(57)【要約】【課題】塗工層を有する古紙パルプを主原料とする場合であってもビジュアル性及びデザイン性に優れる着色紙並びにビジュアル性及びデザイン性に優れる着色紙を製造することができる着色紙の製造方法を提供する。【解決手段】本発明は、着色料を含む１又は複数の紙層を備え、上記１又は複数の層が、塗工層を有するとともに１０．０質量％以上２０．０質量％以下の灰分を含む古紙由来の未脱墨の古紙パルプを主原料とする着色紙である。また、本発明は、古紙由来の古紙パルプを主原料とする着色紙の製造方法であって、パルパーを用いて原料古紙を溶解し、上記原料古紙の溶解液に脱墨処理を経ないで着色料を添加して古紙パルプスラリーを調製する溶解工程と、上記溶解工程により調整された未脱墨の古紙パルプスラリーを抄紙する抄紙工程とを備え、上記古紙が、塗工層を有するとともに、１０．０質量％以上２０．０質量％以下の灰分を含む着色紙の製造方法である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
着色料を含む１又は複数の紙層を備え、
上記１又は複数の層が、塗工層を有するとともに、１０．０質量％以上２０．０質量％以下の灰分を含む古紙由来の未脱墨の古紙パルプを主原料とする着色紙。
【請求項２】
片面又は両面の画像解析による粒子模様面積率が１．５％以上４．０％以下であり、粒子模様数が７０個／ｃｍ２以上１２０個／ｃｍ２以下である請求項１に記載の着色紙。
【請求項３】
古紙由来の古紙パルプを主原料とする着色紙の製造方法であって、
パルパーを用いて原料古紙を溶解し、上記原料古紙の溶解液に脱墨処理を経ないで着色料を添加して古紙パルプスラリーを調製する溶解工程と、
上記溶解工程により調整された未脱墨の古紙パルプスラリーを抄紙する抄紙工程と
を備え、
上記古紙が、塗工層を有するとともに、１０．０質量％以上２０．０質量％以下の灰分を含む着色紙の製造方法。
【請求項４】
上記溶解工程で添加する着色料が、塩基性染料、アニオン性直接染料、顔料又はこれらの組み合わせであり、
上記古紙パルプスラリーに対する上記着色料の含有量が１．３質量％以上３．０質量％以下である請求項３に記載の着色紙の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、着色紙及び着色紙の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
木材資源の保護の観点から、従来から古紙をパルプ原料として再利用することが指向されている。古紙の再利用においては、経済産業省生産動態統計年報に示されるように、上白・カード、特白・中白・白マニラ、模造・色上、茶模造紙、切付・中更反古、新聞、雑誌、段ボール、台紙・地券・ボールに区別され、更に古紙を取り扱う現場では台紙、地券、ボールの様に更に高い精度で選別が行われている。
古紙の高精度の選別は、製紙会社での古紙処理工程を経て得られる古紙パルプの品質安定化に繋がり、古紙パルプを配合する各種古紙パルプ含有のリサイクル紙の品質向上に寄与している。
【０００３】
塗工膜を有する高灰分の原料古紙をリサイクルする場合、塗工膜由来のデポジット（泥状複合堆積物）や印刷インク由来の毛染め繊維により見栄えが低下し、リサイクル紙として商品価値が低い物に成らざるを得なかった。そのため、前記したように塗工膜を有する古紙は、脱墨処理工程を経て上記塗工膜由来のデポジットや印刷インク由来の毛染め繊維の除去、漂白処理が施された後に各種製紙用原料として用いられている。また、着色紙の原料パルプとして古紙パルプを用いる場合においても、着色料による発色性の観点から、脱墨処理が行われた古紙パルプに対して着色が成されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２５５２２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一方、古紙の再資源化の進展により、特に塗工層を有する原料古紙をより簡易な処理で板紙の表層や紙製品に使用可能な着色紙として活用する方法が模索されている。
【０００６】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであり、塗工膜を有する原料古紙を主原料とする場合であっても、簡易な工程により着色料の定着性に優れ、ビジュアル性及びデザイン性に優れる着色紙及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述したように、古紙処理工程を経て古紙パルプを得るには、多大なエネルギーと手間を必要とするため、古紙の高精度の選別にあやかり、古紙処理工程を経ないで再利用可能な古紙パルプを得て、リサイクル紙を製造することが試みられている。
【０００８】
原料古紙そのものを溶解分散させて得られる、所謂脱墨処理を経ない古紙未処理原料パルプは、上述したように、顔料デポジットや印刷インク由来の毛染め繊維を含むことから、十分な脱墨処理を行わないが故に、色彩や光沢調が損なわれ、板紙の表層や紙製品に使用することは困難である。そこで、本発明者等は、古紙処理工程を従来必要とする、例えば塗工膜を有する塗工紙の古紙を用いながら、見栄えの良い着色紙を得る手段について鋭意検討を重ねた。
【０００９】
そして、本発明者らは、近年のビジュアル化とデザイン性の訴求、古紙の再資源化の進展により、従来の古紙処理工程を経ないで、原料古紙をそのまま溶解処理してパルプスラリー化させた古紙未処理原料パルプを主原料に抄紙し、紙製品を製造する方法を検討した。その結果、脱墨処理工程を経ることなく得られた古紙パルプに対する着色料の定着性を向上するとともに、印刷インク由来の毛染め繊維を目立たなくすることにより、ビジュアル性及びデザイン性に優れる着色紙並びに簡易な工程により着色料の定着性に優れ、ビジュアル性及びデザイン性に優れる着色紙を製造することができる着色紙の製造方法を見出した。ここで、主原料とは、原料中、質量基準で最も含有量の多い成分をいう。
【００１０】
また、上記課題を解決するためになされた他の発明は、着色料を含む１又は複数の紙層を備え、上記１又は複数の層が、塗工層を有するとともに、１０．０質量％以上２０．０質量％以下の灰分を含む古紙由来の未脱墨の古紙パルプを主原料とする着色紙である。当該着色紙は、塗工層を有する未脱墨の古紙パルプを主原料とすることで、古紙の再資源化を推進するとともに、着色紙の生産効率の向上を図ることができる。さらに、古紙パルプを主原料とする場合であっても、ビジュアル性及びデザイン性に優れる着色紙を提供することができる。また、原料古紙の灰分が上記範囲であることで、着色成分にて着色付与できない塗工膜由来のデポジットの過剰な表出を押さえ、見栄えを損なうことなくビジュアル性及びデザイン性に優れる着色紙を提供することができる。
【００１１】
片面又は両面の画像解析による粒子模様面積率としては、ビジュアル性及びデザイン性の観点から粒子面積率としては、１．５％以上４．０％以下が好ましい。また、当該着色紙の画像解析による粒子模様数としては、７０個／ｃｍ２以上１２０個／ｃｍ２以下が好ましい。画像解析による粒子模様面積率及び粒子模様数が上記範囲であることで、塗工膜を有する古紙由来の古紙パルプを主原料とする場合であっても、着色紙のビジュアル性及びデザイン性をより向上できる。
【００１２】
上記課題を解決するためになされた発明は、古紙由来の古紙パルプを主原料とする着色紙の製造方法である。当該着色紙の製造方法は、パルパーを用いて原料古紙を溶解し、上記原料古紙の溶解液に脱墨処理を経ないで着色料を添加して古紙パルプスラリーを調製する溶解工程と、上記溶解工程により調整された未脱墨の古紙パルプスラリーを抄紙する抄紙工程とを備え、上記古紙が、塗工層を有するとともに、１０．０質量％以上２０．０質量％以下の灰分を含む。当該着色紙の製造方法は、溶解工程で原料古紙の溶解液に脱墨処理を経ないで着色料を添加して古紙パルプスラリーを調製するので、着色紙の生産効率を向上できる。さらに、当該着色紙の製造方法は、塗工層を有する古紙由来の古紙パルプを主原料とする場合であっても、原料古紙をパルパーにて溶解分散処理する際に、着色料を含有させることで、原料パルプ繊維に着色を施し、印刷インク由来の毛染めを目立たなくすることができる。加えて、溶解分散処理において比較的長時間古紙パルプを着色料に晒すことで、簡易な工程により着色料の定着性に優れ、色ムラが抑制され、毛染めが目立たない着色を提供することができる。また、過大な顔料デポジットの発生を抑え、ビジュアル性及びデザイン性に優れる着色紙を提供することができる。さらに、原料古紙の灰分が１０．０質量％以上２０．０質量％以下であることで、着色成分にて着色付与できない塗工膜由来のデポジットの過剰な表出を押さえ、見栄えを損なうことなくビジュアル性及びデザイン性に優れる着色紙を提供することができる。従って、当該着色紙の製造方法によれば、脱墨処理工程を経ない、パルパーにて溶解分散処理された原料古紙を主たる原料パルプとして用いても、塗工膜由来のデポジットの発生を抑え、毛染めパルプ繊維の表出をも抑えた着色性の良い着色紙を効率よく製造することができる。
【００１３】
上記溶解工程で添加する着色料が、塩基性染料、アニオン性直接染料、顔料又はこれらの組み合わせであり、上記溶解液に対する上記着色料の含有量としては、１．３質量％以上３．０質量％以下が好ましい。着色料として、塩基性染料、アニオン性直接染料、顔料又はこれらの組み合わせを用いることで、直接染料由来の高い繊維染色性と微細繊維を多く含む原料パルプに対して高い染色性を示す塩基性又はアニオン性の直接染料、高い耐色性を持つ顔料の使用比率を適宜調整することで、塗工膜由来の高い灰分を含む、原料パルプであっても高濃度の均一な着色を提供することができる。また、溶解液に対する上記着色料の含有量が、上記範囲であることで、塗工膜や古紙由来のアニオン成分を多く含む原料パルプ中であっても均一に高濃度に着色でき、また過剰な着色成分の残存を抑え、抄紙工程における着色成分による汚染や排水処理負荷を抑えることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、古紙の再資源化を推進するとともに、着色紙の生産効率の向上を図ることができる。さらに、塗工層を有する古紙パルプを主原料とする場合であってもビジュアル性及びデザイン性に優れる着色紙並びに簡易な工程により着色料の定着性に優れ、ビジュアル性及びデザイン性に優れる着色紙を製造することができる着色紙の製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る着色紙の画像の一例を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る着色紙の製造方法のフローの一部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態に係る着色紙及び着色紙の製造方法について詳説する。
【００１７】
＜着色紙＞
当該着色紙は、着色料を含む１又は複数の紙層を備える。上記１又は複数の層が、塗工層を有するとともに、１０．０質量％以上２０．０質量％以下の灰分を含む古紙由来の未脱墨の古紙パルプを主原料とする。当該着色紙は後述する当該着色紙の製造方法によって得られる。当該着色紙は、古紙の再資源化を推進するとともに、着色紙の生産効率の向上を図ることができる。さらに、古紙パルプを主原料とする場合であってもビジュアル性及びデザイン性に優れる。
【００１８】
［古紙パルプ］
当該着色紙の１又は複数の層が、古紙パルプを主原料とすることで、木材資源の保護及び経済性の向上を図ることができる。古紙パルプは、一旦抄紙され、再び紙原料として再生されたパルプであり、再生時の熱や物理的再生手段で、内在する針葉樹クラフトパルプや広葉樹クラフトパルプ、機械パルプとも繊維が平坦で柔軟な性状を呈するようになっているため、用紙表面の平坦性、光沢性向上に寄与する。
【００１９】
（古紙）
上記古紙パルプの原料である古紙としては、例えば段ボール古紙、茶古紙、クラフト封筒古紙、雑誌古紙、新聞古紙、チラシ古紙、オフィス古紙、上白古紙、ケント古紙、構造古紙、地券古紙、カード、上質アート紙、上質コート紙等を用いることができる。また、これらの原料を２種以上用いてもよい。
【００２０】
（塗工層）
上記古紙は塗工層を有する。上記古紙が、リサイクルにおいて処理が困難な塗工層を有することで、古紙の再資源化をより推進できる。上記塗工層は、接着剤を主成分とするものである。また、上記塗工層は、顔料を含んでいてもよい。ここで、主成分とは、質量基準で最も含有量の多い成分をいう。
【００２１】
前記塗工層に含まれる顔料及び接着剤の種類には特に限定がない。また、塗工層中の顔料と接着剤との割合も特に限定はない。
【００２２】
さらに、塗工層を形成するための塗工液（上層塗工液）には、前記顔料及び接着剤の他にも、必要に応じて、クレー、タルク等の顔料、カルボキシメチルセルロース等のセルロース類、ポリアクリルアミド類、アルギン酸ソーダ等の水溶性高分子、大豆蛋白、酵母蛋白、セルロース誘導体、スチレンブタジエンラテックス等のラテックス類等の接着剤や、表面サイズ剤、防滑剤、防腐剤、防錆剤、消泡剤、粘度調整剤、分散剤、流動変性剤、染料、耐水化剤、保水剤等の各種助剤を、含有していてもよい。
【００２３】
（灰分）
灰分は、ＪＩＳ−Ｐ８２５１（２００３）に準拠して測定される値である。原料古紙の灰分の含有量の下限としては、本件発明が目的とする古紙処理工程を経ないで塗工膜を有する塗工紙由来の古紙パルプを主原料に用い、見栄えの良い着色紙を得るための観点から１０．０質量％である。また、上記含有量の上限としては、上記灰分の含有量の下限と同様、見栄えの良い着色紙を得る観点、及び得られる着色紙の用途における紙器やデザイン用紙の紙質強度、粉落ちの問題を回避する観点から２０質量％である。
【００２４】
（古紙パルプの着色料の含有量）
古紙パルプに対する上記着色料の含有量の下限としては、課題であるビジュアル性及びデザイン性に優れる着色紙を得る観点から固形分換算で１．３質量％であり、１．５がより好ましい。上記着色料の含有量の上限としては、過剰な着色料の含有を抑えるとともに、着色料による抄紙系内の汚染や排水負荷を抑える観点から固形分換算で３．０質量％であり、２．８がより好ましい。
【００２５】
［画像解析］
当該着色紙の片面又は両面の画像解析による粒子模様面積率としては、ビジュアル性及びデザイン性を向上する観点から１．５％以上４．０％以下が好ましい。また、当該着色紙の画像解析による粒子模様数としては、ビジュアル性及びデザイン性を向上する観点から７０個／ｃｍ２以上１２０個／ｃｍ２以下が好ましい。
【００２６】
［着色紙の明度（Ｌ＊値）］
Ｌ＊値（明度）は、ＪＩＳ−Ｐ８１５０（２００４）に準拠して測定される値である。Ｌ＊値は明るさの程度を表し、値が大きいと明るい。古紙パルプを主原料とする場合であっても、着色紙として色ムラを目立たなく、印刷インク由来の毛染め繊維を目立たなくできる観点から、上記着色紙のＬ＊値の上限としては、３４．０が好ましく、３２．０がより好ましい。また、着色紙としての利用範囲を広げ、デザイン性や見た目を良くする観点から、着色紙のＬ＊値の下限としては、２６．０が好ましく、２７．０がより好ましい。
【００２７】
［坪量］
坪量は、ＪＩＳ−Ｐ８１２４（２０１１）に準拠して測定される。当該着色紙の各層の坪量は均等である必要はなく、各層の坪量は、特に限定されるものではないが、坪量の下限としては、２０ｇ／ｍ２が好ましく、２２ｇ／ｍ２がより好ましい。坪量の上限としては、１６０ｇ／ｍ２が好ましく、１５０ｇ／ｍ２がより好ましい。坪量が上記範囲であることで、塗工膜由来の高灰分の古紙パルプを主成分としても層間の抄き合わせや層間強度の確保が容易となり、各紙層に含有させる内添紙力増強剤や内添サイズ剤の相互作用で塗工膜由来のデポジットの脱落や着色紙の加工適性を向上できる。
【００２８】
当該着色紙全体の坪量の下限としては、１００ｇ／ｍ２が好ましく、１１０ｇ／ｍ２がより好ましい。当該着色紙全体の坪量の上限としては、２２０ｇ／ｍ２が好ましく、２００ｇ／ｍ２がより好ましい。着色紙全体の坪量が上記範囲であることで、課題であるビジュアル性及びデザイン性に優れる着色紙を提供することができる。
【００２９】
［紙厚］
紙厚は、ＪＩＳ−Ｐ８１１８（２０１４）に記載の「紙及び板紙−厚さ及び密度の試験方法」に準拠して測定される。当該着色紙の紙厚の下限としては１００μｍが好ましく、１１０μｍがより好ましい。上記紙厚の上限としては、２６０μｍが好ましく、２５０μｍがより好ましい。当該着色紙の紙厚が上記範囲であることで、着色紙の主要とであるデザイン性やビジュアル性を求める紙器や各種用途での作業性、加工適性を確保できる。
【００３０】
［層間強度］
層間強度は、ＪＡＰＡＮ．ＴＡＰＰＩ紙パルプ試験方法Ｎｏ．１８−２に準拠して測定される値である。当該着色紙の上記層間強度の下限としては、塗工膜由来の高灰分の古紙パルプを主成分とするが故に高灰分による層間強度低下の問題を排除する観点から１２０ｍｊであり、１３０ｍｊが好ましい。上記層間強度の上限としては、過度の層間強度を確保するために必要となる紙力増強剤による紙層の硬化、着色紙の用途において求められる罫割れ発生の問題を抑制する観点から１７０ｍｊであり、１６０ｍｊが好ましい。
【００３１】
［コブサイズ度］
コブサイズ度は、ＪＩＳ−Ｐ８１４０（１９９８）に準拠して測定（計測時間１２０秒）される。当該着色紙の表面のコブサイズ度としては、６０ｇ／ｍ２〜１２０ｇ／ｍ２が好ましい。当該着色紙の表面のコブサイズ度が上記範囲であることで、コルゲーターでの貼合スピードが上がり、印刷仕上がりを向上できる。特にビジュアル性及びデザイン性に優れる着色紙として例えば紙器や段ボール用紙として用いられる場合、表面に付与される情報印字の外観向上が要求されるため、当該着色紙の表面のコブサイズ度を上記範囲に調整することが好ましい。一方、当該着色紙の裏面のコブサイズ度としては、１７０ｇ／ｍ２〜２００ｇ／ｍ２が好ましい。当該着色紙の表面のコブサイズ度が上記範囲であることで、裏面に要求される被貼合用の紙や中芯との接着性を向上できる。
【００３２】
当該着色紙によれば、脱墨処理工程を経ない、パルパーにて溶解分散処理された古紙未処理パルプを用いても、顔料由来の白色デポジットの発生を抑え、毛染めパルプ繊維の表出を抑えた着色性の良い、生産効率の良い着色紙を製造することができる。
【００３３】
＜着色紙の製造方法＞
当該着色紙の製造方法は、古紙由来の古紙パルプを主原料とする着色紙の製造方法である。当該着色紙の製造方法は、パルパーを用いて原料古紙を溶解し、上記原料古紙の溶解液に脱墨処理を経ないで着色料を添加して古紙パルプスラリーを調製する溶解工程と、上記溶解工程により調整された未脱墨の古紙パルプスラリーを抄紙する抄紙工程とを備える。また、当該着色紙の製造方法は、上記溶解工程及び抄紙工程以外に、例えば原料古紙準備工程と、異物除去工程と、異物分離工程と、濃縮脱水工程と、叩解工程と、補色染料追加工程と、乾燥工程と、巻取工程とを備えることが好ましい。
【００３４】
図２は、本発明の一実施形態に係る着色紙の製造方法のフローの一部を示す図である。図２の着色紙の製造装置１において、２はパルパー、３はストックタンク、４はクリーナー、５はスクリーン、６はシックナー、７は叩解機、８はマシンタンク、９は種箱、１０は白水タンク、１１は抄紙機、１５はポンプ、１６は原料古紙である。
以下、図２に基づいて、各工程を説明する。
【００３５】
［原料古紙準備工程］
当該着色紙は、上述の古紙パルプを主原料とする。
【００３６】
［溶解工程］
本工程では、原料古紙１６をパルパー２で溶解分散処理する。パルパー２では、原料古紙１６を水で希釈、溶解（離解）し、溶解液にする。パルパー２では、殆どの異物がこの段階で除去される。パルパー２の条件としては、パルプ濃度２０％以下、好ましくは１０％から１８％、温度１８℃から６０℃、溶解時間２０分から５０分の範囲が好ましい。
【００３７】
当該着色紙の製造方法では、溶解工程で着色料を添加する。着色料としては、１又は複数の着色料を添加することができ、例えば着色顔料、塩基性染料、直接染料等が挙げられる。これらの中でも、アニオン性物質の含有量が多い古紙由来の古紙パルプを主原料とする観点から、塩基性染料、アニオン性直接染料、顔料又はこれらの組み合わせが好ましい。
【００３８】
塩基性染料としては、例えば、助色団としてアミノ基ＮＨ２や置換アミノ基ＮＨＲ、ＮＲ２を持ち、色素が陽イオンとなっている水溶性染料であって、色が美しく、色濃度が大である。一方、セルロース繊維を染めるためには定着剤を必要とするが、その定着剤が耐水性に影響を与える。そのため、塩基性染料は所望の色調を得るのに必要な最低限近傍の量に設定するのが好適である。塩基性染料は、具体的には例えば、青色系液体染料としては商品名「ベーシックバイオレット」（保土ヶ谷化学工業社製）、商品名「カルタジンバイオレットＲＮリキッド」（クラリアントジャパン株式会社製）、赤色系液体染料としては商品名「アストラフロキシン」（保土ヶ谷化学工業社製）、商品名「カルタジンレッドＢリキッド」（クラリアントジャパン株式会社製）、橙色液体染料としては商品名「スーパーイエローＦＧＬ」（日本化学工業所社製）などが好適であり、定着剤には商品名「ダイフィックスＡ」（大和化学工業株式会社製）が挙げられる。
【００３９】
アニオン性直接染料としては、例えばＴＯＡレッド２ＢＰＨ（東亜化成社製）、カルタバイオレット３ＢＦ（クラリアントジャパン社製）が挙げられる。
【００４０】
上記顔料としては、無機顔料や有機顔料を挙げることができる。上記顔料としては、一般に製紙用途で用いる内添顔料を使用することができる。例えばグランドブラックＹＴ―１００ＧＴ、ＳＰレッド１３６４８、ＳＰブルー５１３１、イエロー５Ｇ（以上、御国色素株式会社製）等が挙げられる。これらの顔料は１種類又は２種類以上を組み合わせて用いてもよい。
【００４１】
上記溶解液に対する上記着色料の含有量の下限としては、毛染めや古紙由来のアニオン性物質を多く含む原料パルプ存在下で、均一な色調で着色インク由来の毛染めの存在を目立たなく、Ｌ＊値を３４．０以下に調整する観点から対原料パルプ固形分で１．３質量％が好ましく、１．５質量％がより好ましい。上記溶解液に対する上記着色料の含有量の上限としては、過剰な着色料の含有を抑え、着色料による抄紙系内の汚染や排水負荷を抑えるとの観点から、３．０質量％が好ましく、２．８質量％がより好ましい。
【００４２】
パルパー２の上記溶解液は、ポンプ１５によって、輸送管を通してストックタンク３に送る。ストックタンク３では、抄紙機１１への原料流送に対応して原料を仕掛かり保存する。このようにして、パルパー２での単発的な溶解処理による原料パルプの製造を連続操業に対応可能にした後、溶解液は、ポンプ１５によって、輸送管を通してクリーナー４に送られる。
【００４３】
［異物除去工程］
本工程では、クリーナー４を用いて比重差を利用して繊維スラリー中の砂、鉄錆等の重量異物及びプラスチック、ワックス、ピッチ等の軽量異物を除去する。クリーナー４の条件としては、塗工膜由来の異物と過大なデポジットの系外への除去可能とするため、固形分濃度としては、０．３％以上１．２％以下が好ましく、０．３％以上０．８％以下がより好ましい。固形分濃度が１．２％より高い場合、リジェクト部位が目詰まりし、安定した原料の採取が困難となるおそれがあり、採取できた場合においても、異物との分離が不十分となるので好ましくない。また、固形分濃度が０．３％より低いと、処理液体量が多くなり処理に時間がかかり、エネルギー的も無駄が多くなる。
【００４４】
クリーナー４では、重量異物及び軽量異物を除去した後、溶解液は、輸送管を通してスクリーン５へ送られる。
【００４５】
［異物分離工程］
本工程では、スクリーン５を用いて繊維分と未溶解物、ゴミ等の異物を分離する。スクリーン５では体積の違いを利用して微細な異物を除去する。スクリーン５の条件としては、入口圧が０．１ＭＰａ以上０．４ＭＰａ以下であり、出口圧が０．０４ＭＰａ以上０．１ＭＰａ以下であり、差圧が０．１２ＭＰａ以上０．３９ＭＰａ以下である。また、処理量が２５．８ｍ３／ｈｒ以上７５ｍ３／ｈｒ以下であり、テール率が５％以上２０％以下の範囲が好ましい。さらに処理液における異物の濃度としては、１．１％以上１．３％以下が好ましい。
【００４６】
スクリーン５を用いて微細な異物を除去した後、溶解液は、輸送管を通して次工程である濃縮脱水工程のシックナー６に送られる。
【００４７】
［濃縮脱水工程］
濃縮工程では、シックナー６で液体中に混じる懸濁されている固体を沈殿させてスラッジ（泥漿）として分離する。具体的には、シックナー６では回転する円筒金網上で、パルプのマッドフォーメーション（ろ過堆積層）を形成し、濃縮脱水する。脱水によりパルプに含まれる灰分量を調整することができる。また、固形分濃度を下げれば下げるほど灰分の除去効率は向上する。シックナー６の条件としては、２質量％〜３質量％前後の濃度のパルプを１０質量％前後に脱水する装置や１０質量％前後の濃度のパルプを２５質量％〜３０質量％程度に脱水する装置の単独又は組み合わせで構成される。
【００４８】
この濃縮脱水により高濃度になった溶解液は、ポンプ１５によって、輸送管を通して叩解機７に送られる。
【００４９】
［叩解工程］
叩解工程では、叩解機７により、クリーナー４及びスクリーン５で除去することができなかった異物を細かく分解して水中に分散させる。
【００５０】
異物が分散した状態の溶解液は、輸送管を通してマシンタンク８に送られる。マシンタンク８では、加圧浮上効果によって、叩解機７において分散させた異物を除去する。次に、溶解液は原料スラリーとして、ポンプ１５によって種箱９を経由して通して抄紙機１１に送られる。
【００５１】
［補色染料追加工程］
当該着色紙の製造方法は、補色染料追加工程をさらに有することが好ましい。補色染料追加工程では、抄紙された各層が所望の色調となるように種箱９に投入された塩基性染料及びカチオン性直接染料の添加量を調整した上で、これらの染料が添加される。また、各層の抄紙条件に応じてこれらの染料の添加量を増減する。従って、色調の変化に適切に対応することができる。
【００５２】
補色染料としては、例えばパルパー２で用いた塩基性染料やアニオン性直接染料、顔料に加えカチオン性直接染料の使用も挙げられる。補色染料の添加量としては、特に制限されないが、得られる着色紙の色調を安定させる目的で紙に対して固形分で０．００２質量％以上０．０１０質量％以下の範囲で含有させることが好ましい。
【００５３】
種箱９を経由した後の原料スラリーは、抄紙機１１に送られる。原料スラリーが種箱９から抄紙機１１に送られる過程には抄紙機１１から排水された白水を貯留する白水タンク１０が備えられている。この白水タンク１０にも補色染料が投入されている。そして、原料スラリーが種箱９から抄紙機１１に送られる過程において、補色染料が投入された白水を白水タンク１０から供給することで、下記抄紙中に紙層の色調に変化が生じた場合、即時に色調に変化に対応できる。
【００５４】
［抄紙工程］
上記原料スラリーを用いて、抄紙ｐＨが７．０以上８．０以下になるように中性域で抄紙機１１にて抄紙する。抄紙工程では、多層の抄合せで抄紙される。
【００５５】
抄紙方法は特に限定されるものではなく、公知の抄紙機を用いて抄造することができる。抄紙機１１としては、例えば長網、円網、ハイブリッドフォーマー、ギャップフォーマー等の抄紙機が挙げられる。
【００５６】
抄紙工程では、サイズプレス、メタリングサイズプレス、ゲートロールコーターなどの塗工装置等を使用して、表面に塗工液を塗工してクリア塗工膜を形成してもよい。
【００５７】
［クリア塗工膜形成工程］
当該着色紙は、クリア塗工膜形成工程をさらに有すると好ましい。クリア塗工膜を形成するための塗料としては、例えばワックス系サイズ剤、ポリビニルアルコール、カルボキシル変性ポリビニルアルコール、又はこれらの組合せが挙げられる。当該着色紙がクリア塗工膜を有することにより、白点の脱落に対する抑制性を向上するとともに、着色紙表面に良好な撥水性及び耐水性を付与し、印刷の適性を向上することができる。上記塗工液としては、パラフィンワックス及びポリビニルアルコール以外に例えば澱粉、ポリアクリルアマイド、表面サイズ剤等を混合してもよい。また、塗工液には、更に、着色剤、保水剤、耐水化剤、流動性改良剤、防黴剤、防腐剤、消泡剤等の添加剤を加えることができる。
【００５８】
また、上記塗料の代わりとして、表面サイズ剤を用いて着色紙の表面及び裏面のコブサイズ度を良好な範囲に調整することも好ましい。表面サイズ剤としては、内添サイズ剤と同様にスチレン−アクリル系サイズ剤、アルキルケテンダイマー（ＡＫＤ）、アルケニル無水琥珀酸（ＡＳＡ）、中性ロジンサイズ剤、ロジンサイズ剤などが挙げられる。これらのサイズ剤のほかアクリル系サイズ剤が好適に用いられる。中でもスチレン−アクリル系サイズ剤は、発泡性に問題が生じ易い欠点を有するものの、本件発明のように高灰分の原料古紙由来のいわゆるアニオントラッシュの存在下でもサイズ効果を発現し易い。
【００５９】
上記クリア塗工膜の塗工量（ｇ／ｍ２）（固形分換算）の下限としては、１．０ｇ／ｍ２が好ましい。上記塗工量が上記下限を満たさないと、塗膜形成が困難であり、塗工膜由来のデポジットの脱落や見栄え、商品価値に影響を及ぼすおそれがある。一方、この塗工量の上限としては、２．０ｇ／ｍ２が好ましい。上記塗工量が上記上限を超えると、塗工膜を設ける事による効果が頭打ちになるため、コスト的に不利となるおそれがある。
【００６０】
［その他の添加剤］
（内添サイズ剤）
当該着色紙の製造方法では、紙力向上のために、各層に内添サイズ剤を添加することが好ましい。内添サイズ剤としては、スチレン系サイズ剤、アルキルケテンダイマー（ＡＫＤ）、アルケニル無水琥珀酸（ＡＳＡ）、中性ロジンサイズ剤、ロジンサイズ剤などが挙げられる。これらの中でもロジンサイズ剤が好ましい。
【００６１】
当該着色紙の製造方法において、各層に含有させることが好ましいロジンサイズ剤は、製紙分野で従来公知のものであって、特に限定されない。ロジン系の物質は、例えば、ガムロジン、ウッドロジン、トール油ロジン等のロジン類をフマル酸、マレイン酸、アクリル酸等のα，β−不飽和カルボン酸あるいはその無水物で変性した強化ロジンや、上記ロジン類をグリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジグリセリン等の多価アルコールを反応させて得られるロジンエステルを挙げることができる。また、当該着色紙の製造方法において、ロジン系サイズ剤には、これらの単独またはその混合物をエマルジョン化したもの、単独でエマルジョン化した後に混合したものも含まれる。さらに、上記エマルジョン化したものに、サイズ発現性をより向上させるために各種ポリマーを添加したものも含まれる。
【００６２】
各層のサイズ剤の含有量の下限としては、パルプ１００質量部に対して固形分で０．８質量部が好ましく、１．０質量部がより好ましい。サイズ剤の含有量の上限としては、パルプ１００質量部に対して、固形分で３．０質量部が好ましく、２．８質量部がより好ましい。また、中層のサイズ剤の含有量の下限としては、含有量より少なく、パルプ１００質量部に対して、固形分で０．６質量部が好ましく、０．８質量部がより好ましい。中層のサイズ剤の含有量の上限としては、パルプ１００質量部に対して、固形分で２．８質量部が好ましく、２．６質量部がより好ましい。サイズ剤の含有量を上記範囲とすることで、耐水性の向上することができる。サイズ剤の含有量が上記範囲を超えると、耐水性の向上はほぼ横ばいとなることに加え、過剰な添加によりコストアップとなる。特に、ロジンサイズ剤の含有量を上記範囲にすることで、当該着色紙に十分な耐水性を付与することができる。
【００６３】
（顔料定着剤）
当該着色紙の製造方法では、顔料定着剤を添加してもよい。
顔料定着剤としては、例えばジアリルジメチルアンモニウムクロリドのポリマー、Ｎ−ビニルイミダゾールのポリマー、Ｎ−ビニルイミダゾリンのポリマー、ビニルアミン単位を含有するコポリマー及びアクリルアミドとジアルキルアミノアルキルアクリレート及び／又はジアルキルアミノアルキルメタクリレートのコポリマー等のカチオンポリマーが挙げられる。
【００６４】
顔料定着剤の含有量の上限としては、固形分で各層のパルプ１００質量部に対して４質量部が好ましく、５質量部がより好ましい。また、上記含有量の下限としては、上記パルプ１００質量部に対して８質量部が好ましく、７質量部がより好ましい。顔料定着剤の含有量が４質量部未満では、染料のパルプ繊維への定着や併用する染料のパルプ繊維への定着が不十分になる。顔料定着剤の含有量が８質量部を超えると、染料のパルプ繊維への定着や染料のパルプ繊維への定着が頭打ちになり、費用対効果が得られなくなるおそれがある。上記範囲であることで、不用意な水濡れが生じても染料の所謂染み出しを抑えることができる。
【００６５】
（紙力増強剤）
当該着色紙の製造方法では、各層に紙力増強剤サイズ剤を添加することが好ましい。紙力増強剤を添加することで、それぞれの層にパッケージや台紙、値札等に用いるのに適切な諸強度と、好適にオフセット印刷が可能となるよう各種紙力を付与することが可能となる。
【００６６】
紙力増強剤としては、例えば澱粉系紙力増強剤、アクリルアミド系紙力増強剤、ビニルアルコール系紙力増強剤、アミドエポキシ系紙力増強剤などが挙げられ、これらの中ではポリアクリルアミド系（ＰＡＭ系）の紙力増強剤が好ましく、両性又はカチオン性ポリアクリルアミド系の紙力剤がより好ましい。ＰＡＭ系紙力増強剤を用いることで、塗工膜由来のデポジットを古紙パルプに固着でき、着色紙に求められる罫線割れをより抑制することができる。
【００６７】
紙力増強剤の含有量の下限としては、各層のパルプ１００質量部に対して０．１質量部であることが好ましく、０．２質量部であることよりが好ましい。上記含有量の上限としては、各層のパルプ１００質量部に対して１．０質量部であることが好ましく、０．９質量部であることよりが好ましい。上記紙力増強剤の含有量を上記範囲とすることで、着色紙の層間強度などの各種紙力を付与して各種パッケージへの適性を向上させることができる。紙力増強剤の含有量が上記範囲を下回ると層間強度が十分でないおそれがある。一方、紙力増強剤の含有量が上記範囲を超えると層間強度の向上はほぼ横ばいとなり、過剰な添加によるコストアップとなるおそれがある。
【００６８】
（その他の添加剤）
当該着色紙の製造方法では、表層、中層、裏層等の複数の層からなる着色紙に、本発明の目的とする効果を損ねない範囲で各種製紙用添加剤を添加してもよい。例えば、歩留まり向上剤、顔料分散剤、増粘剤、流動性改良剤、消泡剤、抑泡剤、離型剤、浸透剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、防腐剤、防バイ剤、耐水化剤、蛍光消去剤、ピッチコントロール剤、スライムコントロール剤などの公知の添加剤を単独又は２種以上を併用して添加することができる。
【００６９】
［乾燥工程］
次に、加圧ロールによりプレスし、水分を除去し、ドライヤーシリンダーにて乾燥する。乾燥後には、ニップキャレンダー、スーパーキャレンダー、マシンキャレンダー、ソフトキャレンダー等のキャレンダー装置を用いて平滑化処理を行なってもよい。平滑化処理を行うことにより、着色紙に高い光沢度が付与されて高級感を有するパッケージ、包装紙、値札等に好適に用いることができる。
【００７０】
［巻取工程］
最後にリールに巻き取り、着色紙を得る。
【００７１】
＜その他の実施形態＞
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、上記態様の他、種々の変更、改良を施した態様で実施することができる。
【実施例】
【００７２】
以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００７３】
［実施例及び比較例］
下記の条件で、単層の着色紙を製造した。
【００７４】
まず、原料古紙準備工程、溶解工程を実施した。
原料パルプとして、塗工膜を有する地券古紙を用いた。着色料としては、顔料のグランドブラックＹＴ―１００ＧＴ又はイエロー５Ｇ（御国色素株式会社製）を用いた。原料パルプの構成、及び着色料の構成を下記表１に示す。なお、「−」は該当する成分を用いていないことを示す。
パルパーの条件としては、パルプ濃度を７．０％、溶解時間を４０分とした。
【００７５】
次に、異物除去工程（固形分濃度０．１５％）、異物分離工程を実施した。クリーンの条件としては、入口圧が０．１９ＭＰａ、出口圧が０．０５ＭＰａ、差圧が０．１４ＭＰａとした。
【００７６】
次に、濃縮脱水工程、叩解工程、抄紙工程、クリア塗工膜形成工程及び乾燥工程を行った。なお、上記クリア塗工膜形成工程は、実施例４〜実施例７のみについて行った。上記クリア塗工膜形成工程における塗料の組成を表１に示す。また、補色染料追加工程は行わなかった。
【００７７】
【表１】
2020007665.tif 000002
【００７８】
実施例及び比較例の物性値の測定方法は以下のとおりである。
［灰分］
ＪＩＳ−Ｐ８２５１（２００３）に準拠して古紙の灰分を測定した。
［明度］
ＪＩＳ−Ｐ８１５０（２００４）に記載の「紙及び板紙の色の測定方法」に準拠し、日本電色社製色差計ＰＦ−１０にて、紫外光を含む光源にて古紙パルプの明度（Ｌ＊値）を測定した。
［坪量（ｇ／ｍ２）］
ＪＩＳ−Ｐ８１４２（１９９８）に記載の「紙及び板紙−坪量測定方法」に準拠して測定した。
［紙厚（μｍ）］
ＪＩＳ−Ｐ８１１８（２０１４）に記載の「紙及び板紙−厚さ及び密度の試験方法」に準拠して測定した。
［層間強度］
当該着色紙の層間強度は、Ｊ．ＴＡＰＰＩ  紙パルプ試験方法Ｊ．ＴＡＰＰＩ−Ｎｏ．１８−２に準拠して測定した。
［コブサイズ度］
コブサイズ度は、ＪＩＳ−Ｐ８１４０（１９９８）に準拠して測定（計測時間１０秒）される。
［画像解析］
（１）サンプルを６００×６００ｄｐｉの解像度で、スキャナーで取り込む。
（２）イラストレーターで２ｃｍ×３ｃｍのサイズで切り抜く。
（３）画像解析装置（キーエンス社製）において、しきい値を決定し、画像を二値化及び不要粒子除去の操作後、粒径解析を実施した。なお、「しきい値」とは、粒子と周囲の境目を、色の濃淡で決める操作であり、「二値化」とは、しきい値によって決められた境に添って、画像をモノクロにする操作であり、「不要粒子除去」とは、画像解析ソフトのスペック上、１０００個／画像以上が解析不能であるため、極微小な粒子について省く操作をいう。
【００７９】
実施例及び比較例の坪量、紙厚、層間強度及びコブサイズ度は以下の通りであった。
坪量：１７０ｇ／ｍ２
紙厚：２００μｍ
層間強度：紙全体で１４０ｍｊ
コブサイズ度：表面９０ｇ／ｍ２、裏面１７０ｇ／ｍ２
【００８０】
［評価］
実施例及び比較例の表層に対して、下記方法にて官能評価した。
【００８１】
（官能評価による外観）
当該着色紙の表層のビジュアル性及びデザイン性について、目視で外観を評価した。
外観は、以下の四段階の評価基準で評価した。
◎：ビジュアル性及びデザイン性に優れる
○：ビジュアル性及びデザイン性があり、模様として受け入れられる
△：外観上、好き嫌いがあると考えられるがデザインとして問題が無い範囲である
×：汚れとしてとらえられるおそれがあり、デザインとして使用が困難である
【００８２】
（官能評価による白点の脱落）
当該着色紙の表層の白点の脱落について、触感で評価した。白点の脱落は、以下の四段階の評価基準で評価した。
◎：白点の脱落が全く見られない
○：手で擦っても問題のない範囲である
△：若干白点の脱落が見られるが、許容範囲である
×：白点の脱落が顕著に見られる
【００８３】
実施例及び比較例のＬ＊値、画像解析による粒子模様面積率及び粒子模様数、並びに官能評価結果を表２に示す。また、実施例で得られた着色紙について６００ｄｐｉ×６００ｄｐｉの解像度でスキャナーにより取り込み後、二値化処理した画像の例を図１に示す。
【００８４】
【表２】
2020007665.tif 000003
【００８５】
実施例１〜実施例１５は、塗工層を有する未脱墨の古紙パルプを主原料としているにも係わらず、ビジュアル性及びデザイン性並びに白点の脱落に対する抑制効果が良好であった。一方、灰分の含有量が１０．０質量％未満又は２０．０質量％超である比較例１〜比較例４は、ビジュアル性及びデザイン性並びに白点の脱落に対する抑制効果のうちのいずれかが劣っていた。
【００８６】
以上の結果から、当該着色紙の製造方法は、塗工層を有する古紙パルプを主原料とする場合であっても、ビジュアル性及びデザイン性に優れる着色紙を効率よく製造できることが示された。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明の着色紙は、板紙の表層や製品の表出面、台紙、包装紙、値札等に好適に用いることができるとともに、古紙の再資源化を図ることができる。
【符号の説明】
【００８８】
１    着色紙の製造装置
２    パルパー
３    ストックタンク
４    クリーナー
５    スクリーン
６    シックナー
７    叩解機
８    マシンタンク
９    種箱
１０    白水タンク
１１    抄紙機
１５    ポンプ
１６    原料古紙
【図１】
2020007665.tif 000004
【図２】
2020007665.tif 000005