JPH04343781A - 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、高
白色度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
。更に脱墨剤パルプの用途も新聞古紙から中質紙用への
例にも見られる様に、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
た効果を示すことが開示されている。

【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６３−２２７８８０号公報）。 また、特開昭６３−１８２４８８号公報には脂肪酸エス
テルによって高白色度の脱墨パルプを得ることをうたっ
ている。

【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
特定のエステル化合物が上記欠点を解決できる事を見い
だし、本発明を完成するに至った。

【０００８】即ち、本発明は一般式（１）

【０００９】

【化２】

【００１０】（式中、Ａ　　はフェニレン基、炭素数１
〜３２のアルキレン基、アルケニレン基、ヒドロキシア
ルキレン基又はヒドロキシアルケニレン基を表し、Ｒ　
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６〜１６のアルキル基を有する
アルキルフェニル基を表し、Ｍ　は水素、アルカリ金属
、アルカリ土類金属、アンモニウム又は有機塩基を表し
、ａ　は０又は１であり、ｎ　はＭ　の価数に等しい数
である。）で表される化合物を必須成分とする脱墨剤を
提供するものである。

【００１１】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。本発明の化合物は特に■と■に
優れている。

【００１２】本発明に係わる一般式（１）　で表される
化合物は、その式を満足させることが極めて重要であっ
て、その式に該当しないものは、本発明の顕著な効果を
得ることができない。一般式（１）　中のＡ　がアルキ
レン基、アルケニレン基、ヒドロキシアルキレン基又は
ヒドロキシアルケニレン基の場合、これらの炭素数が１
〜３２の範囲にない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、見栄え
の悪い脱墨パルプしか得られない。また、一般式（１）
　中のＲがアルキル基、アルケニル基又はシクロアルキ
ル基の場合、その炭素数が８より小さい場合は、インキ
捕集能が弱く、高白色度、高ｂ値の脱墨パルプを得るが
できず、また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、
見栄えの悪い脱墨パルプしか得られない。また、Ｒ　が
アルキルフェニル基の場合、そのアルキル基の炭素数が
６より小さい場合はインキ捕集能が弱く、高白色度、高
ｂ値の脱墨パルプを得るができず、また１６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、見栄えの悪い脱墨パルプしか
得られない。

【００１３】本発明に用いられる一般式（１）　で表さ
れる化合物は、従来公知の方法で得ることができ、例え
ばアルコールとジカルボン酸との脱水反応、又はアルコ
ールとジカルボン酸無水物との開環反応によって得るこ
とができる。この時のアルコール／ジカルボン酸又はジ
カルボン酸無水物のモル比はほぼ等モルが好ましい。

【００１４】原料として用いられるジカルボン酸の具体
例としては、シュウ酸、マロン酸、メチルマロン酸、エ
チルマロン酸、ブチルマロン酸、ヘキシルマロン酸、オ
クチルマロン酸、デシルマロン酸、ドデシルマロン酸、
テトラデシルマロン酸、ヘキサデシルマロン酸、コハク
酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸
、アゼライン酸、セバシン酸、デカジカルボン酸、ドデ
カジカルボン酸、テトラデカジカルボン酸、ヘキサデカ
ジカルボン酸、オクタデカジカルボン酸、エイコサジカ
ルボン酸、ドコサジカルボン酸、テトラコサジカルボン
酸、ヘキサコサジカルボン酸、オクタコサジカルボン酸
、ドトリアコンタンジカルボン酸、マレイン酸、メチル
マレイン酸、フマル酸、酒石酸、フタル酸等、及びこれ
らの酸無水物が挙げられる。

【００１５】また、原料として用いられるアルコールの
具体例としては、オクタノール、ノナール、デカノール
、ウンデカノール、ドデカノール、トリデカノール、テ
トラデカノール、ペンタデカノール、ヘキサデカノール
、ヘプタデカノール、オクタデカノール、ノナデカノー
ル、エイコサノール、ヘンエイコサノール、ドコサノー
ル、テトラコサノール、イソオクタノール、２−エチル
ヘキサノール、イソノナール、イソデカノール、イソウ
ンデカノール、イソドデカノール、イソトリデカノール
、イソテトラデカノール、イソペンタデカノール、イソ
ヘキサデカノール、イソヘプタデカノール、イソオクタ
デカノール、イソノナデカノール、イソエイコサノール
、イソヘンエイコサノール、イソドコサノール、イソテ
トラコサノール、オレイルアルコール、エライジルアル
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、ドデシルフェノール等を挙げる事ができる。

【００１６】一般式（１）　で表される化合物としては
、Ｒ　の炭素数が１４〜２４のものが好ましく、更に好
ましくはＲ　がアルキル基であるものである。また、一
般式（１）　において、Ｍ　は水素、アルカリ金属、ア
ルカリ土類金属、アンモニウム又はモノエタノールアミ
ン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等の有
機塩基である。

【００１７】また、本発明の脱墨剤は、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。その配合割合
は、重量比で本発明品／従来品＝９５／５〜１０／９０
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。

【００１８】本発明の脱墨剤は、いずれの工程へ添加し
ても、より高品質の脱墨パルプを得ることができる。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する。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（パルピング工程）と後
工程（パルピング工程以降の工程）に分けて添加するの
が好ましく、その場合の脱墨剤の分割比率は前工程／後
工程＝１０／９０〜９０／１０（重量比率）が好ましく
、特に好ましくは４０／６０〜６０／４０（重量比率）
である。また、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、原料古紙に対して０．
０３〜１．０　重量％が好ましい。

【００１９】

【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。

【００２０】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４％まで希釈し、卓上離解機で再度３０秒離解する。 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、３０℃にで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、ＴＡＰ
ＰＩ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１に示す。ここでいうｂ値とは、ハンター色差式の
Ｌａｂ表色計でのｂ値をいい、三刺激値ＸＹＺとの関係
は下式である。

【００２１】

【数１】

【００２２】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。

【００２３】

【表１】

【００２４】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Ｃ
ａＣｌ２　、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。

【００２５】

【表２】

【００２６】実施例３ 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３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３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３に示す。

【００２７】

【表３】

【００２８】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４
０°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　）に未
剥離インキ数を測定した。その結果を表４に示す。

【００２９】

【表４】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　一般式（１） 【化１】 （式中、Ａ　はフェニレン基、炭素数１〜３２のアルキ
   レン基、アルケニレン基、ヒドロキシアルキレン基又は
   ヒドロキシアルケニル基を表し、Ｒ　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６〜１６のアルキル基を有するアルキルフェニル
   基を表し、Ｍ　は水素、アルカリ金属、アルカリ土類金
   属、アンモニウム又は有機塩基を表し、ａ　は０又は１
   であり、ｎ　はＭ　の価数に等しい数である。）で表さ
   れる化合物を必須成分とする脱墨剤。