JP5129693B2 - 古紙再生用脱墨剤組成物、古紙再生用脱墨剤キット及び古紙再生方法 - Google Patents
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Description
本発明は、新聞、チラシ、雑誌、複写ＯＡ古紙等の印刷古紙から再生パルプを得る際に用いられる古紙再生用脱墨剤組成物及び古紙再生用脱墨剤キット、並びにそれを用いた効率的な古紙再生方法に関する。
新聞用紙、雑誌、ＯＡ古紙、情報用紙、チラシ古紙等の印刷古紙を再生するために、再び製紙原料にすることが行われている。特に、近年、資源の有効利用、環境保護の観点より、印刷古紙の再生は重要性を増している。また、再生パルプの用途も拡大している。
一般に、印刷古紙を再生する脱墨パルプ（Ｄｅｉｎｋｅｄ Ｐｕｌｐ：ＤＩＰ）製造工程は、主として、剥離（離解）処理（工程）、熟成処理（工程）、脱水・洗浄処理（工程）及びフローテーション処理（工程）を含んでいる。
前記剥離（離解）処理は、パルパー、ニーダー、ディスパーザー等の剥離機を用いて機械的にインクを剥がす処理である。前記熟成処理は、化学的にインクを剥がす又はパルプを漂白する処理である。これらの剥離処理及び熟成処理において、一般的に、苛性ソーダ、炭酸ソーダ、珪酸ソーダ等のアルカリ剤、過酸化水素、次亜塩素酸ソーダ等の漂白剤、ＥＤＴＡ、ＤＴＰＡ等のキレート剤等の薬剤と共に、脱墨剤が用いられる。前記脱墨剤としては、脂肪酸、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、高級アルコール硫酸エステル塩、ジアルキルスルホサクシネート等の陰イオン活性剤や、高級アルコール、アルキルフェノール、脂肪酸等のアルキレンオキサイド付加物、アルカノールアマイド等の非イオン界面活性剤が使用されている。前記剥離（離解）処理、前記熟成処理の後、得られたパルプスラリーは、必要に応じて脱水・洗浄処理される。該脱水・洗浄処理において、パルプスラリーは、濃縮され、その後、再び適度な濃度に希釈される。以上の処理がされたパルプスラリーは、パルプから分離したインクを取り除くために、更に、フローテーション処理がなされる。該フローテーション処理で用いられるフローテーターは、パルプスラリーに気泡を吹き込み、泡にインクを付着させて浮上分離させ、系外にフロスとして排出する。このフローテーション工程においては、適度な発泡により剥離したインキを除去する技術の開発が望まれている。特に近年、高Ｇ／Ｌタイプのフローテーター装置が増加しており発泡性がより高くなっていること、処理する古紙の多様化により発泡し易い古紙が増えていることから、過度な発泡を起こさずにインキを除去する技術の開発が強く求められている。
前記剥離（離解）処理は、パルパー、ニーダー、ディスパーザー等の剥離機を用いて機械的にインクを剥がす処理である。前記熟成処理は、化学的にインクを剥がす又はパルプを漂白する処理である。これらの剥離処理及び熟成処理において、一般的に、苛性ソーダ、炭酸ソーダ、珪酸ソーダ等のアルカリ剤、過酸化水素、次亜塩素酸ソーダ等の漂白剤、ＥＤＴＡ、ＤＴＰＡ等のキレート剤等の薬剤と共に、脱墨剤が用いられる。前記脱墨剤としては、脂肪酸、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、高級アルコール硫酸エステル塩、ジアルキルスルホサクシネート等の陰イオン活性剤や、高級アルコール、アルキルフェノール、脂肪酸等のアルキレンオキサイド付加物、アルカノールアマイド等の非イオン界面活性剤が使用されている。前記剥離（離解）処理、前記熟成処理の後、得られたパルプスラリーは、必要に応じて脱水・洗浄処理される。該脱水・洗浄処理において、パルプスラリーは、濃縮され、その後、再び適度な濃度に希釈される。以上の処理がされたパルプスラリーは、パルプから分離したインクを取り除くために、更に、フローテーション処理がなされる。該フローテーション処理で用いられるフローテーターは、パルプスラリーに気泡を吹き込み、泡にインクを付着させて浮上分離させ、系外にフロスとして排出する。このフローテーション工程においては、適度な発泡により剥離したインキを除去する技術の開発が望まれている。特に近年、高Ｇ／Ｌタイプのフローテーター装置が増加しており発泡性がより高くなっていること、処理する古紙の多様化により発泡し易い古紙が増えていることから、過度な発泡を起こさずにインキを除去する技術の開発が強く求められている。
このような技術として、例えば、前記フローテーション処理（工程）の温度より曇点の高い脱墨剤と、低い脱墨剤とを併用する脱墨剤組成物が知られている（特許文献１参照）。また、特定のＨＬＢ値の化合物又は水への溶解度が特定値以下である化合物を添加剤として含有する脱墨剤組成物が知られている（特許文献２参照）。
さらに、特定の高級アルコールのエチレンオキシド付加物をインキ用凝集剤として使用することが知られている（特許文献３参照）。
本発明は、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、新聞、チラシ、雑誌、複写ＯＡ古紙等の印刷古紙から再生パルプを得る際に用いられ、該再生パルプの製造工程における前記フローテーション処理（工程）において、過剰な発泡を抑え、かつ剥離インクの捕集力を向上させることにより、泡トラブルがなく高白色度で残インクの少ない再生パルプを効率よく得ることができる古紙再生用脱墨剤組成物及び古紙再生用脱墨剤キット、並びに、これらを用い、泡トラブルがなく高白色度で残インクの少ない再生パルプを効率よく得ることができる古紙再生方法を提供することを目的とする。
前記課題を解決するための手段は、以下の通りである。即ち、
＜１＞ 脱墨剤と、炭素数１２〜１８のアルコール１０〜５５重量％とを含有することを特徴とする古紙再生用脱墨剤組成物である。
＜２＞ 脱墨剤が、下記一般式（Ｉ）で表される前記＜１＞に記載の古紙再生用脱墨剤組成物。
Ｒ１Ｏ−ＰＯｍ−（ＥＯｎ／ＸＯｋ）−Ｒ２ ・・・一般式（Ｉ）
ただし、一般式（Ｉ）中、Ｒ１は、炭素数１２〜２２のアルキル基又はアルケニル基を表し、Ｒ２は、水素原子、又は炭素数２〜３のアシル基を表し、ＰＯは、プロピレンオキサイドユニットを表し、ＥＯは、エチレンオキサイドユニットを表し、ＸＯは、炭素数４以上のアルキレンオキサイドユニットを表し、ｍ、ｎ、ｋはそれぞれの付加モル数であり、ｍは、１〜８、ｎは、１０〜４０、ｋは、ＸＯにおける炭素数の合計が３〜１２０となるような数を表し、ＥＯ及びＸＯは、ブロック共重合単位であってもよいし、ランダム共重合単位であってもよい。
＜３＞ （Ａ）脱墨剤と、（Ｂ）炭素数１２〜１８のアルコールとが、フローテーション工程のパルプスラリー中に、前記（Ａ）と（Ｂ）の合計量に対する（Ｂ）の割合が１０〜５５重量％となるように該フローテーション工程までに添加されて使用されることを特徴とする古紙再生用脱墨剤キットである。
＜４＞ （Ａ）脱墨剤が、下記一般式（Ｉ）で表される前記＜３＞に記載の古紙再生用脱墨剤キットである。
Ｒ１Ｏ−ＰＯｍ−（ＥＯｎ／ＸＯｋ）−Ｒ２ ・・・一般式（Ｉ）
ただし、一般式（Ｉ）中、Ｒ１は、炭素数１２〜２２のアルキル基又はアルケニル基を表し、Ｒ２は、水素原子、又は炭素数２〜３のアシル基を表し、ＰＯは、プロピレンオキサイドユニットを表し、ＥＯは、エチレンオキサイドユニットを表し、ＸＯは、炭素数３以上のアルキレンオキサイドユニットを表し、ｍ、ｎ、ｋはそれぞれの付加モル数であり、ｍは、１〜８、ｎは、１０〜４０、ｋは、ＸＯにおける炭素数の合計が３〜１２０となるような数を表し、ＥＯ及びＸＯは、ブロック共重合単位であってもよいし、ランダム共重合単位であってもよい。
＜５＞ 古紙の再生に用いられる古紙再生方法であって、
古紙を離解させ、洗浄し、フローテーションさせることを含み、
前記＜１＞若しくは＜２＞に記載の古紙再生用脱墨剤組成物、又は、前記＜３＞若しくは＜４＞に記載の古紙再生用脱墨剤キットを用いることを特徴とする古紙再生方法である。
＜６＞ フローテーションが、気液比（Ｇ／Ｌ体積比）が４以上で行われる前記＜５＞に記載の古紙再生方法である。
＜１＞ 脱墨剤と、炭素数１２〜１８のアルコール１０〜５５重量％とを含有することを特徴とする古紙再生用脱墨剤組成物である。
＜２＞ 脱墨剤が、下記一般式（Ｉ）で表される前記＜１＞に記載の古紙再生用脱墨剤組成物。
Ｒ１Ｏ−ＰＯｍ−（ＥＯｎ／ＸＯｋ）−Ｒ２ ・・・一般式（Ｉ）
ただし、一般式（Ｉ）中、Ｒ１は、炭素数１２〜２２のアルキル基又はアルケニル基を表し、Ｒ２は、水素原子、又は炭素数２〜３のアシル基を表し、ＰＯは、プロピレンオキサイドユニットを表し、ＥＯは、エチレンオキサイドユニットを表し、ＸＯは、炭素数４以上のアルキレンオキサイドユニットを表し、ｍ、ｎ、ｋはそれぞれの付加モル数であり、ｍは、１〜８、ｎは、１０〜４０、ｋは、ＸＯにおける炭素数の合計が３〜１２０となるような数を表し、ＥＯ及びＸＯは、ブロック共重合単位であってもよいし、ランダム共重合単位であってもよい。
＜３＞ （Ａ）脱墨剤と、（Ｂ）炭素数１２〜１８のアルコールとが、フローテーション工程のパルプスラリー中に、前記（Ａ）と（Ｂ）の合計量に対する（Ｂ）の割合が１０〜５５重量％となるように該フローテーション工程までに添加されて使用されることを特徴とする古紙再生用脱墨剤キットである。
＜４＞ （Ａ）脱墨剤が、下記一般式（Ｉ）で表される前記＜３＞に記載の古紙再生用脱墨剤キットである。
Ｒ１Ｏ−ＰＯｍ−（ＥＯｎ／ＸＯｋ）−Ｒ２ ・・・一般式（Ｉ）
ただし、一般式（Ｉ）中、Ｒ１は、炭素数１２〜２２のアルキル基又はアルケニル基を表し、Ｒ２は、水素原子、又は炭素数２〜３のアシル基を表し、ＰＯは、プロピレンオキサイドユニットを表し、ＥＯは、エチレンオキサイドユニットを表し、ＸＯは、炭素数３以上のアルキレンオキサイドユニットを表し、ｍ、ｎ、ｋはそれぞれの付加モル数であり、ｍは、１〜８、ｎは、１０〜４０、ｋは、ＸＯにおける炭素数の合計が３〜１２０となるような数を表し、ＥＯ及びＸＯは、ブロック共重合単位であってもよいし、ランダム共重合単位であってもよい。
＜５＞ 古紙の再生に用いられる古紙再生方法であって、
古紙を離解させ、洗浄し、フローテーションさせることを含み、
前記＜１＞若しくは＜２＞に記載の古紙再生用脱墨剤組成物、又は、前記＜３＞若しくは＜４＞に記載の古紙再生用脱墨剤キットを用いることを特徴とする古紙再生方法である。
＜６＞ フローテーションが、気液比（Ｇ／Ｌ体積比）が４以上で行われる前記＜５＞に記載の古紙再生方法である。
本発明によれば、従来における前記諸問題を解決し、前記目的を達成することができ、新聞、チラシ、雑誌、複写ＯＡ古紙等の印刷古紙から再生パルプを得る際に用いられ、該再生パルプの製造工程における前記フローテーション処理（工程）において、過剰な発泡を抑え、かつ剥離インクの捕集力を向上させることにより、泡トラブルがなく高白色度で残インクの少ない再生パルプを効率よく得ることができる古紙再生用脱墨剤組成物及び古紙再生用脱墨剤キット、並びに、これらを用い、泡トラブルがなく高白色度で残インクの少ない再生パルプを効率よく得ることができる古紙再生方法を提供することができる。
〔古紙再生用脱墨剤組成物及び古紙再生用脱墨剤キット〕
本発明の古紙再生用脱墨剤組成物及び古紙再生用脱墨剤キットは、脱墨剤と、炭素数１２〜１８のアルコールとを少なくとも含有し、更に必要に応じて適宜選択したその他の成分を含有する。
本発明の古紙再生用脱墨剤キットは、前記脱墨剤と前記炭素数１２〜１８のアルコールとが混合された組成物として調製されてなく、別個の成分として用意され（２液タイプ）、後述するフローテーション工程のパルプスラリー中に、前記脱墨剤と前記炭素数１２〜１８のアルコールの合計量に対する前記炭素数１２〜１８のアルコールの割合が１０〜５５重量％となるように該フローテーション工程までに添加されて使用される点で、本発明の古紙再生用脱墨剤組成物とは相違するが、その他の点は同様である。以下、本発明の古紙再生用脱墨剤組成物及び古紙再生用脱墨剤キットについて説明する。
本発明の古紙再生用脱墨剤組成物及び古紙再生用脱墨剤キットは、脱墨剤と、炭素数１２〜１８のアルコールとを少なくとも含有し、更に必要に応じて適宜選択したその他の成分を含有する。
本発明の古紙再生用脱墨剤キットは、前記脱墨剤と前記炭素数１２〜１８のアルコールとが混合された組成物として調製されてなく、別個の成分として用意され（２液タイプ）、後述するフローテーション工程のパルプスラリー中に、前記脱墨剤と前記炭素数１２〜１８のアルコールの合計量に対する前記炭素数１２〜１８のアルコールの割合が１０〜５５重量％となるように該フローテーション工程までに添加されて使用される点で、本発明の古紙再生用脱墨剤組成物とは相違するが、その他の点は同様である。以下、本発明の古紙再生用脱墨剤組成物及び古紙再生用脱墨剤キットについて説明する。
前記脱墨剤としては、特に制限はなく目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、高級アルコール、高級脂肪酸エステル、高級脂肪酸等に、エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイドが付加した化合物（アルキレンオキサイド付加型非イオン界面活性剤系脱墨剤）、などが好適に挙げられる。このような脱墨剤としては、例えば、特開平０６−２５７０８１号公報に記載の化合物などが好適に挙げられる。
本発明において、好ましい前記脱墨剤としては、例えば、下記一般式（Ｉ）で表される化合物が挙げられる。
Ｒ１Ｏ−ＰＯｍ−（ＥＯｎ／ＸＯｋ）−Ｒ２ ・・・一般式（Ｉ）
ただし、前記一般式（Ｉ）中、Ｒ１は、炭素数１２〜２２のアルキル基又はアルケニル基を表すが、パルミチルアルコールやステアリルアルコールなどが好ましい。Ｒ２は、水素原子、又は炭素数２〜３のアシル基を表すが、水素原子が好ましい。ＰＯは、プロピレンオキサイドユニットを表す。ＥＯは、エチレンオキサイドユニットを表す。ＸＯは、炭素数３以上のアルキレンオキサイドユニットを表す。ｍ、ｎ、ｋはそれぞれの付加モル数であり、ｍは、１〜８の数を表すが、２〜６が好ましい。ｎは、１０〜４０の数を表すが、１５〜３５が好ましい。ｋは、ＸＯにおける炭素数の合計が３〜１２０となるような数を表す。ＥＯ及びＸＯは、ブロック共重合単位であってもよいし、ランダム共重合単位であってもよい。
これらの脱墨剤は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
Ｒ１Ｏ−ＰＯｍ−（ＥＯｎ／ＸＯｋ）−Ｒ２ ・・・一般式（Ｉ）
ただし、前記一般式（Ｉ）中、Ｒ１は、炭素数１２〜２２のアルキル基又はアルケニル基を表すが、パルミチルアルコールやステアリルアルコールなどが好ましい。Ｒ２は、水素原子、又は炭素数２〜３のアシル基を表すが、水素原子が好ましい。ＰＯは、プロピレンオキサイドユニットを表す。ＥＯは、エチレンオキサイドユニットを表す。ＸＯは、炭素数３以上のアルキレンオキサイドユニットを表す。ｍ、ｎ、ｋはそれぞれの付加モル数であり、ｍは、１〜８の数を表すが、２〜６が好ましい。ｎは、１０〜４０の数を表すが、１５〜３５が好ましい。ｋは、ＸＯにおける炭素数の合計が３〜１２０となるような数を表す。ＥＯ及びＸＯは、ブロック共重合単位であってもよいし、ランダム共重合単位であってもよい。
これらの脱墨剤は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記脱墨剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、４５〜９０重量％が好ましい。
前記含有量が、４５重量％未満であると、古紙からのインキ剥離力やフローテーション工程での発泡性が極端に低下することがあり、９０重量％を超えると、過剰発泡を抑制することができないことがある。一方、前記数値範囲内であると、古紙からのインキ剥離性に優れ、前期フローテーション処理（工程）における発泡が効果的に抑制可能である点で有利である。
前記含有量が、４５重量％未満であると、古紙からのインキ剥離力やフローテーション工程での発泡性が極端に低下することがあり、９０重量％を超えると、過剰発泡を抑制することができないことがある。一方、前記数値範囲内であると、古紙からのインキ剥離性に優れ、前期フローテーション処理（工程）における発泡が効果的に抑制可能である点で有利である。
前記炭素数１２〜１８のアルコールとしては、適宜選択することができるが、例えば、ラウリルアルコール（Ｃ１２）、ミリスチルアルコール（Ｃ１４）、ｉｓｏ−ステアリルアルコール（Ｃ１８）などが好適に挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、炭素数１２〜１４あるいはｉｓｏ−ステアリルアルコールなど分岐高級アルコール、オレイルアルコールなどの不飽和アルコールを含むと液状である点で好ましい。前記アルコールは、泡膜に均一に取り込まれた方が低泡化効果が得られ易いため、フローテーション工程の条件下では液状であることが好ましい。
前記アルコールの炭素数は、例えば、炭素数６以下であるとフロス量を増加してしまうなど、過剰発泡が改善できず、また、炭素数８〜１０であると低泡化効果の不足やインキ捕集効率の低下が見られ、１２未満であると、本発明の効果が得られない点で好ましくない。一方、炭素数が１２〜１８であると、前記脱墨剤と併用することにより、本発明の効果が得られる点で有利である。
前記アルコールの炭素数は、例えば、炭素数６以下であるとフロス量を増加してしまうなど、過剰発泡が改善できず、また、炭素数８〜１０であると低泡化効果の不足やインキ捕集効率の低下が見られ、１２未満であると、本発明の効果が得られない点で好ましくない。一方、炭素数が１２〜１８であると、前記脱墨剤と併用することにより、本発明の効果が得られる点で有利である。
前記炭素数１２〜１８のアルコールの含有量としては、例えば、１０〜５５重量％が好ましく、１５〜５０重量％がより好ましい。
前記含有量が、１０重量％未満であると、低泡化効果が十分でなく、本発明の効果が十分に得られないことがあり、５５重量％を超えると、泡が少なすぎて処理操作が不能となることがあり、また、再生パルプの白色度が極度に低下することがある。一方、１０〜５５重量％であると、そのようなことがなく、フローテーターの過剰発泡を抑制することができ、インク捕集力の低下を抑え・向上させることができ、低泡化に伴うインク捕集能の低下を緩和することができる点で有利である。
本発明の効果である過剰な発泡の抑制、及び剥離インクの捕集効率を向上させる効果を得るためには、フローテーション工程において脱墨剤以外には発泡につながる界面活性剤成分を極力含まないことが好ましく、特にフローテーション温度を超える曇点を有する非イオン界面活性剤を含有しないことが好ましい。該フローテーション温度を超える曇点を有する非イオン界面活性剤の中でも特に高級アルコールや高級脂肪酸エステルへのエチレンオキサイド付加物を含まないことが好ましく、含む場合でもフローテーション工程において該フローテーション温度を超える曇点を有する非イオン界面活性剤を本発明の炭素数１２〜１８のアルコールの量を超える量（重量基準）含まないことが好ましく、さらには本発明の炭素数１２〜１８のアルコールの量に対して５０重量％以下とすることが好ましいが、最も好ましいのは実質的に含まないことである。
前記フローテーション工程の温度としては、通常、３０〜５０℃で行われるため、採用するフローテーション温度条件によって異なるが、フローテーション温度を超える曇点を有する非イオン界面活性剤の例としては、例えば、炭素数１２のドデシルアルコールのエチレンオキシド付加物の場合６モル付加体以上の付加モル数のものが該当する。高級アルコールや脂肪酸エステルへアルカリ触媒や固体触媒を触媒としてエチレンオキシドの付加反応を行った場合、得られるエチレンオキサイド付加物には付加モル数に分布が生じるが、このような場合には該分布の中でフローテーション温度を超える曇点を有することとなる付加モル数以上の付加体の合計量が、本発明の炭素数１２〜１８のアルコールの量に対して前記範囲となるようにすることが本発明の効果を十分に得るためには好ましい。
なお、曇点の測定方法は、基準油脂分析試験法２.３．７−１９９０の曇り点に従う。
前記含有量が、１０重量％未満であると、低泡化効果が十分でなく、本発明の効果が十分に得られないことがあり、５５重量％を超えると、泡が少なすぎて処理操作が不能となることがあり、また、再生パルプの白色度が極度に低下することがある。一方、１０〜５５重量％であると、そのようなことがなく、フローテーターの過剰発泡を抑制することができ、インク捕集力の低下を抑え・向上させることができ、低泡化に伴うインク捕集能の低下を緩和することができる点で有利である。
本発明の効果である過剰な発泡の抑制、及び剥離インクの捕集効率を向上させる効果を得るためには、フローテーション工程において脱墨剤以外には発泡につながる界面活性剤成分を極力含まないことが好ましく、特にフローテーション温度を超える曇点を有する非イオン界面活性剤を含有しないことが好ましい。該フローテーション温度を超える曇点を有する非イオン界面活性剤の中でも特に高級アルコールや高級脂肪酸エステルへのエチレンオキサイド付加物を含まないことが好ましく、含む場合でもフローテーション工程において該フローテーション温度を超える曇点を有する非イオン界面活性剤を本発明の炭素数１２〜１８のアルコールの量を超える量（重量基準）含まないことが好ましく、さらには本発明の炭素数１２〜１８のアルコールの量に対して５０重量％以下とすることが好ましいが、最も好ましいのは実質的に含まないことである。
前記フローテーション工程の温度としては、通常、３０〜５０℃で行われるため、採用するフローテーション温度条件によって異なるが、フローテーション温度を超える曇点を有する非イオン界面活性剤の例としては、例えば、炭素数１２のドデシルアルコールのエチレンオキシド付加物の場合６モル付加体以上の付加モル数のものが該当する。高級アルコールや脂肪酸エステルへアルカリ触媒や固体触媒を触媒としてエチレンオキシドの付加反応を行った場合、得られるエチレンオキサイド付加物には付加モル数に分布が生じるが、このような場合には該分布の中でフローテーション温度を超える曇点を有することとなる付加モル数以上の付加体の合計量が、本発明の炭素数１２〜１８のアルコールの量に対して前記範囲となるようにすることが本発明の効果を十分に得るためには好ましい。
なお、曇点の測定方法は、基準油脂分析試験法２.３．７−１９９０の曇り点に従う。
前記その他の成分としては、特に制限はなく、古紙再生に使用される脱墨剤組成物に使用される公知の成分が好適に挙げられ、例えば、飽和又は不飽和脂肪酸、有機系脱墨剤、消泡剤、起泡剤などが好適に挙げられる。
前記飽和脂肪酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、炭素数１２〜１８の化合物が好適に挙げられる。該炭素数１２〜１８の飽和脂肪酸を併用することにより、インクが凝集され、前記フローテーション工程におけるインク捕集効率が向上する点で有利である。該炭素数１２〜１８の飽和脂肪酸の具体例としては、ステアリン酸やパーム核油脂肪酸（炭素数１２〜１４）などが好適に挙げられる。
前記有機系脱墨剤としては、例えば、脂肪酸、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、高級アルコール硫酸エステル塩、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、脂肪酸等のアルキレンオキサイド付加物、アルカノールアマイド等の非イオン界面活性剤などが好適に挙げられる。
前記その他の成分の含有量としては、本発明の目的を害さない範囲であればよい。
前記その他の成分の含有量としては、本発明の目的を害さない範囲であればよい。
本発明の古紙再生用脱墨剤組成物の製造方法としては、特に制限はなく、上述した各成分を公知の方法、装置等を用いて混合等することにより、得ることができる。
なお、本発明の古紙再生用脱墨剤組成物は、前記脱墨剤と、前記アルコールとを混合した一液タイプの組成物としてもよいし、前記脱墨剤と、前記アルコールとをフローテーション工程（処理）までに混合して使用する二液タイプの組成物としてもよい。この二液タイプ以上のものが、本発明の古紙再生用脱墨剤キットである。
本発明の古紙再生用脱墨剤キットにおいては、前記脱墨剤（Ａ成分）と、前記炭素数１２〜１８のアルコール（Ｂ成分）とが、別々に容器に収容されており、例えば、前記Ａ成分のみを含む容器と、前記Ｂ成分のみを含む容器とで構成されていてもよいし、前記Ａ成分及びＢ成分を含む容器と、前記Ａ成分又は前記Ｂ成分を含む容器とで構成されていてもよいし、更に、前記各容器に前記脂肪酸等のその他の成分が添加されていてもよい。
本発明の古紙再生用脱墨剤組成物又は古紙再生用脱墨剤キットの使用条件としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、温度条件としては、４０℃付近で使用するのが一般的である。
なお、本発明の古紙再生用脱墨剤組成物は、前記脱墨剤と、前記アルコールとを混合した一液タイプの組成物としてもよいし、前記脱墨剤と、前記アルコールとをフローテーション工程（処理）までに混合して使用する二液タイプの組成物としてもよい。この二液タイプ以上のものが、本発明の古紙再生用脱墨剤キットである。
本発明の古紙再生用脱墨剤キットにおいては、前記脱墨剤（Ａ成分）と、前記炭素数１２〜１８のアルコール（Ｂ成分）とが、別々に容器に収容されており、例えば、前記Ａ成分のみを含む容器と、前記Ｂ成分のみを含む容器とで構成されていてもよいし、前記Ａ成分及びＢ成分を含む容器と、前記Ａ成分又は前記Ｂ成分を含む容器とで構成されていてもよいし、更に、前記各容器に前記脂肪酸等のその他の成分が添加されていてもよい。
本発明の古紙再生用脱墨剤組成物又は古紙再生用脱墨剤キットの使用条件としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、温度条件としては、４０℃付近で使用するのが一般的である。
本発明の古紙再生用脱墨剤組成物又は古紙再生用脱墨剤キットは、例えば、印刷古紙を製紙原料として製造される脱墨パルプの製造工程におけるパルプスラリー中の脱墨などに好適に用いることができ、特に、パルプスラリー中のインク等の夾雑物を泡（フロス）と共に取り除く、フローテーション処理（工程）に好適に用いることができる。本発明の古紙再生用脱墨剤組成物又は古紙再生用脱墨剤キットは、フローテーション処理（工程）において、前記脱墨剤によるインク除去効果の低下を抑制し、かつパルプ歩留りの低下も抑制することができるため、以下に説明する本発明の古紙再生方法に特に好適に使用することができる。
〔古紙再生方法〕
本発明の古紙再生方法は、古紙の再生に用いられる古紙再生方法であって、古紙の離解（離解工程）、洗浄（洗浄工程）、フローテーション（フローテーション工程）を含み、更に、必要に応じて適宜選択したその他処理（工程）、例えば、ニーディング工程、分散工程、熟成漂白工程、洗浄・脱水工程、白水循環工程、白水処理工程、フロス・スラッジ廃棄工程、再生パルプ抄紙工程、などを含み、本発明の前記古紙再生用脱墨剤組成物又は古紙再生用脱墨剤キットを用いることを特徴とする。
本発明の古紙再生方法は、古紙の再生に用いられる古紙再生方法であって、古紙の離解（離解工程）、洗浄（洗浄工程）、フローテーション（フローテーション工程）を含み、更に、必要に応じて適宜選択したその他処理（工程）、例えば、ニーディング工程、分散工程、熟成漂白工程、洗浄・脱水工程、白水循環工程、白水処理工程、フロス・スラッジ廃棄工程、再生パルプ抄紙工程、などを含み、本発明の前記古紙再生用脱墨剤組成物又は古紙再生用脱墨剤キットを用いることを特徴とする。
脱墨プロセスは主に離解・インキ剥離工程であるパルパー、ニーダーと、インキ捕集工程のフローテーションで構成されるが、脱水、洗浄、希釈、漂白工程を含め、次のようなパターンが代表例として挙げられる。
（１）パルパー → フローテーション → 洗浄
（２）パルパー → 脱水 → ニーダー → 漂白 → 希釈 → フローテーション → 洗浄
（３）パルパー → フローテーションＡ → 脱水 → ニーダー → 希釈 → 漂白 → フローテーションＢ → 洗浄
（１）パルパー → フローテーション → 洗浄
（２）パルパー → 脱水 → ニーダー → 漂白 → 希釈 → フローテーション → 洗浄
（３）パルパー → フローテーションＡ → 脱水 → ニーダー → 希釈 → 漂白 → フローテーションＢ → 洗浄
（古紙再生用脱墨剤組成物として使用する場合）
前記古紙再生用脱墨剤組成物を添加する工程としては、特に制限はなく、古紙再生方法における任意の工程でよいが、例えば、パルパー、ニーダー等のフローテーション工程の前処理工程（インク剥離工程）の段階でパルプスラリーに添加しても、フローテーション工程において添加してもよい。また、前記フローテーション工程で除去したフロスを、更にフローテーション処理して、脱墨パルプの製造工程のパルプスラリーに、再び戻す二次フローテーターに添加してもよい。これらの中でも、インク剥離工程の段階でパルプスラリーに添加するのが好ましい。また、添加タイミングとしては、一つであってもよいし、複数であってもよい。
前記脱墨剤プロセスの代表例において具体的に説明すると、古紙再生用脱墨剤組成物の添加タイミングとしては、例えば前記（１）の場合、パルパーに一括添加されるか、パルパーとフローテーションに分割して添加できるが、実用的にはパルパーに一括添加することで十分であることが多い。前記（２）の場合、パルパーに一括添加されるか、パルパーと、ニーダー及び／又はフローテーションに分割して添加できるが、フローテーションでの濃度を確保するためには分割して添加した方が効率的であり、実用的にはパルパーとニーダーへの分割添加がより有効である。前記（３）の場合、パルパーに一括添加されるか、パルパー及び／又はフローテーションＡと、ニーダー及び／又はフローテーションＢに分割して添加できるが、フローテーションでの濃度を確保するためには分割して添加した方が効率的であり、実用的にはパルパーとニーダーへの分割添加が有効である。
前記古紙再生用脱墨剤組成物を添加する工程としては、特に制限はなく、古紙再生方法における任意の工程でよいが、例えば、パルパー、ニーダー等のフローテーション工程の前処理工程（インク剥離工程）の段階でパルプスラリーに添加しても、フローテーション工程において添加してもよい。また、前記フローテーション工程で除去したフロスを、更にフローテーション処理して、脱墨パルプの製造工程のパルプスラリーに、再び戻す二次フローテーターに添加してもよい。これらの中でも、インク剥離工程の段階でパルプスラリーに添加するのが好ましい。また、添加タイミングとしては、一つであってもよいし、複数であってもよい。
前記脱墨剤プロセスの代表例において具体的に説明すると、古紙再生用脱墨剤組成物の添加タイミングとしては、例えば前記（１）の場合、パルパーに一括添加されるか、パルパーとフローテーションに分割して添加できるが、実用的にはパルパーに一括添加することで十分であることが多い。前記（２）の場合、パルパーに一括添加されるか、パルパーと、ニーダー及び／又はフローテーションに分割して添加できるが、フローテーションでの濃度を確保するためには分割して添加した方が効率的であり、実用的にはパルパーとニーダーへの分割添加がより有効である。前記（３）の場合、パルパーに一括添加されるか、パルパー及び／又はフローテーションＡと、ニーダー及び／又はフローテーションＢに分割して添加できるが、フローテーションでの濃度を確保するためには分割して添加した方が効率的であり、実用的にはパルパーとニーダーへの分割添加が有効である。
（古紙再生用脱墨剤脱墨剤キットとして使用する場合）
前記古紙再生用脱墨剤キットを添加する工程としては、特に制限はないが、前記Ａ成分と、前記Ｂ成分とは、遅くとも前記フローテーション工程までに添加混合されればよく、この条件を充たす限り、任意のタイミングで添加することができる。
前記古紙再生用脱墨剤キットを添加する工程としては、特に制限はないが、前記Ａ成分と、前記Ｂ成分とは、遅くとも前記フローテーション工程までに添加混合されればよく、この条件を充たす限り、任意のタイミングで添加することができる。
前記脱墨剤プロセスの代表例において具体的に説明すると、古紙再生用脱墨剤脱墨剤キットの添加タイミングとしては、例えば前記（１）の場合、脱墨剤は離解やインキ剥離のためパルパーに入れるのが有効であり、本発明の炭素数１２〜１８のアルコールはパルパーでもフローテーションでも添加できるが、フローテーションに添加した方が添加量制御によるフロス量調整がしやすいためより好ましい。前記（２）の場合、脱墨剤はパルパー一括添加かパルパー、ニーダーへの分割添加が可能であり、フローテーションのインキ捕集のため分割添加がより有効である。本発明の炭素数１２〜１８のアルコールは、パルパーと、ニーダー及び／又はフローテーションに分割して添加できるが、フローテーションでの濃度を確保するためには、ニーダー及び／又はフローテーションに添加した方がより効率的であり、実用的には均一分散の観点からニーダーへの分割添加がより有効である。前記（３）の場合、脱墨剤はパルパー一括添加かパルパー、ニーダーへの分割添加が可能であり、フローテーションのインキ捕集のため分割添加がより有効である。本発明の炭素数１２〜１８のアルコールは、パルパーに一括添加されるか、パルパー及び／又はフローテーションＡと、ニーダー及び／又はフローテーションＢに分割して添加できるが、フローテーションでの濃度を確保するためには分割して添加した方がより効率的であり、実用的には均一分散の観点からパルパーと、ニーダーへの分割添加がより有効である。いずれの場合もフローテーション時に本発明の炭素数１２〜１８のアルコールは、脱墨剤に対して１０〜５５％である必要がある。
前記フローテーション工程においては、Ｇ（気体）／Ｌ（液体）の気液比が、４以上であるのが好ましい。
前記気液比（Ｇ／Ｌ）が、４以上であると、前記フローテーション工程において過剰発泡になり易く、発泡を抑えるために脱墨剤添加量を減らすなどの条件変更が操業上必要となると白色度の低下も生じ易いため、本発明の過剰な発泡を抑え、かつ剥離インクの捕集効率を向上させることにより、泡トラブルがなく高白色度で残インクの少ない再生パルプを効率よく得ることができるという効果がより大きく現れ、本発明を用いる必要性が比較的高くなる点で有利である。
前記気液比（Ｇ／Ｌ）が、４以上であると、前記フローテーション工程において過剰発泡になり易く、発泡を抑えるために脱墨剤添加量を減らすなどの条件変更が操業上必要となると白色度の低下も生じ易いため、本発明の過剰な発泡を抑え、かつ剥離インクの捕集効率を向上させることにより、泡トラブルがなく高白色度で残インクの少ない再生パルプを効率よく得ることができるという効果がより大きく現れ、本発明を用いる必要性が比較的高くなる点で有利である。
前記古紙再生用脱墨剤組成物又は古紙再生用脱墨剤キットの添加量としては、特に制限がなく、目的に応じて適宜選択することができるが、絶乾原料古紙に対して、０．００５〜１重量％が好ましく、０．０１〜０．５重量％がより好ましい。
前記添加量が、０．００５質量％未満であると、脱墨効果が不十分となることがあり、１質量％を超えると、パルプ歩留りが低下することがある。
前記添加量が、０．００５質量％未満であると、脱墨効果が不十分となることがあり、１質量％を超えると、パルプ歩留りが低下することがある。
以下、本発明の内容を、実施例を挙げて説明する。なお、本発明の内容は、以下に示す実施例の内容に限定されるものではない。なお、単位「％」は特に指定がない場合は「重量％」を表す。
原料古紙（新聞古紙／チラシ古紙＝５／５）を５ｃｍ×５ｃｍに裁断後、低濃度パルパー（熊谷理機工業製、低濃度パルパーラボ機）に入れ、原料古紙重量に対し、苛性ソーダ０．５重量％、３号ケイ酸ソーダ０．２重量％を添加した。更に、下記表１の化合物Ａと、脱墨剤とを混合して古紙再生用脱墨組成物を調製し、原料古紙に対して０．２重量％添加した。
その他の試薬
プロピレングリコール（関東化学試薬特級）
イソプロピルアルコール（関東化学試薬特級）
２−エチルヘキサノール（関東化学鹿１級）
続いて、パルプ濃度５重量％となるように、温水を加え、４５℃で１０分間、パルパー処理した。得られたパルプスラリーをパルプ濃度１重量％に温水で希釈し、４５℃で３分間、フローテーション処理（工程）した（熊谷理機工業製、ＢＯＸ型ラボ機を使用）。なお、このときのＧ／Ｌを４．８とした。
前記フローテーション処理（工程）で生じたフロスは、１分毎に５回かきとり、かきとった総重量をフロス量とした。前記フローテーション処理（工程）の前後のサンプルシートを、ＴＡＰＰＩ抄紙機にて作製し、白色度を色差計（日本電色工業（株）製、分光色彩・白度計ＰＦ−１０）で測定し、前記フローテーション処理（工程）による白色度上昇を算出した。
次に、原料古紙（新聞古紙／チラシ古紙＝６／４）を５ｃｍ×５ｃｍに裁断後、低濃度パルパー（熊谷理機工業製、低濃度パルパーラボ機）に入れ、原料古紙重量に対し、苛性ソーダ１．０重量％を添加した。更に、表３の化合物Ａと、脱墨剤との配合物を調製し、原料古紙に対し、０．２重量％添加した。
なお、上記化合物Ａの欄において使用した物質は表２に示す。なお、「％」は、重量％を表し、過剰発泡抑制性能（低泡化性能）の評価、インキ捕集性能、インキ捕集効率の評価は、後述のとおりである。
ラボ合成サンプルの製造は以下のように行った。比較例１０についてはステアリルアルコールを３００ｇと、触媒として４８重量％水酸化カリウム水溶液を２０ｇとをオートクレーブに仕込み、反応系内を十分窒素置換し、つづいて減圧下で脱水を行った後、所定量のアルキレンオキシドを導入して付加反応を行った。付加反応は、プロピレンオキシド（以下、ＰＯ）、エチレンオキシド（以下、ＥＯ）、ＰＯの順に行い、ブロック付加物とした。反応温度はＰＯ付加は１２０℃、ＥＯ付加は１６０℃、圧力は３．０ｋｇ／ｃｍ２以下で行った。
比較例１１は炭素数１３の分岐アルコールを３００ｇと、触媒として４０重量％水酸化カリウムを４ｇとをオートクレーブに仕込み、比較例１０と同様にしてブロック付加物とした。
比較例１２はステアリルアルコールを３００ｇと、触媒として４０重量％水酸化カリウムを１．０ｇとをオートクレーブに仕込み、所定量のＥＯを導入して付加反応を行い、製造した。
ラボ合成サンプルの製造は以下のように行った。比較例１０についてはステアリルアルコールを３００ｇと、触媒として４８重量％水酸化カリウム水溶液を２０ｇとをオートクレーブに仕込み、反応系内を十分窒素置換し、つづいて減圧下で脱水を行った後、所定量のアルキレンオキシドを導入して付加反応を行った。付加反応は、プロピレンオキシド（以下、ＰＯ）、エチレンオキシド（以下、ＥＯ）、ＰＯの順に行い、ブロック付加物とした。反応温度はＰＯ付加は１２０℃、ＥＯ付加は１６０℃、圧力は３．０ｋｇ／ｃｍ２以下で行った。
比較例１１は炭素数１３の分岐アルコールを３００ｇと、触媒として４０重量％水酸化カリウムを４ｇとをオートクレーブに仕込み、比較例１０と同様にしてブロック付加物とした。
比較例１２はステアリルアルコールを３００ｇと、触媒として４０重量％水酸化カリウムを１．０ｇとをオートクレーブに仕込み、所定量のＥＯを導入して付加反応を行い、製造した。
続いて、パルプ濃度３．５重量％となるように、温水を加え、４０℃で１０分間、パルパー処理した。得られたパルプスラリーを、パルプ濃度３０重量％に濃縮した後、苛性ソーダ１．０重量％、３号ケイ酸ソーダ１．０重量％、脂肪酸（ライオン（株）ＣＹ−１０００）０．０５重量％、過酸化水素０．４重量％を添加し、更に温水を加えてパルプ濃度２５重量％とし、６０℃で２時間熟成した。熟成後、温水でパルプ濃度１重量％に希釈し、表２の化合物Ａと、脱墨剤とを含む古紙再生用脱墨剤組成物を、原料古紙に対し、０．０５重量％添加した後、４５℃で１０分間、フローテーション処理（工程）を行った（熊谷理機工業製、ＢＯＸ型ラボ機を使用）。なお、このときのＧ／Ｌを８とした。
前記フローテーション処理（工程）において生じたフロスは、１分毎に５回かきとり、かきとった総重量をフロス量とした。前記フローテーション処理（工程）の前後のサンプルシートを、ＴＡＰＰＩ抄紙機にて作製し、白色度を色差計（日本電色工業（株）製、分光色彩・白度計ＰＦ−１０）で測定し、前記フローテーション処理（工程）による白色度上昇を算出した。
前記フローテーション処理（工程）において生じたフロスは、１分毎に５回かきとり、かきとった総重量をフロス量とした。前記フローテーション処理（工程）の前後のサンプルシートを、ＴＡＰＰＩ抄紙機にて作製し、白色度を色差計（日本電色工業（株）製、分光色彩・白度計ＰＦ−１０）で測定し、前記フローテーション処理（工程）による白色度上昇を算出した。
＜低泡化性能（過剰発泡抑制性能）の評価基準＞
◎：大きく抑制（フロス量２００〜３００ｇ）
○：抑制（フロス量３００〜４００ｇ）
△：やや抑制（フロス量４００〜５４０ｇ）
×：ブランクと同等かそれ以上（フロス量５４０ｇ以上）
◎：大きく抑制（フロス量２００〜３００ｇ）
○：抑制（フロス量３００〜４００ｇ）
△：やや抑制（フロス量４００〜５４０ｇ）
×：ブランクと同等かそれ以上（フロス量５４０ｇ以上）
＜インク捕集効率の算出＞
次式にて、単位フロス量当たりの白色度上昇を算出し、これをインク捕集効率（％）とした。
インク捕集効率（％）＝（フローテーション前後の白色度上昇／フロス量）×１００
次式にて、単位フロス量当たりの白色度上昇を算出し、これをインク捕集効率（％）とした。
インク捕集効率（％）＝（フローテーション前後の白色度上昇／フロス量）×１００
Claims (6)
- （Ａ）脱墨剤と、（Ｂ）ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、ｉｓｏ−ステアリルアルコール、炭素数１２〜１４の分岐高級アルコール、オレイルアルコール、及び炭素数１２，１３混合の合成アルコールから選ばれる少なくともいずれかである炭素数１２〜１８のアルコールとを、前記（Ａ）と（Ｂ）の合計量に対して（Ｂ）を１０〜５５重量％の割合で含有することを特徴とする古紙再生用脱墨剤組成物。
- （Ａ）脱墨剤が、下記一般式（Ｉ）で表される請求項１に記載の古紙再生用脱墨剤組成物。
Ｒ１Ｏ−ＰＯｍ−（ＥＯｎ／ＸＯｋ）−Ｒ２ ・・・一般式（Ｉ）
ただし、一般式（Ｉ）中、Ｒ１は、炭素数１２〜２２のアルキル基又はアルケニル基を表し、Ｒ２は、水素原子、又は炭素数２〜３のアシル基を表し、ＰＯは、プロピレンオキサイドユニットを表し、ＥＯは、エチレンオキサイドユニットを表し、ＸＯは、炭素数３以上のアルキレンオキサイドユニットを表し、ｍ、ｎ、ｋはそれぞれの付加モル数であり、ｍは１〜８、ｎは１０〜４０、ｋは、ＸＯにおける炭素数の合計が３〜１２０となるような数を表し、ＥＯ及びＸＯは、ブロック共重合単位であってもよいし、ランダム共重合単位であってもよい。 - （Ａ）脱墨剤と、（Ｂ）ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、ｉｓｏ−ステアリルアルコール、炭素数１２〜１４の分岐高級アルコール、オレイルアルコール、及び炭素数１２，１３混合の合成アルコールから選ばれる少なくともいずれかである炭素数１２〜１８のアルコールとが、フローテーション工程のパルプスラリー中に、前記（Ａ）と（Ｂ）の合計量に対する（Ｂ）の割合が１０〜５５重量％となるように該フローテーション工程までに添加されて使用されることを特徴とする古紙再生用脱墨剤キット。
- （Ａ）脱墨剤が、下記一般式（Ｉ）で表される請求項３に記載の古紙再生用脱墨剤キット。
Ｒ１Ｏ−ＰＯｍ−（ＥＯｎ／ＸＯｋ）−Ｒ２ ・・・一般式（Ｉ）
ただし、一般式（Ｉ）中、Ｒ１は、炭素数１２〜２２のアルキル基又はアルケニル基を表し、Ｒ２は、水素原子、又は炭素数２〜３のアシル基を表し、ＰＯは、プロピレンオキサイドユニットを表し、ＥＯは、エチレンオキサイドユニットを表し、ＸＯは、炭素数３以上のアルキレンオキサイドユニットを表し、ｍ、ｎ、ｋはそれぞれの付加モル数であり、ｍは１〜８、ｎは１０〜４０、ｋは、ＸＯにおける炭素数の合計が３〜１２０となるような数を表し、ＥＯ及びＸＯは、ブロック共重合単位であってもよいし、ランダム共重合単位であってもよい。 - 古紙の再生に用いられる古紙再生方法であって、
古紙を離解させ、洗浄し、フローテーションさせることを含み、
請求項１若しくは２に記載の古紙再生用脱墨剤組成物、又は、請求項３若しくは４に記載の古紙再生用脱墨剤キットを用いることを特徴とする古紙再生方法。 - フローテーションが、気液比（Ｇ／Ｌ体積比）が４以上で行われる請求項５に記載の古紙再生方法。
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