JP2931438B2

JP2931438B2 - 脱墨剤

Info

Publication number: JP2931438B2
Application number: JP10903991A
Authority: JP
Inventors: 英明漆畑; 公司浜口
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1991-05-14
Filing date: 1991-05-14
Publication date: 1999-08-09
Anticipated expiration: 2014-08-09
Also published as: JPH04343780A

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
例にも見られるように、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きた薬剤として
は、苛性ソーダ、硅酸ソーダ、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５９−１３
０４００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値で未
剥離インキの少ない脱墨パルプを得ることができる脱墨
剤を開発すべく鋭意研究を行った結果、驚くべきことに
クエン酸と１価アルコールのエステル化合物を用いるこ
とにより、上記欠点を克服できることを見い出し、本発
明を完成するに至った。

【０００８】すなわち、本発明はクエン酸と下記一般式
(1) で示される１価アルコールとのエステル化合物を必
須成分とする脱墨剤を提供するものである。 ROH (1) （式中、R 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６〜16のアルキル
基を有するアルキルフェニル基を表す。）。

【０００９】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。本発明のエステル化合物は、特
にとに優れている。

【００１０】本発明に用いられる一般式(1) で表される
１価アルコールのR がアルキル基、アルケニル基、シク
ロアルキル基の場合、その炭素数が８より小さい場合
は、インキ捕集能が弱く、高白色度、高ｂ値の脱墨パル
プを得ることができず、炭素数が24を越えると、セルロ
ースからのインキ剥離性が小さくなるため、未剥離イン
キの残存量が多く、見栄えの悪い脱墨パルプしか得られ
ない。また、R がアルキルフェニル基の場合、そのアル
キル基の炭素数が６より小さい場合は、インキ捕集能が
弱く、高白色度、高ｂ値の脱墨パルプを得ることができ
ず、炭素数が16を越えると、セルロースからのインキ剥
離性が小さくなるため、未剥離インキの残存量が多く、
見栄えの悪い脱墨パルプしか得られない。

【００１１】本発明に係わるエステル化合物は、従来公
知の方法で得ることができ、例えば、上記一般式(1) で
表される１価アルコールとクエン酸との脱水反応によっ
て得ることができる。

【００１２】原料として用いられる一般式(1) で表され
る１価アルコールの具体例としては、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、ぺンタデカノー
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、ヘンエイコ
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、リノレイルアルコー
ル、リノレニルアルコール、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、原料が
ヤシ油、牛脂、魚油の未硬化物ないし硬化物由来のアル
コール等を挙げることができる。

【００１３】１価アルコールのうち、好ましくは、一般
式(1) の中のR の炭素数が14〜24のものであり、更に好
ましくは、炭素数14〜24のアルキル基であるものであ
る。

【００１４】本発明に係わるエステル化合物はエステル
化率が100 ％の時は次の様な構造になっており、

【００１５】

【化１】

【００１６】エステル化率が 100％未満ではR₁，R₂，R₃
の１つ以上が対イオンに置換されていてもよい。また、
本発明に係わるエステル化合物はエステル塩であっても
よい。本発明に係わるエステル化合物が部分エステルの
場合は、式(2）中のR₁，R₂，R₃の少なくとも１つが水
素、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属、マグネシ
ウム、カルシウム等のアルカリ土類金属、アンモニウ
ム、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリ
エタノールアミン等の有機塩等に置換される。

【００１７】本発明に係わるエステル化合物のエステル
化率は15〜85％が好ましい。更に好ましくは30〜75％で
ある。このエステル化率が15％より低い場合、インキ捕
集能が弱なるため、白色度およびｂ値が低くなりやす
い。また、85％より高い場合、セルロースからのインキ
剥離性が小さくなるため、未剥離インキの残存量が多く
なりやすい。

【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23％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、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（×10
0 ）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
色系での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、
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Ca
Cl₂、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（×10
0 ）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ニーディング工程
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５％、50℃、15分
間離解後、パルプ濃度を28％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３に示
す各種の脱墨剤（対原料）0.2 ％を加え、水でパルプ濃
度25％に調整し、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、55℃、120分
間、パルプ濃度25％で熟成処理を行い、ついでパルプ濃
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、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10°ｄＨであり、硬度はCaC
l₂、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（×10
0 ）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】実施例４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４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300r
pm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４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 ）に未剥離インキ数を測定した。その結
果を表４に示す。

【００３０】

【表４】

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】クエン酸と下記一般式(1) で示される１
価アルコールとのエステル化合物を必須成分とする脱墨
剤。 ROH (1) （式中、R 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６〜16のアルキル
基を有するアルキルフェニル基を表す。）
【請求項２】エステル化合物のエステル化率が15〜85
％である請求項１記載の脱墨剤。