KR19990076974A - 탈묵방법 - Google Patents

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KR19990076974A
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유이치 이리나츠
요시타카 미야우치
히로미치 다카하시
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가오가부시끼가이샤
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    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C5/00—Other processes for obtaining cellulose, e.g. cooking cotton linters ; Processes characterised by the choice of cellulose-containing starting materials
    • D21C5/02—Working-up waste paper
    • D21C5/025—De-inking
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Abstract

탈묵방법으로서 이에 따라 종이 강도, 인쇄성 등이 우수하고 벌키성이 더욱 풍부한 펄프 시트가 얻어질 수 있는 방법을 제공한다.
적어도 출발 물질로서 폐지로부터 잉크를 스트리핑하는 단계와, 플로우테이션 시스템으로부터 스트리핑된 잉크를 제거하는 단계로 이루어지는 탈묵방법에서, 플로우테이션단계를 조절하여, 잉크 입자의 계면 포텐셜(ζ포텐셜)이 -5mV 내지 -60mV의 범위로 되고 펄프의 계면 포텐셜(ζ포텐셜)이 -15mV 내지 +15mV의 범위가 되며 이때 이들 사이의 ζ포텐셜에서 적어도 10mV의 차가 유지된다.

Description

탈묵방법
폐지는 탈묵처리에 의해 폐지로부터 잉크를 스트리핑(stripping)함으로써 재생되어 재생 펄프를 제조하고 이 재생펄프로부터 재생지를 제조한다. 종래의 탈묵법은 통상 폐지로부터 잉크를 스트리핑하는 단계와 스트리핑된 잉크를 배출하는 단계로 이루어진다.
보다 구체적으로는 탈묵법은 하기 주요 단계로 이루어진다:
(1) 폐지를 펄프화(분해; disintegrating)하는 단계,
(2) 묵힘(aging), 즉 분해지를 그 자체로 방치하는 단계,
(3) 플로우테이션(flotation)단계, 그리고
(4) 세척단계
즉 탈묵처리에서, 폐지의 섬유에 결합된 잉크가 물리적 및 화학(또는 생화학)적으로 섬유로부터 스트리핑되어 이에 의해 잉크를 섬유로부터 분리한다. 따라서 재생펄프가 얻어진다.
종래의 탈묵처리에서, 상기한 잉크 스트리핑은 통상적으로 높은 pH(pH:10 내지 9)에서 실행되고 이어서 플로우테이션단계에서 동일한 조건하에 잉크를 제거한다.
최근에는 미적이고 안정한 인쇄에 대한 요구의 증가와 인쇄기술의 진보로 인해 출발물질로 사용되는 폐지의 특성이 다양해졌다. 게다가 종이에 대한 잉크의 결합도가 약에서 강까지 광범위하게 변한다. 이런 상황하에 탈묵된 펄프의 품질과 회수율(즉 생산성)의 개선이 요구되고 있다. 이 목적을 달성하기 위해 탈묵방법, 탈묵제 및 탈묵에 사용되는 장치를 포함한 다양한 분야로부터 다양한 제안이 제공되고 있다.
그러나 지금까지 제안된 대부분의 기술은 탈묵된 펄프의 백색도의 향상에 관한 것이다. 따라서 펄프 시트의 강도와 부피밀도에 대해 충분히 연구되었다고 할 수 없다. 비록 종래의 탈묵법에서 펄프화단계 및 플로우테이션단계를 통상적으로 상기한 바와 같이 pH 10 내지 9와 같은 알카리성측의 pH값에서 실행하더라도, 그 결과의 펄프 시트의 종이강도 및 부피밀도가 만족스럽다고 말할 수 없다. 비록 탈묵법으로서 펄프화단계와 플로우테이션단계를 높아야 pH 9에서 실행하는 방법이 다소 공지되어있더라도(특개소 54-23705, JP-A 59-53532 및 US-A 4043908), 이 방법들이 펄프 시트의 강도와 부피 밀도를 향상하는 방법으로서 반드시 효과적인 것은 아니다.
본 발명은 신문지, 리플릿 및 잡지와 같은 폐지를 탈묵하여 재생하는 탈묵법에 관한 것이다. 더 구체적으로는, 본 발명은 벌키성이 더욱 풍부한 펄프시트를 얻을 수 있는 탈묵방법에 관한 것이다.
(발명의 개요)
플로우테이션에 의한 잉크제거에 대해 예의 검토한 결과로서, 본 발명의 발명자는 플로우테이션 단계에서 잉크와 펄프의 계면 포텐셜이 펄프 시트의 부피 밀도에 큰 영향을 미치는 것을 발견했다. 본 발명은 이 연구결과에 근거하여 완성되었다.
본 발명은, 적어도 출발물질인 폐지로부터 형성된 펄프 슬러리로부터 잉크를 스트리핑하는 단계로서 잉크 스트리핑을 위해 적어도 한가지의 계면활성제를 사용하는 단계와, 스트리핑된 잉크를 플로우테이션으로 제거하는 단계로 이루어지는 탈묵방법에 있어서,
플로우테이션단계 이전에 또는 그 단계에서, 스트리핑된 잉크를 함유하는 상기 펄프 슬러리중의 잉크 입자의 계면 포텐셜(ζ포텐셜)을 -5 mV 내지 -60 mV의 범위가 되도록 그리고 스트리핑된 잉크를 함유하는 상기 펄프 슬러리중의 펄프의 계면 포텐셜을 -15 mV 내지 +15 mV의 범위가 되도록 조절하면서 이때 상기 잉크 입자와 상기 펄프의 계면 포텐셜(ζ포텐셜) 사이에 적어도 10mV의 차가 있도록 하는 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다. ζ포텐셜의 조절은 플로우테이션 단계 전에 또는 그 단계중에 실행할 수 있다. 조절은 플로우테이션 단계동안 또는 적어도 특정한 때에 실행할 수 있다.
본 발명은, 적어도 출발 물질인 폐지로부터 형성된 펄프 슬러리로부터 잉크를 스트리핑하는 단계와, 스트리핑된 잉크를 플로우테이션으로 제거하는 단계로 이루어지는 탈묵방법에서 탈묵 작업을 조절하기위한 방법에 있어서,
플로우테이션단계 이전에 또는 그 단계에서, 스트리핑된 잉크를 함유하는 상기 펄프 슬러리중의 잉크 입자와 펄프의 계면 포텐셜(ζ포텐셜)을 측정하고,
잉크 입자와 펄프의 계면 포텐셜(ζ포텐셜) 사이에 적어도 10mV의 차가 있도록 하면서,잉크 입자의 계면 포텐셜(ζ포텐셜)을 -5 mV 내지 -60 mV의 범위로 또한 펄프의 계면 포텐셜(ζ포텐셜)을 -15 mV 내지 +15 mV의 범위로 조절하는 것을 특징으로 하는 방법을 더 제공한다.
따라서 본 발명은, 적어도 출발 물질인 폐지로부터 잉크를 스트리핑하는 단계와 플로우테이션법으로 스트리핑된 잉크를 제거하는 단계로 이루어지는 탈묵방법에 있어서,
잉크 스트리핑을 위해 적어도 한가지의 계면활성제를 사용하는 것과 플로우테이션단계에서 잉크 입자와 펄프의 ζ포텐셜인 계면 포텐셜 사이에 적어도 10mV의 차가 있도록 하면서,잉크 입자의 ζ포텐셜인 계면 포텐셜을 -5mV 내지 -60mV의 범위로 또한 펄프의 ζ포텐셜인 계면 포텐셜을 -15mV 내지 +15mV의 범위로 조절하는 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다.
본 발명에서 출발 물질인 폐지로부터 잉크를 스트리핑하는 단계는, 출발 물질인 폐지를 적당히 자르고, 거기에 온수와 알칼리성 조제 같은 다양한 화학약품을 첨가하고, 그 결과의 펄프 슬러리에 탈묵제로서 계면활성제를 첨가하고, 이 슬러리를 기계적으로 교반함으로써 실행된다. 그 후에 스트리핑된 잉크를 함유하는 이 펄프 슬러리를 플로우테이터(flotator)로 이송하여 플로우테이션 단계를 실행한다. 본 발명에서 플로우테이션 단계의 잉크 입자의 계면 포텐셜(ζ포텐셜)은 -5 mV 내지 -60 mV, 바람직하게는 -10 mV 내지 -40 mV, 더욱 바람직하게는 -20 mV 내지 -30 mV의 범위로 조절된다. 그 반면에 플로우테이션 단계의 펄프의 계면 포텐셜(ζ포텐셜)은 -15 mV 내지 +15 mV, 바람직하게는 -5 mV 내지 +5 mV, 더욱 바람직하게는 -5 mV 내지 0 mV의 범위로 조절한다. 또한 양자사이의 ζ포텐셜의 차는 적어도 10 mV, 바람직하게는 적어도 15 mV, 더욱 바람직하게는 적어도 20mV로 조절된다. ζ포텐셜은 플로우테이션 단계 전에, 그 단계동안 또는 적어도 그 단계중의 특정한 때에 조절되고 바람직하게는 플로우테이션 단계의 시작 직전에 측정되면 충분하다. 이 값들이 상기한 범위인 한에 있어서는, 계면 포텐셜은 플로우테이션 단계에서 변동할 수 있다(예를 들어, 하기하는 바와 같은 카티온 화합물의 첨가나, 다른 수단에 의해). 그러나 상기 구체화된 계면 포텐셜이 플로우테이션 단계중에 만족되는 것도 바람직하다. 또한 독립적으로 연구소 규모로 ζ포텐셜을 플로우테이션 단계중에 상기 구체화된 범위로 조절하는 방법을 검사하고 이 방법을 공장 등에서 실제 장비의 운전에 적용하는 것도 가능하다. 이 경우에 예비로 알게된 ζ포텐셜 조절방법은 실제 장비의 운전에 적용될 수 있다.
예를 들어 플로우테이션 단계중에 시스템의 pH를 변화시키거나(즉, 물 처리) 플로우테이션 단계중에 시스템에 무기전해질을 첨가함으로써, 잉크와 펄프의 계면 포텐셜(ζ포텐셜)은 조절될 수 있다. 포텐셜은 pH를 변화시킴으로써 바람직하게 조절된다. 구체적으로는 이러한 조절은 플로우테이션 단계중에 시스템의 pH를 중성주위와 약산성 사이로 조절함으로써 실행될 수 있다. pH는 염산이나 황산같은 산을 첨가함으로써 조절된다. 무기전해질을 첨가하는 경우에는, 염화칼슘, 염화마그네슘, 염화칼륨, 염화나트륨, 황산칼슘, 황산마그네슘, 황산칼륨, 황산나트륨 및 황산알루미늄과 같은 염이 원하는 ζ포텐셜을 제공하는 방법으로 첨가된다.
본 발명에서 잉크입자와 펄프의 ζ포텐셜은 ζ포텐셜 측정기구로 측정할 수 있다. ζ포텐셜의 수치는 측정방법에 따라 어느정도 변동된다. 본 발명에서 측정은 Pen Kem Co.제 System 3000을 사용하여 전기이동법으로 행한다. 펄프 슬러리가 ζ포텐셜 측정에 너무 높은 농도를 가지므로, 적당한 양의 슬러리 샘플을 염화칼륨 0.005M 용액에 첨가한다. 더 구체적으로는 플로우테이션 단계중의 펄프 슬러리를 상기 측정 기구로 ζ포텐셜 측정에서의 펄프 샘플로 사용하기위한 정도로 희석하는 한편, 120-메쉬 나 200-메쉬 체를 통해 플로우테이션 단계중의 펄프 슬러리의 여과로써 얻은 여과액을 상기 측정 기구의 ζ포텐셜 측정에서 잉크 샘플로 사용하기 위해 희석한다. 펄프의 ζ포텐셜은 이 측정에서 플로우테이션 단계중의 펄프 슬러리 그 자체로서 사용함으로써 측정가능하다. 이와 대조적으로, 잉크의 ζ포텐셜 측정의 경우에는, 잉크의 양이 펄프의 양과 비교하여 작기 때문에, 세섬유의 양이 매우 많으면 세(細)메쉬 체 여과가 필요하다. 다른 한 편, 여과로써 만족스런 분리가 불가능하면, 잉크-펄프 전하분포로부터 펄프의 전하분포를 제함으로써 잉크의 ζ포텐셜을 산출할 수 있다. Pen Kem Co.제 System 3000은 전하분포도 측정할 수 있다.
비록 상기한 바와 같이 플로우테이션 단계에서 잉크입자와 펄프의 계면 포텐셜을 조절함으로써 벌키성이 더욱 풍부한 펄프 시트를 얻을 수 있는 이유가 충분히 밝혀지지 않았지만, 다음의 이유를 실시예로 이해할 수 있다. ζ포텐셜을 상기한 범위로 조절한 결과 펄프상의 전하가 감소되어 정전 반발을 최소화하게 된다. 종래의 탈묵법에 따라서는 부유 세섬유가 플로우테이션 과정에서 잉크와 함께 제거되거나 세척단계에서 제거된다. 대조적으로 본 발명에 따라 ζ포텐셜 조절로써 정전 반발이 최소화되어 세섬유가 장섬유에 흡수되는 것을 가능하게하고 따라서 위부유출을 야기하기 않고 시스템내에 유지되어 이에 의해 주어진 섬유간 거리를 유지하며, 이에 의해 펄프의 밀도가 감소되어 그 결과의 펄프 시트의 밀도를 저하시키는 것으로 믿어진다.
본 발명의 또하나의 구체예에 따라, 적어도 출발 물질인 폐지로부터 잉크를 스트리핑하는 단계와 플로우테이션방법으로 스트리핑된 잉크를 제거하는 단계로 이루어지는 탈묵방법에 있어서,
잉크 스트리핑을 위해 적어도 한가지의 계면활성제를 사용하고,
스트리핑된 잉크를 함유하는 펄프 슬러리중의 잉크 입자의 ζ포텐셜인 계면 포텐셜을 -5mV 내지 -60mV의 범위로, 그리고 펄프의 ζ포텐셜인 계면 포텐셜을 -15mV 내지 +15mV의 범위로 조절하면서 이때 잉크 입자와 펄프 사이의 ζ포텐셜인 계면 포텐셜에서 적어도 10mV의 차가 있도록 하는 것을 특징으로 하는 방법이 제공된다.
상기한 연구결과에 근거하여 플로우테이션 단계에서 계면 포텐셜과 탈묵작업에 대해 더 상세히 연구한 결과로서, 본 발명의 발명자는 플로우테이션 단계에서 잉크 입자와 펄프의 계면 포텐셜과 탈묵결과(특히 펄프 시트의 부피 밀도)사이에 상호관계가 있는 것을 발견했다. 특히 플로우테이션 단계를 포함하는 임의의 탈묵방법에서, 원하는 결과가 얻어지면, 시스템 내의 계면 포텐셜의 적당한 범위를 선택하도록 잉크와 펄프의 계면 포텐셜이 측정되고, 탈묵의 최종결과는 단지 시스템 내의 계면 포텐셜이 이 적당한 범위내에 들어가는지 아닌지를 관찰함으로써 평가될 수 있다. 바꾸어 말하면 예를 들어 플로우테이션 단계중의 잉크 입자와 펄프의 계면 포텐셜(ζ포텐셜)이 상기한 바와 같이 잉크 입자와 펄프 사이의 ζ포텐셜인 계면 포텐셜에서 적어도 10mV의 차를 가지면서 각각 -5mV 내지 -60mV 그리고 -15mV 내지 +15mV이면, 이 탈묵처리로써 얻어진 탈묵결과는 우수할 수 있는 것으로 판단할 수있다. 반대로 잉크 입자와 펄프의 계면 포텐셜이 이 범위 밖이면, 탈묵 결과가 취약한 것으로 평가할 수 있다. 플로우테이션 단계에서 잉크 입자와 펄프의 계면포텐셜로부터 탈묵결과를 평가하는 본 발명의 방법은 매우 신뢰할만 해서 실제 장비의 운전에서 탈묵처리를 제어하기위한 효과적인 수단이 된다.
따라서 본 발명은, 적어도 출발물질인 폐지로부터 잉크를 스트리핑하는 단계와 플로우테이션법으로 스트리핑된 잉크를 제거하는 단계로 이루어지는 탈묵방법으로서, 플로우테이션 단계에서 잉크 입자와 펄프의 계면 포텐셜의 측정결과로서 잉크 입자와 펄프사이의 ζ포텐셜인 계면 포텐셜에서 적어도 10mV의 차를 가지면서, 잉크 입자의 ζ포텐셜인 계면 포텐셜이 -5mV 내지 -6mV이고 펄프의 ζ포텐셜인 계면 포텐셜이 -15mV 내지 +15mV 이면 탈묵처리를 계속하는 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다. 본 발명은, 적어도 출발 물질인 폐지로부터 잉크를 스트리핑하는 단계와, 플로우테이션법으로 스트리핑된 잉크를 제거하고, 플로우테이션 단계에서 잉크 입자와 펄프의 계면 포텐셜을 측정한 후, 잉크 입자의 ζ포텐셜, 펄프의 ζ포텐셜, 그리고 잉크 입자와 펄프사이의 ζ포텐셜의 차를 측정함으로써 탈묵작업을 평가하는 단계로 이루어지는 탈묵방법을 또한 제공한다.
(발명의 상세한 설명)
본 발명의 탈묵방법에 있어서, 적어도 한가지의 계면활성제가 잉크 스트리핑을 위해 사용된다. 계면활성제로서 종래의 탈묵제로 공지되어 있는 계면활성제가 사용될 수 있고, 바람직하게는 카티온 계면활성제, 아니온 계면활성제, 그리고 비이온 계면활성제이고, 이들중 비이온 계면활성제가 특히 바람직하다. 다음의 비이온 계면활성제 (A) 내지 (D)로부터 선택된 적어도 일원을 사용하는 것이 바람직하다. 비이온 계면활성제 (A), (B) 및 (C)가 특히 바람직하고, 이들중 비이온 계면활성제 (C)가 더욱 바람직하다.
<비이온 계면활성제(A): 오일 및 지방과 알콜의 혼합물에 산화알킬렌을 첨가함으로써 얻어진 반응 생성물>
비이온 계면활성제(A)는 오일 및 지방과 일가 또는 다가알콜의 혼합물의 산화알킬렌 부가물이다. 혼합물 1몰당 평균 5 내지 300몰, 바람직하게는 20 내지 150몰의 양으로 상기한 혼합물에 산화알킬렌을 첨가한다. 산화알킬렌의 예는 산화에틸렌, 산화프로필렌 및 산화부틸렌을 포함하고, 이것은 단독으로 또는 그들의 둘이상의 혼합물의 형태로 사용될 수 있다.
알콜에 대한 오일 및 지방의 혼합비는 바람직하게는 1/0.1 내지 1/6이고, 특히 바람직하게는 1/0.3 내지 1/3이다. 이 비율이 상기 범위내이면, 잉크 스트리핑이 효율적으로 달성되기 때문에 우수한 외관을 갖는 재생펄프가 얻어질 수 있다.
비이온 계면활성제 (A)의 출발물질인 오일 및 지방의 예는 야자유, 팜유, 올리브유, 대두유, 유채유 및 아마인유 같은 식물성유; 돼지기름, 우지, 뼈기름 같은 동물성유; 및 어(魚)유; 이것의 경화유 및 반경화유; 그리고 이 오일 및 지방의 정제공정에서 얻어진 회수오일이다. 야자유, 팜유 및 우지가 특히 바람직하다.
비이온 계면활성제(A)의 출발물질인 일가알콜의 예는 8 내지 24개의 탄소원자의 알킬이나 알켄일부분을 갖는 것과, 알킬부분이 6 내지 14개의 탄소원자를 갖는 알킬페닐부분을 갖는 것이다. 12 내지 18개의 탄소원자의 알킬부분을 갖는 것이 바람직하다. 이것의 구체적인 예는 1-옥탄올, 1-노난올, 1-데칸올, 1-운데칸올, 1-도데칸올, 1-트리데칸올, 1-테트라데칸올, 1-펜타데칸올, 1-헥사데칸올, 1-헵타데칸올, 1-옥타데칸올, 1-노나데칸올, 1-에이코산올, 1-헨에이코산올, 1-도코산올, 1-트리코산올, 1-테트라코산올, 2-옥탄올, 2-노난올, 2-데칸올, 2-운데칸올, 2-도데칸올, 2-트리데칸올, 2-테트라데칸올, 2-펜타데칸올, 2-헥사데칸올, 2-헵타데칸올, 2-옥타데칸올, 2-노나데칸올, 2-에이코산올, 2-옥텐-1-올, 2-도데센-1-올, 2-운데센-1-올, 2-테트라데센-1-올, 2-펜타데센-1-올, 2-헥사데센-1-올, 2-옥타데센-1-올, 8-노넨-1-올, 10-운데센-1-올, 11-도데센-1-올, 12-트리데센-1-올, 15-헥사데센-1-올, 올레일 알콜, 엘라이딜 알콜, 리놀레일 알콜, 리놀렌일 알콜, 엘레오스테아릴 알콜, 리시노일 알콜, 시클로노난올, 시클로데칸올, 시클로운데칸올, 시클로도덴칸올, 시클로트리데칸올, 시클로테트라데칸올, 시클로펜타데칸올, 시클로헥사데칸올, 시크롤헵타데칸올, 시클로옥타데칸올, 시클로노나데칸올, 시클로에이코산올, 옥틸페놀, 그리고 노닐페놀을 포함한다.
비이온 계면활성제(A)의 출발 물질인 다가알콜의 예는 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 트리메틸렌 글리콜, 부틸렌 글리콜, 1,6-헥산 글리콜, 2-에틸부탄-1,2,3-트리올, 글리세롤, 트리메틸올프로판, 트리메틸올에탄, 1,2,4-부탄트리올, 1,2,6-헥산트리올, 1,1,1-트리메틸올헥산, 테트라메틸올시클로헥산올, 디글리세롤, 만니탄, 펜타에리스리톨, 에리스리톨, 아라비톨, 소르비톨, D-글리세로-D-갈락토헵토스, D-글리세로-D-글루코헵토스, D-글리세로-D-만노헵토스, D-글리세로-L-만노헵토스, D-알트로헵툴로스, D-만노헵툴로스, D-알트로-3-헵툴로스, D-글리세로-D-갈라헵티톨, D-에리스로-D-갈라옥티톨, D-글리세로-D-만노옥툴로세, D-에리스로-L-글로노눌로세, 셀로비오스, 말토스, 락토스, 겐티아노스, 셀로트리오스 그리고 스타키오스를 포함한다. 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 글리세롤, 그리고 트리메틸올프로판이 바람직하다.
<비이온 계면활성제(B) : 화학식 RCOO(AO)mR'로 표시되는 화합물>
상기식중의 R은 7 내지 23개의 탄소원자를 갖는 알킬이나 알켄일기를 나타내고; R'은 수소원자, 1 내지 22개의 탄소원자를 갖는 알킬기, 2 내지 22개의 탄소원자를 갖는 알켄일기, 또는 2 내지 22개의 탄소원자를 갖는 아실기이고 바람직하게는 수소원자이며; AO는 2 내지 4개의 탄소원자를 갖는 옥시알킬렌기를 표시하고; m은 1 이상의 정수이다.
R의 정의에서 알킬이나 알켄일기의 탄소원자수가 7 내지 23이면, 비이온 계면활성제(B)는 우수한 잉크수집능력과 우수한 잉크 스트리핑능력을 나타내어 이에 의해 높은 백색도와 우수한 외관을 갖는 재생 펄프를 제공한다.
R'의 정의에서 알킬, 알켄일 또는 아실기의 탄소원자수가 22 이하이면, 비이온 계면활성제(B)는 셀룰로우스로부터 잉크를 스트리핑하는 우수한 능력을 나타내어 이에 의해 우수한 외관을 갖는 재생 펄프를 제공하고, 적절한 발포력을 나타내어 이에 의해 우수한 가공성을 달성한다.
비이온 계면활성제(B)는 산화알킬렌을 종래의 방법으로 지방산에 첨가함으로써 제조되며, 임의로 그 후에 에스테르화나 아실화된다. 산화알킬렌은 지방산 1몰당 평균 5 내지 300몰, 바람직하게는 10 내지 150몰의 양으로 지방산에 첨가된다. 즉 비이온 계면활성제(B)는 일반적으로 각각 상기 화학식 RCOO(AO)mR'로 표시되는 화합물로 이루어진 반응 생성물 혼합물이다. 산화알킬렌의 예는 비이온 계면활성제(A)에 관한 상기 설명에 언급된 것을 포함한다. 비이온 계면활성제(B)의 제조에서 산화에틸렌 대 산화프로필렌의 몰비를 1/5 내지 5/1로 산화에틸렌과 산화프로필렌을 사용하는 것이 바람직하다.
비이온 계면활성제(B)를 생성하기 위해 사용되는 지방산의 예는 R에 대응하는 7 내지 23개의 탄소원자의 알킬이나 알켄일부분을 갖는 것을 포함하며, 이것의 구체적인 예는 카프릴산, 펠라르곤산, 카프르산, 운데칸산, 라우르산, 트리데칸산, 미리스트산, 펜타데칸산, 팔미트산, 마르가르산, 스테아르산, 올레산, 엘라이드산, 리놀레산, 리놀렌산, 스테아롤산, 리시놀레산, 리시노엘라이드산, 노나데칸산, 아라키드산, 헨에이코산산, 베헨산, 브라시드산, 에루크산, 트리코산산, 테트라코산산, 야자유 지방산, 우지 지방산, 팜유 지방산, 토올유 지방산, 무씨유 지방산, 및 어유 지방산을 포함한다. 비이온 계면활성제(B)중에서 11 내지 23개의 탄소원자의 R로 표시된 알킬 또는 알켄일기, 특히 알킬기를 갖는 것이 바람직하다.
<비이온 계면활성제(C) : 화학식 RO(AO)nH로 표시된 화합물>
상기식에서 R은 8 내지 24개의 탄소원자를 갖는 알킬이나 알켄일기를 표시하고; AO는 2 내지 4개의 탄소원자를 갖는 옥시알킬렌기를 표시하며; n은 1 이상의 정수를 표시한다.
R의 정의에서 알킬이나 알켄일기의 탄소원자수가 8 내지 24이면, 비이온 계면활성제(C)는 셀룰로우스로부터 잉크를 스트리핑하는 우수한 능력을 나타내어 이에 의해 높은 백색도 및 우수한 외관을 갖는 재생 펄프를 제공한다.
비이온 계면활성제(C)는 종래의 방법으로 일가알콜에 산화알킬렌을 첨가함으로써 제조된다. 산화알킬렌은 일가알콜 1몰당 평균 5 내지 300몰, 바람직하게는 7 내지 150몰의 양으로 일가알콜에 첨가된다. 즉 비이온 계면활성제(C)는 일반적으로 상기 화학식 RO(AO)nH로 각각 표시되는 화합물로 이루어지는 반응 생성 혼합물이다. 산화알킬렌의 예는 비이온 계면활성제(A)에 관한 상기 설명에서 언급된 것을 포함한다. 비이온 계면활성제(C)의 제조에서 산화에틸렌 대 산화프로필렌을 1/5 내지 5/1의 몰비로 산화에틸렌과 산화프로필렌을 사용하는 것이 바람직하다.
비이온 계면활성제(C)를 생성하기위해 사용되는 일가알콜의 예는 8 내지 24개의 탄소원자의 알킬이나 알켄일부분을 갖는 것과, 알킬부분이 6 내지 14개의 탄소원자를 갖는 알킬페닐부분을 갖는 것을 포함하며, 이것의 구체적인 예는 비이온 계면활성제(A)에 관한 상기 설명에서 언급된 것을 포함한다. 비이온 계면활성제(C)중에서, 14 내지 24개의 탄소원자로 표시되는 알킬기나 알켄일기, 특히 알킬기를 갖는 것이 바람직하다.
<비이온 계면활성제(D) : 다가의 카르복시산이나 그것의 산무수물에 산화알킬렌을 첨가함으로써 얻어진 반응생성물, 또는 다가(또는 다염기)의 카르복시산이나 그것의 산무수물과 알콜의 혼합물에 산화알킬렌을 첨가함으로써 얻어진 반응생성물>
비이온 계면활성제(D)의 출발물질로서 다가(또는 다염기)의 카르복시산 및 그것의 산무수물의 예는 옥살산, 말론산, 숙신산, 메틸숙신산, 말레산, 글루타르산, 아디프산, 프탈산, 푸마르산, 이타콘산, 말산, 타르타르산, 말레인화(또는 말레산염화) 올레산, 시트르산, 과시트르산, 트리멜리트산, 부탄테트라카르복시산, 피로멜리트산, 테트라데칸헥사카르복시산, 말레산무수물, 숙신산무수물, 옥살산무수물, 이타콘산무수물, 글루타르산무수물, 프탈산무수물, 트리멜리트산무수물, 피로멜리트산무수물, 스테아릴숙신산무수물을 포함한다.
14 내지 22개의 탄소원자를 갖는 고급지방산의 이합체산 및 중합체산 또한 다염기 카르복시산의 범주에 포함된다. 여기에서 예를 들어 올레산, 리놀레산, 및 리놀렌산의 불포화 지방산 단량체같은 모노올레핀계 카르복시산이나 디올레핀계 카르복시산을 Diels-Alder반응이나 다른 방법같은 열중합을 행하는 방법으로 이합체산과 중합체산이 합성될 수 있다. 여기에서 중합체산은 분자내에 3개 이상의 카르복실기를 갖는 폴리카르복시산이며 이합체산을 포함하지 않는다. 여기에 사용된 이합체산이나 중합체산은 미반응된 단량체산을 가지면서 혼합물로 사용될 수 있다. 즉 본 발명이 효과가 없게 되지 않는한 미반응된 단량체산이 존재하는 것은 관계없다.
비이온 계면활성제(D)의 출발 물질로서 알콜의 예는 일가알콜과 다가알콜을 포함하고, 그것의 구체적인 예는 비이온 계면활성제(A)에 관한 상기 설명에 언급된 것을 포함한다.
다염기 카르복시산이나 그것의 산무수물(I)과 알콜(II)로 비이온 계면활성제를 제조함에 있어서, 화합물 (I)과 (II)는 바람직하게는 1/0.02 내지 5, 특히 바람직하게는 1/0.1 내지 3의 (I) 대 (II)의 몰비로 사용된다. 몰비가 이 범위내에 있으면, 상기 비이온 계면활성제(D)는 미세한 잉크방울을 유효하게 수집할 수 있고 수집된 잉크방울은 플로우테이션에서 효과적으로 제거된다.
다른 한편, 고급지방산이나 그것의 염이 아니온 계면활성제로서 적절히 사용된다. 4차 암모늄염이 카티온 계면활성제로서 사용되고, 모노(긴사슬 알킬) 4차암모늄염이 특히 바람직하다.
계면활성제는 탈묵방법의 어느 단계에서도 첨가될 수 있다. 그러나 보통 펄프화단계에서 첨가된다. 상기 비이온 계면활성제 (A) 내지 (D)이외의 어떤 공지된 탈묵제도 역시 이것과 조합하여 사용될 수 있다.
본 발명의 탈묵방법에서 카티온 화합물, 아민, 아민의 산성염 또는 양쪽성 화합물이 바람직하게는 플로우테이션에서 시스템내에 존재하도록 된다. 이러한 화합물의 추가 사용은 펄프 시트의 벌키성을 더 향상시킬 수 있다.
카티온 화합물의 예는 모노(긴사슬 알킬) 4차암모늄염, 디(긴사슬 알킬) 4차암모늄염, 질소원자에 치환기를 갖는 피리디늄염 그리고 카티온 중합체를 포함한다. 카티온 화합물중에서, 하기 화학식(a1) 내지 (c1)으로 표시되는 것이 특히 바람직하다:
상기식 (a1) 내지 (c1)중에서, R1과 R2는 서로 동일하거나 상이할 수 있고 각자 10 내지 24개의 탄소원자를 갖는 알킬, 알켄일 또는 β-히드록시알킬기를 표시하고; R3및 R4는 서로 동일하거나 상이할 수 있고 각자 1 내지 8개의 탄소원자를 갖는 알킬이나 히드록시알킬기, 벤질기, 또는 화학식 -(AO)n-Z( AO는 2 내지 4개의 탄소원자를 갖는 옥시알킬렌기를 표시하고; Z는 수소원자나 아실기를 표시하며; n은 1 내지 50의 정수임)로 표시되는 기를 표시하고; R5는 8 내지 36개의 탄소원자를 갖는 알킬, 알켄일 또는 β-히드록시알킬기를 표시하고;X-는 카운터 이온을 표시하며; Y는 8 내지 36개의 탄소원자를 갖는 알킬, 알켄일 또는 β-히드록시알킬기, 화학식 R5COOCH2-(R5는 상기 정의한 바와 같음)로 표시되는 기, 화학식 R5CONHCH2-(R5는 상기 정의한 바와 같음)로 표시되는 기 또는 화학식 R5OCH2-(R5는 상기 정의한 바와 같음)로 표시되는 기를 표시한다.
아민과 아민의 산성염의 예는 1차아민, 2차아민, 3차아민, 고리아민, 이미다졸, 이미다졸린, 이들 아민의 무기산성염, 이들 아민의 유기산성염, 그리고 아미노기를 함유하는 중합체를 포함한다. 하기 화학식(a2) 내지 (e2)로 표시되는 아민이나 아민의 산성염이 아민이나 아민의 산성염으로 바람직하다.
상기식 (a2) 내지 (e2)중에서, R1은 8 내지 36개의 탄소원자를 갖는 알킬, 알켄일 또는 β-히드록시알킬기를 표시하고; R2및 R3는 서로 동일하거나 상이할 수 있고 각자 수소원자, 1 내지 24개의 탄소원자를 갖는 알킬기 또는 2 내지 24개의 탄소원자를 갖는 알켄일기를 표시하고; HA는 무기산 또는 유기산을 표시하고; AO는 2 내지 4개의 탄소원자를 갖는 옥시알킬렌기를 표시하고; ℓ과 m은 각각 제로나 양의 정수이며, 단 ℓ더하기 m은 1 내지 300의 정수이다.
양쪽성 화합물의 예는 베타인, 산화아민, 인지질, 단백질, 그리고 양쪽성 중합체를 포함한다. 하기 화학식 (a3) 내지 (d3)로 표시되는 양쪽성 화합물이 양쪽성 화합물로서 특히 바람직하다.
상기식 (a3) 내지 (d3)중에서, R1, R2및 R3는 서로 동일하거나 상이할 수 있고 각자 1내지 24개의 탄소원자를 갖는 알킬기나 2 내지 24개의 탄소원자를 갖는 알켄일기를 표시하고; R4는 8 내지 36개의 탄소원자를 갖는 알킬, 알켄일 또는 β-히드록시알킬기를 표시하고; 그리고 M은 수소원자, 알킬리금속원자, 1/2몰의 알칼리토금속원자 또는 암모늄기를 표시한다.
카티온 화합물, 아민, 아민의 산성염, 그리고 양쪽성 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 일원이 플로우테이션에서 폐지의 중량(즉 폐지의 절대건조중량)에 근거하여, 0.001 내지 5.0중량%, 바람직하게는 0.01 내지 1.0중량%로 사용된다. 상기 선택된 적어도 일원이 플로우테이션에서 상기 설명한 양으로 시스템, 즉 슬러리내에 존재하면, 잉크는 시스템으로부터 선택적으로 제거될 수 있다.
본 발명의 탈묵방법은 플로우테이션단계에서 잉크 입자와 펄프의 계면 포텐셜의 상기한 조절을 특징으로 하며, 적어도 페지로부터 잉크를 스트리핑하는 단계와 플로우테이션 시스템으로부터 스트리핑된 잉크를 제거하는 단계로 이루어진다. 다른 단계가 종래의 탈묵법에 따라 실행될 수 있다. 즉 탈묵방법은 주요단계로서, 분해(펄프화)단계, 묵힘단계, (필요한 경우, 혼련단계), 플로우테이션단계 그리고 세척단계로 이루어진다. 필요하면 탈묵방법은 다른 단계를 더 포함할 수 있다. 각 단계는 2회 이상 실행될 수 있다.
이후의 실시예는 본 발명의 범주를 제한하는 것으로서 해석되지 않아야 하지만, 본 발명을 더욱 구체적으로 설명할 것이다.
<첨가 화합물>
이후의 실시예에서 필요하면 추가적으로 사용된 아민, 아민의 산성염, 카티온 화합물 그리고 양쪽성 화합물을 다음 표 1 내지 12에 열거했다.
실시예 1
도시에서 회수한 출발 물질인 폐지(신문/리플릿:70/30)를 4cm×4cm 조각으로 절단했다. 그것의 얻어진 양을 벤치 디스인티그레이터(disintegrator)로 이송했다. 그 후에 온수, 수산화나트륨 1중량%(출발 물질에 근거), 30% 과산화수소 수용액 3중량%(출발 물질에 근거) 그리고 탈묵제로서 스테아릴 알콜과 10몰의 EO와 10몰의 PO(첨가 평균 몰수로 환산함)의 블록 부가물 0.2중량%(출발 물질에 근거)을 거기에 첨가했고, 5중량%의 펄프농도를 갖는 그 결과의 혼합물을 40℃에서 10분간 분해했다. 그 결과의 펄프 슬러리를 40℃에서 60분간 묵힌 후, 온수를 첨가해서 펄프 농도 1%로 희석했다. 이 펄프 슬러리를 황산을 사용하여 pH에 관해 조절해서 표13에 제시된 바와 같이 잉크와 펄프의 계면 포텐셜(ζ포텐셜)을 조절하고, 이 단계에서 필요하면 표13에 제시된 첨가 화합물을 더 첨가했다. 이 펄프 슬러리를 40℃에서 10분간 플로우테이션을 행했다. 표 13의 첨가 화합물의 양은 폐지의 절대건조중량에 근거했고, 한편 표13의 ζ포텐셜은 플로우테이션단계를 통해 거의 변하지 않았다. ζ포텐셜을 상기 절차에 따라 Pen Kem Co.제 System 3000으로 측정했다. 플로우테이션처리 후에, 펄프 슬러리를 TAPPI 표준시트기에서 처리하여 펄프 시트를 얻었다. 이렇게 얻어진 펄프 시트를 5kgf/cm2의 압력하에서 가압한 후 공기건조시켜서 벌키성을 측정했다. 그 결과를 표13에 제시했다.
이 실시예에서, 벌키성을 부피밀도로 환산하여 표시했다. 다음 식에 따라 마이크로미터로 측정한 25cm×25cm 펄프 시트의 두께와 그것의 중량으로부터 부피밀도를 산출했다:
부피 밀도[g/cm3]=(시트의 중량)/(25×25×시트 두께)
펄프 시트의 부피밀도가 낮아질수록 벌키성이 풍부해지고 인쇄성등이 우수해지는 한편, 부피밀도에서 0.02의 차는 상당한 차로서 인식될 수 있는 것으로 믿어진다.
테스트번호 pH ζ포텐셜 (mV) 첨가화합물 부피밀도
잉크 펄프 기호 농도(%)
1 10.0 -35.8 -16.4 - - 0.56
2 9.0 -34.8 -16.1 - - 0.56
3 7.5 -29.4 - 5.5 - - 0.54
4 7.0 -28.5 - 3.3 - - 0.53
5 6.0 -26.0 - 3.0 - - 0.53
6 5.0 -12.0 - 1.8 - - 0.54
7 4.0 - 4.0 - 0.2 - - 0.57
8 10.0 -35.8 -16.4 I-a-1 0.05 0.56
9 7.0 -28.5 - 3.3 I-a-1 0.05 0.51
10 7.0 -28.5 - 3.3 I-a-3 0.2 0.52
11 7.0 -28.5 - 3.3 II-c-1 0.2 0.52
12 7.0 -28.5 - 3.3 I-b-1 0.25 0.51
13 7.0 -28.5 - 3.3 III-a-2 0.25 0.51
14 7.5 -29.4 - 5.5 I-d-1 0.2 0.52
15 7.5 -29.4 - 5.5 II-d-1 0.2 0.52
16 7.5 -29.4 - 5.5 III-b-1 0.2 0.52
17 5.0 -12.0 - 1.8 I-a-2 0.2 0.53
실시예 2
도시에서 회수한 출발물질인 폐지(신문/리플릿:70/30)를 4cm×4cm 조각으로 절단했다. 그것의 얻어진 양을 벤치 디스인티그레이터로 이송했다. 그 후에 온수, 수산화나트륨 1중량%(출발 물질에 근거), 규산나트륨 3중량%(출발 물질에 근거), 30% 과산화수소 수용액 3중량%(출발 물질에 근거) 그리고 탈묵제로서 스테아르산과 15몰의 EO 및 10몰의 PO(첨가 평균 몰수로 환산함)의 랜덤 부가물 0.2중량%(출발 물질에 근거)를 거기에 첨가했고, 4중량%의 펄프농도를 갖는 그 결과의 혼합물을 40℃에서 10분간 분해했다. 그 결과의 펄프 슬러리를 40℃에서 60분간 묵힌 후, 온수를 첨가해서 펄프 농도 1%로 희석했다. 이 펄프 슬러리를 황산을 사용하여 pH에 관해 조절해서 표14에 제시된 바와 같이 잉크와 펄프의 계면 포텐셜(ζ포텐셜)을 조절하고, 이 단계에서 필요하면 표14에 제시된 첨가화합물을 더 첨가했다. 이 펄프 슬러리를 40℃에서 10분간 플로우테이션을 행했다. 표 14의 첨가 화합물의 양은 폐지의 절대건조중량에 근거했고, 한편 표14의 ζ포텐셜은 플로우테이션단계를 통해 거의 변하지 않았다. 플로우테이션처리후에, 펄프 슬러리를 TAPPI 표준시트기에서 처리하여 펄프 시트를 얻었다. 이렇게 얻어진 펄프 시트를 5kgf/cm2의 압력하에서 가압한 후 공기건조시켜서 벌키성을 측정했다. 그 결과를 표14에 제시했다. 이 실시예에서 ζ포텐셜과 부피밀도를 각각 실시예 1에서와 동일한 방법으로 측정했다.
테스트번호 pH ζ포텐셜 (mV) 첨가화합물 부피밀도
잉크 펄프 기호 농도(%)
18 10.0 -30.4 -15.4 - - 0.56
19 9.0 -30.0 -15.2 - - 0.55
20 7.5 -27.2 - 5.0 - - 0.53
21 7.0 -27.0 - 3.0 - - 0.53
22 6.0 -24.5 - 3.0 - - 0.53
23 5.0 -10.8 - 0.8 - - 0.53
24 7.0 -27.0 - 3.0 I-a-4 0.05 0.51
25 7.0 -27.0 - 3.0 I-b-1 0.2 0.50
26 7.0 -27.0 - 3.0 II-a-1 0.2 0.52
27 7.0 -27.0 - 3.0 I-c-1 0.25 0.52
28 7.0 -27.0 - 3.0 III-a-1 0.25 0.51
29 7.5 -27.2 - 5.0 I-e-1 0.2 0.53
30 7.5 -27.2 - 5.0 II-b-1 0.2 0.52
31 7.5 -27.2 - 5.0 III-c-1 0.2 0.53
실시예 3
도시에서 회수한 출발물질인 폐지(신문/리플릿:70/30)를 4cm×4cm 조각으로 절단했다. 그것의 얻어진 양을 벤치 디스인티그레이터로 이송했다. 그 후에 온수, 수산화나트륨 1중량%(출발 물질에 근거), 규산나트륨 3중량%(출발 물질에 근거), 30% 과산화수소 수용액 3중량%(출발 물질에 근거) 그리고 탈묵제로서 스테아릴 알콜과 15몰의 EO 및 15몰의 PO(첨가 평균 몰수로 환산함)의 랜덤 부가물 0.2중량%(출발 물질에 근거)를 거기에 첨가했고, 5중량%의 펄프농도를 갖는 그 결과의 혼합물을 40℃에서 10분간 분해했다. 그 결과의 펄프 슬러리를 40℃에서 60분간 묵힌 후, 온수를 첨가해서 펄프 농도 1%로 희석했다. 표15에 제시된 바와 같이, 무기염의 타입과 농도(출발 물질에 근거)를 조절하여 잉크와 펄프의 계면 포텐셜(ζ포텐셜)을 조절했다. 이 펄프 슬러리를 40℃에서 10분간 플로우테이션을 행했다. 플로우테이션 완료시에 ζ포텐셜은 그것을 조절할 때의 ζ포텐셜과 실질적으로 동일했다. 플로우테이션처리후에, 펄프 슬러리를 TAPPI 표준 시트기에서 처리하여 펄프 시트를 얻었다. 이렇게 얻어진 펄프 시트를 5kgf/cm2의 압력하에서 가압한 후 공기건조시켜서 벌키성을 측정했다. 그 결과를 표15에 제시했다. 이 실시예에서 ζ포텐셜과 부피밀도를 각각 실시예 1에서와 동일한 방법으로 측정했다.
테스트번호 ζ포텐셜 (mV) 무기염 부피밀도
잉크 펄프 화합물 농도(%)
32 -35.4 -16.2 - - 0.57
33 -34.8 -13.4 NaCl 0.2 0.54
34 -27.2 - 6.2 NaCl 1.0 0.52
35 -26.1 - 4.1 NaCl 5.0 0.52
36 -27.0 - 4.0 CaCl2 2.0 0.53
37 -24.5 - 3.0 CaCl2 3.0 0.52
실시예 4
도시에서 회수한 출발물질인 폐지(신문/리플릿:70/30)를 4cm×4cm 조각으로 절단했다. 그것의 얻어진 양을 벤치 디스인티그레이터로 이송했다. 그 후에 온수, 수산화나트륨 1중량%(출발 물질에 근거), 규산나트륨 3중량%(출발 물질에 근거), 30% 과산화수소 수용액 3중량%(출발 물질에 근거) 그리고 탈묵제로서 우지/글리세롤(1:1)과 70몰의 EO 및 10몰의 PO(첨가 평균 몰수로 환산함)의 블록 부가물 0.2중량%(출발 물질에 근거)를 거기에 첨가했고, 5중량%의 펄프농도를 갖는 그 결과의 혼합물을 40℃에서 10분간 분해했다. 그 결과의 펄프 슬러리를 40℃에서 60분간 묵힌 후, 온수를 첨가해서 펄프 농도 1%로 희석했다. 표16에 제시된 바와 같이, 무기염의 타입과 농도(출발 물질에 근거)를 조절하여 잉크와 펄프의 계면 포텐셜(ζ포텐셜)을 조절했다. 이 펄프 슬러리를 40℃에서 10분간 플로우테이션을 행했다. 플로우테이션 완료시에 ζ포텐셜은 그것을 조절할 때의 ζ포텐셜과 실질적으로 동일했다. 플로우테이션처리후에, 펄프 슬러리를 TAPPI 표준 시트기에서 처리하여 펄프 시트를 얻었다. 이렇게 얻어진 펄프 시트를 5kgf/cm2의 압력하에서 가압한 후 공기건조시켜서 벌키성을 측정했다. 그 결과를 표16에 제시했다. 이 실시예에서 ζ포텐셜과 부피밀도를 각각 실시예 1에서와 동일한 방법으로 측정했다.
테스트번호 ζ포텐셜 (mV) 무기염 부피밀도
잉크 펄프 화합물 농도(%)
38 -34.8 -16.6 - - 0.57
39 -32.8 -11.4 Na2SO4 0.2 0.55
40 -26.7 - 5.0 Na2SO4 1.0 0.52
41 -25.1 - 3.6 Na2SO4 3.0 0.51
42 -25.0 - 3.8 NaNO3 2.0 0.53
43 -24.5 - 3.0 KCl 2.0 0.52
실시예 5
도시에서 회수한 출발물질인 폐지(신문/리플릿:70/30)를 4cm×4cm 조각으로 절단했다. 그것의 얻어진 양을 벤치 디스인티그레이터로 이송했다. 그 후에 온수, 수산화나트륨 1중량%(출발 물질에 근거), 규산나트륨 3중량%(출발 물질에 근거), 30% 과산화수소 수용액 3중량%(출발 물질에 근거) 그리고 탈묵제로서 스테아릴 알콜과 10몰의 EO 및 10몰의 PO(첨가 평균 몰수로 환산함)의 블록 부가물 0.2중량%(출발 물질에 근거)를 거기에 첨가했고, 5중량%의 펄프농도를 갖는 그 결과의 혼합물을 40℃에서 10분간 분해했다. 그 결과의 펄프 슬러리를 40℃에서 60분간 묵힌 후, 온수를 첨가해서 펄프 농도 1%로 희석했다. 표17에 제시된 바와 같이, 무기염의 타입과 농도(출발 물질에 근거)를 조절하여 잉크와 펄프의 계면 포텐셜(ζ포텐셜)을 조절하고, 이 단계에서 필요하면 표17에 제시된 첨가화합물을 더 첨가했다. 이 펄프 슬러리를 40℃에서 10분간 플로우테이션을 행했다. 표 17의 첨가 화합물의 양은 폐지의 절대 건조 중량에 근거했고, 한편 표17의 ζ포텐셜은 플로우테이션단계를 통해 거의 변하지않았다. 플로우테이션처리후에, 펄프 슬러리를 TAPPI 표준 시트기에서 처리하여 펄프 시트를 얻었다. 이렇게 얻어진 펄프 시트를 5kgf/cm2의 압력하에서 가압한 후 공기건조시켜서 벌키성을 측정했다. 그 결과를 표17에 제시했다. 이 실시예에서 ζ포텐셜과 부피밀도를 각각 실시예 1에서와 동일한 방법으로 측정했다.
테스트번호 ζ포텐셜 (mV) 무기염 첨가화합물 부피밀도
잉크 펄프 화합물 농도(%) 기호 농도(%)
44 -34.8 -16.6 - - - - 0.57
45 -28.8 - 5.8 MgCl2 3.0 - - 0.55
46 -28.8 - 5.8 MgCl2 3.0 I-b-1 0.3 0.52
47 -27.1 - 5.6 Na2SO4 3.0 - - 0.51
48 -25.0 - 5.6 Na2SO4 3.0 II-a-1 0.3 0.53
실시예 6
도시에서 회수한 출발물질인 폐지(신문/리플릿:70/30)를 4cm×4cm 조각으로 절단했다. 그것의 얻어진 양을 벤치 디스인티그레이터로 이송했다. 그 후에 온수, 수산화나트륨 1중량%(출발 물질에 근거), 규산나트륨 3중량%(출발 물질에 근거), 30% 과산화수소 수용액 3중량%(출발 물질에 근거) 그리고 탈묵제로서 스테아르산 0.5중량%(출발 물질에 근거)를 거기에 첨가했고, 5중량%의 펄프농도를 갖는 그 결과의 혼합물을 40℃에서 10분간 분해했다. 그 결과의 펄프 슬러리를 40℃에서 60분간 묵힌 후, 온수를 첨가해서 펄프 농도 1%로 희석했다. 이 펄프 슬러리를 황산을 사용하여 pH에 관해 조절하여 표 18에 제시된 잉크와 펄프의 계면 포텐셜(ζ포텐셜)을 조절하고, 이 단계에서 필요하면 표18에 제시된 첨가 화합물을 더 첨가했다. 이 펄프 슬러리를 40℃에서 10분간 플로우테이션을 행했다. 표 18의 첨가 화합물의 양은 폐지의 절대 건조 중량에 근거했고, 한편 표18의 ζ포텐셜은 플로우테이션단계를 통해 거의 변하지않았다. 플로우테이션처리후에, 펄프 슬러리를 TAPPI 표준 시트기에서 처리하여 펄프 시트를 얻었다. 이렇게 얻어진 펄프 시트를 5kgf/cm2의 압력하에서 가압한 후 공기건조시켜서 벌키성을 측정했다. 그 결과를 표18에 제시했다. 이 실시예에서 ζ포텐셜과 부피밀도를 각각 실시예 1에서와 동일한 방법으로 측정했다.
테스트번호 pH ζ포텐셜 (mV) 첨가화합물 부피밀도
잉크 펄프 기호 농도(%)
49 10.0 -38.2 -17.4 - - 0.57
50 7.0 -31.4 - 9.2 - - 0.55
51 7.0 -28.5 - 3.3 I-a-1 0.5 0.54
실시예 7
도시에서 회수한 출발물질인 폐지(신문/리플릿:70/30)를 4cm×4cm 조각으로 절단했다. 그것의 얻어진 양을 벤치 디스인티그레이터로 이송했다. 그 후에 온수, 수산화나트륨 1중량%(출발 물질에 근거), 규산나트륨 3중량%(출발 물질에 근거), 30% 과산화수소 수용액 3중량%(출발 물질에 근거) 그리고 탈묵제로서 세틸트리메틸암모늄 클로리드 0.5중량%(출발 물질에 근거)를 거기에 첨가했고, 5중량%의 펄프농도를 갖는 그 결과의 혼합물을 40℃에서 10분간 분해했다. 그 결과의 펄프 슬러리를 40℃에서 60분간 묵힌 후, 온수를 첨가해서 펄프 농도 1%로 희석했다. 이 펄프 슬러리를 황산을 사용하여 pH에 관해 조절하여 표 19에 제시된 잉크와 펄프의 계면 포텐셜(ζ포텐셜)을 조절하고, 이 단계에서 필요하면 표19에 제시된 첨가화합물을 더 첨가했다. 이 펄프 슬러리를 40℃에서 10분간 플로우테이션을 행했다. 표 19의 첨가 화합물의 양은 폐지의 절대 건조 중량에 근거했고, 한편 표19의 ζ포텐셜은 플로우테이션단계를 통해 거의 변하지않았다. 플로우테이션처리후에, 펄프 슬러리를 TAPPI 표준 시트기에서 처리하여 펄프 시트를 얻었다. 이렇게 얻어진 펄프 시트를 5kgf/cm2의 압력하에서 가압한 후 공기건조시켜서 벌키성을 측정했다. 그 결과를 표19에 제시했다. 이 실시예에서 ζ포텐셜과 부피밀도를 각각 실시예 1에서와 동일한 방법으로 측정했다.
테스트번호 pH ζ포텐셜 (mV) 첨가화합물 부피밀도
잉크 펄프 기호 농도(%)
52 10.0 -20.9 -12.8 - - 0.56
53 7.0 -19.4 - 0.8 - - 0.53
54 7.0 -15.6 - 0.4 I-a-1 0.20 0.53
실시예 8
도시에서 회수한 출발물질인 폐지(신문/리플릿:70/30)를 4cm×4cm 조각으로 절단했다. 그것의 얻어진 양을 벤치 디스인티그레이터로 이송했다. 그 후에 온수, 수산화나트륨 1중량%(출발 물질에 근거), 규산나트륨 3중량%(출발 물질에 근거), 30% 과산화수소 수용액 3중량%(출발 물질에 근거) 그리고 탈묵제로서 스테아릴 알콜과 EO 10몰 및 PO 10몰의 블록 부가물 0.2중량%(출발 물질에 근거)를 거기에 첨가했고, 15중량%의 펄프농도를 갖는 그 결과의 혼합물을 40℃에서 10분간 분해했다. 그 결과의 펄프 슬러리를 50℃에서 60분간 묵힌 후, 온수를 첨가해서 펄프 농도 1%로 희석했다. 이 펄프 슬러리를 황산을 사용하여 pH에 관해 조절하여 표 20에 제시된 잉크와 펄프의 계면 포텐셜(ζ포텐셜)을 조절하고, 이 단계에서 필요하면 표20에 제시된 첨가화합물을 더 첨가했다. 이 펄프 슬러리를 40℃에서 10분간 플로우테이션을 행했다. 표 20의 첨가 화합물의 양은 폐지의 절대 건조 중량에 근거했고, 한편 표20의 ζ포텐셜은 플로우테이션단계를 통해 거의 변하지않았다. 플로우테이션처리후에, 펄프 슬러리를 TAPPI 표준 시트기에서 처리하여 펄프 시트를 얻었다. 이렇게 얻어진 펄프 시트를 5kgf/cm2의 압력하에서 가압한 후 공기건조시켜서 벌키성을 측정했다. 그 결과를 표19에 제시했다. 이 실시예에서 ζ포텐셜과 부피밀도를 각각 실시예 1에서와 동일한 방법으로 측정했다.
테스트번호 pH ζ포텐셜 (mV) 첨가화합물 부피밀도
잉크 펄프 기호 농도(%)
55 10.0 -61.2 -35.2 - - 0.58
56 9.0 -60.4 -17.5 - - 0.58
57 7.5 -59.9 -14.9 - - 0.56
58 7.0 -56.2 -14.6 - - 0.55
59 6.0 -48.2 -14.5 - - 0.55
60 7.5 -59.9 -14.9 I-a-1 0.20 0.54
61 7.0 -56.2 -14.6 I-a-1 0.20 0.54
62 6.0 -48.2 -14.5 I-a-1 0.05 0.54

Claims (7)

  1. 적어도 출발물질인 폐지로부터 형성된 펄프 슬러리로부터 잉크를 스트리핑하는 단계로서 잉크 스트리핑을 위해 적어도 한가지의 계면활성제를 사용하는 단계와, 스트리핑된 잉크를 플로우테이션으로 제거하는 단계로 이루어지는 탈묵방법에 있어서,
    플로우테이션단계 이전에 또는 그 단계에서, 잉크 입자와 펄프의 계면 포텐셜(ζ포텐셜) 사이에 적어도 10mV의 차가 있도록 하면서, 스트리핑된 잉크를 함유하는 상기 펄프 슬러리중의 잉크 입자의 계면 포텐셜(ζ포텐셜)을 -5 mV 내지 -60 mV의 범위가 되도록 그리고 스트리핑된 잉크를 함유하는 상기 펄프 슬러리중의 펄프의 계면 포텐셜을 -15 mV 내지 +15 mV의 범위가 되도록 조절하는 것을 특징으로 하는 탈묵방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 플로우테이션단계 이전에 또는 그 단계에서 상기 잉크 입자의 계면 포텐셜(ζ포텐셜)을 -10mV 내지 -40mV의 범위로 그리고 상기 펄프의 계면 포텐셜(ζ포텐셜)을 -5mV 내지 +5mV의 범위로 조절하는 것을 특징으로하는 탈묵방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 잉크와 상기 펄프의 ζ포텐셜을 플로우테이션단계 이전에 또는 그 단계에서 pH 조절에 의해 조절하는 것을 특징으로 하는 탈묵방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 잉크와 상기 펄프의 ζ포텐셜을 플로우테이션단계 이전에 또는 그 단계에서 무기전해질을 첨가함으로써 조절하는 것을 특징으로 하는 탈묵방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서, 플로우테이션단계의 적어도 일부를 아민 화합물, 암모늄염, 카티온 화합물, 그리고 양쪽성 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 일원의 존재하에 실행하는 것을 특징으로 하는 탈묵방법.
  6. 적어도 출발 물질인 폐지로부터 잉크를 스트리핑하는 단계와, 스트리핑된 잉크를 플로우테이션법으로 제거하는 단계로 이루어지는 탈묵방법에 있어서,
    플로우테이션단계에서 잉크 입자와 펄프의 계면 포텐셜의 측정결과로서, 잉크 입자와 펄프사이의 계면 포텐셜(ζ포텐셜)에 적어도 10mV의 차가 있으면서 잉크 입자의 계면 포텐셜(ζ포텐셜)이 -5 mV 내지 -60 mV의 범위이고 또한 펄프의 계면 포텐셜(ζ포텐셜)이 -15 mV 내지 +15 mV의 범위이면, 탈묵처리를 계속하는 것을 특징으로 하는 탈묵방법
  7. 적어도 출발 물질인 폐지로부터 형성된 펄프 슬러리로부터 잉크를 스트리핑하는 단계와, 스트리핑된 잉크를 플로우테이션으로 제거하는 단계로 이루어지는 탈묵방법에서 탈묵 작업을 조절하기위한 방법에 있어서,
    플로우테이션단계 이전에 또는 그 단계에서, 스트리핑된 잉크를 함유하는 상기 펄프 슬러리중의 잉크 입자와 펄프의 계면 포텐셜(ζ포텐셜)을 측정하고,
    잉크 입자와 펄프사이의 계면 포텐셜(ζ포텐셜)에 적어도 10mV의 차가 있도록 하면서, 잉크 입자의 계면 포텐셜(ζ포텐셜)을 -5 mV 내지 -60 mV의 범위로 또한 펄프의 계면 포텐셜(ζ포텐셜)을 -15 mV 내지 +15 mV의 범위로 조절하는 것을 특징으로 하는 방법
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