JPH062293A

JPH062293A - 上質系故紙再生パルプの品質改良法

Info

Publication number: JPH062293A
Application number: JP19578392A
Authority: JP
Inventors: Katsutoshi Itani; 勝利井谷; Tsuneo Fukazawa; 恒雄深沢; Hiroyuki Haraga; 博行原賀
Original assignee: Tokai Denka Kogyo KK
Current assignee: Tokai Denka Kogyo KK
Priority date: 1992-06-15
Filing date: 1992-06-15
Publication date: 1994-01-11
Also published as: CA2098144A1

Abstract

(57)【要約】【目的】上質系故紙から塩素系漂白剤を用いずに高品
質の再生パルプを製造する。【構成】上質系故紙を再生し脱インキパルプを製造す
るに当たり、亜硫酸塩、アルカリ或いはアルカリ性過酸
化水素を加えた離解及び熟成、高濃度離解、脱インキ、
除塵の各段階を経たパルプを二酸化チオ尿素で漂白す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、故紙を脱墨処理し再生
パルプを得る際に全く塩素系化合物を使用しない無塩素
漂白方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より木材資源の有効利用の見地から
故紙を脱墨漂白して再生パルプを得る事が行われてい
る。再生パルプの用途は原料故紙に由来する性質、物性
或いは脱インキの難易度、白色度等により種分け利用さ
れている。例えば、新聞故紙、雑誌故紙等のリグニン含
量の多い再生パルプは新聞用紙、下級中級印刷用紙、板
紙等に利用され、又、リグニン含量の少ない上質系故
紙、例えば模造、罫白、ＯＡ故紙等は再生により上級、
中級印刷用紙或いは板紙のＢＫＰ（漂白クラフトパル
プ）の代用として利用されるが大部分はトイレット、テ
ィッシューの類に利用されることが多い。

【０００３】一方、上質系印刷用紙の原料は多くは木材
からクラフトパルプ（ＫＰ）を製造し多量の塩素系漂白
剤により漂白されたもので、漂白工程ではダイオキシ
ン、ＡＯＸ（有機塩素化合物）等が発生しこれらは環境
汚染物質として発生を抑制する技術開発がなされてい
る。又、故紙再生においても上質系故紙はリグニンの含
有量が少ないことからその漂白には塩素及び次亜塩素酸
塩が使用されている。上質系故紙には模造、色上、ＯＡ
（タイプ模造（ＣＰＯ）、複写紙（ＰＰＣ））等があ
り、処理工程は一般的には高温高圧蒸解（地球釜）或い
は低温蒸解（パルパー、タワー）がなされ次いで脱イン
キ、漂白が行われるのが一般的である。本来、上記の故
紙はＢＫＰが主体である為、離解、除塵、脱インキが充
分であればかなり高い白色度を示す筈である。しかしな
がら故紙中には上質系以外にリグニンを含む中白、雑誌
故紙があり、紙の用途の多様化に伴いこれらの判別が難
しくなってきている事から混入は避けられない。更に
は、印刷技術の向上により多色刷りが増え、インキの脱
落がし難い方向にあり、又、木材以外の無機質、有機質
の染料、顔料、フィラー等が含まれることから白色度は
低く漂白が必要となって来ており脱インキパルプは次亜
塩素酸塩によって漂白されるのが現状である。しかしな
がら次亜塩素酸塩はリグニンと反応すると黄変化を起こ
し色調の変化のみならず白色度は低下する場合もあり、
又過剰使用では繊維質の損傷を来し強度低下の原因のみ
ならず歩留りの低下を招く欠点がある。更には排水中の
ＣＯＤを増加させ、近年、環境破壊で問題となっている
ＡＯＸ、ダイオキシンの増加の要因にもなるものであ
る。

【０００４】一方、上質系故紙の再生方法においては古
くから漂白、脱色の手段として塩素系漂白剤、特に、次
亜塩素酸ソーダ或いは次亜塩素酸カルシウムが有効であ
ることが知られている。最近になって、特公平２−４７
１７号公報で亜二チオン酸塩とアルカリ剤又は二酸化チ
オ尿素とアルカリ剤を用い蒸解する方法が提案されてい
るがこれは古くからある亜硫酸ソーダを使用した地球釜
による高温、高圧蒸解を前述の薬品により低温蒸解する
もので、漂白工程では次亜塩素酸ソーダが使用されてい
る。又、特開昭６２−２７６０９４号ではパルプ着色紙
及び感圧複写紙をホルムアミジンスルフィン酸（二酸化
チオ尿素）を加えて脱色する方法が提案されているが全
体として十分な効果は得られていない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は従来の上質故
紙の再生には次亜塩素酸塩による漂白が必須であり、
又、白色度を向上させようとすると次亜塩素酸塩の添加
量を増加する為再生パルプの強度低下、歩留り低下を来
たし、廃水中のＣＯＤ及びＡＯＸ（有機塩素化合物）の
増加、更にはダイオキシンの生成を招くという問題点を
有していたことに鑑み、次亜塩素酸塩を使用しない無塩
素漂白の技術を提供するものである。更に、本技術の採
用により抄紙工程に於いて紙切れが減少、毛布、ワイヤ
ー、ドライヤーの汚染が減少する効果が認められた。

【０００６】

【課題を解決するための手段】発明者等は塩素系漂白剤
を全く使用しない漂白方法を開発するに当たり、従来と
全く同じ上質系原料を主体にしかも中質系原料が一部混
入しても再生したパルプの品質は維持できる新しい漂白
方法として亜硫酸塩或いはアルカリ性蒸解、高濃度離解
（ニーディング）、フローテーション或いは／及び洗浄
からなる脱インキ、スクリーン、クリーナーからなる除
塵を経たパルプを二酸化チオ尿素で漂白する新規な再生
パルプを製造する方法を確立した。

【０００７】具体的には、通称、上白釜入れ模造、罫
白、ＯＡ故紙等を中心とし、中白、更白の一部を含むよ
うな上質系故紙（通常炭素系インキによる印刷部を有す
る）をパルパー／タワー或いは地球釜の如き離解・熟成
段でアルカリ又はアルカリ性過酸化水素或いは亜硫酸塩
と脱墨剤（界面活性剤）を添加しそれぞれの機能を化学
的に助長しパルプとインキ、クレー、タルク等の不要成
分を離脱或いは離脱し易い状態にし、次いでニーダー或
いはディスパーザーの如き高濃度離解機によりパルプか
らインキ、その他の不要分を十分に離脱させ、又、ワッ
クス、ビチューメン等を分散させ、次のフローティショ
ン、洗浄処理によって脱インキを行い更にクリーナー、
スクリーン等からなる除塵段を経て上記不要成分を除去
する。この様に精選されたパルプは品質上は良好なもの
であるが白色度は低く、蒸解段で亜硫酸塩或いは過酸化
水素が使用された場合でも不充分なものである。かくし
て精製されたパルプを二酸化チオ尿素を用いて漂白す
る。この漂白工程では通常上記のパルプをパルプ濃度８
〜２５％に濃縮し温度３０℃〜１００℃で二酸化チオ尿
素を０．１〜５．０％の範囲で添加し、ｐＨを５〜１０
にアルカリ或いは酸で調整することによって行われる

【０００８】本発明においては二酸化チオ尿素を用いる
漂白工程の前に上質系故紙を亜硫酸塩、アルカリ或いは
アルカリ性過酸化水素を加えた離解、熟成（蒸解）工
程、高濃度離解工程、脱インキ工程及び除塵工程に供す
ることが不可欠である。これら工程の順序は特に限定さ
れないが上記順序が好ましい。これら工程の条件はそれ
ぞれ従来知られた条件を用いうる。地球釜を用いる離解
・熟成工程は通常地球釜に故紙を入れこれに亜硫酸ソー
ダ等の亜硫酸塩（好ましくは２〜５％）ソーダ灰及び又
は苛性ソーダ等のアルカリ（好ましくは０〜２％）及び
界面活性剤等の脱墨剤（好ましくは０．１〜０．５％）
を溶解した水又は温水を約５０重量％入れ、蒸気を通
し、地球釜を回転させながら高温高圧（好ましくは２〜
１０ｋｇ／ｃｍ^２蒸気で５０〜１８０℃）で処理する。
パルパー／タワー方式ではパルパー内に故紙、アルカ
リ、脱墨剤及び望ましくは過酸化水素を溶解させた水又
は温水を入れ室温〜９０℃で混合し、チエスト又はタワ
ー内で熟成させる。

【０００９】高濃度離解工程はニーダーやディスパーザ
ー等の離解機を用い通常パルプ濃度１５重量％以上、好
ましくは２０重量％以上でパルプとインキその他の成分
を充分に離脱させる。脱インキ工程は洗浄法、フローテ
ーション法又はこれらの組合せによって行われる。除塵
工程はクリーナーやスクリーン等を用いて行われる。

【００１０】本発明において二酸化チオ尿素は前述の一
連の精製工程と組み合わすことにより著しい漂白作用が
認められ、従来から利用されている還元剤例えばハイド
ロサルファイト、ボロハイドライト、亜硫酸塩等に比べ
著しく漂白作用に優れている。又、塩素系漂白剤である
次亜塩素酸塩をも凌駕し、安定な白色度が得られる特徴
がある。特に、従来から使用されている次亜塩素酸塩は
原料故紙中のリグニンの割合が少ない時には比較的白色
度上昇度も高いが、リグニンの割合が増加した場合、即
ち、中白の割合が増えると白色度の上昇割合は低く抑え
られ、しかもパルプは塩素化リグニンの影響で黄変化の
傾向を示す。これに対し二酸化チオ尿素はリグニンの含
有量に関係なく一定のレベルの高白色度を維持し、黄変
化の減少もない。従って仕上がりパルプは次亜塩素酸塩
で漂白した場合に比較し青味のある冴えた白色度が得ら
れる。又、二酸化チオ尿素は次亜塩素酸塩に比較し繊維
質の脆化に由来する歩減りはなく、又、再生パルプを用
いた紙製品即ち、印刷用紙、トイレット、ティッシュー
等を抄造する仮定に於いてパルプの強度保持率が高いこ
とから紙切れ及び紙粉の発生が減少し、毛布、ワイヤ
ー、ドライヤーの汚染が減少し生産性を向上することが
出来る。更に、二酸化チオ尿素を利用する大きな利点は
廃水中のＣＯＤを減少することのみならず、ダイオキシ
ン、ＡＯＸ（有機塩素化合物）の生成を抑制出来、ＡＯ
Ｘは原料故紙に由来するのみであることから次亜塩素酸
塩を使用していた場合に比較し１／１０以下に減少する
ことが出来る。

【００１１】

【発明の効果】本発明は無塩素漂白であり従来の方法に
比べ環境改善を計り、更に、品質の向上した良質な製品
を得ることが出来る。具体的には実施例に記載の如く、
従来から本分野に使用されている漂白剤、例えば、ハイ
ドロサルファイトでは上質系故紙の処理では白色度上昇
度少なく、薬品添加量を増加させても増白効果少なく経
済性にも限界がある。ボロハイドライトも同種の還元剤
であり漂白効果の傾向は同じである。過酸化水素はアル
カリ性で漂白する関係からリグニン含量の多い場合は有
利となるが白色度上昇度に限界があり、黄変化の傾向に
あることは否めない。次亜塩素酸塩は薬品添加量に対す
る増白効果は認められるが漂白後の色調は黄色味が強く
（ｂ値が高い）、原料中のリグニン含量が増加するとこ
の値は増加の方向にある。これに対し二酸化チオ尿素は
少量の添加で極めて白色度上昇度が高く、又色調も青色
（ｂ値が低い）が強く、他の漂白剤とは著しい違いを示
している。これらの利点を列記すれば次の如くとなる。（１）環境汚染物質であるＡＯＸ（有機塩素化合物）
の新たな生成はなく、従来の塩素系漂白剤を使用した場
合に比較しＡＯＸを著しく減少することが出来、関連付
けられているダイオキシンの発生をも抑制することが出
来る。（２）再生パルプの脆化が少なく、廃水中のＣＯＤを
減少し公害問題を解消することが出来る。（３）再生パルプの強度が向上し抄紙工程での紙切れ
を防ぎ、又、紙粉が減少することから毛布、ワイヤー、
ドライヤー等の汚れを防ぎ、作業効率を著しく向上する
ことが出来る。（４）二酸化チオ尿素漂白は繊維、リグニン等を変色
することなく漂白することが出来るため、原料の変動如
何に係わらず安定した高白色度のパルプをうることが出
来、品質が向上する。（５）二酸化チオ尿素漂白に先立ち離解／熟成（蒸
解）、高濃度離解、脱インキ及び除塵の各処理を行うこ
とによって二酸化チオ尿素の漂白作用を著しく向上させ
ることが出来る。更に、本発明は故紙原料を利用することで資源の再利用
が出来、環境破壊をすることなく良質のパルプを得るこ
とが出来、又、経済性もあり工業的に極めて有効な方法
である。

【００１２】次に本発明の実施例を比較例と共に記載す
る。尚、データの測定には次の方法及び分析機器を使用
した。白色度ＪＩＳＰ−８１２３熊谷理機色調（Ｌ，ａ，ｂ）日本電色破裂強度ＪＩＳＰ−８１１２熊谷理機ＣＯＤＪＩＳＫ−０１０２ＡＯＸ三菱化成ＴＯＸ−１０Σ 尚、実施例、比較例に於ける薬品添加量（％）は原料に
対する重量％を示す。

【００１３】比較例１及び実施例１及び２原料に釜入れ模造４０％、罫白３０％、ＯＡ上質２５
％、中白５％を含む故紙を離解／熟成段に地球釜を用い
亜硫酸ソーダ０．５％、ソーダ灰０．３％を添加しパル
プ濃度３０％で５時間蒸解した後、高濃度離解、脱イン
キ、除塵の段階を経て従来の次亜塩素酸ソーダ（１２
％）１０％を添加しパルプ濃度２０％、温度３０℃、時
間６時間の条件で漂白した比較例１と次亜塩素酸ソーダ
の代わりに二酸化チオ尿素１．５％及び３．０％を使用
した実施例１及び２の結果を表１に示す。尚、漂白段入
口の白色度は６８．０であった。

【００１４】

【表１】

【００１５】比較例２及び実施例３、４実施例１、２と同じ原料故紙を使用し離解／熟成の段階
でパルパー及び熟成タワーを使用しパルパーに苛性ソー
ダ０．５％、過酸化水素（３５％）０．５％及び脱墨剤
０．３％を添加し、パルプ濃度４％、４０℃、３０分処
理した後、熟成タワー内でパルプ濃度１５％、５０℃、
５時間滞留し、次いで基本工程に従って高濃度離解、脱
インキ、除塵処理段を経て、従来法の次亜塩素酸ソーダ
（１２％）７％を添加しパルプ濃度２０％、３０℃、８
時間の滞留で漂白した比較例２及び漂白段を二酸化チオ
尿素０．２５％及び０．５％を添加しそれぞれを苛性ソ
ーダでｐＨ９．０になるように調整し、パルプ濃度１５
％、４０℃、８時間で置き換えた実施例３、４の方法を
表２に示す。尚、漂白タワー前の白色度は７０．２であ
った。

【００１６】

【表２】比較例３、４、５、６及び実施例５原料に釜入れ模造４５％、罫白３８％、ＯＡ上質１４
％、中白３％からなる故紙を現場のパルパーを使用しＨ
_２Ｏ_２（３５％）０．５％、ＮａＯＨ（１００％）０．
５％、脱墨剤０．３％を添加した後、４０℃にて３０分
離解してからパルプ濃度２０％の熟成タワーで８時間処
理し、次いで高濃度離解機によりインキを繊維から分離
し、次のフローテーション、エキストラクター、デッカ
ーにより脱インキを行った後、セントリクリーナー、ス
リットスクリーン、ファインスクリーン等により重量、
軽量異物を除去したパルプを採取した。そのパルプの白
色度は７１．１、Ｌ８６．０、ａ−０．４、ｂ１．８で
あった。このパルプに次亜塩素酸ソーダ（ＮａＣｌ
Ｏ）、ハイドロサルファイト（ＮａＳ_２Ｏ_４）、ボロハ
イドライド（ＮａＢＨ_４）、過酸化水素（Ｈ_２Ｏ_２）−
それぞれを比較例３、４、５、６とする−の添加量を変
え漂白し、二酸化チオ尿素（ＴＵＤ）の漂白、実施例３
と比較した。結果を表３、図１及び図２に示す。

【００１７】

【表３】

【図面の簡単な説明】

【図１】漂白薬品の相違による再生パルプの白色度の相
違を示すグラフ。

【図２】漂白薬品の相違による再生パルプの色調の相違
を示すグラフ。

【表３】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上質系故紙を再生し脱インキパルプを製
造するに当たり、亜硫酸塩、アルカリ或いはアルカリ性
過酸化水素を加えた離解及び熟成、高濃度離解、脱イン
キ、除塵の各段階を経たパルプを二酸化チオ尿素で漂白
することを特徴とする塩素系漂白剤を使用しない再生パ
ルプの品質改良方法。