JPH11200269A

JPH11200269A - 印刷古紙の脱墨方法

Info

Publication number: JPH11200269A
Application number: JP36696497A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Matsushita; 泰幸松下; Mitsuhiro Sugino; 光広杉野; Koichi Tabei; 宏一田部井
Original assignee: Nippon Paper Industries Co Ltd; Jujo Paper Co Ltd
Current assignee: Nippon Paper Industries Co Ltd; Jujo Paper Co Ltd
Priority date: 1997-12-26
Filing date: 1997-12-26
Publication date: 1999-07-27

Abstract

(57)【要約】【課題】異物の微細化を防ぎ、ＣＯＤ排出量がより少
ない工程で含有異物が少なくかつ嵩高である脱墨パルプ
を提供する。【解決手段】アルカリで印刷古紙を熟成した後に、酸
で中和し高剪断力をかけ、離解および／またはインキ剥
離行うことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は印刷された古紙から
脱墨パルプを製造する方法に関する。更に詳しくは、Ｃ
ＯＤ排出量が従来より少ない工程で、異物が少なく、嵩
高であるパルプを製造する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、省資源あるいは地球規模での環境
保護といった観点から、古紙の再生利用が注目される中
で、古紙をより高度に処理し、再生利用の範囲を拡大す
ることが当業界における極めて重要な課題となってい
る。この一つの方向として印刷古紙の印刷インキを脱墨
工程にて除去し、残留インキの少ないパルプを製造し
て、バージンパルプと混合し新たな紙を製造することが
なされている。

【０００３】しかしながら、一般に行われている脱墨工
程における離解工程やインキ剥離工程ではアルカリ条件
下で高剪断力をかけるため、古紙の中に混入している粘
着剤、接着剤、粘着テープ、雑誌の背糊、ビニールテー
プ等の異物が微細化し、その後にスクリーンやクリーナ
ーなどといった精選工程を通しても完全に取り除くこと
は非常に困難となり、脱墨パルプを用いて新たな紙を製
造する上で紙切れなどのマシントラブルを引き起こした
り、紙に抄き混まれるなど品質の低下を引き起こしてい
る。さらに、上記のようにアルカリ条件下で高剪断力を
かけるため、ＣＯＤ負荷が大きく、また繊維を痛めるの
で濾水度が低下しマシン走行性が悪化し、さらに嵩の低
い光学適性に劣るパルプとなっている。

【０００４】上記のような欠点があるため、脱墨パルプ
の紙への高配合が進んでいないのが現状である。

【０００５】過去に、上記の欠点を克服しようとした研
究がある。紙パ技協紙第４９巻１２１〜１３０ページ
に、低温、中性で印刷古紙を離解することによって異物
の微細化を防ぎ、スクリーンなどで異物を大きい状態で
取り除いてから、アルカリ条件下でインキを剥離するア
イディアが紹介されている。しかし、異物に関しては改
善が期待されるが、アルカリ条件下で高剪断力をパルプ
に与えることになり、ＣＯＤ負荷の低減、繊維へのダメ
ージの低減に関しては期待できない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この発明は上記のごと
き従来の方法の欠点を解消すべく、異物の微細化を防
ぎ、ＣＯＤ負荷が少なく、繊維へのダメージが少ない脱
墨パルプを製造する方法を提供するためになされたもの
である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は印刷古紙の脱墨
方法について、鋭意研究を重ねた結果、アルカリで印刷
古紙を熟成した後に、酸で中和してから高剪断力をか
け、離解および／またインキ剥離を行なえば、異物の微
細化、ＣＯＤ負荷および繊維へのダメージが低減される
ことを見いだし、この知見にもとづいて本発明を完成す
るに至った。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明で用いることができる古紙
は印刷されている古紙ならなんでもよい。つまり、オフ
セット、活版、グラビア、フレキソ印刷、スクリーン印
刷等による新聞古紙、雑誌古紙、チラシ古紙および一般
商業印刷古紙等の印刷古紙およびコンピューターアウト
プット古紙および電子複写、静電複写、感熱複写等の各
種複写方式によりコピーまたは印刷されたＯＡ古紙等を
含む印刷古紙に適用できる。

【０００９】アルカリ熟成工程で用いるアルカリ薬品
は、苛性ソーダ、水酸化カリウム、珪酸ソーダ、炭酸ソ
ーダのうち少なくとも一種類以上含めばよい。また、過
酸化水素、過酸化水素付加物、過硫酸塩、有機過酸化
物、オゾン、次亜塩素酸塩、塩素、二酸化塩素、亜塩素
酸ナトリウム、二酸化チオ尿素、ハイドロサルファイ
ト、ボロンハイドライド等の漂白剤うち少なくとも一種
類以上含み、および／または反応によって該脱墨工程中
に少なくとも一種類以上発生させうる前駆物質を含ませ
ると白色度の増加が望める。さらに、硫酸マグネシウ
ム、トリポリ燐酸ソーダ、キレート剤のうち一つ以上添
加するとより効果的である。また脱墨剤を含ませればイ
ンキ剥離をより促進することができる。この脱墨剤は主
成分が長鎖アルキル基とポリエチレンオキサイドおよび
／またはポリプロピレンオキサイドからなる界面活性
剤、つまり高級アルコール系脱墨剤であることが望まし
い。また、アルカリ薬品は熟成工程のｐＨが８．５〜１
２となるように添加すればよい。

【００１０】アルカリ熟成工程は印刷古紙をアルカリ薬
品の中に浸漬して熟成を行ってもよいし、印刷古紙をア
ルカリ薬品の中に浸漬させ古紙の表面にアルカリ薬品を
付着させた後、固形分濃度を１０〜４０％にして熟成を
行っても良い。さらには、より効率を高めるために攪拌
機を用いても良い。ただし攪拌機の種類はドラム式のも
のでも、モーターで羽根を回転する方式、あるいは他の
方式のものでもよいが、あまり強く攪拌すると異物の微
細化が進んでしまうため、古紙が完全には離解されない
程度の攪拌に抑えることが必要である。アルカリ熟成工
程の固形分濃度は４０％以下、温度は１０℃以上、熟成
時間は１０分以上であれば十分である。

【００１１】またコストを考えると、アルカリ熟成工程
の後、印刷古紙を脱水機でアルカリ薬品を絞り、そのア
ルカリ薬品を回収しアルカリ熟成工程に再利用すれば、
アルカリ薬品の使用量を抑えることができ経済的であ
る。このときの脱水機は固形分濃度が１０〜４０％に絞
れれば、スクリュープレス型、エキストラクター型、シ
ックナー型、ディスクフィルター型、シリンダープレス
型、プレス型等、どれでもかまわないし、どのように組
み合わせてもよい。

【００１２】中和に用いる酸は硫酸、塩酸、硫酸アルミ
ニウム等の無機酸や炭酸ガス、酢酸などの有機酸を用い
ることができる。中和後のｐＨが高いと離解工程やイン
キ剥離工程で異物が微細化され易くなり、また、ｐＨが
低すぎると中和に使用する酸の使用量が増えてしまいコ
ストがかかってしまうので、ｐＨは６〜８．５がよい。
酸は次に引き続く離解工程のところで、アルカリ熟成さ
れた古紙とともに添加し離解してもよいし、予めアルカ
リ熟成された古紙に添加して中和してから離解工程で離
解してもよい。

【００１３】離解工程に用いるパルパーが固形分濃度８
〜３５％で行う高濃度パルパーであった場合、インキ剥
離はこの離解工程で同時に行われるが、しかしながら、
離解工程で用いるパルパーが固形分濃度２〜８％で行う
低濃度パルパーやドラムパルパーであった場合、繊維に
かかる剪断力が弱いためインキが繊維から充分に剥離さ
れない。この場合、異物も微細化されず、剪断力が弱い
ため繊維のダメージも少ないので、中和は離解工程の
後、つまり次のニーダーやディスパーザーを用いるイン
キ剥離工程の前で行うこともできる。ただし、このとき
の離解では異物の微細化を防ぐために、古紙が完全に離
解されないように離解しておくことが必要である。酸の
添加場所はインキ剥離工程において、離解工程で離解さ
れたパルプとともに添加してもよいし、予め離解された
パルプに添加して中和してもよい。

【００１４】離解工程、若しくは、インキ剥離工程を終
えた後は、所望に応じて脱墨剤、漂白剤、キレート剤、
凝集剤などのフローテーション助剤などを加えることが
でき、一般に用いられている異物除去工程、フローテー
ション工程、洗浄工程等工程を用いることができる。こ
のときには繊維や異物に高剪断力がかからないため、ｐ
Ｈは中性のままでもよいしアルカリにしてもかまわな
い。ただし、望ましくは中性のままで行った方が繊維が
アルカリ条件下にある時間が短いので、ＣＯＤ負荷の低
減や繊維のダメージの低減の効果は高くなる。異物除去
工程は離解工程の後および／またインキ剥離工程の後で
行ってもよい。

【００１５】

【発明の効果】本発明による方法では、アルカリ熟成に
より繊維が膨潤し、インキと繊維との界面にずれが生
じ、またアルカリによるインキ成分のけん化により、イ
ンキが繊維から剥がれやすくなる。従ってその後中和処
理を行っても、離解工程やインキ剥離工程で容易にイン
キを繊維から剥離することができる。従って、アルカリ
条件下で高剪断力がかからないため異物の微細化が起こ
らず、また、繊維のダメージも少ない。その結果以下の
効果が生まれる。

【００１６】精選工程での異物除去効率の向上異物によるトラブル減少繊維のダメージの低減濾水度の向上マシン走行性の向上光学特性向上ＣＯＤ負荷の低減有機物の溶出低減および微細粘着物低減による工程内
および抄紙用具の汚れ改善

【００１７】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に
示すが、本発明は勿論かかる実施例に限定されるもので
はない。

【００１８】（実施例１）容量２０Ｌの回転数が任意に
変更できる攪拌翼を備えたパルパーを用いて以下の実験
を行った。パルパーに新聞古紙５００ｇを入れ、パルプ
濃度が１５〜３０％となるように清水とアルカリ薬品を
加えた。アルカリ薬品は苛性ソーダ０．５〜２％、珪酸
ソーダ１．５〜６％、過酸化水素０．５〜２％、脱墨剤
（銘柄花王株式会社製ＤＩ−７６７）０．２％をそ
れぞれ対古紙の割合で加えた。温度を４０から５５℃と
し、古紙と薬品とが混合できる程度に緩やかに攪拌しな
がら、３０分〜４時間の熟成を行った。その後、ｐＨ７
になる量の硫酸を加え、１０分間、３０００ｒｐｍで離
解を行った。離解後、固形分濃度が１％になるように清
水で希釈した後、小型フローテーターにより５〜１５分
フローテーション処理を行ってインキを分離した。この
ようにして得られた脱墨パルプについて残インキ、白色
度、濾水度、密度、強度、比散乱係数、ＣＯＤについて
測定し、得られたデーターからパルプ収率９０％での残
インキ、白色度、濾水度、密度、強度、比散乱係数、Ｃ
ＯＤを算出した。

【００１９】脱墨条件、およびパルプ収率９０％での白
色度および残インキの測定結果を表１に、パルプ収率９
０％での濾水度、密度、強度、比散乱係数およびＣＯＤ
の測定結果を表２に示した。

【００２０】

【表１】 * ５μｍ以上を測定

【００２１】

【表２】

【００２２】（実施例２）実施例１と同じパルパーを用
いて以下の実験を行った。パルパーに新聞古紙５００ｇ
と禁忌品である封筒１０ｇを入れ、パルプ濃度が１５％
となるように清水とアルカリ薬品を加えた。アルカリ薬
品は苛性ソーダ０．５〜２％、珪酸ソーダ１．５から６
％、過酸化水素０．５〜２％、脱墨剤（銘柄花王株式
会社製ＤＩ−７６７）０．２％をそれぞれ対古紙の割合
で加えた。温度を４０〜５５℃とし、古紙と薬品とが混
合できる程度に緩やかに攪拌しながら、３０分〜４時間
の熟成を行った。その後、ｐＨ７になる量の硫酸を加
え、１０分間、３０００ｒｐｍで離解を行った。離解
後、６カットフラットスクリーンを用いて封筒の背糊由
来の異物を採取した。異物の２０ｇのＬＢＫＰのスラリ
ーに混ぜ、２ｇの手抄きシート１０枚作成した。手抄き
シートに抄き混まれている異物の大きさを目視で５段階
に評価した（値が大きいほど異物の大きさが大きい）。
表３に脱墨条件と目視の評価結果を示した。

【００２３】

【表３】

【００２４】（比較例１）実施例１と同じパルパーを用
いて以下の実験を行った。パルパーに新聞古紙５００ｇ
を入れ、パルプ濃度が１５％となるように清水とアルカ
リ薬品を加えた。アルカリ薬品は苛性ソーダ１％、珪酸
ソーダ３％、過酸化水素１％、脱墨剤（銘柄花王株式
会社製ＤＩ−７６７）０．２％をそれぞれ対古紙の割
合で加えた。温度を４０℃とした後、直ちに１０分間、
３０００ｒｐｍで離解を行った。離解後、固形分濃度が
１％になるように清水で希釈した後、小型フローテータ
ーにより５〜１５分フローテーション処理を行ってイン
キを分離した。このときのｐＨは１０であった。このよ
うにして得られた脱墨パルプについて残インキ、白色
度、濾水度、強度、ＣＯＤについて測定し、得られたデ
ーターからパルプ収率９０％での残インキ、白色度、濾
水度、密度、強度、比散乱係数、ＣＯＤを算出した。パ
ルプ収率９０％での白色度および残インキの測定結果を
表４に、パルプ収率９０％での濾水度、密度、強度、比
散乱係数およびＣＯＤの測定結果を表５に示した。

【００２５】

【表４】

【００２６】

【表５】

【００２７】（比較例２）実施例１と同じパルパーを用
いて以下の実験を行った。パルパーに新聞古紙５００ｇ
と禁忌品である封筒１０ｇを入れ、パルプ濃度が１５％
となるように清水とアルカリ薬品を加えた。アルカリ薬
品は苛性ソーダ１％、珪酸ソーダ３％、過酸化水素１
％、脱墨剤（銘柄花王株式会社製ＤＩ−７６７）
０．２％をそれぞれ対古紙の割合で加えた。温度を４０
℃とした後、直ちに１０分間、３０００ｒｐｍで離解を
行った。離解後、６カットフラットスクリーンを用いて
封筒の糊由来の異物を採取した。異物の２０ｇのＬＢＫ
Ｐのスラリーに混ぜ、２ｇの手抄きシート１０枚作成し
た。手抄きシートに抄き混まれている異物の大きさを目
視で５段階に評価した（値が大きいほど異物の大きさが
大きい）。その結果、１．５であり、実施例２と比較し
て非常に小さく、異物が微細化していた。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】印刷古紙をアルカリ条件下で熟成し、然
る後このアルカリ熟成古紙に酸添中和後あるいは酸添中
和と同時に高剪断力をかけて離解および／またはインキ
剥離を行うことを特徴とする印刷古紙の脱墨方法。
【請求項２】印刷古紙をアルカリ条件下で熟成した
後、このアルカリ熟成古紙に対し酸添中和する工程と低
剪断力をかけて離解する工程とのいずれか一方の工程を
先に他方の工程を後にあるいは両工程を同時に行い、然
る後インキ剥離工程を行うことを特徴とする印刷古紙の
脱墨方法。
【請求項３】印刷古紙に薬品を添加した後、離解工
程、インキ剥離工程、異物除去工程、フローテーション
工程および／または洗浄工程、および所望により漂白工
程を含む工程で処理することにより脱墨パルプを製造す
る方法において、前記薬品がアルカリであって、かつ添
加後一定時間熟成させた後、酸による中和処理を行った
後中性にて離解および／またはインキ剥離工程を行うこ
とを特徴とする脱墨パルプの製造方法。
【請求項４】アルカリ熟成工程がｐＨ８．５〜１２
で、１０分以上、温度１０℃以上、固形分濃度４０％以
下で行われた後、ｐＨ６〜８．５に中和処理が行われる
ことを特徴とする請求項３記載の脱墨パルプの製造方
法。
【請求項５】アルカリ熟成工程において印刷古紙をア
ルカリ薬品に浸漬させて熟成を行うことを特徴とする請
求項３記載の脱墨パルプの製造方法。
【請求項６】アルカリ熟成工程において印刷古紙をア
ルカリ薬品に浸漬させアルカリ薬品を古紙表面に付着さ
せてから、固形分濃度１０〜４０％で熟成を行うことを
特徴とする請求項３記載の脱墨パルプの製造方法。
【請求項７】アルカリ熟成工程において印刷古紙をア
ルカリ薬品とともに攪拌機で印刷古紙が完全に離解され
ない程度に攪拌し、アルカリ薬品を印刷古紙表面に付着
させることを特徴とする請求項３記載の脱墨パルプの製
造方法。
【請求項８】アルカリ熟成工程における薬品が苛性ソ
ーダ、水酸化カリウム、珪酸ソーダ、亜硫酸ソーダ、炭
酸ソーダのうち少なくとも一種類以上含み、所望により
漂白剤、脱墨剤、硫酸マグネシウム、トリポリ燐酸ソー
ダ、キレート剤を含むことを特徴とする請求項３記載の
脱墨パルプの製造方法。
【請求項９】漂白剤が過酸化水素、過酸化水素付加
物、過硫酸塩、有機過酸化物、オゾン、次亜塩素酸塩、
塩素、二酸化塩素、亜塩素酸ナトリウム、二酸化チオ尿
素、ハイドロサルファイト、ボロンハイドライドのうち
少なくとも一種類以上を含み、および／または反応によ
って該脱墨工程中に少なくとも一種類以上発生させうる
前駆物質を含むことを特徴とする請求項８記載の脱墨パ
ルプの製造方法。
【請求項１０】脱墨剤の主成分が長鎖アルキル基とポ
リエチレンオキサイドおよび／またはポリプロピレンオ
キサイドからなる界面活性剤であることを特徴とする請
求項８記載の脱墨パルプの製造方法。
【請求項１１】アルカリ熟成後、酸による中和処理を
行った後、固形分濃度２〜３５％で離解を行うことを特
徴とする請求項３記載の脱墨パルプの製造方法。
【請求項１２】アルカリ熟成後、低濃度パルパーを用
い、固形分濃度２〜８％で古紙が完全に離解されない程
度まで離解を行い、その後、酸による中和処理を行った
後、インキ剥離工程を行うことを特徴とする請求項３記
載の脱墨パルプの製造方法。
【請求項１３】アルカリ熟成後、ドラムパルパーで古
紙が完全に離解しない程度まで離解を行い、その後、酸
による中和処理を行った後、インキ剥離工程を行うこと
を特徴とする請求項３記載の脱墨パルプの製造方法。
【請求項１４】アルカリ熟成工程の後、印刷古紙を脱
水工程で１０〜４０％に絞り、アルカリ薬品を回収しア
ルカリ熟成工程に再利用することを特徴とする請求項３
記載の脱墨パルプの製造方法。
【請求項１５】脱水工程がスクリュープレス型、エキ
ストラクター型、シックナー型、ディスクフィルター
型、シリンダープレス型、プレス型のうち少なくとも一
種類以上の脱水機を使用することを特徴とする請求項１
４記載の脱墨パルプの製造方法。
【請求項１６】異物除去工程を離解工程の後および／
またはインキ剥離工程の後に行うことを特徴とする請求
項３記載の脱墨パルプの製造方法。