JPH04202885A - 古紙再生用脱墨剤 - 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〕 本発明は新聞、雑誌等の古紙再生時に用いられる脱墨剤
に関する。更に詳しくは新聞、雑誌等をフロチーシラン
法及びフロチーシラン／洗浄コンビネーションシステム
で脱墨処理を行うに際し高白色度のそして残インキ数の
少ない脱墨バルブを得る事の出来る脱墨剤に関する。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕新聞、
雑誌等の再生利用は古くから行われて来ているが、特に
最近はバルブ資源の不足やその価格の高騰、更にはゴミ
対策、森林資源保護といった観点からもその有効利用は
益々重要性を帯びてきている。その強まるニーズに応え
るように脱墨パルプの用途も高度利用技術開発にも拍車
がかかっている。一方、最近の古紙は印刷技術、印刷方
式の変化、印刷インキ成分の変化により脱墨と云う点か
ら見れば一層険しい状況になってきている。

そこで、より以上脱墨を促進させる為、装置へも改良が
加えられて来ている０例えば、タワーの設置による高濃
度熟成処理、物理力によってより一層インキ剥離を促進
させるためのディスバイザー、ニーダ−の導入、更には
高濃度離解パルパーの設置等が挙げられる。また、フロ
ーテータ−においても、高気泡型フローテータ−の導入
が盛んになりつつある。

古紙からインキその他の不純物を分離除去する為従来か
ら用いられて来た薬剤としては、苛性ソーダ、珪酸ソー
ダ、炭酸ソーダ、リン酸ソーダ等のアルカリ剤、過酸化
水素、次亜硫酸塩、次亜塩素酸塩等の漂白剤、ＥＤＴＡ
、　ＤＴＰＡ等の金属イオン封鎖剤と共に、脱墨剤とし
て、アルキルベンゼンスルホン酸塩、高級アルコール硫
酸エステル塩、α−オレフィンスルホン酸塩、ジアルキ
ルスルホサクシネート等の陰イオン活性剤、高級アルコ
ール、アルキルフェノール及び脂肪酸のエチレンオキシ
ド付加物、アルカノールアマイド類等の非イオン活性剤
が単独又は２種以上配合されて使用されて来た。しかし
これらの脱墨剤ではフロチージョン処理における起泡性
は大きいもののインキ捕集能が小さく、また、洗浄法に
おいてもその洗浄力が弱いゆえ、低品質の脱墨バルブし
か得られなかった。更には、高白色度が得られたとして
も、くすみがあるため、脱墨パルプの用途制限（板紙の
裏下への使用量減少、新聞紙への配合量減少等）や、く
すみを無くすため漂白剤使用量を増加せざるを得ないと
いった状況であった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、フロテーシッン処理工程において優れた
インキ捕集能を示し、高白色度、低残インキ数且つ未剥
離インキ数の少ない脱墨パルプを得ることのできる古紙
再生用脱墨剤を開発すべく鋭意研究を行なった結果、本
発明を完成するに至った。

すなわち本発明は、天然油脂とヒドロキシ脂肪酸又はヒ
ドロキシ脂肪酸エステルとの混合物にアルキレンオキシ
ドを付加して得られる反応生成物を含有することを特徴
とする古紙再生用脱墨剤を提供するものである。

脱墨剤に必要な機能としては、 ■セルロース／インキ間の界面張力低下能■セルロース
から剥離したインキの再付着防止性 ■気泡へのインキの吸着性が高いこと ■適正な起泡性 の４つを挙げることができる。脱墨剤はこれら４つの機
能をバランスよく備えていなければならない０本発明の
古紙再生用脱墨剤は特に上記の■に優れ、未剥離インキ
数が少ない脱墨パルプを得ることができる。

本発明において用いられる天然油脂としては、ヤシ油、
パーム油、オリーブ油、大豆油、菜種油、アマニ油等の
植物油及び魚油、豚脂、牛脂、骨油等の動物油、また、
これらの硬化油、半硬化油、更にはこれらの精製工程で
得られる回収油等が挙げられる。

本発明に用いられるヒドロキシ脂肪酸としては、炭素数
５〜２４のものが好ましく、１２−ヒドロキシステアリ
ン酸、２−ヒドロキシラウリン酸、２−ヒドロキシラウ
リル酸、３−ヒドロキシオクチル酸、２−ヒドロキシベ
ヘニン酸、２−ヒドロキシトリデカン酸、１６−ヒドロ
キシパルミチン酸等が挙げられる。

また、ヒドロキシ脂肪酸エステルとしζは、上記の如き
炭素数５〜２４のヒドロキシ脂肪酸と、アルコールとの
エステルが用いられ、本発明においてはヒドロキシ脂肪
酸エステルを含有するひまし油、硬化ひまし油等の油脂
も含まれる。

本発明において、ヒドロキシ脂肪酸と反応させるアルコ
ールとしては、炭素数１〜２４の一価のアルキルもしく
はアルケニルアルコール又は多価アルコールが挙げられ
る。−価アルコールとしてはメタノール、エタノール等
の低級アルコールや脂肪酸アルコール等の高級アルコー
ルが挙げられる。多価アルコールとしては二価アルコー
ル或いは糖アルコールが好適に使用される。

二価アルコールとしてはエチレングリコール、プロピレ
ングリコール、ブタンジオール等が挙げられる。また、
糖アルコールとしてはソルビトール、ペンタエリスリト
ール等が挙げられる。

されらの他に三価アルコールとしてグリセリン、トリメ
チロールプロパン等が挙げられる。

天然油脂とヒドロキシ脂肪酸又はヒドロキシ脂肪酸エス
テルの混合割合は、モル比で天然油脂：ヒドロキシ脂肪
酸又はヒドロキシ脂肪酸エステル−１：０．０５〜１：
１がよく、好ましくは１：０．１〜１：０．５である。

混合割合が１：ｌより大きい場合、フロチーターでの気
泡への吸着性が弱いため高白色度のバルブが得にくい。

逆に混合割合が１：０．０５より小さい場合、セルロー
スからのインキ剥離性が弱いため、見栄えの悪いパルプ
ができる可能性がある。

本発明において、上記の如き混合物に付加させるアルキ
レンオキシドとしてはエチレンオキシド、プロピレンオ
キシドが好ましい、エチレンオキシド及びプロピレンオ
キシドはブロック又はランダム付加のいずれでもよいが
、好ましくはランダム付加である。エチレンオキシドと
プロピレンオキシドのモル比はエチレンオキシド／プロ
ピレンオキシド−１〜４の範囲が良く、好ましくは１〜
３の範囲である。このモル比が１より小さい場合、セル
ロースから離脱したインキの分散力が大きく、更にフロ
チーター液面上での泡沫層形成能力が弱いため、インキ
を保持した泡沫層が少なくなる傾向を示す、その結果、
白色度が低くなる。逆にモル比が４より大きい場合、フ
ロチーター中での気泡吸着性が小さく傾向を示す、その
結果、泡沫層色相もインキ捕集性が低いことを示し白っ
ぽくなる。更にフロチーター液面上での泡沫層形成能力
が強いためフロスの泡量が多い、また、フロスピットで
の破泡性が悪いといった操業性にとって極めて問題のあ
る現象が多発する可能性がある。

アルキレンオキシドの付加モル数は合計して３０〜１５
０モルがよく、好ましくは６０〜１００モルである。付
加モル数が３０より小さい場合、セルロースからのイン
キ剥離性及びセルロースから離脱したインキの捕集性が
小さいため、白色度が低くなる。また、付加モル数が１
５０より大きい場合、フロチーター液面上での泡沫層形
成能力が弱くなるためインキを捕集した泡沫層が系外に
除去されにくくなり、その結果として白色度が低くなる
傾向を示す。

付加反応方法は特に限定されるものではなく、一般に行
なわれている活性水素を有する化合物へのアルキレンオ
キシド付加反応の条件下で行なうことができる。すなわ
ち、上記モル比で仕込んだ天然油脂とヒドロキシ脂肪酸
エステルとの混合物に触媒量のアルカリ性物質を加え、
これに約１００〜２００℃、１〜３　ｋｇ／ｃｊでアル
キレンオキシドを数時間反応させることによって得るこ
とができる。

本発明の古紙再生用脱墨剤は古紙離解工程、ニーダ−処
理工程、熟成タワー工程及びフロテーシッン処理の何れ
かもしくは各工程へ分割添加してもよいが、古紙離解工
程へ添加した場合が最も効果が高い、また、その添加量
は原料古紙に対して０．０５〜１．０重量％が好ましい
。

また、本発明の古紙再生用脱墨剤は従来一般に用いられ
ている公知の脱墨剤と併用することもできる。

〔実　施　例〕

以下実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明
はこれらの実施例に限定されるものではない。

製造例１ １．５２のオートクレーブに牛脂及び硬化ひまし油をそ
れぞれ１５４．９　ｇ及び５０．４ｇと１００％ＫＯＨ
を１．２ｇ仕込み、約６００ｒｐ−の攪拌速度の条件下
で１３０℃になるまで昇温しな。

次いで、エチレンオキシドとプロピレンオキシドのモル
比２：１の混合物を７９２．１ｇ反応させた。この時の
反応条件は温度１３０〜１４０℃、圧力１〜３ｋｇ／ｄ
ｃゲージ）下で少しずつ反応させた。

反応終了後、温度を８０℃まで冷却し、酢酸にてｐＨを
約６に調整した。反応生成物（本発明品、表−１中Ｎ［
Ｌｌ）の収率は９８％であった。

製造例２ １．５２のオートクレーブにパーム油及び１６−ヒドロ
キシバルミチン酸メチルをそれぞれ１６８．５ｇ及び２
９．２ｇと１００％ＫＯＨを１．４ｇ仕込み、約６００
ｒｐ−の攪拌速度の条件下で１５０℃になるまで昇温し
た。

次いで、エチレンオキシド４４６．４　ｇを温度１５０
〜１６０°Ｃ１圧力１〜３）ｃｇ／ｅｊ（ゲージ）下で
少しずつ反応させた。

エチレンオキシド付加反応終了後、温度１２０〜１３０
℃まで冷却し、圧力１〜３ｋｇ／ｃｄ（ゲージ）下でプ
ロピレンオキシドを３５３．１ｇ反応させた。

反応終了後、温度を８０°Ｃまで冷却し、酢酸にてｐＨ
を約６に調整した０反応生成物（本発明品、表−３中麹
１８）の収率は９７％であった。

実施例１ 布中回収新聞古紙を２×５０−に細断後、その一定量を
卓上離解機に入れ、その中に水及び苛性ソーダ（対原料
）１．０％（重量基準、以下同じ）、珪酸ソーダ（対原
料）３．０％、３０％過酸化水素水（対原料）３．０％
、表−１に示す各種の脱墨剤（対原料）０．４％を加え
、パルプ濃度５％、５５℃、２０分離解した後、５０℃
にて６０分間熟成した。その復水を加えてパルプ濃度を
１．０％に希釈し、ＣａＣ１ｇ（対原料）１．０％を添
加し、３０°Ｃにて１００分間フロチーシラン理を施し
た。

フロチーシラン後のバルブスラリーを６％濃度まで濃縮
後、水を加えて１％濃度に希釈し、ＴＡＰＰＩ　シート
マシンにてバルブシートを作製シた。得られたバルブシ
ートを測色色差計（拡散反射型）にて白色度を測定し、
画像解析装置（Ｘ　１００倍）にて全残インキ数、未剥
離・インキ数を測定した。また、フロチーター液面上の
泡沫層の高さ（３分時点）も測定した。

結果を表−２に示す。

表　　　−２ 実施例２ 布中回収新聞古紙を２×５ｃ−に細断後、その一定量を
卓上難解機に入れ、その中に水及び苛性ソーダ（対原料
）１．０％、珪酸ソーダ３号（対原料）０．５％、表−
３に示す各種の脱墨剤（対原料）０．４％を加え、パル
プ濃度５％、４５℃、２０分解離後、パルプ濃度を１８
％になる様に脱水し、その中に苛性ソーダ（対原料）１
．５％、珪酸ソーダ（対原料）２．５％、３０％過酸化
水素水（対原料）３．０％を加えて混合した後、５５℃
、９０分間、パルプ濃度１５％で熟成処理を行なった。

その後パルプ濃度４％になる様に水を加え卓上離解機で
５分間離解処理を、施し、更に水を加えてパルプ濃度を
１．０％に希釈し、ＣａＣ１ｇ（対原料）１．０％を添
加し、３０℃にて１００分間フロチーシラン理を行った
。フロチーシラン後のパルプスラリーを６％濃度まで濃
縮後、水を加えて１％濃度に希釈し、ＴＡＰＰＩシート
マシンにてバルブシートを作製した。得られたバルブシ
ートを測色色差針（拡散反射型）にて白色度を測定し、
画像解析装置（Ｘ　１００倍）にて全残インキ数、未剥
離インキ数を測定した。また、フロチーター液面上の泡
沫層の高さ（３分時点）も測定した。

その結果を表−４に示す。

表　　　−４ 実施例３ 布中回収雑誌を２％５ｃｍに細断後、その一定量を卓上
離解機に入れ、その中に水及び苛性ソーダ（対原料）０
．５％、珪酸ソーダ（対原料）１．５％、３０％過酸化
水素（対原料）１．０％、表−５に示す脱墨剤（対原料
）Ｏ，ＯＳ％を加え、パルプ濃度１５％、４５℃で２０
分離解処理を行った。

その後この中へ水を加えてパルプ濃度４．０％に希釈し
、次いで更に水を加えてパルプ濃度を１．０％とした。

これを３０℃にて１００分間フロチーシラン理ヲ施した
。フロチージョン後のパルプスラリーを６％濃度まで濃
縮後、水を加えて１．０％濃度に希釈しＴＡＰＰＩシー
トマシンにてバルブシートを作製した。

得られたバルブシートを測色色差計（拡散反射型）にて
白色度を測定し、画像解析装置（×１００倍）にて全残
インキ数、未剥離インキ数を測定した。また、フロチー
ター液面上の泡沫層の高さ（３分経過時点）も測定した
。

その結果を表−６に示す。

表　　　−６ 〔発明の効果〕 本発明の古紙再生用脱墨剤によれば、未剥離インキ数が
少なく、残存インキ数が少ない高品質の脱墨バルブを得
ることができる。また、フロチーターでの操業性の指標
となる泡沫高も適切な値を示した。

更に天然油脂とヒドロキシ脂肪酸エステルとの混合モル
比やＥＯ−ＰＯ付加モル数を最適化することにより、中
温脱墨処理においてはフローテーション時の泡沫高さが
非常に良く（実施例１）、高温脱墨処理では未剥離イン
キ数が特に小さくなり、優れた脱墨性能を示した（実施
例２）。

また、ヒドロキシ脂肪酸を用いた本発明品を最適化すれ
ば、残存インキ数が極度に小さくなり特に好ましい結果
を示した（実施例３）。

出願人代理人　　古　谷　　　馨 （外３名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　天然油脂とヒドロキシ脂肪酸又はヒドロキシ脂肪酸
   エステルとの混合物にアルキレンオキシドを付加して得
   られる反応生成物を含有することを特徴とする古紙再生
   用脱墨剤。 ２　ヒドロキシ脂肪酸が炭素数５〜２４のヒドロキシ脂
   肪酸である請求項１記載古紙再生用脱墨剤。 ３　ヒドロキシ脂肪酸エステルが炭素数５〜２４のヒド
   ロキシ脂肪酸とアルコールとのエステルである請求項１
   記載の古紙再生用脱墨剤。 ４　アルコールが炭素数１〜２４の単価のアルキルもし
   くはアルケニルアルコール又は多価アルコールである請
   求項３記載の古紙再生用脱墨剤。 ５　反応生成物が、天然油脂とヒドロキシ脂肪酸又はヒ
   ドロキシ脂肪酸エステルとの混合物の和１モルに対して
   ３０〜１５０モルのアルキレンオキシドを付加して得ら
   れたものである請求項１記載の古紙再生用脱墨剤。 ６　アルキレンオキシドとしてエチレンオキシドとプロ
   ピレンオキシドとをエチレンオキシド／プロピレンオキ
   シド＝１〜４（モル比）の割合で使用する請求項１記載
   の古紙再生用脱墨剤。 ７　天然油脂とヒドロキシ脂肪酸又はヒドロキシ脂肪酸
   エステルとの混合物の混合割合が、モル比で天然油脂：
   ヒドロキシ脂肪酸又はヒドロキシ脂肪酸エステル＝１：
   ０．０５〜１：１である請求項１記載の古紙再生用脱墨
   剤。