JPH04327283A - 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】

【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剤に関する。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
脱墨剤に関する。

【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、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。

【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。

【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。

【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、特開昭６３−３０３１９０号公報）。

【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事はできな
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、未剥離インキが多いという欠点を有していた
。

【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ｂ値、高
白色度で未剥離インキの少ない脱墨パルプを得ることが
できる脱墨剤を開発すべく鋭意研究を行った結果、驚く
べきことにある特定の化合物を用いることにより、上記
欠点を克服できることを見い出し、本発明を完成するに
至った。

【０００８】即ち、本発明は、変性ロジンのアルキレン
オキサイド付加反応物からなる脱墨剤を提供するもので
ある。

【０００９】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によるインキ剥離性、■セ
ルロースから剥離したインキの再付着防止性、■気泡へ
のインキ吸着性、■適正な起泡性の４つを挙げることが
できる。脱墨剤は、この４つの機能をバランス良く有し
ていなければならない。本発明のエステル化合物は、特
に上記の■と■に優れている。

【００１０】本発明に係わるアルキレンオキサイド付加
反応物は原料のロジンとしてトール油ロジン、ガムロジ
ン、ウッドロジンを化学変性した重合ロジン、マレイン
化ロジン、アルデヒド変性ロジンを用いることを特徴と
する。

【００１１】ロジンの組成は製法によって異なるが、ア
ビエチン酸、デヒドロアビエチン酸、パラストリン酸、
イソピマール酸、ピマール酸、ネオアビエチン酸等から
なる。トール油ロジン、ガムロジン、ウッドロジンはこ
れらの混合物である。これらのロジンを酸性触媒下で処
理すると重合ロジンが得られる。また、ジエノファイル
として無水マレイン酸を用いてディールス・アルダー反
応をさせるとマレイン化ロジンが得られる。更に酸性触
媒下でロジンにホルムアルデヒドを作用させるとプリン
ス反応によりアルデヒド変性ロジンが得られる。

【００１２】本発明において、変性ロジンに付加させる
アルキレンオキサイドとしては炭素数２〜４のエチレン
オキサイド（以下ＥＯと記す）、プロピレンオキサイド
（以下ＰＯと記す）、ブチレンオキサイド（以下ＢＯと
記す）が好ましい。中でもＥＯとＰＯの混合又はＥＯと
ＢＯの混合が好ましい。これらを混合して使用する場合
のＥＯとＰＯ或いはＢＯのモル比は、ＥＯ／ＰＯ（ＢＯ
）＝　０．５／１〜５／１が好ましい。また、アルキレ
ンオキサイドの付加モル数としては合計で１〜２００　
モルが好ましく、特に好ましくは１０〜１２０　モルで
ある。モル数が２００　を越えるとフロテーション工程
で泡立ちが多くなり、その結果、パルプ流出量が多くな
り、歩留りが大幅に減少する傾向にある。歩留りを維持
しようとすると脱墨剤添加量を少なくせざるを得ず、そ
の結果高白色度の脱墨パルプを得ることが困難になる。

【００１３】本発明に係わる変性ロジンのアルキレンオ
キサイド付加反応物は、公知の方法により重合ロジン、
マレイン化ロジン、アルデヒド変性ロジン等の変性ロジ
ンへアルキレンオキサイドをアルカリ触媒下で付加させ
ることにより容易に得られる。

【００１４】本発明の脱墨剤は、従来公知の化合物では
有しえなかったインキ凝集性をインキ剥離性を兼ね備え
ており、単独で用いても優れた脱墨効果が得られるが、
必要に応じて従来公知の脱墨剤を併用することができる
。従来公知の脱墨剤を併用する場合、その配合割合は重
量比で本発明品／従来品＝９５／５〜５／９５が好まし
く、特に好ましくは７０／３０〜３０／７０である。従
来公知の脱墨剤としては、例えば高級アルコール硫酸塩
、ポリオキシアルキレン高級アルコール硫酸塩、アルキ
ルベンゼンスルホン酸塩、高級脂肪酸及びその塩、高級
アルコール及びアルキルフェノールのアルキレンオキサ
イド付加物等が挙げられる。

【００１５】本発明の脱墨剤はいずれの工程へ添加して
も、より高品位の脱墨パルプを得る事ができる。一般に
は、脱墨剤はミキシング工程あるいはフロテーション工
程のいずれか、あるいは両方に添加される。本発明の脱
墨剤もこれに準ずる。各工程に分割添加する場合は、パ
ルピング、ニーディング、ディスパージング、ケミカル
ミキシング、リファイニングの各工程に添加できるが、
前工程と後工程の脱墨剤の分割比率は１０／９０〜９０
／１０（重量比率）が好ましい。特に好ましくは４０／
６０〜６０／４０（重量比率）である。脱墨剤の添加量
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。

【００１６】

【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。

【００１７】実施例１ 本実施例は脱墨剤のパルピング工程一括添加の例である
。市中回収新聞古紙を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）０．８％（重量基準、以下同じ）、珪酸ソーダ（
対原料）２．２　％、３０％過酸化水素水　（対原料）
３．５％、表１に示す各種の脱墨剤（対原料）０．５　
％を加え、パルプ濃度１５％、４５℃、１２分間離解し
た後、５５℃にて１２０分間熟成した。高速脱水機で２
３％まで脱水し、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
てパルプ濃度４％まで希釈し、卓上離解機で再度３０秒
間離解した。その後、水を加えてパルプ濃度１％に希釈
し、塩化カルシウム（対原料）０．５　％を添加し、３
０℃にて１０分間フロテーション処理を行った。次いで
、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、ＴＡＰＰＩシートマシンにてパルプシートを作成
した。尚、用いた用水の硬度は５゜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
ートを側色色差計（拡散反射型）にてｂ値を測定し、画
像解析装置（×１００）にて未剥離インキ数を測定した
。その結果を表１に示す。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ＸＹ
Ｚとの関係は下式である。

【００１８】

【数１】

【００１９】この式から判る様に、ｂ値はＹとＺの関数
であり、正の値ならば黄味、負ならば青味の強さを表わ
す。

【００２０】

【表１】

【００２１】実施例２ 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。市中回収新聞古紙を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２に示す
各種の脱墨剤　（対原料）０．１％を加え、パルプ濃度
５％、５０℃、１５分間離解後、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）０．６
　％、珪酸ソーダ（対原料）２．２　％、３０％過酸化
水素水（対原料）３．５　％、表２に示す各種の脱墨剤
（対原料）０．２　％を加え、水でパルプ濃度１５％に
調整し卓上離解機にて１分間混合した。５５℃、１２０
　分間、パルプ濃度１５％で熟成処理を行った。その後
パルプ濃度４％になる様に水を加え卓上離解機で３分間
離解処理を施し、更に水を加えてパルプ濃度を１％に希
釈し、塩化カルシウム（対原料）０．５　％を添加し、
３０℃にて１０分間フロテーション処理を行った。次い
で、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シートマシンにてパルプシートを作
成した。尚、用いた用水の硬度は５゜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（拡散反射型）にてｂ値を測定し、
画像解析装置（×１００）にて未剥離インキ数を測定し
た。その結果を表２に示す。

【００２２】

【表２】

【００２３】実施例３ 本実施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。市中回収新聞古紙を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３に示す各種の
脱墨剤（対原料）０．２％を加え、パルプ濃度５％、５
０℃、１５分間離解後、パルプ濃度を２８％になる様に
脱水し、その中に苛性ソーダ（対原料）０．６　％、珪
酸ソーダ（対原料）２．２　％、３０％過酸化水素水（
対原料）３．５　％、表３に示す各種の脱墨剤（対原料
）０．２　％を加え、水でパルプ濃度２５％に調整し、
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５５℃、１２０　分間、パル
プ濃度２５％で熟成処理を行い、ついでパルプ濃度４％
になる様に水を加え卓上離解機で３分間離解処理を施し
、更に水を加えてパルプ濃度を１％に希釈し、３０℃に
て１０分間フロテーション処理を行った。次いで、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シートマシンにてパルプシートを作成した。 尚、用いた用水の硬度は１０゜ｄＨであり、硬度はＣａ
Ｃｌ２　、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（拡散反射型）にてｂ値を測定し、画像解
析装置（×１００）にて未剥離インキ数を測定した。そ
の結果を表３に示す。

【００２４】

【表３】

【００２５】実施例４ 本実施例は脱墨剤のパルピング工程とフロテーション工
程分割添加の例である。市中回収新聞古紙を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４に示す各種
の脱墨剤　（対原料）０．２％を加え、パルプ濃度１５
％、４５℃、１２分間離解した後、５５℃にて１２０　
分間熟成した。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（対原
料）２．２　％、３０％過酸化水素水（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、水を加えてパルプ濃度４％まで希釈し、卓上離
解機で再度３０秒間離解した。その後、表４に示す各種
の脱墨剤（対原料）０．３　％を加え、パルプ濃度を水
で１％に希釈した後、３０℃にて１０分間フロテーショ
ン処理を行った。次いで、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、ＴＡＰＰＩシートマシン
にてパルプシートを作成した。尚、用いた用水の硬度は
４０゜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（拡散反射
型）にてｂ値を測定し、画像解析装置（×１００）にて
未剥離インキ数を測定した。その結果を表４に示す。

【００２６】

【表４】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　変性ロジンのアルキレンオキサイド付
   加反応物からなる脱墨剤。
2. 【請求項２】　　アルキレンオキサイドがエチレンオキ
   サイドとプロピレンオキサイドの混合又はエチレンオキ
   サイドとブチレンオキサイドの混合である請求項１記載
   の脱墨剤。