JP2992120B2

JP2992120B2 - 脱墨方法

Info

Publication number: JP2992120B2
Application number: JP12950891A
Authority: JP
Inventors: 洋一石橋; 良直光野; 芳孝宮内; 高伸城石; 広通 ▲高▼橋
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1991-05-31
Filing date: 1991-05-31
Publication date: 1999-12-20
Anticipated expiration: 2014-12-20
Also published as: JPH04352891A; KR920021802A; US5302243A; DE4217586A1; CA2069054A1

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＯＡ古紙の古紙再生時に
用いられる脱墨方法に関する。更に詳しくは、ＯＡ古紙
をフロテーション法、洗浄法及びそれらの折衷法で脱墨
処理を行うに際し、高白色度で、粒径が30μm 以上の粗
大インキと未離解物の少ない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へ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。しか
し、これらの脱墨剤ではフロテーション処理に於ける起
泡性は大きいもののインキ捕集能が小さく、また、洗浄
法ではその洗浄力が弱いうえ、高起泡性のため排水処理
での泡トラブルを引き起こし、結果として低グレードの
脱墨パルプしか得られなかった。特にＰＰＣ（プレーン
ペーパーコピー）、ＣＰＯ（コンピュータープリントア
ウトプット）に代表されるＯＡ古紙は、その印刷インキ
（トナー）が新聞用印刷インキバインダーとは異なるス
チレン／アクリル系バインダーやポリエステル系バイン
ダーが使用されているため、上記の脱墨剤を用いて通常
の脱墨処理をした後は、粒径30μm 以上の粗大インキが
十分除去されず多量に残存する。そのため、これらＯＡ
古紙を脱墨する際には剪断力エネルギーを多量にかけた
り、アルカリ類を多量に使用しなければならない。とこ
ろが、アルカリ類を多量に使用するとスティッキー（粘
着物）の増加、排水負荷の増大かつパルプの脆化が生じ
るという欠点を有しており、ＯＡ古紙の脱墨には有効な
手段がないというのが現状であった。

【０００３】本発明者は先に天然油脂と１価あるいは多
価アルコールの混合物にアルキレンオキサイドを付加し
て得られる反応生成物を脱墨剤とすることを提案した
（特開平２−139486号公報、特開平２−293483号公報、
特開平２−293484号公報、特開平２−293485号公報、特
開平３−881 号公報）。

【０００４】ところが、これらの脱墨剤を用いて詳細に
脱墨工程での挙動を検討すると、確かに新聞古紙の脱墨
の場合には、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイ
ドの付加割合がエチレンオキサイド／プロピレンオキサ
イド＝1.8 〜2.2 の範囲の化合物は優れた脱墨性を示す
が、ＯＡ古紙では、30μm 以上の粗大インキ、あるいは
未離解物が多量に残存するといった欠点を有しているこ
とが判った。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者等はフロテーシ
ョン法、洗浄法及びそれらの折衷法において優れたイン
キ除去能を示し（高ｂ値）、発泡トラブルもなく、しか
も各種古紙を用いた場合、高白色度の脱墨パルプを得る
ことができ、特にＯＡ古紙を用いた場合に多量の剪断エ
ネルギーを使用することなく、粒径30μm 以上の粗大イ
ンキ、及び未離解物の低減効果を有する脱墨剤及び脱墨
方法を開発すべく鋭意研究を行った結果、驚くべきこと
に、油脂又は該油脂を予めグリセリンと反応させた生成
物と、１価〜14価のアルコールとの混合物にエチレンオ
キサイドとプロピレンオキサイドを特定比率で付加させ
たエステル混合物を必須成分として含有する脱墨剤を、
特にパルピング工程とパルピング工程以後の工程へ分割
添加する脱墨方法が上記欠点を克服できることを見出
し、本発明に到達した。

【０００６】即ち、本発明は、油脂又は該油脂を予めグ
リセリンと反応させた生成物と、１価〜14価のアルコー
ルとの混合物に、エチレンオキサイドとプロピレンオキ
サイドをエチレンオキサイド／プロピレンオキサイド＝
0.5〜1.7 未満（モル比）の割合で、且つエチレンオキ
サイド付加モル数が10〜200 モルとなるように付加させ
たエステル混合物を有効成分とする脱墨剤を、パルピン
グ工程とパルピング工程以降の工程で分割して添加する
ことを特徴とする、オフィス（ＯＡ）古紙の脱墨方法を
提供するものである。

【０００７】本発明において用いられる油脂としては、
椰子油、パーム油、オリーブ油、大豆油、菜種油、アマ
ニ油、ヒマシ油、ヒマワリ油等の植物油、豚脂、牛脂、
骨脂等の陸産動物油、イワシ油、ニシン油等の水産動物
油及びこれらの硬化油、半硬化油、更にはこれら油脂の
精製工程で得られる回収油等が挙げられる。

【０００８】また、これらの油脂とグリセリンを予め反
応させる場合の割合は油脂／グリセリン＝１／0.05〜１
／１が好ましい。

【０００９】本発明に於いて用いられる１価アルコール
としては、炭素数１〜24のアルコール−１、アルコール
−２、不飽和アルコール、環状アルコールを挙げること
ができるが、具体的には、オクタノール、ノナノール、
デカノール、ウンデカノール、ラウリルアルコール、ミ
リスチルアルコール、セチルアルコール、ステアリルア
ルコール、エイコサノール、オレイルアルコール、エラ
イジルアルコール、リノレイルアルコール等の脂肪族ア
ルコール、メチルアルコール、エチルアルコール、プロ
ピルアルコール、イソプロピルアルコール、２−エチル
ヘキサノール、ヘキサン−２−オール、２−ヘキサノー
ル、シクロノナノール、シクロデカノール等の合成アル
コール等を挙げることができ、２価アルコールとして
は、炭素数２〜32のα、ω−グリコール、1,2 −ジオー
ル、対称α−グリコール、環状1,2−ジオールを挙げる
ことが出来るが、具体的には、ヘキサン−1,2 −ジオー
ル、オクタデカン−1,2 −ジオール、エイコサン−1,2
−ジオール、エチレングリコール、プロピレングリコー
ル、ブタンジオール、ヘキサンジオール、シクロノナン
−1,2 −ジオール、ブタノイル−α−グリコール、ヘキ
サノイル−α−グリコール等を挙げることができる。

【００１０】また、３価以上のアルコールとしては、炭
素数３〜24までのいずれかよりなるものを挙げることが
できるが、具体的には、グリセリン、エリトロース、エ
リトルロース、エリトリトール、トレオース、ペンタエ
リスリトール、ジグリセリン、アラビノース、キシロー
ス、キシルロース、デオキシリボース、リキソース、リ
ブロース、リボース、アラビトール、リビトール、アル
トロース、アロース、ガラクトース、グロース、マンノ
ース、グリシトール、イノシトール、マンニトール、ソ
ルビトール、テトラグリセリン、ヘプトース、ヘプツト
ロース、オクチトール、オクツロース、ノヌロース、ア
ガロビオース、セロビオース、マルトース、ラクトー
ス、ゲンチアノース、スタキオース、セロトリオース等
を挙げることができる。

【００１１】前記油脂又は油脂とグリセリンの反応生成
物(a) と上記のアルコール(b) の混合割合は (a)／(b)
＝１／0.05〜１／１（モル比）が好ましい。

【００１２】また、油脂又は該油脂を予めグリセリンと
反応させた生成物と１価〜14価までのいずれかのアルコ
ールとの混合物に付加するアルキレンオキサイドはエチ
レンオキサイド（以下EOと略記する）、プロピレンオキ
サイド（以下POと略記する）の混合である。アルキレン
オキサイドの付加方法はランダム付加、ブロック付加の
いずれの付加方法でも構わないが、特に抄紙工程、排水
処理工程での発泡トラブルを考慮するとランダム付加が
好ましい。

【００１３】EOとPOの付加割合はEO／PO＝ 0.5〜1.7 未
満（モル比）である。特に好ましくはEO／PO＝ 0.8〜1.
2 （モル比）である。且つ、EO付加モル数は10〜200 、
好ましくは50〜100 である。EOとPOのモル比が上記の範
囲から外れると、ＯＡ古紙からのインキ剥離性が低下す
る。更にフロテーション処理時の場合、粒径が30μm以
上の粗大インキが多量に残存する。また、モル比が上記
範囲のエステル化合物は、未離解物の低減に効果があ
る。よって、ＯＡ古紙を脱墨する際、高白色度でかつ粗
大インキと未離解物の少ない脱墨パルプは上記条件を満
足するエステル化合物を用いなければ得られない。従っ
て、本発明に係わるEOとPOに関するモル比等の数値規定
は臨界的であって、これに類似する化合物であっても、
本発明の規定に該当しないものはＯＡ古紙の脱墨に顕著
な効果は得られない。従って、本発明の脱墨剤中のEO／
PO比率の限定等の数値の限定は極めて重要である。後記
の実施例及び比較例により明らかにされるが、EO／PO比
率が 1.7以上であると、ＯＡ古紙を脱墨する際には粗大
インキや未離解物が多量に残存し、見栄えの良い脱墨パ
ルプを得ることができない。また、EOの付加モル数が10
〜200 の範囲から外れると、未剥離インキが多量残存
し、高ｂ値で見栄えの良い脱墨パルプを得ることが困難
になる。また、EOの付加モル数が200 を越えるとインキ
が分散してしまう。

【００１４】本発明に於いて、EOとPOの付加反応方法は
特に限定されるものではなく、一般に行われている活性
水素を有する化合物へのアルキレンオキサイド付加反応
の条件下で行うことができる。即ち、上記油脂（トリグ
リセリド）、又は油脂を予めグリセリンと反応させた反
応生成物と、１価〜14価までのいずれかのアルコールと
の混合物に触媒量のアルカリ性物質を加え、これに約 1
00〜200 ℃、１〜３kg／cm²（ゲージ）でEO、POを数時
間反応させることによってなし得る。

【００１５】尚、本発明の脱墨剤は公知の脱墨剤、例え
ば、高級アルコール硫酸塩、アルキルベンゼンスルホン
酸塩、高級アルコール及びアルキルフェノールのエチレ
ンオキサイド付加物、脂肪酸及びその塩、脂肪酸アルキ
レンオキサイド付加物、油脂アルキレンオキサイド付加
物、モノステアリルグリセライドアルキレンオキサイド
付加物、多価アルコール部分エステル又は完全エステル
アルキレンオキサイド付加物等と併用した場合も優れた
脱墨性能を発現する。本発明の脱墨剤と従来公知の脱墨
剤とを併用する場合、その併用比率は、本発明品／従来
品＝90／10〜10／90（重量比率）が好ましいが、特に好
ましくは20／80〜60／40（重量比率）である。

【００１６】一般に、脱墨剤はパルピング工程、ニーテ
ィング工程、ディスパージング工程、ケミカルミキシン
グ工程、リファイニング工程からなるミキシング工程
と、フロテーション工程のいずれか、あるいは両方に添
加される。本発明の脱墨方法はパルピング工程とパルピ
ング工程以降の工程に分割添加することにより、粗大イ
ンキを低減化し得る。

【００１７】本発明の脱墨剤をパルピング工程とパルピ
ング工程以降のミキシング工程とに分割添加するときの
比率は、パルピング工程（前工程）とパルピング工程以
降のミキシング工程（後工程）で前／後＝10／90〜90／
10（重量比）、特に好ましくは30／70〜70／30である。

【００１８】本発明の脱墨剤の添加量は、操業性を損な
わずかつ経済的な範囲が望ましいが、原料古紙に対し、
0.03〜1.0 重量％が好ましい。

【００１９】

【実施例】実施例１本実施例は脱墨剤のパルピング工程とニーディング工程
分割添加の例である。印刷インキのバインダーがスチレ
ンアクリル系であり、印刷インキ量が 2.4ｇ／m²のＰＰ
Ｃ古紙（100 ％）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）
0.3％、表１に示す脱墨剤（対原料）0.1 ％を加え、パ
ルプ濃度５％、45℃で20分離解した後、45℃にて60分間
熟成処理を行った。その後、高速脱水機で22％まで脱水
し、苛性ソーダ（対原料）0.2％、珪酸ソーダ３号（対
原料） 1.0％、30％過酸化水素（対原料） 1.0％、表１
に示す脱墨剤（対原料） 0.1％を添加し、回転速度200r
pmの２軸型ラボニーダーでニーディング処理を行った。
その後、水を加えて４％まで希釈し、卓上離解機で再度
30秒離解する。そのスラリーを水で１％に希釈した後、
30℃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４％
濃度まで濃縮後、水を加えて１％濃度に希釈し、タッピ
ースタンダード抄紙機にてパルプシートを作製した。

【００２０】得られたパルプシートを測色色差計にて白
色度を測定し、画像解析装置（×100 倍）にて粒径30μ
m 以上のインキ個数を測定した。結果を表２に示す。

【００２１】

【表１】

【００２２】

【表２】

【００２３】実施例２本実施例は脱墨剤のパルピング工程とディスパージング
工程分割添加の例である。印刷インキのバインダーがポ
リエステル系であり、印刷インキ量が 3.0ｇ／m²のＣＰ
Ｏ古紙（100 ％）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）
0.3％、実施例１で用いた表１に示す脱墨剤（対原料）
0.1 ％を加え、パルプ濃度15％、45℃で20分離解した
後、55℃にて120分間熟成処理を行った。その後、高速
脱水機で22％まで脱水し、苛性ソーダ（対原料）0.7
％、珪酸ソーダ３号 (対原料)1.0％、30％過酸化水素
（対原料）1.5％、実施例１で用いた表１に示す脱墨剤
（対原料） 0.1％を添加した後、回転速度300rpmのラボ
デスパーザーでデスパージング処理を行った。その後、
水を加えて４％まで希釈し、卓上離解機で再度30秒離解
する。そのスラリーを水で１％に希釈した後、30℃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４％濃度まで
濃縮後、水を加えて１％濃度に希釈し、タッピースタン
ダード抄紙機にてパルプシートを作製した。

【００２４】得られたパルプシートを測色色差計にて白
色度を測定し、画像解析装置（×100 倍）にて粒径30μ
m 以上のインキ個数を測定した。結果を表３に示す。

【００２５】

【表３】

フロントページの続き (72)発明者 ▲高▼橋広通和歌山県和歌山市園部1031−10 (56)参考文献特公平１−57194（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) D21C 5/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】油脂又は該油脂を予めグリセリンと反応
させた生成物と、１価〜14価のアルコールとの混合物
に、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドをエチ
レンオキサイド／プロピレンオキサイド＝ 0.5〜1.7 未
満（モル比）の割合で、且つエチレンオキサイド付加モ
ル数が10〜200 モルとなるように付加させたエステル混
合物を有効成分とする脱墨剤を、パルピング工程とパル
ピング工程以降の工程で分割して添加することを特徴と
する、オフィス（ＯＡ）古紙の脱墨方法。