(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
予めアルカリ条件下に浸漬したトナー印刷されたオフィス古紙を、ケロシン乳化液に浸漬することで、トナーにケロシン液滴を付着させることにより、トナー中の樹脂を軟化させて紙からの剥離性を向上させてから、攪拌操作により解繊を行うとともにトナーの分離を行い、さらにケロシンの付着したトナーの浮選分離を行うことを特徴とするオフィス古紙におけるトナーの剥離及び分離方法。
【請求項２】
上記ケロシン乳化液は、界面活性剤を用いて分散安定化をはかることなく、界面活性剤を用いないで機械的方法で乳化を維持することを特徴とする請求項１記載のオフィス古紙におけるトナーの剥離及び分離方法。
【請求項３】
上記機械的方法は、攪拌により行うことを特徴とする請求項２記載のオフィス古紙におけるトナーの剥離及び分離方法。
【請求項４】
上記機械的方法は、循環により行うことを特徴とする請求項２記載のオフィス古紙におけるトナーの剥離及び分離方法。
【請求項５】
上記ケロシン乳化液は、ケロシン濃度０．１％以上のエマルションであることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載のオフィス古紙におけるトナーの剥離及び分離方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式によるトナー印刷された古紙(単に「オフィス古紙」という。)における、トナーの剥離及び分離方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
オフィス古紙はアルカリ条件下での離解操作によってパルプ化される。油性インクで印刷された新聞・雑誌古紙の場合、アルカリによる紙繊維の膨潤と、インク中の油脂分の鹸化分解により、インクは比較的容易に紙から分離される。
【０００３】
しかし、トナー印刷されたオフィス古紙の場合、トナー中に油脂分をほとんど含まないために鹸化反応が起こらず、紙繊維が膨潤してもトナーは分解されずにその形を維持する。分解されないトナーは物理的に結合した紙繊維を保持して放さないために、トナーを紙から剥離及び分離することが困難となっている。
【０００４】
そこで、こうした特徴を持つオフィス古紙に対して、図２で従来のオフィス古紙の一般的な処理工程を示すように、離解工程においてパルパーの攪拌力を高めたり、ニーダーによる混練を行なったりして、強力な剪断力を与えることでトナーを細分化して紙からの剥離を達成している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、微細化されたトナーは後段の浮選工程において分離が困難となるだけでなく、紙繊維の断裁による再生紙の品質低下も引き起こす。このような処理から得られたオフィス古紙の再生パルプは、品質基準の高いオフィス用紙への再利用が不可能となっており、現在は低級紙への利用を余儀なくされている。
【０００６】
本発明は、このような従来の問題を解決することを目的とするものであり、離解工程におけるパルパーの攪拌力を高めたり、ニーダーによる混練を行なったりすることなく、トナーを紙からの剥離し、容易に浮選工程での分離を可能とすることで、再生紙の品質低下を防止して、品質基準の高いオフィス用紙を実現することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、予めアルカリ条件下に浸漬したオフィス古紙を、ケロシン乳化液に浸漬することで、トナー中の樹脂を軟化させて紙繊維から剥離する紙からの剥離性を向上させてから、攪拌操作により解繊を行うことを特徴とするオフィス古紙におけるトナーの剥離及び分離方法を提供する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明に係るオフィス古紙の剥離及び分離方法の実施の形態を以下説明する。
【０００９】
図１は、本発明の実施の形態を説明する図であり、以下、その工程順に説明する。
（１）オフィス古紙を、予めアルカリ条件下で浸漬（ソーキング）する（図１（イ））。
【００１０】
（２）このアルカリ条件下で浸漬したオフィス古紙を、水洗後又は洗浄後、ケロシン乳化液中に浸漬(ソフティング)する（図（ロ））。すると、ケロシン液滴がトナーに選択吸着される。これにより、トナー中の樹脂を軟化させ、紙からの剥離性を向上させる。疎水性のトナーは乳化液中のケロシン液滴と選択的に吸着するため、少ないケロシン消費量でトナー樹脂の軟化反応を促進することが可能である。
【００１１】
（３）この処理によって、紙繊維の断裁を起こさない程度の弱い攪拌操作による適度の解繊（紙を繊維状に解すこと。（図（ハ））においても、軟化したトナーは容易に紙繊維から剥離する。このように、弱い攪拌操作により剪断力を抑えることで、微細トナーの発生が少なくなるだけでなく、微細トナーはケロシンをバインダとして凝集するため（図（ニ））、浮選分離が困難な１０μm以下のトナー粒子が発生しない。
【００１２】
（４）ケロシンが付着したトナーは疎水性が強められていることから、トナーの気泡付着性が向上し、浮選分離が容易になる（図（ホ））。こうして処理された再生パルプは残留トナーが極めて少なく、また、紙繊維も断裁されていないことから、品質基準の高いオフィス用紙への再利用も可能となる。
【００１３】
（実施例）
次に、本発明の実施例を従来例と比較して説明する。図３は従来例と本発明に係る実施例を対比して、本発明がケロシンを使用することにより、トナーの剥離がどの程度進行するかを比較して示すものである。ここで、図３のトナー剥離率とは、顕微鏡下で完全に剥離したことが確認されたトナー粒子の面積割合を、画像分析法により測定したものである。
【００１４】
従来例：
ケロシン処理を行わないもの（ソーキングの後、緩やかな攪拌を行ったもの）であり、オフィス古紙を１２時間水酸化ナトリウム水溶液中でソーキングした後、５００ｒｐｍで３分間攪拌したものである。この従来例では、図３中のＡに示すとおり、トナーの剥離率が３．８％であった。
【００１５】
実施例１は、ケロシン原液でソフティングしたものであり、オフィス古紙を１２時間水酸化ナトリウム水溶液中でソーキングした後、洗浄後、ケロシン液中で３０分ソフティングして、５００ｒｐｍで３分間攪拌したものである。この実施例では、図３中のＢに示すように剥離率が９８．１％に達した。
【００１６】
実施例２は、オフィス古紙を１２時間水酸化ナトリウム水溶液中でソーキングした後、洗浄後、１％ケロシン乳化液中（ケロシン濃度１％の乳化液。界面活性剤なし）で３０分ソフティングして、５００ｒｐｍで３分間攪拌したものである。この実施例２では、図３中のＣに示すように、剥離率は８０．１％に達する。
【００１７】
実施例３は、乳化液の分散安定化を図るため、界面活性剤を用いたもので、オフィス古紙を１２時間水酸化ナトリウム水溶液中でソーキングした後、洗浄後、１％ケロシン乳化液中（界面活性剤添加）で３０分ソフティングして、５００ｐｒｍで３分間攪拌したものである。この実施例３では、図３中のＤに示すように剥離率は３０．８％まで低下する。
【００１８】
以上のとおり、実施例１〜３を従来例と対比しても、ケロシンによるソフティングがトナー剥離率向上にもたらす効果は明白である。原液のケロシンと、界面活性剤を使用しないケロシン乳化液（図のＢとＣ）間には剥離率に若干の優劣（９８．１％と８０．１％）が生じるが、トナー粒子に紙繊維が１〜３本程度結合した不完全剥離トナーを併せれば両者とも剥離率は１００％となる。
【００１９】
一方、ケロシン乳化液の分散状態を安定化させるために界面活性剤を投与すると、ケロシン液滴が微粒子状態を保持し表面積を増大させるためトナーとの接触確率は増大するが、界面活性剤により表面が親水化したケロシン液滴は、トナーとの選択吸着性が低下すると共にトナーの軟化反応を妨げるため、結果としてトナーの剥離率は３０．８％と低下する。
【００２０】
要するに、これをまとめると次の通りである。
（１）ソフティング工程におけるケロシン浸漬は、トナーの剥離に顕著な作用を発揮する。
（２）ソフティング工程で原液のケロシンを用いれば、最もトナーの剥離が進行するが、ケロシン濃度０．１％以上のエマルション（乳化液）としても同等の効果を得ることが出来る。（図３は、１％の結果を示しているが、０．１％までは相応の効果があり、これ以下であると、現状の実験方法ではトナー剥離の効果はあまりみられない。）
（３）ケロシン乳化液を作成する際、界面活性剤を用いて分散安定化をはかると、トナー剥離率は低下する。従って、ケロシン乳化液は機械的方法（攪拌等）で乳化を維持する必要がある。
【００２１】
以上から、ソフティング工程は、ホモジナイザ一等で機械的に乳化させたケロシン乳化液を循環させながら反応漕内に送り込むか、乳化を維持する程度の緩やかな攪拌を行いながら、行うことが望ましい。
【００２２】
以上、本発明の実施の形態を実施例に基づいて図面を参照して説明したが、本発明はこのような実施例に限定されることはなく、特許請求の範囲記載の技術的事項の範囲でいろいろな実施例があることは言うまでもない。
【００２３】
【発明の効果】
本発明の構成は以上の通りであるが、このような構成により次のような効果が生じる。
（１）強力な剪断力によってトナーの剥離を促進してきた従来のオフィス古紙処理とは異なり、ケロシンによってトナー樹脂を軟化させることで、比較的弱い攪拌でトナーの剥離を容易に進行させることが可能である。このことから紙繊維の断裁が起こらないため、高品位のパルプを回収することができる。
【００２４】
（２）ケロシンの付着によりトナーの疎水性が向上することから、浮選において気泡による分離除去が効果的に行なわれ、オフィス古紙の平行リサイクル原料とすることが可能となる。
【００２５】
（３）ケロシンを乳化液とすることで、疎水性のトナーにケロシンが選択的に吸着するため、ケロシン消費量を節減することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施例を説明する図である。
【図２】従来のオフィス古紙処理工程を説明する図である。
【図３】本発明の実施例を従来例と対比して説明するための図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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