(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クラフトパルプの塩素系漂白工程における少なくとも１箇所以上にて、蛍光染料を含有する古紙からなる離解、脱墨または漂白処理した古紙パルプをクラフトパルプに対して３〜５０重量％混合して漂白し、蛍光消去処理することを特徴とする蛍光染料を含有する古紙パルプの蛍光消去法。
【請求項２】
蛍光染料を含有する古紙パルプの蛍光強度が、０．５〜１０であり、且つ蛍光染料がスチルベン基、アミノ基、スルフォン基、ジアゾ基のいずれか１つ以上を有する紫外短波長２００〜４００ｎｍであることを特徴とする請求項１記載の蛍光染料を含有する古紙パルプの蛍光消去法。
【請求項３】
塩素系漂白工程が、塩素、塩素と二酸化塩素、二酸化塩素、次亜塩素酸塩の段から選ばれる少なくとも１箇所以上であることを特徴とする請求項１記載の蛍光染料を含有する古紙パルプの蛍光消去法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蛍光染料を含有する古紙パルプの蛍光消去法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、古紙パルプは、木材パルプとともに製紙原料として使用されている。古紙パルプは、主に新聞、雑誌、トイレットペーパー等の白色度の余り要求されない下級紙にての利用であった。しかし、近年、環境保護、資源の再利用などにより古紙の再生パルプ化が重要視されるようになってきた。
【０００３】
最近の古紙は、印刷の高速化、美粧化などに対応した印刷インキの改良および印刷形式の進歩、即ちオフセット、凸版、レーザーなどにより紙とインキの付着が強く脱墨しにくい傾向にある。さらに、紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂などの表面加工により離解しにくく従来の技術では、再生パルプ化がますます困難となっている。
【０００４】
印刷古紙やオフィス古紙中には、蛍光染料を含有するチラシやカタログなどが多くみられる。これら蛍光染料を含有する古紙は、常法の脱墨漂白では脱色しがたい。これらの混入が、白色度の低下、色調合わせの難しさ、紙面着色異物の要因の１つとなっている。そのため、蛍光染料を含有する古紙は、オフィス古紙や印刷古紙などに混入した場合、離解工程前に人手による抜き取り作業に頼って除去されているのが現状である。
【０００５】
蛍光染料の消去方法として、例えば、特開昭６２−９７９９３号公報では、離解された古紙を水酸化ナトリウム溶液にてｐＨ１０以上に調整し、次いで次亜塩素酸ナトリウム溶液を添加し、常温から６０℃以内の温度下で貯留して蛍光染料を消去する方法が開示されている。しかし、この方法では蛍光消去は不十分なだけでなく、褪色（黄化現象）とセルロースの損傷が起こる。
【０００６】
また、特公昭４８−１６９３号公報では、ジクロールイソシアヌール酸塩により、４，４’−ジアミノスチルベンスルファン酸誘導体からなる蛍光増白剤を含有する古紙からの蛍光を消去する技術が開示されている。しかし、ジクロールイソシアヌール酸塩は、塩素化合物のためにＡＯＸ（吸着性有機ハロゲン化合物）が排水中に多量に発生し、問題となる。
【０００７】
さらに、特公平８−１９６３０号公報では、古紙スラリーに対して特定の条件下で二酸化塩素処理によって古紙中の蛍光を消去する方法が開示されている。しかし、現状の古紙処理設備では、過酸化水素、次亜塩素酸ソーダによる漂白が一般的であり、二酸化塩素の使用は設備上非常に難しいだけでなく、コスト高につながるなどの欠点がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決し、古紙パルプをクラフトパルプ漂白工程に混合処理して蛍光を消去することでバージンパルプと変わらない高品質のものを得ることができる。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記の問題点を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明の蛍光染料を含有する古紙パルプの蛍光消去法を発明するに至った。
【００１０】
本発明の蛍光染料を含有する古紙パルプの蛍光消去法は、クラフトパルプの塩素系漂白工程における少なくとも１箇所以上にて、蛍光染料を含有する古紙からなる離解、脱墨または漂白処理した古紙パルプをクラフトパルプに対して５〜５０重量％混合して漂白し、蛍光消去処理することを特徴とするとするものである。
即ち、クラフトパルプの漂白工程で使用される塩素系漂白剤によって蛍光染料に存在する共役２重結合、発色基などが分解され蛍光を抑制する。
【００１１】
本発明における蛍光染料を含有する古紙パルプの蛍光強度が、０．５〜１０であり、且つ蛍光染料が、スチルベン基、アミノ基、スルフォン基、ジアゾ基のいずれか１つ以上を有する紫外短波長２００〜４００ｎｍである。
【００１２】
本発明におけるクラフトパルプの塩素系漂白工程が、塩素、塩素と二酸化塩素、二酸化塩素、次亜塩素酸塩の段から選ばれる少なくとも１箇所以上である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明で再生処理される古紙としては、一般的に印刷古紙やオフィス古紙中に存在する蛍光染料で染色されたチラシ、カタログなどの印刷された上質紙や微塗工紙などである。蛍光染料を含有する上質紙は、元々白色度が高く、高品質な古紙である。従って、脱墨と脱蛍光だけでもニーズにあった製品が得られる場合もある。
【００１７】
上記蛍光染料を含有する古紙は、離解、脱墨または漂白処理して古紙パルプ（以下、ＤＩＰと略す）とし、これをクラフトパルプ（以下、ＫＰと略す）の塩素系漂白工程中の任意の箇所に混合され、ＤＩＰおよびＫＰと共に漂白することで蛍光が消去される。
【００１８】
ＫＰは、一般的に使用されている広葉樹パルプ（以下、ＬＢＫＰと略す）、針葉樹パルプ（以下、ＮＢＫＰと略す）などであり、樹種としては国産材による広葉樹および針葉樹、外国材による広葉樹および針葉樹、さらに植林材などを挙げることができる。
【００１９】
蛍光染料を含有するＤＩＰは、ＫＰに対して３〜５０重量％の混合量で漂白処理するものであり、処理後のパルプ品質面を考慮した場合、好ましくは１０〜３０重量％である。
【００２０】
ここで、ＤＩＰが、ＫＰに対して３重量％未満では、品質などの問題はないがポンプなどの設備的に配合が難しい。一方、５０重量％を超えて多いと現行操業条件を変更し、且つ晒薬品の添加率を過剰に必要となり、さらにパルプ品質も低下する。
【００２１】
本発明における蛍光染料としては、スチルベン基、アミノ基、スルフォン基、ジアゾ基のいずれか１つ以上を有するものであり、紫外短波長が２００〜４００ｎｍの波長領域を有するものである。蛍光染料としては、具体的には、ビス（トリアジニルアミノ）スチルベンジスルホン酸誘導体、クマリン誘導体、ピラゾニン誘導体、ナフタルイミド誘導体、ビスベンゾオキサゾリル誘導体、ビススチリルビフェニール誘導体などを挙げることができる。なお、蛍光染料は、蛍光分光光度計およびＦＴ−ＩＲにより上記波長領域に限定するとともに、過酸化水素を用いて蛍光消去できないものを対象としている。
【００２２】
本発明における蛍光染料を含有する古紙パルプの蛍光強度は、０．５〜１０の範囲内にあるものである。蛍光強度の測定に当たっては、日本電色工業社製；スペクトルカラーメーター「ＰＦ−１０」を使用した。
【００２３】
ここで、蛍光強度が０．５未満でも消去効果が見られるが、０．５未満のレベルであれば、そのままＤＩＰ系の再生処理工程で消去可能である。一方、蛍光強度が１０を超えて大きいと通常のＫＰ塩素系漂白工程では完全に蛍光消去しきれない。尚、品質を考慮せずに過剰に塩素系薬品を添加すれば消去できる。
【００２４】
蛍光染料を含有する古紙を離解、脱墨または漂白処理してＤＩＰは、ＫＰの塩素系漂白工程における少なくとも一箇所以上で脱蛍光処理するが、ＫＰにおける塩素系漂白工程としては、塩素（Ｃ）、塩素と二酸化塩素（Ｄ）、二酸化塩素、次亜塩素酸塩（Ｈ）の段から選ばれる少なくとも１箇所以上で行うものである。例えば、Ｃ−Ｅ（アルカリ段）−Ｈ−Ｄ、Ｃ／Ｄ−Ｅ−Ｈ−Ｄ、Ｄ−Ｅ−Ｈ−Ｄなどである。
【００３１】
ＤＩＰの脱蛍光処理条件は、ＫＰ工程における漂白条件で十分消去でき、さらに漂白性の向上も図れるため、条件の変更をする必要もない。
【００３３】
ＤＩＰ再生処理については、公知の処理方法でよいが、一般的な工程の一例として、例えば、離解工程（パルパー）→粗選工程（粗選スクリーン、クリーナー、粗選ウォッシャー、粗選シックナー）→脱墨工程（脱墨ニーダー、フローテーター）→精選工程（精選スクリーン、クリーナー、精選ウォッシャー、精選シックナー）→漂白工程（漂白ニーダー、漂白塔、漂白ウォッシャー）→抄紙工程（高濃度チェスト、抄紙機）などの順で行う処理方法を挙げることができる。
【００３４】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明は本実施例に限定されるものではない。なお、実施例において、記載の部、％は全て重量部、重量％によるものである。
【００３５】
本発明の実施例または比較例に当たって、下記の測定および評価方法に従って行った。
白色度（ハンター白色度法；ＪＩＳ−Ｐ８１２３）、色相および蛍光強度（日本電色社製スペクトルカラーメーター「ＰＦ−１０」）、密度（ＪＩＳ−Ｐ８１１８）、濾水度（カナディアンフリーネステスター；ＪＩＳ−Ｐ８１２１）、裂断長（ＪＩＳ−Ｐ８１１３）、内部結合強度（インターナルボンドテスター）、不透明度（ＪＩＳ−Ｐ８１３８）、平滑度（ＴＡＰＰＩ  Ｔ−２３６）、比引裂強度（エルメンドルフ引裂き試験器；ＪＩＳ−Ｐ８１１６）を使用して測定した。
【００３６】
印刷古紙、オフィス古紙は一般的なものを使用し、蛍光染料を含有する古紙は、ＦＴ−ＩＲ（パーキンエルマージャパン社製）、スペクトルカラーメーターと過酸化水素で脱色できないこと確認して使用した。
【００３７】
＜蛍光染料を含有する古紙の蛍光消去＞
実施例１
蛍光染料を含有する色上古紙（蛍光強度４．１）を高濃度パルパー（パルプ濃度約２０％）を用い、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）０．８％、脱墨剤（花王社製；ＤＩ−１２００）０．０８％を添加し、室温にて３０分間離解した。その後、洗浄脱水し、濃度約３０％に調整した後、過酸化水素０．１％、ＮａＯＨ２．４％、脱墨剤０．１８％を加えて分散混合し、温度６０℃で２時間熟成した。次いでフローテーション処理し、洗浄脱水して白色度８１．９％、蛍光強度３．９の古紙パルプ（ＤＩＰ）を得た。得られたＤＩＰに、二酸化塩素（ＣｌＯ２）０．１％（対絶乾パルプ）を添加し、パルプ濃度１５％、室温で６０分間攪拌し、洗浄脱水してパルプを得た。
【００３８】
実施例２
蛍光染料を含有する色上古紙（蛍光強度６．８）を実施例１と同様の条件で離解し、洗浄脱水した後、さらに熟成、フローテーション処理し、洗浄脱水して白色度８２．３％、蛍光強度６．５のＤＩＰを得た。得られたＤＩＰに、ＣｌＯ２０．１５％を添加し、パルプ濃度１５％、室温で６０分間処理、洗浄脱水してパルプを得た。
【００３９】
実施例３
蛍光染料を含有する色上古紙（蛍光強度９．８）を実施例１と同様の条件で離解し、洗浄脱水した後、さらに熟成、フローテーション処理し、洗浄脱水して白色度８２．７％、蛍光強度９．６のＤＩＰを得た。得られたＤＩＰに、ＣｌＯ２０．２％を添加し、室温で６０分間処理し、洗浄脱水してパルプを得た。
【００４０】
実施例４
実施例３の蛍光染料を含有する色上古紙（蛍光強度９．８）を同様の条件で離解し、洗浄脱水、さらに熟成、フローテーション処理し、洗浄脱水して白色度８２．７％、蛍光強度９．６のＤＩＰを得た。得られたＤＩＰに、ＣｌＯ２０．２％を添加し、５０℃で６０分間処理し、洗浄脱水してパルプを得た。
【００４１】
実施例５
実施例３の蛍光染料を含有する色上古紙（蛍光強度９．８）を同様の条件で離解し、洗浄脱水し、さらに熟成、フローテーション処理し、洗浄脱水して白色度８２．７％、蛍光強度９．６のＤＩＰを得た。得られたＤＩＰに、ＣｌＯ２０．２％を添加し、室温で１２０分間処理し、洗浄脱水してパルプを得た。
【００４２】
実施例６
実施例１の蛍光染料を含有する色上古紙（蛍光強度４．１）を同条件で離解し、洗浄脱水した後、熟成、フローテーション処理し、洗浄脱水して白色度８１．９％、蛍光強度３．９のＤＩＰを得た。次いで、クラフトパルプ（ＫＰ）漂白工程：Ｏ（酸素漂白）−Ｃ（塩素）／Ｄ１（二酸化塩素）−Ｅ（水酸化ナトリウム）−Ｈ（次亜塩素酸ナトリウム）−Ｄ２におけるＣ／Ｄ１段にＤＩＰを３０％配合して、多段漂白したパルプを得た。
【００４３】
＜漂白の条件＞
Ｃの添加率；１．５％、
Ｄ１の添加率；０．１５％でパルプ濃度３．５％、５５℃、３０分間
Ｅの添加率；０．８％でパルプ濃度１２％、６５℃、９０分間
Ｈの添加率；０．４％でパルプ濃度１２％、６５℃、９０分間
Ｄ２の添加率；０．１％でパルプ濃度１２％、６５℃、９０分間
なお、ＤＩＰを配合しないＯ−Ｃ／Ｄ１−Ｅ−Ｈ−Ｄ２にて漂白したＫＰは、白色度８６．２％、蛍光強度０．０である。
【００４４】
実施例７
実施例６と同様の条件で、蛍光強度３．９のＤＩＰとＫＰのＨ段に３０％配合して、Ｈ−Ｄ２の漂白したパルプを得た。
【００４５】
＜漂白の条件＞
Ｈの添加率；０．４％でパルプ濃度１２％、６５℃、９０分間
Ｄ２の添加率；０．１％でパルプ濃度１２％、６５℃、９０分間
【００４６】
実施例８
実施例６と同様の条件で、蛍光強度３．９のＤＩＰとＫＰのＤ２段に１０％配合して、Ｄ２の漂白したパルプを得た。
【００４７】
＜漂白の条件＞
Ｄ２の添加率；０．１％でパルプ濃度１２％、６５℃、９０分間
【００４８】
実施例９
実施例８と同様の条件で、蛍光強度３．９のＤＩＰとＫＰのＤ２段に３０％配合して、Ｄ２の漂白したパルプを得た。漂白条件は実施例８と同じ。
【００４９】
実施例１０
実施例８と同様の条件で、蛍光強度３．９のＤＩＰとＫＰのＤ２段に５０％配合して、Ｄ２の漂白したパルプを得た。漂白条件は実施例８と同じ。
【００５０】
比較例１
実施例１の蛍光染料を含有する色上古紙（蛍光強度４．１）を同様の条件で離解、脱墨して白色度８１．９％、蛍光強度３．９のＤＩＰを得た。得られたＤＩＰに、Ｈ（ハイポ）の添加率を０．３％、パルプ濃度１２％、５０℃、６０分間処理し、洗浄脱水して白色度８５．８％、蛍光強度３．３のパルプを得た。
【００５１】
比較例２
実施例１の蛍光染料を含有する色上古紙（蛍光強度４．１）を同様の条件で離解、脱墨して白色度８１．９％、蛍光強度３．９のＤＩＰを得た。得られたＤＩＰに、過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）１．０％とＮａＯＨ０．５％を添加し、パルプ濃度１２％、８０℃、１２０分間処理し、洗浄脱水してパルプを得た。
【００５２】
比較例３
実施例１の蛍光染料を含有する色上古紙（蛍光強度４．１）を同様の条件で離解、脱墨して白色度８１．９％、蛍光強度３．９のＤＩＰを得た。得られたＤＩＰに、オゾン（Ｏ３）０．５％を添加し、パルプ濃度３５％、室温、１０分間処理し、洗浄脱水してパルプを得た。
【００５３】
比較例４
実施例１の蛍光染料を含有する色上古紙（蛍光強度４．１）を同様の条件で離解、脱墨して白色度８１．９％、蛍光強度３．９のＤＩＰを得た。得られたＤＩＰに、二酸化チオ尿素（ＦＡＳ）０．５％を添加し、パルプ濃度１２％、５０℃、６０分間処理し、洗浄脱水してパルプを得た。
【００５４】
比較例５
実施例１の蛍光染料を含有する色上古紙（蛍光強度４．１）を同様の条件で離解、脱墨して白色度８１．９％、蛍光強度３．９のＤＩＰを得た。得られたＤＩＰに、ジクロロイソシアヌル酸ナトルム（日本曹達社製；ジクロトップ６０ＦＧ）０．５％を添加し、パルプ濃度１２％、５０℃、６０分間処理、洗浄脱水してパルプを得た。
【００５５】
比較例６
実施例１の蛍光染料を含有する色上古紙（蛍光強度４．１）を同様の条件で離解、脱墨して白色度８１．９％、蛍光強度３．９のＤＩＰを得た。得られたＤＩＰに、カチオン性ポリアミン系化合物（一方社社製；ＯＰ６００）０．５％を添加し、パルプ濃度１２％、５０℃、６０分間処理し、洗浄脱水してパルプを得た。
【００５６】
上記実施例１〜１０と比較例１〜６の蛍光染料を含有する古紙に対する蛍光消去の評価結果について、下記表１に示す。
【００５７】
【表１】
0003556463.tif 000002
【００５８】
上記表１から明らかなように、一般的な漂白剤であるオゾン、過酸化水素、ハイポ、ＦＡＳでは、完全に消去できない。また、市販のジクロイソシアヌル酸Ｎａも難しいだけでなく、ＡＯＸとクロロホルムの発生につながる。カチオン性ポリアミン系化合物は効果あるものの褪色（黄化）が認められる。
【００５９】
実施例８、９、１０とＫＰをＰＦＩミルにて叩解し、濾水度４００ｃｃとして坪量６０ｇ／ｍ２のシートを手抄き、パルプ物性を測定した結果を表２に示す。蛍光染料を含有する色上古紙の配合率が５０％では、パルプ物性において若干強度の低下が認められるためクラフトパルプに対して好ましくは５０％未満がよい。
【００６０】
【表２】
0003556463.tif 000003
【００７６】
【発明の効果】
本発明により、蛍光染料を含有する古紙パルプを蛍光消去することで、バージンパルプと変わらない高品質のものを得ることができ、古紙の利用が拡大する。