JPH04502039A - 故紙の脱インク - 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】 故紙の脱インク 本発明は、故紙の脱インク方法、並びにアミノ及び／又はアンモニウム基を含み 数平均分子量が２０００〜５０００００である少なくとも部分的に水溶性のポリ マーの、水希釈性印刷インクで印刷した故紙の脱インクにおける使用に関する。

今日、例えば新聞紙および衛生紙の製造に大量の故紙が使用される。明るさと色 がこの種の紙の重要な品質特性である。その達成のために、印刷故紙から印刷イ ンクを除去しなくてはならない。これは、通常、本質的に二つの工程、すなわち ：１、故紙の精砕、すなわち印刷インク粒子の脱離に必要な化学薬剤の存在下の 水中における繊維化、および２、繊維懸濁物からの脱離印刷インク粒子の除去か らなる脱インク方法により行われる。

第２の工程は、洗浄または浮選〔ウルマンズ・エンシクロペディー・デル・テヒ ニツシェン・ヘミ−により行うことができる（Ｕｌｌｍａｎｎｓ　Ｅｎｃｙｃｌ ｏｐａｄｉｅ　ｄｅｒ　ｔｅｃｈｎｉｓｃｈｅｎ　Ｃｈｅｍｉｅ）、第４版、第 １７巻、５７０〜５７１頁（１９７９年）〕。印刷インクと紙繊維との湿潤性の 違いを利用する浮選において、空気が繊維懸濁物に圧送または導入される。小さ い気泡が印刷インク粒子に付着し、水面に紙料回収機により除去される泡を形成 する。

故紙の脱インクは、通常、アルカリ水酸化物、アルカリ珪酸塩、酸化漂白剤およ び界面活性剤の存在下、アルカリ性ｐＨで、３０〜５０℃の温度で行われる。石 鹸及び／又は脂肪アルコールポリグリコールエーテルが、しばしば、印刷インク の脱離および分離に影響を及ぼす界面活性剤として使用される（ウルマンズ・エ ンチクロベディー・デル・テヒニツシェン・ヘミ−１第４版、第１７巻、５７１ 〜５７２頁（１９７９年））。西ドイツ公開特許１５　１７　１４８によれば、 石油系印刷インクを、分子量が例えば１００００の蛋白質の存在下にまたはポリ ビニルピロリドンを用いて故紙から除去することができる。西ドイツ公開特許３ ３　２２　３３０および３３４７９０６は、印刷インクの除去のためにアルキル アミノポリエーテルを用いることを記載している。更に、ケミカル・アブストラ クツ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ａｂｓｔｒａｃｔｓ）、第１０２巻、８０６３８ｂ（ １９８５年）に要約されている日本国特許８４／１３７５８７においてエチレン イミン／エチレンオキシド／プロピレンオキシドコポリマーが脱インク用化学薬 剤として知られており、ケミカル・アブストラクツ、第９７巻、５７３９３ｎ（ １９８２年）に要約されている日本国特許８２／２５　４８９においてエチレン オキシド／プロピＬノンオキシド／アルキル（アルケニル）アミン付加物が脱イ ンク用化学薬剤として知られている。

近年、エステル及び／又はケトン、例えば酢酸エチル及び／又はメチルエチルケ トンもしくはアルコールを溶媒として含む、例えばニトロセルロース、マレエー ト樹脂及び／又はセラック系の一般的印刷インク系に代えて、汚染制御の理由か ら、水希釈性印刷インクを用いることが多くなってきている。水希釈性印刷イン クの使用の増加のもう一つの理由は、溶媒含有印刷インクが使用される印刷工場 において通常膜けなければならない費用のかかる安全システムの必要性を無（す る水の不燃性にある。最も水希釈性の印刷インクは、バインダー成分として、塩 基による中和により印刷インクを水希釈性にする、アニオン性ポリマー、例えば カルボキシル基を有するポリマーを含む。

しかし、なから、水希釈性印刷インクは、脱インク液中に典型的に含まれる界面 活性剤の存在下に全く不充分にしか除去することができないという大きな不利益 を有する〔ヴオッヘンブラット・ヒュール・バビールフアプリカチオン（Ｗｏｃ ｈｅｎｂｌａｔｔ　ｆｕｒ　Ｐａｐｉｅｒｆａｂｒｉｋａｔｉｏｎ）、第１３巻 、５３７〜５３８頁（１９８８年）〕。その結果、これまで、蓄積量が増加して いるにもかかわらず、水希釈性印刷インクで印刷した故紙がリサイクルされず、 新聞および衛生紙用の故紙原料として利用されてもいない。

すなわち、本発明が解決する課題は、水希釈性印刷インクで印刷した成分を含む 故紙を脱インクすることが可能な脱インク方法を提供することにある。

驚くべきことに、水希釈性印刷インクを、アミノ及び／又はアンモニウム基を含 む少なくとも部分的に水溶性のポリマー及び／又はコポリマーの存在下の洗浄脱 インクまたは浮選脱インク方法において除去し得ることがわかった。

すなわち、本発明は、水希釈性印刷インクで印刷した故紙を、アミノ及び／又は アンモニウム基を含み数平均分子量が２０００〜５ｏｏｏｏｏである少なくとも 部分的に水溶性のポリマー及び／又はコポリマーの存在下に精砕し、次に印刷粒 子を既知の方法により浮選または洗浄により繊維懸濁物から除去することを特徴 とする故紙を脱インクする方法に関する。

本発明は、アミノ及び／又はアンモニウム基を含み数平均分子量が２０００〜５ ０００００である少なくとも部分的に水溶性のポリマー及び／又はコポリマーの 、水希釈性印刷インクで印刷した故紙の脱インクにおける使用にも関する。

アミ、ノ及び／又はアンモニウム基を含み数平均分子ｌが５０００〜２００００ ０である少なくとも部分的に水溶性のポリマー及び、／又はコポリマーを使用す ることが好ましく、数平均分子量が１００００〜１０００００のものが特に好ま しい。

「少なくとも部分的に水溶性」というのは、使用時のｐＨにおいて、０．０１重 量％以上のポリマー及び／又はコポリマーが透明または不透明水溶液を形成する ことを意味する。

「アミン基を含む少なくとも部分的に水溶性のポリマー及び／又はコポリマー」 というのは、ピリジン基を含むポリマー、例えば２−ビニルピリジン及び／又は ４−ビニルピリジンを含んでなるポリマーを包含する。

本発明の方法に特に好ましいポリマーの群は、ポリエチレンイミン及び／又はエ チレンイミンを含むコポリマーである。それらは、場合により、アミノ及び／又 はアンモニウム基を含み数平均分子量が２０００〜５０００００である少なくと も部分的に水溶性のポリマー及び／又はコポリマーと一緒に用いてよい。

更に、２−ビニルピリジン、４−ビニルピリジン及び／又は１−ビニルイミダゾ ール系のポリマー及び／又はコポリマー、例えばポリ−４−ビニルピリジン、１ ０〜９０重量％のビニルイミダールを含むＮ−ビニルピロリドンと１−ビニルイ ミダゾールとのコポリマ−が故紙の脱インクに特に好適であり、場合によりアミ ノ及び／又はアンモニウム基を含み数平均分子量が２０００〜５０００００であ る他の少なくとも部分的に水溶性のポリマー及び／又はコポリマーと組み合わさ れる。これらのポリマー及び／又はコポリマーは、既知の重合方法により、例え ば、ラジカル発生物質の存在下でのバルク賞金により調製される〔ウルマンズ・ エンチクロベディー・デル・テヒニッシエン・ヘミ−１第４版、第２３巻、６１ １〜６１４頁、フエルラーク・ヘミ−・ヴアインハイム（Ｖｅｒｌａｇ　Ｃｈｅ ｍｉｅ　Ｗｅｉｎｈｅｉｍ）　１９８３年〕。

１級、２級、３級及び／又は４級アミノ基を含むポリサツカリド及び／又はへテ ロポリサツカリド並びに／若しくはその誘導体が、本発明の脱インク方法に用い られるもう一つの好ましいポリマー群であり、場合により、アミノ及び／又はア ンモニウム基を含み数平均分子量が２０００〜５０００００である他の少なくと も部分的に水溶性のポリマー及び／又はコポリマーと共に用いられる。１級、２ 級、３級及び／又は４級アミノ基を含む少な（とも部分的に水溶性のセルロース 、ヒドロキシエチルセルロース、澱粉、キトサン及び／又はグアーが、１級、２ 級、３級及び／又は４級アミノ基を含むポリサツカリド及び／又はヘテロポリサ ツカリドの例である。３級及び／又は４級アミノ基を、アミノ基を含まないポリ サツカリド及び／又はヘテロポリサツカリドへ導入するには、既知の方法により ポリサツカリド及び／又はヘテロポリサツカリドをグリシジル基を有する３級ア ミン及び／又はアンモニウム化合物と反応させることにより行われる（米国特許 第３．４７２．８４０号）。ジメチルグリシジルアミンおよび３−クロロ−２− ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライドが３級アミンおよびアン モニウム化合物の例である。

更に、水希釈性印刷インクを、蛋白質の存在下、要すれば、アミノ及び／又はア ンモニウム基を含み数平均分子量が２０００〜５０００００である他の少なくと も部分的に水溶性のポリマー及び／又はコポリマーを併存させて、故紙から特に 効果的に除去することができる。

水希釈性印刷インク、例えば水希釈性フレキン印刷インクを、上述のポリマー及 び／又はコポリマーの存在下に、印刷故紙、例えば、新聞、雑誌、コンピュータ ー紙、ジャーナル、冊子、用紙、電話番号長及び／又はカタログから除去するこ とができる。得られる脱インク故紙は、白色度が非常に高い点において優れてい る。

脱インクすべき故紙は、典型的に、０５〜１，０重量％の１００％過酸化水素、 ０．５〜２．５重量％の１００％ＮａＯＨ，２，０〜４．０重量％の水ガラス、 ３５重量％の（３７〜１０ボ一メ度）および０．０１〜１重量％のアミノ及び／ 又はアンモニウム基を含む少なくとも部分的に水溶性のポリマー及び／又はコポ リマーの活性物質を含む水溶液（重量％は全で風乾故紙基準）中、パルパー内で ２０〜６０℃で精砕される。良好な脱インク結果を得るために、風乾故紙１００ ｇ当たり０．０１〜１ｇの本発明のポリマー及び／又はコポリマーの活性物質を 含む。２０〜６０℃の温度での６０〜１２０分の滞留時間後、０６〜１６重量％ のパルプ懸濁液が得られるように繊維懸濁物を水に撹拌混入する。懸濁液を、好 ましくは既知の方法により、例えばデンバー（Ｄ　ｅｎｖｅｒ）浮選セル内で浮 選する。

実施例 応用例 水希釈性フレキソ印刷インクで印刷した１００％新聞の乾燥印刷故紙９８ｇ（湿 分８％含み完全乾燥重量９０ｇ）を、ソーダ水ガラス（３７〜４０ボ一メ度）　 ２重量％水酸化ナトリウム（１００％）　１重量％過酸化水素（１００％）　０ ．７重量％界面活性剤Ｏ９４重量％または本発明のポリマーもしくはコポリマー ０．２重量％ を含んでなる水溶液を用い、実験室パルパーによりバルブ密度３゜５重量％とじ て、４５℃で分散ディスク（３０００回転／分）により精砕し、４５℃で１，７ ５時間後、繊維懸濁物を水に撹拌混入することにより１重量％に希釈した。次に 、繊維懸濁液を、デンバー浮選セルにおいて１９００ｒ、ｐ、ｍ、で１５分間浮 選した。

種々のポリマーおよびコポリマーの存在下および界面活性剤の存右下において得 られた脱インク故紙の脱インク結果を第１表に示す。

脱インク価（ＤＥＭ）は、印刷（ＢＳ）、脱インク（ＤＳ）および未印刷（ＵＳ ）紙の反射因子Ｌｓｔ−（白色度）から下記式に従って算出した（０％は脱イン クせず、１００％は定量脱インクを意味する。）第１表 使用ポリマー　Ｒ４５７Ｒ４５７ＤＥＭ　循環水の外観（ＢＳ）（ＤＳ）（％） スーパーフロック（Ｓｕｐｅｒ　３６．３　４７．８　５７　透明ｆｌｏｅ：登 録商標）Ｃ５７７” ポリ？−（Ｐｏｌｙｍｅｒ）ＪＲ４００”　３６Ｊ　５１．０　７３　透明比較 脂肪酸３ゝ　３６．３　３５．６　０　黒色１）中性化ポリエチレンミン；５０ 重量％水溶液、平均分子量（ＭＷ）＝　１０００００、ブルックフィールド粘度 （２５℃、２　Ｏｒ、　ｐ、　ｍ、　）＝３　Ｑ　ＱｍＰａ、ｓ、シアナミド（ Ｃｙａｎａｍｉｄ）　（米国）製２）４級化ヒドロキシエチルセルロース：４級 化剤＝３−クロロー２−ヒドロキシプロピルトリメチルアン級化度：０、４／無 水グルコ一ス単位、活性物質含量　９５％、ユ、ニオン・カーバイド社（Ｕｎｉ ｏｎ　Ｃａｒｂｉｄｅ）製３）オリノール（ＯＬｉｎｏｒ＋登録商標）４０１０ 、ヘンケル社（Ｈｅｎｋｅｌ　ＫＧａＡ）製 国際調査報告 国際調査報告 ９ば：！電電−εｐ　Ｎｌｏ５＆Ｑ

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. １．水希釈性印刷インクで印刷した故紙を、アミノ及び／又はアンモニウム基を 含み数平均分子量が２０００〜５０００００である少なくとも部分的に水溶性の ポリマー及び／又はコポリマーの存在下に精砕し、次に印刷粒子を浮選または洗 浄により繊維懸濁物から除去することを特徴とする故紙を脱インクする方法。
2. ２．水希釈性印刷インクで印刷した故紙を、アミノ及び／又はアンモニウム基を 含み数平均分子量が５０００〜２０００００、好ましくは１００００〜１０００ ００である少なくとも部分的に水溶性のポリマー及び／又はコポリマーの存在下 に精砕する請求項１記載の方法。
3. ３．水希釈性印刷インクで印刷した故紙を、ポリエチレンイミン及び／又はエチ レンイミンを含むコポリマーの存在下に、所望により、アミノ及び／又はアンモ ニウム基を含み数平均分子量が２０００〜５０００００である他の少なくとも部 分的に水溶性のポリマー及び／又はコポリマーを併存させて精砕する請求項１ま たは２記載の方法。
4. ４．水希釈性印刷インクで印刷した故紙を、２−ビニルピリジン、４−ビニルピ リジン及び／又は１−ビニルイミダゾール系のポリマー及び／又はコポリマーの 存在下に、所望により、アミノ及び／又はアンモニウム基を含み数平均分子量が ２０００〜５０００００である他の少なくとも部分的に水溶性のポリマー及び／ 又はコポリマーを併存させて精砕する請求項１または２記載の方法。
5. ５．水希釈性印刷インクで印刷した故紙を、１級、２級、３級及び／又は４級ア ンモニウム基を含むポリサッカリド及び／又はヘテロポリサッカリドの存在下に 、所望により、アミノ及び／又はアンモニウム基を含み数平均分子量が２０００ 〜５０００００である他の少なくとも部分的に水溶性のポリマー及び／又はコポ リマーを併存させて精砕する請求項１または２記載の方法。
6. ６．水希釈性印刷インクで印刷した故紙を、蛋白質の存在下に、所望により、ア ミノ及び／又はアンモニウム基を含み数平均分子量が２０００〜５０００００で ある他の少なくとも部分的に水溶性のポリマー及び／又はコポリマーを併存させ て精砕する請求項１または２記載の方法。
7. ７．アミノ及び／又はアンモニウム基を含み数平均分子量が２０００〜５０００ ００である少なくとも部分的に水溶性のポリマー及び／又はコポリマーの、水希 釈性印刷インクで印刷した故紙の脱インクにおける使用。
8. ８．アミノ及び／又はアンモニウム基を含み数平均分子量が５０００〜２０００ ００、好ましくは１００００〜１０００００である少なくとも部分的に水溶性の ポリマー及び／又はコポリマーを用いる請求項７記載の使用。
9. ９．ポリエチレンイミン及び／又はエチレンイミンを含むコポリマーを、所望に よりアミノ及び／又はアンモニウム基を含み数平均分子量が２０００〜５０００ ００である他の少なくとも部分的に水溶性のポリマー及び／又はコポリマーと共 に用いる請求項７または８記載の使用。
10. １０．２−ビニルピリジン、４−ビニルピリジン及び／又は１−ビニルイミダゾ ールを、所望によりアミノ及び／又はアンモニウム基を含み数平均分子量が２０ ００〜５０００００である少なくとも部分的に水溶性のポリマー及び／又はコポ リマーと共に用いる請求項７または８記載の使用。
11. １１．１級、２級、３級及び／又は４級アミノ基を含むポリサッカリド及び／又 はヘテロポリサッカリドを、所望によりアミノ及び／又はアンモニウム基を含み 数平均分子量が２０００〜５０００００である他の少なくとも部分的に水溶性で あるポリマー及び／又はコポリマーと共に用いる請求項７または８記載の使用。
12. １２．蛋白質を、所望によりアミノ及び／又はアンモニウム基を含み数平均分子 量が２０００〜５０００００である他の少なくとも部分的に水溶性のポリマー及 び／又はコポリマーと共に用いる請求項７または８記載の使用。