JPS60209097A - 古紙の品質向上時に変色およびべとつきの少なくとも一方を低減するための方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、界面活性を有するアンモニウム化合物を加
えることにより古紙の品質を向上させるに際し、変色お
よび／またはべとつきを低減するための方法に関する。

［従来の技術］ 古紙繊維は、薄葉紙、新聞用紙、板紙およびボール紙の
ような様々な製品を製造するために用いられるが、この
繊維懸濁液には、特に、古紙パルプを変色させる不純物
、および／または古紙のパルプをべとつかせる不純物を
含むという難点がある。古紙中のべとつきを生ずる不純
物は、通常、スチレン−ブタジェン・ラバー形式のポリ
マーのような接着剤または様々なコーティング材料に由
来するものである。これらの物質は、粘着ラベル、粘着
性包装、テープならびにコート紙中のサイズ剤および結
合剤、ならびに古紙中に存在する同様の紙製品に由来す
るものである。主として、変色不純物は、新聞、９１誌
、包装材料、コンピュータ・リストおよび図表のような
印刷製品を製造するために用いられる印刷用インキに由
来するものである。

古紙に基づいて繊維製品を製造するにあたっては、変色
およびべとつきを生じる不純物が存在するので、様々な
形態で問題が生じ得る。たとえば、抄紙機のワイヤ部お
よびフェルト部に、これらの変色および／またはべとつ
ぎを生じる不純物がくっつくことがある。したがって、
抄紙機を、頻繁に停止して洗浄しなければならず、この
ことは生産において多大なコストを要することを意味す
る。

長網抄紙機における抄造では、これらの変色および／ま
たはべとつきを生ずる不純物は、新たに形成された紙ウ
ェブの上側に集積しがちである。したがって、大部分の
不純物は、次のプレス部におけるフェルトに付着するこ
とになる。ツインワイヤ方式の抄紙機では、これらの不
純物の大部分が、代わりにワイヤ部に付着する。また、
これらの変色および／またはべとつきを生じる不純物は
、抄紙欄の他の部分においても、すなわちＵ−ルおよび
サクションボックスにおいても見られ、また当然のこと
ながら、形成されかつ乾燥されたｍ帷生成物上でも見ら
れる。また、乾燥された紙に存在する変色および／また
はべとつきを生じる不純物は、コーチ１ング、印刷、切
断、ローリング、スタッキングおよび同様の作業工程に
おいても問題を生じる。さらに、これらの不純物は、汚
れも招来し、この汚れは、生じ得る技術的な問題は別と
して、ｍ雑生成物の仕上げを劣化させるものでもある。

日本国特許出願、特Ｍ１１ａ５７−２９６９１号は、高
級アルキルアミン−エチレンオキシド添加物を添加して
、古紙の繊維懸濁液を洗浄することにより、べとつきを
生じる不純物の含有量が低減され得ることを開示してい
る。また、日本国特許出願、特願昭５７’−２５４８９
号には、アルキルアミン−エチレンオキシド−プロピレ
ンオキシド添加物に基づく脱色組成物を加えることによ
り、古紙中の変色を生じる不純物含有量を低減させるこ
とが、提案されている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、これらの出願で挙げられていた化合物の
製造は高くつき、同時に不純物除去能にも限界がある。

これらの化合物が長い飽和アルキル鎖に基づくものであ
る場合には、さらに好ましくない物理的性質もまた生じ
ることになる。

古紙の脱墨において、しばしば用いられている他の化合
物は、たとえばアルキルフェノールエチレンオキシド添
加物および石鹸であるが、これらの化合物の効果にもま
た限界がある。

［問題点を解決するための手段］ この発明によれば、ｌことえば抄紙機のウェット部およ
びプレスパートにおける製造性が改善きれた古紙由来生
成物の製造が可能であることが確められた。これは、特
定の窒素含有界面活性剤を用いることにより達成され、
この界面活性剤は、とりわけ上述の不純物によるべとつ
きに影響し、そのためワイヤ部およびフェルト部を構成
するのに通常用いられている材料への付着が低減される
。

この接着の低減は、接着性高分子材料がポリスチレン−
ブタジェン、ポリアクリルアミド、ポリ酢酸ビニル、ポ
リビニルアルコールまたは天然ゴムもしくはその変容体
に基づくものであるという事実とは無関係に達成される
。さらに、不純物の集積および汚れを生じる傾向と同様
に、変色およびべどつきを生じる不純物の量が低減され
る。この発明による効果は、古紙の繊維懸濁液の抄造に
先立ち、下記の一般式（Ｉ＞で表わされる第三級もしく
は四級アンモニウム化合物を添加することにより得られ
る。

上式（１）において、Ａは、炭素原子数１ないしノ４の
アルキル基、または（Ｂ）ＰＨ基を示す。

ここで、Ｂは、炭素原子数２ないし４のアルキレンオキ
シドから得られるアルキレンオキシ基であり、全アルキ
レンオキシ基の少なくとも５０％、好ましくは８０％が
、エチレンオキシ基であり、ｐは０ないし３０の数であ
る。また、ｍは１ないし３から選ばれる数であり、Ｘは
、水素、炭素原子数１ないし２のアル士ル基または炭素
原子数２゛ないし４のヒドロキシアルキル基であり、Ｙ
は陰イオン、好ましくは１価の陰イオンであり、Ｒは下
記のイ）、口）およびハ）で示される基またはこれらの
塩基形である。

イ）　Ｏ ＩＩ ＲＩＣ−０−（Ｂ）ｐ−ＣｑＨ２ｑ一 式イ）中、Ｒ４は、炭素原子数９ないし２３の炭化水素
基であり、ｑは２ないし４の数であり、Ｂおよびｐは上
述した意味を有する。

口〉 式口）中、Ｂおよびｐは上述の意味を有するもの！あり
、Ｒ２およびＲ，は炭素原子数１ないし１８のアルキル
基、水素、または下記、の式を有する基である。

式（ＩＩ）中、Ａ、ＸおよびＹは上述の意味を有するも
のである。

ハ） Ｈ 式ハ）中、Ｒ４は、炭素原子数１０ないし３５の炭化水
素基を示し、Ｒは１ないし３の数を示し、Ｂおよびｐは
上述の意味を有するものである。

このアンモニウム化合物め添加量は、広範囲に変更し得
るが、通常、乾燥セルロース繊維に基づいて計算した値
で、重量％で、０．０５ないし２゜０の範囲内にされ、
好ましくは０．１ないし１゜０の値にされる。この添加
の値は限定的なものではないが、当然のことながら、抄
造に先立ち、あるいは遅くともパルプの浮揚または洗浄
により説平が要求される時点で、添加されねばならない
。

べとつきを生じる化合物を書のないものとすることを目
的とする場合−は、古紙のパルプ化に関連させて添加層
ることができ、好ましくは抄造に好ましいパルプ懸濁液
を調製する際に添加され得る。パルプの脱墨がｆｆ１１
に望まれる場合には、古紙のパルプ化に組合わせてアン
モニウム化合物を添加することが好ましい。次に、好ま
しくは、得られた懸濁液を、次工程である浮揚あるいは
洗浄に晒ず。

特に好ましいアンモニウム化合物は、アシル基を有する
化合物であって次式（ＤＩ）で表わされるものである。

・・・（ＩＩＩ） 式中、Ｒ＋、Ｂ、Ｙ、ｍ、ｐおよびｑは上述のとおりの
意味を有づるものである。なお、上式で表わされる化合
物の塩基形もまた特に好ましい化合物に含まれる。好ま
しい化合物の例としては、トリエタノールアミンのモノ
脂帽Ｌジ脂肪酸またはトリ脂肪酸のエステルであり、こ
れらは、トリエタノールアミン１モルあたり、５ないし
２５モルのエチレンオキシドを反応させることにより得
られる。

好ましくは、エトキシ化の程麿は、エステル化された基
の量に伴なって増加する。

好ましいアンモニア化合物の他のグループは、次式ＩＶ
で表わされる化合物ならびにその塩基形のものである。

式中、Ｂ、Ｘ、Ｙおよびｐは上述の意味を有するもので
あり、Ｒ２およびＲ１は、炭素原子数１ないし１８のア
ルキル基、または式ＣＨ２−Ｎ（ＢｒＨ）２を６”ＩＪ
る基であり、この式においてもＢおよびｐは上述のとお
りの意味を有する。特に好ましい化合物は、ブチルフェ
ノール、ジブチルフェノール、オクチルフェノール、ジ
オクチルフェノール、ノニルフェノールおよびジノニル
フェノールのような置換されたフェノールを、はぼ等モ
ルのホルムアルデヒドもしくはパラホルムアルデヒドお
よびアンモニアまたは第一級アミンもしくは好ましくは
ジアルカノールアミンの形態の第二級アミンと、マンニ
ッヒ化（Ｍ　ａｎｎｉｃｈ反応）により反応させること
により得られる化合物であり、そのため少なくとも１個
の窒素原子を有する化合物が形成される。得られたマン
ニッヒ化合物を、次にエトキシ化し、好ましくは残りの
フェノール１モルあたり７−３０モルのエチレンオキシ
ドによりエトキシ化する。

好ましい化合物の他のグループは、次式（Ｖ）で表わさ
れる化合物ならびにその塩基形である。

・・・（Ｖ） 式（Ｖ）　中、Ｒ４、Ｂ、Ａ、Ｘ、Ｙ、ｐおよびｍは上
述の意味を有するものである。好ましくは、ｍは２であ
り、Ａはメチル基である。これらの化合物は、随意にア
ルコキシル化された、好ましくはエトキシ化されたアル
コールまたは置換フェノールをエピクロルヒドリンと反
応させることにより容易に製造することができる。得ら
れたグリシジル化合物は、アンモニア、または次のアル
キル化で用いられる第一級アミン、もしくは好ましくは
第二級アミンと反応させることができる。所望ならば、
得られた第三級アンモニウム化合物を、公知の方法で四
級化することもできる。

第三級または第四級アンモニウム化合物のほかに、第三
級または第四級アミンニウム化合物に悪い影響を与えな
いならば、古紙の品質向上において通常用いられている
他の添加物もまた添加してもよい。これらの化合物とし
ては、錯化剤、脱泡剤、Ｉ）Ｈｉ！ｌ製剤、漂泊剤およ
び滅菌剤が挙げられ得る。

［実施例の説明］ 以下の実施例は、この発明をさらに説明するためのもの
であり、％で示される値は、すべて、特に言及しない限
り重量％である。

１ｌ−Ｌ ７０％の新聞および３０％の雑誌、さらにブタジェンゴ
ムでカバーされた１枚の粘着性ラベルからなる古紙を、
実験室のパルプ化装置内で、４０℃、３０分間、１％メ
タ珪酸ナトリウム、１％過酸化水素および０．３％の界
面活性化合物の存在の下に６％パルプ濃度にパルプ化し
た。なお、すべての成分は、古紙のＷＩ謳基づいて計算
したものである。この界面活性化合物は、ジェタノール
アミノメチルジノニルフェノールであり、これに対して
、最初に該フェノール１モルあたり１２モルのエチレン
オキシドを反応させ、しかる後硫酸ジメチルで四級化し
た。比較テストにおいては、界面活性剤としてノニルフ
ェノールを添加し、この界面活性剤に対して、フェノー
ル１モルあたり１０モルのエチレンオキシドを反応させ
た。パルプ化の後に、パルプ懸濁液を、４０℃の温度で
３０分間保持した。次に、これをパルプ濃度１％となる
まで水で希釈し、フィルタ上において１０％のパルプｍ
ｒ＊となるまで脱水した。この希釈および脱水を２度繰
返した。次に、洗浄したパルプ中のべとつきを生じる不
純物ならびに変色を生じる化合物の量を分析した。最初
の脱水ストップにてプレスすることにより得られた水を
、従来の装置における発泡性について分析した。べとつ
ぎを生じる特定の不純物の量を、Ｑ、３ｍｍのスロット
を有する振動スクリーン内で該パルプをスクリーニング
することにより測定した。このべとつきを生じる特定の
不純物を、手により該スクリーンから除去し、秤量した
。べとつきを生じる不純物の粘着性を、式Ａ＝　（Ｘ／
Ｂ−１）Ｘｌ　００を用いて計算した。なお、式中、Ａ
は％で示すべとつき性であり、Ｂは、界面活性剤を用い
ずにパルプ化されかつ振動スクリーンで直接洗浄された
場合に吸収されたべとつきを生じる不純物量を示し、ざ
らにＸは、測定されるべき界面活性剤の存在の下にパル
プ化を行ないかつスクリーニングを行なった場合に吸収
されるべとつきを生じる特定の材料の量を示す。Ａの値
が高いほど、べとつきを生じる不純物がより多く集積し
やすくなる。変色を生じる化合物の量を、パルプを抄紙
することにより測定し−た。しかる慢、乾燥シートの°
明度を、ｌ５ＣＩ準法に従って４５７　ｎｍにおいてエ
ルレフォ（Ｅｌｒｅｐｈｏ）　＠置で測定した。下記の
第１表に示す結果を得ることができた。

上記結果から、この発明により製造されたパルプは、従
来法により製造されたパルプに比べて、べとつきを有せ
ず、かつより明るいものであることが明らかである。さ
らに、この麹明の方法の最初の脱水ステップから得られ
た水は・、非常に発泡しにくいことが示されている。

実施例　２−１２ 多数の界面活性剤のスチレン−ブタジェン形式の添加剤
の接着性に対する彩管を、次の方法で試験した。実施例
１の場合と同じ形式の粘着ラベルを、測定対象たる界面
活性剤１００　ｐｐｍを含む水溶液内に配置した。１分
後、このラベルをプラスチックワイヤ上に配ｌした。ざ
らに１分後、このラベルおよびワイヤを、注意深く引き
剥がし、それによって接着性を以下のとおり決定した。

１：接着性強 ２：中位の接着性 ３：接着性弱 大半の界面活性剤について、実施例１の方法による接着
性に対するこれらの界面活性剤の彩管を測定した。結果
を、下記の第２表に示す。

上記結果から、この発明による方法において添加する化
合物は、粘着う′ベルの存在により生じるべとつき性を
かなり低減することが明らかである。

１−５ 実施例２と同一の方法で、プラスチック製ワイヤに対す
る接着性を試験した。異なるところは、接着剤が、ポリ
酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、またはポリアクリ
ル７ミドに基づくものであることである。すべての接着
剤に対して、弱い接着性が認められ、これは前述した評
価基準の「３」として与えられた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　古紙に基づく繊ｍｕｓ濁液からの抄造に先立ち
   、界面活゛性材を添加する、古紙の品質向上時に変色お
   よびべとつきの少なくとも一方を低減するための方法に
   おいて、 前記界面活性材として、下記の一般式（Ｉ）で表わされ
   る第三級または第四級アンモニウム化合物を含むものを
   用いることを特徴とする、古紙の品質向上時に変色およ
   びべとつきの少なくとも一方を低減するための方法。 ！ ［式中、Ａは炭素原子数１−４のアルキル基またはＭ（
   Ｂ）ＰＨを示し、ここにおいてＢは炭素原子数２ないし
   ４のアルキレンオキシドから得られるアルキレンオキシ
   基であり、全アルキル基の少なくとも５０％、好ましく
   は８０％がエチレンオキシ基であり、かつｐは０−３０
   の数であり、ならびに−は１−３の数であり、Ｘは水素
   、炭素原子数２ないし４のアルキル基または炭素原子数
   ２ないし４のヒドロキシアルキル基であり、Ｙは陰イオ
   ン、好ましくは１価の陰イオンであり、Ｒは下記のイ）
   、口）およびハ）で示される基ならびにその塩基形から
   選ばれるものである。 イ） １ ＲＩＣ″″０−（Ｂ）ｐ−ＣｑＨ２ｑ一式中、Ｒ４は炭
   素原子数９−２３の炭化水素基であり、ｑは２−４の数
   であり、Ｂおよびｐは上記のとおりである。 上記口）式において、６Ｂおよびｐは上述のとおりであ
   り、Ｒ２およびＲ８は、炭素原子数１−１８のアルキル
   基、水素または下記の■式で表わされる基である。 上記１式において、Ａ、ＸおよびＹは上述の意味を有す
   る。 ハ） 上記ハ）式において　Ｒ、は１０−３５の炭素原子数を
   有する炭化水素基を示し、ｒは１−３の数であり、Ｂお
   よびｐは上述の意味を有する。］（２）　添加すべきア
   ンモニウム化合物が、次の一般式■で表わされる化合、
   物またはその塩基形で゛ある、特許請求の範囲第１項記
   載の方法。 ・・・■ 〔上記■式において、Ｒ＋、Ｂ、Ｙ、Ｉｌ、１１および
   ｑは上述の意味を有する］ （３）　添加すべきアンモニア化合物が、次の一般式Ｉ
   Ｖで表ね、される化合物およびその塩基形である、特許
   請求の範囲第１項記載の方法。 ［■式において、Ｂ、Ｘ、Ｙおよびｐは上述の意味を有
   し、Ｒ２およびＲ，は炭素原子数１−１８のアルキル基
   または式ＣＨ２Ｎ　（Ｂｒ　Ｈ）　２で表わされる基も
   しくはそのＭ４！！形である（咳式においてＢおよびｐ
   は上述の意味を有する）。］（４）　添加すべきアンモ
   ニウム化合物が、一般式■で示される化合物またはその
   塩基形である、特許請求の範囲第１項記載の方法。 ［上記ｖ式ニオイテ、Ｒ，、Ｂ、Ａ、Ｘ、Ｙ。 ｐｊ３よびＭは上述の意味を有する。］（５）　Ｉｔが
   ２であり、Ａがメチル基である、特許請求の範囲第４項
   記載の方法。 （６）　前記アンモニウム化合物を、乾燥セルロース含
   有量に基づいて計算して、０．０５−２゜０重量％、好
   ましくは０．１−１．０重量％添加する、特許請求の範
   囲第１項ないし第５項のいずれかに記載の方法。 （７）　前記アンモニウム化合物を、脱墨後であって、
   抄造前にパルプに添加する、特許請求の範囲第１項ない
   し第６項のいずれかに記載の方法。