのアルキレンオキシド付加物の高級脂肪酸エステル化物が好ましく、脱墨性の観点から、下記一般式（３）、下記一般式（４）の非イオン性界面活性剤がより好ましい。これらは１種又は２種以上を使用することができる。

（ただしＲ^５は炭素数８〜２２のアルキル基、アルケニル基、ヒドロキシアルキル基、ヒドロキシアルケニル基であり、Ａ^２Ｏは炭素数２〜４のアルキレンオキシ基であり、ｓはＡ^２Ｏの繰り返し単位の数であり、１〜２４０の整数である。）

（ただしＲ^６、Ｒ^７は、それぞれ独立に、炭素数１〜２２のアルキル基、ヒドロキシアルキル基炭素数２〜２２のアルケニル基、ヒドロキシアルケニル基であり、少なくとも一つが炭素数８〜２２であり、Ａ^２Ｏは炭素数２〜４のアルキレンオキシ基であり、ｔはＡ^２Ｏの繰り返し単位の数であり、１〜２４０の整数である。）

一般式（３）中、Ｒ^５は炭素数１２〜２２のアルキル基、ヒドロキシアルキル基が好ましく、炭素数１８〜２２のアルキル基、ヒドロキシアルキル基がより好ましい。ｓは１５〜２２０が好ましく、３０〜２００がより好ましい。

一般式（４）中、Ｒ^６、Ｒ^７のうち少なくとも一つが炭素数１２〜２２のアルキル基、ヒドロキシアルキル基が好ましく、炭素数１８〜２２のアルキル基、ヒドロキシアルキル基がより好ましい。ｔは１５〜２２０が好ましく、３０〜２００がより好ましい。

［高級脂肪酸またはその塩］
次に本発明の脱墨パルプの製造方法に添加する高級脂肪酸またはその塩について説明する。

高級脂肪酸またはその塩としては、下記一般式（５）の高級脂肪酸またはその塩が挙げられる。これらは１種又は２種以上を使用することができる。

（ただしＲ^８は炭素数７〜２１のアルキル基、アルケニル基、ヒドロキシアルキル基、ヒドロキシアルケニル基であり、Ｚ^＋は水素イオンまたは対イオンである。）

一般式（５）中、Ｒ^８は炭素数１１〜２１のアルキル基、アルケニル基、ヒドロキシアルキル基、ヒドロキシアルケニル基であることが好ましく、炭素数１７〜２１のアルキル基、アルケニル基、ヒドロキシアルキル基、ヒドロキシアルケニル基であることがより好ましい。Ｚとしては特に限定されないが、ナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属；カルシウム、マグネシウムなどのアルカリ土類金属；トリエタノールアミン、ジエタノールアミンなどのアルカノールアミンなどが挙げられる。

＜非イオン性界面活性剤、高級脂肪酸またはその塩の使用量＞
本実施形態の非イオン性界面活性剤、高級脂肪酸またはその塩の使用量は、脱墨性、コストの観点から、用いられる古紙の乾燥重量に対して、０．００１〜１０質量％が好ましく、０．００５〜５質量％がより好ましく、０．０１〜１質量％が特に好ましい。

＜非イオン性界面活性剤、高級脂肪酸またはその塩の添加時期＞
本実施形態の非イオン性界面活性剤、高級脂肪酸またはその塩の添加時期は特に限定するものではないが、脱墨性の観点から、前記（Ｉ）剥離・微細化工程の各工程及び（ＩＩ）排出工程におけるフローテーション工程（Ｓ６）のいずれか一つ以上の工程で添加することが好ましく、特に、（Ｉ）剥離・微細化工程のうちの離解工程（Ｓ１）、粗選工程（Ｓ２）、高濃度処理工程（Ｓ３）、熟成工程（Ｓ４）、希釈工程（Ｓ５）のいずれか一つ以上の工程で添加することがより好ましい。また、脱墨パルプの製造方法において発生した白水を再利用する場合には、再利用する白水に添加してもよい。

＜その他の薬剤＞
また場合により、本実施形態の脱墨パルプの製造方法には、さらにアニオン性界面活性剤を添加することができる。アニオン性界面活性剤としては高級アルコールのアルキレンオキシド付加物の硫酸エステル化物、高級アルコールのアルキレンオキシド付加物のリン酸エステル化物（モノエステル、ジエステル、トリエステル）、アルキル硫酸エステル化物、アルキルリン酸エステル化物（モノエステル、ジエステル、トリエステル）、アルキルスルホネートなどが挙げられる。

また、本実施形態の脱墨パルプの製造方法には、従来脱墨工程において使用される公知の薬剤、例えば、過酸化水素、過炭酸ソーダ、次亜塩素酸ナトリウム、ハイドロサルファイト、二酸化チオ尿素などの漂白剤；キレート剤；過酸化水素安定剤；他の公知の脱墨剤；発泡剤；ピッチコントロール剤；離解促進剤などを、所望により添加することができる。

以下実施例により本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

＜脱墨剤：一般式（１）の化合物＞
表１に実施例及び比較例に用いた一般式（１）化合物の脱墨剤を示す。また、表２に比較例に使用した第４級アンモニウム塩を示す。さらに、表３に実施例及び比較例に使用した非イオン性界面活性剤を示す。表１〜表３においてＲ２〜Ｒ４は置換基であり、ＥＯ及びＰＯは、それぞれエチレンオキシ基及びプロピレンオキシ基、数字は付加モル数を示す。また表中で、例えば化合物Ｎｏ．（Ｅ４）のようにＲ２とＲ３の項目にまたいで（ＥＯ）４Ｈという記載がある場合は、Ｒ２とＲ３に合計で４モルのエチレンオキシドを付加したということを表す。

＜新聞古紙の古紙再生試験＞
実施例１〜１８及び比較例１〜２０の試験条件及び評価結果を表４〜表７に示す。

［実施例１］
ＪＩＳ標準離解機に、同一日発行の同一紙面の新聞古紙（新聞は酸化重合型インクにて印刷したもの）及び同一ちらし（新聞７０％／ちらし３０％）の原料古紙（以下古紙という）を１００ｇ、水を古紙の濃度が５質量％となるように入れ、水酸化ナトリウムをｐＨ７．５になるよう調整した後、温度４０℃にて離解を開始し、同時に一般式（１）化合物を純分で０．２質量％（対古紙）、化合物（Ｐ１）を純分で０．１質量％（対古紙）添加し（図１に示すように、一般式（１）化合物の添加時期Ｄ１とする）、離解を１０分間行った（離解工程）。

その後恒温槽にて６０℃×４時間熟成を行った（熟成工程）。

熟成工程後古紙濃度が１質量％になるように４０℃の水を混合し、古紙液４．３ｋｇを５Ｌデンバー型フローテーターにて仕込み、エアー量３．０Ｌ／分を通し、３０秒毎にフロス（水面上に出た泡、及び泡に付着したインク）をかきとりながら、フロス量が３００ｍＬになるまでフローテーション処理を行った（フローテーション工程）。

熟成工程後又はフローテーション工程後に得られた脱墨パルプについて、後述する各種評価試験を実施した。

［実施例２］
離解時における水酸化ナトリウム添加量をｐＨ９となるように調整した以外は実施例１と同じ方法で実施した。

［実施例３］
離解時における水酸化ナトリウム添加量をｐＨ１０．５となるように調整した以外は実施例１と同じ方法で実施した。

［実施例４〜１８］
離解工程において添加する一般式（１）化合物を表１に示す（Ｅ２）〜（Ｅ６）とするとともに、水酸化ナトリウム添加量を調整してｐＨを変えた以外は実施例１と同じ方法で実施した。

［比較例１〜５］
一般式（１）化合物を添加せず、化合物（Ｐ１）濃度を０．３質量％とし、水酸化ナトリウム添加量を調整してｐＨを変えた以外は実施例１と同じ方法で実施した。

［比較例６〜１１］
一般式（１）化合物を（Ｅ１）、（Ｅ３）又は（Ｅ６）とし、水酸化ナトリウム添加量を調整してｐＨ１１．５又はｐＨ１２．５とした以外は実施例１と同様に実施した。

［比較例１２］
ＪＩＳ標準離解機に、同一日発行の同一紙面の新聞古紙及び同一ちらし（新聞７０％／ちらし３０％）の原料古紙（以下古紙という）を１００ｇ及び化合物（Ｐ１）を純分で０．１質量％（対古紙）、及び水を古紙の濃度が５質量％となるように入れ、温度４０℃にて、１０分間離解した（離解工程）。

その後恒温槽にて６０℃×２時間熟成を行った（熟成工程）。

熟成工程後古紙濃度が１質量％になるように４０℃の水を混合し、水酸化ナトリウムを添加してｐＨ７．５となるよう調整した後、古紙液４．３ｋｇを５Ｌデンバー型フローテーターにて仕込み、エアー量３．０Ｌ／分を通しながら、一般式（１）化合物（Ｅ３）を純分で０．２質量％（対古紙）となるよう添加し（図１に示すように、一般式（１）化合物添加時期Ｄ２とする）、３０秒毎にフロスをかきとりながら、フロス量が３００ｍＬになるまでフローテーション処理を行った（フローテーション工程）。

その後は実施例１と同様に各種評価試験を実施した。

［比較例１３，１４］
水酸化ナトリウム添加量を調整してｐＨを変えた以外は比較例１２と同じ方法で実施した。

［比較例１５〜２０］
一般式（１）化合物を表３に示す第４級アンモニウム塩（Ｅ７）、（Ｅ８）又は（Ｅ９）とし、水酸化ナトリウムを添加してｐＨ７．５又は１０．５とした以外は実施例１と同様に実施した。

＜各評価試験の説明＞
［熟成工程後のろ水度（フリーネス）（ｍＬ）］
熟成工程後のパルプをＪＩＳＰ８１２１−２（２０１２）に従って、カナダ標準ろ水度（フリーネス）（ｍＬ）を測定した。

通常パルプ繊維の長さが長くなれば水の通りがよくなるため、ろ水度が高くなる。つまりろ水度はパルプ繊維の長さの指標となり、ろ水度が高いということは嵩高性が高く強度の強いパルプが得られたことを意味する。

なお、熟成工程後のろ水度（フリーネス）（ｍＬ）は、２５０ｍＬ以上を良好と判断する。

［熟成工程後の紙密度（ｇ／ｃｍ^３）］
熟成工程後に得られたパルプを、丸型抄紙機にてＪＩＳＰ８２０９（１９９４）に従って坪量２００ｇ／ｍ^２にて手抄きを行った。３．５ｋｇ／ｃｍ^２×５分プレス処理を行い、ドラムドライヤーにて１０５℃×５分乾燥し、熟成工程後の試験紙を得た。得られた試験紙を、温度２０℃、湿度６５％の恒温恒湿室に一昼夜放置し、ＪＩＳＰ８１１８（２０１４）に従って、マイクロメータにて紙厚を測定した。また、ＪＩＳＰ８１２４（２０１１）に従って坪量を測定し、紙厚と坪量より下記式（６）に従い紙密度を算出した。紙密度が低くなるのはパルプの繊維が長く空気密度の割合が多くなるためで、結果として嵩高性が高く強度の強いパルプが得られたことを意味する。

紙密度（ｇ／ｃｍ^３）＝坪量（ｇ／ｃｍ^２）／紙厚（ｃｍ）・・・（６）

なお、熟成工程後の紙密度（ｇ／ｃｍ^３）は、０．６以下を良好と判断する。

［熟成工程後完全洗浄白色度及びＥＲＩＣ］
熟成工程後のパルプを水道水にて希釈後ろ過濃縮を行う洗浄を繰り返し、インクの排出がなくなるまで完全洗浄を行った後、丸型抄紙機にてＪＩＳＰ８２０９（１９９４）に従って坪量２００ｇ／ｍ^２にて手抄きを行った。３．５ｋｇ／ｃｍ^２×５分プレス処理を行い、ドラムドライヤーにて１０５℃×５分乾燥し、離解後のパルプの完全洗浄後の試験紙を得た。得られた試験紙を測色機ＣＯＬＯＲＴＯＵＣＨＰＣ（Ｔｅｃｈｎｉｄｙｎｅ社製）にて白色度及びＥＲＩＣを測定した。測色機の測定条件は以下に示す通りである。
（測色機測定条件）
・光源：Ｃ光源にて測定角度２°にて測定
・ランプ仕様：パルスキセノン
・標準測定径：φ３０ｍｍ

熟成工程後の完全洗浄白色度及びＥＲＩＣとは、熟成工程後の古紙の洗浄を繰り返し、インクの排出がなくなるまで完全洗浄を行った後の古紙を使って得られた試験紙の白色度及びＥＲＩＣを測定したものであり、パルプからインクの剥離性が良好であったものは洗浄によってインクが排出されるために白色度が上がり、ＥＲＩＣは下がる。つまり、熟成工程後の完全洗浄白色度及びＥＲＩＣは、上述の（Ｉ）剥離工程においてパルプからインクの剥離が効率よく進行しているかを判断するための指標となる。なお、ＥＲＩＣはインクのみが主な吸光要素である９５０ｎｍにおける波長での吸収・拡散係数を測定した数値であり残留インク濃度を示す。

熟成工程後完全洗浄白色度は５７以上、ＥＲＩＣは２７０以下を良好と判断する。

［フローテーションにおける歩留率（％）］
フローテーション処理［古紙濃度１質量％の古紙液（すなわち古紙量４３ｇ）を処理］にて得られたフロス（泡と共に排出されたインク成分など）を採取し、２号ろ紙でろ過した後、乾燥機にて１０５℃×１時間絶乾し、フロス乾燥重量（ｇ）を測定した。さらに、ＪＩＳＰ８００３（１９９５）に従って、フロスの灰分（％）を測定した。灰分測定にて燃焼減量した重量をパルプ分とし、フローテーションにて排出したパルプ分を算出し、下記式（７）に従い歩留まり率（％）を算出した。歩留まり率が高いほど、フローテーションにて排出したパルプ分が少なくなることを意味するため望ましい。

歩留まり率（％）＝（１００−灰分（％））×フロス乾燥重量（ｇ）／古紙量：４３ｇ）・・・（７）

なお、フローテーションにおける歩留まり率（％）は、９３％以上を良好と判断する。

［フローテーション後の白色度、ＥＲＩＣ］
フローテーション後のパルプを丸型抄紙機にてＪＩＳＰ８２０９に従って坪量２００ｇ／ｍ^２にて手抄きを行った。３．５ｋｇ／ｃｍ^２×５分プレス処理を行い、ドラムドライヤーにて１０５℃×５分乾燥し、フローテーション後の試験紙を得た。得られた試験紙を測色機ＣＯＬＯＲＴＯＵＣＨＰＣ（Ｔｅｃｈｎｉｄｙｎｅ社製）にて白色度及びＥＲＩＣを測定した。

白色度は数値が大きいほうがインクの脱墨性が良好であることを表し、ＥＲＩＣは数値が大きいほうがインクの脱墨性が不良であることを表す。フローテーション後の白色度は４８．３以上、ＥＲＩＣは５４０以下であれば脱墨性が優れていると判断する。

＜考察＞
表４，５に示した実施例の結果から明らかなように、離解工程のＤ１において一般式（１）化合物の脱墨剤を添加することにより、ｐＨ７．５〜１０．５という低アルカリ性条件で、高品質の脱墨パルプが得られることが判った。

また、新聞古紙に含まれる酸化重合型インクであっても、インク粒子の分解が促進されることで剥離・微細化されフローテーション処理によって細かいインク粒子が泡と共に系外に除去される結果、高品質の脱墨パルプが得られることが判った。

一方、表６，７に示すように、比較例１〜５の結果から、一般式（１）化合物の脱墨剤を添加しない場合には、離解工程においてｐＨ１１．５〜１２．５まで上昇させた場合に、各種評価値は、例えば実施例１と同様の値を示すものもあるが、熟成工程後のろ水度及び紙密度、フローテーション工程後の歩留まり率が低下することが判った。

また、比較例６〜１１の結果から、一般式（１）化合物の脱墨剤を添加し、ｐＨ１１．５〜１２．５まで上昇させた場合にも、実施例４，５と同様に、熟成工程後のろ水度及び紙密度、フローテーション工程後の歩留まり率が低下することが判った。

さらに、比較例１２〜１４の結果から、一般式（１）化合物の脱墨剤の添加時期及び水酸化ナトリウムの添加によるｐＨの調整を、フローテーション工程に行った場合には、熟成工程後のろ水度及び紙密度、フローテーション工程後の歩留まり率は向上するものの、熟成工程後の完全洗浄及びフローテーション後の白色度は、いずれの値も実施例のものに比べて低下するとともに、ＥＲＩＣは上昇し、脱墨パルプの品質の低下が見られることが判った。

また、比較例１５〜２０の結果から、一般式（１）化合物の脱墨剤の代わりに表３に示す第４級アンモニウム塩（Ｅ７）〜（Ｅ９）を用いた場合には、熟成工程後のろ水度及び紙密度、フローテーション工程後の歩留まり率は実施例と同等の値が得られたものの、白色度は低下するとともにＥＲＩＣは上昇し、脱墨パルプの品質の低下が見られることが判った。

（その他の実施形態）
上述の実施形態は本願発明の例示であって、本願発明はこれらの例に限定されず、これらの例に周知技術や慣用技術、公知技術を組み合わせたり、一部置き換えたりしてもよい。また当業者であれば容易に思いつく改変発明も本願発明に含まれる。

本発明によれば、剥離工程及び除去工程において使用するアルカリ剤量を低減させて、高品質な脱墨パルプを良好な歩留まりで得ることができるので極めて有用である。

１古紙
２パルプ繊維
３インク

Claims

離解工程を含み、古紙からインクを剥離及び微細化する剥離・微細化工程と、
前記剥離・微細化工程で剥離・微細化したインクを排出する排出工程と
を含む脱墨パルプの製造方法であって、
前記剥離・微細化工程及び前記排出工程におけるｐＨは６以上１１以下であり、
前記剥離・微細化工程で非イオン性界面活性剤及び下記一般式（１）の化合物を添加する
ことを特徴とする脱墨パルプの製造方法。
（Ｒ^１は、炭素数１〜２２のアルキル基、炭素数５〜２２のヒドロキシアルキル基、炭素数２〜２２のアルケニル基、炭素数５〜２２のヒドロキシアルケニル基であり、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４は、それぞれ独立に、炭素数１〜４のアルキル基若しくはヒドロキシアルキル基、炭素数２〜４のアルケニル基若しくはヒドロキシアルケニル基、ベンジル基、グリシジル基、又は下記一般式（２）で示される基であって、Ａ^１Ｏは炭素数２〜４のアルキレンオキシ基であり、Ｙは水素又はアシル基であり、ｎはＡ^１Ｏの繰り返し単位の数で２〜１５の整数であり、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４の炭素数１〜４のヒドロキシアルキル基の数と炭素数２〜４のヒドロキシアルケニル基の数とＡ^１Ｏのｎの数との総和が、１〜１５の整数である。Ｘ⁻は対イオンである。）
前記離解工程で前記一般式（１）の化合物を添加する
ことを特徴とする請求項１に記載の脱墨パルプの製造方法。
前記剥離・微細化工程及び前記排出工程におけるｐＨは７以上１０．５以下である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の脱墨パルプの製造方法。