JP2951371B2

JP2951371B2 - 古紙の脱墨法

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Publication number: JP2951371B2
Application number: JP17448190A
Authority: JP
Inventors: 敬爾宮崎; 基弘大内
Original assignee: NIPPON KAMIPARUPU KENKYUSHO KK
Current assignee: NIPPON KAMIPARUPU KENKYUSHO KK
Priority date: 1990-07-03
Filing date: 1990-07-03
Publication date: 1999-09-20
Anticipated expiration: 2014-09-20
Also published as: JPH0465592A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、オフセット印刷古紙、凸版印刷古紙、グラ
ビア印刷古紙などを再生する場合に、インキその他の異
物を繊維系から分離・除去する古紙の脱墨法に関するも
のである。さらに詳細には、従来法よりもより高度に脱
墨することを目的として、アルコールにアルカリおよび
過酸化水素水を溶解させた溶液（以下、アルコール性ア
ルカリ溶液と称する）を用いることを特徴とする古紙の
脱墨法に関するものである。

［従来の技術］古紙の再生処理工程は、大別すると、古紙を離解す
る工程、古紙に含まれる異物を除去する工程、イン
キを除去する脱墨工程から構成されている。さらに脱墨
工程は、（１）化学的処理、機械的処理によって繊維か
らインキを剥離して分散させる工程、（２）分散懸濁さ
せたインキをフローテーション、洗浄によって系外に分
離除去する工程から成立っている。

従来、脱墨は、古紙の離解工程であるパルパーにアル
カリ等を添加し離解時の機械力でインキを剥離し、その
後のフローテーションで除去することが一般的であった
が、より一層の脱墨を達成するため、最近では上記の処
理後にさらに、インキ剥離促進を目的とした薬品浸漬に
よる熟成処理（ソーキング）、およびニーダー、ディス
パーザー等の機械的処理によるインキ剥離の工程も加
え、もう一度フローテーション、洗浄によって、新たに
剥離、分散されたインキを除去する工程も採用されつつ
ある。

また、従来使用されてきたアルカリを主体とする薬品
を用いる処理工程では、近年増加しているオフセットイ
ンキ等のベヒクル部分の分解、可溶化に限界があること
から、溶剤を用いた脱墨法の提案もされている。例え
ば、米国リバーサイド社の方法（特公昭47−5441）は、
実用規模の設備でのテストまで行ったと言われている
が、現在では運転されておらず、実用化には至らなかっ
た。この溶剤法は、ヘプタン、トルエン等の石油炭化水
素化合物、トリクロロエチレン等の塩素化炭化水素化合
物を用いてベヒクル成分を溶解抽出しようとする方法で
ある。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、従来法による古紙の脱墨では、ソーキ
ング、ニーディング等をいくら強化しても安全なインキ
の剥離は困難で、むしろ機械的な処理の強化に伴って生
じるインキの過度の微細化のために、一層インキの除去
が難しくなるといった問題点も起きている。

特にオフセット印刷古紙については、この欠点が顕著
に現れ、再生パルプ上にくすみを有し、漂白をいくら強
化しても色相が冴えない。

また、溶剤法では、確かに古紙中に含まれる粘着物や
樹脂類の除去には効果があると言われているが、カーボ
ンブラック等の顔料の剥離効果は小さいために、脱墨工
程の後段で、微細インクが残存してしまうことは避けら
れず、高度の脱墨性は望めない。従って、アルカリ水溶
液を主体とする脱墨剤と上記溶剤法との部分的な組み合
わせだけでは高度な脱墨は達成できない。

本発明は従来の脱墨法のもつ以上のような課題を解決
し、従来法よりもさらに高度な脱墨法を提供することを
目的とする。

［課題を解決するための手段］本発明者らは、上述のように従来の脱墨剤、特に媒体
が水系である限り、高度な脱墨には限界があると考え、
鋭意検討した結果、単に溶剤だけによる脱墨よりも溶剤
にアルカリおよび過酸化水素を溶解した「アルコール性
アルカリ溶剤」を用いて古紙またはパルプを処理する脱
墨工程を含む脱墨法が極めて有効であることを見いだし
た。

すなわち本発明は、古紙の脱墨法において、アルカリ
および過酸化水素を溶解したアルコール溶液を用いて古
紙またはパルプを処理する工程を含むことを特徴とす
る、古紙の脱墨法を提供するものである。

以下に本発明をさらに詳細に説明する。

脱墨の対象となるインキは、カーボンブラック等の顔
料と、顔料を紙に固着するビヒクルから構成される。ビ
ヒクルの構成要素の一つであるバインダーには天然樹脂
や合成樹脂（フェノール樹脂、アルキッド樹脂等）が用
いられている。

またオフセット印刷用インキのビヒクルに多く含まれ
る乾性油は、油分として顔料の運搬役を果たすだけでな
く、顔料を紙に固着するバインダーとしても働く。さら
に、乾性油は空気酸化を受け、重合体として被膜を形成
する。印刷方式によりバインダーや乾性油の種類および
配合率が異なるため、当然のことながら、脱墨性も印刷
方式により変わる。

従って、高度に脱墨するためには、ビヒクルを変性お
よび化学的に分解し、且つ効率よくビヒクル自身を溶出
させることが必要である。変性ビヒクルを化学的に分解
し、顔料を効率よく分離・除去する手段としては、（１）ビヒクルに親和性のある有機溶媒を使用する、（２）変性ビヒクルを加水分解するアルカリを使用す
る、（３）酸化重合した樹脂分を酸化的に破壊する酸化剤を
併用する、等が挙げられる。本発明者らは、これらの条
件を鋭意検討した結果、上記のアルコール性アルカリ溶
液に効果があることを見いだした。

本発明の処理工程において使用するアルコールは、そ
の回収効率、価格およびアルカリ等の無機物の溶解性な
どを考慮すると、メタノールが最も好ましい。メタノー
ル中の含水率は50％までその効果は保持されないが、含
水率の低いメタノール溶液がより好ましい。

アルコールと共に使用するアルカリとしては水酸化ナ
トリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ソ
ーダ等が挙げられるが、アルコールに対する溶解性か
ら、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムが望ましい。

アルカリの添加量は、古紙の性状、目的とする再生パ
ルプの品質、あるいは処理工程の中でのアルコール性ア
ルカリ溶液を用いる処理の順番等によって変わり、一般
には言えないが、例えば新聞古紙脱墨の工程の最初に前
処理として導入する場合、古紙に対して0.5〜10重量
％、好ましくは２〜８重量％程度がよい。

適当な過酸化水素の添加量は、過酸化水素／アルカリ
の比として0.1〜２程度、好ましくは0.1〜１の範囲がよ
い。

また、アルコール性アルカリ溶液中の過酸化水素を安
定化させる目的として、上記系中にリン酸塩、ホウ砂な
どのバッファーやジエチレントリアミン五酢酸（DTPA）
などのキレート剤を併用したり、ケイ酸ソーダ水溶液な
どの安定化剤で前処理することも可能である。

アルコール性アルカリ溶液で処理する工程は、一連の
脱墨工程のどこへ導入しても一向に差し支えないが、好
ましくはできるだけ工程の前半に導入する方がより効果
的である。

［作用］本発明方法においては、メタノールなどのアルコール
により繊維上のビヒクル自身を溶出させ、アルカリによ
り変性ビヒクルを加水分解あるいはアルコリシスさせ、
さらには過酸化水素により酸化重合した樹脂を酸化分解
する事を一つの系の中でしかも同時に行われると考えら
れる。

［実施例］以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。
なお、以下の実施例において、％は特記しない限り重量
％である。

実施例−１アルコール性アルカリ溶液を用いる処理対古紙900％（古紙に対する重量百分率を意味する。
以下、同じ）のメタノール中にNaOHペレット対古紙４％
を加え室温で溶解させ、さらに過酸化水素を対古紙１％
加えたメタノール溶液を調製し、オフセット印刷新聞古
紙の紙片（サンプル）を浸漬した（処理パルプ濃度10
％）。反応槽を60℃に加温し、２時間放置し、メタノー
ル廃液を除去した。

パルパー次に処理後のサンプルに、分散剤（株式会社日新化学
研究所製DIA−803）を対パルプ0.5％添加した後、パル
プ濃度１％になるように水で希釈し、ディスインテグレ
ーター中で２分間解繊した。

フローテーション得られたパルプスラリーは、さらにパルプ濃度0.5％
まで希釈し、200メッシュのワイヤー上で洗浄し、剥離
したインキを分離・除去した。

ソーキング上記の処理を終わったサンプルを、媒体を水として、
対パルプ２％過酸化水素、1.5％NaOH、５％ケイ酸ソー
ダおよび0.2％分散剤を添加し、パルプ濃度15％で80
℃、30分間ソーキング処理した。

ニーディングおよび洗浄処理後もパルプをそのままPFIミルを用いてニーディ
ングし（クリアランス0.5mm、2000回転）、200メッシュ
ワイヤー上で洗浄した。

漂白さらに、得られた試料を対パルプ１％のハイドロサル
ファイトにより、パルプ濃度５％で60℃、１時間漂白し
た。

得られたパルプから、TAPPI標準試験法Ｔ−218に準じ
て手抄シートを調製し、TAPPI標準試験法Ｔ−525および
Ｔ−527に準じ、データカラー（Datacolor）社製エルレ
フォ（ELREPHO）−2000Aにより白色度（R₄₅₇）および明
度（Ｌ）を測定した。得られたパルプシートの光学的測
定値を表−１に示す。

比較例−１実施例−１で使用したメタノールの代わりに、５％の
ケイ酸ソーダを加えた水を用いたこと以外は、実施例−
１と全くの同様の処理、測定を行った。得られたパルプ
シーの光学的測定値を表−１に示す。

比較例−２実施例−１のアルコール性アルカリ処理工程で、NaO
H、過酸化水素を添加せずメタノールだけで処理し、そ
の代わりとして、ソーキング処理で３％の過酸化水素、
４％のNaOHおよび５％のケイ酸ソーダで処理した以外は
実施例−１と全く同様の処理、測定を行った。得られた
パルプシートの光学的測定値を表−１に示す。

実施例−２対古紙900％エタノール中に、KOHペレット対古紙３％
を加え、室温で溶解させ、さらに過酸化水素を対古紙１
％加えた溶液を調製し、オフセット印刷新聞古紙の紙片
（サンプル）を浸漬した（処理パルプ濃度10％）。反応
槽を60℃に加温し、２時間放置した。次にエタノール廃
液を除去し、処理後のサンプルに、分散剤を対パルプ0.
5％添加した後、パルプ濃度１％になるように水で希釈
し、ディスインテグレーター中で２分間解繊した。得ら
れたパルプスラリーはさらにパルプ濃度0.5％まで希釈
し、200メッシュのワイヤー上で洗浄し、剥離したイン
キを分離・除去した。

上記の処理を終わったサンプルに、対パルプ２％過酸
化水素、1.5％NaOH、５％ケイ酸ソーダおよび0.2％分散
剤を添加し、パルプ濃度15％で80℃、30分間ソーキング
処理し、そのままニーディングし、200メッシュワイヤ
ー上で洗浄した。

さらに、得られたサンプルを対パルプ１％のハイドロ
サルファイトにより、パルプ濃度５％で60℃、１時間漂
白した。

得られたパルプシートの光学的測定値を、表−１に示
す。

実施例−３実施例−１におけるオフセット印刷古紙の代わりに凸
版印刷新聞古紙（サンプル）に対して、実施例−１と全
く同様の操作を行った。最終的に得られたパルプシート
の光学的測定値を表−１に示す。

実施例−４オフセット印刷新聞古紙（サンプル）を、対古紙５％
のケイ酸ソーダを溶解した水溶液中で解離し、水を加え
てパルプ濃度１％にした。緩く撹拌しながら、室温で１
時間放置した後、パルプ濃度35％まで脱水した。得られ
たパルプに、対パルプ２％過酸化水素および４％NaOHを
溶解したメタノール溶液740％を加え（パルプ濃度10
％、水：メタノール＝20:80）、60℃で２時間放置し
た。次にメタノール廃液を除去し、処理後のサンプル
に、分散剤を対パルプ0.2％添加した後、パルプ濃度１
％になるように40℃の温水で希釈し、ディスインテグレ
ータ中で10分間解繊した。得られたパルプスラリーはさ
らにパルプ濃度0.5％まで希釈し、実験室用フローテー
ターを用いて剥離したインキを分離・除去した。

上記の処理を終わったサンプルに対パルプ１％過酸化
水素、１％NaOH、１％ケイ酸ソーダおよび0.2％分散剤
を添加し、パルプ濃度15％で、80℃、１時間ソーキング
処理し、そのままニーディングし、200メッシュワイヤ
ー上で洗浄した。

さらに、得られた試料を対パルプ１％のホルムアミジ
ンスルフィン酸により、パルプ濃度５％で70℃、１時間
漂白した。得られたパルプシートの光学的測定値を表−
１に示す。

実施例−５対古紙900％メタノール中に、NaOHペレット対古紙４
％および２％のホウ砂を加え室温で溶解させ、さらに過
酸化水素を対古紙１％加えた溶液を調製し、オフセット
印刷新聞古紙の紙片（サンプル）を浸漬した（処理パル
プ濃度10％）。反応槽を60℃に加温し、２時間放置し
た。次にメタノール廃液を除去し処理後のサンプルに、
分散剤を対パルプ0.5％添加した後、パルプ濃度１％に
なるように40℃の温水で希釈し、ディスインテグレータ
ー中で10分間解繊した。得られたパルプスラリーをさら
にパルプ濃度0.5％まで希釈し、実験室用フローテータ
ーで剥離したインキを分離・除去した。

上記の処理を終わったサンプルに対パルプ２％過酸化
水素、1.5％NaOH、５％ケイ酸ソーダおよび0.2％分散剤
を添加し、パルプ濃度15％で80℃、30分間ソーキング処
理し、そのままニーディングし、200メッシュワイヤー
上で洗浄した。

得られたパルプシートの光学的測定値を、表−１に示
す。

実施例−６オフセット印刷新聞古紙、凸版印刷新聞古紙およびチ
ラシをそれぞれ重量比で40％、40％、20％の混合物（サ
ンプル）を調製し、対古紙１％の過酸化水素、１％のNa
OHおよび５％のケイ酸ソーダを溶解した水溶液中で解離
し、水を加えてパルプ濃度１％とした。緩く撹拌しなが
ら、50℃で20分間放置した後、パルプ濃度35％まで脱水
した。得られたパルプに、対パルプ２％過酸化水素およ
び４％NaOHを溶解したメタノール溶液740％を加え（パ
ルプ濃度10％、水：メタノール＝20:80）、60℃で２時
間放置した。次にメタノール廃液を除去し、処理後のサ
ンプルに、分散剤を対パルプ0.2％添加した後、パルプ
濃度１％になるように40℃の温水で希釈し、ディスイン
テグレータ中で10分間解繊した。得られたパルプスラリ
ーはさらにパルプ濃度0.5％まで希釈し、実験室用フロ
ーテーターを用いて剥離したインキを分離・除去した。

上記の処理を終わったサンプルをパルプ濃度10％でニ
ーディングし、200メッシュワイヤー上で洗浄した。

さらに、得られたサンプルを対パルプ１％のハイドロ
サルファイトにより、パルプ濃度５％で70℃、１時間漂
白した。得られたパルプシートの光学的測定値を表−１
に示す。

実施例−７オフセット印刷新聞古紙、凸版印刷新聞古紙およびチ
ラシを、それぞれ重量比で40％、40％、20％の混合物
（サンプル）を調製し、対古紙１％の過酸化水素、１％
のNaOHおよび５％のケイ酸ソーダを溶解した水溶液中で
解離し、水を加えてパルプ濃度１％とした。緩く撹拌し
ながら、50℃で20分間放置した後、パルプ濃度25％まで
脱水した。得られたパルプは、パルプ濃度15％になるよ
うに対パルプ２％過酸化水素および４％NaOHに溶解した
メタノール溶液300％を加え（水：メタノール＝50:5
0）、60℃で２時間放置した。次にメタノール廃液を除
去し、処理後のサンプルに、分散剤を対パルプ0.2％添
加した後、パルプ濃度１％になるように40℃の温水で希
釈し、ディスインテグレータ中で10分間解繊した。得ら
れたパルプスラリーはさらにパルプ濃度0.5％まで希釈
し、実験室用フローテーターを用いて剥離したインキを
分離・除去した。上記の処理を終わったサンプルをパル
プ濃度10％でニーディングし、200メッシュワイヤー上
で洗浄した。

表−１より、本発明方法すなわち、アルカリ処理およ
び過酸化水素水を溶解したアルコール溶液により処理す
る工程を含むことを特徴とする、古紙の脱墨法により、
従来の脱墨法（比較例）と比べ、明らかに脱墨性能が向
上していることが判る。

［発明の効果］本発明は上記のように、古紙の脱墨工程において、ア
ルカリおよび過酸化水素水を溶解したアルコール溶液に
より処理する工程により、インキの繊維からの剥離が容
易となり、後続の工程を簡素化または軽減することがで
きるために、従来の脱墨法や溶剤法の部分的組み合わせ
よりも高度な脱墨、すなわち新聞古紙を原料として、白
色度が70％以上の再生パルプを提供することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭48−6001（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−25488（ＪＰ，Ａ) 特公昭47−5441（ＪＰ，Ｂ１) 特公昭41−6602（ＪＰ，Ｂ１) 特許147389（ＪＰ，Ｃ２) (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】古紙の脱墨法において、アルカリおよび過
酸化水素を溶解したアルコール溶液を用いて古紙または
パルプを処理する工程を含むことを特徴とする、古紙の
脱墨法。
【請求項２】アルコールとしてメタノールを使用する、
請求項１に記載の脱墨法。