JPH0450391A - 高白色度古紙パルプの製造方法 - 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］ 本発明は印刷古紙特に新聞古紙より得られた脱墨パルプ
（以下ＤＩＲと略称）を更に漂白することにより得られ
る高白色度古紙パルプの製造方法に関する。

［従来の技術］ 従来より古紙は木材より製造される木材パルプ（バージ
ンパルプと言われる）と並んで製紙原料の柱であり、段
ボール古紙は主に段ボール、新聞、雑誌の類は主に新聞
紙や板紙の中、表層のように、白色度がそれ程要求され
ない分野に用いられるのが主であった。一般に新聞、雑
誌を始めとする印刷古紙を脱墨したＤＩＲは白色度が低
く、且つどちらかというと黄味を帯びているため、印刷
紙やコピー紙に使用すると下級紙のイメージを与えるの
で、どうしても使用分野が制限されるのが実状であった
。

しかしながら、近年のＯＡ機器の発達によるＯＡ紙需要
増、これに伴なう古紙発生の激増は、社会問題にまで発
展し、ＯＡ紙を中心に広汎な分野での再生紙使用の要望
が高まって来ている。

しかしながら、従来から行われている古紙の脱墨は、ま
ず印刷インキの１１ｉ雑よりの脱離又は分散を主眼とし
、難脱離性のインキが残ると黒ひげとなり、インキを細
かく分散すると、全体がくすんで、漂白剤を脱墨剤と共
に添加しようが、脱墨後に漂白を行おうが漂白の効果が
上らないのが実状であった。また、脱墨後の漂白におい
て、漂白剤を多量に添加し、無理に白色度を上げようと
しても、漂白の効果が悪いため、排水中のＣＯＤが増大
して実用化は困難であった。近年オフセット印刷が多く
なり、オフセット印刷古紙のインキは難脱離性のため、
種々の工夫が試みられているが、新聞古紙から高白色度
の古紙パルプを得ることは極めて困難で、これが解決を
求められていた。

現状の出版物の傾向を見ると、従来からの文章主体の雑
誌は次第に縮小傾向にあり、世はあげてカラー化、ビジ
ュアル化の方向にある。この動向は印刷効果を上げるた
めに、印刷紙はますます高白色度を要求され、白色度の
低い古紙パルプはますます見向きもされなくなるという
悪循環を生んできている。

そこで、古紙のＤＩＲを漂白して白色度を上げようとし
ても先に述べたように、排水のＣＯＤが増大し、排水設
備に巨額の設備投資を必要とするので採算が合わないと
いう問題がある。

また、現状の出版界のもう一つの傾向として、紙の色目
は黄味より青味が好まれるという傾向があり、現状の漂
白では薬品を多くしても黄味が強くなるので、高白色度
の古紙パルプを得ることばできなかった。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明者等は上述の古紙の有効利用、印刷紙の高白色度
化、排水負荷の軽減という相反する性能を満足させるべ
く、鋭意研究の結果、本発明の完成をみたものである。

即ち、本発明は上述の問題点を解消し、印刷古紙特に新
聞古紙より得られたＤＩＲを更に漂白を行い、漂白工程
における排水負荷が軽減でき、しかも再生紙使用増に対
応できる高率配合可能な高白色度古紙パルプの製造方法
を提供することを目的とする。

［１題を解決するための手段］ 本発明においては、印刷古紙から高白色度のパルプを得
る方法として、脱墨と漂白を同時に行う方法では、白色
度の向上に限界があるので、脱墨工程と漂白工程を完全
に分離する。ます脱墨工程ではこれまでの公知の技術を
駆使して、できるだけインキを除去して黒ひげ等の少な
いＤＩＲを得る。次にこのＤＩＲを漂白するに際し、高
白色度が得られ且つ排水ＣＯＤの少ない漂白条件として
、脱水して２５％以上のパルプ濃度としたＤＩＲに、酸
化型漂白剤を常温ないし加温下で１軸又は２軸の高速・
高濃度のミキサー又はプロセッサーを用いて混合し、２
５％以上のソーキング濃度で漂白する方法、更に酸化型
漂白剤を使用して漂白した後、還元型漂白剤としてホル
ムアミジンスルフィン酸（以下ＦＡＳと略称）を使用し
、パルプ濃度１０〜２０％、濃度５０〜１００℃で１０
〜９０分漂白する方法を組合せることにより高白色度古
紙パルプを得られる製造方法を完成した。

これまで印刷古紙より高白色度のパルプを得ようとする
試みは種々なされており、漂白剤を脱墨剤と共に使用す
る方法もまたｐＡ墨後に漂白することも知られている。

また、更に脱墨時にニーダ−等で機械的処理を行うこと
も知られているが、これもオフセット印刷のような難脱
離性の印刷インキを機械的に繊維から引剥そうという目
的のためであって、漂白のためではない。

例えば特開昭５４−１２０７０５号公報では第１段階で
脱墨剤と共にアルカリ添加し、３時間以上ソーキング後
、繊維から浮き上ったインキを引剥すために混合機（ミ
キサー）又は捏和機（ニーダ−）で攪拌処理を行うこと
により黒ひげの減少をはかる脱墨方法を提案している。

また特開昭５５−４０８５０号公報ではオフセット古紙
を含有した印刷古紙に脱墨剤及び過酸化水素漂白剤を添
加し、約１５％以上のパルプ濃度並びに５．０ｇ／ｊＩ
　　（ＮａＯＨとして〉以上のアルカリ濃度において、
ニーダ−ミキサー又はディスパーザを使用し、加温下で
圧縮力を与えながら機械的攪拌を行う印刷古紙の脱墨方
法を提案している。この提案は脱墨と漂白を同時に行う
際に、ニーダ−、ミキサーなどを使用するものであるが
、その目的はインキを繊維から引剥がすためであり、機
械的処理後、ソーキング、フローテーションと脱墨工程
が続くものである。また、更にその改良として特開昭６
３−２８９９２号では機械的攪拌後、ソーキングを行っ
た後、再度機械的攪拌を行う印刷古紙の脱墨方法を提案
しているが、これも機械的処理後にフローテーション工
程が続くものであり、いずれもインキを繊維より引剥が
すか、分散させることを主眼にしているもので、脱墨後
のパルプを漂白して高白色度パルプを得るものではない
。

本発明においては、上述の酸化型漂白剤による漂白に引
きつづき還元型漂白剤ＦＡＳによる漂白も行う。

従来からＦＡＳ使用の提案が知られ、特開昭６１−１９
４２８９号は二酸化チオ尿素（ＦＡＳと同一物）とアル
カリ剤とからなる薬剤を用い古紙を４０〜８０℃の温度
で蒸解する古紙の再生方法であり、アルカリ剤に対して
強い抵抗を持つ着色インクの還元脱色と古紙ＩＮの漂白
とを同時に行うものであるが、処理温度６０℃で３〜５
時間と処理時間が長い難点がある。また、特開昭６２−
２７６０９４号公報は、パルプ着色された紙及び感圧複
写紙（ノーカーボン紙）をパルプ濃度２〜２０％及び温
度２０〜８０℃でＦＡＳを使用して脱色する方法である
が、染料でパルプを着色した紙やノーカーボン紙は通常
の脱墨方法では効果がないため、ＦＡＳを使用して脱色
するもので、印刷古紙を対象としたものではない。

以下、本発明の製造方法について説明する。

本発明者等は、まずＤＩＲの酸化漂白について検討した
が、過酸化水素添加率を増加させると、白色度はある程
度上昇するものの、添加率増加と共に排水ＣＯＤが急激
に増加し、実際に工業的に使用する訳にはいかない。

排水ＣＯＤを減少させるには、漂白時のパルプ濃度をで
きるだけ高濃度とし、排水中に溶出する成分を少なくす
るのが効果的であるが、漂白時のパルプ濃度と白色度の
関係を調べると、パルプ濃度を上げるに従って白色度は
向上するが、３０〜４０％と濃度を上げても白色度は上
昇しなくなる。

本発明者等はこれらの白色度上昇が飽和する原因はパル
プ濃度が高いことによるパルプ繊維と漂白剤との接触が
不充分である点に着目し、高濃度でも漂白剤を均一にパ
ルプに接触させる方法、即ち、ＤＩＲを脱水して２５％
以上の高濃度とし、これに漂白剤を添加後、常温ないし
加温下で、１軸もしくは２軸の高速、高濃度ミキサー又
はプロセッサーで漂白する方法を考えた。

通常脱墨工程で使用するミキサー、ニーダ−は繊維より
インキを引剥がすため、パルプに圧縮力を与えるか、繊
維同志が適度の摩擦を受けることが望ましく、そのため
には１軸又は２軸の月間に適度の食い込みがあり、低速
で充分繊維に圧縮力もしくは摩擦を与えるニーダ−かデ
ィスパーザ−２軸ミキサー等が使用され、且つ処理温度
も高温の方がインキが脱落しやすいので好ましいのが普
通である。

しかしながら、本発明においては繊維に圧縮力ないしは
摩擦を与えるのではなく、高濃度のパルプに漂白剤を均
一に混合することを目的としているので、使用するミキ
サー又はプロセッサーは繊維に摩擦を与えぬよう１軸又
は２軸の月間に充分空間があり、且つ高速で回転して短
時間で均一に混合できるタイプが好ましい。

従って、１軸ならばローターに送り刃と戻し刃を有し、
且つステーターの刃との隙間が充分にとれ、高速回転す
るマイカプロセッサーが最も好ましく、また２軸の月間
を広くとれ高速回転が可能なフロータ−パルパーでもよ
い。更に処理温度もインキを剥がすことが目的ではない
ので、必ずしも高温である必要はなく、常温でも充分に
混合の効果は認められる。

既に述べたように、従来の漂白方法ではソーキング濃度
が２０％で白色度の上昇が止まるが、本発明ではソーキ
ング濃度３０％以上でも白色度が増加することが分かっ
た。

従って、本発明においては得られるＤＩＲの白色度が同
一であれば、従来の漂白方法に比較してアルカリ使用量
、Ｈ２Ｏ２使用量を削減することができ、排水ＣＯＤを
半分に減少することができる。

上述のようにＤＩＲを酸化型漂白剤で漂白するに際し、
高濃度で高速ミキサー処理し、高濃度ソーキングすると
排水負荷を増大しないで白色度７０以上の古紙パルプを
得られることが分かったが、これを更に高白色化するに
は還元型漂白剤の使用が好ましい。

還元型漂白剤としては、通常ハイドロサルファイドが使
用されるが、この薬剤は酸化され易く、パルプ濃度が高
いと空気中の酸素に触れる機会が多くなり好ましくない
ので、通常４％程度のパルプ濃度で漂白される。このよ
うな薄い濃度だと高白色度にするため、ハイドロサルフ
ァイドの添加量をふやそうとしても水量が多いため、対
パルプ量としてはそれ程多くすることはできず、白色度
の向上に限界があり、また漂白復色戻りも大きい。

そこで、本発明者等は還元型漂白剤の一つとしてホルム
アミジンスルフィン酸（ＦＡＳ）の利用を考えたのであ
る。

ＦＡＳは別名二酸化チオ尿素とも称され、常温では安定
な白色粉末で還元性はないが、熱又はアルカリにより分
解してスルフィン酸を発生させ、強力な還元力を発揮す
る。

従って、ハイドロサルファイドのように、酸化分解のお
それもなく、ＦＡＳ添加後、アルカリを添加し、加温す
ることによってハイドロサルファイドでは得られない高
白色度を得ることができる。

本発明のＤＩＰを酸化漂白したパルプを、更にＦＡＳに
より漂白する条件は次の通りである。

即ち、パルプ濃度はハイドロサルファイドより安定なた
め４％より１５％の方が白色度が向上するが、濃度３０
％にすると低下するので、１０〜２０％が好ましい。高
濃度にすると低下するのは、ハイドロサルファイドと同
じく空気酸化によるもので濃度３０％でも空気を窒素で
買換すると白色度の低下はない。

また、反応温度は４０’Ｃ、θＯ℃、　８０℃でテスト
した結果、８０℃が最も良好であるが、本発明では実用
上５０〜１０（１℃の範囲でよい。

反応時間は１５分でかなり白色度が上昇し、６０分で充
分白色度が上り、２４時間処理すると白色度が低下する
ので、１０〜９０分が好ましい範囲である。

ＦＡＳで漂白したパルプは、Ｈ２Ｏ２漂白のパルプに比
べて、青味の傾向で、現状の比版界の好みの傾向にマツ
チした高白色度のパルプを得ることができる。

本発明のＤＩＲを漂白して高白色度古紙パルプを得る方
法に用いるＤＩＲの原料となる印刷古紙は新聞古紙を対
象とすると効果的である。本発明の方法では新聞古紙を
脱墨したＤＩＲを更に漂白して白色度７５以上の高白色
度パルプが得られる点に特徴があり、白色度の低い新聞
古紙からこのような高白色度パルプを得ることは従来な
し得なかったことである。

本発明の方法に用いるＤＩＰは従来知られる脱墨方法に
より脱墨したＤＩＲでよいが、できるだけ白色度の高い
ものが得られる脱墨方法で脱墨したＤＩＲを用いた方が
好ましいことは当然である。

［実施例］ 以下に本発明の実施例を示す。

ＤＩＲの調整 新聞古紙を下記の従来の脱墨方法により脱墨した。オフ
セット印刷新聞古紙に水を加えて試験用パルパーで濃度
５％になるように離解し、古紙風乾重量に対し、ＮａＯ
Ｈ１％、Ｎａ　５１０３４％、界面活性剤（東邦化学工
業−ＦＴ３０１Ａ＞　　０．３％を添加して撹拌した後
、濃度２０％に脱水した。更１．−コれにＮａＯＨ２％
、Ｎａ２５ｉ０３６％、界面活性剤（前記）０，１％、
Ｈ２Ｏ２（濃度６０％として）２％添加して温度４５℃
で１時間ソーキングを行った。

ソーキング後濃度４％に希釈し、更に１％に希釈し、試
験用フローテータ−を用いて２０分フローテーション処
理を行い、脱水してＤＩＲを得た。

得られたＤＩＲの白色度は６２％であった。

このＤＩＲを用いて本発明の酸化漂白、還元漂白を行っ
た。

実施例１ 前記で得たＤＩＲを濃度３０％水系スラリーにして、Ｈ
２Ｏ２をＤＩＰ（Ｊｌｌ乾）に対し、４％添加してマイ
カプロセッサーを通過させて充分混合さぜた後、ソーキ
ング濃度３０％で３時間漂白を行った。排水のＣＯＤ及
び得られた漂白後のＤＩＲの白色度を表に示す。

（以下余白） 比較例１ 実施例１において、マイカプロセッサーの代すに試験用
ニーダ−を使用した以外は実施例１と全く同様にして漂
白したＤＩＰを得た。

比較例２ 実施例１において、ＤＩＲのパルプ濃度を２０％にして
混合と漂白を行った以外は実施例１と全く同様にして漂
白したＤＩＰＩＥ：４５Ｐた。

実施例２ 実施例１で得られた酸化漂白したＤＩＲをパルプ濃度１
５％にして、ＦＡＳをＤＩＲ（風乾重量）に対し０．５
％添加し、温度８０℃で６０分漂白を行い、還元漂白さ
れたＤＩＲを得た。

実施例３ 実施例１で得られた酸化漂白したＤＩＲを、実施例２に
おいて、ＦＡＳをＤＩＦ）に対し０．２％添加する以外
は実施例２と全く同様にして還元漂白されたＤＩＰを得
た。

実施例４ 実施例１において、パルプ濃度を２５％にした以外は実
施例１と全く同様にして酸化漂白したＤ［Ｐを得て、更
にこのＤＩＰを実施例２においてＦＡｓ添加量をＤＩＲ
に対し０，２％、パルプ濃度２０％とした以外は実施例
２と全く同様にして還元漂白されたＤＩＲを得た。

実施例５ 実施例１において、温度７０℃でＨ２Ｏ２による漂白を
行う以外は、実施例１と全く同様にして酸化漂白したＤ
ｆＰを得て、更にこのＤＩＲを実施例２においてＦＡＳ
添加量をＤＩＰに対し０．２％、パルプ濃度８％とした
以外は実施例２と全く同様にして還元漂白されたＤＩＲ
を得た。

実施例６ 実施例１で得られた酸化漂白したＤＩＲを、実施例２に
おいてＦＡＳ添加量をＤＩＰに対し０．２％、温度４０
℃とした以外は実施例２と全く同様にして還元漂白され
たＤＩＲを得た。

実施例７ 実施例１で得られた酸化漂白したＤＩＲを、実施例２に
おいてＦＡＳ添加量をＤＩＲに対しく１．２％、漂白時
間を１５分とした以外は実施例２と全く同様にして還元
漂白されたＤＩＰ＆得た。

実施例８ 実施例１で得られた酸化漂白したＤＩＲを、実施例２に
おいてＦＡＳ添加量をＤＩＲに対し０．２％、漂白時間
を１８０分とした以外は実施例２と全く同様にして還元
漂白されたＤＩＲを得た。

実施例９ 実施例１で得られた酸化漂白したＤＩＲを、実施例２に
おいてＦＡＳの代りにナトリウムハイドロサルファイド
（１度４％）をＤＩＰに対し１％添加し、温度５０℃、
時間６０分で還元漂白を行う以外は実施例２と全く同様
にして還元漂白されたＤＩＰを得た。

実施例１０ 実施例１と全く同様にして酸化漂白して得られたパルプ
を、パルプ濃度を３０％にして再び実施例１と全く同様
な手順で酸化漂白を行って、２段酸化漂白されたＤＩＲ
を得た。

比較例１，２、実施例２〜１０で得られた結果を表に示
す。

試験方法 排水ＣＯＤ　　　ＪＩＳ　　ＫＯ１０１＆：よるパルプ
白色度　　フォトボルト・メーターにより測定色　　調
　　　村上式色差計により測定衣に示した結果によれば
、本発明の酸化漂白方法を通常の脱墨方法により得たＤ
ＩＲの漂白に適用（実施例１）した結果、白色度７６の
高白色度パルプを得ることができ、従来のニーダ−で混
合、漂白したもの（比較例１）に比べて白色度が２ポイ
ント向上し、しかも排水ＣＯＤが略半減した。

また、パルプ濃度を２０％で漂白を行うと（比較例２）
白色度がややさがる。

本発明の酸化漂白方法で漂白したＤＩＲを更にＦＡＳに
より還元漂白を行う（実施例２）とパルプ白色度は８１
ポイントと８０を越え、ＦＡＳ添加量は０．２％（実施
例３）でも白色度８０が得られ、パルプ濃度２５％で酸
化漂白を行っても（実施例４）白色度７９になる。

還元漂白のパルプ濃度を８％（実施例５）で行うと白色
度１ポイント下り、また、還元漂白の温度を４０°Ｃに
する（実施例６）と白色度は３ポイント近く下るので、
還元漂白のパルプ濃度は１０％以上、湿度は５０℃以上
あることがより好ましい。

更に還元漂白の時間は１５分〈実施例７）で白色度７９
で、１０分以上が好ましいが１８０分（実施例８）と余
り長くすると白色度はむしろ低下するので、９０分程度
でとどめておくことが好ましい。

本発明の酸化漂白を行ったＤＩＰを、従来のハイドロサ
ルファイドで漂白（実施例９）を行った場合の白色度は
１ポイント程度の上昇にとどまる。

また、本発明の酸化漂白を繰り返し２段で行う（実施例
１０）と、後段でＦＡＳによる還元漂白を行う実施例２
より白色度が低く、色目も黄味で排水ＣＯＤも多くなる
。

し発明の効果］ 本発明の製造方法は印刷古紙特に新聞古紙より得られた
ＤＩＲを酸化漂白又は酸化漂白とＦＡＳによる還元漂白
を行って、漂白工程における排水負荷が軽減でき、しか
も再生紙使用増に対応できる高率配合可能な高白色度パ
ルプを得ることができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、印刷古紙を脱墨して得られた古紙脱墨パルプを更に
   漂白する工程において、前記古紙脱墨パルプを脱水し、
   ２５％以上のパルプ濃度で酸化型漂白剤を常温ないし加
   温下で１軸又は２軸の高速、高濃度ミキサー又はプロセ
   ッサーで混合した後、ソーキング濃度２５％以上で漂白
   することを特徴とする高白色度古紙パルプの製造方法。 ２、酸化型漂白剤として過酸化水素を使用し、高速、高
   濃度ミキサー又はプロセッサーとして１軸高速型のミキ
   サー又はプロセッサーを使用することを特徴とする請求
   項１記載の高白色度古紙パルプの製造方法。 ３、古紙脱墨パルプに酸化型漂白剤を混合後漂白したの
   ち、還元型漂白剤としてホルムアミジンスルフィン酸を
   使用し、漂白することを特徴とする請求項１又は２記載
   の高白色度古紙パルプの製造方法。 ４、古紙脱墨パルプに酸化型漂白剤を混合後漂白したの
   ち、還元型漂白剤としてホルムアミジンスルフィン酸を
   使用し、パルプ濃度１０〜２０％、温度５０〜１００℃
   で１０〜９０分漂白することを特徴とする請求項１又は
   ２記載の高白色度古紙パルプの製造方法。 ５、印刷古紙が新聞古紙である請求項１，２，３又は４
   記載の高白色度古紙パルプの製造方法。