JPH02221480A - 印刷古紙の脱インキ法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は印刷古紙の脱インキ法に関し、特に軽量コート
紙に印刷した古紙の脱インキに適した印刷古紙の脱イン
キ法に関する。

［従来の技術］ 従来より木材資源の有効活用の見地から新聞、雑誌、一
般印刷物等の印刷古紙を脱インキし、バージンバルブと
共に利用することが行われている。

印刷古紙の脱インキ法は、古くはパルパー等の離解機で
古紙にアルカリ、界面活性剤等の脱墨剤を加えて原料濃
度１０％以下の低濃度で離解した後、希釈し、洗浄又は
フローテーションにより脱墨処理を行い、必要に応じ漂
白する方法が行われていた。その後多くの改良提案が見
られるが、例えば白色度を向上させる方法として、特公
昭５２−２０５８３号公報が知られている。同発明はア
ルカリ、脱墨剤を加えて低原料濃度で離解し、濃度１５
％以上に脱水し、脱墨剤等を再添加して可脱インキ及び
漂白を行い、その後、希釈、洗浄又はフローテーション
を行う方法である。

更に白色度と紙力を向上させる提案として、特開昭５２
−１１０２号公報は、脱墨薬品を加えて低濃度離解し、
濃度１５％以上に脱水して長時間熟成処理した後、洗浄
処理を行う方法が開示されている。

しかしながら、印刷古紙は近年印刷技術の面から凸版印
刷より印刷が美麗なオフセット印刷が増加したため、上
記の脱インキ法では十分な脱墨が難しい状況になってき
た。これはオフセットインキ中の合成樹脂や植物油が印
刷後、経時的に酸化重合して繊維に付着し、従来の脱イ
ンキ法ではインキが繊維から剥れにくく、未剥離インキ
になりやすいためである。

このため、オフセット印刷古紙の脱墨法の提案がなされ
、たとえば、特開昭５４−１２０７０５号公報には濃度
１０％以下の原料古紙に脱墨薬品を加えて離解するＡ工
程、原料濃度を１０％以上に脱水するＢ工程、古紙に対
し３％以上のアルカリを添加するＣ工程、濃度１０％以
上で３時間以上アルカリ浸漬するＤ工程、捏和機（ニー
ダ−）などで１分以上攪拌処理するＥ工程、その後、希
釈、洗浄、浮遊、漂白等の後処理を行うＦ工程をこの順
で含む方法が開示されている。また、特開昭５５−４０
８５０号公報にはオフセット古紙を含有した印刷古紙に
アルカリ、界面活性剤より成る脱墨剤及び過酸化水素漂
白剤を添加し、１５％以上の濃度並びに５．０ｇ／ＩＩ
（ＮａＯＨとり０以上のアルカリ濃度において、レファ
イナー、ニーダ−等を使用し、加温下で圧縮力を与えな
がら機械的攪拌を行う方法が見られる。最近では前記特
開昭５５−４０８５０号公報の改良方法として、特開昭
８３−２８９９２号公報に機械的攪拌処理の後、０．５
時間以上熟成し、再び濃度１５〜２５％で機械的攪拌処
理を行う方法が開示されている。

一方、印刷古紙に脱墨しにくいオフセット印刷古紙が増
加したことは前述の通りであるが、近年は一般雑誌のカ
ラー印刷の増加に伴い、印刷古紙にもコート紙の多色印
刷が目立っている。殊にゲートロールコータ−などで塗
工された塗布量１０ｇｔｒｒｉ”未満の中質軽量コート
紙の古紙は、塗布量１０ｇ／ｒｒｒ以上のコート紙に比
べて、コート層上のインキが紙層まで浸透している。従
って前記のオフセットインキを対象としだ脱墨法により
未剥離インキはほとんど無くなるが、フローテーション
前に機械的攪拌処理を行うので、剥離したインキが微細
化し、フローテーシヨン工程でのインキの捕集が極めて
困難となる。その結果フローテーション効率を低下させ
得られる脱インキバルブ（ＤＩＰ）に微細化したインキ
が残って、灰色にくすみ、白色度の向上にも限界があり
、高グレードの中級紙への大量配合は難しいのが現状で
ある。

［発明が解決しようとする課題］ これらの現状に鑑み、本発明者等は次のようなことを考
察した。即ち、従来の脱インキ法では古紙の脱墨工程で
アルカリ浸漬後、ニーダ−等で機械的攪拌処理を行なっ
て、フローテーション、洗浄の後処理を行うか、或いは
、機械的攪拌−アルカリ浸漬−機械的攪拌してフローテ
ーション、洗浄を行っている。

このため、軽量コート紙の印刷古紙の場合、アルカリ浸
漬で繊維から剥離した又は剥離し易い状態になったコー
ト層とその上のオフセットインキを次の機械的攪拌処理
によって分散させるが、未剥離インキと同時に剥離して
いるインキをも分散し、微細化してしまい、インキ粒子
の繊維への再付着さえ起ってくる。従って、インキ粒子
が微細化しているために後処理のフローテーションの効
率が低下し、更にインキ粒子の繊維表面への再付着さえ
起り、繊維の色のくすみが増えることになる。

また、中質軽量コート紙に限らず、オフセット印刷古紙
を含む古紙原料から高白色度を得るために、漂白剤とし
て過酸化水素を高率添加しても（１）古紙中の汚濁物に
より過酸化水素の無効消費がある（２）ニーダ−等によ
り過酸化水素が分解する（３）アルカリ浸漬での白色度
向上には限界があり過酸化水素の効率が悪い等の問題が
あった。

本発明は上述の問題点を解決するためになされたもので
、本発明者等はアルカリ浸漬を２段で行うことを着想し
、前段のアルカリ浸漬により、前記中質軽量コート紙を
含む印刷古紙から剥離したコート層とインキの粗い粒子
を従来の脱インキ法とは逆に機械的攪拌前にフローテー
ションを行うことにより除去して、従来問題となってい
た剥離したインキが機械的攪拌により微細化して繊維に
再付着するのを防止できるとの知見を得て、鋭意研究の
結果、本発明を完成するに至った。

また、本発明の脱インキ法は同時に近年脱インキしにく
い印刷古紙として課題となっている前記中質軽量コート
紙以外の中質、新聞オフセット印刷古紙の脱インキにも
効果があることの知見を得た。

本発明の主な目的は上述の問題点を解決して、印刷古紙
、殊に中質軽量コート紙を含む印刷古紙の脱インキに適
し、未剥離インキが殆んどなく、且つ高白色度の脱イン
キバルブ（Ｄ　Ｉ　Ｐ）が得られる印刷古紙の脱インキ
法を提供することである。

また、他の目的は、前記中質軽量コート紙を含む印刷古
紙以外に中質コート、ノーコート印刷古紙、上質コート
印刷古紙、新聞古紙を含む一般回収印刷古紙から未剥離
インキが殆んどなく、且つ高白色度の脱インキバルブが
得られる印刷古紙の脱インキ法を提供することである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、印刷古紙にアルカリ薬剤、界面活性剤よりな
る脱墨剤を添加し、１０％以上の原料濃度で前段のアル
カリ浸漬を行う工程、次いで原料を希釈してブローチ−
ジョンを行う工程、更に原料を脱水して再びアルカリ薬
剤、界面活性剤よりなる脱墨剤を添加し、１０％以上の
原料濃度で後段のアルカリ浸漬を行う工程並びに前記後
段のアルカリ浸漬の前及び／又は後で１０％以上の原料
濃度で機械的攪拌を行う工程、その後洗浄を行う工程を
含むことを特徴とする印刷古紙の脱インキ法である。

また、本発明はアルカリ浸漬工程で、漂白剤を添加し、
アルカリ浸漬と同時に漂白を行う前記の印刷古紙の脱イ
ンキ法である。

本発明の脱インキ法は、近年の低濃度離解〜高濃度アル
カリ浸漬〜高濃度機械的攪拌〜フローテーション又は洗
浄を基本工程とする脱インキ法において、アルカリ浸漬
を前後２段とし、前段のアルカリ浸漬後にフローテーシ
ョンを行い、後段のアルカリ浸漬の前又は後、或いは前
後で機械的攪拌処理を行うことを特徴とする。従来のよ
うに、アルカリ浸漬後にニーダ−等により高濃度で機械
的攪拌を行うと、アルカリ浸漬によりせっかく繊維から
剥離したインキ粒子が必要以上に細粒化され、後処理の
フローテーションで除去できないものが多くなり、フロ
ーテーションの脱インキ効率を悪くし、インキの除去が
十分できないおそれがあった。殊にゲートロールコータ
−などにより塗料が塗工された中質軽量コート紙の印刷
古紙は、塗料の塗布量が少なく１．印刷されたインキは
コート層を通して紙層に達しているため、未剥離インキ
を剥離するために機械的攪拌を行うとコート層上のイン
キはコート層と共に細粒化されるので、余計にインキ粒
子の除去が難しかった。

本発明の方法によれば、前段のアルカリ浸漬で繊維から
剥離したインキ粒子を比較的大きい状態でフローテーシ
ョンによる除去を行い、フローテーションの効率を高め
ることができる。フローテーション法では、一般にイン
キ°粒子径が１０〜１００μｍ程度の比較的大きい粒子
でインキの除去効率が良く、洗浄法では２５μｍ以下の
細かい粒子が効率的であると言われていることから、本
発明の方法で、アルカリ浸漬後、必要以上にインキ粒子
を細かくしないで、フローテーションを行うことは、フ
ローテーションのインキ除去効率を最も高くすることが
できるのである。

また、後段のアルカリ浸漬では、未剥離インキとフロー
テーションで除去されなかったインキを、アルカリ浸漬
前又は後或いは前後でニーダ−等で機械的攪拌処理を行
い、後処理の洗浄工程で洗浄効率が最も高くなるように
、インキ粒子をできるだけ微細化して洗浄を行うのであ
る。

更に、アルカリ浸漬を２段で行うと、同時に過酸化水素
等による漂白も２段で行うことができるので、漂白剤の
効率も良い。また、漂白を１段で行う場合は後段のアル
カリ浸漬と同時に行うことが好ましい。かくして、印刷
古紙から未剥離インキが殆んどなく、シかも高白色度の
ＤＩＰを効率よく得られる。

本発明の印刷古紙にアルカリ薬剤、界面活性剤よりなる
脱墨剤を添加し、１０５以上の原料濃度でアルカリ浸漬
を行う工程は、通常、古紙脱インキの最初の工程である
古紙をパルパー等で離解した後、行われる。

アルカリ薬剤としては苛性ソーダ、ケイ酸ソーダ等公知
のアルカリが用いられ、界面活性剤は従来脱インキに用
いられている公知のものが用いられる。

アルカリ浸漬は、別に熟成とも称される工程で、繊維か
ら剥離していないインキをアルカリと十分に反応させる
ために必要なもので、原料濃度、アルカリ添加量、温度
等により浸漬時間は異なるが、本発明では０．５時間以
上、好ましくは１時間以上必要である。アルカリ添加量
はアルカリ濃度として３ｇ／Ｎ　　（ＮａＯＨとして）
、好ましくは５　ｇｌｌ（ＮａＯＨとして）必要である
。

原料濃度は１０％以上、好ましくは１５％以上は必要で
、アルカリ浸漬においては、濃度を高めることにより、
アルカリ濃度を高くすることができる一方、アルカリ濃
度を抑えればアルカリ添加量の節減も可能である。

アルカリ浸漬工程では、脱墨剤のほかに過酸化水素等の
漂白剤も同時に添加して、古紙原料の漂白作用も同時に
行う。

上記のアルカリ浸漬、漂白の実施条件は、後段のアルカ
リ浸漬、漂白の実施に際しても同様であるが、印刷古紙
の性状に応じて、好ましい条件の範囲内において、前段
と後段の条件を変えることは、実際上有効である。

次に古紙原料を希釈してフローテータ−を用いて、公知
の低い濃度で、原料中の剥離されたインキ粒子並びにコ
ート紙古紙から剥離した顔料、合成樹脂などからなるコ
ート層の比較的粗い粒子を分離、除去する。

比較的粗いインキ粒子を除去した低濃度古紙原料を脱水
して、再びアルカリ薬剤、界面活性剤よりなる脱墨剤を
添加し、１０％以上の原料濃度でアルカリ浸漬を行う工
程にかける。この後段のアルカリ浸漬で、前段のアルカ
リ浸漬きフローテーションで除去できなかった繊維の未
剥離インキを再び脱墨剤と反応させて繊維から剥離し、
アルカリ浸漬の前又は後或いは前後で１０％以上の原料
濃度でニーダ−等による機械的攪拌処理を行う工程を通
すことにより、インキ粒子等は後処理の洗浄工程で効率
よく洗浄除去され易いように、細粒化される。

ニーダ−等による機械的攪拌処理は、知られるように、
５０℃以上の加温下に１０％以上の高い原料濃度で圧縮
力を与えながら、アルカリ等の脱墨剤の存在下で、ニー
ダー１．ミキサー、ディスパーザ−等により繊維に強固
に付着しているオフセットインキなどの未剥離インキの
被膜を破壊し、インキを繊維から剥離させることができ
る。

本発明の方法では、この機械的攪拌処理を前段のアルカ
リ浸漬とフローテーション処理で比較的粗いインキ粒子
等を除去した後に、更にアルカリ浸漬を行って繊維から
未剥離インキの剥離或いは剥離したインキの繊維への再
付着を防止する措置を講じた上で、機械的攪拌処理を行
っているので、上述の従来の脱インキ法における機械的
攪拌処理の効果に比較して効率的に細かいインキ粒子を
除去できる点ですぐれている。

以下本発明Φ実施例を示す。

［実施例Ｊ 実施例１ 中質微塗工紙からなる印刷古紙２００ｇを、予め脱墨剤
（苛性ソーダ０．８％、ケイ酸ソーダ４　、０９６、界
面活性剤０．２５％）添加後、離解し脱水した後、古紙
（風乾）に対し脱墨剤として苛性ソーダ２％、ケイ酸ソ
ーダ６％（アルカリ濃度ＮａＯＨとして５．４ｇ／Ｉ　
）　、界面活性剤０．１５％、漂白剤として過酸化水素
１．２％を添加し、よく混合した後、原料濃度１５％、
６０℃で２時間浸漬を行った。次いで、原料濃度４％に
希釈し、５分間離解した後、原礼濃度１％に希釈して試
験用フローテータ−（極東振興製）でフローテーション
処理した。再び原料濃度２０％まで脱水して、古紙（風
乾）に対し脱塵剤として苛性ソーダ２％、ケイ酸ソーダ
９％（アルカリ濃度ＮａＯＨとしてａ、１ｇ／ｆ　）　
、界面活性剤０．１２％、漂白剤・過酸化水素２．４％
を添加し、よく混合した後、原料濃度１５％、７０℃で
３時間浸漬を行った。浸漬後の古紙原料を７０℃の加温
下、試験用ニーダ−（山本百馬製作所製）で１分間、機
械的攪拌処理を行った後、原料濃度２％に希釈し、２分
間離解した後原料濃度１％に希釈し、これを原料濃度ｌ
Ｏ％に脱水する脱水、洗浄を２回繰返し、ＤＩＰを得た
。得られたＤＩＰでＴＡＰＰＩ標準法により坪量１００
ｇ／ｒｒｒの手抄シートを作成し、下記の試験方法でＤ
ＩＰの未剥離インキ量及び白色度を測定した。

試験方法 未剥離インキ量：手抄シートを画像解析装置（■シー・
シー・デー製ＣＣＤ粒度分布測定装置）にかけ、１００
ｍｍ　Ｘ　ｌｏＯ＋＋ｎの面積中に認められる光線反射
率６０％以下の格子部分の面積を集計して、手抄シート
中の残留インキ面積とした。

白色度：　　ＪＩＳ　Ｐ８１２３の手順によりフォトボ
ルト白色度試験器で測定 比較例１ 実施例１において、アルカリ浸漬工程を１段のみとし、
その脱墨剤及び漂白剤の添加量を実施例１の前段と後段
の合計とした。すなわち、苛性ソーダ４％、ケイ酸ソー
ダ１５％（アルカリ濃度ＮａＯＨとして１１．５ｇ＃！
　）　、界面活性剤０．２７％、過酸化水素３．６％を
添加し、よく混合した後、原料濃度１５％、７０℃、５
時間浸漬を行った。

以下、実施例１と同様にしてニーダ−で機械的攪拌処理
を行った後、原料濃度２％に希釈し、２分間離解した後
、原料濃度１％に希釈してフローテーション処理した。

その後、実施例１と同様に原料濃度ｌＯ％に脱水し、１
％に希釈する脱水、洗浄を２回繰返しＤＩＰを得た。

実施例２ 実施例１において、古紙としてチラシ２０％、オフセッ
ト３０％、凸版５０％からなる一般回収新聞古紙を用い
、ニーダ−による機械的攪拌処理を後段のアルカリ浸漬
工程の前で行う以外は、実施例１と全く同様にしてＤＩ
Ｐを得た。

実施例３．４ 実施例２において、ニーダ−による機械的攪拌処理を後
段のアルカリ浸漬工程の後（実施例３）又は前と後で２
回行う（実施例４）以外は、実施例１と全く同様にして
ＤＩＰを得た。機械的攪拌処理の条件はアルカリ浸漬工
程の前後とも同一で行った。

比較例２ 比較例１において、古紙としてチラシ２０％、オフセッ
ト３０％、凸版５０％からなる一般回収新聞古紙を用い
、ニーダ−によ、る機械的攪拌処理を行わない以外は、
比較例１と全く同様にしてＤＩＰを得た。

比較例３ 比較例２において、ニーダ−による機械的攪拌処理をア
ルカリ浸漬後に行うように変更した以外は、比較例２と
全く同様にしてＤＩＰを得た。

比較例４ 比較例２において、ニーダ−による機械的攪拌処理をア
ルカリ浸漬前後に２回行うように変更した以外は、比較
例２と全く同様にしてＤＩＰを得た。

比較例５ 比較例３において過酸化水素漂白剤の添加率を３．６％
から６％まで増量するように変更した以外は、比較例３
と全く同様にしてＤＩＰを得た。

実施例５ 実施例１において、中質微塗工紙印刷古紙の代りに、オ
フセット印刷新聞古紙を用い、アルカリ浸漬処理の前段
を４５℃、１６時間で行った以外は、実施例１と全く同
様に処理してＤＩＰを得た。

比較例６ 比較例１において、中質微塗工紙印刷古紙の代りに、オ
フセット印刷新聞古紙を用い、アルカリ浸漬処理を８０
℃、１６時間で行った以外は、比較例１と全く同様に処
理してＤＩＰを得た。

比較例７ 比較例１において、中質微塗工紙印刷古紙の代りに、オ
フセット印刷新聞古紙を用い、アルカリ浸漬処理を７０
℃、１８時間で行った以外は、比較例１と全く同様にし
てＤＩＰを得た。

以上述べた実施例、比較例で得られたＤＩＰの試験結果
を表に示す。

表に示す結果によれば、本発明の中質軽量コート紙印刷
古紙の脱インキにおいて、アルカリ浸漬を前後２段にし
て、同時に漂白を行い、且つ、前段の後でフローテーシ
ョンを行い、後段の後で機械的攪拌処理を行う実施例１
は、従来のアルカリ浸漬及び漂白が１段で、その後に機
械的攪拌処理を行った後、フローテーションを行う比較
例１と比較して、未剥離インキ面積が減少し、殆んどな
い状態になり、白色度を大幅に高くすることができる。

また、一般回収新聞古紙についても、本発明の実施例２
〜４は中質軽量コート紙印刷古紙と同様にアルカリ浸漬
１段と機械的攪拌を行う従来の脱インキ法（比較例２〜
４）に比べて高白色度が得られる。更に、比較例５で過
酸化水素漂白剤を大幅に増量してみたが、実施例のよう
な高白色度は得られなかった。

また、オフセット新聞古紙についてもアルカリ浸漬と漂
白を２段行う本発明の実施例５は、アルカリ浸漬を１段
で行う比較例６よりも両者の漂白剤使用量が同量でも大
巾に白色度を向上することができる。なお、比較例７の
ようにアルカリ浸漬の温度を上げるとアルカリ焼けを起
し、白色度が低下するので好ましくない。

これらの結果から、本発明の脱インキ法は従来のように
インキ粒子を微細化し、フローテーション効率を低下さ
せ、微細化されたインキ粒子によりパルプの色をくすま
せることがないので、中質軽量コート紙、一般回収新聞
古紙、オフセット新聞古紙のすべてにおいて高白色度の
ＤＩＰが得られる。

［発明の効果］ 本発明は従来の印刷古紙の脱インキ法では、高グレード
の中級紙に高率配合できるまで脱インキできなかった印
刷古紙、特に中質軽量コート紙を含む印刷古紙の脱イン
キを可能にしたものである。

本発明により得られるＤＩＰは未剥離インキが殆んどな
く、本発明の方法の前後２段のアルカリ浸漬工程で漂白
を同時に行うことにより過酸化水素などの漂白剤の使用
効率がよく、従来の脱インキ法より高白色度のＤＩＰが
得られ、高グレードの中級紙に高率の配合が可能である
。

また、本発明は従来の脱インキ法とは異なり、アルカリ
浸漬工程を前後２段とし、前段のインキ量が多い所では
、インキ粒子を大きいままで、フローテーションにより
除去し、インキ量が少なくなった後段のアルカリ浸漬処
理前後では、ニーダ−等を用いた機械的攪拌処理により
インキ粒子を細かくして、後の洗浄工程で除去するとい
う特徴あるμインキ法であるので、前記中質軽量コート
紙を含む印刷古紙のほか近年脱インキのしにくさで問題
になっているオフセット印刷新聞古紙をはじめ、中質コ
ート、ノーコート印刷古紙、上質コート印刷古紙を含む
一般回収新聞古紙の脱インキに有効である。更に近年の
新聞、雑誌、広告など一般印刷物のカラー化及び用紙の
軽量化傾向に伴う古紙繊維に対するインキ量の相対的な
増加などの難脱インキ化によるフローテーションの効率
低下の問題解決にも対応でき、効果を発揮することがで
きるすぐれた脱インキ法である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、印刷古紙にアルカリ薬剤、界面活性剤よりなる脱墨
   剤を添加し、１０％以上の原料濃度で前段のアルカリ浸
   漬を行う工程、次いで原料を希釈してフローテーション
   を行う工程、更に原料を脱水して再びアルカリ薬剤、界
   面活性剤よりなる脱墨剤を添加し、１０％以上の原料濃
   度で後段のアルカリ浸漬を行う工程並びに前記後段のア
   ルカリ浸漬の前及び／又は後で１０％以上の原料濃度で
   機械的攪拌を行う工程、その後洗浄を行う工程を含むこ
   とを特徴とする印刷古紙の脱インキ法。 ２、アルカリ浸漬工程で漂白剤を添加し、アルカリ浸漬
   と同時に漂白を行う請求項１記載の印刷古紙の脱インキ
   法。