JPH04352891A - 脱墨方法 - Google Patents
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
等の古紙再生時に用いられる脱墨方法に関する。更に詳
しくは雑誌、OA古紙、電話帳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、粒径が30μm 以上の粗大インキと未離解
物の少ない脱墨パルプを得ることができる脱墨方法に関
する。
雑誌等の再生利用は古くから行われてきているが、特に
最近は、パルプ資源の不足やその価格の高騰から古紙の
有効利用は重要性を増してきており、更に、脱墨パルプ
の用途も高度利用へと拡大してきている。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、さらには従来回収利用されなかった古紙の利用等脱
墨という点からみれば一層険しい状況になりつつあり、
より脱墨を促進させるため装置へも改良が加えられてき
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
、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
単独又は2種以上配合されて使用されてきた。しかし、
これらの脱墨剤ではフロテーション処理に於ける起泡性
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。特にPPC(プレーンペー
パーコピー)、CPO(コンピュータープリントアウト
プット)に代表されるOA古紙は、その印刷インキ(ト
ナー)が新聞用印刷インキバインダーとは異なるスチレ
ン/アクリル系バインダーやポリエステル系バインダー
が使用されているため、上記の脱墨剤を用いて通常の脱
墨処理をした後は、粒径30μm 以上の粗大インキが
十分除去されず多量に残存する。また、電話帳のように
湿潤した時にもその強度を保つために紙力増強剤が多く
使われているものは、上記の脱墨剤を用いて脱墨処理を
しても未離解物が多量に残る。そのため、これらOA古
紙、雑誌、あるいは電話帳を脱墨する際には剪断力エネ
ルギーを多量にかけたり、アルカリ類を多量に使用しな
ければならない。ところが、アルカリ類を多量に使用す
るとスティッキー(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おり、OA
古紙、雑誌、電話帳及びその配合品の脱墨には有効な手
段がないというのが現状であった。
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を脱墨剤とすることを提案した(
特開平2−139486号公報、特開平2−29348
3号公報、特開平2−293484号公報、特開平2−
293485号公報、特開平3−881 号公報)。
脱墨工程での挙動を検討すると、確かに新聞古紙の脱墨
の場合には、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイ
ドの付加割合がエチレンオキサイド/プロピレンオキサ
イド=1.8 〜2.2 の範囲の化合物は優れた脱墨
性を示すが、OA古紙、雑誌、電話帳あるいは新聞古紙
にそれらが配合された場合には、30μm 以上の粗大
インキ、あるいは未離解物が多量に残存するといった欠
点を有していることが判った。
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(高b値)、発泡トラブルもなく、しか
も各種古紙を用いた場合、高白色度の脱墨パルプを得る
ことができ、特にOA古紙、雑誌、電話帳又はこれらを
含む古紙を用いた場合に多量の剪断エネルギーを使用す
ることなく、粒径30μm 以上の粗大インキ、及び未
離解物の低減効果を有する脱墨剤及び脱墨方法を開発す
べく鋭意研究を行った結果、驚くべきことに、油脂又は
該油脂を予めグリセリンと反応させた生成物と、1価〜
14価のアルコールとの混合物にエチレンオキサイドと
プロピレンオキサイドを特定比率で付加させたエステル
混合物を必須成分として含有する脱墨剤を、特にパルピ
ング工程に添加するか、あるいは、パルピング工程とパ
ルピング工程以後の工程へ分割添加する脱墨方法が上記
欠点を克服できることを見出し、本発明に到達した。
リセリンと反応させた生成物と、1価〜14価のアルコ
ールとの混合物に、エチレンオキサイドとプロピレンオ
キサイドをエチレンオキサイド/プロピレンオキサイド
= 0.5〜1.7 未満(モル比)の割合で、且つエ
チレンオキサイド付加モル数が10〜200 モルとな
るように付加させたエステル混合物を有効成分とする脱
墨剤をオフィス(OA)古紙、雑誌、電話帳、又はこれ
らを含む古紙の脱墨に用いることを特徴とする脱墨方法
を提供するものである。
椰子油、パーム油、オリーブ油、大豆油、菜種油、アマ
ニ油、ヒマシ油、ヒマワリ油等の植物油、豚脂、牛脂、
骨脂等の陸産動物油、イワシ油、ニシン油等の水産動物
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。
応させる場合の割合は油脂/グリセリン=1/0.05
〜1/1が好ましい。
としては、炭素数1〜24のアルコール−1、アルコー
ル−2、不飽和アルコール、環状アルコールを挙げるこ
とができるが、具体的には、オクタノール、ノナノール
、デカノール、ウンデカノール、ラウリルアルコール、
ミリスチルアルコール、セチルアルコール、ステアリル
アルコール、エイコサノール、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等の脂肪族
アルコール、メチルアルコール、エチルアルコール、プ
ロピルアルコール、イソプロピルアルコール、2−エチ
ルヘキサノール、ヘキサン−2−オール、2−ヘキサノ
ール、シクロノナノール、シクロデカノール等の合成ア
ルコール等を挙げることができ、2価アルコールとして
は、炭素数2〜32のα、ω−グリコール、1,2 −
ジオール、対称α−グリコール、環状1,2−ジオール
を挙げることが出来るが、具体的には、ヘキサン−1,
2 −ジオール、オクタデカン−1,2 −ジオール、
エイコサン−1,2 −ジオール、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、ヘキサンジ
オール、シクロノナン−1,2−ジオール、ブタノイル
−α−グリコール、ヘキサノイル−α−グリコール等を
挙げることができる。
素数3〜24までのいずれかよりなるものを挙げること
ができるが、具体的には、グリセリン、エリトロース、
エリトルロース、エリトリトール、トレオース、ペンタ
エリスリトール、ジグリセリン、アラビノース、キシロ
ース、キシルロース、デオキシリボース、リキソース、
リブロース、リボース、アラビトール、リビトール、ア
ルトロース、アロース、ガラクトース、グロース、マン
ノース、グリシトール、イノシトール、マンニトール、
ソルビトール、テトラグリセリン、ヘプトース、ヘプツ
トロース、オクチトール、オクツロース、ノヌロース、
アガロビオース、セロビオース、マルトース、ラクトー
ス、ゲンチアノース、スタキオース、セロトリオース等
を挙げることができる。
物(a) と上記のアルコール(b) の混合割合は
(a)/(b) =1/0.05〜1/1(モル比)が
好ましい。
反応させた生成物と1価〜14価までのいずれかのアル
コールとの混合物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と略記する)、プロピレン
オキサイド(以下POと略記する)の混合である。アル
キレンオキサイドの付加方法はランダム付加、ブロック
付加の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。
.5〜1.7 未満(モル比)である。特に好ましくは
EO/PO= 0.8〜1.2 (モル比)である。且
つ、EO付加モル数は10〜200 、好ましくは50
〜100 である。EOとPOのモル比が上記の範囲か
ら外れると、OA古紙、雑誌あるいは電話帳からのイン
キ剥離性が低下する。更にフロテーション処理時の場合
、粒径が30μm 以上の粗大インキが多量に残存する
。また、モル比が上記範囲のエステル化合物は、未離解
物の低減に効果がある。よって、OA古紙、雑誌、電話
帳またはその配合品を脱墨する際、高白色度でかつ粗大
インキと未離解物の少ない脱墨パルプは上記条件を満足
するエステル化合物を用いなければ得られない。従って
、本発明に係わるEOとPOに関するモル比等の数値規
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OA古紙、雑誌、電
話帳又はその配合品の脱墨に顕著な効果は得られない。 従って、本発明の脱墨剤中のEO/PO比率の限定等の
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、EO/PO比率が 1.7
以上であると、新聞古紙の脱墨には効果があるが、OA
古紙、雑誌、電話帳又はその配合品を脱墨する際には粗
大インキや未離解物が多量に残存し、見栄えの良い脱墨
パルプを得ることができない。また、EOの付加モル数
が10〜200 の範囲から外れると、未剥離インキが
多量残存し、高b値で見栄えの良い脱墨パルプを得るこ
とが困難になる。また、EOの付加モル数が200 を
越えるとインキが分散してしまう。
法は特に限定されるものではなく、一般に行われている
活性水素を有する化合物へのアルキレンオキサイド付加
反応の条件下で行うことができる。即ち、上記油脂(ト
リグリセリド)、又は油脂を予めグリセリンと反応させ
た反応生成物と、1価〜14価までのいずれかのアルコ
ー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 ℃、1〜3kg/cm2 (ゲ
ージ)でEO、POを数時間反応させることによってな
し得る。
ば、高級アルコール硫酸塩、アルキルベンゼンスルホン
酸塩、高級アルコール及びアルキルフェノールのエチレ
ンオキサイド付加物、脂肪酸及びその塩、脂肪酸アルキ
レンオキサイド付加物、油脂アルキレンオキサイド付加
物、モノステアリルグリセライドアルキレンオキサイド
付加物、多価アルコール部分エステル又は完全エステル
アルキレンオキサイド付加物等と併用した場合も優れた
脱墨性能を発現する。本発明の脱墨剤と従来公知の脱墨
剤とを併用する場合、その併用比率は、本発明品/従来
品=90/10〜10/90(重量比率)が好ましいが
、特に好ましくは20/80〜60/40(重量比率)
である。
ィング工程、ディスパージング工程、ケミカルミキシン
グ工程、リファイニング工程からなるミキシング工程と
、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。本発明の脱墨方法もこれに準じて行うことがで
きるが、特に、本発明に係わる前述の脱墨剤をミキシン
グ工程中のパルピング工程に一括添加するか、あるいは
パルピング工程とパルピング工程以降の工程に分割添加
することにより、粗大インキを低減化し得るので好まし
い。
ング工程以降のミキシング工程とに分割添加するときの
比率は、パルピング工程(前工程)とパルピング工程以
降のミキシング工程(後工程)で前/後=10/90〜
90/10(重量比)、特に好ましくは30/70〜7
0/30である。
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。
。印刷インキのバインダーがスチレンアクリル系であり
、印刷インキ量が 2.4g/m2のPPC古紙(10
0 %)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3号(対原料)1.0%、30%過酸
化水素 (対原料)1.0%、表1に示す脱墨剤 (対
原料)0.2%を加え、パルプ濃度5%、45℃で20
分離解した後、45℃にて60分間熟成処理を行った。 その後、高速脱水機で22%まで脱水し、回転速度20
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、水を加えてパルプ濃度を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8
0メッシュワイヤーで20%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ド抄紙機にて
パルプシートを作製した。得られたパルプシートを測色
色差計にて白色度を測定し、画像解析装置(×100
倍)にて粒径30μm 以上のインキ個数を測定した。 結果を表1に示す。
分割添加の例である。印刷インキのバインダーがスチレ
ンアクリル系であり、印刷インキ量が 2.4g/m2
のPPC古紙(100 %)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) 0.3%、実施例1で用いた表1に示す
脱墨剤(対原料)0.1 %を加え、パルプ濃度5%、
45℃で20分離解した後、45℃にて60分間熟成処
理を行った。その後、高速脱水機で22%まで脱水し、
苛性ソーダ(対原料)0.2 %、珪酸ソーダ3号(対
原料) 1.0%、30%過酸化水素(対原料) 1.
0%、実施例1で用いた表1に示す脱墨剤(対原料)
0.1%を添加し、回転速度200rpm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1
0分間フロテーション処理を施した。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
ンダード抄紙機にてパルプシートを作製した。
色度を測定し、画像解析装置(×100 倍)にて粒径
30μm 以上のインキ個数を測定した。結果を表2に
示す。
。印刷インキのバインダーがポリエステル系であり、印
刷インキ量が 3.0g/m2のCPO古紙(100
%)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) 1.0%
、珪酸ソーダ3号(対原料)1.0 %、30%過酸化
水素(対原料) 1.5%、実施例1で用いた表1に示
す脱墨剤(対原料) 0.2%を加え、パルプ濃度15
%、45℃で20分間離解した後、55℃にて 120
分間熟成処理を行った。その後、高速脱水機で22%ま
で脱水し、回転速度300rpmのラボデスパーザーで
ディスパージング処理を行った。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。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
ド抄紙機にてパルプシートを作製した。得られたパルプ
シートを測色色差計にて白色度を測定し、画像解析装置
(×100 倍)にて粒径30μm 以上のインキ個数
を測定した。 結果を表3に示す。
工程分割添加の例である。印刷インキのバインダーがポ
リエステル系であり、印刷インキ量が 3.0g/m2
のCPO古紙(100 %)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) 0.3%、実施例1で用いた表1に示す
脱墨剤(対原料)0.1 %を加え、パルプ濃度15%
、45℃で20分離解した後、55℃にて120分間熟
成処理を行った。その後、高速脱水機で22%まで脱水
し、苛性ソーダ(対原料)0.7 %、珪酸ソーダ3号
(対原料)1.0%、30%過酸化水素(対原料)1
.5%、実施例1で用いた表1に示す脱墨剤(対原料)
0.1%を添加した後、回転速度300rpmのラボ
デスパーザーでデスパージング処理を行った。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。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
ースタンダード抄紙機にてパルプシートを作製した。
色度を測定し、画像解析装置(×100 倍)にて粒径
30μm 以上のインキ個数を測定した。結果を表4に
示す。
。市中回収雑誌を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)
1.0%、珪酸ソーダ3号(対原料)1.0 %、3
0%過酸化水素(対原料) 1.5%、実施例1で用い
た表1に示す脱墨剤(対原料) 0.2%を加え、パル
プ濃度15%、45℃で20分間離解した後、55℃に
て 120分間熟成処理を行った。その後、高速脱水機
でパルプ濃度22%まで脱水し、回転速度300rpm
のラボディスパーザーでディスパージング処理を行った
。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%に希釈後、
30℃にて10分間フロテーション処理を施した。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ド抄紙機にてパルプシートを作製し
た。
色度を測定し、画像解析装置(×100 倍)にて粒径
30μm 以上のインキ個数を測定した。結果を表5に
示す。
。電話帳(黄色ページ/白色ページ=50/50)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) 1.0%、珪酸ソ
ーダ3号(対原料)1.0 %、30%過酸化水素(対
原料) 1.5%、実施例1で用いた表1に示す脱墨剤
、又は表7に示す脱墨剤(対原料) 0.2%を加え、
パルプ濃度5%、45℃で10分間離解した後、55℃
にて 120分間熟成処理を行った。尚、表7に示す脱
墨剤は油脂として牛脂をアルコールとしてグリセリンを
用いた。熟成処理後のパルプスラリーの一部に以下の操
作を施し、未離解物量を測定した。スラリーに水を加え
て0.025 %とし、そのスラリーを16メッシュワ
イヤー上に移し、全量24000ml の水で洗浄した
。洗浄後ワイヤー上に残った未離解物の量を量り、未離
解物の残渣率を測定した。パルプスラリーを水で1%に
希釈後、30℃にて10分間フロテーション処理を施し
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ド抄紙機にてパルプシート
を作製した。得られたパルプシートを測色色差計にて白
色度を測定し、画像解析装置(×100 倍)にて粒径
30μm 以上のインキ個数を測定した。結果を表6及
び表7に示す。
。市中回収新聞/雑誌(70/30,重量%)或いは新
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) 1.0%、
珪酸ソーダ3号(対原料)1.0 %、30%過酸化水
素(対原料)1.5%、表8及び表9に示す脱墨剤(対
原料) 0.3%を加え、パルプ濃度5%、45℃で1
0分間離解した後、55℃にて 120分間熟成処理を
行った。尚、表8及び表9に示す脱墨剤は油脂として牛
脂をアルコールとしてグリセリンを用いた。また、脱墨
剤のうち、No.26〜50は表7中の脱墨剤と対応し
ている。パルプスラリーを水で1%に希釈後、30℃に
て10分間フロテーション処理を施した。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
スタンダード抄紙機にてパルプシートを作製した。得ら
れたパルプシートを測色色差計にて白色度を測定し、画
像解析装置(×100 倍)にて粒径30μm 以上の
インキ個数を測定した。結果を表8(新聞/雑誌)及び
表9(新聞)に示す。
。市中回収Ledger/PPC古紙(70/30,重
量%)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) 1.0
%、珪酸ソーダ3号(対原料)1.0 %、30%過酸
化水素(対原料) 1.5%、実施例7で用いた表8に
示す脱墨剤(対原料) 0.3%を加え、パルプ濃度1
5%、45℃で20分間離解した後、55℃にて 12
0分間熟成処理を行った。その後、高速脱水機でパルプ
濃度22%まで脱水し、回転速度300rpmのラボデ
ィスパーザーでディスパージング処理を行った。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%に希釈後、30℃に
て10分間フロテーション処理を施した。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
スタンダード抄紙機にてパルプシートを作製した。
色度を測定し、画像解析装置(×100 倍)にて粒径
30μm 以上のインキ個数を測定した。結果を表10
に示す。
Claims (2)
- 【請求項1】 油脂又は該油脂を予めグリセリンと反
応させた生成物と、1価〜14価のアルコールとの混合
物に、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドをエ
チレンオキサイド/プロピレンオキサイド= 0.5〜
1.7 未満(モル比)の割合で、且つエチレンオキサ
イド付加モル数が10〜200 モルとなるように付加
させたエステル混合物を有効成分とする脱墨剤をオフィ
ス(OA)古紙、雑誌、電話帳、又はこれらを含む古紙
の脱墨に用いることを特徴とする脱墨方法。 - 【請求項2】 脱墨剤をパルピング工程に添加するか
、又はパルピング工程とパルピング工程以降の工程で分
割して添加する請求項1記載の脱墨方法。
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