JPH03193987A - 古紙再生用脱墨剤 - 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〕 本発明は新聞、雑誌等の古紙再生時に用いられる脱墨剤
に関する。更に詳しくは新聞、雑誌等をフロチージョン
法及びフロチージョン／洗浄コンビネーションシステム
で脱墨処理を行うに際し高白色度のそして残インキ数の
少ない脱墨パルプを得る事の出来る脱墨剤に関する。

［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来ているが、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来ており、更に脱墨パルプの用
途も高度利用へと拡大して来ている。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、
更には従来回収利用されなかった古紙の利用等脱墨と云
う点から見れば一層険しい状況になりつつあり、より以
上脱墨を促進させる為装置へも改良が加えられて来てい
る。

例えば、タワーの設置による高濃度熟成処理、物理力に
よってより一層インキ剥離を促進させるためのディスバ
イザー、ニーダ−の導入、更には高濃度離解パルパーの
設置等が挙げられる。

古紙からインキその他の不純物を分離除去する為従来か
ら用いられて来た薬剤としては、苛性ソーダ、珪酸ソー
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、ＥＤＴＡ
、　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シ
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来た。しかし
これらの脱墨剤ではフロチージョン処理における起泡性
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、排水工程で
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。更には、高白色度であっ
てもくすみがあるため、脱墨パルプの用途制限（板紙の
裏下への使用量減少、新聞紙への配合量減少等）や、く
すみを無くすため漂白剤使用量を増加せざるを得ないと
いった状況であった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、フロチージョン処理工程において優れた
インキ捕集能を示し、高白色度、低残インキ数且つ未剥
離インキ数の少ない脱墨パルプを得ることのできる古紙
再生用脱墨剤を開発すべく鋭意研究を行なった結果、本
発明を完成するに至った。

すなわち本発明は、下記（Ａ）又は（Ｂ）で表されるＯ
Ｈ基を含有する化合物とジカルボン酸又はその無水物と
の反応生成物を有効成分とする古紙再生用脱墨剤を提供
するものである。

（Ａ）； 炭素数８〜２２の高級脂肪酸にエチレンオキシドとプロ
ピレンオキシドとをエチレンオキシド／プロピレンオキ
シド＝１〜４（モル比）の割合となるように両者合計で
平均１０〜５０モル付加させた化合物 （Ｂ）　； エチレンオキシドとプロピレンオキシドとをエチレンオ
キシド／プロピレンオキシド＝１〜４（モル比）の割合
となるように両者合計でＯＨ基１個当たり平均１０〜５
０モル付加させた多価アルコールと、炭素数８〜２２の
高級脂肪酸との不完全エステル 脱墨剤に必要な機能としては、 ■セルロース／インキ間の界面張力低下能■セルロース
から剥離したインキの再付着防止性 ■気泡へのインキの吸着性が高いこと ■適正な起泡性 の４つを挙げることができる。脱墨剤はこれら４つの機
能をバランスよく備えていなければならない。

本発明において（Ａ）又は（Ｂ）の化合物を得るために
用いられる高級脂肪酸の炭素数が８より小さい場合、セ
ルロースから離脱したインキの分散性を促進しインキが
微細化するため、その結果として白色度は低くなる。ま
た、炭素数が２２を超えるとセルロース／インキ間の界
面張力低下能が弱くなるため、その結果として未剥離イ
ンキが多い見栄えの悪いバルブとなる。

かかる高級脂肪酸に付加させるエチレンオキシド及びプ
ロピレンオキシドはブロック又はランダム付加のいずれ
でもよいが、好ましくはランダム付加である。エチレン
オキシドとプロピレンオキシドのモル比はエチレンオキ
シド／プロピレンオキシド＝１〜４の範囲が良く、好ま
しくは１〜３の範囲である。このモル比が１より小さい
場合、セルロースから離脱したインキの分散が大きく、
更にフロチーター液面上での泡沫層形成能力が弱いため
、インキを保持した泡沫層が少なくなる。その結果、白
色度が低くなる。逆にモル比が４より大きい場合、フロ
チーター中での気泡吸着性が小さく、その結果、泡沫層
色相もインキ捕集性が低いことを示し白っぽくなる。更
にフロチーター液面上での泡沫層形成能力が強いためフ
ロスの泡量が多い。また、フロスピットでの破泡性が悪
いといった操業性にとって極めて問題のある現象が多発
する。

エチレンオキシドとプロピレンオキシドの付加モル数は
１活性水素原子に対して合計して平均１０〜５０モルが
よい。好ましくは２０〜３５モルである。付加モル数が
ｌＯより小さい場合、セルロースからのインキ剥離性及
びセルロースから離脱したインキの捕集性が小さいため
、白色度が低くなる。また、付加モル数が５０より大き
い場合、フロチーター液面上での泡沫層形成能力が弱く
なるためインキを捕集した泡沫層が系外に除去されず、
その結果として白色度が低くなるといった欠点を有する
。

本発明において（Ｂ）の不完全エステル化合物を得るた
めに用いられる多価アルコールとしては、エチレングリ
コール、プロピレンクリコール、グリセリン、ジグリセ
リン、トリグリセリン、トリメチロールプロパン、ペン
タエリスリトール及びソルビトール等が挙げられる。

、（Ｂ）の不完全エステル化合物は上記の多価アルコー
ルにエチレンオキシド、プロピレンオキシド等のアルキ
レンオキシドを付加した後、高級脂肪酸でエステル化す
る方法によって得られるが、この方法に限らず、例えば
油脂と多価アルコールとを混合している中ヘアルキレン
オキシドを付加する方法、或いは多価アルコールと高級
脂肪酸とを予めエステル化した後、アルキレンオキシド
を付加する方法によって得ることもできる。かかる不完
全エステル化合物（Ｂ）のエステル化度は３０〜９０％
がよく、特に好ましくは５０〜７５％である。エステル
化度が３０％未満の場合、セルロースからのインキ剥離
力が小さくなるため未剥離インキが多くなる。また、エ
ステル化度が９０％を超えるとフロチーターでのインキ
捕集力が小さくなり、その結果として白色度が低くなる
という欠点を有している。

上記の（Ａ）又は（Ｂ）の化合物とジカルボン酸を反応
させて得られる反応生成物が本発明の古紙再生用脱墨剤
の有効成分となる。

（Ａ）又は（Ｂ）の化合物とジカルボン酸の反応におい
て、両者の仕込み割合は、（Ａ）。

（Ｂ）各化合物の残存ＯＨ基１個に対してジカルボン酸
をほぼ１モル用いるのが好ましい。この仕込み割合にお
いて極端に（Ａ）又はＣＢ）が多い場合、フロチーター
でのインキ捕集性が小さいため白色度が低くなる。逆の
場合、即ち極端にジカルボン酸が多い場合はセルロース
からのインキ剥離性が小さいため未剥離インキが多くな
り、見栄えの悪い脱墨パルプしか得られない。

ジカルボン酸としてはシュウ酸、コハク酸、マレイン酸
、グルタル酸、アジピン酸、フタル酸等が挙げられるが
、これらのジカルボン酸が酸無水物を形成する場合はそ
の酸無水物を使用する方が好ましい。かかる酸無水物と
しては無水マレイン酸、無水コハク酸、無水グルタル酸
、無水フタル酸等が挙げられる。

本発明の古紙再生用脱墨剤の製造法は特に限定されるも
のではなく、前記に（Ａ）又は（Ｂ）の如きＯＨ基を有
する化合物とジカルボン酸もしくはその酸無水物とを混
合加熱して反応させ、製造することができる。例えば、
特公昭４６−４１８８７号公報、特公昭６０−３３０９
８号公報、米国特許第２３１６２３４号明細書（１９４
３年）、米国特許第２０２８０９１号明細書（１９３６
年）、日本化学会誌第２号（１９７６年）２６１〜２６
５頁、堀口博著「合成界面活性剤」く増補版〉昭和４５
年発行、発行所三共出版■、２０３〜２０４頁、油化単
筒２６巻、第５号（１９７７年）２８３〜２８６頁等に
記載されている合成方法が該当する。

本発明の古紙再生用脱墨剤は古紙離解工程、ニーダ−処
理工程、熟成タワー工程及びフロチージョン処理の何れ
かもしくは各工程へ分割添加してもよいが、古紙離解工
程へ添加した場合が最も効果が高い。また、その添加量
は原料古紙に対して０．０５〜１．０重量％が好ましい
。

（実　施　例〕 以下実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明
はこれらの実施例に限定されるものではない。

製造例１ １１の４ツロフラスコにポリオキシエチレン・ポリオキ
シプロピレン（以下ＰＯＥ　−ＰＯＰと記す。）グリコ
ールモノステアレート（Ｅｏｐ＝２ｏモル、ＰＯ″ｐ＝
１０モル、ブロック重合、ＥＯ；エチレンオキシド、Ｐ
Ｏ；プロピレンオキシド、百；付加モル数を意味する。

以下同様。）を５６７．７　ｇ、無水コハク酸を２９．
３　ｇ及び触媒として酢酸ナトリウムを３．０ｇ仕込み
、反応温度１００°Ｃ１攪拌速度５００ｒｐｍで窒素雰
囲気下で反応させた。

製造例２ 牛脂とグリセリンを１：０．５モルの割合で混合したも
のに６０６０モル、ＰＯ２７モルをランダム重合させた
ものを５７１．９　ｇ、無水マレイン酸２８．１ｇをそ
れぞれ１１４ツロフラスコに仕込み、反応温度１００°
Ｃ１攪拌速度５００ｒｐｍで窒素雰囲気下で反応させた
。

製造例３ １１の４ツロフラスコにジステアリン酸ＰＯＥ・ｐｏｐ
　ｔ−リメチロールプロパンエステル（ＥＯｐ＝７５モ
ル、ＰＯｆ）＝６０モル、ランダム重合）を５８０．９
ｇ、無水マレイン酸を１６．１ｇ及び水酸化ナトリウム
を３．０ｇ仕込み、反応温度１１０°Ｃ１攪拌速度５０
０ｒｐｍで窒素雰囲気下で反応させた。

実施例１ 布中回収新聞古紙を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
）１．０％（重量基準、以下同じ）、珪酸ソーダ（対原
料）３．０％、３０％過酸化水素水（対原料）３．０％
、表−１に示す各種の脱墨剤（対原料）０．４％を加え
、バルブ濃度５％、５５°Ｃ２２０分離解した後、５０
°Ｃにて６０分間熟成した。その抜水を加えてバルブ濃
度を１．０％に希釈し、ＣａＣ１ｇ（対原料）１．０％
を添加し、３０°Ｃにて１０分間フロチージョン処理を
施した。

フロチージョン後のバルブスラリーを６％濃度まで濃縮
後、水を加えて１％濃度に希釈し、ＴＡＰＰＩ　シート
マシンにてバルブシートを作製した。得られたバルブシ
ートを測色色差計（拡散反射型）にて白色度を測定し、
画像解析装置（Ｘ　１００倍）にて全残インキ数、未剥
離インキ数を測定した。また、フロチーター液面上の泡
沫層の高さ（３分時点）も測定した。

結果を表−２に示す。

表 ２ 実施例２ 車中回収新聞古紙を２×５ＣＩ１１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）１．０％、硅酸ソーダ３号（対原料）０．５％、
表−３に示す各種の脱墨剤（対原料）０．４％を加え、
バルブ濃度５％、４５°Ｃｌ２Ｏ分解離後、パルプ濃度
を１８％になる様に脱水し、その中に苛性ソーダ（対原
料）１．５％、珪酸ソーダ３号（対原料）２．５％、３
０％過酸化水素水（対原料）３．０％を加えて混合した
後、５５°Ｃ１９０分間、バルブ濃度１５％で熟成処理
を行なった。その後バルブ濃度４％になる様に水を加え
卓上離解機で５公開離解処理を施し、更に水を加えてパ
ルプ濃度を１．０％に希釈し、ＣａＣ１ｚ（対原料）１
．０％を添加し、３０°Ｃにて１０分間フロチージョン
処理を行った。フロチージョン後のパルプスラリーを６
％濃度まで濃縮後、水を加えて１％濃度に希釈し、ＴＡ
ＰＰ　Ｉ　シートマシンにてバルブシートを作製した。

得られたバルブシートを測色色差計（拡散反射型）にて
白色度を測定し、画像解析装置（ｘ　１００倍）にて全
残インキ数、未剥離インキ数を測定した。また、フロチ
ーター液面上の泡沫層の高さ（３分時点）も測定した。

その結果を表−４に示す。

表 ４ 実施例３ 布中回収雑誌を２×５０−に細断後、その一定量を低濃
度パルパーに入れ、その中に水及び苛性ソーダ（対原料
）０．５％、珪酸ソーダ３号（対原料）１．５％、３０
％過酸化水素（対原料）１．０％、表−５に示す脱墨剤
（対原料＞　Ｏ，ＯＳ％を加え、バルブ濃度１５％、４
５°Ｃで２０分離解処理を行った。その後この中へ水を
加えてバルブ濃度４．０％に希釈し、次いで更に水を加
えてバルブ濃度を１．０％とした。これを３０゛Ｃにて
１００分間フロチーシラン理を施した。フロチージョン
後のパルプスラリーを６％濃度まで濃縮後水を加えて１
％濃度に希釈しタラピーシートマシンにてバルブシート
を作製した。

得られたバルブシートを測色色差針（拡散反射型）にて
白色度を測定し、画像解析装置（×１００倍）にて全残
インキ数、未剥離インキ数を測定した。また、フロチー
ター液面上の泡沫層の高さ（３分経過時点）も測定した
。

その結果を表−６に示す。

表 ６ 実施例４ 布中回収雑誌を２％５ｃｍ＋に細断後、その一定量を低
濃度パルパーに入れ、その中に水及び苛性ソー、ダ（対
原料）０．５％５．硅酸ソーダ３号（対原料）１．０％
、３０％過酸化水素（対原料）０．８％、キレート剤（
ＤＴＰＡ）　０．０５％、表−７に示す脱墨剤（対原料
）　０．０６％を加え、パルプ濃度４％、４０°Ｃで１
５分離解処理を行った。次いで更に水を加えてパルプ濃
度を１．０％とした。これを３０℃にて１０分間フロチ
ージョン処理を施した。フロチーシラン後のパルプスラ
リーを６％濃度まで濃縮後水を加えて１％濃度に希釈し
タラピーシートマシンにてバルブシートを作製した。

得られたバルブシートを測色色差計（拡散反射型）にて
白色度を測定し、画像解析装置（×１００倍）にて全残
インキ数、未剥離インキ数を測定した。また、フロチー
ター液面上の泡沫層の高さ（３分時点）も測定した。

その結果を表−８に示す。

表 ８ 手続補正書 （自 発） 平成２年３月３０日 特願平１ ３３３２９３号 ２゜ 発明の名称 古紙再生用脱墨剤 ３゜ 補正をする者 事件との関係 特 許 出 願 人 （０９１） 花 王 株 式 ％式％ 本橋ＴＭビル （１） 明細書１５頁、 表 １中の比較品Ｎα１５の化合 物の欄のｒＰＯＥ　−ＰＯＰグリコールエーテル」をｒ
ＰＯＥ　−ＰＯＰグリセリンエーテル」と訂正（１）同
１６頁、表−２中の比較品Ｎα１５の未剥離インキ数の
欄の「９８」を「３７」と訂正（１）　　同１６頁、表
−２中の比較品Ｎｏ、　１６の白色度の欄の７４７．３
．をｒ４Ｂ、ｏ」と訂正（１）同１６頁、表−２中の比
較品Ｎα１６の未剥離インキ数の欄の「３７」を「９８
」と訂正（１）同１６頁、表−２中の比較品Ｎα１７の
白色度の欄のｒ４８．ＯＪをｒ４７．３Ｊと訂正（１）
　　同２０頁、表−３中の比較品Ｎα３３の酸無水物の
欄の「無水コハク酸」を「−」と訂正し、化合物と酸無
水物の割合の欄のＮ：１．１」を「−」と訂正 （１）同２４頁、表−５中の比較品Ｎα４６の化合物の
欄（Ｄ　ｒＰＯＥ　−ＰＯＰ　トリメチロールプロパン
エーテル」の後にｒ　（ＥＯｐ−７５モル、ＰＯｐ＝６
０モル、ランダム）」を加入

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　下記（Ａ）又は（Ｂ）で表されるＯＨ基を含有する
   化合物とジカルボン酸又はその無水物との反応生成物を
   有効成分とする古紙再生用脱墨剤。 （Ａ）；炭素数８〜２２の高級脂肪酸にエチレンオキシ
   ドとプロピレンオキシドとをエチレンオキシド／プロピ
   レンオキシド＝１〜４（モル比）の割合となるように両
   者合計で平均１０〜５０モル付加させた化合物 （Ｂ）；エチレンオキシドとプロピレンオキシドとをエ
   チレンオキシド／プロピレンオキシド＝１〜４（モル比
   ）の割合となるように両者合計でＯＨ基１個当たり平均
   １０〜５０モル付加させた多価アルコールと、炭素数８
   〜２２の高級脂肪酸との不完全エステル２　ジカルボン
   酸無水物が無水マレイン酸、無水コハク酸、無水グルタ
   ル酸及び無水フタル酸からなる群から選ばれたものであ
   る請求項１記載の古紙再生用脱墨剤。 ３　不完全エステル（Ｂ）のエステル化度が３０〜７５
   ％である請求項１記載の古紙再生用脱墨剤。 ４　化合物（Ａ）又は不完全エステル（Ｂ）の残存ＯＨ
   基１個当たり、ほぼ１モルのジカルボン酸を使用する請
   求項１記載の古紙再生用脱墨剤。 ５　多価アルコールがエチレングリコール、プロピレン
   グリコール、グリセリン、ジグリセリン、トリグリセリ
   ン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール及
   びソルビトールからなる群から選ばれたものである請求
   項１記載の古紙再生用脱墨剤。