JPH07107235B2 - 古紙パルプ処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は古紙パルプ処理方法に関する。更に詳しくは古
紙を処理して古紙パルプを得る工程において、古紙中の
ピッチを除去する古紙パルプ処理方法に関する。

［従来の技術］ 昨今の印刷紙の軽量化、古紙パルプの増配に伴って古紙
パルプ中のピッチに誘引された抄紙用具の汚れ、紙面夾
雑物及び紙切れ等が急増している。

古紙パルプ中に含まれるピッチは、周知の木材に由来す
るもののほか、製紙工程で加えられるロジンサイズ、合
成ラテックス、またユーザーで加工或いは使用されると
きに加わるホットメルト接着剤、酢酸ビニル系糊、粘着
テープの糊、印刷インク等がある。これらの古紙ピッチ
の一部分は、古紙パルプ処理工程内で除去されるが、大
部分は前記処理工程の白水中にとどまり、前記白水が循
環・再使用されることによって白水中のピッチ含有量は
上昇し、フローテーター、セントリクリーナー、稀釈洗
浄・脱水機で白水と共に排棄される以外は抄紙工程へ送
られる古紙パルプに随伴して行くことによって、古紙パ
ルプ処理工程内におけるパッチバランスが保たれてい
る。抄紙工程中に持ち込まれると凝集・粗大化し、紙中
に抄き込まれても着色斑点となるため、製品の商品価値
上極めてマイナスとなる。

更に、古紙ピッチは抄紙機のワイヤー、プレスロール、
ドライヤーロール、毛布、カンバス等の抄紙用具表面に
ピッチ粒子が付着し、著しい場合には断紙、紙面に穴あ
きまで発生させるに至る。

古紙パルプ中のピッチ処理技術は従来種々の対策がとら
れており、例えば、 （１）ホール又はスロットの目を持つスクリーン或いは
渦流式クリーナーによって除去する（粗大ピッチの除
去）。

（２）NaOHを加え、インクを鹸化後、フローテーターで
除去する（インクの除去）。

（３）界面活性剤或いは無機鉱物粉体を古紙パルプへ添
加する（ピッチの分散又は粘着性の低下）。

（４）パルプの稀釈、洗浄、脱水の回数を増加する（微
細ピッチを除去）。

等の方法が実施されている。

これらの方法は、古紙ピッチの物理的な除去、凝集・粗
大化の防止、粘着性の低下の何れかを目的とした方法で
あるが、効果の程度、持続・安定性の点で極めて不充分
である。

最近の古紙回収率向上に伴う古紙使用量の急増、軽量紙
への移行、抄紙機のスピードアップに対して古紙パルプ
のピッチによるトラブル発生は大きな問題となっている
ため、効果的な古紙ピッチコントロール法の開発と確立
が製紙業界にとって急務となっている。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明の目的は、以上のような事情のもとで、古紙に由
来するピッチが抄紙工程でトラブルを起こさないよう
に、古紙の処理工程において効果的に処理できる古紙パ
ルプの処理方法を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明者等は鋭意研究を重ねた結果、古紙の処理を行う
工程において、循環・再使用される白水中にピッチ吸着
剤として顔料を添加することにより、顔料が白水中のピ
ッチを吸着し、ピッチ粒子の凝集・粗大化防止並びに粘
着性を軽減することを見出し、この知見に基づいて本発
明を完成するに至った。

すなわち、本発明は古紙を処理して古紙パルプを得る工
程において、循環・再使用される白水に吸油量が60ml/1
00g以上である無機系及び／又は有機系顔料を添加する
ことを特徴とする古紙パルプ処理方法を提供するもので
ある。

本発明においてピッチ吸着剤として用いられる吸油量が
60ml/100g以上である無機系及び有機系顔料としては、
クレー、白土、更に好ましくは酸性白土、ホワイトカー
ボン、水酸化アルミニウム、酸化チタン、炭酸マグネシ
ウム、シリカ、雲母（アルミノケイ酸塩のアルカリ金属
塩）、尿素樹脂等が挙げられる。これらは通常微粒子状
で用いられる。

ピッチ吸着剤の添加量は、仕込み古紙1t当り、２〜10Kg
が好ましい。2Kg未満の場合はピッチの吸着が不充分で
あり、また10Kgを超えても比例的な効果が得られない。

本発明の古紙パルプ処理方法は、通常の古紙処理方法全
般に用いることができるが、殊に脱インキ工程を含む古
紙処理工程に用いて顕著な古紙のピッチ除去効果を挙げ
ることができる。

［作用］ 古紙処理工程におけるピッチは、通常白水やパルプスラ
リー中に小さな粒子（0.1〜５μｍ）となって存在して
おり、その粒子の数は、数億個／白水mlにも達する場合
がある。

これらの微細なピッチ粒子が古紙パルプ処理工程で除去
されずに抄紙工程へ送られると、硫酸バンド等の薬品の
添加等によって、前記ピッチ粒子は、凝集・粗大化し、
抄紙用具の汚れ、断紙、紙の穴あきを誘発するに至る。

このため、古紙パルプ処理工程における従来からのピッ
チ対策は、フローテーション及び洗浄法を中心に、古紙
原料の中から入手によって異物を選別、除去したり、ス
クリーン及びセントリクリーナーのテール量を多くする
或いは界面活性剤、無機鉱物粉体を抄紙機へ送る原料パ
ルプスラリーへ添加する等が行われている。

ラテックス含有コート紙及びオフセット印刷物の増加に
よって、フローテーションア法では古紙ピッチを除去し
きれないほかに、パルプ洗浄法は用水原単位、原料歩留
りの点で大きな問題がある。

更に、スクリーン及びセントリクリーナーでは粗大異物
を除去できても、微細な特にコロイダル状ピッチの除去
に対しては全く効果がない等の理由によって、従来の何
れの方法もピッチ対策としては効果に限界があった。

これら従来のピッチ対策法に比べ、本発明は古紙処理工
程で除去しきれなかった微細な古紙ピッチの処理に対し
て大きな効果を持っている。

本発明の古紙パルプ処理方法は、古紙処理工程を循環・
再使用される白水に、本発明のピッチ吸着剤を添加する
とピッチ吸着剤表面にピッチ粒子が吸着されるか、もし
くはピッチ粒子表面にピッチ吸着剤が吸着されることに
よって、ピッチの粘着性を減少すると同時に、ピッチ吸
着剤同士の電気的反発力を利用することによって、古紙
ピッチの凝集・粗大化を防止することができる。この凝
集・粗大化防止効果は、硫酸バンドが添加される抄紙工
程まで前記処理ピッチ粒子がキャリーオーバーして行っ
ても有効である。

本発明の方法において、ピッチ吸着剤を循環・再使用さ
れる白水に添加する理由は次の通りである。

第１図に一般的な新聞古紙脱墨プラントのフローシート
の一例と各所の原料、白水中のコロイド状微細ピッチの
含有濃度（単位は個/ml×10⁶）の調査結果を示す。

第１図から古紙処理工程における微細ピッチは、原料系
より循環・再使用される白水系の方に濃縮されているこ
と及びこの例では特に脱墨タワー前の白水中に多量に濃
縮されていることが判る。

このことから、従来のピッチ対策の中心であるフローテ
ーター或いは洗浄強化によるピッチ除去は、古紙ピッチ
が最も濃縮したポイントからかけ離れた所で行なわれて
いるため、効果が不充分であると言える。

また、抄紙機送りの原料へ界面活性剤或いは無機鉱物粉
体を添加する方法についても、古紙ピッチ濃度が低いの
で、薬品とピッチの接触頻度が少ない上、抄紙機から送
られてくる抄紙系余剰白水中の他の薬品（ロジンサイズ
剤等）と前記ピッチ対策薬品が接触吸着するため、本来
古紙ピッチに接触するはずのピッチ対策薬品が減少して
しまう等の理由により、ピッチ対策薬品の使用量は当然
多く必要とし、一方使用量が少なければ効果が不充分と
なる。

本発明は上述の点に着目してなされたもので、古紙処理
工程内で最もピッチが濃縮されている循環・再使用され
る白水系へ本発明のピッチ吸着剤を添加することによ
り、従来法に比べ、大きなピッチ除去効果を得ることが
でき、また薬品使用量が少なくてすむ点でも利点があ
る。先の第１図のフローシートの例では白水タンク1
0、好ましくは白水タンク３にピッチ吸着剤を添加す
ることが効果的である。

更に本発明の方法の特徴は、ピッチ吸着剤として吸油量
が60ml/100g以上の吸油性顔料を使用する点にもある。

すなわち、従来のピッチ対策の一つである無機鉱物粉体
を添加する例として一般的によく使用される特殊タルク
があるが、この特殊タルクの吸油量は60ml/100g未満で
あり、本発明のピッチ吸着剤に比べて効果は極めて低
い。

また、本発明の方法で使用されるピッチ吸着剤は、抄紙
機へ原料と共にキャリーオーバーして行った場合、抄紙
時に使用される填料の性能と同等であるため、不透明度
等印刷紙の品質向上に寄与することが可能である。特殊
タルクは吸油量が低すぎて、このような利点はない。

［実施例］ 以下、本発明の方法の実施例を説明する。

実施例１ 新聞古紙（活版印刷50％、オフセット印刷50％）80重量
部、コート紙系のチラシ20重量部と実機脱墨プラント工
程の脱墨タワー（第１図の４）前脱水機の白水（第１
図の３白水タンク）に対して吸油量80ml/100gの酸性
白土を5Kg/古紙ｔの割合で加えたものを濃度4.0％とな
るように混合し、温度45℃に保持した状態で3000rpmの
攪拌機を用いて５分間古紙を離解した。その後No.5A濾
紙を用い、濃度23〜25％となるように真空吸引しながら
ブフナー濾過器で脱水した。

濃度23〜25％のパルプに、濃度18％となるように水道水
を加え、次いでパルプに対してNaOH 2％、NaSiO3 3％、
H₂O₂ 2％をそれぞれ添加し、80℃にて１時間保持した。

所定時間経過後、実機工程の最終に位置する脱水機（第
１図の９脱水機）の白水を用いて濃度4.0％まで稀釈
した。稀釈後クリアランス0.5mmにセットしたテスト用
レファイナーにかけ、再び最終脱水機白水で濃度１％ま
で稀釈し、温度35℃に保持した後、４容小型テスト用
フローテーターで５分間処理した。

このパルプスラリー中のコロイダルピッチ粒子数をヘマ
ストメーターでカウントした。更に残りのパルプに硫酸
バンドを100Kg/パルプｔの割合で添加し、TAPPI標準法
手抄機を用いて、常法により秤量60g/m²となるように抄
紙した。次いで湿紙シートの片面にSUS製金属プレート
をあて105℃の回転ドライヤーで乾燥後、シートを金属
プレートから剥し、プレートに付着・転移した粘着物の
個数を数え、シートについては可視状ピッチ及びインク
系黒色夾雑物の個数、面積を測定した。

なお、可視状ピッチ及びインク系黒色夾雑物の面積はJI
S P8208に準じ測定した。パルプスラリー中の微細ピッ
チの数はヘマストメーター50μｍ（血液中の赤血球カウ
ント用特殊スライドガラス）を用い、800倍の倍率で1cm
³当りのコロイダルピッチ数をカウントした。これらの
結果を第１表に示す。

実施例２ 実施例１において、酸性白土の添加率を2Kg/古紙ｔとし
た以外は実施例１と全く同様にして行なった。結果を第
１表に示す。

実施例３ 実施例１において、酸性白土の代りに吸油量200ml/100g
のホワイトカーボンを用いた以外は、実施例１と全く同
様にして行なった。結果を第１表に示す。

実施例４ 実施例１において、酸性白土の添加場所を、処理工程最
終のパルプ脱水機９の白水（白水タンク10）とした
以外は、実施例１と全く同様にして行なった。結果を第
１表に示す。

比較例１ 実施例１において、酸性白土を加えない以外は、実施例
１と全く同様にして行なった。結果を第１表に示す。

比較例２ 実施例１において、酸性白土の代りに吸油量40ml/100g
の特殊タルク（日本ミストロン社製ミストロンペーパ
ー）を用いた以外は、実施例１と全く同様にして行なっ
た。結果を第１表に示す。

以下に古紙脱墨プラント工程において、実操業テストを
行なった結果を図面を参照しながら説明する。

応用例 新聞古紙とコートチラシ古紙を重量比85:15の割合で１
時間当り10tのペースで脱墨処理を行なっている工程に
おいて、脱墨タワー４の入口に設置されているパルプ脱
水機２で脱水された白水の貯蔵タンク３上部から吸
油量80ml/100gの酸性白土を50kg/古紙ｔの添加率で連続
添加した。

この白水はパルパー１等の稀釈水として循環・再利用さ
れる。

ピッチ吸着剤が添加された白水を用いて離解した古紙パ
ルプは、パルプ脱水機２で脱水後、実施例１と同様に
脱墨タワー４、レファイナー５、フローテーター６、最
終パルプ脱水機９の順に処理される。

ピッチ吸着効果は、脱墨タワー４の前パルプ脱水機２
で脱水された白水（白水タンク３）、フローテーター
６の出口パルプスラリー、最終のパルプ脱水機９で脱
水された白水（白水タンク10）及びパルプシートのお
のおのに含まれるコロイダルピッチ数、可視状ピッチ及
びインク系の黒色夾雑物の数及び面積を測定して評価し
た。結果を第２表に示す。

抄紙テスト 実施例５のピッチ吸着剤を添加した古紙パルプと広葉樹
機械パルプ、針葉樹機械パルプ、針葉樹化学パルプを重
量比でそれぞれ65:10:20:5の配合比、填料としてタルク
80Kg/パルプｔ、硫酸バンド／パルプｔの割合でパルプ
スラリーを調整し、これを抄速550m/粉の長網抄紙機で
抄紙した。得られた紙面の可視状ピッチ及び黒色夾雑物
をカウントし測定した。結果を第２表に示す。

比較応用例 応用例５において、ピッチ吸着剤を使用しない以外は、
応用例と全く同様にして古紙パルプの製造、抄紙を行な
ってピッチ吸着効果を測定、評価した。結果を第２表に
示す。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明の方法によると、従来古紙パ
ルプ処理工程で古紙に由来するピッチの除去が不充分で
あったのを、古紙処理工程を循環・再使用する白水中
に、本発明のピッチ吸着剤を添加することにより、ピッ
チの吸着と同時にピッチの凝集・粗大化を防止して古紙
原料中よりピッチを除去し、古紙原料を一般パルプに配
合して抄紙した紙のピッチを大幅に減少することができ
るものである。

また、本発明の方法はピッチ吸着剤を従来のようにパル
プ原料でなく、ピッチ濃度が高い白水中に添加するた
め、ピッチ吸着剤が効率的に働き、薬品使用量が少なく
てすむという利点もある。

更に、本発明のピッチ吸着剤を含有した白水が抄紙工程
に送られ、抄紙原料として使用されると一般の製紙用の
填料と同じ効果を発揮し、紙の不透明度の向上に寄与す
るという効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的な新聞古紙脱墨プラントのフローシート
を示し、図中の数字は各所原料、白水中のコロイド状微
細ピッチの含有濃度（個/ml×10⁶）を示す。 １……パルパー、２……脱水機、３……白水タンク
、４……脱墨タワー、５……レファイナー、６……フ
ローテーター、７……スクリーン、８……クリーナー、
９……脱水機、10……白水タンク。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】古紙を処理して古紙パルプを得る工程にお
   いて、循環・再使用される白水に、吸油量が60ml/100g
   以上である無機系及び／又は有機系顔料を添加すること
   を特徴とする古紙パルプ処理方法。
2. 【請求項２】古紙を処理して古紙パルプを得る工程が脱
   インキ工程を含む古紙処理工程である特許請求の範囲第
   １項記載の古紙パルプ処理方法。