JPH07300783A - 古紙再生方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 古紙の漂白効果を高めて、古紙を原料として
紙質や色質の良好な紙を製造すること。 【構造】 古紙溶解槽にて古紙を水酸化ナトリウム溶液
と亜硫酸ソ−ダ溶液とに溶解する。この古紙を漂白処理
槽内の次亜塩素酸ナトリウム溶液に添加して攪拌する
と、次亜塩素酸ナトリウムの有する酸化状態＋１の塩素
が漂白に有効に作用し、古紙中の有色物質が除去され
る。次いで古紙に次亜塩素酸ナトリウム除去処理槽内に
おいて過酸化水素溶液を添加すると、古紙中に残存する
未反応の次亜塩素酸ナトリウムが過酸化水素との反応に
より分解されると共に、古紙中の印刷インク成分がこの
反応により発生する酸素の気泡に付着して酸素と共に除
去される。この後古紙を洗浄し、製紙することにより、
古紙を原料として紙を製造することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、古紙を再生して再生紙
を製造する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年リサイクル事業への関心が高まりつ
つあり、その一環として、例えば新聞及び雑誌等の古紙
を再生して再生紙を製造することが行われている。従来
から行われている再生方法は、先ず古紙を苛性ソーダ溶
液と亜硫酸ナトリウム溶液を用いて繊維状としパルプを
製造した後、漂白剤として次亜塩素酸溶液を添加してパ
ルプを漂白し、この後余剰の次亜塩素酸溶液を水で洗浄
して、最後に紙すきを行うというものである。また次亜
塩素酸溶液の代わりに、過酸化水素溶液を用いてパルプ
を漂白する方法も用いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら上述
の方法では、余剰の次亜塩素酸溶液や過酸化水素溶液
は、水で洗浄しても完全にパルプから除去できずパルプ
中に残留する。このため長期間保存すると、パルプ中に
残留する次亜塩素酸等の漂白剤が原因で変色を起こすと
いう問題があった。またパルプの漂白工程や洗浄工程で
排出される廃液には環境汚染の原因となる次亜塩素酸や
過酸化水素が多く含まれているため、廃液を廃棄する際
には、次亜塩素酸や過酸化水素を除去するために分解処
理を行わなければならず、処理工程が多くなり、処理が
煩雑化するという問題があった。

【０００４】さらにパルプの漂白工程では、反応が激し
いため、反応コントロールが困難であるという問題があ
り、このためパルプの繊維成分までこの反応により分解
されるおそれがあるという問題があった。

【０００５】さらにまた漂白剤として次亜塩素酸溶液を
用いた場合には、印刷インク等は除去できないため、白
色のパルプが得られにくいという問題があり、過酸化水
素溶液を用いた場合には過酸化水素溶液は値段が高いた
め製造コストが高くなると共に、比較的高温で処理を行
わなければならないという問題があった。

【０００６】本発明は、このような事情の下になされた
ものであり、その目的は、古紙の漂白効果を高め、漂白
処理の反応をコントロールすることにより、古紙を原料
として紙質や色質の良好な紙を製造する方法を提供する
ことにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、古紙を溶解す
る工程と、この溶解した古紙に次亜塩素酸及び／又は次
亜塩素酸ナトリウムにて漂白処理を行った後、過酸化水
素を添加して余剰の次亜塩素酸及び／又は次亜塩素酸ナ
トリウムを除去する工程と、を含むことを特徴とする。

【０００８】

【作用】溶解した古紙を例えば次亜塩素酸ナトリウム溶
液に添加して攪拌すると、次亜塩素酸ナトリウムの有す
る酸化状態＋１の塩素が漂白に有効に作用し、古紙中の
有色物質が除去される。次いでこのように次亜塩素酸ナ
トリウム溶液にて処理された古紙に過酸化水素溶液を添
加すると、古紙中に残存する未反応の次亜塩素酸ナトリ
ウムが過酸化水素との反応により分解除去されると共
に、古紙中の印刷インク成分がこの反応により発生する
酸素気泡に付着して古紙から滲出し除去される。この後
漂白処理後の古紙を原料として製紙することにより、古
紙を原料として紙を製造することができる。

【０００９】

【実施例】以下本発明の実施例について説明する。図１
は本発明の古紙再生方法を実施するための古紙再生装置
の一例を示す図である。図中１は古紙を溶解するための
古紙溶解槽であり、この古紙溶解槽１は供給管１１を介
して、攪拌機２１が備えられた漂白処理槽２に接続され
ている。漂白処理槽２は例えば次亜塩素酸ナトリウム溶
液が満たされた槽であり、この槽は供給管２２を介し
て、攪拌機３１が備えられた、次亜塩素酸ナトリウムを
除去するための槽である次亜塩素酸ナトリウム除去処理
槽３に接続されている。次亜塩素酸ナトリウム除去処理
槽３にはこの槽に過酸化水素溶液を供給するための過酸
化水素供給器４が配設されており、この槽の上部側には
バルブ３４が設けられた供給管３３が接続され、下部側
には供給管３２が設けられていて、これにより分離装置
５に接続されている。分離装置５は古紙を分離するため
の装置であり、例えばデカンタ−、遠心分離器等よりな
る。

【００１０】次に上述の装置にて実施される本発明の古
紙再生方法について説明すると、古紙溶解槽１では、古
紙を例えば水酸化ナトリウム溶液と亜硫酸ソーダ溶液と
に溶解して、例えば繊維化しパルプを製造する。ここで
本発明の古紙とは、例えば新聞紙、雑誌、グラビア等を
いい、パルプとは古紙を溶解したものをいう。古紙溶解
槽１にて溶解された古紙は供給管１１を介して漂白処理
槽２へ供給される。

【００１１】漂白処理槽２には例えばｐＨが５〜１２に
調整された例えば有効塩素濃度６％前後の次亜塩素酸ナ
トリウム溶液が満たされており、ここに前述のパルプが
添加されて、攪拌機２１により溶液が攪拌され、パルプ
に対して漂白処理が行われる。即ち次亜塩素酸ナトリウ
ム溶液が有する酸化状態＋１の塩素である次亜塩素酸イ
オン（ＯＣｌ^- ）が漂白に有効に作用し、次亜塩素酸ナ
トリウム溶液との酸化反応によりパルプ中の有色物質が
除去されて、パルプが漂白される。なお有効塩素とは酸
化状態＋１の塩素のことであり、有効塩素濃度（ＡｖＣ
ｌ）とは次式により計算されるものである。

【００１２】ＡｖＣｌ（％）＝ＮａＣｌＯ（％）×２Ｃ
ｌの分子量／ＮａＣｌＯの分子量…（１） 漂白処理槽２にて処理されたパルプは次亜塩素酸ナトリ
ウム溶液の一部を伴ってスラリ−状で供給管２２を介し
て次亜塩素酸ナトリウム除去処理槽３へ供給される。こ
の後この槽３に移ったパルプには、過酸化水素供給器４
より次亜塩素酸ナトリウムの分解に必要な量の過酸化水
素（通常は１０％程度の濃度）が供給され、これにより
次亜塩素酸ナトリウムと過酸化水素との間で以下の
（２）式に示す反応が進行し、次亜塩素酸ナトリウムは
塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）、水（Ｈ₂ Ｏ）、酸素（Ｏ
₂ ）に分解される。

【００１３】ＮａＣｌＯ＋Ｈ₂ Ｏ₂ →ＮａＣｌ＋Ｈ₂ Ｏ
＋Ｏ₂ ↑…（２） またこの反応により酸素が発生するが、パルプに含まれ
る印刷インク成分は、酸素の気泡に付着し、泡の成長に
伴って反応系外即ちパルプの外部へ滲出してくるので、
最終的には泡と共にパルプから除去される。そしてこの
印刷インク成分は、酸素の気泡の浮上により次亜塩素酸
ナトリウム除去処理槽３内の上部側に浮上してくるた
め、次亜塩素酸ナトリウム除去処理槽３内にてパルプと
分離し、この後次亜塩素酸ナトリウム除去処理槽３内の
上部側に集合した印刷インク成分をバルブ３４を開放し
て供給管３３より槽の外部へ排出することにより除去さ
れる。一方印刷インク成分が除去されたパルプは微量の
過酸化水素溶液と共に、供給管３２を介して分離装置５
へ供給され、ここで分離される。

【００１４】そしてこの分離されたパルプは洗浄工程に
て、例えば洗浄水よりパルプに付着する食塩分等が除去
され、この後製紙工程にて紙漉き処理を経て、紙（再生
紙）が製造される。

【００１５】なおパルプの漂白には、次亜塩素酸ナトリ
ウム溶液の代わりに次亜塩素酸溶液を用いてもよいし、
次亜塩素酸ナトリウム溶液と次亜塩素酸溶液との混合溶
液を用いてもよい。また洗浄工程は、製造する紙の品質
に応じて行われるものであり、必要がなければ行わなく
てもよい。

【００１６】上述の方法では、古紙に対して次亜塩素酸
ナトリウム溶液により漂白処理を行ったあと、古紙中に
残存する未反応の次亜塩素酸ナトリウム溶液を過酸化水
素溶液と反応させて、ＮａＣｌ、Ｈ₂ Ｏ、Ｏ₂ へ分解し
ているので、これにより古紙中の次亜塩素酸ナトリウム
溶液が除去される。従ってこの古紙を原料として製造さ
れた紙が長期間保存されても、古紙中の残留次亜塩素酸
ナトリウムが原因となる紙の変色を抑えることができ
る。またこのように次亜塩素酸ナトリウムは過酸化水素
との反応により分解されるので、次亜塩素酸ナトリウム
の漂白反応（酸化反応）が停止する。このため古紙の漂
白以上に反応が進行し、次亜塩素酸ナトリウムの強い酸
化作用により古紙の繊維成分が分解されることが抑えら
れ、紙質を向上させることができる。

【００１７】また本発明方法では、次亜塩素酸ナトリウ
ム溶液を単独で用いて漂白処理を行う場合には除去する
ことができなかった印刷インク成分を、次亜塩素酸ナト
リウムと過酸化水素との反応により除去することがで
き、これにより白色の古紙を得ることができる。

【００１８】さらに本発明方法では次亜塩素酸ナトリウ
ム溶液により古紙に対して漂白処理を行っているが、こ
の反応は過激であるため、過酸化水素溶液により漂白処
理を行う場合に比べて反応温度は比較的低温で足りる。

【００１９】さらにまた本発明方法では、古紙中に残留
する次亜塩素酸ナトリウムは過酸化水素により化学量論
的に分解除去されることから、次亜塩素酸ナトリウム溶
液や過酸化水素溶液をそれぞれ単独で用いて漂白処理を
行う場合に比較して、廃液に含まれる次亜塩素酸ナトリ
ウムや過酸化水素の量が格段に少なくなり、廃液処理を
簡素化することができる。

【００２０】次に本発明方法の効果を確認するために行
った実験例について説明する。 〈実験例〉新聞紙からなる古紙を水酸化ナトリウム溶液
と亜硫酸ソ−ダ溶液に溶解し、この古紙１００ｇに有効
塩素濃度６％の次亜塩素酸ナトリウム溶液８００ｍｌを
添加して、３０分間攪拌しながら反応させた。この後３
５％過酸化水素溶液を添加して酸素気泡を発生させ、こ
のまま気泡の発生が終了するまで過酸化水素溶液を添加
した。次いでろ過により古紙を分離し、得られた古紙を
水で洗浄した後、合成樹脂製のネット上に広げた状態で
回収し、自然乾燥により紙を得て、紙質や色質、シミの
状態を肉眼により観察した。

【００２１】〈比較例１〉実験例と同様の方法にて溶解
した古紙１００ｇに、有効塩素濃度１％の次亜塩素酸ナ
トリウム溶液８００ｇを添加して、３０分間攪拌しなが
ら反応させた。次いでろ過により古紙を分離し、得られ
た古紙を水で洗浄した後、合成樹脂製のネット上に広げ
た状態で回収した。この後自然乾燥し、これにより得ら
れた紙の状態を実験例と同様に観察した。また有効塩素
濃度１％次亜塩素酸ナトリウム溶液の代わりに、有効塩
素濃度６％次亜塩素酸ナトリウム溶液やｐＨを６．５に
調整した有効塩素濃度１％次亜塩素酸溶液、有効塩素濃
度６％次亜塩素酸溶液を用いて同様の実験を行った。

【００２２】〈比較例２〉実験例と同様の方法にて溶解
した古紙１００ｇに、１５％過酸化水素溶液８００ｍｌ
を添加し、常温下で３０分間反応させた後、ろ過により
古紙を分離し、得られた古紙を水で洗浄して、合成樹脂
製のネット上に広げた状態で回収した。この後自然乾燥
し、これにより得られた紙の状態を実験例と同様に観察
した。また反応温度を６０℃とした場合についても同様
の実験を行った。

【００２３】結果は、古紙の漂白処理を次亜塩素酸ナト
リウム溶液のみで行った場合に得られた紙（比較例
１）、過酸化水素溶液のみで行った場合に得られた紙
（比較例２）は共に、色は黄色がかっており、シミもあ
って漂白効果は良くなかったのに対し、古紙の漂白処理
を次亜塩素酸ナトリウム溶液で行い、さらに過酸化水素
溶液を添加して行った場合に得られた紙（実験例）は質
も良く、色はほとんど白色であってシミもなかった。

【００２４】この結果により、溶解した古紙の漂白処理
を次亜塩素酸ナトリウム溶液で行いさらに過酸化水素溶
液を添加して行うことにより、上記に詳述したように、
古紙中に残存する未反応の次亜塩素酸ナトリウムが過酸
化水素との反応により分解され、これにより古紙中の次
亜塩素酸ナトリウムが除去されると共に、次亜塩素酸ナ
トリウムによる反応が停止されること、古紙中の印刷イ
ンク成分は次亜塩素酸ナトリウムと過酸化水素との反応
により発生する酸素気泡と共に古紙から滲出し除去され
ることが確認され、古紙の漂白効果が非常に優れている
ことが認められた。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、溶解した古紙に、次亜
塩素酸ナトリウム及び／または次亜塩素酸により漂白処
理を行って、古紙中の有色物質を除去した後、過酸化水
素を添加して、古紙中の印刷インク成分を除去すると共
に、古紙中に残留する次亜塩素酸ナトリウム及び／また
は次亜塩素酸を分解しているので、古紙の漂白効果が高
まり、古紙から紙質や色質の良好な紙を製造することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法を実施するための古紙再生装置の一
例を示す構成図である。

【符号の説明】

１ 古紙溶解槽 ２ 漂白処理槽 ３ 次亜塩素酸ナトリウム除去処理槽 ４ 分離装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 古紙を溶解する工程と、 この溶解した古紙に次亜塩素酸及び／又は次亜塩素酸ナ
   トリウムにて漂白処理を行った後、過酸化水素を添加し
   て余剰の次亜塩素酸及び／又は次亜塩素酸ナトリウムを
   除去する工程と、 を含むことを特徴とする古紙再生方法。