JPH04241183A - 再生パルプ化方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、古紙の再生パルプ化方
法に関し、特に印刷古紙等から印刷インキを効率良く分
離除去し、白色度の高い良質の再生パルプを得る方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、我が国の製紙原料としての再生用
損紙を含む古紙の使用量は紙、板紙生産原料の５０％近
くになっているが、資源の有効利用のためにより一層多
くの古紙を再生利用することが望ましい。しかし、印刷
古紙を製紙原料として再生パルプ化する場合は、印刷イ
ンキの脱墨が困難であり、この問題が重大な課題となっ
ている。

【０００３】即ち、印刷インキの脱墨方法に関しては多
くの提案がなされているが、それぞれ欠点を残しており
、十分満足できるような方法はまだ確立されていない。 脱墨が不十分でインキが未分離未分散の再生パルプを使
用した紙は、斑点状やヒゲ状の塵が発生して商品価値を
下げてしまう。また、印刷インキが除去されていなけれ
ば、低白色度の再生パルプとなり、紙の用途と再生パル
プの使用範囲が少なくなってしまう。印刷古紙を高品質
の紙に多量に使用するためには、印刷インキを完全に脱
墨することが重要である。そして工程設備や薬品の経済
性も重要で、安価な再生パルプを得なければならない。

【０００４】従来行われている再生パルプ化方法は、パ
ルパー等の離解工程で水酸化ナトリウム、ケイ酸ナトリ
ウム、脱墨剤、過酸化水素等を加え加熱処理して離解分
離した後、希釈してフローテーションや洗浄などの除去
処理を行う方法である。しかし、この方法ではオフセッ
ト印刷古紙などは満足に脱墨されない欠点がある。さら
に最近では、特公昭６１−１１３５３号報に開示されて
いる、ニーディング離解時に、水酸化ナトリウム、ケイ
酸ナトリウム、脱墨剤、過酸化水素漂白剤等を添加し加
温下で圧縮力を加えながら機械的攪拌を行い、次に熟成
工程で一定時間加温下に保持した後、希釈離解してフロ
ーテーション処理を行う方法が試みられている。この方
法では、機械的攪拌を行う際にアルカリ濃度５．０ｇ／
ｌ　（ＮａＯＨとして）以上、パルプ濃度１５重量％以
上とする必要があり、結果的に多量のアルカリがパルプ
繊維を傷め再生パルプの強度が弱くなる欠点があり、パ
ルプの流動性が悪くなったり、インキと脱墨剤が再びパ
ルプ繊維中に練り込まれて、フローテーション処理の脱
墨効果が十分に得られない欠点もある。

【０００５】また、過酸化水素をニーディング時のパル
プに添加する方法では、過酸化水素は、インキビヒクル
と反応し漂白効果が低下してしまうことも課題として残
されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、印刷古紙か
ら印刷インキを効率良く脱墨し、白色度の高い良質の再
生パルプを得る方法を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、少なくとも離
解工程、ニーディング工程、熟成工程、フローテーショ
ン工程を順次行う印刷古紙の再生パルプ化方法において
、脱墨剤を離解工程と熟成工程で添加することを特徴と
する再生パルプ化方法である。

【０００８】

【作用】本発明で処理対象となる印刷古紙は、新聞、色
上、模造、切付、雑誌等のすでに印刷された古紙である
。本発明では、少なくとも離解工程、ニーディング工程
、熟成工程、フローテーション工程を順次行い、上記の
ような印刷古紙を再生パルプ化するために、脱墨剤を離
解工程とニーディング後の熟成工程で添加する。離解工
程にだけ脱墨剤を添加すると、パルプ繊維からインキは
ある程度離脱するが、その後のニーディング工程で、一
度離脱したインキが分散されパルプ繊維に再吸着を起こ
し、得られた再生パルプは白色度が低いものになる。 そして、離解工程で脱墨剤を添加せずに、熟成工程にだ
け添加すると、脱墨剤存在下での機械作用が少ないため
に、パルプ繊維からのインキの離脱が十分には得られな
い。

【０００９】本発明者等は、これらの難点を改良するた
めに鋭意検討した結果、脱墨剤を離解工程と熟成工程で
添加することにより、その後のフローテーション工程で
パルプ繊維からのインキ分離が良くなり、得られた再生
パルプの白色度が高いものになることを見出し本発明を
完成した。この作用はニーディング時にパルプ繊維に再
吸着を起こしたインキが、熟成工程で添加した脱墨剤の
吸着によって、フローテーション工程で気泡とともにパ
ルプ繊維から分離される結果ではないかと推定される。

【００１０】本発明で使用する脱墨剤としては、例えば
非イオン性活性剤、陰イオン性活性剤、脂肪酸または脂
肪酸石鹸のエマルジョン、脂肪酸誘導体、高級アルコー
ル誘導体、油脂誘導体等が挙げられるが、古紙の種類や
工程の用水等を考慮して、１種類または２種類以上を適
宜選択すればよい。脱墨剤の添加量は離解工程では、古
紙に対して０．０１〜１．０　重量％程度、熟成工程で
は古紙に対して０．０１〜０．５　重量％程度の範囲で
適宜調節するのが望ましい。

【００１１】次に、本発明をさらに具体的に説明する。 上記のような印刷古紙を、まず離解工程で高濃度パルパ
ーなどを用いて離解して懸濁液とする。この時に脱墨剤
とアルカリ剤を添加し、パルプ濃度１０〜２０重量％、
アルカリ濃度０．１　〜２．５　ｇ／ｌ　（ＮａＯＨと
して）に調節して機械攪拌を行うのが好ましく、パルプ
繊維に強固に接着している印刷インキの皮膜が破壊され
、繊維からインキが離脱される。アルカリ剤としては、
例えば水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム、水酸化カ
リウムなどが使用される。なお、脱墨剤については、後
にまとめて詳細に説明する。

【００１２】パルプ濃度が１０重量％未満であると、パ
ルプの繊維同士が密に接触した状態で圧縮力を加えるこ
とができなくなり、印刷インキの剥離作用が悪くなる。 一方パルプ濃度が２０重量％を越えると、パルプの汚れ
やインキなどを再びパルプ繊維に練り込んでしまい、白
色度の低下を起こし、インキの除去効率も悪くなる。

【００１３】さらに、離解工程で添加するアルカリ剤は
離解効果を良くするためのものであるが、アルカリ濃度
が２．５　ｇ／ｌ　を越えると、パルプ繊維の傷みが発
生し、ＧＰ、ＲＧＰ、ＣＴＭＰ等の機械パルプ等を含む
古紙の場合には、古紙中の繊維が黄色く変色して白色度
が低下してしまう恐れがある。なお、パルプ濃度が１０
〜２０％と高濃度で機械的攪拌が行われるため、パルプ
繊維へ圧縮力が加えられ、インキの捕集作用、脱墨剤の
湿潤、浸透作用が効率よく行われる。また低濃度の時と
比べて、添加する脱墨剤の量を減少させることができる
。

【００１４】印刷古紙中に、感圧接着剤、ホットメルト
接着剤、プラスッチク等の異物が混入している場合には
、粗選精選のスクリーンやクリーナーを通してそれらの
異物を取り除くことが望ましい。その場合も、パルプ濃
度が１０重量％未満では、これらの異物が非常に小さく
砕かれてしまい、後の粗選精選工程でスクリーンの目孔
から抜けて、分離効果が悪くなる恐れがある。再生パル
プ中に異物が含まれていると、その再生パルプを使用し
て抄紙した場合に、抄紙工程で異物がワイヤーの目孔を
塞いだり、プレスロールや毛布を汚したりして紙切れを
起こし、抄紙効率を著しく低下させる原因となる。また
、紙面上に斑点を形成するなどして品質面で悪影響を及
ぼす恐れがある。

【００１５】離解工程終了時点で、大部分のインキはパ
ルプより離脱しているが、まだパルプ繊維に吸着してい
るインキが残るため、次のニーディング工程で離脱が促
進される。このニーディング工程で、パルプ濃度とアル
カリ濃度を調節し適切な圧縮力を加え機械的攪拌を行う
ことで、インキはパルプから完全に離脱するすることが
できる。

【００１６】そのため、古紙の懸濁液はパルプ濃度２０
〜４０重量％、アルカリ濃度０．５　〜４．０　ｇ／ｌ
　（ＮａＯＨとして）に調節されニーディング工程に導
入される。このようなパルプ濃度とアルカリ濃度の調節
は、例えば円筒型、傾斜型、スクリュー型の脱水装置を
使用して行われるが、アルカリ濃度が目標より不足した
場合には、アルカリ剤を添加するなどして調節される。 アルカリ濃度が０．５　ｇ／ｌ　未満の場合には、アル
カリ剤の作用が十分でなくなり、逆に、４．０　ｇ／ｌ
　を越えると、パルプに対するアルカリ濃度が高過ぎ、
パルプ繊維を傷め紙力が弱くなる恐れがある。従ってア
ルカリ濃度は０．５　〜４．０　ｇ／ｌ　の範囲内で、
古紙の種類によって適宜調節される。ニーディング工程
のパルプ濃度が２０重量％未満の場合には、機械的圧縮
作用を伴うニーディングを行ってもパルプ繊維への圧縮
力が弱く、パルプに吸着しているインキがパルプから剥
離し難い。一方、パルプ濃度が４０重量％を越えると、
パルプ繊維への圧縮力が強くなり過ぎ、繊維を傷めるこ
とがある。ニーディング装置については特に限定されず
各種のものが使用できるが、例えばスクリュー型ニーデ
ィング装置などが用いられる。

【００１７】ニーディングしたパルプ縣濁液は熟成工程
に導入され、脱墨剤、過酸化水素、ケイ酸ナトリウムな
どが添加される。過酸化水素はパルプを漂白し、ケイ酸
ナトリウムは過酸化水素の助剤として作用する。ケイ酸
ナトリウムは、過酸化物漂白作用の適性ｐＨにコントロ
ールする働きや、過酸化水素の漂白作用に負の触媒とな
る重金属類を封鎖する作用を有しているが、ニーディン
グ前のパルプに添加すると、インキの硬化を促進し、脱
インキを困難にする恐れがあるので、熟成工程で添加す
るのが望ましい。過酸化水素及びケイ酸ナトリウムの添
加量は特に限定されず、古紙の種類により適宜調節され
る。なお、熟成工程では、適度の温度と滞留時間によっ
て脱墨剤の捕集作用、気泡作用が十分に発揮される。

【００１８】一般に、印刷古紙の脱墨に使用される各種
の脱墨剤には、湿潤作用、浸透作用、乳化分散作用、気
泡作用、消泡作用、洗浄作用、捕集作用などがあり、こ
れら数種類の作用を組み合わせた脱墨剤が使用される。

【００１９】本発明の再生パルプ化方法では、離解工程
では主に脱インキの分散性があるもの、熟成工程では気
泡性があるものをそれぞれ添加するのが好ましい。離解
工程、熟成工程で使用される脱墨剤については特に限定
するものではないが、離解工程で添加する脱墨剤として
は、脂肪酸誘導体、高級アルコール誘導体、油脂誘導体
等が適しており、これらは湿潤作用、浸透作用、乳化分
散作用に優れておりパルプ繊維からインキを効果的に剥
離する作用を発揮する。そして、熟成工程で添加する脱
墨剤としては、非イオン性活性剤、陰イオン性活性剤、
脂肪酸・脂肪酸エマルジョン等が適しており、これらは
捕集作用、気泡作用に優れており、後工程でのフローテ
ーション工程でパルプ繊維から離脱したインキを効果的
に取り除くことができる。

【００２０】なお、離解工程やニーディング工程での機
械的攪拌や熟成工程での漂白処理は加温下で行うことが
望ましい。加温するとインキの繊維からの離脱が促進さ
れ、漂白の反応速度も速くなる。処理温度は、特に限定
するものではないが４０〜８０℃が好ましい。８０℃を
越えると過酸化水素の分解反応を促進し、白色度が低下
する場合がある。

【００２１】かくして得られたパルプ懸濁液は、離脱し
たインキを除去するためにフローテーション処理を行い
、さらに除塵、脱水濃縮などして優れた白色度のパルプ
懸濁液とされる。フローテーション工程については、特
に限定されずパルプ濃度を１．０　％程度に希釈し、空
気を導入しながら攪拌し泡末浮上分離を行う方法等が適
宜採用される。

【００２２】

【実施例】次に、実施例を挙げて本発明をより具体的に
説明するが、勿論これらのみに限定するものではない。 また、例中の％は重量％を示す。

【００２３】実施例１ パルパーにパルプ濃度が１５％となるように新聞古紙と
温水を投入し、脱墨剤Ａ（花王製商品名，ＤＩ６００Ｒ
）を古紙に対して０．３　％、水酸化ナトリウムをアル
カリ濃度１．８　ｇ／ｌ　になるように添加し、５０℃
で２０分離解した。 離解した懸濁液を円筒型脱水装置により脱水してパルプ
濃度３０％、アルカリ濃度１．０　ｇ／ｌ　となるよう
に調節した。このパルプをスクリュー型のニーディング
装置を用いて５０℃でニーディングを行った。このパル
プに過酸化水素とケイ酸ナトリウムとを古紙に対してそ
れぞれ０．８　％及び２．１　％添加し、更に、脱墨剤
Ｂ（花王製商品名，ＤＩ３８０）を古紙に対して０．１
　％添加混合して５５℃で６０分熟成した。次に、パル
プ濃度１．０　％に希釈し、更に空気を導入しながら攪
拌しフローテーションを２０分行い、８０メッシュワイ
ヤーで脱水した。得られた再生パルプの品質結果を表３
に示した。

【００２４】実施例２ 実施例１のパルパー離解工程のパルプ濃度を２０％、ア
ルカリ濃度を０．８　ｇ／ｌ　、ニーディング工程のパ
ルプ濃度を２５％とし、水酸化ナトリウムを追加してア
ルカリ濃度を１．８　ｇ／ｌ　とし、熟成工程でのパル
プ濃度を２５％として、更に水酸化ナトリウムを追加し
た以外、他の条件は実施例１と同様に行った。

【００２５】実施例３ パルパーにパルプ濃度が１８％となるように色上古紙と
温水とを投入し、脱墨剤Ａ（花王ＤＩ６００Ｒ）を０．
３　％、水酸化ナトリウムをアルカリ濃度１．５　ｇ／
ｌ　となるように添加し５０℃で２０分離解した。離解
した懸濁液を円筒型脱水装置により脱水してパルプ濃度
２４％、アルカリ濃度０．９　ｇ／ｌ　に調節し５０℃
でニーディングを行った。このパルプに過酸化水素とケ
イ酸ナトリウムを古紙に対してそれぞれ０．５　％と１
．６　％添加し、さらに、脱墨剤Ｂ（花王ＤＩ３８０）
を古紙に対して０．０５％添加して５５℃で６０分熟成
した。次に、パルプ濃度１．０　％に希釈し、更に空気
を導入しながら攪拌しフローテーションを２０分行い、
８０メッシュワイヤーで脱水した。得られた再生パルプ
の品質結果を表３に示した。

【００２６】実施例４ パルパーにパルプ濃度が１４％となるように模造古紙と
温水とを投入し、脱墨剤Ａ（花王ＤＩ６００Ｒ）を０．
５　％、水酸化ナトリウムをアルカリ濃度１．１　ｇ／
ｌ　となるように添加し５０℃で２０分離解した。離解
した懸濁液をパルプ濃度２１％、アルカリ濃度０．７　
ｇ／ｌ　となるように調節し、このパルプを５０℃でニ
ーディングを行った。次に、このパルプに過酸化水素と
ケイ酸ナトリウムをパルプに対してそれぞれ０．５　％
と１．６　％添加し、脱墨剤Ｂ（花王ＤＩ３８０）をパ
ルプに対して０．０７％添加して５５℃で６０分熟成し
た。他の条件は実施例３と同様とした。

【００２７】実施例５ 実施例１のパルパーでのパルプ濃度を５．０　％とした
以外は実施例１と同様に行った。

【００２８】実施例６ 実施例１のパルパーでのパルプ濃度を２５％とした以外
は実施例１と同様に行った。

【００２９】実施例７ 実施例１のパルパーでのアルカリ濃度を４．０　ｇ／ｌ
　とした以外は実施例１と同様に行った。

【００３０】実施例８ 実施例１のニーディング導入時のパルプ濃度を５．０　
％とした以外は実施例１と同様に行った。

【００３１】実施例９ 実施例１のニーディング導入時のパルプ濃度を４５％と
した以外は実施例１と同様に行った。

【００３２】実施例１０ 実施例１のニーディング導入時のアルカリ濃度を０．２
　ｇ／ｌ　とし、熟成工程で水酸化ナトリウムを追加し
た以外は実施例１と同様に行った。

【００３３】実施例１１ 実施例１のニーディング導入時水酸化ナトリウムを追加
してアルカリ濃度を５．０　ｇ／ｌ　とした以外は実施
例１と同様に行った。

【００３４】実施例１２ 実施例１と同様に離解、濃縮したパルプに過酸化水素と
ケイ酸ナトリウムとを古紙に対してそれぞれ０．８　％
と２．１　％添加し、ニーディングを行い、次に、５５
℃で６０分熟成した。更にパルプ濃度を１．０　％に希
釈し、以下は実施例１と同様にして再生パルプを得た。

【００３５】比較例１ 実施例１の脱墨剤Ａを離解工程で０．４　％添加し、熟
成行程の脱墨剤Ｂを止めた以外は実施例１と同様に行っ
た。

【００３６】比較例２ 実施例１の脱墨剤Ａの添加を止め、熟成行程で脱墨剤Ｂ
を０．３　％添加した以外は実施例１と同様に行った。

【００３７】比較例３ 実施例３の熟成工程の脱墨剤Ｂの添加を止めた以外は実
施例３と同様に行った。

【００３８】比較例４ 実施例１での脱墨剤Ａと脱墨剤Ｂの添加場所をニーディ
ング工程とした以外は実施例１と同様に行った。

【００３９】比較例５ 実施例４の離解工程の脱墨剤Ａと熟成行程の脱墨剤Ｂを
止めて、ニーディング行程で脱墨剤Ａを０．３　％添加
した以外は実施例１と同様に行った。

【００４０】各再生パルプ化の工程及び添加した薬品量
等のデータ及び品質評価結果を表１〜表３に示す。白色
度評価は、再生パルプで１００　ｇ／ｍ２　のシートを
作成して、ハンター白色度計で測定した。残インキ評価
は、再生パルプで１００　ｇ／ｍ２　のシートを作成し
て、１　ｍ２当りのインキ量（インキ斑点の個数）をド
ットアナライザー（ＫＳシステムズ製，商品名，ドット
アナライザーＤＡ−３０００）で測定した。裂断長評価
は、再生パルプで　６０　ｇ／ｍ２　のシートを作成し
て、張力試験機で測定した。

【００４１】

【表１】

【００４２】

【表２】

【００４３】

【表３】

【００４４】

【発明の効果】本発明の方法によって印刷古紙から得ら
れた再生パルプは、実施例の結果から明らかなように、
繊維を傷つけることなく印刷インキを効率良く脱墨し、
白色度が高く、残インキが少ない良質の再生パルプであ
った。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも離解工程、ニーディング工程、
   熟成工程、フローテーション工程を順次行う印刷古紙の
   再生パルプ化方法において、脱墨剤を離解工程と熟成工
   程で添加することを特徴とする再生パルプ化方法。
2. 【請求項２】離解工程のパルプ濃度が１０〜２０重量％
   で、且つアルカリ濃度が０．１　〜２．５　ｇ／ｌ　（
   ＮａＯＨとして）である請求項１記載の再生パルプ化方
   法。
3. 【請求項３】ニーディング工程のパルプ濃度が２０〜４
   ０重量％で、且つアルカリ濃度が０．５　〜４．０　ｇ
   ／ｌ　（ＮａＯＨとして）である請求項１記載の再生パ
   ルプ化方法。
4. 【請求項４】熟成工程で過酸化水素及びケイ酸ナトリウ
   ムを添加する請求項１記載の再生パルプ化方法。