JPH11140781A - 脱墨方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 特定組成のバインダーを含むインキで印刷さ
れた古紙を原料とする脱墨方法において、得られる脱墨
パルプの白色度をより向上させる。 【解決手段】 炭素数12〜22の不飽和脂肪酸（残基）、
炭素数12〜22の飽和脂肪酸（残基）及びロジン酸を特定
比率で含有するバインダーを含むインキの脱墨に、下記
一般式（１）で表される化合物を含有する脱墨剤を用い
る。 R-O-(AO)_m-H （１） （式中、R は炭素数12〜24のアルキル基等を表わし、AO
はオキシエチレン基(EO)とオキシプロピレン基(PO)であ
り、m は全体の分子量が2200〜15000 となる数であ
る。）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は特定のバインダーを
用いたインキにより印刷された新聞紙、ＯＡ紙、雑誌、
電話帳等を原料古紙とする脱墨方法に関する。更に詳し
くは特定の脂肪酸組成のバインダーを用いたインキもし
くは当該インキを含んだ混合インキで印刷された新聞
紙、ＯＡ紙、雑誌、電話帳等を原料古紙として、フロテ
ーション法、洗浄法及びそれらの折衷法で脱墨処理を行
うに際し、パルピング工程もしくはニーディング工程後
で白色度が高く、その結果、高白色度の脱墨パルプを得
ることができる脱墨方法に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】新聞、
雑誌等の再生利用は古くから行われてきているが、特に
最近は、パルプ資源の不足やその価格の高騰から古紙の
有効利用は重要性を増してきており、更に、脱墨パルプ
の用途も高度利用へと拡大してきている。一方、最近の
古紙は印刷技術、印刷方式の変化、印刷インキ成分の変
化、さらには従来回収利用されなかった古紙の利用等脱
墨という点からみれば一層険しい状況になりつつあり、
より脱墨を促進させるため装置にも改良が加えられてき
ている。古紙からインキその他の不純物を分離除去する
ため従来から用いられてきた薬剤としては、苛性ソー
ダ、炭酸ソーダ、リン酸ソーダ等のアルカリ剤、過酸化
水素、次亜硫酸塩、次亜塩素酸塩等の漂白剤、ＥＤＴ
Ａ、ＤＴＰＡ等の金属イオン封鎖剤と共に、脱墨剤とし
て、アルキルベンゼンスルホン酸塩、高級アルコール硫
酸エステル塩、α−オレフィンスルホン酸塩、ジアルキ
ルスルホサクシネート等の陰イオン活性剤、高級アルコ
ール、アルキルフェノール及び脂肪酸のエチレンオキサ
イド付加物、アルカノールアマイド類等の非イオン活性
剤が単独又は２種以上配合されて使用されてきた。

【０００３】しかし近年環境問題がクローズアップされ
てきたことを受け、印刷インキにおいても生分解性の高
いことが要求特性として挙げられている。従来新聞用イ
ンキとして使用されるオフセットインキはロジン変性フ
ェノール樹脂、石油系樹脂、アルキド樹脂が主成分であ
り、これら樹脂成分は紙への付着が良く印刷適性が良好
である反面、生分解性は極めて低い。その点、大豆油な
どの植物油をバインダーをしたインキは樹脂系のバイン
ダーを用いたインキに比べて生分解性が高いことから、
新聞紙、雑誌を中心としてその利用が高まってきてい
る。

【０００４】一般に植物油をバインダーとしたインキを
単独で使用したもしくは当該インキを含む混合インキも
のを原料古紙として従来の脱墨剤により脱墨処理する
と、パルピング工程あるいはニーディング工程で離解処
理を行った際、剥離したインキが微細化しすぎ、フロテ
ーション工程あるいは洗浄工程で効率よく除去できず、
高品質な脱墨パルプが得られないことが明らかになって
きた。

【０００５】すなわち、植物油をバインダーとしたイン
キにより印刷された紙を原料古紙とする脱墨方法におい
ては、十分な白色度を有する脱墨パルプを得る方法は見
出されていない。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、植物油に
代表される特定脂肪酸組成のバインダーを用いたインキ
により印刷された紙を原料古紙とする脱墨方法におい
て、白色度の高い脱墨パルプが得られる方法について鋭
意検討した結果、特定の化合物を含有する脱墨剤を用い
ることにより、この目的が達成されることを見出し、本
発明を完成するに至った。

【０００７】すなわち本発明は、一般式（１）で表され
る化合物 R-O-(AO)_m-H （１） （式中、R は炭素数12〜24のアルキル基もしくはアルケ
ニル基又は炭素数８〜14のアルキル基を有するアルキル
フェニル基を表わし、AOはオキシエチレン基(EO)とオキ
シプロピレン基(PO)であり、m は全体の分子量が2200〜
15000 となる数である。）を含有する脱墨剤を、炭素数
12〜22の不飽和脂肪酸もしくはその残基10〜98重量％、
炭素数12〜22の飽和脂肪酸もしくはその残基３〜40重量
％、ロジン酸０〜50重量％から構成されるバインダーを
含有するインキもしくは当該インキを含有する混合イン
キの脱墨に用いることを特徴とする脱墨方法を提供する
ものである。

【０００８】本発明に用いられる脱墨剤について説明す
る。一般式（１）で表される化合物は、従来公知の方法
でアルコールにEOとPOを付加して製造される。一般式
（１）で表される化合物を製造するために用いられるア
ルコールとしては、炭素数12〜24のアルキル基又はアル
ケニル基を有するもの、或いは炭素数８〜14のアルキル
基を有するアルキルフェニル基を有するものであり、具
体例としては、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコ
ール、パルミチルアルコール（セチルアルコール）、ス
テアリルアルコール、ベヘニルアルコール等の飽和アル
コール、オレイルアルコール、リノレイルアルコール等
の不飽和アルコール、オクチルフェノール、ノニルフェ
ノール等のアルキルフェノールなどが挙げられ、トール
油、硬化牛脂などの油脂に由来するアルコールを使用す
ることもできる。もちろんこれらのアルコールを２種類
以上混合してもかまわない。

【０００９】これらのうち、炭素数14〜24のアルキル基
又はアルケニル基を有するアルコールが好ましく、より
好ましくは炭素数16〜18のアルキル基又はアルケニル基
を有するアルコールであり、特に好ましくは炭素数16〜
18のアルキル基を有するアルコールである。

【００１０】一般式（１）において、AOはオキシエチレ
ン基（EO）とオキシプロピレン基（PO）の混合であり、
EOとPOは全体の平均分子量が2200〜15000 、好ましくは
2800〜10000 となるように付加される。ここで、一般式
（１）で表される化合物の平均分子量は、ポリスチレン
ゲルカラムを用いるＧＰＣ（ゲル・パーミエーション・
クロマトグラフィー）法にてＴＨＦ（テトラヒドロフラ
ン）溶媒によりＰＥＧ（ポリエチレングリコール）を標
準物質として測定された値である。

【００１１】この条件を満たした上で、EOの平均付加モ
ル数は20〜300 が好ましく、より好ましくは30〜150 で
あり、POの平均付加モル数は15〜200 が好ましく、より
好ましくは20〜150 である。また、EO／POモル比はEO／
PO＝1.0 〜4.5 が好ましく、より好ましくは1.0 〜3.0
である。なお、一般式（１）において、EOとPOの付加は
ランダム付加でもブロック付加でも良い。

【００１２】一般式（１）のR がアルキル基、アルケニ
ル基の場合、その炭素数が12より小さいと疎水性が弱す
ぎるため、インキ凝集能が弱く、フローテーション工程
でのインキ除去効率が低下すると共にインクの分散力が
低いため洗浄効率が低下し、高白色度の脱墨パルプを得
る事ができず、また、R の炭素数が24を越えると疎水性
が強過ぎセルロースからのインク剥離性が小さくなるた
め、未剥離インキの残存量が多くなり、洗浄工程の負荷
が増加し、品質の悪い脱墨パルプしか得られない。一般
式（１）のR がアルキルフェニル基の場合も置換アルキ
ル基の炭素数が８より小さいと同様に洗浄効率が特に低
下し、高白色度の脱墨パルプを得る事ができず、また、
置換アルキル基の炭素数が14を越えると同様に洗浄工程
の負荷が増加し、品質の悪い脱墨パルプしか得られな
い。

【００１３】本発明は、炭素数12〜22、好ましくは炭素
数18の不飽和脂肪酸もしくはその残基10〜98重量％、好
ましくは50〜95重量％、炭素数12〜22、好ましくは炭素
数12〜18の飽和脂肪酸もしくはその残基３〜40重量％、
好ましくは10〜30重量％、ロジン酸０〜50重量％、好ま
しくは０〜10重量％から構成されるバインダーを含有す
るインキもしくは当該インキを含有する混合インキを脱
墨する方法であり、このようなインキにより印刷された
新聞紙、ＯＡ紙、雑誌、電話帳等が原料古紙として用い
られる。このような組成のバインダーとしては、大豆
油、オリーブ油、とうもろこし油、アマニ油、綿実油、
ナタネ油、キリ油、ヒマシ油、トール油などの植物油が
挙げられる。特に、本発明の方法は、大豆油、オリーブ
油、とうもろこし油、更には大豆油をバインダーとする
インキを用いた古紙を原料とするのが好適である。更
に、本発明の方法は、このような特定脂肪酸組成のバイ
ンダーが好ましくは25重量％以上、特に50重量％以上含
まれるバインダーを用いたインキに好適である。

【００１４】上記の組成のバインダーを用いたインキで
印刷された紙は、先にも述べたように従来の脱墨方法で
は高白色度の脱墨パルプが得られなかったが、本発明の
方法によれば、かかるバインダーを含むインキで印刷し
た古紙であっても、白色度の高い高品質の脱墨パルプが
得られる。本発明の脱墨方法では、後述の実施例で示す
ように、パルピング工程での白色度が向上し、その結果
最終的に得られる脱墨パルプの白色度も向上する。

【００１５】本発明の脱墨方法においては、前記一般式
（１）の化合物を単独で脱墨剤として用いてもよいし、
本発明の効果を損なわない範囲で公知の脱墨剤を併用し
てもよい。公知の脱墨剤としては、例えば高級アルコー
ル硫酸塩、ポリオキシアルキレン高級アルコール硫酸
塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、脂肪酸又はその
塩、高級アルコール又はアルキルフェノールのアルキレ
ンオキシド付加物（一般式（１）に該当するものを除
く）、脂肪酸アルキレンオキシド付加物、油脂アルキレ
ンオキシド付加物、モノ、ジ、トリアルキルグリセライ
ドアルキレンオキシド付加物、多価アルコール部分エス
テル又は完全エステルアルキレンオキシド付加物等が挙
げられる。

【００１６】本発明において、一般式（１）で表される
化合物を含有する脱墨剤は、インキ剥離の目的が達成さ
れれば何れの工程で添加されてもよく、具体的には古紙
離解工程、高濃度漂白工程、フロテーション前工程等の
脱墨処理工程中の少なくとも１つの工程に添加すれば良
いが、古紙離解（パルピング）工程に添加するのが好ま
しい。フロテーション前工程で脱墨剤を添加する場合
は、フロテーションに入る前に、タンク中に入れて行な
うのが好ましい。

【００１７】本発明において、一般式（１）で表される
化合物を含有する脱墨剤の添加量は原料古紙に対して0.
03〜1.0 重量％、特に0.1 〜0.5 重量％が好ましい。

【００１８】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。な
お、例中「％」は特記しない限り重量％を意味する。

【００１９】＜脱墨剤の調製＞通常行われる製造方法に
て、表１に示す原料アルコールもしくはアルキルフェノ
ールに、表１に示す条件でエチレンオキサイド（EO）と
プロピレンオキサイド（PO）を付加して種々の脱墨剤を
調製した。

【００２０】

【表１】

【００２１】* アルキレンオキシド付加モル数はアルコ
ール残基１モルに対するEO、POそれぞれの平均モル数を
示す。

【００２２】実施例１ 本実施例はパルピング工程で脱墨剤を使用した脱墨方法
である。大豆油（脂肪酸組成：リノール酸53重量％、オ
レイン酸24重量％、パルミチン酸10重量％、ステアリン
酸４重量％、リノレイン酸８重量％、ロジン酸１重量
％）をバインダーとしたインキで印刷された新聞古紙を
２×５cmに細断後、その一定量を卓上離解機に入れ、そ
の中に水及び苛性ソーダ（対原料） 0.9％、珪酸ソーダ
３号（対原料） 2.4％、30％過酸化水素（対原料） 3.4
％、表１に示す脱墨剤 0.3％を加え、パルプ濃度５％、
40℃で12分離解した後（パルピング工程）、55℃にて40
分間熟成処理を行った。その後、水で１％に希釈した
後、40℃にて10分間フロテーション処理を施した。フロ
テーション後のパルプスラリーを80メッシュワイヤーで
５％濃度まで濃縮後、水を加えて１％濃度に希釈した
（完成工程）。パルピング工程及び完成工程でそれぞれ
サンプリングしたパルプスラリーをタッピスタンダード
抄紙機にてパルプシートを作製した。得られたパルプシ
ートを測色色差計（スペクトロ・フォトメーターERP-80
WX：東京電色社製）にて白色度を測定した。結果を表２
に示すが、本発明品はパルピング工程後のパルプシート
の白色度は高く、その結果、完成工程パルプも高白色度
である。

【００２３】

【表２】

【００２４】実施例２ 本実施例は、フロテーション工程直前に脱墨剤を添加使
用した脱墨方法である。大豆油（脂肪酸組成は実施例１
と同じ）をバインダーとしたインキで印刷された新聞古
紙を２×５cmに細断後、その一定量を卓上離解機に入
れ、その中に水及び苛性ソーダ（対原料） 0.9％、珪酸
ソーダ３号（対原料） 2.4％、30％過酸化水素（対原
料） 3.4％を加え、40℃で12分離解した後（パルピング
工程）、55℃にて40分間熟成処理を行った。その後、水
でパルプ濃度を１％に希釈し、表１に示す脱墨剤のうち
No. １、４、13、16、21の脱墨剤を0.3 重量％（対原
料）を加えて良く撹拌した後、40℃にて10分間フロテー
ション処理を施した。フロテーション後のパルプスラリ
ーを80メッシュワイヤーで５％濃度まで濃縮後、水を加
えて１％濃度に希釈した（完成工程）。完成工程でそれ
ぞれサンプリングしたパルプスラリーをタッピスタンダ
ード抄紙機にてパルプシートを作製した。得られたパル
プシートを測色色差計（スペクトロ・フォトメーターER
P-80WX：東京電色社製）にて白色度を測定した。結果を
表３に示すが、本発明品の完成工程パルプは高白色度で
ある。

【００２５】

【表３】

【００２６】実施例３ 表４に示す組成のバインダーを含むインキで印刷された
新聞古紙を２×５cmに細断後、その一定量を卓上離解機
に入れ、その中に水及び苛性ソーダ（対原料）0.9％、
珪酸ソーダ３号（対原料） 2.4％、30％過酸化水素（対
原料） 3.4％、表１に示す脱墨剤のうち、No. １、４、
13、16、21の脱墨剤（対原料） 0.3％を表５〜６のよう
に加え、パルプ濃度を15％とする以外は実施例１と同様
にしてパルプシートを作製し、実施例１と同様に白色度
を測定した。結果を表５〜６に示すが、特定組成のバイ
ンダーを用いたインキで印刷した古紙に対して本発明の
効果が顕著であることがわかる。

【００２７】

【表４】

【００２８】

【表５】

【００２９】

【表６】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石橋 洋一 和歌山県和歌山市湊1334 花王株式会社研 究所内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一般式（１）で表される化合物 R-O-(AO)_m-H （１） （式中、R は炭素数12〜24のアルキル基もしくはアルケ
   ニル基又は炭素数８〜14のアルキル基を有するアルキル
   フェニル基を表わし、AOはオキシエチレン基(EO)とオキ
   シプロピレン基(PO)であり、m は全体の分子量が2200〜
   15000 となる数である。）を含有する脱墨剤を、炭素数
   12〜22の不飽和脂肪酸もしくはその残基10〜98重量％、
   炭素数12〜22の飽和脂肪酸もしくはその残基３〜40重量
   ％、ロジン酸０〜50重量％から構成されるバインダーを
   含有するインキの脱墨に用いることを特徴とする脱墨方
   法。
2. 【請求項２】 一般式（１）中のAOにおけるEOとPOのモ
   ル比がEO／PO＝ 1.0〜4.5 である請求項１記載の脱墨方
   法。
3. 【請求項３】 バインダーが、炭素数12〜22の不飽和脂
   肪酸もしくはその残基50〜95重量％、炭素数12〜22の飽
   和脂肪酸もしくはその残基10〜30重量％、ロジン酸０〜
   10重量％から構成される請求項１又は２記載の脱墨方
   法。
4. 【請求項４】 バインダーを構成する不飽和脂肪酸もし
   くはその残基の炭素数が18であり、飽和脂肪酸もしくは
   その残基の炭素数が12〜18である請求項１〜３の何れか
   １項記載の脱墨方法。
5. 【請求項５】 バインダーが植物油を含む請求項１〜４
   の何れか１項記載の脱墨方法。