(57)【要約】【課題】適度な発泡と優れた脱墨性を有する脱墨方法を提供する。【解決手段】成分Ａである下記式（１）に示す化合物及び成分Ｂである下記式（２）に示す化合物を、成分Ｃである水と混合し、フローテーション工程の前の工程に添加する、脱墨方法。    Ｒ１−Ｏ−［（ＰＯ）ｍ（ＥＯ）ｎ］−Ｈ    （１）［式（１）において、Ｒ１は、炭素数１２以上２２以下のアルキル基又はアルケニル基、ＰＯはプロピレンオキシ基、ｍはＰＯ基の平均付加モル数であって２０以上５０以下の数、ＥＯはエチレンオキシ基、ｎはＥＯ基の平均付加モル数であって２０以上５５以下の数、ｍとｎの比（ｍ／ｎ）が０．５以上２以下である。なお、ＰＯとＥＯはブロックでもランダムでもよく、付加する順番に限定はない。］    Ｒ２−Ｏ−（ＥＯ）ｐ−ＳＯ３Ｍ    （２）［式（２）において、Ｒ２は、炭素数８以上２２以下のアルキル基又はアルケニル基、ＥＯはエチレンオキシ基、ｐはＥＯ基の平均付加モル数であって０．５以上１０以下の数、Ｍは陽イオン又は水素原子である。］【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
成分Ａである下記式（１）に示す化合物及び成分Ｂである下記式（２）に示す化合物を、成分Ｃである水と混合し、フローテーション工程の前の工程に添加する、脱墨方法。
Ｒ１−Ｏ−［（ＰＯ）ｍ（ＥＯ）ｎ］−Ｈ    （１）
［式（１）において、Ｒ１は、炭素数１２以上２２以下のアルキル基又はアルケニル基、ＰＯはプロピレンオキシ基、ｍはＰＯ基の平均付加モル数であって２０以上５０以下の数、ＥＯはエチレンオキシ基、ｎはＥＯ基の平均付加モル数であって２０以上５５以下の数、ｍとｎの比（ｍ／ｎ）が０．５以上２以下である。なお、ＰＯとＥＯはブロックでもランダムでもよく、付加する順番に限定はない。］
Ｒ２−Ｏ−（ＥＯ）ｐ−ＳＯ３Ｍ    （２）
［式（２）において、Ｒ２は、炭素数８以上２２以下のアルキル基又はアルケニル基、ＥＯはエチレンオキシ基、ｐはＥＯ基の平均付加モル数であって０．５以上１０以下の数、Ｍは陽イオン又は水素原子である。］
【請求項２】
成分Ａ、成分Ｂ及び成分Ｃを混合し、均一にして添加する、請求項１記載の脱墨方法。
【請求項３】
成分Ａ、成分Ｂ及び成分Ｃを混合した混合物が均一かつ透明である、請求項１又は２に記載の脱墨方法。
【請求項４】
古紙１００質量部に対する成分Ａと成分Ｂの合計添加量が０．０１質量部以上０．５質量部以下である、請求項１〜３のいずれかに記載の脱墨方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の脱墨方法を製造工程に含む、再生紙の製造方法。
【請求項６】
下記成分Ａを１５質量％以上９０質量％以下、下記成分Ｂを０．３５質量％以上３６質量％以下及び下記成分Ｃを含有し、成分Ａと成分Ｂの質量比（Ａ／Ｂ）が１．５以上１００以下である、脱墨剤。
成分Ａ：下記式（１）に示す化合物
Ｒ１−Ｏ−［（ＰＯ）ｍ（ＥＯ）ｎ］−Ｈ    （１）
［式（１）において、Ｒ１は、炭素数１２以上２２以下のアルキル基又はアルケニル基、ＰＯはプロピレンオキシ基、ｍはＰＯ基の平均付加モル数であって２０以上５０以下の数、ＥＯはエチレンオキシ基、ｎはＥＯ基の平均付加モル数であって２０以上５５以下の数、ｍとｎの比（ｍ／ｎ）が０．５以上２以下である。なお、ＰＯとＥＯはブロックでもランダムでもよく、付加する順番に限定はない。］
成分Ｂ：下記式（２）に示す化合物
Ｒ２−Ｏ−（ＥＯ）ｐ−ＳＯ３Ｍ    （２）
［式（２）において、Ｒ２は、炭素数８以上２２以下のアルキル基又はアルケニル基、ＥＯはエチレンオキシ基、ｐはＥＯ基の平均付加モル数であって０．５以上１０以下の数、Ｍは陽イオン又は水素原子である。］
成分Ｃ：水
【請求項７】
成分Ｃの含有量が２５質量％以上７５質量％以下である、請求項６に記載の脱墨剤。
【請求項８】
成分Ａと成分Ｂの合計含有量が２５質量％以上６５質量％以下である、請求項６又は７のいずれかに記載の脱墨剤。
【請求項９】
さらに下記式（３）に示す化合物を含有する、請求項６〜８のいずれかに記載の脱墨剤。
Ｒ３−Ｏ−（ＥＯ）ｑ−Ｈ    （３）
［式（３）において、Ｒ３は、炭素数１以上６以下の炭化水素基、ＥＯはエチレンオキシ基、ｑはＥＯ基の付加モル数であって１以上５以下の整数である。］
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脱墨方法、再生紙の製造方法、及び脱墨剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報媒体や包装容器など、様々な用途に古くから紙は利用されている。一度利用しただけでゴミとして処分してしまっては資源の無駄遣いであり、古紙を資源ゴミとして回収することはゴミ量の削減にもなり、環境意識の高まりとともに回収され、再生利用される古紙の量も増えている。しかし、紙の色が比較的白い印刷用紙や新聞用紙用途で古紙パルプを利用するには、紙に印刷されているインキを取り除いて、古紙を再生する必要がある。このインキを取り除くために行われる工程を脱墨と呼び、脱墨工程で使用される薬剤として多くの脱墨剤が開発されており、工業的には主としてフローテーション法と呼ばれる方法でインキを取り除いている。この方法は、インキをあらかじめ細かな粒子状にして分散させ、気泡の表面に吸着させてパルプとインキを分離することで、効率的に脱墨する方法であり、洗浄、必要に応じて漂白し、脱墨パルプとする。そして、脱墨パルプは木材パルプなどと一緒に、抄紙されることでさまざまな紙として再生される。このフローテーション法では、発泡量と泡へのインキの吸着のバランスを取ることで、脱墨パルプの歩留まりと白色度等の性能をバランスさせてきた。
【０００３】
一方、スマートフォンやタブレットなど電子端末並びにネットワーク環境の飛躍的な発展に伴い、新聞紙の発行部数は激減している。そのため、これまで主流であり、均質な古紙としての新聞古紙の回収量が減り、インク除去性や発泡性の面で新聞古紙と比較して脱墨しにくい雑誌古紙の比率が増加傾向にある。この雑誌古紙は、発泡しにくく、発泡させるために発泡剤を多く必要とするが、インクを泡に吸着させる脱墨剤も同時に多く必要とするため、脱墨工程で使用される薬剤の使用量が多くなる傾向にあり、低添加量で効率よく脱墨できる脱墨剤が求められている。
【０００４】
また、インクの種類によって除去されやすさは異なり、紙に含まれるサイズ剤等の他の薬剤の影響で発泡量も大きく変化するため、脱墨処理する古紙に合わせて、脱墨剤、発泡剤及び消泡剤の添加量をそれぞれ調整する必要があった。近年、古紙の回収量及び再生量の増加に伴い、より生産効率の高い脱墨剤が求められ、脱墨パルプの白色度向上といった脱墨性能の向上に加え、安定操業や工程の簡略化といった作業性を向上できる脱墨剤及び脱墨方法が求められ、様々な検討が行われている。
【０００５】
例えば、特許文献１には、アルキレンオキシドの末端が硫酸基で封鎖されたアニオン性脱墨剤と特定の構造を有するプロピレン−エチレンブロック付加型の非イオン性脱墨剤を含有する古紙再生用脱墨剤が記載されている。
特許文献２には、古紙離解原料からインキを剥離するインキ剥離工程と剥離したインキを除去するインキ除去工程を含む脱墨方法において、インキ剥離工程にて、脱墨剤と脱墨剤の曇点を上昇させる助剤とを混合することにより、脱墨剤がインキ剥離工程の処理温度より０〜１０℃低い曇点を有するようにしてインキ剥離を行なうことを特徴とする脱墨方法が記載されている。
特許文献３には、脱インキ剤が非イオン界面活性剤およびアニオン界面活性剤を含有し、脱インキ剤の起泡力が、ＪＩＳの方法（Ｋ３３６２）で測定した場合、泡高が１００ｍｍ未満であり、ｐＨ７．０〜９．５で行われるインキ剥離工程で脱インキ剤を存在させる脱インキパルプの製造方法が記載されている。
特許文献４には、脱インキ剤が曇点１５〜４５℃の非イオン界面活性剤とアニオン界面活性剤を含有し、インキ剥離工程でｐＨ７．０〜９．５にて脱インキ剤を存在させる脱インキパルプの製造方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−２５７０８４号公報
【特許文献２】特開２００２−８８６７０号公報
【特許文献３】特開２００７−３１４８９３号公報
【特許文献４】特開２００７−３１４８９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年、古紙の回収量及び再生量の増加並びに回収される古紙品質の変化に伴い、より生産効率の高い脱墨剤が求められ、また、脱墨パルプの白色度向上といった脱墨性能の向上に加え、安定操業や工程の簡略化といった作業性を向上できる脱墨剤及び脱墨方法が求められている。しかしながら、特許文献１〜４に記載の脱墨方法では、これらの課題をすべて解決することは困難であった。
本発明は、適度な発泡と優れた脱墨性を有する脱墨方法、再生紙の製造方法及び脱墨剤を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、成分Ａである下記式（１）に示す化合物及び成分Ｂである下記式（２）に示す化合物を、成分Ｃである水と混合し、フローテーション工程の前の工程に添加する、脱墨方法に関する。
Ｒ１−Ｏ−［（ＰＯ）ｍ（ＥＯ）ｎ］−Ｈ    （１）
［式（１）において、Ｒ１は、炭素数１２以上２２以下のアルキル基又はアルケニル基、ＰＯはプロピレンオキシ基、ｍはＰＯ基の平均付加モル数であって２０以上５０以下の数、ＥＯはエチレンオキシ基、ｎはＥＯ基の平均付加モル数であって２０以上５５以下の数、ｍとｎの比（ｍ／ｎ）が０．５以上２以下である。なお、ＰＯとＥＯはブロックでもランダムでもよく、付加する順番に限定はない。］
Ｒ２−Ｏ−（ＥＯ）ｐ−ＳＯ３Ｍ    （２）
［式（２）において、Ｒ２は、炭素数８以上２２以下のアルキル基又はアルケニル基、ＥＯはエチレンオキシ基、ｐはＥＯ基の平均付加モル数であって０．５以上１０以下の数、Ｍは陽イオン又は水素原子である。］
【０００９】
また、本発明は、前記本発明の脱墨方法を製造工程に含む、再生紙の製造方法に関する。
【００１０】
また、本発明は、下記成分Ａを１５質量％以上９０質量％以下、下記成分Ｂを０．３５質量％以上３６質量％以下及び下記成分Ｃを含有し、成分Ａと成分Ｂの質量比（Ａ／Ｂ）が１．５以上１００以下である、脱墨剤に関する。
成分Ａ：下記式（１）に示す化合物
Ｒ１−Ｏ−［（ＰＯ）ｍ（ＥＯ）ｎ］−Ｈ    （１）
［式（１）において、Ｒ１は、炭素数１２以上２２以下のアルキル基又はアルケニル基、ＰＯはプロピレンオキシ基、ｍはＰＯ基の平均付加モル数であって２０以上５０以下の数、ＥＯはエチレンオキシ基、ｎはＥＯ基の平均付加モル数であって２０以上５５以下の数、ｍとｎの比（ｍ／ｎ）が０．５以上２以下である。なお、ＰＯとＥＯはブロックでもランダムでもよく、付加する順番に限定はない。］
成分Ｂ：下記式（２）に示す化合物
Ｒ２−Ｏ−（ＥＯ）ｐ−ＳＯ３Ｍ    （２）
［式（２）において、Ｒ２は、炭素数８以上２２以下のアルキル基又はアルケニル基、ＥＯはエチレンオキシ基、ｐはＥＯ基の平均付加モル数であって０．５以上１０以下の数、Ｍは陽イオン又は水素原子である。］
成分Ｃ：水
【発明の効果】
【００１１】
本発明の脱墨方法は、低添加量でフローテーション時の発泡量が多く、インク除去効率が高いため、白色度が高い脱墨パルプを得ることができる。また、脱墨パルプ製造において安定操業や工程の簡略化といった作業性を向上できる。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜脱墨方法＞
本発明の脱墨方法は、低添加量でフローテーション時の発泡量が多く、インク除去効率が高いため、白色度が高い脱墨パルプを得ることができ、脱墨パルプ製造において安定操業や工程の簡略化といった作業性を向上できる。
本発明に係る脱墨方法における効果の作用メカニズムの詳細は定かではないが、以下のように考えられる。
フローテーション法による脱墨のメカニズムは、紙を繊維状に解してパルプとし、パルプ表面及びパルプ間に吸着するインキを脱墨剤によってパルプから分離させ、脱墨剤と共にインキを泡に吸着させることで、インキを泡と共に系外に排出し、除去するものである。脱墨剤に求められる主性能はインキをパルプから分離することであり、さらに泡界面へインキと共に吸着する性能が高いものがより良い脱墨剤となる。発泡しやすい条件であれば、発泡性能が低くても脱墨剤として有効に機能するが、古紙の対象が雑誌古紙である、脱墨装置の構造の関係上発泡しにくい、といった発泡しにくい条件においては、インク分離性能に加えて強い発泡性が必要となる。発泡剤を加えることによって、発泡量を増加させることは容易であるが、発泡剤の間違った選択をすると、発泡はするものの、泡にインキが吸着せず、インキ除去が効率的に行えなくなる。これは、泡の界面が、発泡剤分子の膜でできており、発泡剤と脱墨剤の相性が悪い為であり、用いる脱墨剤に相応しい発泡剤を選択する必要がある。また、脱墨剤自身が発泡性の高いものであれば、発泡剤を併用する必要はないが、異なる機能を両立できる脱墨剤の開発は極めて困難であり、機械力など装置の条件などに依存する必要がある。相性の良い脱墨剤と発泡剤を併用することで、効率よく脱墨できるが、脱墨コスト及び排水処理負荷低減の観点から、脱墨工程で使用する薬剤は低濃度で使用されるので、脱墨剤及び発泡剤は水中に分散し、それぞれがパルプへの吸着、インクへの吸着、泡形成といった個別の機能に応じた作用に消費され、各薬剤の機能を効率よく利用できず、添加量を増やしたり、機械力を付与したりする必要がある。しかし、本発明では、成分Ａと成分Ｂとが、相性の良い脱墨剤と発泡剤のような組み合わせとなって機能して、これらを予め混合し、複合体を形成することで、この複合体で形成した泡とパルプから複合体により分離され複合体に吸着したインキとの吸着性が高くなることから、効率よく脱墨できるものと推定される。また、成分Ａと成分Ｂを個別に添加するよりも、これらの複合体を用いると、速やかに複合体の泡膜が形成でき、一般的に行われる連続脱墨処理を行う上でも、効率よく脱墨処理ができるものと推定される。
【００１３】
〔成分Ａ〕
成分Ａは、下記式（１）に示す化合物である。
Ｒ１−Ｏ−［（ＰＯ）ｍ（ＥＯ）ｎ］−Ｈ    （１）
［式（１）において、Ｒ１は、炭素数１２以上２２以下のアルキル基又はアルケニル基、ＰＯはプロピレンオキシ基、ｍはＰＯ基の平均付加モル数であって２０以上５０以下の数、ＥＯはエチレンオキシ基、ｎはＥＯ基の平均付加モル数であって２０以上５５以下の数、ｍとｎの比（ｍ／ｎ）が０．５以上２以下である。なお、ＰＯとＥＯはブロックでもランダムでもよく、付加する順番に限定はない。］
【００１４】
式（１）中、Ｒ１は、炭素数１２以上２２以下のアルキル基又はアルケニル基であって、脱墨性向上の観点から、好ましくはアルキル基である。また、Ｒ１は、直鎖でも分岐鎖でもよいが、同様の観点から、好ましくは直鎖である。Ｒ１の炭素数は、同様の観点から、１２以上であり、好ましくは１４以上、より好ましくは１６以上であり、そして、２２以下であり、好ましくは２０以下、より好ましくは１８以下である。Ｒ１の炭素数は、好ましくは１４以上２２以下、より好ましくは１６以上２０以下、更に好ましくは１６以上１８以下、より更に好ましくは１８である。
【００１５】
式（１）中、ｍは、プロピレンオキシ基ＰＯの平均付加モル数であって、２０以上５０以下の数である。脱墨性向上の観点から、ｍは、２０以上であり、好ましくは２２以上、より好ましくは２４以上、更に好ましくは２５以上であり、そして、５０以下であり、好ましくは４８以下、より好ましくは４５以下、更に好ましくは４２以下である。ｍは、好ましくは２２以上４８以下、より好ましくは２４以上４５以下、更に好ましくは２５以上４２以下である。
式（１）中、ｎは、エチレンオキシ基ＥＯの平均付加モル数であって、２０以上５５以下の数である。脱墨性向上の観点から、ｎは、２０以上であり、好ましくは２５以上、より好ましくは３０以上、更に好ましくは４０以上であり、そして、５５以下であり、好ましくは５３以下、より好ましくは５１以下、更に好ましくは４９以下である。好ましくは２５以上５３以下、より好ましくは３０以上５１以下、更に好ましくは４０以上４９以下である。
ｍとｎの比（ｍ／ｎ）は、０．５以上２以下である。脱墨性向上の観点から、ｍ／ｎは、０．５以上であり、好ましくは０．５１以上、より好ましくは０．５３以上、更に好ましくは０．５５以上であり、そして、２以下であり、好ましくは１．７以下、より好ましくは１．５以下、更に好ましくは１．０以下である。ｍ／ｎは、好ましくは０．５１以上１．７以下、より好ましくは０．５３以上１．５以下、更に好ましくは０．５５以上１．０以下である。
【００１６】
ＰＯとＥＯはブロックでもランダムでもよく、付加する順番に限定はない。成分Ａは、脱墨性向上の観点から、末端にＰＯ付加したもの、すなわち式（１）中のＨにＰＯが結合した構造を有するものが好ましい。成分Ａは、Ｒ１−ＯＨで表されるアルコールに、ＰＯを付加させた後に、ＥＯを付加又はＰＯとＥＯとをランダムに付加させたものがより好ましく、Ｒ１−ＯＨで表されるアルコールに、ＰＯを付加させた後にＰＯとＥＯとをランダムに付加させ、更にＰＯを付加させたものが更に好ましい。
すなわち、成分Ａは、下記式（１−１）に示す化合物がより好ましい。
Ｒ１−Ｏ−（ＰＯ）ｍ１−［（ＰＯ）ｍ２／（ＥＯ）ｎ］−（ＰＯ）ｍ３−Ｈ    （１−１）
［式（１−１）において、Ｒ１は、炭素数１２以上２２以下のアルキル基又はアルケニル基、ＰＯはプロピレンオキシ基、ｍ１、ｍ２、ｍ３は、それぞれ、ＰＯ基の平均付加モル数であって、ｍ１、ｍ２、ｍ３の合計が２０以上５０以下となる数、ＥＯはエチレンオキシ基、ｎはＥＯ基の平均付加モル数であって２０以上５５以下の数、ｍ１、ｍ２、ｍ３の合計とｎの比〔（ｍ１＋ｍ２＋ｍ３）／ｎ〕が０．５以上２以下である。「／」はＥＯとＰＯとがランダムに結合していることを意味する記号である。］
【００１７】
成分Ａは、上記式（１）に示す化合物の１種又は２種以上であってよい。
【００１８】
〔成分Ｂ〕
成分Ｂは、下記式（２）に示す化合物である。
Ｒ２−Ｏ−（ＥＯ）ｐ−ＳＯ３Ｍ    （２）
［式（２）において、Ｒ２は、炭素数８以上２２以下のアルキル基又はアルケニル基、ＥＯはエチレンオキシ基、ｐはＥＯ基の平均付加モル数であって０．５以上１０以下の数、Ｍは陽イオン又は水素原子である。］
【００１９】
式（２）中、Ｒ２は、炭素数８以上２２以下のアルキル基又はアルケニル基であって、脱墨性及び発泡性向上の観点から、好ましくはアルキル基である。また、直鎖でも分岐でもよいが、同様の観点から、好ましくは直鎖である。Ｒ２の炭素数は、同様の観点から、８以上であり、好ましくは１０以上、より好ましくは１２以上であり、そして、２２以下であり、好ましくは１８以下、より好ましくは１４以下である。すなわち、Ｒ２の炭素数は、好ましくは１０以上１８以下、より好ましくは１２以上１４以下、更に好ましくは１２である。
式（２）中、ｐは、オキシエチレン基ＥＯの平均付加モル数であって０．５以上１０以下の数である。脱墨性及び発泡性向上の観点から、ｐは、０．５以上であり、好ましくは１．０以上、より好ましくは１．５以上、更に好ましくは２．０以上であり、そして、１０以下であり、好ましくは７以下、より好ましくは５以下、更に好ましくは４以下である。すなわち、ｐは、好ましくは１．０以上７以下、より好ましくは１．５以上５以下、更に好ましくは２．０以上４以下である。
式（２）中、Ｍは、陽イオン又は水素原子である。Ｍが陽イオンである場合、式（２）で表される化合物は、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩又はポリオキシエチレンアルケニルエーテル硫酸塩となる。この場合、式（２）で表される化合物は、下記式（２−１）で表すことができる。
Ｒ２−Ｏ−（ＥＯ）ｐ−ＳＯ３−Ｍ＋    （２−１）
式（２−１）中のＲ２、ｐは、式（２）中のＲ２、ｐと同義であり、好ましい範囲も同様である。Ｍ＋は陽イオンを示す。
Ｍである陽イオンとしては、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン等のアルカリ金属イオン、カルシウムイオン等のアルカリ土類金属イオン、アンモニウムイオン、及びトリエタノールアンモニウムイオン等のアルカノールアンモニウムイオン等が挙げられる。これらの中では、脱墨性及び発泡性向上の観点から、Ｍは、好ましくはアルカリ金属イオン及びアルカノールアンモニウムイオン、より好ましくはアルカリ金属イオン、更に好ましくはナトリウムイオン（Ｎａ＋）及びカリウムイオン（Ｋ＋）から選ばれる１種以上であり、より更に好ましくはナトリウムイオン（Ｎａ＋）である。
なお、Ｍが二価以上の陽イオンの場合には、−ＳＯ３−の陰イオンと対イオンとなるように存在すればよく、例えば、二価の陽イオンであれば、−ＳＯ３−の量に対して、１／２量が存在すればよい。
【００２０】
〔成分Ｃ〕
成分Ｃは、水であり、工業用水、水道水及び脱イオン水等を用いることができ、供給性及びコストの観点から、工業用水が好ましく、脱墨性の観点から、イオン交換水が好ましい。
【００２１】
〔成分Ａ、成分Ｂ、成分Ｃの混合〕
成分Ａ、成分Ｂ及び成分Ｃの混合方法には特に制限はなく、通常の混合方法を用いて混合すればよい。脱墨性及び発泡性向上の観点から、成分Ａ、成分Ｂ及び成分Ｃが均一に混合されていることが好ましく、均一かつ透明であることがより好ましい。すなわち、本発明では、成分Ａ、成分Ｂ及び成分Ｃを混合した均一な混合物を添加することが好ましく、成分Ａ、成分Ｂ及び成分Ｃを混合した均一かつ透明な混合物を添加することがより好ましい。また、性能を損なわない範囲で、成分Ａ、成分Ｂ及び成分Ｃ以外の成分も同時に混合してもよく、乳化剤、分散剤及び可溶化剤等を均一化するために混合してもよい。なお、成分Ａ、成分Ｂ及び成分Ｃの混合物が均一であるとは、目視にて混合物が一様であり、混合物中に境界が観察されない状態であることをいう。また、成分Ａ、成分Ｂ及び成分Ｃの混合物が透明であるとは、目視にて混合物を通して反対側が透けて確認できる状態であることをいう。
【００２２】
成分Ａ、成分Ｂ及び成分Ｃを混合した混合物は、成分Ａの含有量が、好ましくは１５質量％以上、より好ましくは２０質量％以上、そして、好ましくは９０質量％以下、より好ましくは８０質量％以下、更に好ましくは７０質量％以下である。また、該混合物は、成分Ｂの含有量が、好ましくは０．３５質量％以上、より好ましくは２質量％以上、そして、好ましくは３６質量％以下、より好ましくは２５質量％以下である。
【００２３】
〔添加量〕
本発明の脱墨方法では、脱墨性及び発泡性向上の観点から、古紙１００質量部に対する成分Ａと成分Ｂの合計添加量が、好ましくは０．０１質量部以上、より好ましくは０．０５質量部以上、更に好ましくは０．０７質量部以上、より更に好ましくは０．１０質量部以上であり、そして、好ましくは０．５質量部以下、より好ましくは０．４５質量部以下、更に好ましくは０．４０質量部以下、より更に好ましくは０．３５質量部以下である。
また、成分Ａと成分Ｂの質量比（Ａ／Ｂ）は、脱墨性及び発泡性向上の観点から、好ましくは１．５以上、より好ましくは２．０以上、更に好ましくは４．０以上、より更に好ましくは５．０以上であって、そして、好ましくは１００以下、より好ましくは５０以下、更に好ましくは２０以下、より更に好ましくは１０以下である。
【００２４】
〔添加時期〕
本発明の脱墨方法は、フローテーション工程を含む。本発明の脱墨方法は、成分Ａ、成分Ｂ及び成分Ｃの混合物の添加条件以外は、フローテーション工程を含む公知の方法に準じて行うことができる。本発明の脱墨方法は、例えば、フローテーション工程の他に、離解工程、漂白工程、ニーディング工程、洗浄工程、脱水工程、乾燥工程などを含むことができる。
【００２５】
本発明において、成分Ａ、成分Ｂ及び成分Ｃを混合した混合物を添加する工程は、フローテーション工程の前であればいずれの工程であってもよく、脱墨性及び発泡性向上の観点から、好ましくは離解工程、漂白工程、及びニーディング工程から選ばれる１つ以上の工程であり、より好ましくは少なくとも離解工程で添加することである。
ここで、フローテーション工程の前とは、フローテーション工程を行うための気泡をパルプスラリー中で発生させる前をいう。一般に、フローテーション工程は、フローテーターを用いて、パルプスラリーに空気を吹き込んで行われる。この場合、最初にパルプスラリー中に空気を吹き込む時点よりも前の時点がフローテーション工程の前である。
【００２６】
〔任意成分〕
本発明の脱墨方法には、必要に応じて、従来から脱墨工程に用いられている成分Ａ及び成分Ｂ以外の成分を、本発明の性能に影響しない範囲内で添加することができる。例えば、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル等の非イオン性界面活性剤、アルキル硫酸エステル塩、ポリオキシアルキレンアルキル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、高級脂肪酸及びその塩等の脱インキ剤；苛性ソーダや珪酸ソーダ等のアルカリ薬剤；過酸化水素、次亜塩素酸塩、次亜硫酸塩等の漂白剤；スケール防止剤；ピッチコントロール剤；消泡剤；スライムコントロール剤等である。
【００２７】
＜再生紙の製造方法＞
本発明は、上記本発明の脱墨方法を製造工程に含む、再生紙の製造方法を提供する。すなわち、本発明の脱墨方法により得られた脱墨パルプから再生紙を製造することができる。再生紙の製造は、公知の方法に準じて行うことができる。
【００２８】
＜脱墨剤＞
本発明の脱墨剤は、少なくとも成分Ａ、成分Ｂ及び成分Ｃを所定条件で含有する。すなわち、本発明の脱墨剤は、成分Ａを１５質量％以上９０質量％以下、下記成分Ｂを０．３５質量％以上３６質量％以下及び成分Ｃを含有し、成分Ａと成分Ｂの質量比（Ａ／Ｂ）が１．５以上１００以下である。
脱墨性及び発泡性向上の観点から、成分Ａ、成分Ｂ及び成分Ｃが均一に混合されていることが好ましく、均一かつ透明であることがより好ましい。ここでの均一、透明は、本発明の脱墨方法で述べた混合物についての均一、透明と同じである。また、性能を損なわない範囲で、成分Ａ、成分Ｂ及び成分Ｃ以外の成分も同時に混合してもよく、乳化剤、分散剤及び可溶化剤等を均一化するために混合してもよい。また、輸送コスト低減及び保管場所を少なくする観点から、成分Ａ及び成分Ｂの合計含有量が高いことが好ましい。
【００２９】
本発明の脱墨剤中、成分Ａの含有量は、脱墨性向上の観点から、好ましくは１５質量％以上、より好ましくは２０質量％以上、更に好ましくは２５質量％以上、より更に好ましくは２８質量％以上であり、そして、保存安定性の観点から、好ましくは９０質量％以下、より好ましくは８５質量％以下、更に好ましくは８０質量％以下、より更に好ましくは７０質量％以下である。
【００３０】
本発明の脱墨剤中、成分Ｂの含有量は、発泡性向上の観点から、好ましくは０．３５質量％以上、より好ましくは０．６質量％以上、更に好ましくは１．０質量％以上、より更に好ましくは質量２．０％以上であり、より更に好ましくは質量３．５％以上であり、そして、保存安定性の観点から、好ましくは３６質量％以下、より好ましくは３０質量％以下、更に好ましくは２５質量％以下、より更に好ましくは２０質量％以下である。
【００３１】
本発明の脱墨剤中、成分Ａと成分Ｂの合計含有量は、輸送コスト低減及び保管場所を少なくする観点から、好ましくは２５質量％以上、より好ましくは３０質量％以上、そして、脱墨性、発泡性、保存安定性及び作業性向上の観点から、好ましくは６５質量％以下、より好ましくは６０質量％以下、更に好ましくは５５質量％以下、より更に好ましくは５０質量％以下である。
【００３２】
本発明の脱墨剤は、成分Ａと成分Ｂの質量比（Ａ／Ｂ）が、脱墨性及び発泡性向上の観点から、好ましくは１．５以上、より好ましくは２．０以上、更に好ましくは４．０以上、より更に好ましくは５．０以上であって、そして、好ましくは１００以下、より好ましくは５０以下、更に好ましくは２０以下、より更に好ましくは１０以下である。
【００３３】
本発明の脱墨剤中、成分Ｃの含有量は、脱墨性、発泡性、保存安定性及び作業性向上の観点から、好ましくは２５質量％以上、より好ましくは３０質量％以上、そして、輸送コスト低減及び保管場所を少なくする観点から、好ましくは７５質量％以下、より好ましくは６０質量％以下、更に好ましくは５５質量％以下、より更に好ましくは５０質量％以下である。
【００３４】
〔任意成分〕
本発明の脱墨剤は、従来から脱墨工程に用いられている成分Ａ及び成分Ｂ以外の成分を、本発明の性能に影響しない範囲内で含有することができる。
本発明の脱墨剤は、保存安定性向上の観点から、均一化剤を含有することが好ましい。均一化剤としては、乳化剤、分散剤及び可溶化剤等、成分Ａ，成分Ｂ及び成分Ｃを均一に保つことができる化合物であれば、いずれのものも用いることができ、保存安定性及び作業性向上の観点から、好ましくは可溶化剤である。
【００３５】
本発明の脱墨剤は、下記式（３）に示す化合物を含有することが好ましい。式（３）の化合物は、均一化剤や可溶化剤として機能してもよい。
Ｒ３−Ｏ−（ＥＯ）ｑ−Ｈ    （３）
［式（３）において、Ｒ３は、炭素数１以上６以下の炭化水素基、ＥＯはエチレンオキシ基、ｑはＥＯ基の付加モル数であって１以上５以下の整数である。］
【００３６】
式（３）中、Ｒ３は、炭素数１以上６以下の炭化水素基であって、保存安定性向上の観点から、好ましくはアルキル基である。また、Ｒ３は、直鎖でも分岐鎖でもよいが、同様の観点から、好ましくは直鎖である。Ｒ３の炭素数は、同様の観点から、１以上であり、好ましくは２以上であり、そして、６以下であり、好ましくは４以下である。すなわち、Ｒ３の炭素数は、１以上６以下であり、好ましくは２以上４以下、更に好ましくは４である。
式（３）中、ｑは、オキシエチレン基ＥＯの付加モル数であって、１以上５以下の整数である。脱墨性及び発泡性向上の観点から、１以上であり、好ましくは２以上であり、そして、５以下であり、好ましくは４以下、より好ましくは３以下である。すなわち、ｑは、１以上５以下であり、好ましくは１以上４以下、より好ましくは１以上３以下、更に好ましくは２である。
【００３７】
本発明の脱墨剤中、式（３）の化合物の含有量は、好ましくは０．１質量％以上、より好ましくは１質量％以上、更に好ましくは２質量％以上、そして、好ましくは５質量％以下、より好ましくは４質量％以下、更に好ましくは３質量％以下である。
【００３８】
本発明の脱墨剤は、成分Ａ、成分Ｂ及び成分Ｃが予め混合されていることで、適度な発泡と優れた脱墨性を有する脱墨剤となる上に、保存安定性にも優れる。すなわち、前記したような、透明や均一な状態で製造が可能であり、保存後もその状態を維持することができる。これらの保存安定性は低温での保存後にも得られる。
【実施例】
【００３９】
＜実施例１〜３及び比較例１〜８＞
以下の合成例、実施例、比較例において、特記しない限り「％」は「質量％」を意味する。
【００４０】
合成例１（成分Ａ：化合物１）
ステアリルアルコール（１モル、ナカライテスク株式会社製）と触媒量の水酸化カリウム（ナカライテスク株式会社製）をオートクレーブに仕込み、窒素置換後、減圧下で脱水を行い系内の水分を０．２％以下とし、プロピレンオキシド（５モル）を１２５℃、０．３ＭＰａ以下で付加、熟成し、ＰＯ付加体を得た。引き続きエチレンオキシド／プロピレンオキシド混合物（４６モル／２０モル）を１６０℃、０．３ＭＰａ以下で付加、熟成し、ＰＯ−（ＥＯ／ＰＯ）付加体を得た。更にプロピレンオキシド（１モル）を１２５℃、０．３ＭＰａ以下で付加、熟成し、化合物１（ＰＯ−（ＥＯ／ＰＯ）−ＰＯ付加体）を得た。得られた化合物は、式（１）で表現すると、Ｒ１：炭素数１８のアルキル基、ｍ：２６、ｎ：４６、ｍ／ｎ＝０．５６５である。
【００４１】
合成例２（成分Ａ：化合物２）
ステアリルアルコール（１モル、ナカライテスク株式会社製）と触媒量の水酸化カリウム（ナカライテスク株式会社製）をオートクレーブに仕込み、窒素置換後、減圧下で脱水を行い系内の水分を０．２％以下とし、プロピレンオキシド（１０モル）を１２５℃、０．３ＭＰａ以下で付加、熟成し、ＰＯ付加体を得た。引き続きエチレンオキシド／プロピレンオキシド混合物（４６モル／２９モル）を１６０℃、０．３ＭＰａ以下で付加、熟成し、ＰＯ−（ＥＯ／ＰＯ）付加体を得た。更にプロピレンオキシド（２モル）を１２５℃、０．３ＭＰａ以下で付加、熟成し、化合物２（ＰＯ−（ＥＯ／ＰＯ）−ＰＯ付加体）を得た。得られた化合物は、式（１）で表現すると、Ｒ１：炭素数１８のアルキル基、ｍ：４１、ｎ：４６、ｍ／ｎ＝０．８９１である。
【００４２】
合成例３（成分Ｂ：化合物３〜５）
ラウリルアルコール（１モル、花王株式会社製、カルコール２０９８）と触媒量の水酸化カリウム（ナカライテスク株式会社製）をオートクレーブに仕込み、窒素置換後、減圧下で脱水を行い系内の水分を０．２％以下とし、エチレンオキシド（３モル）を１６０℃、０．３ＭＰａ以下で付加、熟成し、ＥＯ付加体を得た。引き続き、得られた化合物（１モル）、アミド硫酸（１モル、ナカライテスク株式会社製）、尿素（０．０５モル、ナカライテスク株式会社製）を撹拌機、温度計を備えた２Ｌ四つ口フラスコに仕込み、窒素雰囲気下１２５℃で４時間反応させて硫酸化を行った後、未反応のアミド硫酸を加圧濾過により除去し、トリエタノールアミン（東京化成工業株式会社製）で中和を行い、化合物３を得た。得られた化合物３は、式（２）で表現すると、Ｒ２：炭素数１２のアルキル基、ｐ：３、Ｍ：トリエタノールアンモニウムである。なお、同様の方法で、中和を水酸化ナトリウム（株式会社トクヤマ製、液体苛性ソーダ（濃度４８質量％））で行い、化合物４を得た。さらに、同様の方法で、エチレンオキシドの付加モル数を２モルとし、中和を水酸化ナトリウムで行い、化合物５を得た。
【００４３】
合成例４（成分Ａ’（成分Ａの比較化合物）：化合物６）
ステアリルアルコール（１モル、ナカライテスク株式会社製）と触媒量の水酸化カリウム（ナカライテスク株式会社製）をオートクレーブに仕込み、窒素置換後、減圧下で脱水を行い系内の水分を０．２％以下とし、プロピレンオキシド（５モル）を１２５℃、０．３ＭＰａ以下で付加、熟成し、ＰＯ付加体を得た。引き続きエチレンオキシド（３０モル）を１６０℃、０．３ＭＰａ以下で付加、熟成し、ＰＯ−ＥＯ付加体を得た。更にプロピレンオキシド（５モル）を１２５℃、０．３ＭＰａ以下で付加、熟成し、ＰＯ−ＥＯ−ＰＯ付加体を得た。得られた化合物６は、式（１）で表現すると、Ｒ１：炭素数１８のアルキル基、ｍ：１０、ｎ：３０、ｍ／ｎ＝０．３３３である。
【００４４】
合成例５（成分Ａ’（成分Ａの比較化合物）：化合物７）
ステアリルアルコール（１モル、ナカライテスク株式会社製）と触媒量の水酸化カリウム（ナカライテスク株式会社製）をオートクレーブに仕込み、窒素置換後、減圧下で脱水を行い系内の水分を０．２％以下とし、エチレンオキシド／プロピレンオキシド混合物（１０モル／３０モル）を１６０℃、０．３ＭＰａ以下で付加、熟成し、（ＥＯ／ＰＯ）付加体を得た。得られた化合物６は、式（１）で表現すると、Ｒ１：炭素数１８のアルキル基、ｍ：１０、ｎ：３０、ｍ／ｎ＝０．３３３である。
【００４５】
成分Ｂ’（成分Ｂの比較化合物）
化合物８：オレイン酸（花王株式会社製、ルナック  Ｏ−Ａ）
【００４６】
成分Ｃ：オルガノ株式会社製の純水装置Ｇ−１０ＤＳＴＳＥＴで製造した１μＳ／ｃｍ以下の純水
【００４７】
その他の成分：ジエチレングリコールモノブチルエーテル（日本乳化剤株式会社製、ブチルジグリコール（ＢＤＧ））（表中、ＢＤＧと表記した）
【００４８】
＜脱墨剤の製造＞
表１に示す質量比になるように、各成分をそのまま、あるいは混合し、均一透明な液状物又は溶液を得た。得られた液状物又は溶液を、脱墨剤として以下の評価に用いた。
【００４９】
＜脱墨性能評価＞
〔原料古紙〕
原料古紙としては下記に示す２種類を用いた。
原料古紙１：雑誌古紙のみ
原料古紙２：質量比で新聞紙／チラシ＝６／４で配合した混合古紙
これら２種類の古紙を、夏場の劣化を想定し、８０℃で５時間加熱し、熱劣化させて使用した。
【００５０】
〔脱墨処理方法〕
脱墨処理は、下記に示す、離解工程、希釈工程、フローテーション工程、抄紙工程を、この順番で行った。脱墨剤の添加方法は、離解工程で脱墨剤すべてを添加する方法を添加方法１とし、離解工程で脱墨剤Ｃ又は脱墨剤Ｇを除くすべてを添加し、フローテーション工程の前で脱墨剤Ｃ又は脱墨剤Ｇを添加する方法を添加方法２とした。
〔離解工程〕
３Ｌ円筒容器（内径１５０ｍｍ、ステンレス製）に、５ｃｍ角に裁断した原料古紙を１００ｇ（絶乾質量）に対して、表２に記載の添加方法に従い、表２中の各成分を添加（パルプ濃度４質量％）し、５０℃に加温し、攪拌機（軸径１５ｍｍ、羽根長３５ｍｍ、羽根巾２０ｍｍ、３枚ピッチドパドル、邪魔板あり）を用いて３０００ｒｐｍの回転数で撹拌しながら、１０分間、離解を行い、パルプスラリーを得た。
〔希釈工程〕
離解工程で得られたパルプスラリーに、パルプ濃度が１質量％になるように水を添加し、撹拌棒で１分間、攪拌した。
〔フローテーション工程〕
一部の比較例では、フローテーターのパルプスラリーに空気を吹き込む前に脱墨剤Ｃ又はＧを添加した（添加方法２）。デンバー型フローテーター（５Ｌ、極東振興株式会社製）を用い、希釈したパルプスラリー１Ｌ当たり毎分２．５Ｌの送気量で空気を吹き込み、４０℃を維持しながら５分間フローテーションを行った。フローテーション中、１分毎にフローテーションセル上に蓄積したインキを含んだ泡沫を除去した。
〔抄紙工程〕
フローテーション後のパルプスラリーを用いて、硫酸アルミニウム（南海化学株式会社製、硫酸ばんど）をパルプ１００質量部に対して有効分１０質量部添加して混合し、ステンレス製金網（１５０メッシュ、直径１６０ｍｍ）で抄紙後のシートのパルプ坪量が１００ｇ／ｍ２になるようにＪＩＳ  Ｐ８２０９−１９９４に従い手すきシートを作製した。抄紙後のシートは、３４０ｋＰａで２分間プレス機にてプレスし、２時間風乾した。乾燥したシートを２３℃、湿度５０％の条件で１日間調湿してから紙の白色度を以下の方法で測定した。
【００５１】
〔評価項目・方法〕
・白色度
分光光度計型測色計Ｃｏｌｏｒ  Ｔｏｕｃｈ  ＰＣ（Ｔｅｃｈｎｉｄｙｎｅ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製）を用いて、紙のＩＳＯ白色度を測定した。白色度の数値が大きいほど白いパルプであることを表す。原料の古紙の種類やロット、脱墨パルプ製造時の目標パルプ歩留まり等により、得られる脱墨パルプの白色度の絶対値が異なるが、同じ抄紙条件での比較で白色度が０．１％（０．１ポイント）異なることは大きな差異である。結果を表２に示す。
・泡沫質量
フローテーション工程で除去した泡沫の総質量を測定した。結果を表２に示す。
【００５２】
【表１】
2019035172.tif 000002
【００５３】
【表２】
2019035172.tif 000003
【００５４】
＜配合例１〜１７＞
表３の記載に従い、各成分をガラス製１１０ｍＬスクリュー管瓶に配合し脱墨剤を得た。その状態で２５℃又は１０℃にて７日間保管後の状態を観察し、保存安定性を評価した。評価は下記の基準にて行った。結果を表３に示す。
１：均一透明液体
２：濁った均一な液体
３：沈殿物の存在が確認される
４：固体
５：２相以上に分離
【００５５】
【表３】
2019035172.tif 000004