(57)【要約】  【課題】精選工程後の脱水濃縮工程において、効率のよい脱水を可能とすることで、前記精選工程でパルプ濃度を低く維持できるようにする。  【解決手段】少なくとも離解工程、脱墨工程を経るとともに、精選工程後に脱水濃縮処理を行うようにした脱墨パルプの製造方法において、前記脱水濃縮処理工程またはそれ以前に、濾水性向上剤を１〜１０ｐｐｍ添加し、前記脱水濃縮処理を行うようにする。前記前記濾水性向上剤は精選工程前に添加するのが望ましく、かつポリエチレンイミン、ポリアクリルアミドのホフマン分解物、ポリビニルアミン系高分子、ベンジル基含有アクリル系カチオン性共重合体の内のいずれか又は組合せを用いるようにする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも離解工程、脱墨工程を経るとともに、精選工程後に脱水濃縮処理を行うようにした脱墨パルプの製造方法において、前記脱水濃縮処理工程またはそれ以前に、濾水性向上剤を１〜１０ｐｐｍ添加し、前記脱水濃縮処理を行うようにすることを特徴とする脱墨パルプの製造方法。
【請求項２】
少なくとも離解工程、脱墨工程を経るとともに、精選工程後に脱水濃縮処理を行うようにした脱墨パルプの製造方法において、前記脱水濃縮処理工程またはそれ以前に、濾水性向上剤を１〜１０ｐｐｍ添加し、前記脱水濃縮処理を行うとともに、灰分率を２〜１２％に制御することを特徴とする脱墨パルプの製造方法。
【請求項３】
前記濾水性向上剤を精選工程前に添加する請求項１，２いずれかに記載の脱墨パルプの製造方法。
【請求項４】
前記濾水性向上剤として、ポリエチレンイミン、ポリアクリルアミドのホフマン分解物、ポリビニルアミン系高分子、ベンジル基含有アクリル系カチオン性共重合体の内のいずれか又は組合せを用いる請求項１〜３いずれかに記載の脱墨パルプの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脱墨パルプ（ＤＩＰ）製造工程における脱水濃縮処理において効率的な脱水を可能とすることによって、前工程となる精選工程での濃度を低く維持可能とし、操業性を向上させた脱墨パルプの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、省エネルギー、省資源の立場から古紙の再利用が大きな課題となっている。古紙を回収して再利用するためには、原料古紙を離解、粗選（除塵）、脱墨、精選（除塵）、漂白の各工程を経てＤＩＰを得るようにしている。ただし、この工程の順序は必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、漂白工程を精選工程より前段に設けたりしてＤＩＰ製造を行なうこともなされている。
【０００３】
このようにしてインクや汚れが取り除かれたＤＩＰは、新聞紙、中質印刷紙、家庭紙などを製造する原料の全部あるいは一部に使用される。
【０００４】
しかしながら、いずれのＤＩＰ製造においても精選工程は、脱墨・洗浄などの工程を経た後に低濃度で行なう除塵手段であることから、精選工程出口のパルプは濃度が０．５〜２．５％と極めて低濃度であり、通常脱水濃縮処理を行いパルプ濃度１０〜３０％として次工程に送るようにしている。
【０００５】
この脱水濃縮処理には、一般に、エキストラクター、シックナー（ウルフ型、カミヤ型、バルブレス型、ディスク型など）、プレス（ディスク型、スクリュー型、シリンダー型など）が用いられる。
【０００６】
ここで、脱水濃縮処理の脱水能力が不足する場合には、脱水能力に合せてＤＩＰ生産を抑制するか、脱水設備の増強が必要となるため、いずれにしても製造コストのアップにつながる。
【０００７】
一方、紙の古紙高配合化に伴って、古紙から持ち込まれる灰分がしばしば調成工程、抄紙工程でスケール化し、これが抄紙工程での欠陥の発生、断紙トラブル、あるいは印刷時の白抜けの原因となっている。
【０００８】
古紙から持ち込まれる灰分の除去方法としては、例えば下記特許文献１では、フローテーター又はその上流のパルプスラリーに、架橋したポリジアリルジメチルアンモニウムクロライドを添加し、異物除去を行う方法が提案されている。また、下記特許文献２では、古紙脱墨工程のフローテーターに水溶性両性アクリルアミド系重合体を異物除去剤ないし灰分除去剤として添加する方法が提案されている。更に下記特許文献３では、新たに灰分除去工程を設け、離解した印刷古紙を脱墨工程に送るに先立って、灰分除去工程で原料の灰分濃度を低減せしめる処理を行なう方法などが提案されている。
【０００９】
しかしながら、これらの灰分除去方法では、本発明者が意図する程度の灰分除去を行なうことができない。
【特許文献１】特開２００１−２７１２８４号公報
【特許文献２】特開２００２−１１５１９１号公報
【特許文献３】特開２００２−１３８３８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の課題は、ＤＩＰ製造における脱水濃縮工程にて効率のよい脱水を行なうことで、この工程の前工程でのパルプ濃度を低くすることができ、及び、除塵効率、灰分除去率、脱墨効率が高まることで操業性が向上し、高白色の紙が得られるＤＩＰの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、脱水濃縮工程に導入されるパルプスラリーに濾水性向上剤を添加すること、若しくはそれ以前に添加されていることによって、前記脱水濃縮工程での脱水能力が向上すること、さらには前記濾水性向上剤の添加により除塵、灰分除去及び脱墨がより良好に行なわれることを見出した。本発明はこれに基いてなされたものである。
【００１２】
従って、本発明の上記課題は下記(１)〜(４)によって達成される。
【００１３】
(１) 少なくとも離解工程、脱墨工程を経るとともに、精選工程後に脱水濃縮処理を行うようにした脱墨パルプの製造方法において、前記脱水濃縮処理工程またはそれ以前に、濾水性向上剤を１〜１０ｐｐｍ添加し、前記脱水濃縮処理を行うようにすることを特徴とする脱墨パルプの製造方法。
【００１４】
(２) 少なくとも離解工程、脱墨工程を経るとともに、精選工程後に脱水濃縮処理を行うようにした脱墨パルプの製造方法において、前記脱水濃縮処理工程またはそれ以前に、濾水性向上剤を１〜１０ｐｐｍ添加し、前記脱水濃縮処理を行うとともに、灰分率を２〜１２％に制御することを特徴とする脱墨パルプの製造方法。
【００１５】
(３) 前記濾水性向上剤を精選工程前に添加する上記（１）又は（２）記載の脱墨パルプの製造方法。
【００１６】
(４) 前記濾水性向上剤として、ポリエチレンイミン、ポリアクリルアミドのホフマン分解物、ポリビニルアミン系高分子、ベンジル基含有アクリル系カチオン性共重合体の内のいずれか又は組合せを用いる上記（１）〜（３）いずれかに記載の脱墨パルプの製造方法。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１記載の発明によれば、ＤＩＰの製造工程において、精選工程に続く脱水濃縮処理工程時又はそれ以前に、濾水性向上剤を１〜１０ｐｐｍ添加することにより、前記脱水濃縮処理において脱水能力を向上させることが可能になるため、この脱水濃縮処理の前段となる精選工程ではパルプスラリーの濃度を低く維持することができる。すなわち、フローテーター、精選工程、重量クリーナー等でのパルプスラリー濃度を低く抑えることができるため、操業性を向上させることができる。
【００１８】
請求項２記載の発明によれば、上記に加えて、濾水性向上剤の添加によりパルプスラリーの灰分率を２〜１２％に制御しているため、灰分、粘着異物、ごみが効率的に除去されたＤＩＰが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下本発明をさらに詳細に説明する。
【００２０】
本発明のＤＩＰ製造方法は、精選工程に続く脱水濃縮処理時またはそれ以前に、濾水性向上剤を１〜１０ｐｐｍ添加し、前記脱水濃縮処理では濾水性向上剤が添加されたパルプスラリーを被処理対象として脱水濃縮を行うようにするものである。すなわち、本発明では、脱水濃縮処理における脱水能力の向上を図ることにより、脱水濃縮処理の前段となる精選工程においてパルプスラリーの濃度を低く維持できるようにするとともに、前記濾水性向上剤を添加することにより、灰分率を２〜１２％に制御するものである。
【００２１】
ＤＩＰは、離解工程、粗選工程、脱墨工程、精選（除塵）工程や漂白工程などを経て製造されるが、前記精選工程を出たパルプスラリー濃度（０．５〜２．５％）は、前記脱水濃縮工程を経て１０〜３０％に高められる。前記脱水濃縮工程で用いられる装置としては、例えばエキストラクター、シックナー（ウルフ型、カミヤ型、バルブレス型、ディスク型など）、プレス（ディスク型、スクリュー型、シリンダー型など）などを用いることができる。
【００２２】
本発明で用いられる濾水性向上剤としては、この分野で従来から使用されているものがいずれも使用できる。代表的なものとしては、ポリエチレンイミン、ポリアクリルアミドのホフマン分解物、ポリビニルアミン系高分子、ベンジル基含有アクリル系カチオン性共重合体とコロイダルシリカの併用などが挙げられる。これらは市販品として容易に入手することができる。これらの中で特には、ポリアクリルアミドのホフマン分解物が濾水性の点で好適とされる。
【００２３】
濾水性向上剤は、通常、ワイヤー上の濾水性と脱水プレス後の湿紙含水率を低下して、抄速アップ、またドライヤーの蒸気使用量を減少させ生産性を向上させるために、抄紙前の製紙原料中に添加されるものである。本発明では、こうした濾水性向上剤を脱水濃縮工程またはそれ以前にパルプスラリー中に添加し、脱水濃縮処理において、パルプスラリーのパルプ濃度を上昇させているが、濾水性向上剤の添加によりパルプ濃度が上昇するのは、パルプの凝集を促進することによるものと考えられる。
【００２４】
前記濾水性向上剤の添加量は、パルプスラリーに対して１〜１０ｐｐｍとなる量、好ましくは３〜７ｐｐｍとなる量である。添加量が１ｐｐｍ未満ではパルプスラリーの脱水濃縮が不十分であり、１０ｐｐｍを超えると凝集が過度に生じてかえって濾水性が低下するという不具合が生じる。
【００２５】
また、この濾水性向上剤の添加により、灰分率を２〜１２％、好ましくは４〜８％にコントロールすることができ、換言すれば、灰分率を対パルプ２〜１２重量％、好ましくは４〜８重量％にまで減少させることができる。
【００２６】
濾水性向上剤の添加により灰分が低減されることの理由は必ずしも明らかにされていないが、パルプの凝集が灰分や異物の凝集よりも優先的に促進されるためと考えられる。このような点を考慮すれば、前記濾水性向上剤は、分散性をたかめる上で精選工程前に添加するのが望ましい。
【００２７】
本発明におけるＤＩＰ製造における離解工程は、苛性ソーダ、ケイ酸ナトリウムなどのアルカリを含む水に原料古紙を加え、パルパーによって古紙を離解しパルプスラリー化するものであり、ここではインクの剥離や副次的ながら漂白も進む。
【００２８】
粗選・精選工程（除塵）は抄紙の白水を循環している工程であり、スクリーン・クリーナーで原料中の異物を取り除く工程でもあり、クリーナーは重量異物を取り除くものである。
【００２９】
脱墨工程は、薬品浸漬塔およびニーダーによる緩やかな混練破砕を経て送られてきたパルプスラリーを、フローテーションによって脱墨するものである。フローテーションは１％程度の濃度のパルプスラリーに細やかな気泡を注入すると、脱墨剤の働きが適切な大きさまで凝集したインキ粒子に気泡を吸着し、浮上除去される。
【００３０】
漂白工程は、薬品を使用してパルプを白くする工程である。薬品には一般的に過酸化水素、ハイドロサルファイド、二酸化チオ尿素、ハイポ等の他、高い白色度を得るためにホルムアミジンスルフォン酸（ＦＡＳ）も用いられる。
【００３１】
かくして製造されたＤＩＰは完成原料として或いは他のパルプと合わされて調成工程へと送られる。調成工程では填料、染料顔料、サイズ剤、硫酸バンド、定着剤、紙力増強剤、歩留り向上剤、濾水性向上剤などが必要に応じて内添される。
【００３２】
続いて、調成工程で得られた完成紙料は抄紙機に導かれ抄紙が行なわれ、必要に応じて、この紙の上に塗工機によって塗工層が形成される。
【００３３】
本発明で得られたＤＩＰは灰分、粘着物質、ごみ等が効率的に除去されているので、調成工程、抄紙工程への異物持込みが軽減される。その結果、抄紙工程での欠陥、断紙の発生が低減し、安定した品質の用紙が得られる。また、脱墨効率が向上したことにより製品パルプ白色度が高まる。さらに、本発明によれば設備の改善を必要としないでＤＩＰの増産が可能である。
【００３４】
本発明でＤＩＰ製造における原料古紙としては、新聞古紙、雑誌古紙などの他、灰分を１５％以上(一般的は１５〜３５％)含有する高灰分印刷古紙であってもよい。灰分１５％未満であれば通常のチラシ込み新聞紙と同等の灰分量であるが、本発明の方法によれば、これら古紙も高灰分印刷古紙と一緒に処理することが可能である。高灰分印刷古紙としては、塗工紙(アート紙、コート紙、軽量コート紙)に印刷がされている灰分１５〜３５％含む印刷古紙、非塗工紙であるが灰分を１５〜３５％含む模造古紙等が挙げられる。
【実施例】
【００３５】
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。なお、特に断らない限り、原料濃度は固形分濃度を意味し、薬品添加率は重量％である。
【００３６】
（実施例１〜３、及び比較例１〜３）
コート紙を中心とした古紙原料に、苛性ソーダを対パルプ１％、脱墨剤（花王株式会社製  Ｄ1シリーズ）を対パルプ０．３％添加し、原料濃度１５％で離解し原料スラリーを調製した。この原料中の灰分は１５％であった。
【００３７】
この原料を後工程から向流してきた白水を用いて濃度２．５％に希釈し、円筒型遠心スクリーンで大きな異物を除去した後、フローテーターによりフローテーション処理を行ない、濾水性向上剤（ハイモ株式会社製  ハイモロックＥ−２００）を表１に示す量で添加し、又は添加することなくして、その後さらに円筒型遠心スクリーンで精選後、原料をシックナーにて濃度２５％まで脱水し、苛性ソーダを対パルプ０．３％、過酸化水素を対パルプ０．５％、珪酸ソーダを対パルプ０．５％加え、高速撹拌機により原料相互を摩擦、撹拌混合後、８０℃、１時間熟成し、次いで後工程から向流してきた白水で濃度１％まで希釈してＤＩＰを製造した。
【００３８】
これらのＤＩＰは表１に記載したような測定結果が得られた。
【００３９】
【表１】
2006022414.tif 000002
【００４０】
（注１）脱水濃縮工程処理能力は、比較例１（濾水性向上剤：無添加）を１００とした場合の相対値である。
（注２）灰分率は、ＪＩＳ  Ｐ８２０３に準じて絶乾重量を求め、ＪＩＳ  Ｐ８２０４の方法にて測定した。
（注３）スケールトラブルの状態評価は、抄紙機に設置された電子走査型検出器(オムロン株式会社 KZD-120X-A)にて、１km2当りで検出したスケールの数が１０個以上を×、３〜９個を△、２個以下を○とした。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明の紙製造方法は、新聞用紙、雑誌用紙、情報用紙をはじめとして各種
用途の紙の他、板紙の製造にも適用できる。