JPH04502653A - 有機燐酸エステルの存在下に故紙から充填剤を浮選する方法 - 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】 有機燐酸エステルの存在下に故紙から充填剤を浮選する方法本発明は、゛故紙か ら充填剤を除去する方法および故紙からの充填剤の除去における特定の有機燐酸 エステルの使用に関する。

印刷適性、密度および不透明性の向上のために、およびより均一な見た目および より優れた白色度を得るために、大部分の紙に充填剤が添加される。使用される 充填剤は、鉱物性である、または化学的に沈殿した生成物、例えば、カオリンま たは珪素富含アルミナのような珪酸アルミニウム、白亜または石灰のような炭酸 カルシウム、タルク、硫酸カルシウム及び／又は硫酸バリウムである〔ウルマン ズ・エンチクロペディー・デル・テヒニッシェン・ヘミ−（Ｕｌｌｍａｎｎｓ　 Ｅｎｃｙｃｌｏｐａｄｉｅ　ｄｅｒ　ｔｅｃｈｎｉｓｃｈｅｎ　Ｃｈｅｍｉｅ） 、第１７巻、５７７頁以下、（１９７９年）〕。紙素材の充填剤含量は、紙を使 用する目的に依存し、大部分の場合、７〜２５重量％である。標準化品質特性を 有する紙を製造できるようにするために、紙の製造に用いられる出発物質および 助剤の品質が均一であることが必須である。印刷用紙および薄葉紙の製造におい て印刷故紙が大量に使用される。優れた白色度を得るために、印刷故紙から印刷 インクを除去しなくてはならない。これは、本質的に二つの工程、すなわち：１ 、故紙の精砕、すなわち印刷インク粒子の脱離に必要な化学薬剤の存在下の水中 における繊維化、および２、繊維懸濁物からの脱離印刷インク粒子の除去からな る脱インク方法により行われる。

第２の工程は、洗浄または浮選により行うことができる〔ウルマンズ・エンチク ロペディー・デル・テヒニツシエン・ヘミ−１第４版、第１７巻、５７０〜５７ １頁（１９７９年）〕。印刷インクと紙繊維との湿潤性の違いを利用する浮選に おいて、空気が繊維懸濁物に圧送または導入される。小さい気泡が印刷インク粒 子に付着し、水面に紙料回収機により除去される泡を形成する。

故紙の脱インクは、通常、アルカリ水酸化物、アルカリ珪酸塩、酸化漂白剤およ び界面活性剤の存在下、アルカリ性ｐＨにおいて３０〜５０℃の温度で行われる 。印刷インクの脱離および分離に影響を及ぼす界面活性剤として、石鹸及び／又 は脂肪アルコールポリグリコールエーテルがしばしば使用される〔ウルマンズ・ エンチクロベディー・デル・テヒニツンエン・・′＼ミー、第４版、第１７巻、 ５７１〜５７２頁（１９７９年）〕。ケミカル・アブストラクツ（Ｃｈｅｍｉｃ ａｌ　Ａ　ｂｓｔｒａｃｔｓ）、第１０６巻、１２１６９４Ｖに報告されている 特開昭６１−２０７６８６号は、浮選脱インクプロセスにおいて脂肪族α−スル ホカルボン酸および脂肪族α−スルホカルボン酸エステルを用いることを記載し ている。ダーウエント５１１０２Ｄ／２８に報告されているソビエト特許ＳＵ　 ７７３　１７４およびダーウエント７２９９２　Ｃ／４１に報告されているＳＵ 　７１７　９５によれば、アルキルスルホネートおよび石鹸を含む混合物で故紙 を処理すると印刷インクの浮選において良好な結果が得られる。米国特許第１， ９２５．３７２号によれば、石鹸及び／又はスルホン化鉱物油を含む水溶液で充 填剤含有故紙を処理し続いて紙繊維を濾過により除去すると、特に良好な脱イン クの結果を得ることができる。充填剤非含有印刷故紙の場合、充填剤は別に添加 される。

残念ながら、繊維懸濁物から脱離印刷インク粒子を分離する既知の方法は重大な 不利益を有する。故紙の高充填剤成分は浮選によっては極めて不完全にしか除去 されないので、紙の製造において、特に新聞紙の製造において脱インク故紙の割 合は約５０重量％に限定されてしまう。故紙中に存在する充填剤は紙繊維の洗浄 により除去されるが、繊維の損失が非常に多く、水の汚染が非常に激しいという 不利益が存在する。

「ヴオッヘンブラット・フィール・パピールフアプリカチオン（Ｗｏｃｈｅｎｂ ｌａｔｔ　ｆｕｒ　Ｐａｐｉｅｒｆａｂｒｉｋａｔｉｏｎ）、第１７巻、６４６ ′６４９頁（１９８５年）」から、石鹸または非イオン性界面活性剤を含む水性 液ではなく、アルキルベンゼンスルホ子−トを特に界面活性剤として含む水性液 で故紙を処理すると、浮選による充填剤の除去能が向上し得ることが知られてい る。しかしながら、多くの場合、充填剤除去能が向上したとしても、再生可能な 故紙の品質が満たさなければならない厳しい要求に応じるには不充分である。

すなわち、本発明が解決しようとする課題は、故紙からの充填剤の除去において 明らかな向上を得ることができる方法を開発することにある。

本発明は、特定の有機燐酸エステルの存在下において、水性紙素材懸濁物からの 充填剤の除去能が明らかに向上するという発見に基づく。

すなわち、本発明は、印刷インクの浮選後に、式：　’［Ｒ−０”ｒｒ−Ｐ−Ｅ ○（Ｃ，Ｒ２，○）−Ｒ’］５−（Ｉ）〔式中、Ｒは水素、アルカリ金属カチオ ン、アンモニウムカチオンまたは（ＣヵＨ２，０）、−Ｒ’、Ｒ１はＣ８−２４ アルキル、Ｃ５〜１２シクロアルキル、Ｃ８−２４アルケニルまたは各アルキル 基に１〜１２個の炭素原子を含むモノ、ジもしくはトリアルキルフェニル、ｎは ２または３、ｐは０〜１００の数およびｙは０．１または２を表す。〕で示され る燐酸エステルの一種またはそれ以上を、風乾紙素材１ｋｇ当たり０．１〜８ｇ の合計量で水性紙素材懸濁物に添加し、続いて浮選することを特徴とする故紙か ら充填剤を除去する方法に関する。

本発明は、浮選による故紙からの充填剤の除去における有機燐酸エステル（Ｉ） の一種またはそれ以上の使用にも関する。

風乾紙素材は、内部湿分の平衡状態が達成された紙素材である。

これは温度および相対空気湿度に依存する。

「充填剤」は、紙産業においても典型的に用いられる物質、例えば、カオリンま たは珪素富含アルミナのような珪酸アルミニウム及び／又は白亜または石灰のよ うな炭酸カルシウムであると解される。

式：　［ＲＯ＋ｒ−ＰＨＯ（Ｃ−Ｒ２−０）ｐ　Ｒ’ｈ−ｙ　（Ｉ）で示される 適当な有機燐酸エステルは、特に、Ｒが水素、アルカリ金属カチオン、アンモニ ウムカチオンまたは（Ｃ，Ｒ２，○）、−Ｒ１、Ｒ１がＣｇ−２４アルキル、ト リブチルフェニル、イソオクチルフェニル、インノニルフェニルまたはイソドデ シルフェニル、ｎが２、ｐが４〜６０の数、およびｙが１または２を表す化合物 である。燐酸アルキル、シクロアルキル、アルケニル及び／又はアルキルフェニ ルエステルは、既知の方法により、好ましくはアルコキシル化したアルキル、シ クロアルキル及び／又はアルケニルアルコール及び／又はアルキルフェノールを 五酸化燐またはポリ燐酸と反応させるこトｌ：ヨリＥｌｉ製される〔ヴインナケ ル／キヒラー（Ｗｉｎｎａｃｋｅｒ／　Ｋｔｌｃｈｌｅｒ）、口へミッシェ・テ ヒノロギ−（Ｃｈｅｍｉｓｃｈｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）Ｊ、第４版、第７巻 、１２３〜１２４頁、カール・ハンゼル・フエルラーク（Ｃａｒｌ　Ｈａｎｓｅ ｒ　ＶｅｒｌａｇＸ　１９８６年）〕。コノプロセスニおいてモノおよびジエス テルの混合物が主に形成される。高純度トリエステルの製造にオキシ塩化燐が用 いられる。被処理物として用いられる要すればアルコキシル化された脂肪族アル コール及び／又はフェノールは、既知の工業的方法によりエチレンオキシド及び ／又はプロピレンオキシドでアルコキシル化することにより得られる〔ヴインナ ケル／キヒラー、「ヘミッシエ・テヒノロギー」、第７巻、１３１〜１３２頁、 カール・ハンゼル・フェルラーク・ミュンヘン（Ｃａｒｌ　Ｈａｎｓｅｒ　Ｖｅ ｒｌａｇ　ＭｕｎｃｈｅｎＸ１９８６年）〕。

本発明によれば、印刷インクの浮選後に、有機燐酸エステル（Ｉ）が、２０〜６ ０℃の温度で、好ましくは風乾紙素材１ｋｇ当たり１〜４ｇの量で水性紙素材懸 濁物に添加される。懸濁物のｐＨは、７〜１１、好ましくは８〜１０である。懸 濁物中の紙素材含量は、例えば、０．５〜２重量％である。浮選は、既知の方法 により、例えば、デンバー（Ｄｅｎｖｅｒ）浮選セルにおいて、２０〜９５℃の 温度、好ましくは４５〜６０℃の温度で行われる。

本発明の方法により得られた繊維物質は、典型的な界面活性剤の存在下において 浮選した繊維物質に比べて明らかに低い充填剤含量の点で優れている。本発明の 方法により紙製造における脱インク故紙の割合を５０重量％以上に増加させるこ とができる。

！！男 ＥＯはエチレンオキシドを表す。

水性充填剤懸濁物および水性紙素材懸濁物を用いて、約９リツトルのチンバー実 験室用浮選セルにおいて浮選を行った。

実施例１ 充填剤懸濁物 充填剤２３ｇを水９リットルに分散させ、得られた分散液のｐＨを水酸化ナトリ ウムで８．５〜９．０に調節した。燐酸エステルとしての活性物質０．２ｇを添 加した後、デンバー実験室用浮選セルにおいて浮選を７分間行った。浮選セルか らの溢流中の固体成分を濾去し、重量が一定になるまで１０５℃で乾燥し、秤量 した。結果を表１に示す。

表１ 燐酸エステル　充填剤　溢流からの 充填剤（重量％） イソノニルフェノールの　カオリン　６０エチレンオキシド６．５モ ルが付加したモノー／ジ　ＣａＣＯ３９８ホスフ工−ト混合物のナ トリウム塩ネ）　カオリン／ＣａＣＯ３本木）７５イソノニルフエノールの　カ オリン　７８エチレンオキシド１０モ ルが付加したモノー／ジ　ＣａＣＯ５９６ホスフ工−ト混合物の ナトリウム塩ネ）　カオリン／ＣａＣ０，零本）７５比較例 イソノニルフェノールの　カオリン　１２エチレンオキシドが１０　ＣａＣＯ５ ４５モル付加したスルフニー　カオリン／ＣａＣＯ３林）　１２＊＊）カオリン ７０重量％とＣａＣ０３３０重量％の混合物実施例２ 紙素材懸濁物 新聞および雑誌（重量比１：１）からの風乾紙素材を、通常用Ｌ％られる化学薬 剤を用いて印刷インク浮選処理に付した。印刷インクの浮選後、紙素材懸濁物は 、素材濃度１重量％、温度４０℃、ｐＨ９゜０および灰分含量１６重量％であっ た。燐酸エステルとしての活性物質０．２ｇを、素材濃度１重量％の脱インク紙 素材懸濁物９１ノ・ントルに添加し、続いてチンバー実験室用浮選セルにお（、 ｚて１０分間浮選した。浮選後、紙素材を紙フィルターにおいて水から分離し、 一定重量になるまで１０５℃で乾燥し、その灰分含量をＤＩＮ　５４３７１によ り決めた。結果を表２に示す。

（重量％） ホスフェート混合物の　６５ ナトリウム塩 （モノエステル対ジエス チルモル比的２＝１） 国ｌｉ！調査磐失 国際調査報告

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. １．印刷インクの浮選後に、 式：▲数式、化学式、表等があります▼（Ｉ）〔式中、Ｒは水素、アルカリ金属 カチオン、アンモニウムカチオンまたは（ＣｎＨ２ｎＯ）ｐ−Ｒ１、Ｒ１はＣ８ −２４アルキル、Ｃ５−１２シクロアルキル、Ｃ８−２４アルケニルまたは各ア ルキル基に１〜１２個の炭素原子を含むモノ、ジもしくはトリアルキルフェニル 、ｎは２または３、ｐは０〜１００の数およびｙは０、１または２を表す。〕で 示される燐酸エステルの一種またはそれ以上を、風乾紙素材１ｋｇ当たり０．１ 〜８ｇの合計量で水性紙素材懸濁物に添加し、続いて浮選することを特徴とする 故紙から充填剤を除去する方法。
2. ２．有機燐酸エステル（Ｉ）を、風乾紙素材１ｋｇ当たり１〜４ｇの合計量で紙 素材懸濁物に添加する請求項１記載の方法。
3. ３．有様燐酸エステル（Ｉ）〔式中、Ｒは水素、アルカリ金属カチオン、アンモ ニウムカチオンまたは（ＣみＨ２みＯ）ｐ−Ｒ１、Ｒ１はＣ８−２４アルキル、 トリブチルフェニル、イソオクチルフェニル、イソノニルフェニルもしくはイソ ドデシルフェニル、ｎは２、ｐは４〜６０の数、およびｙは１または２を表す。 〕を懸濁物に添加する請求項１または２記載の方法。
4. ４．浮選による故紙からの充填剤の除去における、式：▲数式、化学式、表等が あります▼（Ｉ）〔式中、Ｒは水素、アルカリ金属カチオン、アンモニウムカチ オンまたは（ＣｎＨ２ｎＯ）ｐ−Ｒ１、Ｒ１はＣ８−２アルキル、Ｃ５−１２シ クロアルキル、Ｃ８−２４アルケニルまたは各アルキル基に１〜１２個の炭素原 子を含むモノ、ジもしくはトリアルキルフェニル、ｎは２または３、ｐは０〜１ ００の数およびｙは０、１または２を表す。〕で示される燐酸エステルの一種ま たはそれ以上の使用。
5. ５．有機燐酸エステル（Ｉ）を、風乾紙素材１ｋｇ当たり０．１〜８ｇの合計量 で、好ましくは風乾紙素材１ｋｇ当たり１〜４ｇの合計量で水性紙素材懸濁物中 に用いる請求項４記載の使用。
6. ６．有機燐酸エステル（Ｉ）〔式中、Ｒは水素、アルカリ金属カチオン、アンモ ニウムカチオンまたは（ＣｎＨ２ｎＯ）ｐ−Ｒ１、Ｒ１はＣ８−２４アルキル、 トリブチルフェニル、イソオクチルフェニル、イソノニルフェニルまたはイソド デシルフェニル、ｎは２、ｐは４〜６０の数、およびｙは１または２を表す。〕 を用いる請求項４または５記載の使用。