JPH06173183A

JPH06173183A - 古紙パルプ製造方法

Info

Publication number: JPH06173183A
Application number: JP32672192A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Kameda; 利昭亀田; Takeshi Maruya; 全丸屋; Munehiro Kitamura; 宗弘北村
Original assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Current assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Priority date: 1992-12-07
Filing date: 1992-12-07
Publication date: 1994-06-21

Abstract

(57)【要約】【目的】従来は流出していた古紙原料中の微細繊維を回
収することにより古紙パルプの品質を損なわずに高い収
率でパルプ繊維を回収する。【構成】離解・分散した古紙原料を洗浄する工程に、白
水中の繊維分と顔料分を比重分離する装置を設け、従来
回収できずに流失していた、特に微細繊維分を効率よく
回収し、古紙パルプの収率を向上させ、廃棄物を減少さ
せる古紙パルプの製造方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、古紙原料からパルプ繊
維を回収・再生する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】森林資源の枯渇と環境保護の観点から、
古紙からのパルプ繊維の回収と再利用の拡大は社会的な
課題になりつつある。日本の古紙の利用率および回収率
は諸外国に対し高いレベル（１９８８年、日本製紙連合
会資料等）にあるが、内容を分析すると紙全体の約３０
％を占める段ボール原紙と、約１２％を占める新聞紙、
および約７％を占める板紙の中芯用原料としての利用が
主流であり、これらについては古紙の利用はほぼ飽和に
達しているのが現状である。

【０００３】一方、紙全体の約１２％を占めるアート
紙、コート紙、微塗工紙等の、主に印刷用途に使われて
いる塗工紙からのパルプ繊維の回収・再利用については
前述の原料に少量混合し、処理している程度で、例えば
塗工紙を単独で処理している工業プラントは世界的にも
まだ無いのが現状である。

【０００４】古紙の処理技術は大別すると、古紙原料を
水に分散する離解技術、離解した原料スラリーから異物
と繊維の形状等の違いを利用して異物を除く除塵技術、
印刷により繊維に固着させたインキを分離・除去する脱
墨技術、および製品として必要な白色度に仕上げるため
の漂白技術の４つの技術から成っている。このうち特に
脱墨技術は近年大きく進歩し、現在はインキと繊維の親
水性の違いを利用してインキを泡に吸着させ、泡に乗せ
て分離するフローテーションと呼ばれる技術が中心とな
っている。

【０００５】塗工紙の回収・再利用が進まない最大の理
由は第一に、原料中に約２０〜３０％も含まれる塗工層
中の顔料を中心とした大量の廃棄物が処理に伴い排出さ
れ、結果として古紙パルプの収率が低くなりコストが高
くなること、次に顔料は親水性のものが多く比重も大き
いため、このものを従来の方法で処理すると特に脱墨工
程でのフローテーションの効率を低下させ、夾雑物の増
加等、回収パルプの品質を低下させるという点であっ
た。しかしながら、この分野は紙の生産性において新聞
紙に匹敵する分野であり、今後の古紙の利用率の拡大に
は必須の分野であった。

【０００６】前述の課題を解決する方法としては、顔料
分を最初に洗い落とす工程、即ち離解・分散した古紙原
料を高速・高剪断力下で洗浄する工程をフーロテーショ
ン等の工程の前に配置することが行われており、図３に
そのフローを示す、古紙をパルパー１で離解・分散し、
離解された原料スラリーをから大きな異物を円筒型遠心
スクリーン２で除去し、次いで高速洗浄装置３で洗浄
し、脱墨剤や漂白剤を添加熟成後、洗浄古紙パルプはフ
ローテーションで浮選処理される。高速洗浄機３の白水
は全量系外に排出している。しかしながら、この方法で
は、夾雑物の減少はみられるが、収率の低下は更に大き
く、代表的な塗工紙からなる古紙原料を用いた場合、後
工程も含めたトータルの収率が約５０％以下と、即ち、
投入原料に対して半分もパルプ繊維が得られないという
結果になることもしばしばであった。

【０００７】上記の改良として、従来から洗浄工程の白
水中の原料を回収する手段として白水を金網で濾別する
回収装置４を高速洗浄装置２の白水処理として設けるこ
とが広く提案されている（図４参照）。また、各社から
も各種の繊維回収装置が市販されている（例えば、新菱
製作所製繊維回収フィルター等）。しかしながら、こ
のような設備を導入しても回収できるパルプ繊維は数％
に過ぎず、これらの白水回収装置の白水の分析値はまだ
まだ多くの有機分が廃棄されていることを示している。

【０００８】なお、収率の向上は塗工古紙を処理する場
合だけでなく、その他の各種の古紙を処理する場合にお
いても、製品古紙パルプのコスト減、廃棄物減、パルプ
資源の回収効率の向上等の観点から重要な普遍的な技術
上の課題である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、失われ
ている有機分がアルカリの作用により溶解したパルプ分
なのか、繊維なのか、繊維ならばどの様な形態でどのよ
うに流出しているのかを更に詳しく分析し、その結果、
洗浄により流出する有機分はパルプ繊維のうち微細繊維
（Ｔａｐｐｉ．Ｔ−２６１ｐｍ）が約９０％を占めるこ
と、従来の金網で濾別する形式の白水回収装置では、長
繊維分の回収率は約４０〜７０％とまずまずであるもの
のこれらの微細繊維の回収率は２０％以下とほとんど効
果が無いことが判った。本発明は、上記従来の問題を解
決することを課題とし、回収古紙の品質を損なうことな
く、微細繊維の回収率を高める方法を提供することを目
的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、顔料と微細繊
維を含む白水から微細繊維を分離・回収する方法を種々
検討した結果、この白水を液体サイクロンにより遠心力
をかけると低い比重側に微細繊維が特に効率よく濃縮さ
れることを見いだし本発明に至った。即ち、本発明は離
解・分散した古紙原料から顔料分を主に洗浄・除去する
工程において、洗浄装置の白水排出系に液体サイクロン
等の比重分離装置を配置することにより、微細繊維を中
心とするパルプ繊維分と顔料分との比重差によりパルプ
繊維分を回収し、製品の古紙パルプの品質に悪影響を与
えずに古紙パルプの収率を大幅に向上させることが可能
とするものである。

【００１１】比重差を利用する方法としては、パルプ中
の砂や異物を除去する目的で作られた液体サイクロン
（遠心式クリーナー）の使用が一般的であるが、この他
にも特開昭６０−７５４６号、特公平４−１５３１４号
等、更には効率の点で工業的には若干問題もあるが重力
を利用した沈降法等、種々の方法が可能である。なお、
白水を自然沈降により清澄化させる工程を古紙処理工程
の中に取入れた方法として特開昭５２−１１０９０４号
があるが、これは水の回収を主目的としたもので繊維原
料の回収を意図したものではない。また、本方法は塗工
紙の古紙原料を処理するものに限定するものではない。

【００１２】図１は本発明の概要を示すフロー図であ
る。古紙原料をパルパー１で離解・分散した原料スラリ
ーは、円筒型遠心スクリーン２で大きな異物を除去し、
次いで高速・高剪断力下で金網の上で洗浄し顔料分を洗
い落とす形式の高速洗浄機３で洗浄処理され、洗浄古紙
パルプは次工程へ送られ処理される。高速洗浄機３から
排出される白水は、先ず白水中の長繊維分を回収するた
めにコンベンショナルな繊維回収フィルター４で濾過処
理され、回収された長繊維は高速洗浄機の前に戻され
る。また、繊維回収フィルター４からの排出白水を低差
圧型クリーナー５で処理し、排出白水中の微細繊維と顔
料分を分離し、回収微細繊維も長繊維同様に原料系に回
収し、顔料分はリジェックトとして系外に排出するもの
である。

【００１３】図２は、本発明の他の概要例を示すフロー
図であり、高速洗浄機３から排出される白水の全量を、
繊維回収フィルターを用いることなく低差圧型クリーナ
ー５で、白水中の長繊維と微細繊維を同時に回収する構
成である。

【００１４】なお、差圧型クリーナーは、流入流量に対
する異物を濃縮した排出水量の比率、即ちリジェックト
率は５％程度に設計するのが通常であるが、回収処理す
る白水の組成は、白水から排出すべき顔料分が繊維分に
比して相対的に多い事から、本発明ではリジェクト率は
これより高く（例えば２０〜５０％）設定しても得られ
る古紙パルプの収率上大きなデメリットはない。即ち、
通常よりも小容量の装置を使用しても従来法に対して収
率上の優位性は変化しない。また、上記概要例では、回
収した微細繊維分含有白水を高速洗浄機３の前に戻して
いるが、これに限定するものではなく、古紙原料を理解
するパルパー１の仕込水等に使用することも可能であ
る。

【００１５】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明す
るが、勿論これらに限定されるものではない。なお、例
中の部、％は特に断らない限り、それぞれ重量部、重量
％を示す。

【００１６】実施例１コート紙を中心とした古紙原料（一品色上クラス）に苛
性ソーダを対パルプ０．６％、脱墨剤（花王社製、Ｄ１
６００）を同じく０．０４％を添加し、原料濃度１５％
で離解し原料スラリーを調整した。原料の組成は、長繊
維分が５８％、微細繊維分が１２％、顔料分が３０％で
あった。この原料を後工程から向流してきた白水（長繊
維分４％、微細繊維分１７％、顔料分７９％）を用いて
濃度２．５％に希釈し、スリット幅０．３mmの円筒型遠
心スクリーンで大きな異物を除去し図１に示すように図
中の高速洗浄機にて洗浄した。本実施例では、この高速
洗浄機の白水をコンベンショナルな金網で濾過する形式
の繊維回収フィルターで処理した後、更に繊維回収フィ
ルターの白水中の微細繊維を回収するために低差圧型の
遠心型クリーナーで差圧１．４Kg／cm²リジェクト率２
０％で処理し、回収繊維を繊維回収フィルター原料供給
ラインに戻した。

【００１７】一方、高速洗浄機で洗浄された原料は後工
程に送られ、古紙パルプとして精製し、収率と白色度、
残留インキ量等の品質をチェックした。なお、後工程の
詳細な条件は、高速洗浄機の原料をシックナーにて濃度
３０％まで濃縮後、苛性ソーダーを対パルプ０．３％、
過酸化水素を同じく０．８％、珪酸ソーダーを１．６
％、脱墨剤（Ｄ１６００）を０．０６％加え、高速攪拌
機（１０００rpm）により原料相互を摩擦、攪拌混合
後、６５℃、３時間熟成し、次いで後工程から向流して
きた白水で濃度０．８％まで希釈し、Ｇ／Ｌ１．２（体
積比）で竪型フローテーターによりフローテーション処
理を行い、更にスリット幅０．２mmび竪型遠心スクリー
ン処理、低差圧型遠心クリーナーで差圧１．８Kg／c
m²、リジェクト率５％で精選後、再度濃縮し、製品古紙
パルプとするもので、フローテーション処理によって７
％、クリーナー、スクリーンのリジェクトとして５％、
原料古紙中のデンプン等水に溶けた分２％、合計１４％
が高速洗浄機以外の工程で除去されている。

【００１８】また、白色度の測定はＪＩＳ−Ｐ８１２３
の手順に従いフォトボルト式白色度測定機で測定した。
残留インキ量は手抄した坪量２００g／m²のハンドシー
トをニレコ社製ＬＵＺＥＸ−IIIＵで反射率６０％以
下、面積０．０３mm²以上の着色物を全て測定し、面積
の和を平方メートル当りに換算し求めた。結果を表１に
示した。

【００１９】実施例２実施例１の高速洗浄機の白水を回収する工程において、
コンベンショナルな繊維回収フィルターを廃止し、低差
圧型遠心クリーナーのみ（図２）とした以外は実施例１
と同条件で処理した。結果を表１に示す。

【００２０】比較例１実施例１の高速洗浄機の白水を図３に示すように全て廃
棄した以外は実施例１と同条件で処理した。結果を表１
に示す。

【００２１】比較例２実施例１の高速洗浄機の白水を図４に示すように、金網
で濾過する形式の繊維回収フィルターで処理し、繊維回
収フィルターの白水を低差圧型遠心クリーナーで処理し
ないで廃棄した以外は実施例１と同条件で処理した。結
果を表１に示す。

【００２２】

【表１】

【００２３】表１から明かなように、金網で濾過する形
式の繊維回収フィルターを使用したコンベンショナルな
方式（比較例２）ではもともと洗浄機の白水中の長繊維
分３％と少ないこともあり繊維回収フィルターがない場
合（比較例１）に対して３％程度しか収率の向上が望め
ないのに対し、繊維回収フィルターの白水を再度遠心式
液体サイクロン（本例では低差圧型クリーナー）で処理
した場合（実施例１）にはトータルの収率が７０％と、
原料中のパルプ分がほぼ９０％回収されており、しか
も、白色度、残留インキ量等の品質には悪影響がないこ
とが判る。更に、実施例２では、繊維回収フィルターを
除いても収率の優位性即ちパルプ分の回収効率には大き
な影響を与えないことが示されている。なお、このよう
にして得られた製品古紙パルプには、灰分として３％の
顔料分が残留していた。元来、コート紙単独古紙原料の
脱墨は、インキが塗層でブロックされるため、塗層だけ
を除いてやるだけで相当程度脱墨される。本例はコート
紙単独を処理するプラントではフローテーションの工程
を除くことにより収率が向上することを示唆している。

【００２４】実施例３チラシとしてコート紙を３０％含む新聞古紙原料（選別
新聞クラス）に苛性ソーダを対パルプ１％、脱墨剤（花
王社製、Ｄ１６００）を同じく０．０８％を添加し、原
料濃度１５％で離解し、原料スラリーを調整した。原料
の組成は、長繊維分が７５％、微細繊維分が１４％、顔
料分が１１％であった。この原料を後工程から向流して
きた白水（長繊維分１１％、微細繊維分３６％、顔料分
５３％）を用いて濃度２．５％に希釈し、スリット幅
０．３mmの円筒型遠心スクリーンで大きな異物を除去し
図１に示すように図中の高速洗浄機にて洗浄した。本実
施例では、この高速洗浄機の白水をコンベンショナルな
金網で濾過する形式の繊維回収フィルターで処理した
後、更に繊維回収フィルターの白水中の微細繊維を回収
するために低差圧型の遠心型クリーナーで差圧１．４Kg
／cm²リジェクト率２０％で処理し、回収繊維を繊維回
収フィルター原料供給ラインに戻した。

【００２５】一方、高速洗浄機で洗浄された原料は後工
程に送られ、古紙パルプとして精製し、収率と白色度、
残留インキ量等の品質をチェックした。なお、後工程の
詳細な条件は、高速洗浄機の原料をシックナーにて濃度
３０％まで濃縮後、苛性ソーダーを対パルプ３．０％、
過酸化水素を同じく２．０％、珪酸ソーダーを４．０
％、脱墨剤（Ｄ１６００）を０．１％加え、高速攪拌機
（１０００rpm）により原料相互を摩擦、攪拌混合後、
６５℃、３時間熟成し、次いで後工程から交流してき
た白水で濃度０．８％まで希釈し、Ｇ／Ｌ１．２（体積
比）で竪型フローテーターによりフローテーション処理
を行い、更にスリット幅０．２mmび竪型遠心スクリーン
処理、低差圧型遠心クリーナーで差圧１．８Kg／cm²、
リジェクト率５％で精選後、再度濃縮し、製品古紙パル
プとするもので、フローテーション処理によって６
％、クリーナー、スクリーンのリジェクトとして２％、
原料古紙中のデンプン等水に溶けて１％、合計９％が高
速洗浄機以外の工程で除去されている。結果を表２に示
す。

【００２６】実施例４実施例３の高速洗浄機の白水を回収する工程において、
コンベンショナルな繊維回収フィルターを廃止し、低差
圧型遠心クリーナーのみとした（図２）以外は実施例３
と同条件で処理した。結果を表２に示す。

【００２７】比較例３実施例３の高速洗浄機の白水を図３に示すように全て廃
棄した以外は実施例３と同条件で処理した。結果を表２
に示す。

【００２８】比較例４実施例３の高速洗浄機の白水を図４に示すように、金網
で濾過する形式の繊維回収フィルターで処理し、繊維回
収フィルターの白水を低差圧型遠心クリーナーで処理し
ないで廃棄した以外は実施例３と同条件で処理した。結
果を表２に示す。

【００２９】

【表２】

【００３０】表２から明かなように、選別新聞古紙を処
理した場合もコート紙古紙処理同様の結果が得られた。
金網で濾過する形式の繊維回収フィルターを使用したコ
ンベンショナルな方式（比較例４）ではもともと洗浄機
の白水中の長繊維分５％と少ないこともあり繊維回収フ
ィルターがない場合（比較例３）に対して２％程度しか
収率の向上が望めないのに対し、繊維回収フィルターの
白水を再度遠心式液体サイクロン（本例では低差圧型ク
リーナー）で処理した場合（実施例３）にはトータルの
収率が７０％と、原料中のパルプ分がほぼ回収されてお
り、しかも、白色度、残留インキ量等の品質には悪影響
がないことが判る。更に、実施例４では、繊維回収フィ
ルターを除いても収率の優位性即ちパルプ分の回収効率
には大きな影響を与えないことが示されている。なお、
このようにして得られた製品古紙パルプには、灰分とし
て２％の顔料分が残留していた。

【００３１】

【発明の効果】本発明は、白水中の微細繊維を中心とし
たパルプ分を回収することにより、得られた古紙パルプ
の品質に影響を与えずに高い収率でパルプ繊維を回収す
ると共に廃棄物の減少を可能とする。なお、実施例とし
て塗工古紙と一般新聞古紙について挙げたが、微細繊維
は通常の製紙原料中にも１０〜２０％含まれており、こ
れ以外の模造古紙等についても本発明の優位性が期待で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すフロー図。

【図２】本発明の他の実施例を示すフロー図。

【図３】従来の白水を回収しない例を示すフロー図。

【図４】従来の白水を回収する例を示すフロー図。

【符号の説明】

１パルパー２円筒型遠心スクリーン３高速洗浄機４繊維回収フィルター５低差圧型クリーナー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】離解・分散した古紙原料を洗浄する工程
において、白水を比重分離装置で処理し、白水中のパル
プ分を比重差を利用して回収することを特徴とする古紙
パルプ製造方法。