JPH0647793B2 - 古紙再生用脱墨助剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は古紙再生用脱墨助剤に関する。更に詳しくは、
模造古紙、色上古紙、チラシ古紙、雑誌等の脱墨処理に
際し、高白色度の、そしてチリ（インキ粒子径100〜400
0μｍ）及び残インキ数の少ない脱墨パルプを得るため
脱墨剤と共に用いられる古紙再生用脱墨助剤に関する。

〔従来の技術及び問題点〕

模造古紙、色上古紙、チラシ古紙、雑誌等の再生利用は
古くから行われてきているが特に最近はパルプ資源の不
足やその価格の高騰から古紙の有効利用は重要性を増し
てきており、更に脱墨パルプの用途も高度利用へと拡大
してきている。一方、最近の古紙は印刷技術、印刷方式
の変化、印刷インキ成分の変化、さらには従来回収利用
されなかった古紙の利用等脱墨という点からみれば一層
険しい状況になりつつあり、より以上脱墨を促進させる
ため装置への改良が加えられてきている。古紙からイン
キその他の不純物を分離除去する為従来から用いられて
きた薬剤としては、水酸化ナトリウム、ケイ酸ナトリウ
ム、炭酸ナトリウム、リン酸ナトリウム等のアルカリ
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EO（エチレンオ
キサイド）付加物、EO・PO（プロピレンオキサイド）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きた。

しかしながら、古紙からインキを完全に分離離脱し、遊
離インキをフロテーション工程、水洗工程で除去するこ
とが難しく、特にチリ即ち粒子径の比較的大きなインキ
（100〜4000μｍ）の除去が問題になりつつある。特
に、塗工紙、色上質紙等の場合、セルロース集合体の表
面をコーティングし、紙へ必要な特性を与えている。こ
こでいう必要な特性とは印刷適性、光沢、表面強度等で
ある。例えばよりよい印刷を生み出すためにはコーティ
ングにより紙の繊維間の空穴を充填し、インキの未付着
点を減少させ美しくシャープな印刷効果を得ることが必
要となる。この印刷効果という観点からも判るように紙
表面のコーティングは一般的な表面改質方法である。

コーティング混合物としては、クレー、カオリン、炭酸
カルシウム、二酸化チタン等の無機顔料を主成分とし、
着色顔料（ウルトラマリン、クロムイエロー、レーキ、
染料、粉末金属）、接着剤（でんぷん、カゼイン、大豆
蛋白、ラテックス、アクリル樹脂、PVA等）、蛋白溶解
剤（アンモニア、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、
ホウ酸）、添加剤（消泡剤、粘度調整剤）、耐水化剤
（尿素樹脂、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂、ヘキサ
メチレンテトラミン樹脂、グリオキザール、ラテック
ス、ホルムアルデヒド、硫酸ばん土）、仕上げ剤（ワッ
クス類、石鹸類）、分離剤（縮合リン酸塩等）等があ
り、要求特性及び操業性により混合比率が異なる。この
コーティング混合物の乾燥表面にインキが印刷される。

模造古紙、色上古紙、チラシ古紙、雑誌等を脱墨処理す
る場合、インキが表面に付着したコーティング層が従来
公知の脱墨剤では分解しないためチリが発生すると推察
される。これまでこのチリ対策即ち粒子径の比較的大き
なインキ（400〜4000μｍ）除去対策については有効な
手段はなかった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは上記の問題点を改良すべく鋭意研究を行っ
た結果、従来使用されている脱墨剤に本発明の古紙再生
用脱墨助剤を併用することにより高白色度でチリ（イン
キ粒子径100〜4000μｍ）及び残インキ数が少ない脱墨
パルプを得ることができる事を見出し本発明を完成し
た。

即ち、本発明は一般式 Ｒ−SH （式中、Ｒは炭素数８〜24の直鎖または分岐鎖のアルキ
ル基、あるいはアルキル置換基を有することもあるアリ
ール基またはアレールアルキル基である。） で表される有機チオール化合物（ａ成分）を連鎖移動剤
とし、下記(b)〜(d)からなる群より選ばれる１種以上を
（共）重合して得られる（共）重合体またはそれらの塩
を必須成分とする古紙再生用脱墨助剤を提供するもので
ある。

(b)不飽和モノカルボン酸単量体、及びそれらのエステ
ル化物またはアミド化物。

(c)α、β−不飽和ジカルボン酸単量体、及びそれらの
エステル化物またはアミド化物。

(d)上記(b)、(c)以外のα、β−エチレン性不飽和単量
体。

本発明の(a)成分の有機チオール化合物としては、ｎ−
オクチルメルカプタン、ｔ−オクチルメルカプタン、ｎ
−ドデシルメルカプタン、ｔ−ドデシルメルカプタン、
ｎ−テトラデシルメルカプタン、ｎ−ステアリルメルカ
プタン等に代表される直鎖または分岐鎖で炭素数８〜24
のアルキル基を有するアルキルメルカプタン、またはベ
ンジルメルカプタン、ブチルベンジルメルカプタン、ｎ
−オクチルベンジルメルカプタン、ｔ−ドデシルベンジ
ルメルカプタン等の置換基としてアルキル基を有するこ
ともある芳香族メルカプタン等が挙げられる。有機チオ
ール化合物のアルキル基或いはアリール基の炭素数が８
未満であると得られた共重合体のインキへの吸着性が低
下し、また、炭素数が24を超えると得られた共重合体の
インキへの吸着が非常に強くなり、インキ同志の凝集作
用を引起し、その結果大きいインキ粒子径になる。

(b)成分の不飽和モレカルボン酸単量体、それらのエス
テル化物またはアミド化物としては、アクリル酸、メタ
クリル酸、またはそれらのエステル化物であるアクリル
酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アク
リル酸オクチル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸オク
タデシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、
メタクリル酸ブチル、メタクリル酸オクチル、メタクリ
ル酸ラウリル、メタクリル酸オクタデシル、またはアミ
ド化物であるアクリルアミド、メタクリルアミド等が挙
げられる。その中でも、特にアクリル酸、メタクリル酸
が好ましい。

(c)成分のα、β−不飽和カルボン酸単量体、それらの
エステル化物またはアミド化物としては、無水マレイン
酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、またはそれら
のエステル化物であるマレイン酸モノブチルエステル、
マレイン酸モノオクチルエステル、マレイン酸ジブチル
エステル、マレイン酸ジラウリルエステル、イタコン酸
ブチルエステル、またはそれらのアミド化合物であるマ
レイン酸モノオクチルアミド、マレイン酸モノラウリル
アミド等が挙げられる。その中でも特に、無水マレイン
酸、マレイン酸等が好ましい。

(d)成分の上記(b)、(c)以外のα、β−エチレン性不飽
和単量体としては酢酸ビニル、塩化ビニル、またはシク
ロペンテン、ジシクロペンタジエン、ブチレン、ペンテ
ン、ジイソブチレン、オクテン、デセン等のオレフィ
ン、またはスチレン等の芳香環含有ビニルモノマー、ま
たはビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、２−アク
リルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸等のスルホ
ン酸基含有ビニルモノマー、またはアクリロニトリル、
メタクリロニトリル、ジメチルアミノエチルメタクリレ
ート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、アクリル
トリエチルアンモニウムクロライド、メタクリルトリエ
チルアンモニウムクロライド等を挙げることができる。

本発明の（共）重合体またはそれらの塩は、必須成分で
ある(a)成分化合物を連鎖移動剤とし、(b)、(c)、(d)成
分から選ばれる１種以上を過酸化物やアゾ系触媒の存在
下、イソプロピルアルコール、メタノール、エタノール
等の有機溶媒あるいはそれらと水との混合溶媒中で公知
の方法により重合し、必要であればそれらを更に造塩反
応することにより得られる。

本発明の（共）重合体またはそれらの塩に於いて必須で
ある(a)成分と他の(b)、(c)、(d)成分のモノマーのモル
比は、(a)成分化合物／(b)、(c)、(d)成分化合物の１種
以上＝１／３〜１／100が好ましく、更に好ましくは１
／５〜１／50である。また、平均分子量は(a)成分の量
あるいは他の連鎖移動剤等により調整されるが、500以
上であることが好ましく、更に好まくは1000〜10000の
範囲である。分子量はゲルパーミエーション・クロマト
グラフ(GPC)で測定される。

本発明の（共）重合体の塩としては、ナトリウム、カリ
ウム等のアルカリ金属塩、またはマグネシウム、カルシ
ウム等のアルカリ土類金属塩の他、アンモニウム塩等が
挙げられる。

本発明の古紙再生用脱墨助剤は従来公知の脱墨剤と併用
して用いられる。公知の脱墨剤は陰イオン性界面活性
剤、非イオン性界面活性剤のいずれであってもよく、そ
れらの混合系であってもよい。陰イオン性界面活性剤と
してはアルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキル硫酸
塩、ポリオキシアルキレンアルキル（またはアルキルア
リール）硫酸塩、アルカンスルホン酸塩、α−オレフィ
ンスルホン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、高級脂
肪酸塩、アルキルエーテルカルボン酸塩等が挙げられ
る。非イオン性界面活性剤としては高級アルコール、ア
ルキルフェノール及び脂肪酸のEO（エチレンオキサイ
ド）付加物、EO・PO（プロピレンオキサイド）付加物、
高級脂肪酸アミド、アミンオキサイド等があげられる。
特に、模造古紙、色上古紙、チラシ古紙、雑誌等の脱墨
剤としては、非イオン性界面活性剤が主流である。

本発明の古紙再生用脱墨助剤の使用量は、併用する公知
の脱墨剤に対し重量比で１／10〜10／１が好ましく、更
に好ましくは１／３〜３／１である。本発明の古紙再生
用脱墨助剤の添加量は原料古紙またはパルプに対して0.
05〜2.0重量％の範囲が好ましい。

本発明の古紙再生用脱墨助剤の添加時期は、古紙離解工
程及びそれに準ずる工程が好ましく、ある程度の剪断エ
ネルギーが加わる工程でなければならない。また、本発
明の脱墨助剤は、通常脱墨剤と共に使用されるが、添加
工程は必ずしも同時でなくてもよい。

本発明の古紙再生用脱墨助剤の機作は必ずしも明確では
ないが、古紙離解工程において、セルロースから剥離し
た巨大インキ粒子を更に分散微細化するにもかかわら
ず、フロテーション工程で導入される気泡へのヘテロ凝
集が阻害されず、更にはパルプへのインキの再付着防止
性を高めていると推察される。また、水洗工程において
は、バルブレスフィルター、エキストラクター等での脱
インキが良好となるインキ粒径へコントロールしている
と推察される。これらは、本発明の古紙再生用脱墨助剤
が有する著しく優れたインキ分散力（気泡−インキ粒子
間のヘテロ凝集を阻害しない程度の分散力を意味す
る）、保護コロイド能に起因するものと推察され、模造
古紙、色上古紙、チラシ古紙、雑誌等を脱墨処理する場
合、脱墨剤と本発明の脱墨助剤を共存させた時、極めて
チリ（インキ粒子径100〜4000μｍ）や残インキ数の少
ない脱墨パルプを得ることができると推察される。

〔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
はこれら実施例に限定されるものではない。

尚、実施例で用いた本発明の古紙再生用脱墨助剤を表１
に示す。

実施例１ 市中回収色上古紙を２×５cmに切断後、その一定量を卓
上離解機に入れ、その中に水及び水酸化ナトリウム（対
原料）1.0％、ケイ酸ナトリウム（対原料）2.5％、30％
過酸化水素（対原料）5.0％、脱墨剤（対原料）0.3％を
加え、更に古紙再生用脱墨助剤（対原料）0.3％を加え
た後、パルプ濃度５％、50℃の温度下で20分間離解し
た。その後、50℃にて60分間熟成した後、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
ン処理を施した。フロテーション後のパルプスラリーを
６％濃度まで脱水、更に水を加えて１％濃度に希釈し、
TAPPIスタンダードシートマシンにてパルプシートを作
製した。得られたパルプシートについては測色色差計に
て白色度を測定し、画像解析装置（×４倍）にてチリ
（残インキ数、インキ粒径100μｍ以上）を測定した。
その結果を表２に示す。

実施例２ 市中回収色上古紙を２×５cmに切断後、その一定量を卓
上離解機に入れ、その中に水及び水酸化ナトリウム（対
原料）1.0％、ケイ酸ナトリウム（対原料）1.0％、30％
過酸化水素（対原料）2.0％、脱墨剤（対原料）0.3％を
加え、更に古紙再生用脱墨助剤（対原料）0.2％を加え
た後、パルプ濃度５％、55℃の温度下で15分間離解し
た。その後、パルプ濃度を18％になる様に80メッシュワ
イヤーで脱水し、60℃、90分間熟成処理を行った。その
後、パルプ濃度を４％に希釈し卓上離解機にて５分間離
解処理し、更に水を加えてパルプ濃度を１％に希釈し、
80メッシュワイヤーでパルプ濃度を10％に脱水する洗浄
工程を２回繰り返した後、パルプ濃度１％のパルプスラ
リーをTAPPIスタンダードシートマシンにてパルプシー
トを作製した。得られたパルプシートについては測色色
差計にて白色度を測定し、画像解析装置（×４倍）にて
チリ（残インキ数、インキ粒径100μｍ以上）を測定し
た。その結果を表３に示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一般式 Ｒ−SH （式中、Ｒは炭素数８〜24の直鎖または分岐鎖のアルキ
   ル基、あるいはアルキル置換基を有することもあるアリ
   ール基またはアリールアルキル基である。） で表される有機チオール化合物（ａ成分）を連鎖移動剤
   とし、下記(b)〜(d)からなる群より選ばれる１種以上を
   （共）重合して得られる（共）重合体またはそれらの塩
   を必須成分とする古紙再生用脱墨助剤。 (b)不飽和モノカルボン酸単量体、及びそれらのエステ
   ル化物またはアミド化物。 (c)α、β−不飽和ジカルボン酸単量体、及びそれらの
   エステル化物またはアミド化物。 (d)上記(b)、(c)以外のα、β−エチレン性不飽和単量
   体。