JPS6339714B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はパルプの形態で再循環できるように故
紙を再生利用する方法に関する。

再生利用される故紙は紙工業用の重要な原料源
となる。この故紙は包装紙及びパツキングボード
または新聞印刷用紙の製造に一般に使用されるパ
ルプを得るように水性相、たいていはパルパー中
で離解される。再生利用される繊維が包装製品に
使用される程度はすでに極めて大きいものである
という事実に鑑み、印刷用／筆記用紙またはテイ
ツシユペーパーの製造の如きその他の用途が故紙
について探求されてきている。この場合、充分な
白色度をもつパルプを得ることが重要である。満
足な白色度は追加のインキ抜き及び／または漂白
処理を使用することにより得ることができる。そ
の他の処理（バツト滞留、重質及び軽質不純物の
除去、デフレーキング、リフアイニング等）がし
ばしば再生利用サイクルに包含される。

軟水及び非イオン性洗剤の存在下での離解工程
を包含する数工程で故紙を再生し、続いて得られ
るパルプを洗浄することによりインキ抜きするこ
とが提案されている（ホリフアイド・コーポレー
シヨン（Hollified Corp.）名義の1961年９月28
日出願のフランス特許第1363874号）。この型の方
法はインキを良好にゆるめることが可能である
が、洗浄水中の相当量のインキの存在のため或種
の重大な問題を有している。事実、充分な水準の
白色度を維持することが望まれるならば、これら
は制限された量でのみ循環でき、これは過剰量の
水の消費をもたらす。更には、洗浄水回路中のイ
ンキを除去するための処理を設けることが必要で
あり、これは上記方法を複雑にする。上記処理に
由来するインキ富残渣の除去は環境保護に必要な
ため特に困難である。結局、インキ沈積物が洗浄
水系に生じる。

本発明の目的は上記欠点を避け、とりわけイン
キ富水性流出物の形成を避けることを可能にする
故紙の再生利用方法を提供することである。本発
明はまた新聞印刷用紙の如き印刷用紙の製造に使
用しうる改良された白色度をもつパルプを得るこ
とを可能にする。

この目的のため、本発明は軟水の存在下に故紙
をパルプ化し、ついでかくて得られたパルプに２
に等しいかあるいはそれ以上の陽電荷をもつイオ
ンを水溶液中で遊離し得る化合物を添加すること
を伴なう、インキ抜きをしないで故紙を再生利用
する方法に関する。

種々の型の上記化合物が本発明に使用しうる。
一般には、上記パルプに添加する化合物は周期律
表のａ族及びａ族の元素の化合物から選ばれ
る。水溶液中でカルシウムイオンまたはアルミニ
ウムイオンを遊離し得る化合物を使用することが
好ましい。上記パルプに水溶液中でカルシウムイ
オンを遊離し得る化合物を添加することにより特
に良好な結果が得られた。上記イオンを遊離し得
る種々の型の化合物が本発明に使用し得る。一般
に、上記化合物は水への溶解度が少なくとも0.01
ｇ／、好ましくは少くとも0.05ｇ／である化
合物から選ばれる。ハロゲン化物、特に塩化物、
酸化物、及び水酸化物の如き無機塩を使用するこ
とにより良好な結果が得られた。塩化カルシウ
ム、酸化カルシウムまたは水酸化カルシウムを使
用するのが有利である。

使用される２に等しいかそれ以上の陽電荷をも
つイオンを水溶液中で遊離し得る化合物の量は広
範囲に変化する。その使用量は一般に使用する水
１当り0.01〜20ｇ、好ましくは0.05〜10ｇの間
で選ばれる。

一般に、本発明の化合物を添加する場合に、パ
ルプがアニオン性表面活性剤を実質的に含まない
ことを確実にするよう注意する。これらのアニオ
ン性表面活性剤と上記イオンとの塩の形成を防止
するためである。これらの塩は実際インキの分離
を促進し得る。実質的にアニオン性表面活性剤を
含まないパルプは、乾燥パルプ重量を基準として
0.1重量％以下、好ましくは0.05重量％以下のア
ニオン性表面活性剤を含有するものである。

パルプ化はそれ自体公知の種々の方法により故
紙を離解することにより行なうことができる。こ
の目的に好適な種々の装置が使用し得る。かくし
て高パルプコンシステンシーで操作する離解機を
使用することができる。この型の装置の例は
TappiモノグラフシリーズNo.31、1967年の“故紙
のインキ抜き（Deinking Waste Paper）”に記
載されている。良好な結果がパルパーに於いて得
られている。パルプのコンシステンシーは使用す
る装置の型に応じて広範囲に変化し得る。一般に
は、コンシステンシーは１〜50％である。パルパ
ーに於いては、１〜10％のパルプコンシステンシ
ーが一般に使用される。

本発明に従つて故紙をパルプ化するために使用
する水は、軟水または水の硬度を除去し得る添加
剤の添加により軟化された水である。かくして使
用水に炭酸ナトリウムあるいは同じ作用をもつそ
の他の添加剤を添加することが可能である。軟水
とは硬度がドイツ硬度で２度以下、好ましくは１
度以下の水をいう。上記のイオンを遊離し得る化
合物が除かれた循環水も有利に使用し得る。

離解に使用する装置の温度は通常20〜130℃で
ある。パルパーで操作する場合、30〜90℃の温度
が一般に使用される。離解装置の滞留時間は使用
する装置の型に応じて広範囲に変化し得る。滞留
時間は通常10秒〜３時間である。パルパーに於い
て、滞留時間は一般に５〜120分である。

一種またはそれ以上の錯生成剤が故紙の離解に
使用する装置中に導入し得る。種々の型の錯生成
剤がこの目的に使用し得る。

かくしてエチレンジアミンテトラ酢酸、ジエチ
レンジアミンペンタ酢酸、グルコン酸、ポリイタ
コン酸、酒石酸、クエン酸及びリン酸並びにジエ
チレントリアミンペンタメチレンリン酸の如きリ
ン酸の置換誘導体から選ばれる酸またはその塩を
使用し得る。上記酸のナトリウム塩が好適であ
る。またDEGUSSA名義の1969年２月１日出願
のドイツ特許出願第1904940号に開示されている
ようなヒドロキシカルボキシル化ポリマー、並び
に例えばSOLVAY AND CO.名義の1971年12月
15日出願のベルギー特許第776705号に開示されて
いるような下記一般式の単量体単位を含有するヒ
ドロキシカルボニル化ホモポリマーもしくはコポ
リマーを使用することもできる。

（ただしR₁及びR₂は水素またはヒドロキシル基
もしくはハロゲン原子により置換しうる１〜３個
の炭素原子を含有するアルキル基を表わし、R₁
及びR₂は同一あるいは異種であり、Ｍは水素原
子、ナトリウム原子、カリウム原子またはアミノ
基を表わす） 上記錯生成剤は量をかえて使用しうる。一般
に、乾燥故紙の重量基準で0.01〜２％の錯生成剤
が使用される。

本発明の方法はまた有利には漂白を包含し得
る。この漂白はパルプ化と同時に、あるいはその
後に行なうことができる。一般には、漂白剤の存
在下に故紙の離解を行なうことが好ましい。

使用する漂白剤は還元剤またはアルカリ金属の
次亜塩素酸塩もしくは過酸化物の如き酸化剤であ
つてもよい。

漂白剤は一般には酸化剤、好ましくは過酸化物
である。種々の型の過酸化物が使用できる。一般
には、過酸化ナトリウムまたは過酸化水素の如き
無機化合物が使用される。過酸化水素を使用する
のが好ましい。漂白剤濃度は一般に乾燥故紙の重
量基準で0.05〜６％、好ましくは0.1〜５％であ
る。

漂白剤が酸化剤である場合には、パルプは一般
に塩基性PHに保たれる。この場合、パルプ化にア
ルカリ化合物を使用し得る。このアルカリ化合物
は水にアルカリ性PHを与え得る化合物であればい
ずれでもよい。使用し得る上記化合物は、なかで
もナトリウム及びカリウムまたはこれらの混合物
の如きアルカリ金属の水酸化物またはケイ酸塩を
包含する。水酸化ナトリウムが特に好適である。

アルカリ化合物の合計濃度は一般に乾燥故紙の
重量基準で0.2〜12％である。

水酸化ナトリウムを使用する場合には、その濃
度は一般に乾燥故紙の重量基準で0.1〜８％、好
ましくは0.2〜５％である。ケイ酸ナトリウムを
同時に使用する場合には、後者の濃度は一般に乾
燥故紙の全重量基準で0.1〜10％、好ましくは0.2
〜８％である。酸化剤が過酸化ナトリウムのよう
にアルカリ性を有している場合には、使用するそ
の他のアルカリ化合物の量はもし必要とするなら
ば極めて少量とすることができる。

更に、漂白を過酸化物を使用して行なう場合に
は、例えば過酸化物の安定剤の如き種々のその他
の添加剤をパルプに添加し得る。

故紙の回収が漂白を包含する場合には、イオン
を遊離し得る化合物は通常漂白の終了時にパルプ
に添加される。本発明の好ましい態様に従つて、
漂白剤をパルパーの如き離解装置に直接添加する
場合には、離解が終了した時に装置からパルプを
排出する前に上記化合物をその装置に導入するこ
とが有利である。離解に使用する装置の出口に位
置して、上記化合物のパルプへの導入を可能にし
緊密な混合を確実にする装置を設けることも可能
である。

ついで本発明に従つて処理されたパルプは、必
須ではないが、清浄、デフレーキング及びリフア
ニングの如き一種またはそれ以上の処理を行なう
ことができる。一般には、本発明に従つて処理さ
れたパルプは固体不純物を除去するために精製を
行なう。それ自体公知の種々の装置、例えばサイ
クロンまたは振動篩がこの目的に使用し得る。

ついでパルプはシツクナーに通すことができ
る。それ自体公知の種々の型のシツクナーが一般
に15〜35％、好ましくは20〜30％のパルプコンシ
ステンシーで使用し得る。

シツクナーから出る水性流出物は、本発明に従
つて添加されるイオンと共に、析出する不溶性化
合物を形成し得る添加剤で処理し得る。かくし
て、炭酸ナトリウムの如き添加剤を上記水性流出
物に添加し得る。本発明のイオンを実質的に含ま
ない流出物は、必要ならば沈殿分離後離解工程に
循環し得る。

ついでパルプのコンシステンシーは一般に0.1
〜５％、好ましくは0.5〜２％の密度に調節でき、
希釈されたパルプを抄紙機に送ることができる。

本発明の方法の水性流出物は澄んでおり、それ
故該流出物を離解装置に循環するために流出物か
らインキを分離する必要がない。

離解工程の終了時または漂白工程の終了時にイ
オンを遊離し得る化合物を添加することにより、
本発明のイオンを遊離し得る化合物を離解の始め
に添加する同様の方法に較べて改良された白色度
を得ることが可能である。

本発明の方法を用いる場合、故紙の優れた離解
が観察された。更には、白色度を改良するために
追加の処理を使用する必要なく製品の最終白色度
は充分である。得られたパルプはインキの縞が得
られる紙に見られないので新聞印刷用紙の如き或
種の印刷用紙の製造または着色封筒の製造に直接
使用し得る。

本発明を更に詳しく説明するために、以下に実
施例及び比較例を示す。比較例１は離解の始めに
カルシウムイオンを遊離する化合物を導入するも
のである。実施例１は本発明に従つて行なつた。
比較例２はカルシウムイオンを遊離する化合物を
添加しない例である。

比較例 １ 試験を２の容量のLHOMARGY型のパルパ
ー中で行なつた。試験を新聞紙について行なつた
（印刷の型：活版印刷、灰分：１％）。

紙をパルパーに導入する前に手で切断した。つ
いで過酸化水素以外の全試薬を含有する水溶液を
添加した。パルプを得るために使用した水はドイ
ツ硬度20のカルシウム硬度を有していた。かくし
て得られたパルプのコンシステンシーは４％であ
つた。上記溶液を50℃の所望の温度に上げ、過酸
化水素の導入前に１分間故紙と混合した。

使用した反応混合物は乾燥故紙重量基準で１％
の過酸化水素、1.15％の水酸化ナトリウム及び
0.15％のポリα−ヒドロキシアクリル酸ナトリウ
ムを含有した。上記処理の始めのPHは10.6であつ
た。

パルパー中の処理は30分続けた。処理の終了時
に、パルパーから取り出したパルプを25％のコン
システンシーにろ過し、ついで硬水で希釈して１
％のコンシステンシーにした。パルプの試料を白
色度を測定するために採取した。得られたパルプ
の白色度はR457フイルター（ISO Standard
2470）を備えたエルレフホ・リフレクトメーター
（Elrepho reflectometer）（Zeiss）を使用して測
定したBaSO₄の白色度に対して36.5％であつた。

ろ過流出物はインキを含有せず、1250ppmの
SiO₂に相応するSIGRISTフオトメーターで測定
される濁度を有していた。

実施例 １ 試験を比較例１と同じ装置及び同じ型の故紙に
つき同様の方法で行なつたが、二工程で行なつ
た。第一工程に於いて、ドイツ硬度０のカルシウ
ム硬度の軟水を使用した。

使用した反応混合物は乾燥故紙の重量基準で１
％の過酸化水素、１％の水酸化ナトリウム及び
0.15％のポリα−ヒドロキシアクリル酸ナトリウ
ムを含有した。処理の始めのPHは11.3であつた。
パルパー中の処理は20分続けた。

第二工程に於いて、カルシウム硬度をドイツ硬
度20に上げるのに充分な量の塩化カルシウムを添
加し、乾燥故紙の重量基準で0.15％の水酸化ナト
リウムを添加した。このパルパー中での第二の処
理は10分続けた。

パルプの白色度は49.4％であり、インキの縞は
紙上に見られなかつた。

ろ過流出物はインキを含有しておらず、
750ppmのSiO₂に相当する濁度を有していた。

比較例 ２ 試験を比較例１と同様の条件下で行なつた。使
用水は軟水であつた。反応混合物は乾燥故紙の重
量基準で１％の過酸化水素、１％の水酸化ナトリ
ウム及び0.15％のポリα−ヒドロキシアクリル酸
ナトリウムを含有した。処理の始めのPHは11.3で
あつた。

得られたパルプの白色度は52.9％であり、黒色
の斑点が見られた。

ろ過流出物は多量のインキを含有し、
11250ppmのSiO₂に相当する濁度を有していた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 軟水の存在下で故紙をパルプ化し、ついでか
   くして得られたパルプに水溶液中で２に等しい
   か、あるいはそれ以上の陽電荷をもつイオンを遊
   離し得る化合物を添加することを伴なうことを特
   徴とする、インキ抜きをしない故紙の再生利用方
   法。 ２ カルシウムまたはアルミニウムの化合物がそ
   れぞれ２又は３の陽電荷をもつイオンを水溶液中
   で遊離し得る化合物として使用される特許請求の
   範囲第１項記載の方法。 ３ 塩化カルシウム、酸化カルシウム及び水酸化
   カルシウムから選ばれる化合物が２の陽電荷をも
   つイオンを水溶液中で遊離しうる化合物として使
   用される特許請求の範囲第２項記載の方法。 ４ ２に等しいか、あるいはそれ以上の陽電荷を
   もつイオンを水溶液中で遊離し得る化合物が水１
   当り0.01〜20ｇの量で使用される特許請求の範
   囲第１項〜第３項のいずれかに記載の方法。 ５ パルプが実質的にアニオン性表面活性剤を含
   まない特許請求の範囲第１項〜第４項のいずれか
   に記載の方法。 ６ 故紙のパルプ化が漂白剤の存在下で行なわれ
   る特許請求の範囲第１項〜第５項のいずれかに記
   載の方法。 ７ 漂白剤が過酸化水素及び過酸化ナトリウムか
   ら選ばれる特許請求の範囲第６項記載の方法。 ８ 漂白剤が過酸化水素である特許請求の範囲第
   ７項記載の方法。 ９ 故紙のパルプ化が乾燥故紙の重量基準で0.05
   〜６％の過酸化水素及び0.2〜12％のアルカリ化
   合物の存在下で行なわれる特許請求の範囲第８項
   記載の方法。 １０ 故紙のパルプ化が１〜10％のパルプコンシ
   ステンシーで操作するパルパー中で行なわれる特
   許請求の範囲第１項〜第９項のいずれかに記載の
   方法。 １１ ２に等しいか、あるいはそれ以上の陽電荷
   をもつイオンを水溶液中で遊離し得る化合物がパ
   ルプを離解した後パルパーに導入される特許請求
   の範囲第１０項記載の方法。