JPH11505302A

JPH11505302A - インキの凝集を利用する混合故紙のリサイクル方法

Info

Publication number: JPH11505302A
Application number: JP53495696A
Authority: JP
Inventors: ラリーディーマーカム; ナレンドラアールスリヴァッツァ
Original assignee: インターナショナルペーパーカンパニー
Priority date: 1995-05-18
Filing date: 1996-05-14
Publication date: 1999-05-18
Also published as: BR9608880A; EP0879314A4; AU5744596A; AU700504B2; NZ307942A; EP0879314A1; WO1996036764A1; FI974190A0; US5865947A; CA2220520A1; FI974190A

Abstract

(57)【要約】プラスチック塗工紙および印刷紙を含む混合故紙のリサイクルは、故紙混合物を再パルプ化（１２）して紙繊維、インキ成分およびプラスチック成分をパルプ媒質中に分散させることにより達成される。脱インキ薬品と接触させて、インキ成分を互いに引きつけて大きいインキ粒子を形成させる。このインキをプラスチック成分の上に吸着させてインキ／プラスチック・クラスターを形成し、これらのクラスターを除去してインキおよびプラスチックを実質的に含有していないパルプ媒質を生成する。また、本発明方法によって製造されたパルプ媒質から得られた紙繊維を含有する強度の改善された再生紙製品を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】インキの凝集を利用する混合故紙のリサイクル方法本発明は、一般的に、プラスチック含有紙および印刷紙を含む混合故紙のリサイクル方法に関するものである。特に、本発明は、インキ粒子を凝集させ、インキ／プラスチック・クラスターを形成し、これらのクラスターをスクリーニング操作によって除去することにより、混合故紙を脱インキして、再生紙製品、および再生板紙製品の製造に使用されるインキおよびプラスチックを実質的に含有していないパルプ媒質(pulp medium)を生成する方法に関するものである。背景技術印刷されたオフィス故紙およびプラスチック塗工板紙の両者を、別々に脱インキするのは困難であった。非衝撃（レーザーおよびゼロックス）トナーを含有するオフィス故紙を、洗浄後、フローテーション法および分散法のような従来の脱インキ法によって精製するのは、容易ではない。その他、凝集脱インキ法が使用されるが、使用する凝集薬品の薬品価格が高いため、この方法は費用がかかる方法である。ミルクカートンおよび他のタイプの液体用包装またはプラスチックを塗工または積層した紙又は板紙からの紙繊維の回収は、回収されたパルプにおけるプラスチックによる汚染によって妨げられている。スロット付スクリーンを使用してプラスチック粒子を除去することができるが、全く有効という訳ではない。液体用包装は湿潤強度増強剤を含有することが多く、湿潤強度増強剤は効果的な再パルプ化を妨げ、生成する未パルプ化板紙のフレークはスクリーン板を覆って封鎖し、スロットを詰める傾向がある。また、液体用包装は軟木繊維を有意なパーセントで含有している傾向があり、また軟木繊維は微細スロットによるスクリーニングを一層困難にする。また、薄い可撓性プラスチックも微細スロットを詰め、このため一層大きいスロットの使用を余儀なくされる傾向があるが、このようなスロットの使用はスクリーニング効果に悪い影響を及ぼす。従って、積層されたプラスチックまたはプラスチックコーティングから生じるプラスチック汚染物質の除去が、依然として問題になっている。従来のリサイクル法では、十分に特徴付けられかつ予め分類された複数の等級の故紙を使用する。混合故紙の流れは、その均一でない性質および構成成分の化学的組成の変動のために、そのままリサイクルすることはできない。種々のタイプの印刷紙およびプラスチック塗工板紙を脱インキするいくつかの別個の方法が、当業界において知られている。このような方法の代表的なものとしては、トッド（Todd）氏の米国特許第１，６２８，９３１号、オーフリン（O ’ Flynn）氏の米国特許第２，７７６，２０９号、ペンク（Penque）氏の米国特許第３，９３３，５７７号、およびマウエル(Mauer)氏の米国特許第４，３３２，６３８号があり；米国特許第１，６２８，９３１号はリン酸三ナトリウムおよびソーダ灰の溶液中に溶解することによりろう引き故紙からろうを抽出する方法を開示しており；米国特許第２，７７６，２０９号は非酸性尿素水溶液中で再パルプ化することにより故紙を脱インキ、脱ろうする方法を開示しており；米国特許第３，９３３，５７７号は廃棄物を破砕し、風ふるい機に通して金属を含む重い流れと紙、プラスチック類などを含む軽い流れとに分離することにより、地方自治体の固体廃棄物（廃物）をリサイクル方法を開示しており；米国特許第４，３３２，６３８号はプラスチック塗工紙を包含するタイプの異なる故紙の混合物から長繊維および短繊維を選別する方法および装置を開示している。従来文献には、印刷故紙およびプラスチック塗工板紙を脱インキする別々の方法が記載されている。しかし、従来文献には、印刷故紙とプラスチック塗工板紙とが一緒になっている混合物をリサイクルしてクリーン(clean)パルプを製造するための脱インキ法は示されていない。本発明は、プラスチック塗工紙と印刷紙との混合物の再パルプ化および脱インキ薬品との接触を同時に行って、分離されたプラスチック成分がインキ凝集物を引き付け、効果的に吸着してインキ／プラスチック・クラスターを生成するという相乗作用を生ぜしめる、上述の脱インキ方法には示されていない方法を提供することに向けられている。これらのインキ／プラスチック・プラスターはパルプ媒質から容易に除去することができ、再生紙製品を製造するのに適した高レベルのきれいさのパルプを生成する。従来法より優れた本発明の他の利点は、長繊維の板紙パルプと短繊維のオフィス故紙とを一緒に再パルプ化できることであり、これにより除去工程、特にスクリーニング段階が一層容易になり、スクリーンがプラスチックおよび未パルプ化板紙のフレークでオーバーロードになるのが防止される。さらに、本発明では、プラスチックをパルプから完全に除去するために、微細スロット付スクリーンを使用することができる。この技術分野では、再生紙を製造する複雑でない方法が必要とされている。本発明は、高レベルのきれいさを有する再生紙を生成し、かつ小量の凝集薬品を使用する場合に広範囲に使用できる上述の方法を提供することに向けられている。従って、本発明の広い目的は、プラスチック塗工紙および印刷紙をリサイクルするための脱インキ方法を提供することにある。本発明の他の目的は、費用のかかる凝集薬品を高濃度で使用することなく、インキ粒子およびプラスチック粒子を効果的かつ能率的に除去する低コストの脱インキ方法を提供することにある。本発明のさらに他の目的は、リサイクルしたプラスチック含有紙および印刷故紙から製造され、改善された強度および高レベルのきれいさを有する再生紙製品を提供することにある。発明の開示本発明においては、プラスチック含有紙と印刷紙とが一緒になった混合物をリサイクルして、インキおよびプラスチック汚染物質の両者を含有していないクリーンパルプを製造する方法を提供することにより、上述の目的および明らかである他の目的を全般的に達成する。本発明方法においては、２つのタイプの故紙を一緒に再パルプ化容器内、好ましくはハイドラパルパ(hydrapulper)内で再パルプ化して、紙繊維、インキ成分およびプラスチック成分をパルプ媒質中に分散させる。このパルプ媒質を脱インキ薬品と接触させると、脱インキ薬品はインキ成分を互いに引き付けて一層大きいインキ粒子を形成させる。再パルプ化および脱インキ薬品との接触は、同時に、あるいは別工程で行うことができる。再パルプ化容器内で、プロセスおよび反応の条件を制御して、インキ粒子の効果的な凝集を達成する。インキ粒子を凝集させることができる任意の脱インキ薬品を使用することができる。脱インキ薬品の濃度、ならびにパルプ媒質のｐＨおよび温度を調整して、インキ粒子の凝集を最大にする。分離されたプラスチックはハイドラパルプ内でインキ凝集物を引き付け、効果的に掃去（scavenge）して、インキ／プラスチック・プラスターを形成する。さらに、次亜塩素酸ナトリウムおよび過硫酸塩化合物のような酸化剤をハイドラパルパに添加して、液体用包装（プラスチックを含んでいる）故紙中に存在することのある湿潤強度増強剤の破壊を助けることができる。再パルプ化に次いで、スクリーニング操作およびクリーニング操作を行って、インキ／プラスチック・プラスターならびに残留している他のプラスチックおよびインキの粒子を除去する。少なくとも１個のスクリーンは０．００４″〜０．０１０″（０．１０２ｍｍ〜０．２５４ｍｍ）の範囲内のスロット幅を有しているのが好ましい。さらに、スクリーニング後に、遠心クリーナを使用してさらにインキおよびプラスチックの粒子を除去することができる。生成するインキおよびプラスチックの粒子を実質的に含んでいないパルプ媒質は、再生紙製品を製造するのに十分なスペック(speck)除去および白色度のレベルを有する。本発明方法の好適な適用分野としては、プラスチック塗工紙および印刷紙を脱インキして高グレードの再生した印刷用紙および筆記用紙、たまは他の製品、例えば、ティシューおよび紙タオル、紙袋銘柄または板紙製品を製造する用途がある。有利なことには、本発明に係る脱インキ方法は、既知の凝集方法より複雑でなく、費用の安い、プラスチック塗工紙および印刷紙をリサイクルする方法を提供する。本発明方法では、インキをプラスチック表面で凝集させることによりインキを効果的に除去し、凝集薬品の所要使用量を減少することができる。さらに、凝集したインキはプラスチックに付着するので、フローテーション脱インキ系からの分離された濃縮困難なインキとは異なり、燃焼あるいは埋立のために容易に濃縮することができる。また、本発明方法では、単独で処理する場合にプラスチック塗工紙に使用することができるより微細なスロットを有するスクリーンを使用することにより、プラスチック汚染物を有効に除去することができる。本発明の他の目的、特徴および利点は、本発明の好適例の詳細な記載を図面を参照して考慮した場合に、明らかになる。なお、図面は、下記のように一例を示すものであって、本発明を限定するものではない。図面の簡単な説明図１は、混合故紙を脱インキする本発明の全般的な処理工程のフローシートであり；図２は、本発明方法により混合故紙をリサイクルする装置の略線図であり；図３は、脱インキパルプ中のインキ含有量に対するインキ／プラスチック・クラスター形成の相乗効果を示すグラフであり；図４は、プラスチック含有故紙のスクリーニング効率を示すグラフである。好適例の詳細な説明図面を参照するに、図１はプラスチック含有印刷紙を含む混合故紙を脱インキする全般的な処理工程のフローシートである。プラスチック含有紙および印刷紙の再パルプ化は再パルプ化容器内で行われて、紙繊維、インキ成分およびプラスチック成分がパルプ媒質１中に分散される。再パルプ化中またはその後に、パルプ媒質を脱インキ薬品と接触させる。脱インキ薬品の存在によって、インキ成分は一層大きいインキ粒子を形成する。分離されたプラスチック成分はインキを引き付けてインキ／プラスチック・クラスターを形成する。パルプ媒質を１つまたは２つ以上の遠心クリーニング工程２に通し；インキ／プラスチック・クラスターならびにインキおよびプラスチック汚染物質を除去して、インキおよびプラスチックを実質的に含有していないパルプ媒質３を生成する。次いで、このクリーンなパルプ媒質を従来の製紙技術によって再生紙製品に作ることができる。混合故紙は、プラスチック含有紙または板紙、非衝撃または衝撃印刷紙または板紙、およびこれらの混合物からなる群から選択される。故紙としては、枠木パルプを含有しているグレードの紙および含有していないグレードの紙の両者がある。本発明では、選別または未選別のコンピュータ・プリントアウト紙、筆記用紙、上級紙、塗工または未塗工の雑誌用紙、新聞用紙および包装故紙を含む種々のタイプの紙または故紙を使用することができる。また、本発明方法では、切妻トップのミルク・ジュースカートン、無菌包装、ポリエチレン塗工、ポリエステル塗工または複雑な層状のコーティングまたはアルミ箔を含むラミネーション、あるいは液体用包装製造操作からのスクラップを使用することができる。このリストは単にタイプの異なるプラスチック塗工紙および印刷紙の代表例を示すものであって、本発明に使用することができるすべての可能なタイプの印刷紙を含んでいるとは考えられない。一般的に、混合故紙はプラスチック塗工紙を７５％まで含むことができる。それは、７５％を超えると代表的な例においてはスクリーニングの問題が生じるからである。図４はプラスチック含有故紙のスクリーニング効果の限界を示しており、これについては後で詳細に説明する。例えば、液体用包装および塗工板紙上のプラスチックは、製造中に、プラスチック表面に印刷インキを付着させるために、コロナ処理または火焔処理を受ける。この処理は、本発明方法において、プラスチック表面に対するインキ粒子の付着を増強すると信じられる。代表的な例においては、プラスチックはポリエチレンまたはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）である。このタイプのプラスチックは、インキを特に良く引き付け、インキ凝集用基体として働いて、あとでパルプ媒質から容易に除去することができる大きさのインキ／プラスチック・クラスターを生成する。再パルプ化作用は、インキ粒子およびプラスチック成分を故紙繊維から分離させる。脱インキ剤の存在は、繊維表面からインキの分離を促進し、さらに、インキ粒子を一層疎水性にすることによりインキ粒子の化学的性質を変える。この結果、インキ凝集物が生成する。それは、インキ粒子が互いに一層強く引き付けあい、次いでプラスチックに一層強く引き付けられるからである。上述のように、プラスチック塗工故紙上に存在するインキは、代表的な例においては、製造中のコロナ処理または火焔処理のために、再パルプ化中にプラスチック上に残留する。代表的な例においては、凝集処理中の水性媒質のｐＨは８〜１３の範囲内にある。このｐＨを制御して、繊維からのインキの「分散」作用と、分離されたインキ粒子の「凝集」作用とがバランスするようにする。ｐＨが高すぎる場合には、このバランスが崩壊し、小さいインキ粒子は、互いに引き付けあう代わりに、媒質中に分散したままであることがある。高いｐＨ、すなわち９〜１３のｐＨは、液体用包装中に存在するあるタイプの湿潤強度増強剤の破壊を助けるために望ましい。８〜１２の好ましいアルカリ性ｐＨは、有意な「分散」を生じることなく、印刷紙表面からのインキの釈放を助け、これにより凝集を助ける。図２は、本発明に係る脱インキ方法を実施するのに使用する装置１０の略線図である。図２に示すように、混合故紙は、ハイドラパルパ１２において、凝集脱インキ薬品を使用して水性媒質中で再パルプ化されて、インキ成分およびプラスチック成分を含有するパルプ媒質を生成する。脱インキ薬品の濃度、ならびにパルプ媒質のｐＨおよび温度を調節してインキ粒子の最大凝集を生じさせる。再パルプ化は、１２０〜２００°Ｆ（４８．９〜９３．３℃）の範囲内の温度で１５〜９０分間行うのが好ましい。ハイドラパルパ内のパルプ濃度は、アルカリ性ｐＨでは７〜１５％であるのが好ましく、８〜１３％の範囲内であるのが特に好ましい。これは、１６〜２０％の濃度で最適に再パルプ化されるプラスチック塗工板紙のみを再パルプ化する場合と異なる。１６〜２０％という一層高い濃度は、インキの除去に有害である再パルプ化容器内におけるインキ凝集物の過度な破壊を生じさせることが分かった。７％未満のパルプ濃度は故紙の再パルプ化速度を遅くし、薬品使用量を大きくする。再パルプ化は、水酸化ナトリウムを添加してアルカリ性媒質中で行って、再パルプ化速度を早め、パルプ繊維からのインキ粒子の分離を助けるのが好ましい。有機または無機の溶媒を添加することは本発明方法の相乗効果にとって不必要である。本発明方法では、分離されたプラスチック成分はインキ凝集物を引き付け、効果的に吸着して、インキ／プラスチック・クラスターを生成する。しかし、小量の溶媒を添加してインキ凝集作用を改善することができる。一般的に、このような溶媒を本発明方法で使用することは望ましくない。それは、このような物質を使用すると環境問題が生じるからである。従来の脱インキ方法では、ハイドラパルパにおいて高度に汚染した廃物を使用する場合には、通常周囲温度が好ましく、これは、これより高い温度では粘着性物質（stickies）のような汚染物質が破壊されて、汚染物質を分離困難にするからである。しかし、本発明においては、粘着性物質はプラスチック表面上でインキと共に凝集して、さらに破壊されることがないように保護される傾向がある。ハイドラパルパにおける再パルプ化中の条件を制御して、生成しているインキ凝集物がハイドラパルパの機械的作用によって破壊されないようにする。プラスチックは、固体（「不均質(heterogeneous)」触媒の表面に似た表面、またはインキ粒子が引き付けあって他のインキ粒子と凝集する「コレクター(collector) 」の表面に似た表面を提供する。そこで、凝集物生成速度は、ハイドラパルパにおける摩耗作用による凝集物破壊速度より著しく大きくなる。代表的な例においては、次いで、パルプ媒質を破片除去（detrashing）装置に送って、比較的大きいプラスチック片、木片、金属片、紙用クリップなどを除去し、次いで液体サイクロン装置に送ってステープル(staple)およびガラスのような重い屑(debris)を除去する。粗選スクリーニングを行ってスロット付きスクリーンを詰めたり傷付けたりするかもしれない他の一層小さい汚染物質を除去する。次いで、パルプ媒質を加圧精選スクリーン１４に通す。スクリーン１４は幅０．００４″〜０．０１０″（０．１０２ｍｍ〜０．２５４ｍｍ）のスロットを有する。粗選および精選の両スクリーニングのために二次および三次のスクリーニング段階を使用して、系からの良好な繊維の損失を減少させるのが好ましいことが多い。スロット付スクリーンは、自己粘着性の封筒およびラベルからの接着剤を包含する粘着性物質の大部分を除去する。粘着性物質の除去は脱インキ方法において重要である。精選スクリーンによる粘着性物質の効率の高い除去は、スクリーニング温度を１３０°Ｆ（５４．４℃）以下に維持して、粘着性物質がスロットを経てパルプとして受入れられるものの流れ中に押し出される程軟化したり、一層変形し易くなったりすることがないようにすることにより、系内で達成される。大きなインキ粒子は遠心クリーナのリジェクト(rejects)中に容易に分離することができ、埋立処分または燃焼処分のため、あるいは他の用途のために、系から取り出すことができる。クリーナ１６の高い効率は、高度なインキの除去に必要であり、これは、直径の一層小さいクリーナを使用することにより、あるいは一層大きい圧力降下または一層低いパルプ濃度を使用することにより、達成される。脱インキ薬品は、使用パルプの乾燥重量に対して計算して０．１〜２．０重量％の範囲の使用量で存在させるのが好ましい。インキを凝集させることができる任意の薬品を使用することができる。これらの薬品の多くは界面活性剤であり、これはインキを疎水性にして、凝集する傾向を生じさせる。例えば、米国ペンシルベニア州ピッツバーク所在のＰＰＧインダストリーズ，インク．から入手できるサンシンク(Sansink)ＰＭ２０１（商品名）および米国テネシー州メンフィス( Memphis)所在のバックマン（Buckmann）ラボラトリーズから入手できるＢＲＤ２３１１（商品名）のような脱インキ剤が、本発明方法で使用するのに適当である。また、凝集剤は、ＰＰＧインダストリーズによるＰＸ−１０１（商品名）のような、コレクタとして作用して凝集物の大きさを増大させる高分子物質を含有することができる。これらの薬剤または他の同様な商業的に入手できる脱インキ剤はいずれも、本発明方法に使用することができる。また、インキ粒子の凝集プロセスは「アグリゲーション(aggregetion)」、「濃密化」または「分散」と呼ばれており、これらの用語は同一プロセスを説明するために交換可能に使用されている。（J.K.Borchardt，「Proceedings of TAPPI 1993 Pulping Conference」第８３９頁、参照）。凝集薬品は使用している故紙のタイプに適合するように選択することができる。ホットメルト、粘着性物質、ろう、ラテックス、接着剤、スチロフォーム(sty rofoam)および軽量プラスチックを包含する軽量汚染物質を減少させるために、本発明に係る脱インキ方法はいくつかの追加の工程を含むことができる。リバースクリーナ、スルーフロークリーナ、回転クリーナ、または重い屑と軽い屑との両者を除去する組合わせクリーナの使用が有効であることがある。フローテーション脱インキを追加のインキ除去のために使用することができるが、この工程はなくてはならない訳ではない。また、インキおよびプラスチックを含有していない最終の溶解しているパルプ媒質における白色度を増大するには、エアフローテーションまたは清澄化を、最終パルプシックナからの灰色の水に対して行うことができる。本発明のさらに他の例では、フォワード(forward)クリーナの追加セットを追加して、パルプのきれいさを一層改善することができる。さらに、過硫酸塩化合物または次亜塩素酸ナトリウムのような酸化剤を使用して、板紙中に存在する湿潤強度増強剤の破壊を促進し、このようにしてバッチ時間を短縮し、パルプを漂白し、臭および微生物を制御することができる。インキおよびプラスチックを実質的に含有していないパルプ媒質は、従来の製紙技術によって紙または板紙製品になる。これらの再生紙製品は、単にリサイクル印刷オフィス故紙から製造された再生紙製品と比較して、優れた強度を有する。オフィス故紙は炭酸カルシウムのような填料を含有しており、プラスチック塗工紙または板紙より低い強度特性を有する。一般的に、プラスチック塗工紙または板紙は、填料を有しておらず、軟木（長繊維）含有量が大きくかつ灰分量が小さいためパルプ強度が比較的大きい。従って、本発明に係る方法によって作られたパルプ媒質から製造される再生製品はオフィス故紙のみから製造された紙より、強度が大きく、灰分量が小さい。下記の表１は、プラスチック含有故紙、すなわちミルクカートンから回収されたパルプの軟木含有量が比較的大きく、灰分量が比較的小さいことを示す。試料 ♯１〜♯４は、オフィス故紙および他の等級の故紙でプラスチック含有故紙を含んでいないものから製造された商業的に入手できる脱インキパルプを示す。灰分量はマッフル炉内で５００℃で燃焼した後に測定した。次の実験例は、本発明に係る混合故紙の脱インキ方法が既知方法より優れている利点を示す。実験例１は、脱インキ薬品を使用して印刷故紙のみを再パルプ化する対照(control)である。実施例２では、印刷故紙および脱インキ薬品のほかに、プラスチック含有故紙を再パルプ化容器に入れた点を除き、実験例１と同じ反応条件を使用した。これらの実験例は単に例示であるにすぎず、本発明の可能なすべての具体例を含むものではない。実験例１衝撃印刷紙および非衝撃印刷紙をほぼ同量含んでいる白色オフィス故紙３００ポンド（１３６．１ｋｇ）を、タービン型ローターを装着した直径５′（１５２ｃｍ）のハイドラパルパ内で、パルプ濃度１１％、１６０°Ｆ（７１．１℃）、ｐＨ１０において６０分間再パルプ化した。アルコールと非イオン界面活性剤との混合物である凝集脱インキ薬品を絶乾故紙重量に対して計算して０．８％の使用量で使用した。次いで、パルプのベッドプレートの３／８″（９．５ｍｍ）穴に通してパルプを抽出し、０．０５０″（１．２７ｍｍ）穴を有する圧力スクリーンを使用してスクリーニングした。このスクリーンは凝集したインキを実質的に全く除去せず、スクリーニングされたパルプはＴＡＰＰＩスペック数が１８９９ｐｐｍ（ＴＡＰＰＩ法Ｔ−２１３）であった。圧力スクリーンへの供給物質中のインキ凝集物の平均的大きさは０．３ｍｍ² であり、これらの粒子のうちの極めて僅かな粒子が圧力スクリーンによって除去される十分な大きさであった。実験例２オフィス故紙対消費後のミルクカートンの比を２：１にして、実験例１の条件を繰り返した。プラスチックコーティングはミルクカートンから分離され、凝集したインキはこのプラスチックに吸着されて、インキ／プラスチック・クラスターを形成した。このインキ／プラスチック・クラスターの大部分は、加圧スクリーンによって除去するのに十分な大きさであった。スクリーンへの供給物質中のインキ／プラスチック・クラスターのうち最小のものは大きさが約１．５ｍｍ² であったが、大部分はこれより著しく大きく、不規則な形状のものであった。次いで、スクリーニング段階において、０．０５０″（１．２７ｍｍ）穴を有するスクリーンを使用して、プラスチックと共にインキの大部分を除去した。スクリーニング後のパルプにおけるダート（dirt）数は６１１ｐｐｍに減少した。図３に関して、１００％プラスチック塗工紙を含有する故紙は、当初のインキ含有量が小さいため、スペック数の小さいパルプを生成する。オフィス故紙はインキ含有量が極めて大きいので、汚れた脱インキパルプを生成する。故紙の流れを組合わせると、相乗効果によって、オフィス故紙のスペック含有量は、プラスチック塗工紙に比較的近いスペック含有量まで低下する。図３において、ラインＡは相乗効果を示し、この相乗効果はインキ／プラスチック・クラスターの形成に由来するものであり、ラインＢは理論値ラインであり、このラインはインキ／プラスチック・クラスターが形成していない場合のものである。脱インキしたオフィス故紙は、極めて微細なスロットを有するスクリーンを使用したため、プラスチック含有量が極めて小さい。極めて微細なスロットでは、プラスチック、比較的長い軟木繊維および未パルプ化繊維フレークによって詰まる問題があるため、７５〜１００％プラスチック含有材料を含む故紙をスクリーニングすることはできない。図４において、グラフは、ラインＡに沿って極めて微細なスロットを有する高効率スクリーンがプラスチックの除去に有効であることを示す。ラインＢに沿って、この効率は低下した。それは、プラスチック除去作用の小さい効率の低いスクリーンを使用する必要があったからである。意外にも、本発明方法は、プラスチック含有紙と印刷紙とが一緒になっている混合物をリサイクルして、インキおよびプラスチックの両汚染物質を含有していないクリーンパルプを製造する方法を提供する。実験例に示すように、異なる故紙の流れの異なる性質および組成が、インキ／プラスチック・クラスターを形成させ、このようなクラスターはスロット付スクリーンおよび遠心クリーナに通してさらに処理することにより容易に除去されて、インキおよびプラスチックを実質的に含有していないパルプ媒質を生成する。この再生パルプは、従来の製紙方法によって、高グレードの再生紙を生成するのに十分なフペック除去レベルおよび白色度レベルを有する。使用装置が簡単であり、特殊な脱インキ薬品の配合に依存することなく多量のインキおよびプラスチックを除去できるため、本発明に係る脱インキ方法は従来技術の方法より優れている。有利なことには、本発明に係る印刷紙の脱インキ方法は、洗浄工程およびフローテーション工程を含む従来の脱インキ方法より複雑でない。本発明方法のさらなる利点は、低品質で安価な故紙、すなわちオフィス故紙およびポリエチレンで塗工されていてリサイクルの困難なミルクカートンを利用できることである。本発明が種々のプラスチック塗工紙および印刷紙をリサイクルして高品質パルプの製造に広く適用できることは、当業者によって認められるであろう。上述の開示を考慮すれば、処理される故紙に応じて選定した別の凝集脱インキ薬品を使用するような多くの変更が可能である。さらに、本発明方法には別のプロセスパラメータを使用することができ、このようなプロセスパラメータとしては、ｐＨを調整せずに故紙に脱インキ剤を使用すること；アルカリ性ｐＨ範囲で脱インキ剤を使用すること；あるいは、なかんずく、酸化剤、漂白剤、消泡剤、サイジング剤、増白剤、および水質処理剤のような、脱インキおよび／または製紙プロセスに使用するのに適した他の化学薬品の存在下に、脱インキ剤を使用すること、がある。従って、本発明をいくつかの好適例について説明したが、請求の範囲に規定されている本発明の範囲および精神の範囲内にある他の複合構造物（composite st ructures）およびその製造方法を考えることができる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】１９９７年６月２７日【補正内容】請求の範囲１．プラスチック含有紙および印刷紙を含む混合故紙をリサイクルするに当たり、前記混合故紙を再パルプ化容器内で再パルプ化して、紙繊維、インキ成分およびプラスチック成分をパルプ媒質中に分散させ、この際、前記再パルプ化を８〜１３の範囲のｐＨを有するアルカリ性水性媒質中で１２０〜２００°Ｆ（４８．９〜９３．３℃）の範囲内の温度で行い；前記パルプ媒質を脱インキ薬品と接触させ、この際該脱インキ薬品の存在によって前記インキ成分を互に引き付けて一層大きいインキ粒子を形成させ、さらに該インキ粒子を前記プラスチック成分に一層引き付けられるようにし；前記インキ粒子を前記プラスチック成分に吸着させてインキ／プラスチック・クラスターを形成し；前記インキ／プラスチック・クラスターを前記パルプ媒質から除去して、インキおよびプラスチックを実質的に含有していないパルプ媒質を生成する、ことを特徴とする混合故紙のリサイクル方法。２．前記再パルプ化および前記脱インキ薬品との接触を、前記再パルプ化容器内で同時に行う、ことを特徴とする請求項１記載の方法。３．前記混合故紙を、プラスチックを塗工または積層した紙または板紙、非衝撃または衝撃印刷した紙または板紙、およびこれらの混合物からなる群から選択する、ことを特徴とする請求項１記載の方法。４．前記混合故紙が７５％以下のプラスチックを含有する紙を含んでいる、ことを特徴とする請求項１記載の方法。５．削除６．前記再パルプ化を１５〜９０分の期間行う、ことを特徴とする請求項１記載の方法。７．前記再パルプ化を７〜１５％の範囲内の濃度で行う、ことを特徴とする請求項１記載の方法。８．削除９．前記脱インキ薬品を、使用パルプの乾燥重量に対して計算して、０．１〜２．０重量％の範囲の使用量で存在させる、ことを特徴とする請求項１記載の方法。 10．前記インキ／プラスチック・クラスターを前記パルプ媒質からスクリーニング操作によって除去する、ことを特徴とする請求項１記載の方法。 11．少なくとも１個のスクリーニング段階において、０．００４″〜０．０１０ ″（０．１０２ｍｍ〜０．２５４ｍｍ）の範囲内のスロット幅を有するスロット付スクリーンを使用する、ことを特徴とする請求項１０記載の方法。 12．前記インキ／プラスチック・クラスターを前記パルプ媒質からスクリーニング操作に次いで遠心クリーニング操作によって除去して、残留するインキ成分およびプラスチック成分を前記パルプ媒質から除去する、ことを特徴とする請求項１記載の方法。 13．前記再パルプ化を酸化剤の存在下に行う、ことを特徴とする請求項１記載の方法。 14．前記酸化剤が過硫酸塩化合物または次亜塩素酸ナトリウムである、ことを特徴とする請求項１３記載の方法。 15．製紙技術によって、前記インキおよびプラスチックを実質的に含有していないパルプ媒質から、紙成品または板紙成品を製造する、ことを特徴とする請求項１記載の方法。 16．改善された強度を有する再生紙製品において、プラスチック含有紙および印刷紙を含む混合故紙パルプから得た紙繊維を含有し、前記再生紙が少なくとも３５％以上の軟木繊維を含有するように、インキ成分およびプラスチック成分の実質的にすべてが除去されている、ことを特徴とする再生紙製品。 17．前記混合故紙は、プラスチックを塗工または積層した紙または板紙、非衝撃または衝撃印刷した紙または板紙、およびこれらの混合物からなる群から選択されている、ことを特徴とする請求項１６記載の再生紙製品。 18．前記混合故紙が７５％以下のプラスチックを含有する紙を含有している、ことを特徴とする請求項１７記載の再生紙製品。 19．前記インキ／プラスチック・クラスターが前記パルプ媒質からスクリーニング操作に次いで遠心クリーニング操作によって除去され、残留するインキ成分およびプラスチック成分が前記パルプ媒質から除去されている、ことを特徴とする請求項１６記載の再生紙製品。 20．酸化剤の存在下に再パルプ化が行なわれている、ことを特徴とする請求項１６記載の再生紙製品。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者スリヴァッツァナレンドラアールアメリカ合衆国ニュージャージー州 07446 ラムジーアイランドロード 450 アパートメントナンバー 71

Claims

【特許請求の範囲】１．プラスチック含有紙および印刷紙を含む混合故紙をリサイクルするに当たり、前記混合故紙を再パルプ化容器内で再パルプ化して、紙繊維、インキ成分およびプラスチック成分をパルプ媒質中に分散させ；前記パルプ媒質を脱インキ薬品と接触させ、この際該脱インキ薬品の存在によって前記インキ成分を互に引き付けて一層大きいインキ粒子を形成させ；前記インキ成分を前記プラスチック成分に吸着させてインキ／プラスチック・クラスターを形成し；前記インキ／プラスチック・クラスターを前記パルプ媒質から除去して、インキおよびプラスチックを実質的に含有していないパルプ媒質を生成する、ことを特徴とする混合故紙のリサイクル方法。２．前記再パルプ化および前記脱インキ薬品との接触を、前記再パルプ化容器内で同時に行う、ことを特徴とする請求項１記載の方法。３．前記混合故紙を、プラスチックを塗工または積層した紙または板紙、非衝撃または衝撃印刷した紙または板紙、およびこれらの混合物からなる群から選択する、ことを特徴とする請求項１記載の方法。４．前記混合故紙が７５％以下のプラスチックを含有する紙を含んでいる、ことを特徴とする請求項１記載の方法。５．前記再パルプ化を１２０〜２００℃Ｆ（４８．９〜９３．３℃）の範囲内の温度で行う、ことを特徴とする請求項１記載の方法。６．前記再パルプ化を１５〜９０分の期間行う、ことを特徴とする請求項１記載の方法。７．前記再パルプ化を７〜１５％の範囲内の濃度で行う、ことを特徴とする請求項１記載の方法。８．前記再パルプ化を８〜１３の範囲内のｐＨを有するアルカリ性水性媒質中で行う、ことを特徴とする請求項１記載の方法。９．前記脱インキ薬品を、使用パルプの乾燥重量に対して計算して、０．１〜２．０重量％の範囲の使用量で存在させる、ことを特徴とする請求項１記載の方法。 10．前記インキ／プラスチック・クラスターを前記パルプ媒質からスクリーニング操作によって除去する、ことを特徴とする請求項１記載の方法。 11．少なくとも１個のスクリーニング段階において、０．００４″〜０．０１０ ″（０．１０２ｍｍ〜０．２５４ｍｍ）の範囲内のスロット幅を有するスロット付スクリーンを使用する、ことを特徴とする請求項１０記載の方法。 12．前記インキ／プラスチック・クラスターを前記パルプ媒質からスクリーニング操作に次いで遠心クリーニング操作によって除去して、残留するインキ成分およびプラスチック成分を前記パルプ媒質から除去する、ことを特徴とする請求項１記載の方法。 13．前記再パルプ化を酸化剤の存在下に行う、ことを特徴とする請求項１記載の方法。 14．前記酸化剤が過硫酸塩化合物または次亜塩素酸ナトリウムである、ことを特徴とする請求項１３記載の方法。 15．従来の製紙技術によって、前記インキおよびプラスチックを実質的に含有していないパルプ媒質から、紙成品または板紙成品を製造する、ことを特徴とする請求項１記載の方法。 16．改善された強度を有する再生紙製品において、プラスチック含有紙および印刷紙を含む混合故紙パルプから得た紙繊維を含有し、前記再生紙が少なくとも３５％以上の軟木繊維を含有するように、インキ成分およびプラスチック成分の実質的にすべてが除去されている、ことを特徴とする再生紙製品。 17．前記混合故紙は、プラスチックを塗工または積層した紙または板紙、非衝撃または衝撃印刷した紙または板紙、およびこれらの混合物からなる群から選択されている、ことを特徴とする請求項１６記載の再生紙製品。 18．前記混合故紙が７５％以下のプラスチックを含有する紙を含有している、ことを特徴とする請求項１７記載の再生紙製品。 19．前記インキ／プラスチック・クラスターが前記パルプ媒質からスクリーニング操作に次いで遠心クリーニング操作によって除去され、残留するインキ成分およびプラスチック成分が前記パルプ媒質から除去されている、ことを特徴とする請求項１６記載の再生紙製品。 20．酸化剤の存在下に再パルプ化が行なわれている、ことを特徴とする請求項１６記載の再生紙製品。