JPH05156584A - 古紙再生処理法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 古紙再生処理法のフローテーション処理で、
塗工紙由来の粘着性物質、特にホワイトピッチ、を泡沫
に帯同させ、浮上したフロスを集めて工程外へとり出し
てパルプスラリーから除去する。 【構成】 古紙再生処理法でのフローテーション処理を
凝集剤を含むパルプスラリーにより行う。 【効果】 古紙再生処理して得られる再生紙用パルプス
ラリーから再生紙を抄造しても、塗工紙由来の粘着性物
質、特にホワイトピッチ、が再生紙抄造工程の抄紙機お
よび乾燥機での粘着性物質付着によるトラブルが生じな
い。しかも、フローテーション工程のパルプスラリーの
凝集剤量を調整することにより、再生紙の白色度も向上
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、フローテーション法に
よる脱墨法などにおいて、塗工紙由来の粘着性物質、特
にホワイトピッチ、をも除去することができる古紙再生
処理法に関する。

【０００２】

【従来技術】近年、地球的規模での環境保護および省資
源の要請から、再生紙の利用が不可欠とされ、再生紙の
利用が急激に増加している。しかし、原紙の多様化、塗
工技術の進歩および印刷方式の進歩などという技術的な
変革は無論であるが、宣伝広告の多様化などの情報伝達
手段の多様化により、多色および美麗な印刷物を質およ
び量において要求する社会的要請が著しい。そのため
に、塗工紙、特にコート紙、に印刷を施した美術印刷
物、商業印刷物、カレンダー、ポスター、パンフレット
あるいはチラシなどが多量に使用されており、塗工紙と
非塗工紙とを混在した印刷物、例えばチラシ（塗工紙）
を折り込んだ新聞（非塗工紙）、も多量にでまわってい
る。したがって、塗工紙と非塗工紙が混ざった古紙が、
事業所および家庭から多量に排出されるようになってい
るが、従来の古紙選別装置では両者を選別するのが困難
であるので、塗工紙が古紙再生処理工程に入り込んでし
まっている。そして、塗工紙が混ざった古紙を従来のフ
ローテーション法または洗浄法などの古紙再生処理工法
で処理すると、塗工紙に由来の粘着性物質（特にホワイ
トピッチ）がパルプスラリーに混ざって再生紙の抄造工
程に入り、抄紙機および乾燥機に付着して、紙の局部的
剥がれおよび破断などの問題が生じる。塗工紙由来の粘
着性物質で特にトラブルの発生の原因となるのは、塗工
紙のうちで一番量の多いコート紙由来の粘着性物質、い
わゆるホワイトピッチ、である。ホワイトピッチは、一
般的にはコート紙のバインダー成分に塗工層表面の平滑
性などを付与する無機物質が渾然と混ざりあった粘着性
（接着性を含めた広義の粘着性）を有する物質であっ
て、析出物が薄灰色であるところからその名称がある。
ホワイトピッチの成分は、複雑な組成からなるとされて
いるが、外国の製紙工場での分析例では、例えば、無機
物（タルク、カオリン）４０〜６０％、ラテックス１５
〜３５％、樹脂８〜２５％およびホロセルロース５〜３
０％からなるとするものがある（紙パルプ技術協会誌第
４３巻４号第２１頁）。しかし、わが国のコート紙は、
多様な原紙および多種類のバインダーが使用され、多種
類の無機物が使いわけられることが多いので、ホワイト
ピッチの組成も、より複雑になっているとされている。

【０００３】そして、ホワイトピッチのパルプスラリー
中での挙動は、全くといっていいほどに明らかでなく、
そのためにそれを除去するための基礎的な情報（例え
ば、ホワイトピッチの界面化学ついての情報）が得られ
ていないというのが実情である。また、コート紙以外の
塗工紙に由来する粘着性物質についても、同様である。
さらに、古紙再生処理工程でのパルプスラリーには、木
材由来の粘着性物質（いわゆるピッチといわれるもの
で、以下必要に応じてピッチという）含まれており、そ
のピッチも抄紙工程で様々なトラブルを引き起こすこと
が知られている。しかし、古紙再生処理法でのパルプス
ラリー中でのホワイトピッチとピッチの化学的挙動の異
同などということは、全く明らかにされていない。した
がって、ピッチ除去方法とホワイトピッチ除去方法との
関連性などということも不明であるというのが実情であ
る。なお、ピッチの組成は、例えば、脂肪酸（高級脂肪
酸を含む）、それらの塩類（主としてカルシウム塩）、
それらのエステル（主としてグリセリド）、およびステ
ロール類、パラフィン類あるいはそれらの誘導体などか
らなるとされている。そして、古紙再生処理工程のパル
プスラリーの粘着性物質（特にホワイトピッチ）を除去
するということは困難なこととされており、ホワイトピ
ッチの除去に関する提案はごく僅かである。その僅かな
提案には、脱墨剤を工夫することにより脱墨の過程で付
随的効果としてホワイトピッチを除去するというもの、
あるいはホワイトピッチを直接に除去するために添加剤
を加えるというものがある。ただし、古紙再生処理法
（脱墨法）にマイナスの影響を与えることなく、ホワイ
トピッチをパルプスラリーから除去できるという提案
は、実質的にないというのが実情である。例えば、米国
特許第４９９７５２３号明細書には、古紙再生処理法で
直接にホワイトピッチを軽減する方法が記載されてい
る。その方法は、ジアミン化合物とリン酸塩を古紙再生
処理工程のパルパーで添加して、塗工古紙からホワイト
ピッチを分離して軽減するという方法である。しかし、
その方法は、白水の循環再使用が一般的となっている現
在の古紙再生処理方法では解決策とならないものであ
る。すなわち、その方法では、ジアミン化合物とリン酸
塩のパルパーへの添加により分離されたホワイトピッチ
を分散したパルプスラリーが、フローテーション工程に
入る前に脱水され、脱水された水を白水として循環し、
再度パルパーに加えている。そのために、白水を循環再
使用する古紙再生処理方法では、ホワイトピッチが白水
の循環系統に蓄積して、高濃度に蓄積した状態になった
ホワイトピッチが時間遅れで処理工程に供給されること
になるだけである。そして、ホワイトピッチは、フロー
テーション工程以後の工程で除去されないので、ホワイ
トピッチが再生紙の抄造工程に入りこんで、紙力剤およ
びサイズ剤などの定着剤を添加する調整工程で、ホワイ
トピッチ粒子が再凝集してトラブルを発生させる。

【０００４】また、膨大な量の工業用水を消費する製紙
工程では、水資源に制約があるので、多くの場合、白水
の循環使用することなしには、産業として成りたたない
ようになっており、その点からもこの提案（米国特許第
４９９７５２３号明細書）は工業的意義においても実施
するのが困難なものである。以上述べたように、従来の
古紙再生処理方法には、塗工紙由来の粘着性物質、特に
ホワイトピッチ、を除去する工業的に有効な法がなく、
そのために、再生紙の抄造工程で塗工紙由来の粘着性物
質、特にホワイトピッチ、の付着による様々なトラブル
が発生するなどの問題点があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、塗工紙由来
の粘着性物質、特にホワイトピッチ、をフローテーショ
ン工程で除去することができる古紙再生処理法を提供す
ること、を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明による古紙再生処
理法は、古紙を処理して古紙の成分が水に分散したパル
プスラリーにし、そのパルプスラリーを泡沫浮上分離処
理してから再生紙用パルプスラリーにする古紙再生処理
法において、該泡沫浮上分離処理を凝集剤を含むパルプ
スラリーにより行い、それによってパルプスラリーに分
散している粘着性物質を泡沫浮上分離処理で生じる泡沫
に帯同させ、浮上したフロスを除去することを特徴とす
ること、を特徴とする。

【０００７】〔発明の具体的説明〕古紙再生処理工程
（特にフローテーション工程）におけるパルプスラリー
中の塗工紙由来の粘着性物質（特にホワイトピッチ）の
特性についての本発明者による実験を主体とする詳細な
検討により、下記（イ）〜（ハ）などの新たな事象が見
出だされ、それらを基礎として本発明がなされた。

【０００８】（イ）古紙再生処理工程（特にフローテー
ション工程）の塗工紙由来の粘着性物質（特にホワイト
ピッチ）が分散質（多くはコロイド状）の一種として分
散しているパルプスラリー中に凝集剤を添加すると、凝
集剤がスラリー中の塗工紙由来の粘着性物質（特にホワ
イトピッチ）に優先的および特異的に作用するという、
いままで全く知られていなかった事象が見出だされた。
すなわち、古紙再生処理工程のパルプスラリー、特にフ
ローテーション工程のパルプスラリー、は、そこに分散
している物質、すなわち、パルプ、塗工紙由来の粘着性
物質およびインキ、が相互に電荷が調和した状態で存在
する水分散液である。しかも、凝集剤は、その添加によ
って、水あるいは廃液などに分散したコロイド状粒子が
有する電荷を反対の凝集剤の電荷で中和し、コロイド状
粒子相互間に反発力として働く力を弱め、コロイド状粒
子相互間の引き合う力を強くすることによりコロイド状
粒子相互を結合させ、コロイド状粒子を大きなかたまり
状にして沈降を容易にする作用を主体とするものであ
る。したがって、コロイド状物質などが電荷が調和して
分散するパルプスラリーに凝集剤を添加することは、パ
ルプ同士の凝集、インキのパルプへの再凝集などのさま
ざまな現象が生じるものと一般に認識されており、その
ために古紙再生処理工程のパルプスラリーに凝集剤を添
加するなどということは、当業者間では常識外のことと
されていたからである。例えば、特開昭５７−７８９８
７号公報には、古紙再生処理工程においてパルプを分離
した後の流出液にカチオン重合体を添加した場合の効果
が記載されているが、それによるとカチオン重合体の添
加によりインキその他の分散物が大きなフロックになる
としている。

【０００９】（ロ）脱墨剤（界面活性剤からなるものが
多い）を含むパルプスラリーに凝集剤を添加すること
は、凝集剤が脱墨剤に作用して脱墨剤の機能を減少ある
いは損なうということで、パルプスラリー中で脱墨剤と
凝集剤とを共存させるということは、当業者間では非常
識なこととされていた。しかし、本発明者が見出だした
ところによれば、予想に反して、凝集剤の脱墨剤への作
用は僅かであって、凝集剤と脱墨剤との組み合わせによ
っては、フローテーション処理による脱墨効果がより向
上する場合があることが明らかとなった。

【００１０】（ハ）パルプスラリーでは、特にインキと
パルプの再凝集が生じ易いので、従来の古紙再生処理工
程では、その再凝集を防止する様々な工夫がなされてい
るほどで、凝集剤をパルプスラリーに添加するというこ
とは、当業者にとって常識外のこととされていた。しか
し、当業者間で常識外のこととされていたのは、パルプ
スラリー（特にフローテーション工程でのパルプスラリ
ー）中でのインキとパルプとの再凝集の機構および条件
が当業者間で全く知られていなかったことに由来するこ
とが本発明で明らかになった。

【００１１】＜古紙再生処理法＞本発明の古紙再生処理
法は、少なくとも処理工程中に泡沫浮上分離処理する工
程を含む古紙再生処理法であれば適用できる。泡沫浮上
分離処理とは、パルプスラリーに生じた泡沫、特に泡沫
群にパルプスラリー中の除去対象物（例えば、インキな
ど）を帯同させ、浮上してフロスとなったものを分離す
ることにより、除去対象物をパルプスラリーから分離す
る処理である。なお、「泡沫」の用語は、あわ（泡）の
用語と同義に用いている。また、「フロス」の用語は、
パルプスラリーに浮いた泡沫および泡沫群の意味で使用
している。泡沫は、気泡からなるものが代表的である。
また、パルプスラリー中の気泡生成手段は任意である。
気泡の生成には、気体を外部からパルプスラリーに注入
（例えば、圧入）して気泡をパルプスラリーに混入する
方法、パルプスラリーに乱流を生じさせ、そこに空気を
巻き込んで、気泡をパルプスラリーに混入する方法など
の各種の手段を用いることができる。泡沫に帯同とは、
泡沫に付着しておよび泡沫の上昇と共に上昇する泡沫周
囲の水に含まれての意味である。泡沫浮上分離処理の代
表的なものに、古紙再生処理法で一般に用いられている
フローテーション処理がある。なお、泡沫浮上分離処理
は、実質的にフローテーション処理で行われるので、以
下本発明をフローテーション処理との関係において説明
する。また、フローテーション処理は、古紙から分離し
たインキを気泡に帯同させ、インキを帯同したフロスを
集めて除去する処理である。

【００１２】古紙再生処理法は、古紙をパルプ化してパ
ルプとインキなどが分散したパルプスラリーにし、その
パルプスラリーからインキなどを除去する処理をするも
のであり、その処理を複数の工程から行うようになって
いる。そして、基本的には、インキ除去をフローテーシ
ョン処理で行うフローテーション法、インキ除去を洗浄
工程で行う洗浄法、およびそれらの併用法がある。本発
明は、フローテーション処理する工程を備えている古紙
再生処理法であれば、いすれも適用可能である。したが
って、フローテーション法およびフローテーション法と
洗浄法との併用法による脱墨法において本発明を適用す
ることができるが、それ以外の方法でもフローテーショ
ン処理と同様の機能を備えている古紙再生処理法であれ
ば適用可能である。

【００１３】そして、古紙をパルプ化してパルプとイン
キなどが分散したパルプスラリーにしてからフローテー
ション工程に送るまでの処理は、離解工程およびソーキ
ング工程で行われるのが一般的である。本発明では、古
紙のパルプ化からフローテーション処理に至るまでの工
程は任意であり、フローテーション処理が可能なパルプ
スラリーになっていればよい。従来の古紙再生処理法に
おいて、フローテーション工程より前の工程での、工程
の追加あるいは工程の一部削除は任意である。追加され
る工程としては、濃縮工程およびフリーネス調整工程な
どがある。濃縮工程は、白水を循環再使用する場合には
不可欠な工程である。フリーネス調整工程は、フローテ
ーション工程での操作を容易にするためにパルプスラリ
ーを調整する工程である。そして、本発明では、フロー
テーション処理の装置について制約がないが、一般的に
は、フローテーターにより行われる。また、本発明で
は、フローテーション処理によりパルプスラリーに分散
している粘着性物質を泡沫に帯同させて除去するが、そ
のフローテーション処理によるインキの除去に必ずしも
影響を及ぼすものでない。すなわち、本発明は、フロー
テーション処理によりインキと粘着性物質を泡沫に帯同
させて除去することができる方法を工業的に実現したも
のである。さらに、本発明で「凝集剤を含むパルプスラ
リーにより行う」としたのは、フローテーション処理を
する際のパルプスラリーに凝集剤が含まれていればよい
ということである。したがって、凝集剤は、フローテー
ション処理を行う前のいずれの工程のパルプスラリーに
添加してもよく、フローテーション処理を行う工程の入
り口で添加してもよく、あるいはフローテーターの中に
いれてもよい。例えば、フローテーター横長の箱型のも
ので、その一部の箇所でフローテーション処理を行うよ
うになっている場合、その一部の箇所のパルプスラリー
に凝集剤が含まれていればよい。

【００１４】本発明のフローテーション処理で除去する
粘着性物質は、古紙をパルプ化した場合にパルプスラリ
ーに分散（特にコロイド状）した状態で含まれる粘着性
を有する物質である。粘着性物質は塗工紙由来の古紙か
らでてくるものが量的に著しく多いので、古紙のパルプ
化でパルプスラリーに分散している粘着性物質は、実質
的に塗工紙由来の粘着性物質である。また、塗工紙は一
般的にコート紙である場合が多いので、粘着性物質は、
実質的にコート紙由来の粘着性物質、すなわちホワイト
ピッチ、である場合が多い。本発明者が実験を主体とす
る検討から見出だしたところによれば、コート紙由来の
ホワイトピッチを除去すると、再生紙の抄造工程での抄
紙機および乾燥機で生じるトラブルを防止することがで
きる。したがって、本発明の古紙再生処理法は、コート
紙を含む古紙の脱墨の過程でホワイトピッチを除去する
のに適している。また、コート紙以外の塗工紙の古紙を
パルプ化しても、パルプスラリーに分散している粘着性
物質は、ホワイトピッチに近い性質（特に界面化学の点
からみた意味での性質）を有しているので、同様に除去
しうることが本発明者による実験を主体とする検討から
見出だされている。本発明の古紙再生処理法で使用する
装置（特にフローテーター）については、何等の制約が
ない。しかし、フローテーターは、凝集したインキおよ
びホワイトピッチの装置への付着を避けるために、それ
らが付着しにくいステンレス鋼製（ＳＵＳ製）のものが
好ましい。

【００１５】図１は本発明による古紙再生処理法の一例
を示すフロー工程図である。なお、工程は、図中に示す
条件で行った、この古紙再生処理工程では、白水の循環
工程は便宜上省略してある。

【００１６】図１において、古紙は離解工程（１）で処
理されてパルプ濃度約７％のパルプスラリーに調製さ
れ、そのパルプスラリーは濃縮工程（２）で脱水されて
パルプ濃度約１８％のパルプスラリーにされ、それに脱
墨剤が添加されたものがソーキング工程（３）に送られ
る。その後、フリーネス調整工程（４）でパルプ濃度約
４％に調整されたパルプスラリーは、凝集剤が添加され
て、フローテーション工程（５）に入る。フローテーシ
ョン工程（５）では、パルプスラリー中のホワイトピッ
チが凝集剤（５ａ）の働きにより凝集して気泡に付着す
るなどして、インキとホワイトピッチの両方を付着した
気泡が上昇（浮上）してフロスとなり、フロスが集めら
れて工程外へ取り出される。測定装置（５ａ）は、凝集
剤の添加の効果を確認するために、フローテーション工
程（５）の入口と出口のパルプスラリーを取り出して、
パルプスラリー中の残留コロイド数を測定する装置であ
る。通常の古紙再生処理法では、パルプスラリー中の残
留コロイド数を測定して古紙再生処理法を制御すると便
宜である。ここで、残留コロイド数の「コロイド」は、
パルプスラリー中に残留するコロイドで、主としてブラ
ウン運動するラテックス粒子を測定する。フローテーシ
ョン工程（５）でインキとホワイトピッチの両方が除去
されたパルプスラリーは、濃縮工程（６）で濃縮してパ
ルプ濃度を大きくし、再生紙用のパルプスラリーにな
る。この再生紙用のパルプスラリーは、抄造工程（７）
で再生紙にし、白色度測定装置（８）で再生紙の白色度
が測定される。

【００１７】このフロー工程図では、凝集剤をフローテ
ーション工程（５）の入口で添加しているが、それは、
低濃度パルプであるほうが、パルプと凝集剤とが絡み合
う確率が低いという利点があるからである。また、図１
のフロー工程図では、脱墨剤としてケイ酸ソーダのアル
カリ溶液を添加しているが、脱墨剤の種類には制約はな
く、脱墨剤を添加しないで、ホワイトピッチのみを除去
するために本発明を用いることもできる。

【００１８】＜古紙＞本発明の古紙再生処理法が対象す
る古紙は、代表的には塗工紙が非塗工紙に混ざった古紙
または塗工紙からなる古紙である。しかし、非塗工紙で
も塗工紙に用いられ物質（例えばバインダー）が使用さ
れているために、その古紙再生処理工程のパルプスラリ
ーに塗工紙由来の粘着性物質と同じ物質が分散している
場合には、本発明の古紙再生処理法で再生処理すること
ができる。すなわち、名称が非塗工紙であっても、パル
プ化によりパルプスラリーに塗工紙由来の粘着性物質と
同じ物質が分散する場合は、塗工紙として取り扱うこと
ができる。本発明の「塗工紙」という用語は、一般的な
塗工紙、、例えばアート紙、コート紙および軽量塗工
紙、のみならず、紙面の一部が塗工剤により処理された
紙、およびパルプスラリーに塗工紙由来の粘着性物質と
同じ物質を分散するもので処理された紙を含む意味で使
用している。

【００１９】＜凝集剤＞本発明の古紙再生処理法は、パ
ルプスラリーに分散（特にコロイド状）した粘着性物
質、特にコート紙由来の粘着性物質（すなわち、ホワイ
トピッチ）、を凝集剤の作用により泡沫に帯同させ、浮
上したフロスを除去している。そして、本発明の「凝集
剤」という用語は、パルプスラリーに分散（特にコロイ
ド状に分散）した粘着性物質（特に、ホワイトピッチ）
に働いて、それらが凝集させる作用をする「剤」の意味
で用いている。凝集剤は、それらの作用をする「剤」で
あれば、パルプスラリーに添加する前の形態には制約が
なく、固体あるいは液体のいずれのものでも用いること
ができる。また、凝集剤は粘着性物質（特に、ホワイト
ピッチ）を凝集させる作用をするものであればよいの
で、一般的な化合物あるいは高分子でも凝集剤として使
用できるものがある。さらに、凝集剤は、粘着性物質
（特に、ホワイトピッチ）凝集させる作用を有する以外
に、パルプスラリー中で他の作用をもするものであって
もよい。本発明では、凝集剤としては、公知の凝集剤の
みならず、上記の凝集作用を有する物質であれば「凝集
剤」として用いることができる。凝集剤の種類および添
加量は、パルプスラリー、特にフローテーション処理す
るパルプスラリー、の条件、例えば、パルプ濃度、スラ
リー中の脱墨剤の種類および濃度、およびスラリー中の
電荷の状態など、によって決めることができる。凝集剤
の添加量は、凝集剤が塗工紙由来の粘着性物質、特にホ
ワイトピッチ、に優先的に作用して、粘着性物質をフロ
ーテーション処理で生じる気泡に帯同するようにする
が、パルプ相互の凝集あるいはパルプと脱墨剤との凝集
が生じさせない範囲の量である。一般的なフローテーシ
ョン法による脱墨法で使用されているパルプスラリーで
は、例えば、０．０１〜３重量％（パルプスラリー中の
乾燥パルプ重量基準）、特に好ましくは０．０５〜１重
量％、である。なお、この添加量も、脱墨剤の種類によ
っては変えることができる。例えば、脱墨剤が凝集剤の
影響を受け易いものの場合は、凝集剤の添加量を少なく
するなどである。

【００２０】凝集剤として代表的なものに、無機凝集剤
と重合体凝集剤とがある。無機凝集剤は、無機化合物お
よび無機高分子（オリゴマー（二量体を含む）を含む）
の凝集剤が代表的である。重合体凝集剤は、アニオン
性、カチオン性、あるいは両性を有する重合体の凝集剤
および水中で一部が解離して電荷を有する重合体の凝集
剤が代表的である。

【００２１】凝集剤を具体的に例示すると下記のものを
挙げることができる。 （Ａ）塩化アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、アル
ミン酸ソーダ、ジルコニウム塩、ポリ硫酸アルミノシリ
ケートなどの無機凝集剤、（Ｂ）ポリアクリルアミド、
アニオン性ポリアクリルアミド、カチオン性ポリアクリ
ルアミド、両性ポリアクリルアミドなどのポリアクリル
アミド系重合体凝集剤、（Ｃ）ポリエチレンオキサイド
などのポリアルキレンオキサイド系重合体凝集剤、
（Ｄ）アルギン酸ソーダなどの天然高分子系凝集剤、
（Ｅ）カチオン性ポリアクリル酸ソーダ、カチオン性ポ
リアクリル酸エステルなどのポリアクリル酸エステル系
重合体凝集剤、（Ｆ）ポリアミドポリアミン、ジメチル
アミドとエピクロルヒドリンの縮合物などの重合体凝集
剤などである。

【００２２】また、凝集剤の効果をより効果的に発揮さ
せるため、酸でパルプスラリーのｐＨを適当な範囲に調
整することが好ましい場合もある。酸として硫酸を用い
ると、硫酸自身も凝集剤として作用することもある。ｐ
Ｈは用いる凝集剤により適用範囲が異なるので、一律に
その範囲を決めるのは困難であるが、一般的にはｐＨが
３〜１２の範囲であればよい。上記に具体的例示の凝集
剤のうちでは、好ましいのは無機凝集剤およびポリアク
リルアミド系重合体凝集剤であり、特に好ましいのは無
機凝集剤である。また、無機凝集剤で好ましいのは、塩
化アルミニウムおよびポリ塩化アルミニウムであり、特
に好ましいのはポリ塩化アルミニウムである。ポリアク
リルアミド系重合体凝集剤で好ましいのは、ポリアクリ
ルアミドである。無機凝集剤とポリアクリルアミド系重
合体凝集剤とでは、無機凝集剤が好ましい。凝集剤は、
二種または二種以上用いると塗工紙由来の粘着性物質
（特にホワイトピッチ）の除去に効果があることが、実
験的事実から明らかになっている。さらに、これら凝集
剤は粘着性物質（特にホワイトピッチ）除去に効果があ
り、適当な量を使用した場合には再生紙の白色度の向上
にも効果がある。しかも、対象となるパルプスラリー
が、パルプ０．１〜１．５重量％（パルプ重量基準）、
インキ０．０１〜〜０．１重量％（パルプ重量基準）の
濃度で分散したものであると、凝集剤を添加しても、パ
ルプ同士の凝集およびインキのパルプへの再凝集が生じ
ることがなく、凝集剤が塗工紙由来の粘着性物質（特に
ホワイトピッチ）に優先的および特異的に作用すること
が、本発明者により実験的事象などから見出だされてい
る。以下に本発明を実施例においてより具体的に説明す
る。実施例は本発明を例示的に示したものであって本発
明を制限するものではない。

【００２３】

【実施例】

＜実験方法＞前処理工程

【００２４】実験用古紙の調製 工場に集荷した新聞古紙からチラシ（コート紙）のみを
選別して回収し、チラシ（コート紙）と非コート紙を８
（チラシ）／２（非コート紙）の比率（重量比）にした
古紙を調製した（以下実験用古紙という）。実験用古紙
を離解工程で離解した。

【００２５】離解処理 離解工程は、実験用古紙を手で千切って２０リットルの
温水（４０℃）に投下し、実験用古紙の濃度を１０％に
した。一晩放置後、実験用パルパーにて実験用古紙濃度
７％で３時間かけて離解してパルプスラリーにした。

【００２６】ソーキング処理 次にソーキング処理濃度に調製のために遠心脱水機によ
りパルプスラリーを脱水して、そのパルプ濃度を１８％
にした。そのパルプスラリーに苛性ソーダを０．８％、
ケイ酸ソーダを４％および界面活性剤を０．１％の濃度
になるように添加した。苛性ソーダ、ケイ酸ソーダおよ
び界面活性剤の濃度は、パルプ重量（乾燥重量）を基準
したものである。添加したパルプスラリーは、パルプ濃
度１５％で４５℃（ウォーターバス使用）で１６時間処
理した。

【００２７】フリーネスの調整 ソーキング処理処理が終わったパルプスラリーは、イオ
ン交換樹脂により清浄化処理した水でパルプ濃度４％に
稀釈して、ＫＲＫリファナーでフリーネス２００ミリリ
ットルＣＳＦにした。なお、これ以降の実験で使用する
水は、すべてイオン交換樹脂により清浄化処理した水を
使用した。

【００２８】フローテーション工程 フローテーション処理は、実験室用フローテーターを用
いて行った。先のフリーネスの調整が終わったパルプス
ラリー（フリーネス２００ミリリットルＣＳＦ）から一
回のフローテーション処理量（パルプ絶対乾燥量４２グ
ラムに相当するパルプスラリー量）を採取し、ディスイ
ンテグレーターで攪拌しながら濃度２重量％（パルプス
ラリー重量基準）になるように凝集剤を添加した。凝集
剤の濃度が１％になるようにパルプスラリーを水で稀釈
した後、実験室用フローテーターの気泡吹込み口より空
気を吹込んでフローテーション処理した。フローテーシ
ョン処理中は、３０秒毎にフロスの全量を掻き出す操作
を行い、その操作を合計８回行った。また、比較のため
凝集剤未添加のパルプスラリーは、凝集剤を添加する事
以外は、全て同様にして行った。また、異なる凝集剤を
添加して行う場合は、一括前処理した同じパルプスラリ
ー（フリーネス２００ミリリットルＣＳＦ）を用いて同
様に行った。

【００２９】＜測定方法＞フローテーション処理前後の
パルプスラリー（実験用フローテーターの入口と出口の
パルプスラリー）のコロイド状ピッチとパルプ濃度の測
定、およびフロス部（泡沫を含むパルプスラリー）の濾
過および重量（フロスの絶対乾燥の重量）を測定した。
また、フローテーション処理後のパルプスラリーを手抄
して再生紙にして、その白色度を測定した。

【００３０】コロイド状ピッチの測定方法 ＥＫＤＳ血球計算盤（ＴＨＯＭＡ）とカバーガラスとを
アルコールにより洗浄後、血球計算盤の両端の凸面部に
ニュートンリングがでるように完全に密着させた。その
状態で球計算盤内の１区画の体積は、５０μｍ×５０μ
ｍ×０．１ｍｍ（深さ）となる。顕微鏡は、１５（接
眼）×４０（対物）＝６００倍のものを使用し、最大光
量で測定した。コロイド状ピッチの個数は、パルプ濃度
０．１％（重量基準）で計数して、パルプ濃度１％のパ
ルプスラリーに換算して表した。コロイド状ピッチは、
完全に球形（直径１μｍ程度）でブラウン運動している
粒子のみを計数した（Ｎ＝８）。コロイド状ピッチ数の
計算は、１区画のコロイド状ピッチ数（Ａ）に血球計算
盤深さ補正係数（Ｃ）を掛け、１区画の容積（Ｖ）で割
り、さらに濃度（Ｐｃ）で割って、１％濃度パルプスラ
リーに換算したコロイド状ピッチ数にした。その計算式
を下に示す。

【００３１】白色度を測定 白色度は、エルレホを用いて測定した。白色度は、測定
した再生紙の表裏の白色度の測定値の平均値で表した。

【００３２】＜実験結果＞残留ラテックス粒子数低減の効果 以下の表１は、凝集剤を添加したパルプスラリーのフロ
ーテーター出口の残留ラテックス粒子数を測定した結果
である。表１中の数字は、フローテーター出口での凝集
剤を添加しなかったパルプスラリーの残留ラテックス粒
子数を１００として表した場合の数値である。表１中の
ＡＣは塩化アルミニウム、ＰＡＣはポリ塩化アルミニウ
ム、ＰＡＭはポリアクリルアミドを表す。ＡＣの下の
（ ）内の数字は、パルプスラリー中のＡＣの濃度を表
す。％は、固形分基準の重量％である。なお、ＰＡＣお
よびＰＡＭについても同じである。また、Ａ−１〜Ｃ−
１の記号は、脱墨剤の種類を表しており、それぞれの記
号の意味は表１の下に示す。

【００３３】 表１ 凝集剤 ＡＣ ＰＡＣ ＰＡＭ 脱墨剤 （１％） （１％） （２％） 実施例１ Ａ−１ １ １ １５ 実施例２ Ａ−２ ４１ − − 実施例３ Ａ−３ ７７ ６ ２８ 実施例４ Ｂ−１ − １６ ６７ 実施例５ Ｃ−１ ４８ ３ １９ 実施例６ Ｃ−２ ８７ ６ ２８実施例７ Ｃ−３ ８８ ４ ２２ Ａ−１ 脂肪酸系 Ａ−２ 非イオン系 Ａ−３ 高級アルコール誘導体、脂肪酸非イオン系 Ｂ−１ 非イオン系 Ｃ−１ 脂肪酸誘導体系 Ｃ−２ 特殊陰イオン系 Ｃ−３ 特殊陰イオン系 表１の結果によれば、塩化アルミニウム、ポリ塩化アル
ミニウムおよびポリアクリルアミドのいずれの凝集剤を
添加しても、パルプスラリーの残留ラテックス粒子数が
低減、特にポリ塩化アルミニウムでは著しく低減、して
おり、塗工紙由来の粘着性物質、特にホワイトピッチ、
除去の効果が認められる。

【００３４】二種類の凝集剤併用による残留ラテックス
粒子数および紙の白色度低減の効果 以下の表２は、凝集剤を併用（二種類）した場合の実施
例を示す。実施例８は単一の凝集剤（ＰＡＣ０．１
％）を添加した実施例であるが、凝集剤の併用効果との
対比のために記載してある。

【００３５】 表２ 凝集剤 ラテックス 紙の白色度 種類 添加量(%) 粒子数比 実施例8 PAC 0.1 81 61.6 実施例9 PAC/ 強カチオンPAM 0.1/0.05 78 61.0 実施例10 PAC/ 強アニオンPAM 〃 72 63.3 実施例11 PAC/ アニオンPAM 〃 72 61.4 実施例12 PAC/ 両性PAM 〃 40 61.6 比較例 100 61.0 表２の結果によれば、凝集剤を併用することにより塗工
紙由来の粘着性物質、特にホワイトピッチ、除去の効果
が認められる。

【００３６】脱墨剤と凝集剤とを併用する場合のフロー
テーション処理における最適操作条件

【００３７】図２のグラフ 図２のグラフは、凝集剤（ポリ塩化アルミニウム）添加
量とフローテーション処理した後のパルプスラリー（す
なわち再生紙用パルプスラリー）中の残留ラテックス粒
子数との関係を示したものである。図２のグラフの横軸
は、パルプスラリー中のパルプ重量（絶対乾燥）に対す
るポリ塩化アルミニゥム（ＰＡＣとして表示）の重量比
を表している。すなわち、横軸の零は、ポリ塩化アルミ
ニゥム（凝集剤）が添加されていないものである。図中
の「Ａ−１」の表示は、前記の脂肪酸系の脱墨剤を表し
ており、％はその脱墨剤の添加量を表している。また、
縦軸の残留ラテックス粒子数は、ポリ塩化アルミニゥム
（凝集剤）を添加しないパルプスラリーをフローテーシ
ョン処理したものの残留ラテックス粒子数を１００とし
て、それに対する比率を表している。この図２のグラフ
の結果によると、凝集剤の添加量が多くなると、再生紙
用パルプスラリーの残留ラテックス粒子数も急激に減少
しており、塗工紙由来の粘着性物質が除去されているこ
とがわかる。また、脱墨剤の量が多いほど、その除去効
果も大きいことがわかる。

【００３８】図３のグラフ 図３のグラフは、凝集剤（ポリ塩化アルミニウム）添加
量とフローテーション処理したパルプスラリー（すなわ
ち再生紙用パルプスラリー）で抄紙した再生紙の白色度
との関係を示したものである。縦軸の白色度は、前記方
法で測定したものである。また、横軸は、図２と同じ表
示方法による。この図３のグラフの結果によると、凝集
剤の添加量が多くなると、再生紙の白色度が向上する
が、ある量以上を添加すると再生紙の白色度が低下する
傾向が表れている。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば、古紙再生処理法がフロ
ーテーション処理する工程を有するものであれば、凝集
剤を含むパルプスラリーをフローテーション処理するこ
とにより、古紙由来の粘着性物質を泡沫に帯同させて工
程外へ除去することができる。すなわち、本発明によ
り、従来のフローテーション法あるいは洗浄法による古
紙再生処理法ででは除去できなかった塗工紙由来の粘着
性物質、特にホワイトピッチ、を工業的に除去すること
が可能になる。そして、本発明により再生紙の抄造工程
における粘着性物質由来のトラブルをなくすことができ
る。すなわち、従来生じていた再生紙の抄紙機および乾
燥機で生じていた紙の局部的剥がれおよび破断の発生な
どがなくなる。また、凝集剤量を調整することにより、
再生紙の白色度も向上させることができる。すなわち、
脱墨剤のみでは得られなかった白色度の再生紙を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】古紙再生処理法の一例を示すフロー工程図であ
る。

【図２】凝集剤（ポリ塩化アルミニゥム）添加量とパル
プスラリーの残留ラテックス粒子数との関係を示すグラ
フである。

【図３】凝集剤（ポリ塩化アルミニゥム）添加量と再生
紙の白色度との関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 離解工程 ２ 濃縮工程 ３ ソーキング工程 ４ フリーネス調整工程 ５ フローテーション工程、 ５ａ 測定装置 ６ 濃縮工程 ７ 手抄工程 ８ 測定装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】古紙を処理して古紙の成分が水に分散した
   パルプスラリーにし、そのパルプスラリーを泡沫浮上分
   離処理してから再生紙用パルプスラリーにする古紙再生
   処理法において、該泡沫浮上分離処理を凝集剤を含むパ
   ルプスラリーにより行い、それによってパルプスラリー
   に分散している粘着性物質を該泡沫浮上分離処理で生じ
   る泡沫に帯同させ、浮上したフロスを除去することを特
   徴とする、古紙再生処理法。
2. 【請求項２】前記古紙が、塗工紙と非塗工紙が混ざった
   古紙または塗工紙からなる古紙であり、前記泡沫浮上分
   離処理する際のパルプスラリーが、パルプ濃度０．１〜
   １．５重量％、インキ０．００１〜０．１重量％、塗工
   紙由来の粘着性物質が０．００１〜０．１重量％の比率
   で水に分散したものであることを特徴とする、請求項１
   に記載の古紙再生処理法。重量％は、パルプスラリー重
   量を基準とする。
3. 【請求項３】前記凝集剤を泡沫浮上分離処理前のパルプ
   スラリーに添加することを特徴とする、請求項１に記載
   の古紙再生処理法。
4. 【請求項４】前記凝集剤として、塩化アルミニウム、ポ
   リ塩化アルミニウム、ポリ硫酸アルミノシリケート、ア
   ルミン酸ソーダ、ジルコニウム塩、ポリアクリルアミ
   ド、アニオン性ポリアクリルアミド、カチオン性ポリア
   クリルアミド、両性ポリアクリルアミド、ポリエチレン
   オキサイド、アルギン酸ソーダ、カチオン性ポリアクリ
   ル酸ソーダ、カチオン性ポリアクリル酸エステル、ポリ
   アミドポリアミン、エピクロルヒドリン変性物、ジメチ
   ルアミドとエピクロルヒドリンの縮合物のうちの少なく
   とも一種を用いることを特徴とする、請求項１〜３のい
   ずれか１項に記載の古紙再生処理法。