JPH04343782A - 脱墨方法 - 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】

【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、高
白色度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
。更に脱墨剤パルプの用途も新聞古紙から中質紙用への
例にも見られる様に、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値で高白
色度、且つ未剥離インキの少ない脱墨パルプを得る事の
出来る脱墨剤を開発すべく鋭意研究を行った結果、驚く
べき事にある特定のエステル化合物が上記欠点を解決で
きる事を見いだし、本発明を完成するに至った。

【０００８】即ち、本発明は一般式（１）

【０００９】

【化２】

【００１０】（式（１）　中、Ｒ　は水素、炭素数１〜
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、ＡＯは炭素数２〜４のアルキレンオキサイド
であり、ｐ　は０〜５、ｍ　は０〜２００　、ｎ　は１
〜４である。）で表されるエステル化合物を必須成分と
して含有する事を特徴とする脱墨剤を提供するものであ
る。

【００１１】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。本発明の化合物は特に■と■に
優れている。

【００１２】本発明に係わる一般式（１）　で表される
化合物は、その式を満足させることが極めて重要であっ
て、その式に該当しないものは、本発明の顕著な効果を
得ることができない。

【００１３】本発明に係わるエステル化合物は一般式（
１）　のＲ　が水素、炭素数１〜２４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である事が重
要である。好ましくは、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８〜１
４のアルキル基を有するアルキルフェニル基である。更
に好ましくは、炭素数８〜２４のアルキル基である。Ｒ
　がアルキル基、アルケニル基又はシクロアルキル基の
場合、炭素数が２４を越えるとフロテーション工程での
起泡性が不足し、凝集インキが系外へリジェクトされに
くいため、高白色度の脱墨パルプを得る事ができない。 また、アルキル基を有するアルキルフェニル基の場合は
、そのアルキル基が炭素数６より小さい場合は微細イン
キ凝集能が低下するため、高ｂ値の脱墨パルプを得る事
ができない。 また、アルキルフェニル基のアルキル基の炭素数が１６
を越えるとフロテーション工程での起泡性が不足し、凝
集インキが系外へリジェクトされにくいため、高白色度
の脱墨パルプを得る事ができない。

【００１４】本発明に係わる一般式（１）　で表される
化合物は、従来公知の方法で得る事ができ、例えば、単
環式カルボン酸とアルコールのアルキレンオキサイド付
加物との脱水反応、又は単環式カルボン酸無水物とアル
コールのアルキレンオキサイド付加物との開環反応によ
って得る事ができる。また、単環式カルボン酸又はその
無水物のアルキレンオキサイド付加物とアルコールとの
脱水反応によっても得る事ができる。更には、一般式（
１）　のＲ　が水素の場合は、単環式カルボン酸及びそ
の無水物のアルキレンオキサイド付加反応によって得る
事ができる。

【００１５】一般式（１）　で示されるエステル化合物
は単環式カルボン酸エステルであり、単環式カルボン酸
及びその無水物としては、フェニル酢酸、安息香酸、フ
タル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸及びそれらの
無水物等を挙げる事ができる。尚、本発明に係わるエス
テル化合物は部分エステルでも構わない。

【００１６】一般式（１）の中のＲ　を有するアルコー
ルの具体例としては、メタノール、エタノール、プロパ
ノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、ヘ
プタノール、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、エヘンイコサノール、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、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等を挙げる事ができる。

【００１７】一般式（１）　において、ＡＯは、エチレ
ンオキサイド（以下、ＥＯと略記する）、プロピレンオ
キサイド（以下、ＰＯと略記する）、ブチレンオキサイ
ド（以下、ＢＯと略記する）等の炭素数２〜４のアルキ
レンオキサイドである事が重要である。好ましくは炭素
数２及び３のＥＯ及びＰＯである。特に好ましくはＥＯ
とＰＯの混合であり、この場合のモル比はＥＯ／ＰＯ＝
　０．５／１〜５／１が好ましい。また、ｐ　は０〜５
である事が重要である。５を越えるとフロテーション工
程での起泡性が大きくなるため、パルプの流出が多くな
り、その結果歩留まりが低くなる。歩留まりを考慮しフ
ロテーション処理を施すと、白色度が低くなる。特に一
般式（１）　中のｐ　が０である化合物が好ましい。ま
た、ｍ　も０〜２００である事が重要である。ｍが２０
０を越えると上記と同様、フロテーション工程での起泡
性が大きくなるため、パルプの流出が多くなり、その結
果歩留まりが低くなる。この場合も同様に、高い白色度
を期待する事はできない。更に、ｎ　は１〜４である事
も重要である。ｎ　が１より小さい場合、フロテーショ
ン工程での起泡性が不足し、凝集インキが系外へリジェ
クトされにくいため、高白色度の脱墨パルプを得る事が
できない。ｎが４より大きい場合、逆に、フロテーショ
ン工程での起泡性が不足し、凝集インキが系外へリジェ
クトされにくいため、高白色度の脱墨パルプを得る事が
できない。

【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４％まで希釈し、卓上離解機で再度３０秒離解する。 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、３０℃にで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、ＴＡＰ
ＰＩ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表色計でのｂ値をいい、三刺激値ＸＹＺ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３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３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
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】

【表４】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　一般式（１） 【化１】 （式（１）中、Ｒ　は水素又は炭素数１〜２４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、Ａ
   Ｏは炭素数２〜４のアルキレンオキサイドであり、ｐ　
   は０〜５、ｍ　は０〜２００　、ｎ　は１〜４である。 ）で示されるエステル化合物を必須成分とする脱墨剤。
2. 【請求項２】　　一般式（１）　中のｐ　が０である請
   求項１記載の脱墨剤。