(57)【要約】【課題】紙基材に金属箔が積層されている古紙から、紙と金属箔を効率よく分離し、夾雑物の混入が少なく、強度など劣化の少ないパルプを回収することができる金属積層古紙の再生処理方法とする。【解決手段】紙基材に金属が積層された金属積層古紙から古紙パルプを回収する金属積層古紙の再生処理方法であって、前記金属積層古紙を、相対的に高濃度条件下で溶解処理する工程と、相対的に低濃度条件下で溶解処理する工程と、を有し、これらの溶解処理を、同一の古紙溶解装置にて、連続的に行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙基材に金属が積層された金属積層古紙から古紙パルプを回収する金属積層古紙の再生処理方法であって、
前記金属積層古紙を、相対的に高濃度条件下で溶解処理する工程と、相対的に低濃度条件下で溶解処理する工程と、を有し、
これら両溶解処理を、同一の古紙溶解装置にて、連続的に行う、
ことを特徴とする金属積層古紙の再生処理方法。
【請求項２】
前記高濃度条件を１０〜２５％に設定し、かつ、前記低濃度条件を２〜６％に設定する、  
請求項１記載の金属積層古紙の再生処理方法。
【請求項３】
前記古紙溶解装置として、
前記金属積層古紙が供給される溶解槽と、この溶解槽の底部に設けられて異物を分離するスクリーンプレートとを有し、このスクリーンプレートより上方に前記異物の排出口が設けられ、前記スクリーンプレートより下方に前記金属積層古紙のパルプスラリーの排出口が設けられた装置を用いる、
請求項１又は請求項２記載の金属積層古紙の再生処理方法。
【請求項４】
前記両溶解処理に先立って前記金属積層古紙を、下記条件を満たすように細片化する、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の金属積層古紙の再生処理方法。
（条件）
細片化された金属積層古紙の８０％以上（質量基準）が、２５〜２００ｃｍ2の大きさとなる。
【請求項５】
下記（１）〜（５）の工程を、下記に示す順に有する、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の金属積層古紙の再生処理方法。
（１）前記金属積層古紙を細片化する工程、
（２）前記金属積層古紙を溶解処理する工程、
（３）前記金属積層古紙のパルプスラリーを、ホールスクリーン、スリットスクリーンの順に通して、前記パルプスラリー中の異物を除去する工程、
（４）前記パルプスラリー中の異物を、クリーナーを用いて除去する工程、
（５）前記パルプスラリーを１５〜３０％の濃度条件下で離解処理し、その後、洗浄する工程。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は古紙の再生処理方法に関するものであり、より詳しくは紙基材に金属箔が積層されている古紙から、金属箔の混入が少なく、且つ夾雑物がすくなく、強度低下の少ないパルプを効率的に回収する金属積層古紙を再生処理する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アルミニウムなどの金属箔の特徴は、酸素バリアー性、水蒸気バリアー性、遮光性、充填機適性等の機能を有していることから、樹脂ラミネートに代わって、飲料紙容器や食品容器に広く使用されるに至っている。特に１９７７年から、アルミニウム金属箔を使用した酒用紙パックが出されてから、日本酒の紙パック率は３０％を超えるまでに至っている。
【０００３】
しかし、こうした金属積層古紙を紙の原料として再生処理したパルプは、金属箔の細片された微小異物が、パルプ中に残存することになり、特に食品用途に使用する包装紙や紙器などに利用した場合、金属探知機等での検査工程において、頻繁に誤報として検知される問題が発生している。
【０００４】
よって、現在は有効に古紙原料として回収されていなく、殆どのアルミパック等の金属積層古紙は、地方自治体で焼却するゴミとして取り扱われているのが現状である。
【０００５】
特許文献１には、紙基材にアルミニウム箔などの金属箔やプラスチックが積層されている古紙から、塵の混入が少なく、色相がよく、強度などの物性の劣化の少ない紙を簡便な方法により容易に回収する方法および回収した紙を提供することが開示されているが、これら古紙は、紙基材に少なくとも金属箔およびプラスチックが積層されている古紙から紙を回収する方法であり、金属およびプラスチックの比重の違いがある物質を効率的に除去するには、品質上の問題を未だ抱えている。
【０００６】
また、特許文献２、３には、アルミニウムなどの金属箔を含んだ多層紙からパルプを取出す方法やそのためのスクリーン装置が開示しているが、アルミニウム以外の不要物も多く含まれているいため、アルミニウムだけを分離してパルプを取出すには、十分とは言えず、未だパルプの品質面で問題を抱えている。
【０００７】
このような、品質上（夾雑物、強度劣化等）の問題をいまだ抱えており、紙に配合できるまでの良質な再生パルプを提供することができておらず、焼却または投棄処分されているのが現状である。従って、省資源、省エネルギーを図り、リサイクル再利用して地球環境に付加をかけないために、このような金属積層古紙から、良質なパルプ原料を回収することが強く求められている。
【特許文献１】特開平６−２２０７８４号公報
【特許文献２】特開平５−９３３８３号公報
【特許文献３】特開平５−９３３８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明が解決しようとする主たる課題は、紙基材に金属箔が積層されている古紙から、紙と金属箔を効率よく分離し、夾雑物の混入が少なく、強度など劣化の少ないパルプを回収する金属積層古紙の再生処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者等は上記の点に鑑み、鋭意研究した結果、以下に説明する金属積層古紙から良質なパルプ繊維を回収する金属積層古紙の再生処理方法を発明した。
【００１０】
〔請求項１記載の発明〕
紙基材に金属が積層された金属積層古紙から古紙パルプを回収する金属積層古紙の再生処理方法であって、
前記金属積層古紙を、相対的に高濃度条件下で溶解処理する工程と、相対的に低濃度条件下で溶解処理する工程と、を有し、
これら両溶解処理を、同一の古紙溶解装置にて、連続的に行う、
ことを特徴とする金属積層古紙の再生処理方法。
【００１１】
〔請求項２記載の発明〕
前記高濃度条件を１０〜２５％に設定し、かつ、前記低濃度条件を２〜６％に設定する、
請求項１記載の金属積層古紙の再生処理方法。
【００１２】
〔請求項３記載の発明〕
前記古紙溶解装置として、
前記金属積層古紙が供給される溶解槽と、この溶解槽の底部に設けられて異物を分離するスクリーンプレートとを有し、このスクリーンプレートより上方に前記異物の排出口が設けられ、前記スクリーンプレートより下方に前記金属積層古紙のパルプスラリーの排出口が設けられた装置を用いる、
請求項１又は請求項２記載の金属積層古紙の再生処理方法。
【００１３】
〔請求項４記載の発明〕
前記両溶解処理に先立って前記金属積層古紙を、下記条件を満たすように細片化する、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の金属積層古紙の再生処理方法。
（条件）
細片化された金属積層古紙の８０％以上（質量基準）が、２５〜２００ｃｍ2の大きさとなる。
【００１４】
〔請求項５記載の発明〕
下記（１）〜（５）の工程を、下記に示す順に有する、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の金属積層古紙の再生処理方法。
（１）前記金属積層古紙を細片化する工程、
（２）前記金属積層古紙を溶解処理する工程、
（３）前記金属積層古紙のパルプスラリーを、ホールスクリーン、スリットスクリーンの順に通して、前記パルプスラリー中の異物を除去する工程、
（４）前記パルプスラリー中の異物を、クリーナーを用いて除去する工程、
（５）前記パルプスラリーを１５〜３０％の濃度条件下で離解処理し、その後、洗浄する工程。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によると、紙基材に金属箔が積層されている古紙から、金属箔、夾雑物の混入が少なく、強度低下の少ないパルプを効率的に回収することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、本発明の実施の形態を説明する。なお、以下では、金属箔がアルミニウム金属箔である金属積層古紙について説明するが、これに限定する趣旨ではなく、ステンレス箔、ニッケル箔、銅箔、銀箔等の等の他の金属箔の金属積層古紙の再生処理についても同様な効果を示す。
【００１７】
〔金属積層古紙を細片化する工程〕
本形態において、紙基材にアルミニウム箔が積層されている古紙からアルミニウム金属箔とパルプ繊維を効率的に分離し、アルミニウム積層古紙再生パルプを製造するには、当該アルミニウム積層古紙を細片化する工程において、細片化されたアルミニウム積層古紙の８０％以上の大きさが、２５ｃｍ2〜２００ｃｍ2の範囲になるように破砕機等を使用して細片化することが好ましい。より好ましくは、５０ｃｍ2〜７５ｃｍ2がよい。
【００１８】
２５ｃｍ2より小さくなると、細片化時に必要以上のせん断力をアルミニウム積層古紙にかけてしまうので、パルプ強度の低下をおよぼしてしまう恐れがある。また、２００ｃｍ2を超える大きさになると、細片断面よりの水の浸透が、十分に行われず、十分に離解されない問題が発生し、アルミニウム金属箔とパルプを効率よく分離できない問題が発生する。
【００１９】
さらには、細片化する工程で、金属箔浸透剥離促進剤として所定の界面活性剤を噴霧することで、当該界面活性剤が、細片断面より、アルミニウム金属箔の積層されている層に浸透することにより、より効率的にアルミニウム金属箔とパルプ繊維を分離することができる。
【００２０】
一般に、溶解工程のパルパーなどに脱墨剤などとして界面活性剤を添加する場合があるが、これらは、インクとパルプを効率よく、分離、剥離させるものである。本形態における所定の界面活性剤（この界面活性剤の詳細については、後述する。）は、特に、前述した特定の大きさに細片を調整して、噴霧することでアルミニウム金属箔とパルプ繊維を効率よく、分離できるものである。また、噴霧する本界面活性剤は、分子内に少なくとも１つ以上のＮを含むもの、例えば大和化学工業（株）から市販されているメルカット４０などを好ましく使用することができる。
【００２１】
〔金属積層古紙を溶解処理する工程〕
アルミニウム金属積層古紙は、細片化した後、パルパーにて溶解処理する。この溶解処理工程は、アルミニウム金属積層古紙を、相対的に高濃度条件下で溶解処理する工程と、相対的に低濃度条件下で溶解処理する工程と、を有し、これら両溶解処理を、同一の古紙溶解装置にて、連続的に行う。
【００２２】
好ましくは、前記高濃度条件を１０〜２５％に設定して、離解を行う。その際アルカリ性水溶液中で溶解処理することが好ましい。その際の加温は、２０℃から８０℃が好ましく、３０℃から５０℃がより好ましい。２０℃未満であると、界面活性剤、水等の浸透速度が遅く、アルミニウム金属箔とパルプ繊維を効率よく、剥離させるのが難しい。また８０℃を超えるとパルプ繊維を痛めてしまうので、パルプ強度の劣化が起きやすい問題がある。
【００２３】
アルカリ性水溶液のｐＨは８〜１２、好ましくは９〜１１である。古紙を離解するためには攪拌溶解することが好ましい。攪拌溶解の手段は特に限定されるものではなく、公知の機械、装置、方法を使用することができる。理由は定かではないが本形態に使用する界面活性剤との組合せにおいて、ｐＨ８〜１２において、薬液の浸透性が相乗的に良好な状態になるので好ましい。より好ましくはｐＨ９〜１１である。
【００２４】
高濃度での処理時間は古紙の離解が十分行われるまでの時間であり、適宜選定されるものであるが、風乾６００ｋｇ当りのアルミ混入古紙に対して、３０分から６０分の離解時間がより好ましい。３０分未満であると、界面活性剤、水等の浸透が不十分であり、離解時間が短く、未離解片が多く古紙処理の効率が劣る。また６０分を超えると過剰に古紙を離解するので、所定のパルプ繊維長、強度を得ることができない。好ましくは、３５分から４５分である。強アルカリ(ｐＨ１２以上)となるとアルミニウムが水中に溶出しやすく、またアルカリにより、繊維が黄変化しやすい傾向にある。
【００２５】
また、溶解工程における高濃度としては、１０％〜２５％が好ましく、より好ましくは１５％〜２０％である。濃度が１０％を下回ると、濃度が薄くなり、細片化したアルミニウム積層古紙を溶解するのに時間がかかる問題が発生するのと、攪拌機、例えばローターからせん断力を受けやすく、アルミニウム金属箔が細片化しやすくなる問題が発生し、次工程での除塵効率が悪くなる問題が発生しやすい。また２５％を超えると動力負荷が上昇する傾向にあり、経済的に好ましくない。
【００２６】
高濃度での溶解後、前記同一パルパー内に希釈水を投入し、溶解した古紙パルプの濃度を２〜６％の低濃度に希釈し、１０分から２０分の攪拌処理をしながら、ローター下部のスクリーンプレートを通して、溶解したパルプを抜き出し、次工程に流送する。
【００２７】
高濃度溶解後の低濃度溶解の濃度は、２〜６％が好ましく、３〜５％がより好ましい。２％未満であると、低濃度下における溶解したパルプ繊維どうしあるいは、アルミニウム金属箔の未剥離パルプ繊維どうしの衝突が極端に少なくなり、剥がれ欠けたアルミニウム金属箔のパルプ繊維からの剥離を促進させ難くなる。また、６％を超えると水中でのパルプ繊維のすずき効果が減少し、アルミニウム金属箔の剥がれ効果を妨げる傾向となる。
【００２８】
また、低濃度溶解におけるｐＨについは、ｐＨ５〜８が好ましく、ｐＨ６〜７がより好ましい。ｐＨ５〜８であると、理由は定かではないが、本連続溶解工程において、アルミニウム金属箔積層古紙からアルミニウム金属箔をより効果的に剥離、分離することができた。この連続した低濃度処理において、さらにアルミニウム金属箔とパルプ繊維の分離を促進させることができ、効率良くアルミニウム金属箔とパルプ繊維とが微細化されずに分離できる。
【００２９】
上述した細片工程と本工程の同一パルパー内で高濃度溶解と低濃度溶解を連続して行う工程とを有すると、アルミニウム金属箔を過度に微細化することなく、かつアルミニウム金属箔積層古紙からアルミニウム金属箔とパルプとが効率よく分離できる。
【００３０】
また、高濃度溶解単独であると、過度にアルミニウム金属箔積層古紙を溶解してしまう恐れがあり、アルミニウム金属箔片が微細化してしまい、後述するクリーナーでの夾雑物であるアルミニウム金属片の除去率が悪くなる傾向になる。他方、低濃度溶解単独であると、高濃度溶解に比べ、古紙パルプどうしのせん断力が少なく、アルミニウム金属箔積層古紙からのアルミニウム金属箔の剥離性が悪化する傾向があり好ましくない。
【００３１】
また、本工程に使用されるパルパーは、高濃度処理と低濃度処理の交互運転を連続してできるようにシーケンスされている。
【００３２】
また、本工程に使用されるパルパーは、構造的には、本パルパーの底部に位置する回転ローター下部のスクリーンプレートより上方に排出ダクトや排出ボックスとつながる排出口が設けられており、溶解した古紙パルプを、スクリーンプレートを通して抜き出した後、スクリーンプレートを通過せずに残った、未溶解アルミニウム金属箔等の未溶解異物を効率的に排出できる構造になっている。
【００３３】
〔金属積層古紙のパルプスラリーからスクリーンを用いて異物を除去する工程〕
次に以上の溶解工程を経たのち、溶解したアルミニウム積層古紙パルプスラリーをホールスクリーン、スリットスクリーンなる除塵設備を利用して、ホールスクリーン、スリットスクリーンの順で溶解したアルミニウム積層古紙を０．５％〜１．５％の濃度で処理し、除塵するのが好ましい。またホールスクリーンの孔径は、１．０ｍｍから２．５ｍｍが好ましく、１．５ｍｍから１．８ｍｍがより好ましい。１．０ｍｍより小さい場合は、アルミニウム積層古紙に使用されているパルプ繊維は、針葉樹系が多く含まれているため、繊維長が長く、孔部で繊維がよじれ易く、目詰まりを生じやすくなる。２．５ｍｍを超えると、一部細片されて繊維状によじれたアルミニウム金属箔が通過してしまう恐れがある。スリットスクリーンのスリット巾は、０．１５ｍｍ〜０．３５ｍｍが好ましく、０．１５ｍｍ〜０．２ｍｍがより好ましい。０．１ｍｍより狭くなると、パルプ繊維の通過率が低下するとともに、パルプ繊維のよじれが発生し、目詰まりしやすくなり、生産性を低下させる問題が発生する場合がある。また、０．３５ｍｍを超えると細片されたアルミニウム金属箔とパルプ繊維の分離が悪くなる問題が発生する。
【００３４】
〔金属積層古紙のパルプスラリーからクリーナーを用いて異物を除去する工程〕
上述のスクリーン設備で処理したのち、パルプ繊維とアルミニウム金属箔の比重の差を利用した遠心分離ができるクリーナーなる設備にてアルミニウム積層古紙パルプ中の異物を除去する。
【００３５】
その際、処理濃度を０．５％〜１．５％の範囲にて、リジェクト率を２５％〜３０％の範囲に処理をすることが、好ましい。１．０％〜１．５％の処理濃度であるとより好ましい。細片されたアルミニウム金属箔とパルプ繊維を分離するには、この処理条件が好ましいことが分かった。
【００３６】
〔金属積層古紙のパルプを機械的に離解する工程〕
さらには、このアルミニウム積層古紙パルプを１５％〜３０％にまで濃縮し、離解機なる設備にて、機械的せん断力を与えることで、粘状離解し、パルプ繊維表面に微量ながら付着または吸着しているアルミニウム金属箔を剥離させるのが好ましい。より好ましくは、濃度２０％〜２５％がアルミニウム金属箔をパルプ繊維から剥離させるのに効果的であることを見出した。
【００３７】
以上のアルミニウム積層古紙の再生処理を行うことで、平均繊維長が０．８ｍｍ〜１．８ｍｍでフリーネスが３５０ｃｃ〜５００ｃｃからなり、総合強度（詳細は後述する。）が１００以上からなるアルミニウム積層古紙再生パルプを得ることができる。
【００３８】
〔金属積層古紙パルプを洗浄する工程〕
また、以上の古紙パルプは、バルブレスフィルター等の洗浄設備にて、洗浄を行うのが好ましい。これにより、ＪＩＳ  Ｐ  ８２０８（１９９８）パルプ−夾雑物測定方法に準じて測定した夾雑物が、１０００ｍｍ2／ｍ2以下となるアルミニウム積層古紙再生パルプを得ることができる。
【００３９】
〔その他の工程〕
以上の各工程間に追加する処理工程が存在しても、特に問題がないが、以上の工程をこの工程順に構成されている処理フローであれば、本発明の課題とする再生古紙パルプを効率よく回収することができる。
【００４０】
〔界面活性剤〕
ここで、前述した細片化する工程で使用する所定の界面活性剤について、詳細に説明する。
本形態で使用する界面活性剤は、好適には大和化学工業（株）から市販されているメルカット４０が使用される。
【００４１】
パルプ繊維と金属箔を効率よく分離させる本発明の課題を解決するためには、分子内に少なくとも１つ以上のＮを含む界面活性剤又は／及び分子内に少なくとも１つ以上のシロキサン構造を有する界面活性剤を浸透剥離促進剤として使用することにより、金属箔とパルプ繊維を効率よく分離でき、本発明の課題を解決できる。
【００４２】
分子内に少なくとも１つ以上のＮを含む界面活性剤又は／及び分子内に少なくとも１つ以上のシロキサン構造を有する界面活性剤は、パルプ繊維とアルミニウム金属箔との間に水を浸透させる浸透力が大きく、極めて優れた浸透作用により、アルミニウム金属箔のパルプ繊維からの剥離を促進させる。またパルプ繊維、アルミニウム金属箔を劣化させることなく、しかも塩、酸、アルカリに対し、安定であり、低起泡性である。従って、細片化工程において、当該界面活性剤を添加することで、紙基材に少なくとも金属箔が積層されている古紙の廃棄物から、パルプ繊維と金属箔を効率よく剥離することができる。
【００４３】
本形態において分子内に少なくとも１つ以上のＮを含む界面活性剤としては次のものを挙げる事ができる。
（１）アニオン界面活性剤
（イ）脂肪族又は芳香族アルキルアミン、脂肪族又は芳香族アマイド、脂肪族又は芳香族スルホンアマイドの、硫酸エステル又はその塩。
（ロ）脂肪族又は芳香族アルキルアミン、脂肪族又は芳香族アマイド、脂肪族又は芳香族スルホンアマイドの、スルホン化物又はその塩。
（ハ）脂肪族又は芳香族アルキルアミン、脂肪族又は芳香族アマイド、脂肪族又は芳香族スルホンアマイドの、カルボキシメチル化物又はその塩。
（ニ）脂肪族又は芳香族アルキルアミン、脂肪族又は芳香族アマイド、脂肪族又は芳香族スルホンアマイドの、リン酸エステル又はその塩。
（ホ）ポリオキシアルキレン脂肪族アミノエーテル、ポリオキシアルキレン芳香族アルキルアミノエーテル、ポリオキシアルキレン脂肪族アミドエーテル、ポリオキシアルキレン芳香族アルキルアミドエーテル、ポリオキシアルキレン脂肪族スルホンアミドエーテル又はポリオキシアルキレン芳香族アルキルスルホンアミドエーテルの夫々の硫酸エステル又はその塩。
（ヘ）ポリオキシアルキレン脂肪族アミノエーテル、ポリオキシアルキレン芳香族アルキルアミノエーテル、ポリオキシアルキレン脂肪族アミドエーテル、ポリオキシアルキレン芳香族アルキルアミドエーテル、ポリオキシアルキレン脂肪族スルホンアミドエーテル又はポリオキシアルキレン芳香族アルキルスルホンアミドエーテルのスルホン化物又はその塩。
（ト）ポリオキシアルキレン脂肪族アミノエーテル、ポリオキシアルキレン芳香族アルキルアミノエーテル、ポリオキシアルキレン脂肪族アミドエーテル、ポリオキシアルキレン芳香族アルキルアミドエーテル、ポリオキシアルキレン脂肪族スルホンアミドエーテル又はポリオキシアルキレン芳香族アルキルスルホンアミドエーテルのカルボキシメチル化物又はその塩。
（チ）ポリオキシアルキレン脂肪族アミノエーテル、ポリオキシアルキレン芳香族アルキルアミノエーテル、ポリオキシアルキレン脂肪族アミドエーテル、ポリオキシアルキレン芳香族アルキルアミドエーテル、ポリオキシアルキレン脂肪族スルホンアミドエーテル又はポリオキシアルキレン芳香族アルキルスルホンアミドエーテルのリン酸エステル又はその塩。
（リ）高級脂肪酸とアミノ酸の縮合物又はその塩、例えば高級脂肪酸とＮ−メチルグリシンとの縮合物又はその塩。Ｌ−グルタミン酸と高級脂肪酸との縮合物又はその塩。
（ヌ）高級脂肪酸とアミノスルホン酸との縮合物又はその塩、例えば高級脂肪酸とメチルタウリンとの縮合物又はその塩。
（ル）高級脂肪酸とアルカノールアミンの縮合物（アルカノールアマイド）の硫酸エステル又はその塩。当該縮合物のスルホン化物又はその塩、同カルボキシメチル化物又はその塩、同リン酸エステル又はその塩。例えばラウリン酸とジエタノールアミンとの縮合物の硫酸エステル又はその塩。
【００４４】
（２）カチオン界面活性剤
（イ）脂肪族第１、２又は３級アミン、又は芳香族アルキル第１、２又は３級アミンの無機酸及び有機酸の中和物、例えばラウリルアミン塩酸塩、オクチルアミン酢酸塩等がある。
（ロ）高級脂肪酸とトリアルカノールアミンの縮合物の無機酸又は有機酸との塩（アミノアルコールエステル）、例えばステアリン酸とトリエタノールアミンの縮合物のギ酸塩等がある。
（ハ）高級脂肪酸とポリアルキレンポリアミンとの縮合物の無機酸又は有機酸塩、例えば、ステアリン酸とＮ、Ｎ−ジアルキルエチレンジアミンとの縮合物の酢酸塩等がある。
（ニ）アルキル第４級アンモニウム塩、アルキルベンジル第４級アンモニウム塩、例えば、ステアリルトリメチルアンモニウムクロライド、ステアリルジメチルベンジルアンモニウムクロライド等がある。
（ホ）環式４級アンモニウム塩
トデシルピリジニウムクロライド等のアルキルピリジニウム塩。セチルイソキノリニウムブロマイド等のアルキルイソキノリニウム塩。Ｎ、Ｎ−エチルラウリルモルホリニウムクロライド等のＮ、Ｎ−ジアルキルモルホリニウム塩。
（ヘ）ＯＨ基、エーテル結合、アマイド結合の夫々を有する４級アンモニウム塩。例えばヒドロキシアルキルジメチルアンモニウムクロライド。Ｎ、Ｎ、Ｎ、Ｎ−ジエトキシメチルステアリルアンモニウムクロライド。塩化ベンゼトニウム。ステアリン酸とＮ、Ｎ−ジアルキルエチレンジアミンとの縮合物のメチルクロライドによる第４級化物等がある。
【００４５】
（３）両性界面活性剤
（イ）酢酸ベタイン、イミダゾリウムベタイン。例えば、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン、ヤシ油脂肪酸アミドプロピルジメチルアミノ酢酸ベタイン、２−アルキル−Ｎ−カルボキシメチル−Ｎ−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン等がある。
（ロ）レシチン等、リン脂質誘導体及びそれらの類似物質。
【００４６】
（４）非イオン界面活性剤
（イ）高級脂肪族アミン、ポリアルキレンポリアミン、芳香族アルキルアミンのポリオキシアルキレン誘導体。例えば、ポリオキシエチレンラウリルアミノエーテル、ポリオキシエチレンオレイルアミノエーテル、ポリオキシエチレンＮ−ステアリルプロピレンジアミノエーテル等がある。
（ロ）高級脂肪酸アマイド、芳香族アルキルアマイドのポリオキシアルキレン誘導体。例えばポリオキシエチレンオレイン酸アミド等がある。
（ハ）高級脂肪酸と、アルカノールアミンとの縮合物及びそれらのポリオキシアルキレン誘導体。例えばラウリン酸と、ジエタノールアミンとの縮合物からなるラウリン酸ジエタノールアマイド、ラウリン酸ジエタノールアマイドポリオキシエチレン誘導体等がある。
（ニ）ラウリルジメチルアミンオキサイド等のアミンオキサイド。
（ホ）ポリエチレンイミン誘導体。特に、本発明の目的には、分子中に少なくとも１つ以上のＮを含む有機アミンのポリオキシアルキレン誘導体系非イオン界面活性剤が有効である。本形態に於いて使用される分子中に少なくとも１つ以上のＮを含む有機アミンとしては、以下のものがある。
（Ａ）ヘキシルアミン、ラウリルアミン、ミリスチルアミン、ステアリルアミン等の脂肪族アミン類及びそれらのアルキル、アルケニル又は２−ヒドロキシアルキル等の置換体。
（Ｂ）エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン等の脂肪族ジアミン類及びそれらのアルキル、アルケニル又は２−ヒドロキシアルキル等の置換体。
（Ｃ）ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、ポリエチレンイミン等のポリアルキレンポリアミン類及びそれらのアルキル、アルケニル又は２−ヒドロキシアルキル等の置換体。
（Ｄ）アニリン、ベンジルアミン、ナフチルアミン、フェニルアミン、フェニレンジアミン、メチルフェニレンジアミン、キシレンジアミン等の芳香族アミン類及びそれらのアルキル、アルケニル、２−ヒドロキシアルキル又はＮ−モノアルキル置換体等。
これらの有機アミン類はエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、スチレンオキサイド等のアルキレンオキサイドと、公知の方法で付加させる事ができ、ポリオキシアルキレン誘導体として得る事ができる。その際のアルキレンオキサイドの付加モル数は、有機アミンの１モルに対し、０.１〜１００モル、好ましくは１.０〜５０モル、更に好ましくは１．０〜３０モルであり、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、スチレンオキサイド等の任意の１つ以上を任意の組み合わせで付加させる事ができ、得られた誘導体は水に白濁分散する物から透明に水に溶解する物まで、任意の水溶性の物を得る事ができる。特に本発明に於いては下記［化１］で表される有機アミンが好ましい。この有機アミンとしては下記のものを例示できる。
【００４７】
【化１】
2010100951.tif 000003
【００４８】
（あ）ａが０の場合
プロピルアミン、ブチルアミン、ヘキシルアミン、ラウリルアミン、ミリスチルアミン、ステアリルアミン等の脂肪族アミン類及びそれらのアルキル、アルケニル又は２−ヒドロキシアルキル等の置換体。
【００４９】
（い）ａが１の場合
エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン等の脂肪族ジアミン類及びそれらのアルキル、アルケニル又は２−ヒドロキシアルキル等の置換体。
【００５０】
本形態に於いて分子内に少なくとも１つ以上のシロキサン構造を含む界面活性剤としては以下のものが例示できる。
（１）ジメチルポリシロキサン等アルキルポリシロキサンのスルホン酸塩変性等のアニオン界面活性剤。
（２）第２級アミン変性アルキルポリシロキサンとアルキルハライドとの４級化反応よりなる、４級アンモニウム塩変性アルキルポリシロキサン等のカチオン界面活性剤。
（３）第２級アミン変性アルキルポリシロキサンとモノクロル酢酸ソーダ等を反応させた、ベタイン変性アルキルポリシロキサン等の両性界面活性剤。
（４）ポリオキシアルキレン基を有するポリエーテル変性アルキルポリシロキサン系非イオン界面活性剤。
（５）アクリル酸、メタクリル酸等の親水基をもつ重合可能な単量体とアルキルポリシロキサンとのランダム又はブロック共重合物。
【００５１】
本発明の目的には、親水基がポリオキシアルキレン基である分子内に少なくとも１つ以上のシロキサン構造を含む界面活性剤が特に有効である。これらの物は、アルキルハイドロジェンポリシロキサンと、ポリオキシアルキレンアリルエーテル、ポリオキシアルキレンプロペニルエーテル等の末端に２重結合をもつ、ポリオキシアルキレンアルケニルエーテルとの反応により、公知の反応で得ることができる。
【００５２】
また、アルキルハイドロジェンポリシロキサンに直接、アルキレンオキサイドを付加させる方法でも差し支えない。生成物の好ましいＨＬＢとしては３．０〜２０．０°、更に好ましくは５．０〜１８．０°である。
【００５３】
また、ビニルアルコール等のＯＨ基をもち、重合可能な単量体モノマーとアルキルポリシロキサンとのランダム又はブロック共重合により得られた生成物にアルキレンオキサイドを付加させても得ることができる。ここで言う、ポリオキシアルキレン基とは、ポリオキシエチエレンポリオキシプロピレン、ポリオキシスチレン等の任意の物でよい。
【００５４】
本形態に於いてはその分子内に少なくとも１つ以上のＮと少なくとも１つ以上のシロキサン構造との両方を有する界面活性剤も当然に使用できる。本形態に於いては、Ｎ及びシロキサン構造を含まないアニオン及び非イオン界面活性剤の少なくとも１種を更に併用することができる。これにより離解作用が著しく向上する。
【００５５】
当該アニオン界面活性剤としては以下のものを例示できる。
ラウリン酸ソーダ、オレイン酸ソーダ等の石鹸類。
ポリオキシエチレンラウリルエーテルのカルボキシメチル化物又はその塩等のエーテルカルボン酸類又はその塩。
アルカン（Ｃ１２〜１８）スルホン酸ソーダ、α−オレフィン（Ｃ数１２〜１８）スルホン酸ソーダ、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ等のスルホン酸塩類又はその遊離酸。
ジ−２−エチルヘキシルスルホコハク酸ソーダ等のアルキルスルホコハク酸塩類。
ラウリル硫酸エステルソーダ、ポリオキシエチレンラウリル硫酸エステルソーダ等の高級アルコール硫酸エステル又はその塩。
ロート油等の硫酸化油。
ラウリルリン酸エステルソーダ、ポリオキシエチレンラウリルリン酸エステルソーダ等のアルキルリン酸エステル又はその塩。
【００５６】
また上記非イオン界面活性剤としては、以下のものを例示できる。
ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレン（Ｃ１２〜１４）分岐合成アルキルエーテル等のポリオキシアルキレンアルキルエーテル。
ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等のポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル。
ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロック共重合物。
ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテルブロック共重合物。
これらＮ及びシロキサン構造を有しない界面活性剤の使用量はＮ又は／及びシロキサン構造を有する界面活性剤を［Ａ］重量部、上記Ｎ及びシロキサン構造を有しない界面活性剤を［Ｂ］重量部とすると、［Ａ］／［Ｂ］＝９９／１〜１／９９好ましくは９９／１〜１０／９０、より好ましくは９９／１〜５０／５０である。
【００５７】
本形態の離解促進剤を使用するに際しては、パルプを含む複合材のパルプ分１００重量部に対し、当該促進剤０．２〜１．０、好ましくは０．２〜０．８重量部使用する。
【００５８】
その際、メタノール、エタノール等の低級アルコール、ブチルカービトール、ブチルセロソルブ等のカービトール／セロソルブ類、ブタノール、イソオクタノール等の中級アルコール、トリブチルホスフェート等のトリホスフェート類、ｎ−ヘキサン、燈油等の炭化水素類、トリクロロエタン等のハロゲン化炭化水素類等を任意に加えることができる。また、モノエタノールアミン等の有機アルカリＥＤＴＡ４ソーダ等の有機キレート剤、トリポリリン酸ナトリウム、ゼオライト等の無機ビルダー、ポリアクリル酸ソーダ等の有機ビルダー等を任意に加えることもできる。
【００５９】
特に、分子内に少なくとも１つ以上のＮを含む界面活性剤又は／及び分子内に少なくとも１つ以上のシロキサン構造を有する界面活性剤をアルミニウム積層古紙の剥離促進剤として使用することが好ましい。
【００６０】
また、大和化学工業（株）から市販されているメルカット４０（含有成分：塩素化イソシアヌル酸塩、外観：白色顆粒、溶解性：冷水に易溶、ｐＨ：７．０±０．５（１．０％溶解））等は、エポキシ樹脂、尿素、メラミン樹脂を紙に添加して紙の強度、耐水性を向上させた状態の損紙への離解促進性があり、優れた脱樹脂性をもつ離解促進剤で、離解のスピードアップ、電力節約、損紙の有効利用に大きな効果が得られる。メルカット４０は、紙の仕込み重量に対して０．２〜３．０質量％加えて常温で離解するのが好ましい。また、樹脂分が多い場合は処理温度を上げるとより効果的である。
【００６１】
本形態で使用する破砕機およびパルパー、クリーナー（特重量クリーナーおよび中濃度クリーナー、軽量クリーナー）、ホールスクリーン、スリットスクリーン、高濃度離解機、洗浄機その他の装置は特に限定されず、例えば、市販のものを使用することができる。
【００６２】
破砕機は既に開発されているもの、例えば、ダイオーエンジニアリング社製の型番：２５ＨＰなどが用いられる。
【００６３】
上述した方法にて、アルミニウム金属積層古紙より、効率的にアルミニウム金属を剥離、除去することができ、良質の古紙パルプを再生することができる。
【００６４】
本発明の方法により、紙基材に金属箔が積層されている古紙から夾雑物の混入が少なく、強度などの物性の劣化の少ないパルプを効率よく再生処理することができる。現在、省資源、省エネルギーを計り、リサイクル再利用して地球環境に負荷をかけないために、このような古紙から塵の混入が少なく、強度などの物性の劣化の少ないパルプを回収することが強く求められており、それに対して本発明は大いに貢献するものと期待できるので、その産業上の利用価値は大きい。
【実施例】
【００６５】
以下、本発明の金属積層古紙の再生処理方法を実施例により詳細に説明するが、本発明の主旨を逸脱しない限り本実施例によって限定されるものではない。
【００６６】
図１は、金属積層古紙Ａから良質のパルプ繊維Ｓを回収するシステムを示すものである。
まず、アルミニウム積層古紙Ａをコンベア１に投入する。このコンベア１によってアルミニウム積層古紙Ａを破砕機（砕片化装置）２に送り、界面活性剤Ｂを古紙Ａに対して１重量％の割合で、噴霧添加しながら、８．７ｃｍ×８．７ｃｍに細片化する。細片化した古紙Ａ（風乾６００ｋｇ）をパルパー３に入れる。パルパー３では、古紙Ａに対する界面活性剤（商品名：メルカット−４０、大和化学工業株式会社製）１重量％、苛性を１．７重量％、ｐＨ９、温度５０℃の加温された水溶液が回転数５００ｒｐｍで攪拌され、古紙Ａの溶解を行う。この溶解は、実施例においては、相対的に高濃度条件下での溶解、及び、相対的に低濃度条件下での溶解の２段連続溶解とする。
【００６７】
ここで、古紙溶解装置たるパルパー３は、図２に示すように、アルミニウム金属積層古紙Ａが供給される溶解槽３１と、この溶解槽３１の底部に設けられて異物Ｄを分離する２〜１２ｍｍ径の、好ましくは６ｍｍ径のスクリーンプレート（エキストラクションプレート）３３とを有する。本パルパー３においては、スクリーンプレート３３より上方の溶解槽３１周壁に、異物Ｄの排出ボックス（ジャンクボックス）３５と連通する異物Ｄの排出口３ｂが設けられている。パルパー３で離解され、分離されたアルミニウム金属箔などの異物Ｄは、図示しないバルブ等を利用して排出口３ｂを開口させた状態において、水溶液とともに、排出ボックス３５に送られ、一時的に貯留される。排出ボックス３５に送られた異物Ｄを含む水溶液は、セレクトパージ分離し、水溶液はパルパー３へリサイクルすることができる。また、本形態のように、パルパー３の底部には、通常、溶解槽３１の軸方向を回転軸とする、ローター等の撹拌手段３２が設けられているので、この撹拌手段３２が作動している状態においては、遠心力によって、アルミニウム金属箔等の異物Ｄが、排出口３ｂに向かって流れる。
【００６８】
他方、スクリーンプレート３３より下方には、アルミニウム金属積層古紙ＡのパルプスラリーＰ（もちろん、アルミニウム金属箔等の異物Ｄは、スクリーンプレート３３によって除去されている。）の排出口が設けられ、この排出口と連通する排出ダクト３４を通して、パルプスラリー（原料）Ｐは、次工程（パルパー後チェスト）４に送られる。
【００６９】
なお、本溶解工程においては、高濃度条件での溶解処理後、供給口３ａを通して溶解槽３１内に水Ｗを供給することにより、低濃度条件とする。これにより、図２に示すように、高濃度条件での液面Ｌ１が低濃度条件での液面Ｌ２に上昇する。
【００７０】
次に、古紙パルプスラリーＰをパルパー後チェスト４で、例えば、水Ｗを供給するなどして古紙パルプ濃度を０．９％に調製する。その後、古紙パルプスラリーＰを１次クリーナー５に送り、更にホールスクリーン６へ、更にスリットスクリーン７へ送る。そして更に２次クリーナー８、３次クリーナー９へと連続的に流送し、脱水機１０で濃度２５％まで濃縮する。その後離解機１１で機械的な撹拌処理を行い、洗浄機１２にて、例えば、水Ｗ等を利用して洗浄を行い、得られたパルプ繊維Ｓを完成チェスト１３に貯留する。
【００７１】
（実施例、比較例、及び、引用例）
以上のシステムにより、アルミニウム積層古紙Ａを、表１及び表２に示した界面活性剤、溶解条件などの各種処理条件で再生処理を行い、アルミニウム積層古紙再生パルプを作製した。実施例、及び、比較例において回収したパルプについて下記の方法により各種測定を行い、結果を合わせて表１及び表２に示した。引用例は引用文献１に基づいて、実験的に行なった結果について評価、測定したものである。
【００７２】
（評価した試験方法）
（夾雑物（異物））
ＪＩＳ  Ｐ  ９２０８（きょう雑物計測図表による測定法）に準じた。
【００７３】
（繊維長（再生パルプの平均繊維長））
バルメット・オートメーション社のカヤニー繊維長測定機（ＦＳ−２０００）を用いて測定し、測定した繊維数に対する平均繊維長として算出した。
【００７４】
（フリーネス（再生パルプのフリーネス））
ＪＩＳ  Ｐ  ８１２１（１９９５）に準じて、再生パルプのフリーネスを測定した。
【００７５】
（再生パルプの強度試験用手すき紙の調整方法）
ＪＩＳ  Ｐ  ８２２２（１９９８）に準じて、強度試験用手すき紙を調整した。
【００７６】
（再生パルプの試験用手すき紙の物理的特性の試験方法）
ＪＩＳ  Ｐ  ８２２３（２００６）に準じて、試験片の調整を行ない坪量、引張強さ、引裂強さを測定した。
【００７７】
（引張強度、引裂強度の測定方法）
引張強さ：ＪＩＳ  Ｐ  ８１１３に準じる。
引裂強さ：ＪＩＳ  Ｐ  ８１１６に準じる。
【００７８】
（総合強度（再生パルプの総合強度））
引張強度×１０＋引裂強度
【００７９】
（目視）
上記試験による評価に加え、上記強度試験用に手すきした紙を目視による外観検査（夾雑物評価）を行ない評価した。
◎：見映えも良く、強度も満足できる。
○：見映えは良いが、強度が満足できない。
△：見映えは劣るが、強度はやや満足できる。
・：見映えも悪く、強度も劣る。
【００８０】
表１及び表２に示した結果から、実施例においては、アルミニウム積層古紙から、夾雑物の混入が少なく、強度などの物性の劣化の少ない再生パルプであって、引用例の方法で回収したパルプより夾雑物の混入が少ないことが判る。これに対して、比較例において回収された紙は塵の評価結果が悪く、不十分である。
【００８１】
【表１】
2010100951.tif 000004
【００８２】
【表２】
2010100951.tif 000005
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明は、紙基材に金属箔が積層されている古紙から、金属箔の混入が少なく、且つ夾雑物がすくなく、強度低下の少ないパルプを効率的に回収する金属積層古紙を再生処理する方法として、適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本実施の形態に係る再生処理方法を説明するためのフロー図である。
【図２】本実施の形態に係るパルパーの模式図である。
【符号の説明】
【００８５】
１…コンベア、２…破砕機、３…パルパー、４…チェスト、５…１次クリーナー、６…ホールスクリーン、７…スリットスクリーン、８…２次クリーナー、９…３次クリーナー、１０…脱水機、１１…離解機、１２…洗浄機、１３…完成チェスト、Ａ…アルミニウム積層古紙、Ｂ…界面活性剤、Ｐ…古紙パルプスラリー。
【図１】
2010100951.tif 000006
【図２】
2010100951.tif 000007