JPH04308289A - Deinking - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明は新聞、雑誌、OA古紙等
の古紙再生時に用いられる脱墨方法に関する。更に詳し
くは新聞、雑誌、OA古紙等をフロテーション法、洗浄
法及びそれらの折衷法で脱墨処理を行うに際し、高白色
度で高b値のそして未剥離インキの少ない脱墨パルプを
得る事の出来る脱墨方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a deinking method used for recycling used paper such as newspapers, magazines, and OA used paper. More specifically, when deinking newspapers, magazines, OA waste paper, etc. using the flotation method, washing method, or a combination thereof, it is possible to obtain deinked pulp with high whiteness, high b value, and little unpeeled ink. Regarding the deinking method that can be used.
【0002】0002
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】新聞、
雑誌、OA古紙等の再生利用は古くから行われているが
、特に最近は森林資源保護、ごみ処理等の地球環境問題
とも連動し、古紙の有効利用は重要性を増してきている
。更に脱墨パルプの用途も新聞古紙から中質紙用への例
にも見られるように、ワンランク上のパルプへの高度利
用がなされて来ている。一方、最近の古紙は印刷技術、
印刷方式、印刷インキ成分等の変化により、脱墨という
観点からは、一層険しい状況になりつつある。このため
、より以上に脱墨を促進するため、装置へも改良が加え
られて来ている。古紙からインキその他の不純物を分離
除去するため、従来から用いられてきた薬剤としては、
苛性ソーダ、硅酸ソーダ、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
酸のエチレンオキサイド付加物、アルカノールアマイド
類等の非イオン活性剤が単独または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テー
シ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、洗浄法ではその洗浄力が弱いうえ、高
起泡性のため排水処理での泡トラブルを引き起こし、結
果として低グレードの脱墨パルプしか得られなかった。
更には、高白色度であってもくすみがあるため、脱墨パ
ルプの用途制限(板紙の表下への使用量減少、新聞紙へ
の配合量減少等)や、くすみを無くするため、漂白剤使
用量を増加せざるを得ない状況であった。くすみがなく
、明るい色調の脱墨パルプを得るためにはハンター色差
式のLab表示系のb値を高めればよい。b値が高い脱
墨パルプは4μm 以下の微細インキの除去率が高い事
を示す。b値が高いとパルプの色調が明るくなるので、
過酸化水素等の漂白剤使用量低減、脱墨パルプの高配合
、ワングレード上の用途への利用が可能となる。[Prior art and problems to be solved by the invention] Newspapers,
Recycling of magazines, OA waste paper, etc. has been carried out for a long time, but recently, the effective use of waste paper has become increasingly important, especially in conjunction with global environmental issues such as forest resource protection and garbage disposal. Furthermore, deinked pulp is increasingly being used to produce a higher grade of pulp, as seen in the use of waste newspapers to medium-quality paper. On the other hand, recently used paper is printed using printing technology.
Due to changes in printing methods, printing ink components, etc., the situation is becoming increasingly difficult from the standpoint of deinking. For this reason, improvements have been made to devices to further promote deinking. Chemicals traditionally used to separate and remove ink and other impurities from waste paper include:
Can be used as a deinking agent along with alkaline agents such as caustic soda, sodium silicate, soda carbonate, and sodium phosphate, bleaching agents such as hydrogen peroxide, hyposulfite, and hypochlorite, and sequestering agents such as EDTA and DTPA. , alkylbenzene sulfonates, higher alcohol sulfuric ester salts, α-olefin sulfonates, dialkyl sulfosuccinates, and other anionic activators; higher alcohols, alkylphenols and fatty acid ethylene oxide adducts, alkanolamides, and other nonionic activators. These agents have been used singly or in combination of two or more. However, although these deinking agents have high foaming properties in flotation treatment, their ink collection ability is low, and in addition, their cleaning power is weak in washing methods, and their high foaming properties prevent foaming problems in wastewater treatment. As a result, only low grade deinked pulp was obtained. Furthermore, even with high brightness, it is dull, so there are restrictions on the use of deinked pulp (reducing the amount used under the surface of paperboard, reducing the amount added to newspapers, etc.), and bleaching agents are required to eliminate dullness. The situation forced us to increase usage. In order to obtain deinked pulp that is free from dullness and has a bright tone, it is sufficient to increase the b value of the Hunter color difference Lab display system. Deinked pulp with a high b value indicates a high removal rate of fine ink of 4 μm or less. The higher the b value, the brighter the color tone of the pulp.
It is possible to reduce the amount of bleaching agents such as hydrogen peroxide used, increase the content of deinked pulp, and use it for higher-grade applications.
【0003】b値を高めるための方法としては2つあり
、前述した様な4μm 以下の微細インキを効率よく除
去してやるか、アルカリ類を多量使用する方法がある。
ところが、後者はスティッキー(粘着物)の増加、排水
負荷の増大かつパルプの脆化が生じるという欠点を有し
ている。前者の4μm 以下の微細インキを捕集除去す
る技術に関しては、いくつか例示されているが効果のあ
るものはなかった。There are two methods for increasing the b value: either by efficiently removing fine ink of 4 μm or less as described above, or by using a large amount of alkali. However, the latter has the drawbacks of increased stickiness, increased drainage load, and embrittlement of the pulp. Regarding the former technique of collecting and removing fine ink of 4 μm or less, several examples have been given, but none have been effective.
【0004】インキ捕集能の大きい脱墨剤として、高級
脂肪酸が古くから知られている。例えば、日本特許登録
第80988号、日本特許登録第82089号、及び日
本特許登録第83901号には、単独で用いる事によっ
てインキ捕集能の優れた脱墨剤としての利用が開示され
ている。また、特開昭51−13762号公報、特開昭
53−130309号公報、及び特開昭54−6840
3号公報には他の界面活性剤との併用によって更に優れ
た効果を示す事が開示されている。[0004] Higher fatty acids have been known for a long time as deinking agents with high ink collecting ability. For example, Japanese Patent Registration No. 80988, Japanese Patent Registration No. 82089, and Japanese Patent Registration No. 83901 disclose the use as a deinking agent with excellent ink collecting ability when used alone. Also, JP-A-51-13762, JP-A-53-130309, and JP-A-54-6840.
Publication No. 3 discloses that even more excellent effects can be obtained by combined use with other surfactants.
【0005】その後、技術の発達によりエチレンオキサ
イドやプロピレンオキサイド等のアルキレンオキサイド
を付加させた化合物よりなり、脱墨パルプの白色度を著
しく改善させる等の高性能の脱墨剤の発明がなされた(
特開昭58−109696号公報、特開昭59−130
400号公報)。[0005] Subsequently, with the development of technology, a high-performance deinking agent was invented, which is made of a compound to which alkylene oxide such as ethylene oxide or propylene oxide is added, and which can significantly improve the whiteness of deinked pulp (
JP-A-58-109696, JP-A-59-130
Publication No. 400).
【0006】しかし、これらの技術に開示されている脱
墨剤を用いても、高b値の脱墨パルプを得るためには充
分ではなかった。また、従来公知の高級脂肪酸またはそ
の塩を用いた場合、未剥離インキが多く、白色度が低い
という欠点を有していた。However, even if the deinking agents disclosed in these techniques were used, it was not sufficient to obtain deinked pulp with a high b value. Furthermore, when conventionally known higher fatty acids or salts thereof are used, there is a drawback that there is a large amount of unreleased ink and the degree of whiteness is low.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明者等はフロテーシ
ョン法、洗浄法及びそれらの折衷法において、優れたイ
ンキ除去能を示し、操業性が良好で、特に高白色度、高
b値で未剥離インキの少ない脱墨パルプを得る事の出来
る脱墨剤を開発すべく鋭意研究を行った結果、驚くべき
事にある特定の界面活性剤を古紙離解(パルピング)時
のみに、且つ特定の高級脂肪酸又はその塩の混合物をパ
ルピング工程後のミキシング工程及び/又はフロテーシ
ョン工程のみに添加することにより、上記欠点を克服で
きる事を見出し、本発明を完成するに至った。[Means for Solving the Problems] The present inventors have demonstrated excellent ink removal ability using the flotation method, washing method, and a hybrid method thereof, and have good operability, especially at high whiteness and high b value. As a result of intensive research to develop a deinking agent that can obtain deinked pulp with less unpeeled ink, it was surprising to find that a certain surfactant was used only during pulping of waste paper, and a specific The present inventors have discovered that the above drawbacks can be overcome by adding a mixture of higher fatty acids or salts thereof only to the mixing step and/or flotation step after the pulping step, and have completed the present invention.
【0008】すなわち本発明は、下記一般式(a−1)
〜(a−3)で表される化合物、及び天然油脂と多価ア
ルコールを混合物にアルキレンオキサイドを付加して得
られる反応生成物(a−4)からなる群から選ばれる1
種以上の界面活性剤を古紙離解(パルピング)時のみに
、且つ(b) 炭素数8〜24の高級脂肪酸又はその塩
を、平均炭素数が12.7〜22.5となる範囲で含有
し、炭素数20〜24の高級脂肪酸又はその塩の含有率
が 9.6〜70.6重量%であり、且つヨウ素価(I
V)が45以下である混合物をパルピング工程後のミキ
シング工程及び/又はフロテーション工程のみに添加す
ることを特徴とする脱墨方法を提供するものである。
R1−O−(−AO−)p−H
(a−1)〔式中、R1は炭素数8〜24のアルキル
基又はアルケニル基、或いは炭素数6〜14のアルキル
基を有するアルキルフェニル基を表し、AOは炭素数2
〜4のアルキレンオキサイドで、2種以上のアルキレン
オキサイドが存在する場合は、ブロック重合鎖でもラン
ダム重合鎖でもよく、p は全体の分子量が 800〜
10000 となる1以上の数である。〕
R2−COO−(−AO−)m−H
(a−2)〔式中、R2は炭素数7〜23のアルキル
基又はアルケニル基を表し、AOは炭素数2〜4のアル
キレンオキサイドで、2種以上のアルキレンオキサイド
が存在する場合は、ブロック重合鎖でもランダム重合鎖
でもよく、m は全体の分子量が 800〜10000
となる1以上の数である。〕
R3−O−(−AO−)n−SO3M
(a−3)〔式中、R3は炭素数8〜24のアルキル基
、アルケニル基、シクロアルキル基又は炭素数8〜12
のアルキル基を有するアルキルフェニル基を表し、AO
は炭素数2〜4のアルキレンオキサイドで、2種以上の
アルキレンオキサイドが存在する場合は、ブロック重合
鎖でもランダム重合鎖でもよく、n は1〜5、M は
アルカリ金属又はアンモニウムを表す。〕本発明に係わ
る化合物(a−1)〜(a−4)に関する数値規定は臨
界的であって、これに類似する化合物であっても、本発
明の規定に該当しないものは本発明の顕著な効果は得ら
れない。従って、一般式(a−1)〜(a−3)で示さ
れる官能基或いは数値の限定は極めて重要である。一般
式(a−1)のR1がアルキル基、アルケニル基の場合
、炭素数が8より小さいとインキ補集能が弱く、高白色
度の脱墨パルプを得る事ができず、また、R1の炭素数
が24を越えるとセルロースからのインキ剥離性が小さ
くなるため、未剥離インキの残存量が多くなり、見栄え
の悪い脱墨パルプしか得られない。That is, the present invention provides the following general formula (a-1)
1 selected from the group consisting of compounds represented by (a-3) and reaction products (a-4) obtained by adding alkylene oxide to a mixture of natural oils and fats and polyhydric alcohols
(b) higher fatty acids having 8 to 24 carbon atoms or their salts in a range with an average carbon number of 12.7 to 22.5; , the content of higher fatty acids having 20 to 24 carbon atoms or their salts is 9.6 to 70.6% by weight, and the iodine value (I
The present invention provides a deinking method characterized in that a mixture having V) of 45 or less is added only to the mixing step and/or flotation step after the pulping step. R1-O-(-AO-)p-H
(a-1) [In the formula, R1 represents an alkyl group or alkenyl group having 8 to 24 carbon atoms, or an alkylphenyl group having an alkyl group having 6 to 14 carbon atoms, and AO is an alkyl group having 2 to 24 carbon atoms.
~4 alkylene oxide, when two or more types of alkylene oxides are present, it may be a block polymer chain or a random polymer chain, and p has an overall molecular weight of 800~
It is a number greater than or equal to 10000. ] R2-COO-(-AO-)m-H
(a-2) [In the formula, R2 represents an alkyl group or alkenyl group having 7 to 23 carbon atoms, AO is an alkylene oxide having 2 to 4 carbon atoms, and when two or more types of alkylene oxide are present, a block It may be a polymer chain or a random polymer chain, and m has an overall molecular weight of 800 to 10,000.
It is a number greater than or equal to 1. ] R3-O-(-AO-)n-SO3M
(a-3) [In the formula, R3 is an alkyl group having 8 to 24 carbon atoms, an alkenyl group, a cycloalkyl group, or a cycloalkyl group having 8 to 12 carbon atoms.
represents an alkylphenyl group having an alkyl group of AO
is an alkylene oxide having 2 to 4 carbon atoms, and when two or more types of alkylene oxide are present, it may be a block polymer chain or a random polymer chain, n is 1 to 5, and M represents an alkali metal or ammonium. ] The numerical specifications regarding compounds (a-1) to (a-4) according to the present invention are critical, and even if there are similar compounds, those that do not fall under the provisions of the present invention are considered to be particularly important in the present invention. No effect can be obtained. Therefore, limitations on the functional groups or numerical values represented by general formulas (a-1) to (a-3) are extremely important. When R1 in the general formula (a-1) is an alkyl group or an alkenyl group, if the number of carbon atoms is less than 8, the ink collecting ability will be weak and it will be impossible to obtain a deinked pulp with high whiteness. When the number of carbon atoms exceeds 24, the releasability of ink from cellulose decreases, so that a large amount of unremoved ink remains, resulting in deinked pulp with poor appearance.
【0009】また、一般式(a−1)で表される化合物
は従来公知の方法でアルコールにアルキレンオキサイド
を付加して製造されるものであり、アルコールへのアル
キレンオキサイド付加物の全分子量が 800〜100
00 、好ましくは1000〜4000の範囲にあるこ
とも重要である。この分子量はGPC(ゲル・パーミエ
ーション・クロマトグラフィー)でポリエチレングリコ
ール換算分子量で求めた数平均分子量である。分子量が
800未満であるとインキ補集能が弱く高白色度の脱
墨パルプを得る事ができない。一方、分子量が1000
0 を越えるとフロテーター液面での泡沫形成力が弱い
ため、凝集したインキがフロテーターリジェクトされに
くくなり、その結果、低白色度の脱墨パルプしか得られ
ない。Further, the compound represented by the general formula (a-1) is produced by adding alkylene oxide to alcohol by a conventionally known method, and the total molecular weight of the alkylene oxide adduct to alcohol is 800. ~100
00, preferably in the range of 1000 to 4000. This molecular weight is a number average molecular weight determined by GPC (gel permeation chromatography) as a polyethylene glycol equivalent molecular weight. If the molecular weight is less than 800, the ink scavenging ability will be weak and a deinked pulp with high whiteness cannot be obtained. On the other hand, the molecular weight is 1000
If it exceeds 0, the ability to form bubbles on the liquid surface of the flotator is weak, making it difficult for the aggregated ink to be rejected by the flotator, and as a result, only deinked pulp with low whiteness can be obtained.
【0010】アルコールに付加するアルキレンオキサイ
ドはエチレンオキサイド(以下EOと略す)、プロピレ
ンオキサイド(以下POと略す)、ブチレンオキサイド
(以下BOと略す)を単独或いは混合して用いることが
できる。特に好ましくはEOとPOの混合であり、その
モル比はEO/PO= 0.5/1〜3/1である。更
には抄紙工程、排水処理工程での発泡トラブルを低減さ
せるためにアルキレンオキサイドの付加方法としてはラ
ンダム付加がよい。As the alkylene oxide to be added to the alcohol, ethylene oxide (hereinafter abbreviated as EO), propylene oxide (hereinafter abbreviated as PO), and butylene oxide (hereinafter abbreviated as BO) can be used alone or in combination. Particularly preferred is a mixture of EO and PO, the molar ratio of which is EO/PO=0.5/1 to 3/1. Furthermore, in order to reduce foaming troubles in the papermaking process and wastewater treatment process, random addition is a good method for adding alkylene oxide.
【0011】一般式(a−1)で表される化合物を製造
するために用いられるアルコールとしては、炭素数8〜
24のアルキル基又はアルケニル基を有するもの、或い
は炭素数6〜14のアルキル基を有するアルキルフェニ
ル基を有するものであり、具体例としては、1−オクタ
ノール、1−ノナノール、1−デカノール、1−ウンデ
カノール、1−ドデカノール、1−トリデカノール、1
−テトラデカノール、1−ペンタデカノール、1−ヘキ
サデカノール、1−ヘプタデカノール、1−オクタデカ
ノール、1−ノナデカノール、1−イコサノール、1−
ヘンイコサノール、1−ドコサノール、1−トリコサノ
ール、1−テトラコサノール、2−オクタノール、2−
ノナノール、2−デカノール、2−ウンデカノール、2
−ドデカノール、2−トリデカノール、2−テトラデカ
ノール、2−ペンタデカノール、2−ヘキサデカノール
、2−ヘプタデカノール、2−オクタデカノール、2−
ノナデカノール、2−イコサノール、2−オクテン−1
−オール、2−ドデセン−1−オール、2−ウンデセン
−1−オール、2−テトラデセン−1−オール、2−ペ
ンタデセン−1−オール、2−ヘキサデセン−1−オー
ル、2−オクタデセン−1−オール、8−ノネン−1−
オール、10−ウンデセン−1−オール、11−ドデセ
ン−1−オール、12−トリデセン−1−オール、15
−ヘキサデセン−1−オール、オレイルアルコール、エ
ライジルアルコール、リノレイルアルコール、リノレニ
ルアルコール、エレオステアリルアルコール、リシノイ
ルアルコール、シクロノナノール、シクロデカノール、
シクロウンデカノール、シクロドデカノール、シクロト
リデカノール、シクロテトラデカノール、シクロペンタ
デカノール、シクロヘキサデカノール、シクロヘプタデ
カノール、シクロオクタデカノール、シクロノナデカノ
ール、シクロコサノール、オクチルフェノール、ノニル
フェノール等を挙げることができる。[0011] The alcohol used for producing the compound represented by the general formula (a-1) has 8 to 8 carbon atoms.
Those having 24 alkyl or alkenyl groups, or those having an alkylphenyl group having an alkyl group having 6 to 14 carbon atoms. Specific examples include 1-octanol, 1-nonanol, 1-decanol, 1- undecanol, 1-dodecanol, 1-tridecanol, 1
-tetradecanol, 1-pentadecanol, 1-hexadecanol, 1-heptadecanol, 1-octadecanol, 1-nonadecanol, 1-icosanol, 1-
Henicosanol, 1-docosanol, 1-tricosanol, 1-tetracosanol, 2-octanol, 2-
nonanol, 2-decanol, 2-undecanol, 2
-dodecanol, 2-tridecanol, 2-tetradecanol, 2-pentadecanol, 2-hexadecanol, 2-heptadecanol, 2-octadecanol, 2-
Nonadecanol, 2-icosanol, 2-octene-1
-ol, 2-dodecen-1-ol, 2-undecen-1-ol, 2-tetradecen-1-ol, 2-pentadecen-1-ol, 2-hexadecen-1-ol, 2-octadecen-1-ol , 8-nonene-1-
ol, 10-undecen-1-ol, 11-dodecen-1-ol, 12-tridecen-1-ol, 15
-hexadecen-1-ol, oleyl alcohol, elaidyl alcohol, linoleyl alcohol, linolenyl alcohol, eleostearyl alcohol, ricinoyl alcohol, cyclononanol, cyclodecanol,
Cycloundecanol, cyclododecanol, cyclotridecanol, cyclotetradecanol, cyclopentadecanol, cyclohexadecanol, cycloheptadecanol, cyclooctadecanol, cyclononadecanol, cyclocosanol, octylphenol, Examples include nonylphenol.
【0012】一般式(a−1)で表される化合物として
は、式中のR1の炭素数が14〜24のものが好ましく
、更に好ましくはR がアルキル基のものである。The compound represented by the general formula (a-1) is preferably one in which R1 has 14 to 24 carbon atoms, and more preferably R1 is an alkyl group.
【0013】本発明に係わる一般式(a−2)で表され
る化合物のR2の炭素数が7より小さい場合、インキ補
集能が弱く高白色度の脱墨パルプを得る事ができず、ま
た、Rの炭素数が24を越えるとセルロースからのイン
キ剥離性が小さくなるため未剥離インキの残存量が多く
なり、見栄えの悪い脱墨パルプしか得られない。When the number of carbon atoms in R2 of the compound represented by the general formula (a-2) according to the present invention is less than 7, the ink collecting ability is weak and it is impossible to obtain a deinked pulp with high whiteness. Furthermore, when the number of carbon atoms in R exceeds 24, the releasability of ink from cellulose decreases, so that a large amount of unremoved ink remains, resulting in deinked pulp with poor appearance.
【0014】また、一般式(a−2)で表される化合物
は従来公知の方法で脂肪酸にアルキレンオキサイドを付
加して製造されるものであり、一般式(a−1)で表さ
れる化合物の場合と同様に、脂肪酸へのアルキレンオキ
サイド付加物の全分子量が800〜10000、好まし
くは1000〜4000の範囲にあることが重要である
。分子量が800未満であるとインキ補集能が弱く高白
色度の脱墨パルプを得る事ができない。一方、分子量が
10000 を越えるとフロテーター液面での泡沫形成
力が弱いため、凝集したインキがフロテーターリジェク
トされにくくなり、その結果、低白色度の脱墨パルプし
か得られない。Further, the compound represented by the general formula (a-2) is produced by adding alkylene oxide to a fatty acid by a conventionally known method, and the compound represented by the general formula (a-1) As in the case of , it is important that the total molecular weight of the alkylene oxide adduct to the fatty acid is in the range of 800 to 10,000, preferably 1,000 to 4,000. If the molecular weight is less than 800, the ink scavenging ability will be weak and a deinked pulp with high whiteness cannot be obtained. On the other hand, when the molecular weight exceeds 10,000, the ability to form bubbles on the liquid surface of the flotator is weak, making it difficult for the aggregated ink to be rejected by the flotator, and as a result, only deinked pulp with low whiteness can be obtained.
【0015】脂肪酸に付加するアルキレンオキサイドは
EO、PO、BOを単独或いは混合して用いることがで
きる。
特に好ましくはEOとPOの混合であり、そのモル比は
EO/PO=0.5/1〜3/1である。更には抄紙工
程、排水処理工程での発泡トラブルを低減させるために
アルキレンオキサイドの付加方法としてはランダム付加
がよい。[0015] As the alkylene oxide to be added to the fatty acid, EO, PO, and BO can be used alone or in combination. Particularly preferred is a mixture of EO and PO, the molar ratio of which is EO/PO=0.5/1 to 3/1. Furthermore, in order to reduce foaming troubles in the papermaking process and wastewater treatment process, random addition is a good method for adding alkylene oxide.
【0016】一般式(a−2)で表される化合物を製造
するために用いられる脂肪酸としては、R2相当部分の
炭素数が7〜23のものであり、具体例としては、具体
例としては、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、
ウンデカン酸、ラウリン酸、トリデカン酸、ミリスチン
酸、ペンタデカン酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ス
テアリン酸、オレイン酸、エライジン酸、リノール酸、
リノレイン酸、ステアロール酸、リシノール酸、リシノ
エライジン酸、ノナデカン酸、アラキジン酸、ヘンイコ
サン酸、ベヘン酸、ブラシジン酸、エルカ酸、トリコサ
ン酸、テトラコサン酸、椰子油脂肪酸、牛脂脂肪酸、パ
ーム油脂肪酸、トール油脂肪酸、なたね油脂肪酸、魚油
脂肪酸等を挙げることができる。[0016] The fatty acid used to produce the compound represented by general formula (a-2) is one in which the portion corresponding to R2 has 7 to 23 carbon atoms. , caprylic acid, pelargonic acid, capric acid,
Undecanoic acid, lauric acid, tridecanoic acid, myristic acid, pentadecanoic acid, palmitic acid, margaric acid, stearic acid, oleic acid, elaidic acid, linoleic acid,
Linoleic acid, stearolic acid, ricinoleic acid, ricinoelaidic acid, nonadecanoic acid, arachidic acid, henicosanoic acid, behenic acid, brassicic acid, erucic acid, tricosanoic acid, tetracosanoic acid, coconut oil fatty acid, tallow fatty acid, palm oil fatty acid, Mention may be made of tall oil fatty acids, rapeseed oil fatty acids, fish oil fatty acids, and the like.
【0017】一般式(a−2)で表される化合物として
は、式中のR2の炭素数が11〜23のものが好ましく
、更に好ましくはR がアルキル基のものである。The compound represented by the general formula (a-2) is preferably one in which R2 has 11 to 23 carbon atoms, and more preferably R2 is an alkyl group.
【0018】本発明に係わる一般式(a−3)で表され
る化合物のR3の炭素数は8〜24の範囲にあることが
重要である。R3の炭素数が8未満であるとインキ補集
性が小さく高白色度の脱墨パルプが得られない。また、
R3の炭素数が24を越えるとセルロースからのインキ
剥離性が小さくなるため、結果として未剥離インキの残
存量が多くなり、見栄えの悪い脱墨パルプしか得られな
い。更に炭素数8〜12のアルキル基を有するアルキル
フェニル基の場合も同様であり、アルキル基の炭素数が
8未満であるとインキ補集性が小さく高白色度の脱墨パ
ルプが得られない。また、アルキル基の炭素数が12を
越えると未剥離インキが多く、見栄えの悪い脱墨パルプ
しか得られない。It is important that the number of carbon atoms in R3 of the compound represented by the general formula (a-3) according to the present invention is in the range of 8 to 24. If the number of carbon atoms in R3 is less than 8, the ink scavenging property will be low and a deinked pulp with high whiteness will not be obtained. Also,
When the number of carbon atoms in R3 exceeds 24, the releasability of ink from cellulose decreases, resulting in a large amount of unremoved ink remaining, resulting in deinked pulp with poor appearance. Furthermore, the same applies to alkylphenyl groups having an alkyl group having 8 to 12 carbon atoms, and if the alkyl group has less than 8 carbon atoms, the ink scavenging property is low and a deinked pulp with high whiteness cannot be obtained. Furthermore, if the number of carbon atoms in the alkyl group exceeds 12, there will be a large amount of unreleased ink, and only deinked pulp with poor appearance will be obtained.
【0019】一般式(a−3)で表される化合物は従来
公知の方法で炭素数8〜24のアルキル基又はアルケニ
ル基、或いは炭素数8〜12のアルキル基を有するアル
キルフェニル基を有するアルコールに、アルキレンオキ
サイドを付加した後、スルホン化、中和することにより
得ることができる。アルキル基としては直鎖状のもので
も環状のものでもよい。かかるアルコールの具体例とし
ては、1−オクタノール、1−ノナノール、1−デカノ
ール、1−ウンデカノール、1−ドデカノール、1−ト
リデカノール、1−テトラデカノール、1−ペンタデカ
ノール、1−ヘキサデカノール、1−ヘプタデカノール
、1−オクタデカノール、1−ノナデカノール、1−イ
コサノール、1−ヘンイコサノール、1−ドコサノール
、1−トリコサノール、1−テトラコサノール、2−オ
クタノール、2−ノナノール、2−デカノール、2−ウ
ンデカノール、2−ドデカノール、2−トリデカノール
、2−テトラデカノール、2−ペンタデカノール、2−
ヘキサデカノール、2−ヘプタデカノール、2−オクタ
デカノール、2−ノナデカノール、2−イコサノール、
2−ヘンイコサノール、2−ドコサノール、2−トリコ
サノール、2−テトラコサノール、2−オクテン−1−
オール、2−ドデセン−1−オール、2−ウンデセン−
1−オール、2−テトラデセン−1−オール、2−ペン
タデセン−1−オール、2−ヘキサデセン−1−オール
、2−オクタデセン−1−オール、8−ノネン−1−オ
ール、10−ウンデセン−1−オール、11−ドデセン
−1−オール、12−トリデセン−1−オール、15−
ヘキサデセン−1−オール、オレイルアルコール、エラ
イジルアルコール、リノレイルアルコール、リノレニル
アルコール、エレオステアリルアルコール、リシノイル
アルコール、シクロノナノール、シクロデカノール、シ
クロウンデカノール、シクロドデカノール、シクロトリ
デカノール、シクロテトラデカノール、シクロペンタデ
カノール、シクロヘキサデカノール、シクロヘプタデカ
ノール、シクロオクタデカノール、シクロノナデカノー
ル、シクロコサノール、オクチルフェノール、ノニルフ
ェノール等を挙げることができる。アルコールとしては
アルキル基を有するものが好ましい。The compound represented by the general formula (a-3) can be prepared by a conventionally known method to obtain an alcohol having an alkyl group or alkenyl group having 8 to 24 carbon atoms, or an alkylphenyl group having an alkyl group having 8 to 12 carbon atoms. It can be obtained by adding alkylene oxide to, followed by sulfonation and neutralization. The alkyl group may be linear or cyclic. Specific examples of such alcohols include 1-octanol, 1-nonanol, 1-decanol, 1-undecanol, 1-dodecanol, 1-tridecanol, 1-tetradecanol, 1-pentadecanol, 1-hexadecanol, 1-heptadecanol, 1-octadecanol, 1-nonadecanol, 1-icosanol, 1-heicosanol, 1-docosanol, 1-tricosanol, 1-tetracosanol, 2-octanol, 2-nonanol, 2-decanol, 2-undecanol, 2-dodecanol, 2-tridecanol, 2-tetradecanol, 2-pentadecanol, 2-
hexadecanol, 2-heptadecanol, 2-octadecanol, 2-nonadecanol, 2-icosanol,
2-henicosanol, 2-docosanol, 2-tricosanol, 2-tetracosanol, 2-octene-1-
All, 2-dodecen-1-ol, 2-undecen-
1-ol, 2-tetradecen-1-ol, 2-pentadecen-1-ol, 2-hexadecen-1-ol, 2-octadecen-1-ol, 8-nonen-1-ol, 10-undecen-1-ol ol, 11-dodecen-1-ol, 12-tridecen-1-ol, 15-
Hexadecen-1-ol, oleyl alcohol, elaidyl alcohol, linoleyl alcohol, linolenyl alcohol, eleostearyl alcohol, ricinoyl alcohol, cyclononanol, cyclodecanol, cycloundecanol, cyclododecanol, cyclotri Examples include decanol, cyclotetradecanol, cyclopentadecanol, cyclohexadecanol, cycloheptadecanol, cyclooctadecanol, cyclononadecanol, cyclocosanol, octylphenol, nonylphenol, and the like. The alcohol preferably has an alkyl group.
【0020】アルコールに付加するアルキレンオキサイ
ドはEO、PO、BOを単独或いは混合して用いること
ができる。特に好ましくはEOとPOの混合であり、そ
のモル比はEO/PO=1/1〜5/1である。また、
アルキレンオキサイドの付加モル数は1〜5モルが好ま
しい。付加モル数が1未満であるとフロテーター液面で
の泡沫形成力が小さいため、凝集インキのフロテーター
リジェクトが十分でなく、結果として低白色度の脱墨パ
ルプしか得られない。また、付加モル数が5を越えると
フロテーションリジェクトの泡切れ性が悪くなるため、
フロテーションリジェクトのフロテーターセルへの逆流
が起こり、その結果、脱墨率が低くなり、低白色度で、
低b値の脱墨パルプしか得られない。As the alkylene oxide to be added to the alcohol, EO, PO, and BO can be used alone or in combination. Particularly preferred is a mixture of EO and PO, the molar ratio of which is EO/PO=1/1 to 5/1. Also,
The number of moles of alkylene oxide added is preferably 1 to 5 moles. When the number of moles added is less than 1, the foam forming power on the liquid surface of the flotator is small, so that the flotator rejects the agglomerated ink insufficiently, and as a result, only deinked pulp with low whiteness is obtained. In addition, if the number of added moles exceeds 5, the foam removal properties of the flotation reject will deteriorate.
Backflow of flotation rejects into the flotator cell occurs, resulting in low deinking rate, low whiteness,
Only deinked pulp with low b value can be obtained.
【0021】一般式(a−3)において、M はナトリ
ウム、カリウム等のアルカリ金属又はアンモニウムを表
す。In the general formula (a-3), M represents an alkali metal such as sodium or potassium or ammonium.
【0022】本発明に係わる(a−4)成分は、天然油
脂と多価アルコールとの混合物のアルキレンオキサイド
付加物である。本発明の(a−4)成分の天然油脂と多
価アルコールの混合割合やアルキレンオキサイドの付加
モル数等は極めて重要である。アルキレンオキサイドは
、天然油脂1モルに対して5モル以上付加することが望
ましい。特に好ましくは20〜100 モルである。ア
ルキレンオキサイド付加モル数が5モル未満であるとフ
ロテーション時の起泡性が不足し、凝集インキが系外へ
スムースにリジェクトされにくい。その結果、低白色度
の脱墨パルプしか得られない。天然油脂と多価アルコー
ルの混合割合は、天然油脂/多価アルコールのモル比で
1/0.1 〜1/3であることが好ましい。特に好ま
しくは1/0.2 〜1/2である。このモル比が1/
0.1 を越えるとフロテーション時の起泡性が不足し
、凝集インキが系外へスムースにリジェクトされにくい
。その結果、低白色度の脱墨パルプしか得られない場合
がある。また前記モル比が1/3未満であるとフロテー
ションリジェクトのフロテーターセルへの逆流が起こり
、その結果、脱墨率が低くなり、低白色度で低b値の脱
墨パルプしか得られない場合がある。Component (a-4) according to the present invention is an alkylene oxide adduct of a mixture of natural oil and fat and polyhydric alcohol. The mixing ratio of natural oil and fat and polyhydric alcohol, the number of moles of alkylene oxide added, etc. of component (a-4) of the present invention are extremely important. It is desirable to add 5 moles or more of alkylene oxide to 1 mole of natural oil or fat. Particularly preferred is 20 to 100 mol. If the number of moles of alkylene oxide added is less than 5 moles, foaming properties during flotation will be insufficient, and the agglomerated ink will be difficult to be smoothly rejected out of the system. As a result, only deinked pulp with low whiteness can be obtained. The mixing ratio of natural oil and fat and polyhydric alcohol is preferably 1/0.1 to 1/3 in molar ratio of natural oil and fat/polyhydric alcohol. Particularly preferably 1/0.2 to 1/2. This molar ratio is 1/
If it exceeds 0.1, foaming properties during flotation will be insufficient, making it difficult for the agglomerated ink to be smoothly rejected out of the system. As a result, only deinked pulp with low whiteness may be obtained. Furthermore, if the molar ratio is less than 1/3, the flotation rejects will flow back into the flotator cell, resulting in a low deinking rate and only deinked pulp with low whiteness and low b value can be obtained. There are cases.
【0023】上記天然油脂と多価アルコールの混合物に
付加するアルキレンオキサイドはEO、PO、BO等を
単独或いは混合して用いることができる。特に好ましく
はEOとPOである。アルキレンオキサイドの付加方法
としては、異種のアルキレンオキサイドを混合して付加
(ランダム付加)するか、もしくは順次付加(ブロック
付加)する方法がある。いずれの付加方法でも構わない
が、特に抄紙工程、排水処理工程での発泡トラブルを考
慮するとランダム付加が好ましい。[0023] The alkylene oxide to be added to the mixture of the natural oil and fat and polyhydric alcohol may be EO, PO, BO, etc., singly or in combination. Particularly preferred are EO and PO. As methods for adding alkylene oxide, there are a method in which different types of alkylene oxides are mixed and added (random addition), or sequentially added (block addition). Although any method of addition may be used, random addition is preferred, especially in view of foaming problems in the papermaking process and wastewater treatment process.
【0024】本発明の(a−4)成分に用いられる天然
油脂としては、椰子油、パーム油、オリーブ油、大豆油
、菜種油、アマニ油等の植物油、豚脂、牛脂、骨油等の
動物油、魚油、及びこれらの硬化油、半硬化油、更には
これら油脂の精製工程で得られる回収油等が挙げられる
。Natural oils and fats used in component (a-4) of the present invention include vegetable oils such as coconut oil, palm oil, olive oil, soybean oil, rapeseed oil, and linseed oil; animal oils such as lard, beef tallow, and bone oil; Examples include fish oils, hydrogenated oils and semi-hardened oils thereof, and recovered oils obtained in the refining process of these oils and fats.
【0025】また、本発明の(a−4)成分に用いられ
る多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、トリメチレングリコール、ブチレン
グリコール、1,6 −ヘキサングリコール、2−エチ
ルブタン−1,2,3 −トリオール、グリセリン、ト
リメチロールプロパン、トリメチロールエタン、1,2
,4 −ブタントリオール、1,2,6 −ヘキサント
リオール、1,1,1 −トリメチロールヘキサン、テ
トラメチロールシクロヘキサノール、ジグリセリン、マ
ンニタン、ペンタエリトリット、エリトリット、アラビ
ット、ソルビット、D −グリセロ−D −ガラクトヘ
プトース、D −グリセロ−D −グルコヘプトース、
D −グリセロ−D −マンノヘプトース、D −グリ
セロ−L −マンノヘプトース、D −アルトロヘプツ
ロース、D −マンノヘプツロース、D −アルトロ−
3−ヘプツロース、D −グリセロ−D −ガラヘプチ
トール、D −エリスロ−D −ガラオクチトール、D
−グリセロ−D −マンノオクツロース、D −エリス
ロ−L −グロノヌロース、セロビオース、マルトース
、ラクトース、ゲンチアノース、セロトリオース、スタ
キオース等が挙げられる。特に好ましくは2〜6価アル
コールである。Further, as the polyhydric alcohol used in component (a-4) of the present invention, ethylene glycol, propylene glycol, trimethylene glycol, butylene glycol, 1,6-hexane glycol, 2-ethylbutane-1,2 ,3-triol, glycerin, trimethylolpropane, trimethylolethane, 1,2
, 4-butanetriol, 1,2,6-hexanetriol, 1,1,1-trimethylolhexane, tetramethylolcyclohexanol, diglycerin, mannitan, pentaerythritol, erythritol, arabitol, sorbitol, D-glycero-D -galactoheptose, D-glycero-D-glucoheptose,
D-glycero-D-mannoheptose, D-glycero-L-mannoheptose, D-altroheptulose, D-mannoheptulose, D-altro-
3-heptulose, D-glycero-D-galaheptitol, D-erythro-D-galaoctitol, D
-glycero-D-mannooctulose, D-erythro-L-gulononurose, cellobiose, maltose, lactose, gentianose, cellotriose, stachyose and the like. Particularly preferred are dihydric to hexahydric alcohols.
【0026】本発明に係わる(b) 成分の脂肪酸混合
物に関する数値規定は臨界的であって、これに類似する
化合物であっても、本発明の規定に該当しないものは本
発明の顕著な効果は得られない。従って、本発明の化合
物の炭素数の限定等の数値の限定は極めて重要である。
後記の実施例及び比較例により明らかにされるが、平均
炭素数が12.7より小さいと微細インキ凝集効果が低
下するため、高b値の脱墨パルプを得る事ができない。
また、平均炭素数が22.5を越えてもフロテーション
工程での起泡性が不足し、凝集インキが系外へリジェク
トされにくい。また、炭素数20〜24の脂肪酸の含有
率が9.6 重量%より少ない場合、微細インキ凝集効
果が低下するため、高b値の脱墨パルプを得る事ができ
ない。一方、70.6重量%より大きければインキ剥離
性が弱くなり、未剥離インキが多量残存し、その結果、
見栄えの悪い脱墨パルプしか得られない。本発明の化合
物は、炭素数8〜24の脂肪酸を本発明の範囲内で任意
に配合できる。特に炭素数20の脂肪酸又はその塩を2
.0〜33.2重量%、且つ炭素数22の脂肪酸を 9
.5〜32.0重量%含有するのが好ましい。The numerical specifications regarding the fatty acid mixture of component (b) related to the present invention are critical, and even compounds similar to this, which do not fall under the provisions of the present invention, will not have the significant effects of the present invention. I can't get it. Therefore, numerical limitations such as limitations on the number of carbon atoms in the compound of the present invention are extremely important. As will be clarified by the Examples and Comparative Examples described below, if the average carbon number is smaller than 12.7, the fine ink aggregation effect will be reduced, making it impossible to obtain a deinked pulp with a high b value. Further, even if the average carbon number exceeds 22.5, the foaming property in the flotation step is insufficient, and the agglomerated ink is difficult to be rejected out of the system. Furthermore, if the content of fatty acids having 20 to 24 carbon atoms is less than 9.6% by weight, the fine ink aggregation effect is reduced, making it impossible to obtain deinked pulp with a high b value. On the other hand, if it is greater than 70.6% by weight, the ink releasability becomes weak and a large amount of unremoved ink remains, resulting in
Only deinked pulp with poor appearance is obtained. The compound of the present invention may contain any fatty acid having 8 to 24 carbon atoms within the scope of the present invention. In particular, 2 fatty acids with 20 carbon atoms or their salts.
.. 0 to 33.2% by weight of fatty acids having 22 carbon atoms 9
.. The content is preferably 5 to 32.0% by weight.
【0027】また、ヨウ素価(IV)が45より大きい
と、フロテーション工程での起泡性が不足し、泡沫層上
の凝集インキが系外へリジェクトされにくく、その結果
、低白色度の脱墨パルプしか得られない。更には、イン
キ剥離性が小さいため未剥離インキが多量に残存する。Furthermore, if the iodine value (IV) is higher than 45, the foaming property in the flotation process will be insufficient, and the agglomerated ink on the foam layer will be difficult to be rejected out of the system, resulting in the removal of low whiteness. Only ink pulp can be obtained. Furthermore, since the ink removability is low, a large amount of unremovable ink remains.
【0028】本発明の(b) 成分は、前述した様に炭
素数8〜24の脂肪酸及びその塩を本発明の範囲内で任
意に配合できるが、具体的には、カプリル酸、ペラルゴ
ン酸、カプリン酸、ウンデカン酸、ラウリン酸、トリデ
カン酸、ミリスチン酸、ペンタデカン酸、パルミチン酸
、マルガリン酸、ステアリン酸、オレイン酸、エライジ
ン酸、リノール酸、リノレイン酸、ステアロール酸、リ
シノール酸、リシノエライジン酸、ノナデカン酸、アラ
キジン酸、ヘンイコサン酸、ベヘン酸、ブラシジン酸、
エルカ酸、トリコサン酸、テトラコサン酸、椰子油、脂
肪酸、牛脂脂肪酸、パーム油脂肪酸、トール油脂肪酸、
なたね油脂肪酸、魚油脂肪酸、或いはこれらの半硬化乃
至硬化された脂肪酸、及びこれら全ての脂肪酸の塩を挙
げる事ができる。塩としては、ナトリウム塩、カリウム
塩、アンモニウム塩、マグネシウム塩、カルシウム塩等
を挙げる事ができる。これらの中でもコスト面や単独で
使用できる容易性から半硬化乃至硬化された魚油脂肪酸
又はその塩が好ましい。本発明の魚油脂肪酸の原料であ
る魚油は、タラ油、イワシ油、サンマ油、サバ油、ニシ
ン油、メンヘーデン油等やこれらの精製工程で得られる
回収油等が挙げられる。As described above, the component (b) of the present invention can include any fatty acid having 8 to 24 carbon atoms and its salt within the scope of the present invention, but specifically, caprylic acid, pelargonic acid, Capric acid, undecanoic acid, lauric acid, tridecanoic acid, myristic acid, pentadecanoic acid, palmitic acid, margaric acid, stearic acid, oleic acid, elaidic acid, linoleic acid, linoleic acid, stearolic acid, ricinoleic acid, ricinoelaidic acid , nonadecanoic acid, arachidic acid, henicosanoic acid, behenic acid, brassicic acid,
Erucic acid, tricosanoic acid, tetracosanoic acid, coconut oil, fatty acids, beef tallow fatty acids, palm oil fatty acids, tall oil fatty acids,
Mention may be made of rapeseed oil fatty acids, fish oil fatty acids, semi-hardened or hardened fatty acids thereof, and salts of all these fatty acids. Examples of the salt include sodium salt, potassium salt, ammonium salt, magnesium salt, calcium salt, and the like. Among these, semi-hardened or hardened fish oil fatty acids or salts thereof are preferred from the viewpoint of cost and ease of use alone. Examples of the fish oil that is a raw material for the fish oil fatty acid of the present invention include cod oil, sardine oil, saury oil, mackerel oil, herring oil, menhaden oil, and recovered oil obtained in the refining process of these oils.
【0029】従来技術で高級脂肪酸を脱墨剤として使用
することは知られていたが、特定炭素数の脂肪酸を特定
比率で含有する混合物によってのみ、かかる脱墨効果が
示される事は全く知られていなかった。つまり、従来技
術は椰子油や牛脂油由来のアニオン性界面活性剤或いは
その原料として一般に用いられている高級脂肪酸を炭素
数にこだわる事無く用いているにすぎなかった。従来技
術には高級脂肪酸を特定比率で使用する事は開示されて
いない。上記特許公報においてもその実施例で本発明で
開示する脂肪酸混合物を使用するものは皆無に等しい。
更には、これらは炭素数12〜18の脂肪酸を主成分と
しており、本発明の範囲とは明らかに異なる。Although it has been known in the prior art that higher fatty acids are used as a deinking agent, it is completely unknown that such a deinking effect is exhibited only by a mixture containing fatty acids with a specific number of carbon atoms in a specific ratio. It wasn't. In other words, the prior art merely uses anionic surfactants derived from coconut oil or tallow oil, or higher fatty acids commonly used as raw materials thereof, without regard to the number of carbon atoms. The prior art does not disclose the use of higher fatty acids in a specific ratio. Even in the above patent publications, there are almost no examples in which the fatty acid mixture disclosed in the present invention is used. Furthermore, these mainly contain fatty acids having 12 to 18 carbon atoms, which are clearly different from the scope of the present invention.
【0030】本発明に用いられる脂肪酸の一つに魚油脂
肪酸またはその塩を挙げる事ができる。従来技術の特開
昭61−89394号公報、特開昭62−250291
号公報では炭素数20以上の脂肪酸を含有する魚油脂肪
酸の併用使用の記載があるものの具体例が記載されてお
らず、かつ本発明の4μm 以下の微細インキ除去によ
りb値を高めるといった効果とは別の効果をうたってい
る。
更には、本発明はある特定のヨウ素価(IV)を有する
事が必須であり、上記従来技術の魚油脂肪酸はヨウ素価
(IV)がおよそ175 であり、魚油脂肪酸そのもの
ではヨウ素価(IV)が高すぎて本用途には使えない。One of the fatty acids used in the present invention is fish oil fatty acids or salts thereof. Prior art Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-89394, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-250291
Although the publication describes the combined use of fish oil fatty acids containing fatty acids having a carbon number of 20 or more, no specific examples are described, and the effect of increasing the b value by removing fine ink of 4 μm or less according to the present invention is not clear. It has a different effect. Furthermore, it is essential for the present invention to have a specific iodine value (IV), and the fish oil fatty acid of the prior art has an iodine value (IV) of approximately 175, and the fish oil fatty acid itself has an iodine value (IV) of approximately 175. It is too expensive to be used for this purpose.
【0031】本発明の(b) 成分は、単独で使用して
も十分な脱墨効果を示すため、他の界面活性剤を併用し
たり、アルキレンオキサイドを付加させたりしなくても
構わない。よって、脱墨性能のみならず脱墨剤の製造や
配合などの工程の簡略化、それに伴い汎用性や安全性が
向上するといった産業上極めて有益な発明を開示するも
のである。Component (b) of the present invention exhibits a sufficient deinking effect even when used alone, so it is not necessary to use other surfactants in combination or to add alkylene oxide. Therefore, the present invention discloses an invention that is extremely useful industrially, not only in terms of deinking performance but also in simplifying processes such as manufacturing and compounding a deinking agent, thereby improving versatility and safety.
【0032】本発明の(b) 成分の構成成分である脂
肪酸は、ほとんどが天然油脂由来のものであり、脂肪酸
の製造法としては従来公知技術のTwitchell
分解、中圧触媒分解、連続高圧分解法がある。また、ヨ
ウ素価(IV)を下げる一般的な方法としては、ニッケ
ル触媒を用い高温高圧下で水素添加を行う方法を挙げる
事ができる。Most of the fatty acids constituting component (b) of the present invention are derived from natural oils and fats, and the method for producing fatty acids is the conventionally known technology Twitchell.
There are decomposition, medium pressure catalytic decomposition, and continuous high pressure decomposition methods. Further, as a general method of lowering the iodine value (IV), there can be mentioned a method of hydrogenation using a nickel catalyst under high temperature and high pressure.
【0033】本発明に係わる(a−1)〜(a−4)成
分は古紙離解(パルピング)時のみに、また、(b)
成分はパルピング工程後のミキシング工程及び/又はフ
ロテーション工程のみに添加することによって優れた効
果を示す。(a) 成分と(b) 成分の混合使用や添
加時期の逆転によってもある程度の品質の脱墨パルプを
得ることができるが、本発明の方法により、更に高品質
の、即ち、高白色度で高b値で未剥離インキの少ない脱
墨パルプを得ることが可能となることを開示するもので
ある。Components (a-1) to (a-4) according to the present invention are used only during pulping of waste paper, and (b)
Excellent effects can be obtained by adding the component only to the mixing step and/or flotation step after the pulping step. Although it is possible to obtain deinked pulp of a certain level of quality by mixing the components (a) and (b) or by reversing the timing of their addition, the method of the present invention can produce deinked pulp of even higher quality, that is, with higher whiteness. The present invention discloses that it is possible to obtain deinked pulp with a high b value and a small amount of unreleased ink.
【0034】(a−1)〜(a−4)成分及び(b)
成分の添加割合も重要である。即ち、重量比で、それぞ
れ、(a−1)/(b) =10/90〜90/10、
好ましくは40/60〜60/40、(a−2)/(b
) =10/90〜90/10、好ましくは40/60
〜60/40、(a−3)/(b) =5/95〜30
/70、好ましくは10/90〜25/75、(a−4
)/(b) =10/90〜70/30、好ましくは2
0/80〜50/50
が好ましい。それぞれ、重量比が最低値以上であれば、
セルロースからのインキ剥離性が更によくなり、その結
果未剥離インキの残存が低減する。一方、重量比の最高
値以下であれば、インキ補集性が強く更に高白色度で高
b値の脱墨パルプを得ることができる。特に(a−3)
/(b) の重量比の場合は、その最高値以下であれば
フロテーションリジェクトの泡切れ性が大変よくなるた
め、フロテーションリジェクトのフロテーターセルへの
逆流が非常に起こりにくく、その結果、脱墨率が高くな
り、高白色度で高b値の脱墨パルプを得ることができる
。Components (a-1) to (a-4) and (b)
The addition ratio of components is also important. That is, in terms of weight ratio, (a-1)/(b) = 10/90 to 90/10, respectively.
Preferably 40/60 to 60/40, (a-2)/(b
) = 10/90 to 90/10, preferably 40/60
~60/40, (a-3)/(b) =5/95~30
/70, preferably 10/90 to 25/75, (a-4
)/(b) = 10/90 to 70/30, preferably 2
0/80 to 50/50 is preferable. If the weight ratio is above the minimum value,
The ink releasability from cellulose is further improved, and as a result, the amount of unremovable ink remaining is reduced. On the other hand, if the weight ratio is below the maximum value, it is possible to obtain a deinked pulp with strong ink scavenging properties, high whiteness, and high b value. Especially (a-3)
In the case of the weight ratio of /(b), if it is below the maximum value, the foam removal property of the flotation reject will be very good, so it will be very difficult for the flotation reject to flow back into the flotator cell. The inking ratio becomes high, and a deinked pulp with high whiteness and high b value can be obtained.
【0035】本発明に係わる(a) 成分及び(b)
成分の添加量の和は操業性を損なわず、かつ経済的な範
囲が望ましいが、原料古紙に対し0.03〜1.0 重
量%が好ましい。Component (a) and (b) according to the present invention
The sum of the added amounts of the components is preferably within a range that does not impair operability and is economical, but it is preferably 0.03 to 1.0% by weight based on the raw material waste paper.
【0036】[0036]
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。[Examples] The present invention will be specifically explained below with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.
【0037】実施例1〜5
本実施例は脱墨剤のパルピング工程とケミカルミキシン
グ工程分割添加の例である。市中回収新聞を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)0.2 %、表1及び/又は
表2に示す脱墨剤の所定量を加え、パルプ濃度15%、
45℃で12分離解した後、55℃で 120分間熟成
処理を行った。その後、高速脱水機で23%まで脱水し
、苛性ソーダ(対原料)0.6 %、珪酸ソーダ3号(
対原料)2.2 %、30%過酸化水素(対原料)3.
5 %、表1及び/又は表2に示す脱墨剤の所定量を添
加し、水でパルプ濃度22%に調整し卓上離解機にて1
分間混合した。その後、回転速度300rpmの2軸型
ラボニーダーでニーディング処理を行った。
その後、水を加えて4%まで希釈し、卓上離解機で再度
30秒離解する。そのスラリーを水で1%に希釈した後
、30℃にて10分間フロテーション処理を施した。な
お、フロテーション時にCaCl2 (対原料)0.4
%添加した。フロテーション後のパルプスラリーを8
0メッシュワイヤーで4%濃度まで濃縮後、水を加えて
1%濃度に希釈しタッピースタンダート抄紙機にてパル
プシートを作製した。なお、用いた用水の硬度は5°d
Hであり、硬度はCaCl2 、MgCl2 を使用し
、Ca/Mg=8/2(モル比)になる様に調整した。
得られたパルプシートを測色色差計にて白色度及びb値
を測定し、画像解析装置(×100 倍)にて未剥離イ
ンキ個数を測定した。ここでいうb値とは、ハンター色
差式のLab 表色系でのb値をいい、三刺激値XYZ
との関係は下式である。Examples 1 to 5 The present examples are examples of adding a deinking agent in a pulping process and a chemical mixing process separately. Municipally collected newspaper 2 x 5 cm
After shredding, put a certain amount of it into a tabletop disintegrator, and add water, 0.2% caustic soda (based on raw materials), and the specified amount of deinking agent shown in Table 1 and/or Table 2 to determine the pulp density. 15%,
After decomposition at 45°C for 12 minutes, aging treatment was performed at 55°C for 120 minutes. After that, it was dehydrated to 23% in a high-speed dehydrator, and 0.6% of caustic soda (based on raw materials) and sodium silicate No. 3 (
2.2% (based on raw materials), 30% hydrogen peroxide (based on raw materials) 3.
5%, add the specified amount of deinking agent shown in Table 1 and/or Table 2, adjust the pulp concentration to 22% with water, and mix with a tabletop disintegrator.
Mixed for a minute. Thereafter, kneading treatment was performed using a two-screw lab kneader with a rotational speed of 300 rpm. Then, add water to dilute to 4% and disintegrate again for 30 seconds using a tabletop disintegrator. The slurry was diluted to 1% with water and then subjected to flotation treatment at 30°C for 10 minutes. In addition, CaCl2 (relative to raw material) 0.4 during flotation
% added. 8 Pulp slurry after flotation
After concentrating to a concentration of 4% using a 0-mesh wire, water was added to dilute to a concentration of 1%, and a pulp sheet was produced using a Tappy standard paper machine. The hardness of the water used was 5°d.
The hardness was adjusted to Ca/Mg=8/2 (molar ratio) using CaCl2 and MgCl2. The whiteness and b value of the obtained pulp sheet were measured using a colorimeter and the number of unpeeled inks was measured using an image analyzer (x100 magnification). The b value here refers to the b value in the Hunter color difference Lab color system, and is the tristimulus value XYZ.
The relationship with is shown below.
【0038】[0038]
【数1】[Math 1]
【0039】この式からもわかる様に、b値はYとZの
関数であり、正の値ならば黄味、負の値ならば青味の強
さを表す。各種脱墨方法による脱墨性能を表3に示す。
尚、表2中の高級脂肪酸混合物はNo. α〜δ全て脂
肪酸単体を所定炭素数組成になる様に配合したものであ
る。As can be seen from this equation, the b value is a function of Y and Z, and a positive value indicates the intensity of yellowness, and a negative value indicates the intensity of bluishness. Table 3 shows the deinking performance of various deinking methods. In addition, the higher fatty acid mixture in Table 2 is No. All fatty acids α to δ are blended to have a predetermined carbon number composition.
【0040】[0040]
【表1】[Table 1]
【0041】[0041]
【表2】[Table 2]
【0042】[0042]
【表3】[Table 3]
【0043】実施例6〜10
本実施例及び比較例は脱墨剤のパルピング工程とニーデ
ィング工程分割添加の例である。市中回収新聞を2×5
cm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)0.2 %、表4及び/
又は表5に示す脱墨剤の所定量を加え、パルプ濃度15
%、45℃で12分離解した後、55℃で 120分間
熟成処理を行った。
その後、高速脱水機で23%まで脱水し、苛性ソーダ(
対原料)0.6 %、珪酸ソーダ3号(対原料)2.2
%、30%過酸化水素(対原料)3.5 %、表4及
び/又は表5に示す脱墨剤(対原料)0.2 %を添加
し、水でパルプ濃度22%に調整し卓上離解機にて1分
間混合した。その後、回転速度300rpmの2軸型ラ
ボニーダーでニーディング処理を行った。その後、水を
加えて4%まで希釈し、卓上離解機で再度30秒離解す
る。そのスラリーを水で1%に希釈した後、30℃にて
10分間フロテーション処理を施した。なお、フロテー
ション時にCaCl2 (対原料)0.5 %を添加し
た。フロテーション後のパルプスラリーを80メッシュ
ワイヤーで4%濃度まで濃縮後、水を加えて1%濃度に
希釈しタッピースタンダート抄紙機にてパルプシートを
作製した。なお、用いた用水の硬度は10°dHであり
、硬度はCaCl2 、MgCl2 を使用し、Ca/
Mg=8/2(モル比)になる様に調整した。得られた
パルプシートを測色色差計にて白色度及びb値を測定し
、画像解析装置(×100 倍)にて未剥離インキ個数
を測定した。各種脱墨方法による脱墨性能を表6に示す
。なお、表5中の脱墨剤の一成分である高級脂肪酸は、
No.ε〜ηまでそれぞれイワシ、サンマ、サバ油脂
肪酸の硬化品である。
更に、θ及びιはそれぞれステアリン酸及びイワシ油脂
肪酸(ヨウ素価(IV)=175 )である。Examples 6 to 10 The present examples and comparative examples are examples in which the deinking agent is added separately in the pulping process and the kneading process. 2x5 municipally collected newspapers
After shredding into cm pieces, put a certain amount of it into a tabletop disintegrator, add water and 0.2% caustic soda (based on raw materials), Table 4 and /
Or add the specified amount of deinking agent shown in Table 5 to make the pulp density 15.
After decomposition at 45°C for 12 minutes, aging treatment was performed at 55°C for 120 minutes. After that, it was dehydrated to 23% in a high-speed dehydrator, and caustic soda (
(based on raw materials) 0.6%, Sodium silicate No. 3 (based on raw materials) 2.2
%, 30% hydrogen peroxide (based on the raw material), 3.5%, deinking agent shown in Table 4 and/or Table 5 (based on the raw material) 0.2%, adjusted to a pulp concentration of 22% with water, and prepared on a tabletop. The mixture was mixed for 1 minute using a disintegrator. Thereafter, kneading treatment was performed using a two-screw lab kneader with a rotational speed of 300 rpm. Then, add water to dilute to 4% and disintegrate again for 30 seconds using a tabletop disintegrator. The slurry was diluted to 1% with water and then subjected to flotation treatment at 30°C for 10 minutes. Incidentally, 0.5% of CaCl2 (based on the raw material) was added during flotation. The pulp slurry after flotation was concentrated to a concentration of 4% using an 80 mesh wire, diluted to a concentration of 1% by adding water, and a pulp sheet was produced using a Tappy standard paper machine. The hardness of the water used was 10°dH, and the hardness was CaCl2, MgCl2, Ca/
Adjustment was made so that Mg=8/2 (molar ratio). The whiteness and b value of the obtained pulp sheet were measured using a colorimeter and the number of unpeeled inks was measured using an image analyzer (x100 magnification). Table 6 shows the deinking performance of various deinking methods. In addition, the higher fatty acids that are one of the components of the deinking agent in Table 5 are:
No. ε to η are hydrogenated products of sardine, saury, and mackerel oil fatty acids, respectively. Furthermore, θ and ι are stearic acid and sardine oil fatty acid (iodine value (IV)=175), respectively.
【0044】[0044]
【表4】[Table 4]
【0045】[0045]
【表5】[Table 5]
【0046】[0046]
【表6】[Table 6]
【0047】実施例11〜19
本実施例及び比較例は脱墨剤のパルピング工程とフロテ
ーション工程前分割添加の例である。市中回収新聞を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)0.2 %、表7及
び/又は表8に示す脱墨剤の所定量を加え、パルプ濃度
15%、45℃で12分離解した後、55℃で 120
分間熟成処理を行った。その後、高速脱水機で23%ま
で脱水し、苛性ソーダ(対原料)0.6 %、硅酸ソー
ダ3号(対原料)2.2 %、30%過酸化水素(対原
料)3.5 %を加え、水でパルプ濃度22%に調整し
卓上離解機にて1分間混合した。その後、回転速度30
0rpmの2軸型ラボニーダーでニーディング処理を行
った。その後、水を加えて4%まで希釈し、卓上離解機
で再度30秒離解する。そのパルプスラリーに表7及び
/又は表8に示す脱墨剤の所定量を添加した後、スラリ
ーを水で1%に希釈した後、30℃にて10分間フロテ
ーション処理を施した。なお、フロテーション後のパル
プスラリーを60メッシュワイヤーで4%濃度まで濃縮
後、水を加えて1%濃度に希釈しタッピースタンダート
抄紙機にてパルプシートを作製した。なお、用いた用水
の硬度は40°dHであり、硬度はCaCl2 、Mg
Cl2 を使用し、Ca/Mg=8/2(モル比)にな
る様に調整した。
得られたパルプシートを測色色差計にて白色度及びb値
を測定し、画像解析装置(×100 倍)にて未剥離イ
ンキ個数を測定した。各種脱墨方法による脱墨性能を表
9に示す。なお、表8中の高級脂肪酸混合物は、すべて
ナトリウム塩である。また、No. κ〜πは、脂肪酸
ナトリウム塩単体を所定炭素数組成になる様に配合した
ものである。Examples 11 to 19 The present examples and comparative examples are examples in which a deinking agent is added in portions before the pulping process and the flotation process. 2 municipally collected newspapers
After shredding into 5 cm pieces, put a certain amount of it into a tabletop disintegrator, add water, 0.2% caustic soda (based on raw materials), and a certain amount of deinking agent shown in Table 7 and/or Table 8, Pulp concentration 15%, after 12 minutes of disintegration at 45℃, 120 minutes at 55℃
Aging treatment was performed for 1 minute. After that, it was dehydrated to 23% in a high-speed dehydrator, and 0.6% caustic soda (based on the raw material), 2.2% sodium silicate No. 3 (based on the raw material), and 3.5% hydrogen peroxide (based on the raw material) were added. In addition, the pulp concentration was adjusted to 22% with water and mixed for 1 minute using a tabletop disintegrator. After that, the rotation speed is 30
Kneading treatment was performed using a twin-screw lab kneader at 0 rpm. Then, add water to dilute to 4% and disintegrate again for 30 seconds using a tabletop disintegrator. After adding a predetermined amount of the deinking agent shown in Table 7 and/or Table 8 to the pulp slurry, the slurry was diluted to 1% with water, and then subjected to flotation treatment at 30° C. for 10 minutes. The pulp slurry after flotation was concentrated with a 60 mesh wire to a concentration of 4%, water was added to dilute it to a concentration of 1%, and a pulp sheet was produced using a Tappy standard paper machine. The hardness of the water used was 40°dH, and the hardness was that of CaCl2, Mg
Using Cl2, the mixture was adjusted to Ca/Mg=8/2 (molar ratio). The whiteness and b value of the obtained pulp sheet were measured using a colorimeter and the number of unpeeled inks was measured using an image analyzer (x100 magnification). Table 9 shows the deinking performance of various deinking methods. In addition, all the higher fatty acid mixtures in Table 8 are sodium salts. Also, No. κ to π are obtained by blending single fatty acid sodium salts to have a predetermined carbon number composition.
【0048】[0048]
【表7】[Table 7]
【0049】[0049]
【表8】[Table 8]
【0050】[0050]
【表9】[Table 9]
【0051】[0051]
【表10】[Table 10]
【0052】上記に例示した如く、一般式(a−1)〜
(a−3)で表される化合物及び天然油脂と多価アルコ
ールを混合物にアルキレンオキサイドを付加して得られ
る反応生成物(a−4)からなる群から選ばれる1種以
上の界面活性剤を古紙離解(パルピング)時のみに添加
し、炭素数8〜24の高級脂肪酸又はその塩を、平均炭
素数が12.7〜22.5となる範囲で含有し、炭素数
20〜24の高級脂肪酸又はその塩の含有率が 9.6
〜70.6重量%であり、且つヨウ素価(IV)が45
以下である混合物をパルピング工程後のミキシング工程
及び/又はフロテーション工程にのみ、好ましくはある
特定の比率で添加することにより、高白色度、高b値で
未剥離インキの少ない脱墨パルプを得ることができる。As exemplified above, general formula (a-1) ~
One or more surfactants selected from the group consisting of the compound represented by (a-3) and the reaction product (a-4) obtained by adding alkylene oxide to a mixture of natural oils and fats and polyhydric alcohols. It is added only during pulping of waste paper, and contains higher fatty acids having 8 to 24 carbon atoms or their salts with an average carbon number of 12.7 to 22.5, and higher fatty acids having 20 to 24 carbon atoms. Or its salt content is 9.6
~70.6% by weight, and an iodine value (IV) of 45
By adding the following mixture only to the mixing step and/or flotation step after the pulping step, preferably at a certain ratio, deinked pulp with high whiteness, high b value, and less unpeeled ink can be obtained. be able to.
Claims (6)
)で表される化合物、及び天然油脂と多価アルコールの
混合物にアルキレンオキサイドを付加して得られる反応
生成物(a−4)からなる群から選ばれる1種以上の界
面活性剤を古紙離解(パルピング)時のみに、且つ(b
) 炭素数8〜24の高級脂肪酸又はその塩を、平均炭
素数が12.7〜22.5となる範囲で含有し、炭素数
20〜24の高級脂肪酸又はその塩の含有率が9.6
〜70.6重量%であり、且つヨウ素価(IV)が45
以下である混合物をパルピング工程後のミキシング工程
及び/又はフロテーション工程のみに添加することを特
徴とする脱墨方法。 R1−O−(−AO−)p−H
(a−1)〔式中、R1は炭素数8〜24のアルキル
基又はアルケニル基、或いは炭素数6〜14のアルキル
基を有するアルキルフェニル基を表し、AOは炭素数2
〜4のアルキレンオキサイドで、2種以上のアルキレン
オキサイドが存在する場合は、ブロック重合鎖でもラン
ダム重合鎖でもよく、p は全体の分子量が 800〜
10000 となる1以上の数である。〕 R2−COO−(−AO−)m−H
(a−2)〔式中、R2は炭素数7〜23のアルキル
基又はアルケニル基を表し、AOは炭素数2〜4のアル
キレンオキサイドで、2種以上のアルキレンオキサイド
が存在する場合は、ブロック重合鎖でもランダム重合鎖
でもよく、m は全体の分子量が 800〜10000
となる1以上の数である。〕 R3−O−(−AO−)n−SO3M
(a−3)〔式中、R3は炭素数8〜24のアルキル基
、アルケニル基、シクロアルキル基又は炭素数8〜12
のアルキル基を有するアルキルフェニル基を表し、AO
は炭素数2〜4のアルキレンオキサイドで、2種以上の
アルキレンオキサイドが存在する場合は、ブロック重合
鎖でもランダム重合鎖でもよく、n は1〜5、M は
アルカリ金属又はアンモニウムを表す。〕Claim 1: (a) The following general formulas (a-1) to (a-3
), and one or more surfactants selected from the group consisting of the reaction product (a-4) obtained by adding alkylene oxide to a mixture of natural oils and fats and polyhydric alcohols, using waste paper disintegration ( pulping) and (b)
) Higher fatty acids having 8 to 24 carbon atoms or salts thereof are contained in a range where the average number of carbon atoms is 12.7 to 22.5, and the content of higher fatty acids having 20 to 24 carbon atoms or salts thereof is 9.6.
~70.6% by weight, and an iodine value (IV) of 45
A deinking method characterized in that the following mixture is added only to the mixing step and/or flotation step after the pulping step. R1-O-(-AO-)p-H
(a-1) [In the formula, R1 represents an alkyl group or alkenyl group having 8 to 24 carbon atoms, or an alkylphenyl group having an alkyl group having 6 to 14 carbon atoms, and AO is an alkyl group having 2 to 24 carbon atoms.
~4 alkylene oxide, when two or more types of alkylene oxides are present, it may be a block polymer chain or a random polymer chain, and p has an overall molecular weight of 800~
It is a number greater than or equal to 10000. ] R2-COO-(-AO-)m-H
(a-2) [In the formula, R2 represents an alkyl group or alkenyl group having 7 to 23 carbon atoms, AO is an alkylene oxide having 2 to 4 carbon atoms, and when two or more types of alkylene oxide are present, a block It may be a polymer chain or a random polymer chain, and m has an overall molecular weight of 800 to 10,000.
It is a number greater than or equal to 1. ] R3-O-(-AO-)n-SO3M
(a-3) [In the formula, R3 is an alkyl group having 8 to 24 carbon atoms, an alkenyl group, a cycloalkyl group, or a cycloalkyl group having 8 to 12 carbon atoms.
represents an alkylphenyl group having an alkyl group of AO
is an alkylene oxide having 2 to 4 carbon atoms, and when two or more types of alkylene oxide are present, it may be a block polymer chain or a random polymer chain, n is 1 to 5, and M represents an alkali metal or ammonium. ]
して5モル以上のアルキレンオキサイドを付加して得ら
れたものである請求項1記載の脱墨方法。2. The deinking method according to claim 1, wherein the reaction product (a-4) is obtained by adding 5 moles or more of alkylene oxide to 1 mole of natural oil or fat.
割合が、モル比で1/0.1 〜1/3である請求項1
又は2記載の脱墨方法。Claim 3: Claim 1, wherein the mixing ratio of the mixture of natural oil and fat and polyhydric alcohol is 1/0.1 to 1/3 in molar ratio.
Or the deinking method described in 2.
その塩を 2.0〜33.2重量%、且つ炭素数22の
脂肪酸を9.5 〜32.0重量%含有する請求項1〜
3の何れか1項記載の脱墨方法。4. A claim in which the component (b) contains 2.0 to 33.2% by weight of a fatty acid having 20 carbon atoms or a salt thereof, and 9.5 to 32.0% by weight of a fatty acid having 22 carbon atoms. 1~
3. The deinking method described in any one of 3.
、半硬化乃至硬化された魚油脂肪酸又はその塩である請
求項1〜5の何れか1項記載の脱墨方法。5. The deinking method according to claim 1, wherein the higher fatty acid having 8 to 24 carbon atoms or a salt thereof is a semi-hardened or hardened fish oil fatty acid or a salt thereof.
分の使用割合が重量比でそれぞれ、 (a−1)/(b) =10/90〜90/10、(a
−2)/(b) =10/90〜90/10、(a−3
)/(b) =5/95〜30/70、(a−4)/(
b) =10/90〜70/30の範囲にある請求項1
〜5の何れか1項記載の脱墨方法。[Claim 6] The weight ratio of components (a-1) to (a-4) and component (b) is (a-1)/(b) = 10/90 to 90/10, ( a
-2)/(b) =10/90~90/10, (a-3
)/(b) =5/95~30/70, (a-4)/(
b) Claim 1 in the range of =10/90 to 70/30
5. The deinking method according to any one of items 5 to 5.
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-
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- 1991-03-29 JP JP3066498A patent/JPH04308289A/en active Pending
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