JPH06192986A - 古紙再生用脱墨剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 離解工程で印刷古紙からインキを効率よく離
脱させ、しかもフローテーション処理において剥離イン
キの捕集力と適度な泡立ちにすぐれ、高白色度で残イン
キ量の少ない再生パルプを得ることが出来る古紙再生用
脱墨剤を提供することを目的とする。 【構成】 一般式 (I)で表されるアミンと該アミンの四
級化物とを、９／１〜１／９のモル比で含有することを
特徴とする古紙再生用脱墨剤。 Ｎ（Ｒ¹ ）（Ｒ² ）Ｒ³ ．．．．(I) （式中、Ｒ¹ は−Ｃ（Ｏ）Ｒ⁴ 又は−（Ｃ₂ Ｈ₄ Ｏ）Ｃ
（Ｏ）Ｒ⁴ 、Ｒ² は、−（Ｃ₂ Ｈ₄ Ｏ）−（ＡＯ）m Ｈ
又は−（ＡＯ）m Ｈ、Ｒ³ は−Ｃ（Ｏ）Ｒ⁴ 又は−Ｃ₂
Ｈ₄ ＯＣ（Ｏ）Ｒ⁴ 、Ｒ⁴ はＣ₉ 〜₂₃のアルキル又はア
ルケニルであり、かつm は 40 〜 100、ＡはＣ₂ 〜₄ の
アルキレンである。）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、新聞、雑誌等の印刷古
紙から再生パルプを得る際に用いられる古紙再生用脱墨
剤に関する。更に詳しくはフローテーション法での使用
に適した古紙再生用脱墨剤に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】新聞、雑誌等の印刷古紙からパルプを再
生して、製紙原料として再利用することは古くから行わ
れている。しかし近年、資源の有効利用と環境保護の立
場から印刷古紙の再利用は重要性を増し、再生パルプの
用途も拡大している。印刷古紙を再利用する場合、通常
パルパー等の離解機を用い苛性ソーダ、炭酸ソーダ、ケ
イ酸ソーダ等のアルカリ剤、過酸化水素、次亜塩素酸ソ
ーダ等の漂白剤、ＥＤＴＡ、ＤＴＰＡ等のキレート剤と
ともに、脱墨剤として、脂肪酸、アルキルベンゼンスル
ホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、高級アルコー
ル硫酸エステル塩、ジアルキルスルホサクシネートなど
の陰イオン界面活性剤、高級アルコール、アルキルフェ
ノール、脂肪酸等のアルキレンオキシド付加物などの非
イオン界面活性剤が単独または２種以上の組み合わせで
使用されてきた。他方、脱墨処理の点から見ると、脱墨
効率向上のため、ニーダー、リファイナー、ディスパー
ザー等の処理装置の改良により剥離されたインキが微細
化される傾向にある。しかし、フローテーション時にお
いて上記脱墨剤は剥離されたインキを捕集する能力が不
十分であり、高白色度で残インキの少ない高品質の再生
パルプを得ることは出来なかった。また、脱墨剤とし
て、第４級アンモニウム塩型カチオン界面活性剤（特開
昭５１−５３００５号公報）、アルキル基の一部をヒド
ロキシル基で置換した第４級アンモニウム塩型カチオン
界面活性剤と非イオン界面活性剤との併用（特開昭６４
−６１９０号公報）などが提案されているが、剥離した
インキの一部がパルプに再付着するため、得られる再生
パルプの白色度が低く、且つ残インキも多く所望の脱墨
性能が得られない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、離解工程で
印刷古紙からインキを効率よく離脱させ、しかもフロー
テーション処理において剥離インキの捕集力と適度な泡
立ちにすぐれ、高白色度で残インキ量の少ない再生パル
プを得ることが出来る古紙再生用脱墨剤を提供すること
を目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、脂肪酸及び／
または脂肪酸アルキルエステル、分子中に少なくとも２
つの活性水素を有するアミン、及びアルキレンオキシド
との反応生成物を４級化して得た生成物が優れた脱墨性
能を有し、上記課題を効率よく解決できるとの知見に基
づいてなされたのである。すなわち、本発明は、分子中
に少なくとも２つの活性水素を有するアミンと脂肪酸及
び／または脂肪酸アルキルエステルとの反応生成物にア
ルキレンオキシドを付加して得られた生成物を、前記ア
ミン１モルに対し、0.１〜0.９モルの四級化剤で処理し
て得た成分を含有することを特徴とする古紙再生用脱墨
剤を提供する。特に、本発明の好ましい態様は、一般式
(I)で表される化合物と該化合物の四級化物とを、９／
１〜１／９、好ましくは４／１〜３／２のモル比で含有
することを特徴とする古紙再生用脱墨剤である： Ｎ（Ｒ¹ ）（Ｒ² ）Ｒ³ ．．．．(I) （式中、Ｒ¹ は−Ｃ（Ｏ）Ｒ⁴ 又は−（Ｃ₂ Ｈ₄ Ｏ）Ｃ
（Ｏ）Ｒ⁴ 、Ｒ² は、−（Ｃ₂ Ｈ₄ Ｏ）−（ＡＯ）m Ｈ
又は−（ＡＯ）m Ｈ、Ｒ³ は−Ｃ（Ｏ）Ｒ⁴ 又は−Ｃ₂
Ｈ₄ ＯＣ（Ｏ）Ｒ⁴ 、Ｒ⁴ はＣ₉ 〜₂₃のアルキル又はア
ルケニルであり、かつm は 40 〜 100、好ましくは40〜
75、ＡはＣ₂ 〜₄ のアルキレンである。）。なお、該化
合物の四級化物は、窒素原子上の配位結合部位に炭素数
１〜18のアルキル基又はアリール基を、好ましくはメチ
ル基、エチル基又はベンジル基を有するものである。

【０００５】本発明の脱墨剤を製造するのに用いられる
脂肪酸としては、豚脂、牛脂等の動物油、オリーブ油、
パーム油、大豆油、菜種油、アマニ油、ヤシ油等の植物
油、及び魚油等から得られた脂肪酸、半硬化脂肪酸、硬
化脂肪酸あるいは炭素数１０〜２４の合成脂肪酸があげ
られる。好ましくは炭素数１２〜１８の飽和または不飽
和直鎖脂肪酸である。これらの脂肪酸は単一成分からな
るものでも２種以上の成分の混合物でもよい。又、脂肪
酸アルキルエステルとしては、上記脂肪酸のアルキル
（炭素数１〜１０）エステルがあげられ、メチルエステ
ルなどの低級アルキル（炭素数１〜３）エステルが好ま
しい。本発明の脱墨剤を製造するのに用いられる分子中
に少なくとも２つの活性水素を有するアミンとしては、
炭素数２〜１２のモノ、ジ、又はトリアルカノールアミ
ンがある。このうち、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が好ましく、特に
トリエタノールアミンが好ましい。本発明の脱墨剤を製
造するのに用いられるアルキレンオキシドとしては、エ
チレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシ
ド等の１種または２種以上の混合物があげられる。２種
以上の混合物を使用する場合には アルキレンオキシド
の付加は、混合して付加する（ランダム付加）か、もし
くは逐次付加する（ブロック付加）ことによって行うこ
とができる。ことにランダム付加またはエチレンオキシ
ドとエチレンオキシドを除くアルキレンオキシドのブロ
ック付加が好ましい。また全アルキレンオキシドのう
ち、エチレンオキシドの占める割合が５０モル％以上で
あることが好ましい。

【０００６】本発明の脱墨剤を製造するのに用いられる
四級化剤としては、炭素数１〜１８のアルキルハライ
ド、アリールハライドまたはアルキルサルフェート塩が
好ましい。具体的には、メチルクロライド、ベンジルク
ロライド、ジメチルサルフェート、ジエチルサルフェー
ト等があげられる。本発明では、上記脂肪酸及び／又は
脂肪酸エステル、アミン、アルキレンオキシド及び四級
化剤を任意の割合で反応させて脱墨剤を製造することが
できるが、アミン１モルあたり脂肪酸及び／または脂肪
酸アルキルエステルの反応モル比が1.０〜3.０モル、好
ましくは1.５〜2.５モル、アミン１モルに対するアルキ
レンオキシドの反応モル数が４０〜１００モル、好まし
くは４０〜７５モル、アミン１モルに対する四級化剤の
反応モル比が0.１〜0.９モル、好ましくは０．２〜０．
６モルとなるようにするのが望ましい。つまり、この範
囲内にすると、古紙からのインキ剥離性が向上し、更に
フローテーション処理時のインキ捕集性も向上するから
である。なお、四級化剤の反応モル比が０．１未満では
インキ捕集性が弱く微細インキをフローテーションで捕
集しきれないため高白色度再生パルプが得られない。一
方、反応モル比１．０ではインキ剥離性が強くパルプへ
の再汚染があり高白色度再生パルプを得ることが出来な
い。脂肪酸、または脂肪酸アルキルエステルとアミンと
の反応は特に限定されるものではなく、一般に行われて
いる脂肪酸とアミンとのアミド化反応、アミン中のアル
コール性水酸基と脂肪酸とのエステル化反応、またアミ
ン中のアルコール性水酸基と脂肪酸アルキルエステルと
のエステル交換反応で行うことができる。ちなみに上記
モル比で仕込んだ脂肪酸とトリエタノールアミンに、酸
又はアルカリ触媒存在下、または無触媒下、温度１００
〜２５０℃、減圧下で反応させることによってエステル
化を行うことが出来る。

【０００７】上記脂肪酸、または脂肪酸アルキルエステ
ルとアミンとの反応生成物に対するアルキレンオキシド
の付加反応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シ
ド付加反応の条件下で行うことが出来る。ちなみに、上
記エステル化物に触媒量のアルカリ性物質存在下、約１
００〜２００℃、１〜３kg／cm² でアルキレンオキシド
を数時間反応させることによって行うことが出来る。こ
のようにして得られたアルキレンオキシド付加物に対す
る四級化反応も特に限定されるものではなく、一般に行
われている３級アミンへの四級化反応の条件下で行うこ
とが出来る。ちなみに、上記アルキレンオキシド付加物
にジエチルサルフェートを加え、４０〜１４０℃で数時
間反応させることにより行うことが出来る。本発明の脱
墨剤は、公知の脱墨剤、たとえば脂肪酸、高級アルコー
ル硫酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、また高級ア
ルコール、アルキルフェノール、脂肪酸のアルキレンオ
キシド付加物等と併用した場合にも優れた性能を発揮す
る。本発明の脱墨剤は古紙離解工程、熟成工程もしくは
両工程に分割添加しても良いが、古紙離解工程へ添加し
た場合が最も効果を発揮する。また、その添加量は原料
古紙に対し0.２〜1.０重量％（以下、％と略称する）と
するのが好ましい。

【０００８】

【発明の効果】本発明の脱墨剤は、新聞、雑誌等の印刷
古紙のパルプ繊維に付着しているインキの剥離性やイン
キの捕集性に優れるので、この脱墨剤を使用すると、高
白色度、且つ残インキの少ない高品質な再生パルプが得
られるばかりでなく、脱墨工程での泡トラブルの無い安
定した操業が得られる。次に実施例により本発明をさら
に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定され
るものではない。

【０００９】

【実施例】

〔実施例１〕脱墨剤の調製 オートクレーブに牛脂脂肪酸２モルとトリエタノールア
ミン１モルを仕込んだ。攪拌しながら昇温し１６０℃で
６時間減圧脱水を行った。次に、アルカリ触媒をアルキ
レンオキシド付加物に対し0.３％仕込み、エチレンオキ
シド（ＥＯ）２０モルおよびプロピレンオキシド（Ｐ
Ｏ）３０モルを混合し、１５０℃、３atmにて、付加反
応を行った。その後、ジエチルサルフェート0.５モルを
添加し７０℃で１時間均一攪拌を行い表−１の脱墨剤を
合成した。脱墨性試験 原料の印刷古紙（オフセット印刷古紙／活版印刷古紙／
ちらし＝４／３／３重量比）を３×３cmに切断後、パル
プ離解機に入れ、原料古紙重量に対し、苛性ソーダ1.０
％、３号ケイ酸ソーダ3.５％、過酸化水素（有効成分）
1.０％、および表−１に示す脱墨剤0.３５％添加した
後、パルプ濃度５％となるように温水を加え、３５℃で
７分間離解処理を行った。得られたパルプスラリーを６
５℃で６０分間ソーキングし、その後温水を加えてパル
プ濃度１％に希釈し、３０℃で７分間フローテーション
処理を行った。次にフローテーション後のパルプスラリ
ーを１０％に濃縮後、水で１％に希釈しタッピシートマ
シーンにてパルプシートを作成した。得られたパルプシ
ートの白色度を測色色差計で測定し、画像解析装置を用
いて残インキ面積率を測定した。結果を表−２に示す。

【００１０】〔実施例２〕実施例１に準じて脱墨剤を調
製した。得られた脱墨剤について実施例１に準じて脱墨
性試験を行った。結果を表−１および２に示した。 〔比較例１〕従来から脱墨剤として使用されている牛脂
トリメチルアンモニウムクロライドを用いて、実施例１
に準じて脱墨性試験を行った。結果を表−２に示した。 〔比較例２〕牛脂脂肪酸／C₁₂H₂₆(C₂H₄O)₃SO₃Na を0.５
／0.０８（％）の割合で使用し、かつフローテーション
時カルシウム含有量が５０ppm となるように塩化カルシ
ウムを添加し、この脱墨剤を用いて実施例１に準じて脱
墨性試験を行った。結果を表−２に示した。 〔比較例３〕トリエタノールアミン1.０モルとパーム油
脂肪酸メチルエステル2.０モルとの反応生成物に、ＥＯ
を７０モル付加反応させ、得られた生成物をジメチルサ
ルフェート1.０モルで四級化した。この脱墨剤を用いて
実施例１に準じて脱墨性試験を行った。結果を表−２に
示した。 〔比較例４〕トリエタノールアミン1.０モルと牛脂脂肪
酸2.０モルとの反応生成物にＥＯ２０モル及びＰＯ５０
モルを混合し付加反応した。この脱墨剤を用いて実施例
１に準じて脱墨性試験を行った。結果を表−２に示し
た。

【００１１】

【表１】 表−１ 脱墨剤 実施例 脂肪酸又は アミン モル比 アルキレンオキ 四級化剤 No. 脂肪酸アル シド モル比*3) キルエステル *1) モル数*2) １ 牛脂脂肪酸 トリエタ 2.0/1.0 EO/PO 20/30 ジエチル 0.5/1.0 ノールア （ランダ サルフェ ミン ム） ート ２ 牛脂脂肪酸 ジエタノ 2.0/1.0 EO/BO 60/15 メチル 0.3/1.0 メチルエス ールアミ （ブロッ クロライ テル ン ク) ド ＊１）脂肪酸／アミンの反応モル比 ＊２）ＥＯはエチレンオキシド、ＰＯはプロピレンオキ
シド、ＢＯはブチレンオキシドである。 ＊３）四級化剤／アミンの反応モル比

【００１２】

【表２】 表−２ 評価結果 No. 白色度（％） 残インキ数（個／１フィールド） 実施例１ ５7.１ 0.１７８ 実施例３ ５7.４ 0.１５７ 比較例１ ５0.４ 1.１３９ 比較例２ ５1.９ 1.０４１ 比較例３ ５2.５ 0.９８５ 比較例４ ５3.４ 0.８８６ ───────────────────────────────

【００１３】〔実施例３〜５〕表３に記載した成分を用
い、実施例１に準じて脱墨剤を調製した。さらに各脱墨
剤を用いて下記の試験方法で脱墨を行い、さらに、実施
例１に準拠して評価を行った。結果を表−４に示した。脱墨性試験 原料の印刷古紙（オフセット印刷古紙／活版印刷古紙／
ちらし＝４／３／３重量比）を３×３cmに切断後、パル
プ離解機に入れ、原料古紙重量に対し、苛性ソーダ1.０
％、３号ケイ酸ソーダ3.５％、過酸化水素（有効成分）
1.０％、および表−３に示す脱墨剤0.３５％添加した
後、パルプ濃度１５％となるように温水を加え、５５
℃、１５分間離解処理を行った。得られたパルプスラリ
ーを６５℃で６０分間ソーキングし、これに温水を加え
てパルプ濃度５％で１分間離解処理を行った。その後温
水を加えてパルプ濃度１％に希釈し、３０℃で７分間フ
ローテーション処理を行った。次にフローテーション後
のパルプスラリーを１０％に濃縮後、水で１％に希釈し
タッピシートマシーンにてパルプシートを作成した。 〔比較例５〕ノニルフェニルＥＯ９モル付加反応物／牛
脂トリメチルアンモニウムクロライドを0.３５／0.１０
（％）の割合で混合して脱墨剤を調製した。実施例３に
準じて脱墨性試験を行い、実施例１に準じて脱墨性試験
を行った。結果を表−４に示した。

【００１４】〔比較例６〕脱墨剤としてα−オレフィン
スルホン酸塩を使用した。実施例３に準じて脱墨性試験
を行い、実施例１に準じて脱墨性試験を行った。結果を
表−４に示した。 〔比較例７〕トリエタノールアミン1.０モルとパーム油
脂肪酸メチルエステル2.０モルとの反応生成物にＥＯを
７０モル付加反応させ、得られた生成物をジメチルサル
フェート1.０モルで四級化して、脱墨剤を調製した。実
施例３に準じて脱墨性試験を行い、実施例１に準じて脱
墨性試験を行った。結果を表−４に示した。 〔比較例８〕トリエタノールアミン1.０モルと牛脂脂肪
酸2.０モルとの反応生成物に、ＥＯ２０モル及びＰＯ５
０モルを混合して付加反応させることにより脱墨剤を調
製した。実施例３に準じて脱墨性試験を行い、実施例１
に準じて脱墨性試験を行った。結果を表−４に示した。 〔比較例９〕トリエタノールアミン1.０モルとヤシ脂肪
酸２モルとの反応生成物に、ＥＯ２５モル及びＰＯ５モ
ルを混合し付加反応させ、得られた生成物をジメチルサ
ルフェート1.０モルで四級化することにより、脱墨剤を
調製した。実施例３に準じて脱墨性試験を行い、実施例
１に準じて脱墨性試験を行った。結果を表−４に示し
た。

【００１５】

【表３】 表−３ 脱墨剤 実施例 脂肪酸又は アミン モル比 アルキレンオキ 四級化剤 No. 脂肪酸アル シド モル比*3) キルエステル *1) モル数*2) ３ ヤシ脂肪酸 モノエタ 1.5/1.0 EO/PO 70/30 ベンジル 0.6/1.0 ノールア （ランダム） クロライ ミン ド ４ ステアリン トリエタ 2.0/1.0 EO/PO 30/10 ジエチル 0.2/1.0 酸 ノールア （ブロック) サルフェ ミン ート ５ 硬化牛脂脂 トリエタ 2.0/1.0 EO/PO 50/25 ジメチル 0.4/1.0 肪酸 ノールア （ランダム） サルフェ ミン ート ＊１）脂肪酸／アミンの反応モル比 ＊２）ＥＯはエチレンオキシド、ＰＯはプロピレンオキ
シド、ＢＯはブチレンオキシドである。 ＊３）四級化剤／アミンの反応モル比

【００１６】

【表４】 表−４ 評価結果 No. 白色度（％） 残インキ数（個／１フィールド） 実施例３ ５7.２ 0.１３１ 実施例４ ５7.９ 0.１０８ 実施例５ ５8.３ 0.０９２ 比較例５ ５1.６ 0.９７３ 比較例６ ５1.８ 0.９７０ 比較例７ ５2.６ 0.９２４ 比較例８ ５3.５ 0.８０７ 比較例９ ５1.９ 0.９５１ ───────────────────────────────

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 分子中に少なくとも２つの活性水素を有
   するアミンと脂肪酸及び／または脂肪酸アルキルエステ
   ルとの反応生成物にアルキレンオキシドを付加して得ら
   れた生成物を、前記アミン１モルに対し、0.１〜0.９モ
   ルの四級化剤で処理して得た成分を含有することを特徴
   とする古紙再生用脱墨剤。
2. 【請求項２】 アミン１モルに対する脂肪酸及び／また
   は脂肪酸アルキルエステルの反応モル比が1.０〜3.０で
   ある請求項１記載の古紙再生用脱墨剤。
3. 【請求項３】 一般式 (I)で表される化合物と該化合物
   の四級化物とを、９／１〜１／９のモル比で含有するこ
   とを特徴とする古紙再生用脱墨剤。 Ｎ（Ｒ¹ ）（Ｒ² ）Ｒ³ ．．．．(I) （式中、Ｒ¹ は−Ｃ（Ｏ）Ｒ⁴ 又は−（Ｃ₂ Ｈ₄ Ｏ）Ｃ
   （Ｏ）Ｒ⁴ 、Ｒ² は、−（Ｃ₂ Ｈ₄ Ｏ）−（ＡＯ）m Ｈ
   又は−（ＡＯ）m Ｈ、Ｒ³ は−Ｃ（Ｏ）Ｒ⁴ 又は−Ｃ₂
   Ｈ₄ ＯＣ（Ｏ）Ｒ⁴ 、Ｒ⁴ はＣ₉ 〜₂₃のアルキル又はア
   ルケニルであり、かつm は 40 〜 100、ＡはＣ₂ 〜₄ の
   アルキレンである。）。