WO2016104675A1 - 印刷物の選別方法および印刷物を用いた抄紙方法 - Google Patents

印刷物の選別方法および印刷物を用いた抄紙方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2016104675A1
WO2016104675A1 PCT/JP2015/086172 JP2015086172W WO2016104675A1 WO 2016104675 A1 WO2016104675 A1 WO 2016104675A1 JP 2015086172 W JP2015086172 W JP 2015086172W WO 2016104675 A1 WO2016104675 A1 WO 2016104675A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
printed
printed matter
paper
absorption band
deinked pulp
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/086172
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
萌 福岡
後藤 至誠
和昌 豊田
知香 平原
道義 高田
乙幡 隆範
Original Assignee
日本製紙株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本製紙株式会社 filed Critical 日本製紙株式会社
Priority to EP15873243.8A priority Critical patent/EP3239693A4/en
Priority to JP2016566490A priority patent/JP6635946B2/ja
Priority to US15/539,292 priority patent/US20170362774A1/en
Priority to CA2971685A priority patent/CA2971685A1/en
Publication of WO2016104675A1 publication Critical patent/WO2016104675A1/ja

Links

Images

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H11/00Pulp or paper, comprising cellulose or lignocellulose fibres of natural origin only
    • D21H11/14Secondary fibres
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C5/00Other processes for obtaining cellulose, e.g. cooking cotton linters ; Processes characterised by the choice of cellulose-containing starting materials
    • D21C5/02Working-up waste paper
    • D21C5/025De-inking
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/35Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
    • G01N21/3563Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light for analysing solids; Preparation of samples therefor
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/55Specular reflectivity
    • G01N21/552Attenuated total reflection
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/8422Investigating thin films, e.g. matrix isolation method
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/35Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
    • G01N2021/3595Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light using FTIR
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/8422Investigating thin films, e.g. matrix isolation method
    • G01N2021/8427Coatings
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N2021/8444Fibrous material

Definitions

  • the present invention relates to a printed material sorting method and a paper making method using the printed material.
  • ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it is possible to select the used paper suitable for papermaking of a recycled paper from printed matter, and can produce the recycled paper of the outstanding quality from printed matter.
  • Non-Patent Document 1 Non-Patent Document 1
  • Patent Document 1 proposes a method for identifying bills and the like using a Fourier transform near-infrared analyzer (FTNIR).
  • FNIR Fourier transform near-infrared analyzer
  • this method is for discriminating securities such as banknotes, and is a technique that can be applied only to clean printed matter with little contamination and wrinkles because the optical fiber probe is closely attached to the printed matter and the spectrum is measured. It has been difficult to apply to printed materials that are complicated and severely damaged, such as used paper raw materials.
  • Patent Document 2 proposes a method for selecting a printed material that is difficult to recycle as used paper based on the solubility of the printed surface of the printed material in a solvent.
  • the organic solvent since the organic solvent is used, there is a problem that workability is deteriorated and it is difficult to apply to printed matter of non-coated paper.
  • an object of the present invention is to provide a technique for selecting a printed material suitable for a raw material of recycled paper. Another object of the present invention is to provide a technique for selecting recycled paper suitable for paper making of recycled paper from the printed matter and making paper of recycled paper.
  • a printed material that is difficult to recycle as used paper can be identified by irradiating the surface of the printed material with light and measuring the reflected light. Specifically, when irradiating light to the printed material surface, 1720 cm around -1, 1260 cm around -1, 1160 cm -1, or when the printed material is absorption band around 700 cm -1 is removed from the waste paper raw material, the printed matter The present invention has been completed by finding that paper of good quality can be efficiently made.
  • this invention includes the following aspects.
  • a method for producing deinked pulp from a printed material comprising a step of discriminating a printed product having a belt and a step of obtaining a deinked pulp by deinking a used paper raw material from which the identified printed material is removed.
  • the absorbance of the absorption band of print 1710 ⁇ 1730 cm -1 is the case than 1.1 times or more greater absorbance of the absorption band near 2920 cm -1, and printed material is difficult to produce a deinked pulp
  • the absorbance of the absorption band of print 1160 ⁇ 1180 cm -1 is the case than 3.1 times greater absorbance of the absorption band near 2920 cm -1, and printed material is difficult to produce a deinked pulp
  • the present invention it is possible to discriminate a printed matter that is difficult to regenerate, select a printed matter that is easy to produce deinked pulp, and efficiently produce high-quality deinked pulp.
  • the technology according to the present invention can be used widely in a used paper collection yard, a pulp manufacturing factory, and the like because it can relatively easily and quickly discriminate printed materials that are difficult to regenerate.
  • FIG. 1 is an appearance photograph of the FT-IR apparatus used in the experimental example.
  • FIG. 2 is an appearance photograph of various printed materials used in the experimental examples (a: printed material 1, b: printed material 2, c: printed material 3, d: printed material 4, e: printed material 5).
  • FIG. 3 shows the absorbance of the printed material surface measured in Experiment 1 (a: printed material 1, b: printed material 2, c: printed material 3).
  • FIG. 4 shows the absorbance of the printed material surface measured in Experiment 1 (d: printed material 4, e: printed material 5).
  • the present invention relates to a technique for selecting a printed material suitable for a raw material of recycled paper.
  • the present invention also relates to a technique for selecting recycled paper suitable for paper making of recycled paper from printed matter and making paper of recycled paper.
  • printed matter is used.
  • the printed material can be used without particular limitation as long as it is printed on a base material including paper.
  • the present invention can be applied to printed matter, printed matter obtained by printing on non-coated paper, and the like.
  • newsprint paper for example, newsprint paper, medium-quality paper, high-quality paper, coated paper, fine-coated paper, thermal recording paper, carbonless paper, high-quality colored paper, PPC paper (toner printing paper), paper container, seal paper
  • the present invention can be applied to used paper printed on labels, forms, corrugated cardboard, white paperboard, and the like, and the present invention can also be applied to glossy printed matter and printed matter subjected to surface processing such as OP varnish or UV clear coat.
  • waste paper printed by any printing method can be used, and according to the present invention, it is possible to select a printed matter suitable for manufacturing deinked pulp and recycled paper.
  • printing methods applied to printed materials include UV printing, hybrid UV ink, UV printing using high-sensitivity UV ink, relief printing such as flexographic printing, intaglio printing such as gravure printing, and lithographic printing such as offset printing.
  • stencil printing such as screen printing (silk printing), electrostatic printing (toner printing) using static electricity, inkjet printing and laser printing widely used for printers for personal computers.
  • the printed matter on which the color material used with various printing systems was printed can be used.
  • the present invention relates to a method for selecting and removing a printed material that is difficult to recycle in a used paper recycling process by measuring reflected light on the surface of the printed material, and a method for recycling used paper.
  • the printed surface of the printed material is irradiated with light, and the reflected light is measured.
  • the light to be irradiated is not limited as long as light in the infrared region can be irradiated. In one embodiment, for example, light having a wavelength of 0.5 to 1000 ⁇ m may be irradiated. In one embodiment, the absorption spectrum of the printed material surface can be measured in the range of about 300 to 3000 cm ⁇ 1 in terms of wave number.
  • a method known as a method for measuring an infrared (IR) spectrum of a solid sample can be used.
  • the diffuse reflection method and the total reflection measurement method (Attenuated Total A Reflection: ATR method) widely used as FT-IR can be easily used in the present invention because the IR spectrum of the printed surface can be easily measured. be able to.
  • the present invention by determining the 1710 ⁇ 1730cm -1, 1240 ⁇ 1270cm -1, 1160 ⁇ 1180cm -1, prints an absorption band at least one of 690 ⁇ 710 cm -1, the deinked pulp It is possible to identify printed matter that is unsuitable for production. Details of the reason why the used printed paper having these absorption bands is unsuitable for the production of deinked pulp are not clear, and the present invention is not limited to this assumption, but is considered as follows.
  • UV printing is a printing method in which ink is cured and fixed by UV light.
  • UV printing is known as printing that is difficult to deink, and in some cases, as a contraindicated product, a process for producing deinked pulp is performed. It is a printed matter that is prevented from mixing.
  • UV ink having an acrylic group that can react with UV light is used, and it is considered that such a printed matter that is difficult to deink is discriminated by the method of the present invention. It is done. For the same reason, by using this method, it is also possible to discriminate a non-deinkable printed material obtained by processing the surface of the printed material with a UV resin such as OP varnish or UV clear coat.
  • a UV resin such as OP varnish or UV clear coat.
  • hybrid UV inks and high-sensitivity UV inks that are easier to recycle than conventional UV inks have been developed and used to improve the recyclability of UV printed materials and / or to reduce the energy required for UV printing. However, these can also be determined using the method of the present invention.
  • the high-sensitivity UV ink refers to a UV ink that can be applied to a printing method such as a so-called energy saving UV system, a hybrid UV system, and an LED-UV system.
  • a printed material coated or laminated with a resin such as polystyrene is known as a waste paper which is difficult to recycle.
  • a printed material containing polystyrene (PS) is around 700 cm ⁇ 1 , specifically 690 to 710 cm ⁇ . Since it is considered that an absorption band appears in the region 1 , the printed matter can also be determined based on the presence or absence of the absorption band in this region.
  • 1710 ⁇ 1730cm -1, 1240 ⁇ 1270cm -1, 1160 ⁇ 1180cm -1 but to determine the printed material has an absorption band in the region of 690 ⁇ 710 cm -1, one of the four areas What is necessary is just to have an absorption band.
  • 1710 ⁇ 1730cm -1, 1240 ⁇ 1270cm -1, by 1160 ⁇ 1180 cm -1 not to mix the printed matter having an absorption band in any one region of 690 ⁇ 710 cm -1 in the manufacturing process of the deinked pulp, While it is possible to efficiently produce a deinked pulp of excellent quality by removing a printed matter that is difficult to deink from the process, even a printed matter that is not so hard to deink may be removed from the process.
  • 1710 ⁇ 1730cm -1, 1240 ⁇ 1270cm -1, 1160 ⁇ 1180cm -1, whether there is an absorption band in the region of 690 ⁇ 710 cm -1 may be automatically determined, such as by machine.
  • the presence or absence of an absorption band can be determined with reference to a region around 2500 to 3000 cm ⁇ 1 where no absorption band due to organic substances is generally observed.
  • the absorbance is 3.1 times or more larger than the absorbance near 2920 cm ⁇ 1 , more preferably 3.5 times or more.
  • the deinked pulp is difficult to manufacture when it is more than 4.0 times larger.
  • the absorption band of print print face of 1160 ⁇ 1180 cm -1, the absorbance if from 3.1 times or more greater absorbance around 2920 cm -1, and more preferably when more than 3.5 times larger, more preferably 4.
  • the absorbance is 3.1 times or more, more preferably 3.5 times or more, more preferably more than the absorbance near 2920 cm ⁇ 1.
  • the size is 4.0 times or more, it can be determined that the deinked pulp is difficult to produce.
  • the absorbance is 1.1 times or more, more preferably 1.5 times or more, more preferably more than the absorbance near 2920 cm ⁇ 1.
  • it is 2.0 times or more larger, it can be determined that the deinked pulp is difficult to produce.
  • a printed matter having absorption bands in three or all four can be specified as a hardly recyclable printed matter.
  • the printed matter discriminated as described above may not be subjected to a deinking step for producing deinked pulp. That is, in the present invention, the seal face is 1710 ⁇ 1730 cm -1 of the printed material surface, 1240 ⁇ 1270cm -1, 1160 ⁇ 1180cm -1, the printed material has an absorption band in any one or more of 690 ⁇ 710 cm -1, de You may remove from the manufacturing process of black pulp. Therefore, in one aspect, the present invention can also be understood as a method for recovering used paper raw materials suitable for producing deinked pulp.
  • deinked pulp can be produced using the printed matter obtained as described above as a raw material.
  • the method for producing the deinked pulp is not particularly limited, and generally known methods can be employed. According to the present invention as described above, deinked pulp can be manufactured from waste paper raw material with less mixing of printed matter that is difficult to deink, and therefore, excellent deinked pulp can be efficiently manufactured.
  • the deinked pulp means a pulp regenerated by removing the printing ink from the printed material, and in general, using a chemical such as mechanical stress and deinking agent while disaggregating the printed material into a slurry. Obtained by removing ink.
  • the printed material as a raw material include newspapers, flyers, magazines, books, office paper, sealed letters, thermal paper, carbonless paper, cardboard, white paperboard, other copiers, and printing papers generated from OA equipment.
  • a printed material including a pressure-sensitive adhesive, an adhesive, a pressure-sensitive adhesive tape, a pressure-sensitive adhesive such as a magazine back glue, a coating or a laminate of a resin, etc. can also be used as the printed material of the present invention.
  • the printed matter may contain inorganic particles called ash.
  • Ash content refers to inorganic particles in general, and is a substance that remains when paper is incinerated, such as fillers and pigments added internally or coated during paper manufacture. Examples include calcium carbonate, talc, kaolin, titanium dioxide and the like, but are not limited thereto.
  • a known deinking device or deinking agent when the printed material is deinked, a known deinking device or deinking agent can be used.
  • apparatuses used in the deinking process include a kneader, a disperser, and a floatator.
  • deinking agents include known surfactants such as nonionic surfactants such as fatty acid salts, higher alkyl sulfates, alkylbenzene sulfonates, higher alcohols, alkylphenols, alkylene oxide adducts such as fatty acids, and the like.
  • Examples include, but are not limited to, ionic surfactants, cationic surfactants, amphoteric surfactants, and organic solvents, proteins, enzymes, natural polymers, and synthetic polymers. Of course, it can be used as a deinking agent, whether it is a single component or a mixture of two or more components.
  • paper can be produced using the deinked pulp obtained as described above.
  • the papermaking method is not particularly limited, and generally known methods can be employed. According to the present invention, since it is possible to use a waste paper raw material with less mixing of printed matter that is difficult to deink, it becomes possible to efficiently produce excellent deinked pulp, and thus excellent recycled paper can be efficiently produced. Can be manufactured.
  • papermaking method of the present invention papermaking is not necessarily performed only with the deinked pulp obtained according to the present invention, and the deinked pulp obtained according to the present invention is used as a raw material pulp at an arbitrary ratio. Can be manufactured.
  • softwood or hardwood kraft pulp for example, softwood or hardwood kraft pulp (NKP or LKP), mechanical pulp using softwood or hardwood, for example, groundwood pulp (GP), refiner groundwood pulp (RGP), thermo Loss including mechanical pulp (TMP), Chemi-thermo-mechanical pulp (CTMP), Chemi-Grand pulp (CGP), semi-chemical pulp (SCP), etc.
  • GP groundwood pulp
  • RGP refiner groundwood pulp
  • TMP Chemi-thermo-mechanical pulp
  • CGP Chemi-Grand pulp
  • SCP semi-chemical pulp
  • chemicals and fillers may be added when paper is made from pulp.
  • Chemicals to be added include rosin emulsion, neutral rosin, alkyl ketene dimer, alkenyl succinic anhydride, styrene / acrylic copolymer, sizing agent, cationic, amphoteric, anionic polyacrylamide, polyvinylamine, polyamine Acrylic acid-containing resins, dry paper strength enhancers such as guar gum, cationic and amphoteric and anionic modified starches, wet paper strength enhancers such as polyamidoamine epichlorohydrin, carboxymethylcellulose, drainage improvers, Coloring agents, dyes, fluorescent dyes, coagulants, bulking agents, retention agents and the like can be mentioned.
  • the filler may be particles generally called inorganic filler and organic filler, and there is no particular limitation.
  • inorganic fillers calcium carbonate (light calcium carbonate, heavy calcium carbonate, synthetic calcium carbonate), magnesium carbonate, barium carbonate, aluminum hydroxide, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, zinc hydroxide, clay ( Kaolin, calcined kaolin, deramikaolin), talc, zinc oxide, zinc stearate, titanium dioxide, silica made from sodium silicate and mineral acid (white carbon, silica / calcium carbonate composite, silica / titanium dioxide composite) , White clay, bentonite, diatomaceous earth, calcium sulfate, inorganic filler that regenerates and uses ash obtained from the deinking process, and inorganic filler that forms a complex with silica or calcium carbonate in the process of regeneration.
  • amorphous silica such as white carbon may be used together with calcium carbonate and / or light calcium carbonate-silica composite.
  • calcium carbonate and light calcium carbonate-silica composite which are typical fillers for neutral papermaking and alkaline papermaking, are preferably used.
  • this invention is an apparatus for discriminating the printed matter suitable for manufacture of a deinking pulp. That is, in one aspect, the present invention provides an irradiation unit for irradiating light on the surface of a printed material, a light receiving unit for measuring reflected light of the irradiated light, 1710 to 1730 cm ⁇ 1 , 1240 to 1270 cm ⁇ 1 , 1160 to 1180 cm -1, determination unit for determining whether or not there is an absorption band in any one or more of 690 ⁇ 710 cm -1, with a, a device for determining the hard prints to produce deinked pulp.
  • the apparatus generally used can be used.
  • a light receiving unit for measuring the reflected light of the irradiated light a known device can be used.
  • an apparatus based on a diffuse reflection method or a total reflection measurement method widely used as FT-IR is used. It can be preferably used.
  • FT-IR apparatus a known device can be used, but it is preferable to use a portable or handy type device that can be carried.
  • FT-IR devices examples include “Alpha” (measurement cell: KBr) from Brucker Optics, “Target-ID” (measurement cell: diamond) from Smiths Detection. If the cell material is a material that is stable with respect to the environment, a stable result can be obtained even if the measurement environment changes, and therefore, it is more preferable to use a device that uses diamond for the measurement cell.
  • the apparatus of the present invention may include a portion for outputting or displaying the determined result.
  • a display for displaying the discrimination result, a printing unit for printing on a piece of paper and outputting, and an output unit for outputting the data of the discrimination result may be provided.
  • the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to such examples.
  • the numerical value range includes its end points, and the concentration and the like are based on weight.
  • Experiment 1 Analysis of Printed Material The absorbance of the printed surface of the following printed material was measured using an FT-IR apparatus. Specifically, using a portable FT-IR apparatus (Alpha, manufactured by Brucker Optics) as shown in FIG. 1, the absorbance of the printed surface is measured by the total reflection measurement method (Attenuated Total Reflection: ATR method). did.
  • Printed matter 1 UV printed matter, coated paper
  • Print 2 printed with UV ink, coated paper
  • Printed matter 3 printed matter printed with UV ink, coated paper
  • Printed matter 4 printed matter printed with oil-based ink
  • Printed matter 5 printed matter printed with PS-coated oil-based ink
  • Experiment 2 Production of deinked pulp and paper making of recycled paper Using the printed matter described in Experiment 1 as a raw material, deinked pulp was produced by the following procedure, and recycled paper was made using the deinked pulp.
  • a pulp slurry sample A, undeinked
  • the number of dirt having a diameter ⁇ of 100 ⁇ m or more is 10,000 or less (preferably 5000 or less), it can be used as deinked pulp for western paper. Further, regarding coarse dirt having a diameter ⁇ of 250 ⁇ m or more, if the number is 1000 or less (preferably 500 or less), it is considered to be a level that can be used as deinked pulp for western paper.
  • the table shows the results of making recycled paper by changing various printed materials used as the raw material for deinked pulp.
  • fine dirt ⁇ 100 ⁇ m or more
  • coarse dirt ⁇ 250 ⁇ m or more
  • Recycled paper with little contamination could be manufactured. That is, based on the present invention, after determining the printed material that is difficult to deink, the printed material that is difficult to deink is removed from the raw material of the deinked pulp, thereby producing an excellent quality deinked pulp. It turns out that quality recycled paper can be made.
  • the number of dirt having a diameter ⁇ of 100 ⁇ m or more is 8000 or less (preferably 5000 or less), it can be used as deinked pulp for western paper.
  • the coarse dart whose diameter (phi) is 250 micrometers or more when the number is 300 or less (preferably 200 or less), it is thought that it is a level which can be used also as a deinking pulp for western paper.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

 本発明の課題は、再生紙の原料に適した印刷物を簡便かつ迅速に選別する技術を提供することである。 印刷物の表面に光を照射し、その反射光を測定することによって、古紙として再生し難い印刷物を特定することができる。具体的には、印刷物表面に光を照射した場合に、1720cm-1付近、1260cm-1付近、1160cm-1、または、700cm-1付近に吸収帯がある印刷物を古紙原料から除去すると、印刷物から良好な品質の再生紙を効率よく抄造することが可能である。

Description

印刷物の選別方法および印刷物を用いた抄紙方法
 本発明は、印刷物の選別方法および印刷物を用いた抄紙方法に関する。本発明によれば、印刷物から再生紙の抄造に適した古紙を選別することが可能であり、印刷物から優れた品質の再生紙を抄造することができる。
 近年、省資源あるいは環境問題といった観点から古紙の利用が拡大している。一方で印刷物の高品質化、多様化が進み、古紙として回収される印刷物の中に、再生し難い印刷古紙、例えば、UV印刷された印刷物や樹脂フィルムで被覆された印刷物などの混入が頻発するようになり、これらの印刷物を原料として再生紙を製造する場合、製造工程の操業性が悪化したり、得られた再生紙の品質が低下するなどの問題が生じることがある(非特許文献1)。
 このような再生し難い印刷物を含む古紙原料から再生紙を製造する場合、古紙原料に対して強い機械的負荷を付加したり、多くの薬品を使用して対応することもあるが、繊維の劣化やコストの増加など新たな問題を生じる。
 他には、古紙再生工程に持込む前に、古紙原料から、再生し難い印刷物を選別および除去する対応がある。このように、再生し難い印刷物を禁忌品として古紙原料から除去する対応は効率が良いものの、再生し難い印刷物を選別することが難しい場合があった。例えば、UVクリアコートされた印刷物は、既存の水性クリアコートされた印刷物と見た目の違和感が生じないように作られているため、UVクリアコートされた印刷物を目視で判別することは困難である。
 印刷物を識別する技術として、特開平10-149473号公報(特許文献1)には、フーリエ変換近赤外線分析装置(FTNIR)を用いた紙幣等の識別方法が提案されている。しかし、この方法は、紙幣などの有価証券を判別するものであり、印刷物に光ファイバープローブを密着させてスペクトルを測定するため、汚染やしわの少ないきれいな印刷物にしか適用できない技術であり、再生紙の原料となるような古紙原料のように複雑かつ損傷の著しい印刷物に適用することは困難であった。
 また、特開2005-345208号公報(特許文献2)には、溶媒に対する印刷物の印刷面の溶解性から、古紙として再生し難い印刷物を選別する方法が提案されている。しかしながら、有機溶媒を用いるために作業性が低下したり、非塗工紙の印刷物に対して適用しにくいといった問題があった。
特開平10-149473号公報 特開2005-345208号公報
「古紙リサイクルにおける阻害性要確認資材等に関する調査報告書」(財団法人古紙再生促進センター発行)
 上記のような状況に鑑み、本発明は、再生紙の原料に適した印刷物を選別する技術を提供することをその目的とする。また、本発明は、印刷物から再生紙の抄造に適した古紙を選別し、再生紙を抄造する技術を提供することもその目的とする。
 上記課題について鋭意検討したところ、本発明者らは、印刷物の表面に光を照射し、その反射光を測定することによって、古紙として再生し難い印刷物を特定できることを見出した。具体的には、印刷物表面に光を照射した場合に、1720cm-1付近、1260cm-1付近、1160cm-1、または、700cm-1付近に吸収帯がある印刷物を古紙原料から除去すると、印刷物から良好な品質の再生紙を効率よく抄造できることを見出し、本発明を完成させた。
 これに限定されるものではないが、本発明は、以下の態様を包含する。
(1) 印刷物表面に光を照射し、その反射光を測定する工程、1710~1730cm-1、1240~1270cm-1、1160~1180cm-1、690~710cm-1のいずれか1つ以上に吸収帯がある印刷物を判別する工程、を含む、脱墨パルプを製造しにくい印刷物を判別する方法。
(2) 印刷物表面に光を照射し、その反射光を測定する工程、1710~1730cm-1、1240~1270cm-1、1160~1180cm-1、690~710cm-1のいずれか1つ以上に吸収帯がある印刷物を判別して除去する工程、を含む、脱墨パルプの製造に適した古紙原料を回収する方法。
(3) 印刷物表面に光を照射し、その反射光を測定する工程、1710~1730cm-1、1240~1270cm-1、1160~1180cm-1、690~710cm-1のいずれか1つ以上に吸収帯がある印刷物を判別する工程、判別した印刷物を除去した古紙原料を脱墨して脱墨パルプを得る工程、を含む、印刷物から脱墨パルプを製造する方法。
(4) 印刷物表面に光を照射し、その反射光を測定する工程、1710~1730cm-1、1240~1270cm-1、1160~1180cm-1、690~710cm-1のいずれか1つ以上に吸収帯がある印刷物を判別する工程、判別した印刷物を除去した古紙原料を脱墨して脱墨パルプを得る工程、製造した脱墨パルプを含むパルプ原料から紙を抄造する工程、を含む、紙の製造方法。
(5) 全反射測定法(ATR法)によって印刷物表面の吸収スペクトルを測定する、(1)~(4)のいずれかに記載の方法。
(6) 前記判別工程において、印刷物の1710~1730cm-1の吸収帯の吸光度が、2920cm-1付近の吸収帯の吸光度より1.1倍以上大きい場合に、脱墨パルプを製造しにくい印刷物と判別する、(1)~(5)のいずれかに記載の方法。
(7) 前記判別工程において、印刷物の1160~1180cm-1の吸収帯の吸光度が、2920cm-1付近の吸収帯の吸光度より3.1倍以上大きい場合に、脱墨パルプを製造しにくい印刷物と判別する、(1)~(6)のいずれかに記載の方法。
(8) 前記判別工程において、印刷物の1240~1270cm-1の吸収帯の吸光度が、2920cm-1付近の吸収帯の吸光度より3.1倍以上大きい場合に、脱墨パルプを製造しにくい印刷物と判別する、(1)~(7)のいずれかに記載の方法。
(9) 前記判別工程において、印刷物の690~710cm-1の吸収帯の吸光度が、2920cm-1付近の吸収帯の吸光度より3.1倍以上大きい場合に、脱墨パルプを製造しにくい印刷物と判別する、(1)~(8)のいずれかに記載の方法。
(10) 印刷物表面に光を照射するための照射部、照射した光の反射光を測定するための受光部、1710~1730cm-1、1240~1270cm-1、1160~1180cm-1、690~710cm-1のいずれか1つ以上に吸収帯があるか否かを判別する判定部、を備えた、脱墨パルプを製造しにくい印刷物を判別するための装置。
(11) 全反射測定法(ATR法)によって印刷物表面の吸収スペクトルを測定する、(10)に記載の装置。
(12) (1)の方法によって判別された印刷物。
(13) (2)の方法によって回収した古紙原料。
(14) (3)の方法によって製造した脱墨パルプ。
(15) (4)の方法によって製造した紙。
 本発明によれば、再生し難い印刷物を判別することが可能であり、脱墨パルプを製造しやすい印刷物を選別し、高品質の脱墨パルプを効率良く製造することができる。本発明に係る技術は、再生し難い印刷物を比較的簡便かつ迅速に判別できるため、古紙回収ヤードやパルプ製造工場などにおいて幅広く利用することができる。
 また、本発明によれば脱墨パルプの製造に適した印刷物を選別できるため、ダートなどの混入が抑制された優れた再生紙を抄造することが可能になる。
図1は、実験例で用いたFT-IR装置の外観写真である。 図2は、実験例で用いた各種印刷物の外観写真である(a:印刷物1、b:印刷物2、c:印刷物3、d:印刷物4、e:印刷物5)。 図3は、実験1で測定した印刷物表面の吸光度である(a:印刷物1、b:印刷物2、c:印刷物3) 図4は、実験1で測定した印刷物表面の吸光度である(d:印刷物4、e:印刷物5)。
 本発明は、再生紙の原料に適した印刷物を選別する技術に関する。また、本発明は、印刷物から再生紙の抄造に適した古紙を選別し、再生紙を抄造する技術に関する。
 本発明においては、印刷物を使用する。印刷物としては、紙を含む基材に印刷が施されたものであれば特に制限なく使用でき、例えば、紙にフィルムなどを付したものに印刷を施した印刷物、塗工紙に印刷を施した印刷物、非塗工紙に印刷を施した印刷物などに、本発明を適用することができる。具体的には、例えば、新聞用紙、中質紙、上質紙、塗工紙、微塗工紙、感熱記録紙、ノーカーボン紙、色上質紙、PPC用紙(トナー印刷用紙)、紙器、シール・ラベル、帳票、段ボール、白板紙などに印刷した古紙に本発明を適用でき、光沢のある印刷物やOPニスやUVクリアコート等の表面加工処理した印刷物に本発明を適用することも可能である。
 本発明を適用する印刷物として、あらゆる印刷方式で印刷した古紙を用いることができ、本発明によれば、脱墨パルプや再生紙の製造に適した印刷物を選別することが可能になる。印刷物に施された印刷の方式としては、例えば、UVインキやハイブリッドUVインキ、高感度UVインキを用いたUV印刷、フレキソ印刷などの凸版印刷、グラビア印刷などの凹版印刷、オフセット印刷などの平版印刷、スクリーン印刷(シルク印刷)などの孔版印刷、静電気を利用した静電印刷(トナー印刷)、パソコン用プリンターなどに広く用いられるインクジェット印刷やレーザー印刷などを挙げることができる。また、印刷されたインキ(インク)についても特に制限はなく、各種印刷方式で用いられる色材が印刷された印刷物を用いることができる。上述したように、本発明は、印刷物表面の反射光を測定することによって、古紙再生工程で再生し難い印刷物を選別、除去する方法、及び古紙の再生方法に関する。
 本発明においては、印刷物表面の印刷面に対して光を照射し、その反射光を測定する。照射する光としては赤外領域の光を照射できればよく、一つの態様において、例えば、波長が0.5~1000μmの光を照射してもよい。一つの態様において、波数では300~3000cm-1程度の範囲における印刷物表面の吸収スペクトルを測定することができる。
 本発明においては、固体試料の赤外(IR)スペクトル測定手法として知られている方法を使用することができる。例えば、FT-IRとして広く用いられる拡散反射法や全反射測定法(Attenuated Total Reflection:ATR法)などは、印刷物の印面のIRスペクトルを簡便に測定することができるため、本発明において好適に用いることができる。
 本発明においては、赤外領域の吸収スペクトルを測定した際に、1710~1730cm-1、1240~1270cm-1、1160~1180cm-1、690~710cm-1のいずれか1つ以上に吸収帯がある印刷物を特定する。後述する実施例でも確認したように、本発明者らによる検証によって、このような吸収帯を有する印刷物は脱墨がしにくく、脱墨パルプを製造しにくい、あるいは、脱墨パルプを製造するのに多くの薬品やエネルギーを要することが明らかになった。本発明においては、1710~1730cm-1、1240~1270cm-1、1160~1180cm-1、690~710cm-1のいずれか1つ以上に吸収帯がある印刷物を判別することによって、脱墨パルプの製造に不適な印刷物を特定することが可能である。これらの吸収帯を有する印刷古紙が脱墨パルプの製造に不適である理由の詳細は明らかでなく、本発明はこの推測に拘束されるものではないが、以下のように考えられる。すなわち、一般に、1710~1730cm-1、1240~1270cm-1、1160~1180cm-1の領域にはエステルやエーテルのピークが観察されることが知られており、このような吸収帯を印面に有する印刷物は脱墨がしにくいものと考えられる。例えば、UV印刷は、UV光によってインキを硬化・定着される印刷方式であるところ、UV印刷物は脱墨し難い印刷として知られており、場合によっては、禁忌品として脱墨パルプの製造工程への混入が避けられている印刷物である。このようなUV印刷においては、UV光と反応し得る、アクリル基を有するUVインキが用いられているところ、本発明の手法によって、このような脱墨しにくい印刷物を判別できているものと考えられる。同様の理由で、本法を用いることにより、OPニスやUVクリアコート等のUV樹脂で印刷物の表面を加工した難脱墨性の印刷物についても判別することができる。なお、近年はUV印刷物のリサイクル性を改善させるため、および/または、UV印刷にかかるエネルギー削減のため、ハイブリッドUVインキや通常のUVインキよりもリサイクルしやすい高感度UVインキが開発され、使用されているが、本発明の手法を用いるとこれらについても判別することができる。なおここで高感度UVインキとは、いわゆる省エネUVシステム、ハイブリッドUVシステム、LED-UVシステム等の印刷方式に対応可能なUVインキのことを言う。また、例えば、ポリスチレンなどの樹脂でコーティングまたはラミネートされた印刷物についてもリサイクルしにくい古紙として知られているところ、ポリスチレン(PS)を含む印刷物は、700cm-1付近、具体的には690~710cm-1の領域に吸収帯が現れると考えられるため、この領域における吸収帯の有無によって、印刷物を判別することもできる。
 本発明においては、1710~1730cm-1、1240~1270cm-1、1160~1180cm-1、690~710cm-1の領域に吸収帯がある印刷物を判別するが、この4つの領域のいずれか1つ以上に吸収帯があればよい。ただし、好ましい態様において、1710~1730cm-1、1240~1270cm-1、1160~1180cm-1、690~710cm-1の領域の2つ以上、3つ、または、4つ全てに吸収帯を有する印刷物を特定してもよい。例えば、1710~1730cm-1、1240~1270cm-1、1160~1180cm-1、690~710cm-1のいずれか1つの領域に吸収帯を有する印刷物を脱墨パルプの製造工程に混入させないことによって、脱墨しにくい印刷物を工程から除去して優れた品質の脱墨パルプを効率的に製造することができる一方、それほど脱墨しにくくない印刷物までも工程から除去されてしまうおそれがある。したがって、一つの態様において、1710~1730cm-1、1240~1270cm-1、1160~1180cm-1、690~710cm-1の領域の2つ以上、3つ、または、4つ全てに吸収帯を有する印刷物を特定することによって、脱墨パルプの原料として有用な印刷物を必要以上に工程から除去してしまうことを避けることができる。
 また、1710~1730cm-1、1240~1270cm-1、1160~1180cm-1、690~710cm-1の領域に吸収帯があるか否かを、機械などによって自動的に判定させてもよい。その場合、例えば、2500~3000cm-1周辺の一般に有機物による吸収帯が観察されない領域を基準として、吸収帯の有無を判定させることができる。具体的には、例えば、印刷物の印面の690~710cm-1の吸収帯については、その吸光度が、2920cm-1付近の吸光度より3.1倍以上大きい場合、より好ましくは3.5倍以上大きい場合、さらに好ましくは4.0倍以上大きい場合に、脱墨パルプを製造しにくい印刷物と判別することができる。印刷物の印面の1160~1180cm-1の吸収帯については、その吸光度が、2920cm-1付近の吸光度より3.1倍以上大きい場合、より好ましくは3.5倍以上大きい場合、さらに好ましくは4.0倍以上大きい場合に、脱墨パルプを製造しにくい印刷物と判別することができる。また、印刷物の印面の1240~1270cm-1の吸収帯については、その吸光度が、2920cm-1付近の吸光度より3.1倍以上大きい場合、より好ましくは3.5倍以上大きい場合、さらに好ましくは4.0倍以上大きい場合に、脱墨パルプを製造しにくい印刷物と判別することができる。さらに、印刷物の印面の1710~1730cm-1の吸収帯については、その吸光度が、2920cm-1付近の吸光度より1.1倍以上大きい場合、より好ましくは1.5倍以上大きい場合、さらに好ましくは2.0倍以上大きい場合に、脱墨パルプを製造しにくい印刷物と判別することができる。なお、上述したように、1710~1730cm-1、1240~1270cm-1、1160~1180cm-1、690~710cm-1の1つだけの領域に基づいて判断するのではなく、上記領域の2つ以上、3つ、または、4つ全てに吸収帯を有する印刷物を難リサイクル性印刷物と特定することもできる。
 本発明においては、上記したようにして判別した印刷物を、脱墨パルプを製造するための脱墨工程に供しないようにしてもよい。すなわち、本発明においては、印刷物表面の印面が1710~1730cm-1、1240~1270cm-1、1160~1180cm-1、690~710cm-1のいずれか1つ以上に吸収帯がある印刷物を、脱墨パルプの製造工程から除去してもよい。したがって、一つの観点において、本発明は、脱墨パルプの製造に適した古紙原料を回収する方法と理解することもできる。
 本発明においては、上記したようにして得られた印刷物を原料として脱墨パルプを製造することができる。脱墨パルプを製造するための方法は特に制限されず、一般に公知の方法を採用することができる。このような本発明によれば、脱墨し難い印刷物の混入が少ない古紙原料から脱墨パルプを製造できるため、優れた脱墨パルプを効率的に製造することが可能になる。
 本発明において脱墨パルプとは、印刷物から印刷インキなどを除去して再生されたパルプを意味し、一般に、印刷物を離解してスラリーとしつつ、機械的応力、脱墨剤などの薬品を用いてインキを除去することによって得られる。原料となる印刷物としては、例えば、新聞紙、チラシ、雑誌、書籍、事務用紙、封書、感熱紙、ノーカーボン紙、段ボール、白板紙、その他複写機、OA機器から生ずる印刷紙などが含まれる。粘着剤、接着剤、粘着テープ、雑誌の背糊などの粘着物、樹脂などのコーティングやラミネートを含む印刷物も本発明の印刷物として用いることができる。また、印刷物は、灰分と呼ばれる無機粒子を含有してもよい。灰分は無機粒子全般を指し、紙の製造時に内添された、もしくは、塗工された填料、顔料など紙を灰化した際に残存する物質である。例えば、炭酸カルシウム、タルク、カオリン、二酸化チタン等が挙げられるが、これらに限定するものではない。
 本発明において印刷物を脱墨する際には、公知の脱墨装置や脱墨剤を使用することができる。脱墨工程で用いる装置の例としては、例えば、ニーダーやディスパーザー、フローテーターなどを挙げることができる。脱墨剤の例としては、公知の界面活性剤、例えば、脂肪酸塩、高級アルキル硫酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、高級アルコール、アルキルフェノール、脂肪酸などのアルキレンオキシド付加物などの非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、両性界面活性剤、および、有機溶剤、タンパク質、酵素、天然高分子、合成高分子などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。単一成分からなるものであっても2種以上の成分の混合物であっても脱墨剤として使用できることは当然である。
 また本発明においては、上記したようにして得られた脱墨パルプを用いて紙を製造することができる。抄紙方法は特に制限されず一般に公知の方法を採用することができる。本発明によれば、脱墨し難い印刷物の混入が少ない古紙原料を用いることができるため、優れた脱墨パルプを効率的に製造することが可能になり、ひいては、優れた再生紙を効率的に製造することが可能になる。なお、本発明の抄紙方法においては、本発明によって得られた脱墨パルプのみによって抄紙しなければならないわけでなく、本発明によって得られた脱墨パルプを任意の比率で原料パルプとして用いて紙を製造すればよい。
 本発明に係る脱墨パルプの他には、例えば、針葉樹または広葉樹クラフトパルプ(NKPまたはLKP)、針葉樹または広葉樹を用いた機械パルプ、例えば、砕木パルプ(GP)、リファイナー砕木パルプ(RGP)、サーモメカニカルパルプ(TMP)、ケミサーモメカニカルパルプ(CTMP)、ケミグランドパルプ(CGP)、セミケミカルパルプ(SCP)等、段ボールを離解した古紙パルプ、塗工紙や塗工原紙、その他の紙を含む損紙を離解してなるコートブローク、及び、これらのパルプの2種以上の混合物を併用して抄紙してもよい。
 また本発明においては、パルプから抄紙する際に、薬品や填料を添加してもよい。添加する薬品としては、ロジンエマルションや中性ロジン、アルキルケテンダイマー、アルケニル無水コハク酸、スチレン/アクリル共重合体などのサイズ剤、カチオン性や両イオン性、アニオン性のポリアクリルアミド、ポリビニルアミン、ポリアクリル酸を含む樹脂、グアーガムなどの乾燥紙力増強剤、カチオン性や両イオン性、アニオン性の変性澱粉、ポリアミドアミンエピクロロヒドリン、カルボキシメチルセルロースなどの湿潤紙力増強剤、濾水性向上剤、着色剤、染料、蛍光染料、凝結剤、嵩高剤、歩留剤などが挙げられる。また、填料としては、一般に無機填料及び有機填料と呼ばれる粒子であれば良く、特に限定はない。具体的には、無機填料として、炭酸カルシウム(軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、合成炭酸カルシウム)、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化亜鉛、クレー(カオリン、焼成カオリン、デラミカオリン)、タルク、酸化亜鉛、ステアリン酸亜鉛、二酸化チタン、ケイ酸ナトリウムと鉱酸から製造されるシリカ(ホワイトカーボン、シリカ/炭酸カルシウム複合体、シリカ/二酸化チタン複合体)、白土、ベントナイト、珪藻土、硫酸カルシウム、脱墨工程から得られる灰分を再生して利用する無機填料および再生する過程でシリカや炭酸カルシウムと複合体を形成した無機填料などが上げられる。炭酸カルシウム-シリカ複合物としては、炭酸カルシウムおよび/または軽質炭酸カルシウム-シリカ複合物以外に、ホワイトカーボンのような非晶質シリカを併用しても良い。この中でも、中性抄紙やアルカリ抄紙における代表的な填料である炭酸カルシウムや軽質炭酸カルシウム-シリカ複合物が好ましく使用される。
 また、一つの観点からは、本発明は、脱墨パルプの製造に適した印刷物を判別するための装置である。すなわち、一つの態様において本発明は、印刷物表面に光を照射するための照射部、照射した光の反射光を測定するための受光部、1710~1730cm-1、1240~1270cm-1、1160~1180cm-1、690~710cm-1のいずれか1つ以上に吸収帯があるか否かを判別する判定部、を備えた、脱墨パルプを製造しにくい印刷物を判別するための装置である。印刷物表面に光を照射する照射部は、光源と光路を備えることになるが、一般的に使用されている機器を使用することができる。照射した光の反射光を測定するための受光部についても、公知の機器を使用できるが、本発明においては、例えば、FT-IRとして広く用いられる拡散反射法や全反射測定法に基づく装置を好適に使用することができる。FT-IR装置としては、公知の機器を用いることができるが、持ち運び可能なポータブルタイプやハンディタイプの機器を用いることが好ましい。このようなFT-IR装置の例としては、Brucker Optics社の「Alpha」(測定セル:KBr)、Smiths Detection社の「Target-ID」(測定セル:ダイヤモンド)などを挙げることができる。セルの材質が環境に対して安定な素材であると測定時の環境が変化しても安定した結果が得られるため、測定セルにダイヤモンドを用いた機器であるとより好ましい。
 また、1710~1730cm-1、1240~1270cm-1、1160~1180cm-1、690~710cm-1のいずれか1つ以上に吸収帯があるか否かを判別する判定部としては、吸光スペクトルのピークを判定できるようなコンピュータを好適に使用することができる。持ち運びなどが簡単にできるため、タブレット型PCやノート型PCなどを用いることも好適である。さらに、本発明の装置は、判定した結果を出力または表示するための部分を備えていてもよい。例えば、判別結果を表示するためのディスプレイ、紙片に印刷して出力するための印字部、判別結果のデータを出力するための出力部などを備えていてもよい。
 以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に示すが、本発明はかかる実施例に限定されるものではない。また、本明細書において、特記しない限り、数値範囲はその端点を含むものとし、濃度などは重量基準である。
 実験1:印刷物の分析
 下記の印刷物について、FT-IR装置を用いて印刷物表面の吸光度を測定した。具体的には、図1に示すようなポータブルFT-IR装置(Alpha、Brucker Optics社製)を用い、全反射測定法(Attenuated Total Reflection:ATR法)によって印刷物の印面について吸光度(Absorbance)を測定した。
・印刷物1(UV印刷された印刷物、塗工紙)
・印刷物2(UVインキで印刷された印刷物、塗工紙)
・印刷物3(UVインキで印刷された印刷物、塗工紙)
・印刷物4(油性インキで印刷された印刷物)
・印刷物5(PSコートされた油性インキで印刷された印刷物)
 また、従来法(アセトン溶解性評価)に基づいて、リサイクルのしやすさを評価した。具体的には、溶剤としてアセトンを用いて、上記印刷物の印面の溶剤に対する溶解性を評価した。アセトンに対する溶解性の評価は、特開平10-149473号公報(特許文献1)の実施例に記載されたように、印刷物にアセトンを滴下し、30秒後にキムワイプ(日本製紙クレシア製)で擦った後、目視で印面の剥離性を判断した。評価基準は、以下のとおりである。なお、従来法においては、アセトンに対する溶解性が高いほど、古紙再生工程で再生しやすい印刷物であると判断される。
○:良く剥離する(印面がアセトンに溶解する)
△:やや剥離する(拭き取った紙にインキが転写する)
×:ほとんど剥離しない
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 結果を表1および図2に示す。上記の表および図2から明らかなように、印刷物1~3および印刷物5は1710~1730cm-1、1240~1270cm-1、1160~1180cm-1、690~710cm-1のいずれか1つ以上に吸収帯がある印刷物は、従来法(アセトン溶解性評価)でも×または△と評価された。すなわち、本発明によれば、従来法よりも簡便な方法で、脱墨パルプを製造しにくい印刷物を判別できるものと考えられた。
 また、FT-IR装置として、Brucker Optics社の「Alpha」(測定セル:KBr)に代えてSmiths Detection社の「Target-ID」(測定セル:ダイヤモンド)を用いて上記と同様の実験を行ったところ、Brucker Optics社の「Alpha」を用いた場合と同様の結果が得られた。すなわち、異なるFT-IR装置を用いてATR法によって印刷物を分析した場合も、印刷物の脱墨しやすさを判別することが可能であった。
 実験2:脱墨パルプの製造と再生紙の抄造
 実験1に記載の印刷物を原料として、下記の手順によって脱墨パルプを製造し、その脱墨パルプを用いて再生紙を抄造した。
(1)パルパーでの離解
 高濃度離解機(熊谷理機製)を用いて、印刷物(80g)とPPC用紙(330g、未印刷)と温水(40℃、2L)を混合後、40℃で6分間離解して固形分濃度が約15%のパルプスラリー(サンプルA、未脱墨)を得た。
(2)インキの微細化と脱墨
 サンブルAをPFIミル(熊谷理機製)で500カウント撹拌し、インキの微細化処理をおこなった。その後、150メッシュの篩上に微細化処理したサンプルを取り(固形分量で約7g)、上からシャワー水でインキを洗浄した後、篩上に残ったパルプ(サンプルB:脱墨パルプ)を回収した。
(3)再生紙の抄造とダート測定
 サンプルA(未脱墨パルプ)およびサンプルB(脱墨パルプ)を用いて、JIS P 8222に準じて手抄きした(坪量60g/m)。得られた手抄きシートについて、画像解析装置(EasyScan、日本製紙ユニテック製)を用いて微細インキを測定した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 評価結果を上記の表に示す。表から明らかなように、印刷物1(UV印刷物)は、脱墨後においても微細なダート(φ100μm以上)および粗大なダート(φ250μm以上)のいずれも多く、印刷物4と比較して脱墨し難い印刷物であることが分かる。また、印刷物5(PSコートされた印刷物)は、脱墨処理によってもダートが効率的に除去されず、脱墨パルプの原料としては好ましくない。
 なお、上記の実験の場合、直径φが100μm以上のダートが10000個以下(好ましくは5000個以下)であると洋紙向けの脱墨パルプとしても使用可能であると考えられる。また、直径φが250μm以上の粗大ダートについては、その数が1000個以下(好ましくは500個以下)であると洋紙向けの脱墨パルプとしても使用できるレベルであると考えられる。
 実験3:再生紙の抄造
 実験2と同様にして脱墨パルプを製造した後、得られた脱墨パルプ(サンプルB)をLBKP(フリーネス450mL)および炭酸カルシウム(軽質炭酸カルシウム、スカルノヘドラル型、平均粒径=3.4μm)と混合して、紙料を調成した(脱墨パルプ/LBKP/炭酸カルシウム=7/3/1)。この紙料を用いて、JIS P 8222に準じて手抄きにより再生紙を抄造した(坪量:60g/m)。得られた手抄きシートの微細インキについて、実験2と同様にして、画像解析装置を用いて測定した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 脱墨パルプの原料となる印刷物を種々変更して再生紙を抄造した結果を表に示す。実験2・3の結果から明らかなように、印刷物1や印刷物5から脱墨パルプを製造して再生紙を抄造すると、再生紙に微細なダート(φ100μm以上)や粗大なダート(φ250μm以上)が多く含まれてしまい、印刷物1や印刷物5が、印刷物4と比較して脱墨し難い材料であることが分かる。
 また、脱墨し難い印刷物1と脱墨しやすい印刷物4の両方を含むものを原料とした場合と比較して、印刷物1を除去して印刷物4のみを原料とした場合の方が、ダートの混入の少ない再生紙を製造することができた。すなわち、本発明に基づいて、脱墨し難い印刷物を判別した上で、脱墨し難い印刷物を脱墨パルプの原料から除去しておくことによって、優れた品質の脱墨パルプを製造し、高品質な再生紙を抄造できることが分かる。
 なお、上記の実験の場合、直径φが100μm以上のダートが8000個以下(好ましくは5000個以下)であると洋紙向けの脱墨パルプとしても使用可能であると考えられる。また、直径φが250μm以上の粗大ダートについては、その数が300個以下(好ましくは200個以下)であると洋紙向けの脱墨パルプとしても使用できるレベルであると考えられる。

Claims (11)

  1.  印刷物表面に光を照射し、その反射光を測定する工程、
     1710~1730cm-1、1240~1270cm-1、1160~1180cm-1、690~710cm-1のいずれか1つ以上に吸収帯がある印刷物を判別する工程、
    を含む、脱墨パルプを製造しにくい印刷物を判別する方法。
  2.  印刷物表面に光を照射し、その反射光を測定する工程、
     1710~1730cm-1、1240~1270cm-1、1160~1180cm-1、690~710cm-1のいずれか1つ以上に吸収帯がある印刷物を判別して除去する工程、
    を含む、脱墨パルプの製造に適した古紙原料を回収する方法。
  3.  印刷物表面に光を照射し、その反射光を測定する工程、
     1710~1730cm-1、1240~1270cm-1、1160~1180cm-1、690~710cm-1のいずれか1つ以上に吸収帯がある印刷物を判別する工程、
     判別した印刷物を除去した古紙原料を脱墨して脱墨パルプを得る工程、
    を含む、印刷物から脱墨パルプを製造する方法。
  4.  印刷物表面に光を照射し、その反射光を測定する工程、
     1710~1730cm-1、1240~1270cm-1、1160~1180cm-1、690~710cm-1のいずれか1つ以上に吸収帯がある印刷物を判別する工程、
     判別した印刷物を除去した古紙原料を脱墨して脱墨パルプを得る工程、
     製造した脱墨パルプを含むパルプ原料から紙を抄造する工程、
    を含む、紙の製造方法。
  5.  全反射測定法(ATR法)によって印刷物表面の吸収スペクトルを測定する、請求項1~4のいずれかに記載の方法。
  6.  前記判別工程において、印刷物の1710~1730cm-1の吸収帯の吸光度が、2920cm-1付近の吸収帯の吸光度より1.1倍以上大きい場合に、脱墨パルプを製造しにくい印刷物と判別する、請求項1~5のいずれかに記載の方法。
  7.  前記判別工程において、印刷物の1160~1180cm-1の吸収帯の吸光度が、2920cm-1付近の吸収帯の吸光度より3.1倍以上大きい場合に、脱墨パルプを製造しにくい印刷物と判別する、請求項1~6のいずれかに記載の方法。
  8.  前記判別工程において、印刷物の1240~1270cm-1の吸収帯の吸光度が、2920cm-1付近の吸収帯の吸光度より3.1倍以上大きい場合に、脱墨パルプを製造しにくい印刷物と判別する、請求項1~7のいずれかに記載の方法。
  9.  前記判別工程において、印刷物の690~710cm-1の吸収帯の吸光度が、2920cm-1付近の吸収帯の吸光度より3.1倍以上大きい場合に、脱墨パルプを製造しにくい印刷物と判別する、請求項1~8のいずれかに記載の方法。
  10.  印刷物表面に光を照射するための照射部、
     照射した光の反射光を測定するための受光部、
     1710~1730cm-1、1240~1270cm-1、1160~1180cm-1、690~710cm-1のいずれか1つ以上に吸収帯があるか否かを判別する判定部、
    を備えた、脱墨パルプを製造しにくい印刷物を判別するための装置。
  11.  全反射測定法(ATR法)によって印刷物表面の吸収スペクトルを測定する、請求項10に記載の装置。
PCT/JP2015/086172 2014-12-26 2015-12-25 印刷物の選別方法および印刷物を用いた抄紙方法 WO2016104675A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP15873243.8A EP3239693A4 (en) 2014-12-26 2015-12-25 Method for sorting printed matter and papermaking method using printed matter
JP2016566490A JP6635946B2 (ja) 2014-12-26 2015-12-25 印刷物の選別方法および印刷物を用いた抄紙方法
US15/539,292 US20170362774A1 (en) 2014-12-26 2015-12-25 Methods for sorting printed materials and methods for making paper using the printed materials
CA2971685A CA2971685A1 (en) 2014-12-26 2015-12-25 Methods for sorting printed materials and methods for making paper using the printed materials

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014263764 2014-12-26
JP2014-263764 2014-12-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016104675A1 true WO2016104675A1 (ja) 2016-06-30

Family

ID=56150687

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2015/086172 WO2016104675A1 (ja) 2014-12-26 2015-12-25 印刷物の選別方法および印刷物を用いた抄紙方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20170362774A1 (ja)
EP (1) EP3239693A4 (ja)
JP (1) JP6635946B2 (ja)
CA (1) CA2971685A1 (ja)
WO (1) WO2016104675A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018012252A (ja) * 2016-07-20 2018-01-25 富士ゼロックス株式会社 圧着印刷物形成用シート、圧着印刷物、圧着印刷物形成用シートの製造装置、圧着印刷物形成用シートの製造方法、圧着印刷物の製造装置、及び、圧着印刷物の製造方法
WO2019187823A1 (ja) * 2018-03-29 2019-10-03 日本製紙株式会社 Uv印刷物の脱墨方法
JP2020002501A (ja) * 2018-06-28 2020-01-09 大王製紙株式会社 古紙梱包品からの古紙パルプ製造方法及び製造装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7069674B2 (ja) * 2017-12-07 2022-05-18 Dicグラフィックス株式会社 紫外線硬化印刷物、及び紫外線硬化印刷物の製造方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0948748A (ja) * 1995-08-04 1997-02-18 Mitsui Toatsu Chem Inc 新規n−アリル置換オリゴプロペニルコハク酸ハーフアミド化合物およびその共重合体ならびに該共重合体を含有する製紙用添加剤
JP2000325921A (ja) * 1999-03-18 2000-11-28 Toshiba Corp 紙の液化方法、紙液化組成物及び成形体の製造方法
WO2005012632A1 (ja) * 2003-07-31 2005-02-10 Nippon Paper Industries Co., Ltd. 再生パルプの製造方法、パルプ繊維表面及び夾雑物の改質方法、並びにパルプ処理装置
US20060102299A1 (en) * 2004-11-17 2006-05-18 Yassin Elgarhy Method for enzymatic deinking of waste papers, the waste papers so treated and the treating composition

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0948748A (ja) * 1995-08-04 1997-02-18 Mitsui Toatsu Chem Inc 新規n−アリル置換オリゴプロペニルコハク酸ハーフアミド化合物およびその共重合体ならびに該共重合体を含有する製紙用添加剤
JP2000325921A (ja) * 1999-03-18 2000-11-28 Toshiba Corp 紙の液化方法、紙液化組成物及び成形体の製造方法
WO2005012632A1 (ja) * 2003-07-31 2005-02-10 Nippon Paper Industries Co., Ltd. 再生パルプの製造方法、パルプ繊維表面及び夾雑物の改質方法、並びにパルプ処理装置
US20060102299A1 (en) * 2004-11-17 2006-05-18 Yassin Elgarhy Method for enzymatic deinking of waste papers, the waste papers so treated and the treating composition

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HSU N N C ET AL.: "IDENTIFICATION OF THE ORIGINS OF STICKIES IN DEINKED PULP", TAPPI JOURNAL, vol. 80, no. 4, April 1997 (1997-04-01), pages 63 - 68, XP009504255 *
KIVIOJA A ET AL.: "Use of Total Internal Reflection Raman (TIR) and Attenuated Total Reflection Infrared (ATR-IR) Spectroscopy to Analyze Component Separation in Thin Offset Ink Films After Setting on Coated Paper Surfaces", APPLIED SPECTROSCOPY, vol. 67, no. 6, June 2013 (2013-06-01), pages 661 - 671, XP055460392 *
MARIKO TOKUOKA ET AL.: "UV Kokagata Nenchaku Tape no Bunseki", THE TRC NEWS, vol. 119, June 2014 (2014-06-01), pages 28 - 31, XP009504242 *
See also references of EP3239693A4 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018012252A (ja) * 2016-07-20 2018-01-25 富士ゼロックス株式会社 圧着印刷物形成用シート、圧着印刷物、圧着印刷物形成用シートの製造装置、圧着印刷物形成用シートの製造方法、圧着印刷物の製造装置、及び、圧着印刷物の製造方法
WO2019187823A1 (ja) * 2018-03-29 2019-10-03 日本製紙株式会社 Uv印刷物の脱墨方法
US11560672B2 (en) 2018-03-29 2023-01-24 Nippon Paper Industries Co., Ltd. Methods for deinking UV prints
JP2020002501A (ja) * 2018-06-28 2020-01-09 大王製紙株式会社 古紙梱包品からの古紙パルプ製造方法及び製造装置
JP7105632B2 (ja) 2018-06-28 2022-07-25 大王製紙株式会社 古紙梱包品からの古紙パルプ製造方法及び製造装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20170362774A1 (en) 2017-12-21
EP3239693A1 (en) 2017-11-01
CA2971685A1 (en) 2016-06-30
JPWO2016104675A1 (ja) 2017-10-05
EP3239693A4 (en) 2018-06-20
JP6635946B2 (ja) 2020-01-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2016104675A1 (ja) 印刷物の選別方法および印刷物を用いた抄紙方法
JP5077373B2 (ja) 再生葉書用紙
Tsatsis et al. Assessment of the impact of toner composition, printing processes and pulping conditions on the deinking of office waste paper
JP6635889B2 (ja) 古紙パルプの製造方法
Fricker et al. Novel solutions to new problems in paper deinking
JP6618146B2 (ja) Uv印刷物の脱墨方法
US11560672B2 (en) Methods for deinking UV prints
JP6613191B2 (ja) Uv印刷物の脱墨方法
JP6875828B2 (ja) 脱墨フロス由来のパルプ繊維を含む紙
JP2011094280A (ja) 再生パルプを含有する紙
Kemppainen et al. Fractional pulping of toner and pigmentbased inkjet ink printed papers-ink and dirt behavior
JP2012021235A (ja) セルロース微小繊維を付与した用紙
SÖNMEZ et al. Recycling of printed papers and usability in flexo printing packaging
Gong New approach on deinking evaluation
JP2020165021A (ja) 脱墨パルプの製造方法
JP5588111B2 (ja) 紙の製造方法
Barbaric-Mikocevic et al. The Deinkability Improvement of Offset Prints Made from a Two-Side Coated Substrate.
Yılmaz Investigation of deinking efficiencies of trigromi laserjet printed papers depending on the number of recycling
JP2019173240A (ja) 脱墨フロスの処理方法
Garcia Influence of inks, coatings, and varnishes on paper re-pulpability and the environmental performance of the material
JPH03234886A (ja) キャスト塗被紙の製造方法
Fischer What makes a digital print recyclable? Results of a European Survey
TW201318885A (zh) 用於在液體調色印刷機印刷之資料媒體
Thompson The effect of evolving ink chemistry on the reclamation of paper fibre
JPH03260197A (ja) 易脱墨性印刷用紙及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15873243

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2016566490

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2971685

Country of ref document: CA

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15539292

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2015873243

Country of ref document: EP