(57)【要約】【課題】裁断を行わなくとも、スクリーンの目穴又はスリットに目詰まりを生じさせず、かつ小さなフィルム屑も確実に除去する。【解決手段】ラミネート故紙をパルプ濃度１５％以上の条件下で離解した後、孔径５〜１５ｍｍのスクリーンプレートを通過させる第１のスクリーン工程と、孔径０．５〜３．０ｍｍのホールスクリーンを通過させる第２のスクリーン工程と、スリット幅０．０５〜０．３ｍｍのスリットスクリーンを通過させる第３のスクリーン工程を順に経た後、脱水および叩解することによりパルプ原料を抽出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラミネート故紙をパルプ濃度１５％以上の条件下で離解した後、孔径５〜１５ｍｍのスクリーンプレートを通過させる第１のスクリーン工程と、孔径０．５〜３．０ｍｍのホールスクリーンを通過させる第２のスクリーン工程と、スリット幅０．０５〜０．３ｍｍのスリットスクリーンを通過させる第３のスクリーン工程を順に経た後、脱水および叩解することによりパルプ原料を抽出することを特徴とするラミネート故紙からのパルプ再生方法。
【請求項２】
前記第２のスクリーン工程と、第３のスクリーン工程との間に、重量クリーナーにより重量異物を除去する工程を設ける請求項１記載のラミネート故紙からのパルプ再生方法。
【請求項３】
前記第３のスクリーン工程を経た後、軽量クリーナーにより軽量異物を除去する工程を設ける請求項１，２いずれかに記載のラミネート故紙からのパルプ再生方法。
【請求項４】
前記パルプ濃度１５％以上の条件下で行われる離解工程は、７０℃未満の低温水を使用するとともに、薬剤を使用することなく行うようにする請求項１〜３いずれかに記載のラミネート故紙からのパルプ再生方法。
【請求項５】
前記ラミネート故紙はクラフト系ラミネート故紙等の難離解性故紙を対象とする請求項１〜４いずれかに記載のラミネート故紙からのパルプ再生方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特にはクラフト系ラミネート故紙等の難離解性故紙からパルプ原料を効率的に再生する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、地球資源保護や地球環境保護が強く求められるようになるに至って、従来より回収再使用されていた新聞、段ボール等の故紙のみならず、牛乳容器等の紙パック、本のカバー等に使用されるプリントラミネート紙などのラミネート故紙もパルプ原料を抽出して製紙原料として再利用されつつある。
【０００３】
一方、従来よりラミネート故紙を再利用する方法については種々の方法が提案されている。例えば下記特許文献１には、ラミネート故紙を含む製紙原料を孔径１０〜４０ｍｍのストレーナを備えたパルパーにより、前記ストレーナを通る程度の紙片に破砕し、１０時間以上リテンションタワーにおいて水和および膨潤させ、紙片とラミネート片との結合を弱めたならば、孔径３〜６ｍｍのスクリーンにおいてラミネート片を分離除去する方法が開示されている。
【０００４】
また、下記特許文献２にはラミネート故紙にアルカリを添加してフレーク状に離解して、タワー内で３０分以上熟成させたならば、スラリー濃度１０％以下に希釈して異物を分離除去する方法が開示されている。
【０００５】
下記特許文献３には、微細に裁断されたラミネート故紙を離解し、パルプ濃度１０重量％以上に濃縮した後、７０℃以上の温水下で機械的な剪断力を加えることによりラミネートフィルムを除去する方法が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭６０−１３４０８９号公報
【特許文献２】
特開平４−１６３３８５号公報
【特許文献３】
特開平１０−９６１８２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、廃棄されるラミネート故紙からは、大小様々なフィルム屑が回収されることになるが、一般的にこれらのフィルム屑をスクリーンにより除去する場合、大きなフィルム屑によってスクリーンの目穴又はスリットが詰まってしまう。また、小さなフィルム屑はスクリーンの目穴又はスリットを通過してしまい、抄紙工程において、抄紙網の目詰まり、ロールへの付着、紙切れなどの問題を起こす原因となっている。
【０００８】
これらの問題点に対し、前記特許文献１及び特許文献２では、裁断工程を経ることによりフィルム屑の寸法を揃えているため、ある程度確実にスクリーンにより除去することが可能であるけれども、裁断工程を経ることによって繊維が切断され、紙力強度の発現が期待できない等の問題が生じる。特に特許文献３に示されるように、予めラミネート故紙を微細に裁断した場合には、紙力強度があまり要求されない紙製品に用途が限定されてしまうことになる。
【０００９】
また、前記特許文献２では、ＮａＯＨ等のアルカリを用いてフレーク状に離解するため、その排出物により環境に悪影響を及ぼすおそれがある。
【００１０】
一方で、ラミネート故紙から高い歩留まりでパルプ原料を抽出することが望まれているところ、上記従来技術では単純なスクリーン工程によるため、ある程度フィルム屑と共にパルプ分が除去されている状況にある。
【００１１】
また、前述した従来技術は、いずれも白物故紙を対象としたものであり、ＤＩＰの原料として新聞紙・中質紙・上質紙、あるいは板紙の芯紙の原料とされており、クラフト系ラミネート故紙などの処理には使用されておらず、これらは難離解性のため焼却等廃棄処分されているのが現状である。
【００１２】
そこで本発明の第１の課題は、裁断を行わなくとも、スクリーンの目穴又はスリットに目詰まりを生じさせず、かつ小さなフィルム屑も確実に除去し得るとともに、ラミネート故紙から高い歩留まりでパルプ原料を抽出することが可能なラミネート故紙からのパルプ再生方法を提供することにある。
【００１３】
第２の課題は、環境に及ぼす影響を最小限に抑えること、第３の課題は従来、焼却等の廃棄処分されていたクラフト系ラミネート故紙の有効利用の途を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記第１の課題を解決するために請求項１に係る本発明として、ラミネート故紙をパルプ濃度１５％以上の条件下で離解した後、孔径５〜１５ｍｍ以下のスクリーンプレートを通過させる第１のスクリーン工程と、孔径０．５〜３．０ｍｍ以下のホールスクリーンを通過させる第２のスクリーン工程と、スリット幅０．０５〜０．３ｍｍのスリットスクリーンを通過させる第３のスクリーン工程を順に経た後、脱水および叩解することによりパルプ原料を抽出することを特徴とするラミネート故紙からのパルプ再生方法が提供される。
【００１５】
上記請求項１記載の本発明においては、裁断工程を経なくても、離解工程を終えてパルプとフィルムとに分離されたラミネート故紙が、段階的なスクリーン工程を経ることにより、大小問わずほぼすべてのフィルム屑が確実に除去されるようになる。また、仮に従来のように離解工程を６〜１０％程度のパルプ濃度で行った場合には、繊維が切断されると同時にフィルムも切断されるため、一部分が使用できず、パルプ歩留まりが低下することになるが、本発明では離解をパルプ濃度１５％以上の条件下で行うため、ラミネート故紙から高い歩留まりでパルプ原料を抽出することが可能となる。
【００１６】
請求項２記載の本発明として、前記第２のスクリーン工程と、第３のスクリーン工程との間に、重量クリーナーにより重量異物を除去する工程を設ける請求項１記載のラミネート故紙からのパルプ再生方法が提供される。この重量クリーナーでは混入した石、ガラス等の種々の重量異物が除去されるが、この除去工程を追加的に設けることにより、処理設備の保護を図るようにする。
【００１７】
請求項３記載の本発明として、前記第３のスクリーン工程を経た後、軽量クリーナーにより軽量異物を除去する工程を設ける請求項１，２いずれかに記載のラミネート故紙からのパルプ再生方法が提供される。この軽量クリーナーではポリエチレン等の紐やフィルム等の軽量異物が除去される。
【００１８】
請求項４記載の本発明として、前記パルプ濃度１５％以上の条件下で行われる離解工程は、７０℃未満の低温水を使用するとともに、薬剤を使用することなく行うようにする請求項１〜３いずれかに記載のラミネート故紙からのパルプ再生方法が提供される。低温水を使用するとともに、薬品を使わずに離解を行うことにより、省エネルギー化及び環境保護が図れるようになる。
【００１９】
請求項５記載の本発明として、前記ラミネート故紙はクラフト系ラミネート故紙等の難離解性故紙を対象とする請求項１〜４いずれかに記載のラミネート故紙からのパルプ再生方法が提供される。クラフト系ラミネート故紙等の難離解性故紙は、従来焼却等の廃棄処分が成されていたが、クラフト系ラミネート故紙は、長繊維が多く、強度面で優れているため、複数層からなる板紙用原料の最表層を構成するパルプスラリーに代替えして使用することが可能である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
【００２１】
本発明で対象とされるラミネート故紙は、ポリエチレンコート防湿紙、牛乳容器等の紙パック、本のカバー等の紙にプラスチックフィルムが貼合されたものであって使用後に回収されたものの他、これらの製造工程で発生した裁断屑や、廃棄処分されたラミネート故紙など工業的な現場で発生したもの、シュレッダー等で微細化されたラミネート故紙などを含むものである。
【００２２】
前記プラスチックフィルムの種類としてはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエステル、エチレン・酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンなど一般にラミネート故紙において用いられるものであればどのようなものであってもよく、また、ラミネートの方法もドライラミネーション、ウエットラミネーション、押出ラミネーションなど公知の方法のいずれであってもよい。
【００２３】
これらラミネート故紙は、図１に示されるように、裁断工程を経ることなく塊状のまま、パルパー１内に投入される。投入後、パルパーによりパルプ濃度１５％以上、好ましくは１６％以上の高濃度条件下で離解・分散されスラリー化される。前記パルプ濃度が１５％未満である場合には、繊維が切断されると同時に異物も切断され、一部分が使用できなくなるため歩留まりが低下してしまう。また、離解は、７０℃未満、好ましくは３０〜４０℃の低温水を使用するとともに、環境に配慮してアルカリ等の薬剤を使用することなく行うようにするのが望ましい。離解時間は概ね、４５〜６０分とするのが望ましい。離解時間が短い場合には、フィルムが繊維から分離されないおそれがある。また、離解時間を６０分以上としても離解が進行せず動力的な無駄が多くなる。なお、好適なパルパー１として、例えば高濃度パルパー等を挙げることができる。
【００２４】
続いて、離解・分散したラミネート故紙のパルプスラリーは、パルパー１の下面に設置されたスクリーンプレート２を通過させることにより、一次的に相対的に大寸のフィルム等（他の異物含む。）が除去される。前記スクリーンプレート２の孔径は５〜１５ｍｍ、好ましくは８〜１２ｍｍとされる。１次スクリーンの孔径が１５ｍｍを超える場合には次工程への異物通過量が多くなり好ましくない。この際、前記スクリーンプレート２を通過しなかった異物については、残存している再利用可能なパルプを抽出してリサイクル効率を高めるため、さらに孔径１５ｍｍ以下のホールスクリーン（図示せず）により再度選別回収して、リサイクル効率を高めるようにする。その後、このパルプスラリーは安定操業のために一時的に、第１タンク３又は第２タンク４に貯蔵される。
【００２５】
前記第１タンク３または第２タンク４に貯蔵されたパルプスラリーは、次にホールスクリーン５に送られ、二次的に相対的に細寸のフィルム等（他の異物含む。）が除去される。前記ホールスクリーン５の孔径は０．５〜３．０ｍｍ、好ましくは１．０〜２．８ｍｍとされる。孔径が３．０ｍｍを超えると、細寸のフィルム等が除去されず好ましくない。前記ホールスクリーン５により除塵されたパルプスラリーは、重量クリーナー６により一定重量以上の重さの異物、例えば、石、ガラス、プラスチック片等が除去される。前記重量クリーナー６は、複数設けるようにするとともに、１次、２次重量クリーナーを段階的に配置するのが望ましい。
【００２６】
次いで、前記ホールスクリーン５等で除塵されたパルプスラリーは、スリットスクリーン７に送られ、三次的に相対的に微細寸のフィルム等（他の異物含む。）が除去される。前記スリットスクリーン７のスリット幅は０．０５〜０．３ｍｍ、好ましくは０．１〜０．２５ｍｍとされる。スリット幅が０．３ｍｍを超えると、微細寸フィルムが除去されず好ましくない。
【００２７】
前記スリットスクリーン７により除塵されたパルプスラリーは、軽量クリーナー８により一定重量以下の軽量な異物、例えば、フィルム、粘着性異物等が除去される。前記軽量クリーナー８は、複数設けるようにするとともに、１次、２次軽量クリーナーを段階的に配置するのが望ましい。
【００２８】
除塵完了後、パルプスラリーは脱水機９により脱水し、リファイナ（図示せず）により叩解することで安定したフリーネス、紙力を得るようになる。なお、前記脱水機９およびリファイナは、通常の製紙工程で使用されるものであればどのようなものであってもよい。なお、パルプスラリーには、サイズ剤、紙力増強剤、染顔料、歩留まり向上剤、填料、ｐＨ調整剤、防腐剤、防かび剤、難燃剤等が必要に応じ単独又は組み合わせて添加することができる。また、ライナーの抄紙は、従来公知の抄紙機、抄紙方法を利用できる。
【００２９】
以上、本発明に係るラミネート故紙からのパルプ再生方法について詳述したが、適宜、フローテーターなどによってインク、塗料、填料などを回収するのが望ましい。また、過酸化水素などによって、繊維の漂白処理を行うことができる。
【００３０】
【実施例】
次に、実施例をあげて本発明をより具体的に説明する。
【００３１】
（実施例１）
製袋工場から出されたクラフト系ラミネート故紙を対象として、これをパルパーにて、６０℃の低温水、パルプ濃度１８％の条件下で６０分間離解し、パルプスラリーとし、次いで、孔径１０ｍｍのスクリーンプレートを通過させる第１スクリーン工程、孔径２ｍｍのホールスクリーンを通過させる第２スクリーン工程、０．２ｍｍスリットスクリーンを通過させる第３スクリーン工程を経て、フィルム屑（他の異物含む。）を除去し、脱水、叩解工程を経てパルプ原料を抽出し、この故紙パルプ１０％、バージンパルプ９０％の割合で調製したパルプスラリーでＪＩＳ  Ｐ８２０９に基づく手抄きシートを作製した。
【００３２】
（実施例２）
パルプ濃度を２５％とし、かつ故紙パルプ２５％、バージンパルプ７５％の割合で調製したパルプスラリーを用いた以外は実施例１と同様とし、手抄きシートを作製した。
【００３３】
（実施例３）
パルプ濃度を１６％、とし、５０℃の低温水を用い、かつ故紙パルプ５０％、バージンパルプ５０％の割合で調製したパルプスラリーを用いた以外は実施例１と同様とし、手抄きシートを作製した。
【００３４】
（実施例４）
故紙パルプ７５％、バージンパルプ２５％の割合で調製したパルプスラリーを用いた以外は実施例１と同様とし、手抄きシートを作製した。
【００３５】
（実施例５）
故紙パルプ９０％、バージンパルプ１０％の割合で調製したパルプスラリーを用いた以外は実施例１と同様とし、手抄きシートを作製した。
【００３６】
（実施例６）
故紙パルプ１００％のパルプスラリーを用いた以外は実施例１と同様とし、手抄きシートを作製した。
【００３７】
（比較例１）
パルプ濃度を１０％とし、かつ故紙パルプ２５％、バージンパルプ７５％の割合で調製したパルプスラリーを用いた以外は実施例１と同様とし、手抄きシートを作製した。
【００３８】
（比較例２）
バージンパルプ１００％を用いて調整したスラリーを使用してＪＩＳ  Ｐ  ８２０９に基づく手抄きシートを作製した。
【００３９】
これらのスラリーの手抄きシートの試験結果は表１のとおりである。
【００４０】
【表１】
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【００４１】
〈評価基準〉
〔異物〕
各実施例、比較例の手抄きシートを、表面温度８０℃の鏡面ドラム式シート乾燥機にて乾燥させ、熱溶融異物の数をカウントした。熱溶融異物が０個を◎、１個を○、２個〜５個未満を△、５個以上を×とした。
【００４２】
〔夾雑物〕
熊谷理機工業製の試験用フラットスクリーン（型番：Ｎｏ．２６２５）を用い、各実施例、比較例の抄紙原料を使用して、６カット残渣の割合を測定した。測定値が１％未満の場合を◎、１〜２％未満の場合を○、２％以上の場合を△とした。
【００４３】
〔ライナー強度特性〕
各実施例、比較例の手抄きシート（米坪１００ｇ／ｍ２）と表面層原料を用いた表面層手抄きシート（米坪１００ｇ／ｍ２）とを湿紙段階で重ね合わせ、１３ｋｇのローラーでプレスした、試験ライナーを作成し、リングクラッシュ、高圧破裂試験を行った。各試験剥離強さ、撥水性などの特性を総合評価し、十分である場合を○、不十分である場合を段階的に△、×とした。
【００４４】
【発明の効果】
本発明によれば、裁断を行わなくとも、スクリーンの目穴又はスリットに目詰まりを生じさせず、かつ小さなフィルム屑も確実に除去し得るとともに、ラミネート故紙から高い歩留まりでパルプ原料を抽出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る故紙パルプ再生方法の概略工程図である。
【符号の説明】
１…パルパー、２…スクリーンプレート、５…ホールスクリーン、６…重量クリーナー、７…スリットスクリーン、８…軽量クリーナー
【図１】
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