JPH04343780A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は新聞、雑誌、ＯＡ古紙等
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、ＯＡ古紙等をフロテーション法、洗浄法
及びそれらの折衷法で脱墨処理を行うに際し高ｂ値のそ
して未剥離インキの少ない脱墨パルプを得る事の出来る
脱墨剤に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】新聞、
雑誌、ＯＡ古紙等の再生利用は古くから行われているが
、特に最近は森林資源保護、ごみ処理等の地球環境問題
とも連動し、古紙の有効利用は重要性を増してきている
。更に脱墨パルプの用途も新聞古紙から中質紙用への例
にも見られるように、ワンランク上のパルプへの高度利
用がなされて来ている。一方、最近の古紙は印刷技術、
印刷方式、印刷インキ成分等の変化により、脱墨という
観点からは、一層険しい状況になりつつある。このため
、より以上に脱墨を促進するため、装置へも改良が加え
られて来ている。古紙からインキその他の不純物を分離
除去するため、従来から用いられてきた薬剤としては、
苛性ソーダ、硅酸ソーダ、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
酸のエチレンオキサイド付加物、アルカノールアマイド
類等の非イオン活性剤が単独または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テー
シ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
起泡性のため排水処理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（板紙の表下への使用量減少、新聞紙へ
の配合量減少等）や、くすみを無くするため、漂白剤使
用量を増加せざるを得ない状況であった。くすみがなく
、明るい色調の脱墨パルプを得るためにはハンター色差
式のＬａｂ表示系のｂ値を高めればよい。ｂ値が高い脱
墨パルプは４μｍ　以下の微細インキの除去率が高い事
を示す。ｂ値が高いとパルプの色調が明るくなるので、
過酸化水素等の漂白剤使用量低減、脱墨パルプの高配合
、ワングレード上の用途への利用が可能となる。

【０００３】ｂ値を高めるための方法としては２つあり
、前述した様な４μｍ以下の微細インキを効率よく除去
してやるか、アルカリ類を多量使用する方法がある。 ところが、後者はスティッキー（粘着物）の増加、排水
負荷の増大かつパルプの脆化が生じるという欠点を有し
ている。前者の４μｍ　以下の微細インキを捕集除去す
る技術に関しては、いくつか例示されているが効果のあ
るものはなかった。

【０００４】インキ捕集能の大きい脱墨剤として、高級
脂肪酸が古くから知られている。例えば、日本特許登録
第８０９８８号、日本特許登録第８２０８９号、及び日
本特許登録第８３９０１号には、単独で用いる事によっ
てインキ捕集能の優れた脱墨剤としての利用が開示され
ている。また、特開昭５１−１３７６２号公報、特開昭
５３−１３０３０９号公報、及び特開昭５４−６８４０
３号公報には他の界面活性剤との併用によって更に優れ
た効果を示すことが開示されている。また、特開昭６３
−１８２４８８号公報、特開昭６３−２２７８８０号公
報には、特定の脂肪酸エステルが、残インキ数が少なく
高白色度の脱墨パルプを与えるという技術が開示されて
いる。

【０００５】その後、技術の発達によりエチレンオキサ
イドやプロピレンオキサイド等のアルキレンオキサイド
を付加させた化合物よりなり、脱墨パルプの白色度を著
しく改善させる等の高性能の脱墨剤の発明がなされた（
特開昭５８−１０９６９６号公報、特開昭５９−１３０
４００号公報）。

【０００６】しかし、これらの技術に開示されている脱
墨剤を用いても、高ｂ値の脱墨パルプを得る事はできな
かった。また、従来公知の高級脂肪酸またはその塩を用
いた場合、未剥離インキが多いという欠点を有していた
。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、フロテー
ション法、洗浄法及びそれらの折衷法において、優れた
インキ除去能を示し、操業性が良好で、特に高ｂ値で未
剥離インキの少ない脱墨パルプを得ることができる脱墨
剤を開発すべく鋭意研究を行った結果、驚くべきことに
クエン酸と１価アルコールのエステル化合物を用いるこ
とにより、上記欠点を克服できることを見い出し、本発
明を完成するに至った。

【０００８】すなわち、本発明はクエン酸と下記一般式
（１）　で示される１価アルコールとのエステル化合物
を必須成分とする脱墨剤を提供するものである。 ＲＯＨ　　　　　（１） （式中、Ｒ　は炭素数８〜２４のアルキル基、アルケニ
ル基、シクロアルキル基、または炭素数６〜１６のアル
キル基を有するアルキルフェニル基を表す。）。

【０００９】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によるインキ剥離性、■セ
ルロースから剥離したインキの再付着防止性、■気泡へ
のインキ吸着性、■適正な起泡性の４つを挙げることが
できる。脱墨剤は、この４つの機能をバランス良く有し
ていなければならない。本発明のエステル化合物は、特
に■と■に優れている。

【００１０】本発明に用いられる一般式（１）　で表さ
れる１価アルコールのＲ　がアルキル基、アルケニル基
、シクロアルキル基の場合、その炭素数が８より小さい
場合は、インキ捕集能が弱く、高白色度、高ｂ値の脱墨
パルプを得ることができず、炭素数が２４を越えると、
セルロースからのインキ剥離性が小さくなるため、未剥
離インキの残存量が多く、見栄えの悪い脱墨パルプしか
得られない。また、Ｒ　がアルキルフェニル基の場合、
そのアルキル基の炭素数が６より小さい場合は、インキ
捕集能が弱く、高白色度、高ｂ値の脱墨パルプを得るこ
とができず、炭素数が１６を越えると、セルロースから
のインキ剥離性が小さくなるため、未剥離インキの残存
量が多く、見栄えの悪い脱墨パルプしか得られない。

【００１１】本発明に係わるエステル化合物は、従来公
知の方法で得ることができ、例えば、上記一般式（１）
　で表される１価アルコールとクエン酸との脱水反応に
よって得ることができる。

【００１２】原料として用いられる一般式（１）　で表
される１価アルコールの具体例としては、オクタノール
、ノナール、デカノール、ウンデカノール、ドデカノー
ル、トリデカノール、テトラデカノール、ペンタデカノ
ール、ヘキサデカノール、ヘプタデカノール、オクタデ
カノール、ノナデカノール、エイコサノール、ヘンエイ
コサノール、ドコサノール、テトラコサノール、イソオ
クタノール、２−エチルヘキサノール、イソノナール、
イソデカノール、イソウンデカノール、イソドデカノー
ル、イソトリデカノール、イソテトラデカノール、イソ
ペンタデカノール、イソヘキサデカノール、イソヘプタ
デカノール、イソオクタデカノール、イソノナデカノー
ル、イソエイコサノール、イソヘンエイコサノール、イ
ソドコサノール、イソテトラコサノール、オレイルアル
コール、エライジルアルコール、リノレイルアルコール
、リノレニルアルコール、エレオステアリルアルコール
、リシノイルアルコール、シクロノナノール、シクロデ
カノール、シクロウンデカノール、シクロドデカノール
、シクロトリデカノール、シクロテトラデカノール、シ
クロペンタデカノール、シクロヘキサデカノール、シク
ロヘプタデカノール、シクロオクタデカノール、シクロ
ノナデカノール、シクロコサノール、オクチルフェノー
ル、ノニルフェノール、ドデシルフェノール、原料がヤ
シ油、牛脂、魚油の未硬化物ないし硬化物由来のアルコ
ール等を挙げることができる。

【００１３】１価アルコールのうち、好ましくは、一般
式（１）　の中のＲ　の炭素数が１４〜２４のものであ
り、更に好ましくは、炭素数１４〜２４のアルキル基で
あるものである。

【００１４】本発明に係わるエステル化合物はエステル
化率が１００　％の時は次の様な構造になっており、

【
００１５】

【化１】

【００１６】エステル化率が　１００％未満ではＲ１，
Ｒ２，Ｒ３の１つ以上が対イオンに置換されていてもよ
い。また、本発明に係わるエステル化合物はエステル塩
であってもよい。本発明に係わるエステル化合物が部分
エステルの場合は、式（２）中のＲ１，Ｒ２，Ｒ３の少
なくとも１つが水素、ナトリウム、カリウム等のアルカ
リ金属、マグネシウム、カルシウム等のアルカリ土類金
属、アンモニウム、モノエタノールアミン、ジエタノー
ルアミン、トリエタノールアミン等の有機塩等に置換さ
れる。

【００１７】本発明に係わるエステル化合物のエステル
化率は１５〜８５％が好ましい。更に好ましくは３０〜
７５％である。このエステル化率が１５％より低い場合
、インキ捕集能が弱なるため、白色度およびｂ値が低く
なりやすい。また、８５％より高い場合、セルロースか
らのインキ剥離性が小さくなるため、未剥離インキの残
存量が多くなりやすい。

【００１８】また、本発明の脱墨剤は、必要に応じて従
来公知の脱墨剤を併用することができる。その配合割合
は、重量比で本発明品／従来品＝９５／５〜１０／９０
が好ましく、特に好ましくは７０／３０〜３０／７０で
ある。従来公知の脱墨剤としては、例えば高級アルコー
ル硫酸塩、ポリオキシアルキレン高級アルコール硫酸塩
、アルキルベンゼンスルホン酸塩、高級脂肪酸及びその
塩、高級アルコール及びアルキルフェノールのアルキレ
ンオキサイド付加物等が挙げられる。

【００１９】本発明の脱墨剤は、いずれの工程へ添加し
ても、より高品質の脱墨パルプを得ることができる。一
般には、脱墨剤はミキシング工程あるいはフロテーショ
ン工程のいずれか、あるいは両方に添加する。各工程に
分割添加する場合は、パルピング、ニーディング、ディ
スパージング、ケミカルミキシング、リファイニングの
各工程に添加できるが、前工程（パルピング工程）と後
工程（パルピング工程以降の工程）に分けて添加するの
が好ましく、その場合の脱墨剤の分割比率は前工程／後
工程＝１０／９０〜９０／１０（重量比率）が好ましく
、特に好ましくは４０／６０〜６０／４０（重量比率）
である。また、脱墨剤の添加量は、操業性を損なわず、
かつ経済的な範囲が望ましいが、原料古紙に対して０．
０３〜１．０　重量％が好ましい。

【００２０】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。

【００２１】実施例１ 本実施例は脱墨剤のパルピング工程一括添加の例である
。市中回収新聞古紙を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）０．８％（重量基準、以下同じ）、珪酸ソーダ（
対原料）２．２　％、３０％過酸化水素水　（対原料）
３．５％、表１に示す各種の脱墨剤（対原料）０．５　
％を加え、パルプ濃度１５％、４５℃、１２分間離解し
た後、５５℃にて１２０分間熟成した。高速脱水機で２
３％まで脱水し、回転速度３００ｒｐｍの２軸型ラボニ
ーダーでニーディング処理を行った。その後、水を加え
てパルプ濃度４％まで希釈し、卓上離解機で再度３０秒
間離解した。その後、水を加えてパルプ濃度１％に希釈
し、塩化カルシウム（対原料）０．５　％を添加し、３
０℃にて１０分間フロテーション処理を行った。次いで
、フロテーション後のパルプスラリーを８０メッシュワ
イヤーで４％濃度まで濃縮後、水を加えて１％濃度に希
釈し、ＴＡＰＰＩシートマシンにてパルプシートを作成
した。尚、用いた用水の硬度は５°ｄＨであり、硬度は
ＣａＣｌ２　、ＭｇＣｌ２　を使用し、Ｃａ／Ｍｇ＝８
／２（モル比）になる様に調整した。得られたパルプシ
ートを測色色差計（拡散反射型）にてｂ値を測定し、画
像解析装置（×１００　）にて未剥離インキ数を測定し
た。その結果を表１に示す。ここでいうｂ値とは、ハン
ター色差式のＬａｂ表色系でのｂ値をいい、三刺激値Ｘ
ＹＺとの関係は下式である。

【００２２】

【数１】

【００２３】この式から判る様に、ｂ値はＹとＺの関数
であり、正の値ならば黄味、負ならば青味の強さを表わ
す。

【００２４】

【表１】

【００２５】実施例２ 本実施例は脱墨剤のパルピング工程とケミカルミキシン
グ工程分割添加の例である。市中回収新聞古紙を２×５
ｃｍ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）０．２　％、表２に示す
各種の脱墨剤　（対原料）０．１％を加え、パルプ濃度
５％、５０℃、１５分間離解後、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）０．６
　％、珪酸ソーダ（対原料）２．２　％、３０％過酸化
水素水（対原料）３．５　％、表２に示す各種の脱墨剤
　（対原料）０．２％を加え、水でパルプ濃度１５％に
調整し卓上離解機にて１分間混合した。５５℃、１２０
分間、パルプ濃度１５％で熟成処理を行った。その後パ
ルプ濃度４％になる様に水を加え卓上離解機で３分間離
解処理を施し、更に水を加えてパルプ濃度を１％に希釈
し、塩化カルシウム（対原料）０．５　％を添加し、３
０℃にて１０分間フロテーション処理を行った。次いで
、フロテーション後のパルプスラリーを８０メッシュワ
イヤーで６％濃度まで濃縮後、水を加えて１％濃度に希
釈し、ＴＡＰＰＩシートマシンにてパルプシートを作成
した。尚、用いた用水の硬度は５°ｄＨであり、硬度は
ＣａＣｌ２　、ＭｇＣｌ２　を使用し、Ｃａ／Ｍｇ＝８
／２（モル比）になる様に調整した。得られたパルプシ
ートを測色色差計（拡散反射型）にてｂ値を測定し、画
像解析装置（×１００　）にて未剥離インキ数を測定し
た。その結果を表２に示す。

【００２６】

【表２】

【００２７】実施例３ 本実施例は脱墨剤のパルピング工程とニーディング工程
分割添加の例である。市中回収新聞古紙を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）０．２　％、表３に示す各種の
脱墨剤（対原料）０．２％を加え、パルプ濃度５％、５
０℃、１５分間離解後、パルプ濃度を２８％になる様に
脱水し、その中に苛性ソーダ（対原料）０．６　％、珪
酸ソーダ（対原料）２．２　％、３０％過酸化水素水（
対原料）３．５　％、表３に示す各種の脱墨剤（対原料
）０．２　％を加え、水でパルプ濃度２５％に調整し、
回転速度３００ｒｐｍの２軸型ラボニーダーでニーディ
ング処理を行った。その後、５５℃、１２０分間、パル
プ濃度２５％で熟成処理を行い、ついでパルプ濃度４％
になる様に水を加え卓上離解機で３分間離解処理を施し
、更に水を加えてパルプ濃度を１％に希釈し、３０℃に
て１０分間フロテーション処理を行った。次いで、フロ
テーション後のパルプスラリーを８０メッシュワイヤー
で６％濃度まで濃縮後、水を加えて１％濃度に希釈し、
ＴＡＰＰＩシートマシンにてパルプシートを作成した。 尚、用いた用水の硬度は１０°ｄＨであり、硬度はＣａ
Ｃｌ２　、ＭｇＣｌ２　を使用し、Ｃａ／Ｍｇ＝８／２
（モル比）になる様に調整した。得られたパルプシート
を測色色差計（拡散反射型）にてｂ値を測定し、画像解
析装置（×１００　）にて未剥離インキ数を測定した。 その結果を表３に示す。

【００２８】

【表３】

【００２９】実施例４ 本実施例は脱墨剤のパルピング工程とフロテーション工
程分割添加の例である。市中回収新聞古紙を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）０．２　％、表４に示す各種
の脱墨剤　（対原料）０．２％を加え、パルプ濃度１５
％、４５℃、１２分間離解した後、５５℃にて１２０　
分間熟成した。その後、高速脱水機で２３％まで脱水し
、苛性ソーダ（対原料）０．６　％、珪酸ソーダ（対原
料）２．２　％、３０％過酸化水素水（対原料）３．５
　％を加え、水でパルプ濃度２２％に調整し卓上離解機
にて１分間混合した。その後、回転速度３００ｒｐｍの
２軸型ラボニーダーでニーディング処理を行った。 その後、水を加えてパルプ濃度４％まで希釈し、卓上離
解機で再度３０秒間離解した。その後、表４に示す各種
の脱墨剤（対原料）０．３　％を加え、パルプ濃度を水
で１％に希釈した後、３０℃にて１０分間フロテーショ
ン処理を行った。次いで、フロテーション後のパルプス
ラリーを６０メッシュワイヤーで４％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
にてパルプシートを作成した。尚、用いた用水の硬度は
４０°ｄＨであり、硬度はＣａＣｌ２　、ＭｇＣｌ２　
を使用し、Ｃａ／Ｍｇ＝８／２（モル比）になる様に調
整した。得られたパルプシートを測色色差計（拡散反射
型）にてｂ値を測定し、画像解析装置（×１００　）に
未剥離インキ数を測定した。その結果を表４に示す。

【００３０】

【表４】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　クエン酸と下記一般式（１）　で示さ
   れる１価アルコールとのエステル化合物を必須成分とす
   る脱墨剤。 ＲＯＨ　　　　　（１） （式中、Ｒ　は炭素数８〜２４のアルキル基、アルケニ
   ル基、シクロアルキル基、または炭素数６〜１６のアル
   キル基を有するアルキルフェニル基を表す。）【請求項
   ２】　　エステル化合物のエステル化率が１５〜８５％
   である請求項１記載の脱墨剤。