(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
古紙の離解、除塵、脱墨、漂白、洗浄及び脱水の各処理工程を有する古紙パルプの製造方法において、古紙パルプ完成前工程の洗浄及び脱水工程で、該洗浄及び脱水工程に供するパルプスラリーに対して、脱水前のパルプスラリーに凝結剤を直接添加すること又は／及び洗浄シャワー水を介して脱水中のパルプスラリーに凝結剤を添加することを特徴とする古紙パルプの製造方法。
【請求項２】
凝結剤の添加量は、対絶乾パルプ１００〜３０００重量ｐｐｍであることを特徴とする請求項１記載の古紙パルプの製造方法。
【請求項３】
凝結剤は、硫酸アルミニウム、ポリアクリルアミド、ポリダドマック、ポリアミン、ポリエチレンイミン、２−（メタクリロイルオキシ）エチルトリメチルアンモニウムクロリド重合物、変性ポリエチレンイミンから選択された何れか１つ若しくは複数の混合物から成ることを特徴とする請求項１又は２記載の古紙パルプの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、古紙パルプの製造方法に関し、特に高灰分で高白色度の古紙パルプの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、抄紙段階における填料や微細繊維の歩留り向上については、種々の歩留り剤及び歩留りシステムが検討・採用されている。最も多く採用されてきたシステムはカチオン性ポリマーを用いたポリマー単独処方である。古紙再生処理工程においても、微細繊維、填料等の歩留率の向上を図るために、フロス中の灰分の回収や、微細繊維の回収について鋭意研究が行われてきた。しかしながら、古紙再生処理工程においては、古紙に由来する汚れ、カーボンブラック等の印刷インクを除去する必要があるため、これらの阻害物質の除去を困難にする凝結剤の使用は全く考えられなかった。また、凝結剤を使用しても、古紙に含まれる機械パルプやアニオン性物質や懸濁コロイド物質などの影響によりその効果が発揮できなくなると考えられていた。
【０００３】
そのため、従来の一般的な古紙パルプの製造方法においては、古紙原料中の灰分に関係なく、離解、除塵、漂白、脱墨、洗浄の各工程を経て古紙パルプが製造され、かつ洗浄工程で灰分除去を実施し、低灰分の古紙パルプを製造する方法が主流であった。
【０００４】
また、古紙再生処理工程においてアニオン性ポリマーを用いる処方も検討されるが、ポリマー自身がアニオン性であることから、古紙に含まれる機械パルプやアニオン性物質や懸濁コロイド物質などの影響は受け難い特徴をもっているものの、古紙再生処理工程内でのアニオン性のポリマーの循環によりやはり脱墨、漂白を阻害する要因になるという欠点があった。
【０００５】
さらに、ポリエチレンオキサイドを歩留り向上システムに用いる技術も検討され、古紙に含まれる機械パルプやアニオン性物質や懸濁コロイド物質などの影響は受け難いという利点があるが、ポリエチレンオキサイド単独で使用されることは少なく、ポリエチレンオキサイドとポリフェノール樹脂（スルホン化フェノールホルムアルデヒド樹脂）を併用する方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平９−１８８９９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の古紙パルプの製造方法では、古紙パルプに含まれている灰分は脱墨、漂白工程を経ているため、概ね白色度が高く、再生パルプに含まれていても原料パルプとしての使用を妨げるものではなくても、一般にカチオン性を呈するため処理・流送中にパルプから容易に脱落し、そのため流送中に分散された灰分がスケールとして配管中に堆積したり、また粒径が小さいため脱水工程において脱水濾液中に流出して原料中の灰分歩留りが低くなり、古紙パルプの製造工程から排出される廃棄物が増加するために環境悪化の原因になるという問題がある。その一方で、抄紙工程においては濾液中に浮遊する填料が抄紙性に影響を与えるという問題がある。そのため、上述のように既存の古紙再生処理工程では、灰分を除去して低灰分の古紙パルプを製造する方法が主流とされており、抄紙工程で使用する填料が増加してコスト高になるという問題がある。
【０００７】
また、ポリエチレンオキサイドとポリフェーノール樹脂を併用する処方でも、２液を用いることから薬品コストが高くなるという問題があり、さらに古紙処理工程内の循環によりアニオン性ポリマーと同様に、脱墨、漂白の効率・効果を阻害する要因になるという欠点がある。
【０００８】
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、高灰分印刷古紙から高灰分で高白色度の古紙パルプが得られ、スラッジ灰の低減と使用填料の低減を図ることができる古紙パルプの製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の古紙パルプの製造方法は、古紙の離解、除塵、脱墨、漂白、洗浄及び脱水の各処理工程を有する古紙パルプの製造方法において、古紙パルプ完成前工程の洗浄及び脱水工程で、該洗浄及び脱水工程に供するパルプスラリーに対して、脱水前のパルプスラリーに凝結剤を直接添加するもの又は／及び洗浄シャワー水を介して脱水中のパルプスラリーに凝結剤を添加するものである。
【００１０】
市中から回収された古紙を原料とした古紙パルプは、古紙由来の汚れ、カーボンブラック等の印刷インキ成分を多く含むため、上記のように離解、除塵、脱墨、漂白、洗浄又は／及び脱水の各処理工程等を経て不純物を除去して原料パルプとして再生されており、かつ再生された古紙パルプの完成原料にはクラフトパルプと比して依然填料等の無機物を多く含むとともに、その無機物は脱墨、漂白工程を経ているため、概ね白色度が高く、原料パルプに含まれていても原料パルプとしての使用を妨げるものではない。そこで、本発明では古紙パルプの製造工程の古紙パルプ完成前工程の洗浄及び脱水工程で凝結剤を添加することで、脱墨、漂白効果を阻害することなく、また古紙に含まれる機械パルプやアニオン性物質や懸濁コロイド物質などに影響を受けずに高い効果をもって安定して、填料及び微細繊維などの歩留率を驚くほど向上させることができることを見出して、高灰分で高白色度の古紙パルプ完成原料を得る本発明が完成したものである。かくして、スラッジ灰の発生量を低減して環境にやさしい古紙パルプの製造を提供できるとともに、抄紙工程において濾液中に浮遊する填料が抄紙性に影響を与えるのを防止でき、かつ使用填料を低減できて薬品のコストを低減できる。
【００１１】
また、凝結剤は具体的には脱水前のパルプスラリー中又は／及び洗浄シャワー水中に添加する。
【００１２】
また、凝結剤の添加量は、対絶乾パルプ１００〜３０００重量ｐｐｍとするのが好適である。１００重量ｐｐｍ未満では効果が得られない恐れがあり、一方３０００重量ｐｐｍを超えて添加してもさらなる効果の改善は少なく、不経済であり、系内に汚れが出る恐れもある。
【００１３】
また、凝結剤は、硫酸アルミニウム、ポリアクリルアミド、ポリダドマック、ポリアミン、ポリエチレンイミン、２−（メタクリロイルオキシ）エチルトリメチルアンモニウムクロリド重合物、変性ポリエチレンイミンから選択された何れか１つ若しくは複数の混合物から成るものが好適である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、古紙パルプ完成前工程の洗浄及び脱水工程で、該洗浄及び脱水工程に供するパルプスラリーに対して、脱水前のパルプスラリーに凝結剤を直接添加すること又は／及び洗浄シャワー水を介して脱水中のパルプスラリーに凝結剤を添加することで、脱墨、漂白効果を阻害することなく、また古紙に含まれる機械パルプやアニオン性物質や懸濁コロイド物質などに影響を受けずに高い効果をもって安定して、填料及び微細繊維などの歩留率を驚くほど向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の古紙パルプの製造方法の一実施形態について、図１を参照して詳細に説明する。
【００１６】
図１において、古紙は離解工程でパルパー１にて離解された後、除塵工程でスクリーン２にて除塵され、脱墨工程で脱墨剤を添加された後フローテータ３によるフローテーション処理にてインクが浮遊分離されて除去され、次いで精選工程でクリーナ４にて精選された後、漂白工程で漂白剤と漂白安定剤及びアルカリ性薬品と脱墨剤を添加した後アルカリソーキングタワー５にて漂白とアルカリソーキングが行われ、次の脱墨工程でフローテータ６にてインクがフローテーション処理にて分離除去され、その後脱水工程で脱水機７にてシャワー水８を供給しながら脱水することで洗浄・脱水を行い、ストック工程でストックタワー９に古紙パルプ（ＤＩＰ）として貯蔵される。なお、上記古紙とは、使用済みの紙製品であり、一般の板紙または紙、あるいは板紙の裁断屑などであり、損紙も含まれるが、印刷古紙が主体である。
【００１７】
以上のように離解工程、除塵工程、脱墨工程、漂白工程、脱墨工程、洗浄・脱水工程を経て古紙パルプ（ＤＩＰ）が製造されるが、その古紙パルプの完成前工程である洗浄・脱水工程において、脱水機７に供給するパルプスラリー中に凝結剤１０を添加している。なお、脱水前のパルプスラリー中に添加する代わりに、若しくはそれに加えて仮想線で示すように、洗浄用のシャワー水８中に添加するようにしても良い。
【００１８】
凝結剤１０としては、硫酸アルミニウム、ポリアクリルアミド、ポリダドマック、ポリアミン、ポリエチレンイミン、２−（メタクリロイルオキシ）エチルトリメチルアンモニウムクロリド重合物、変性ポリエチレンイミンから選択された何れか１つ若しくは複数の混合物から成るものが好適である。最も好ましく用いられるのは、ポリアクリルアミドである。
【００１９】
また、上記凝結剤の添加量は、１００重量ｐｐｍ未満では効果が得られない恐れがあり、一方３０００重量ｐｐｍを超えて添加してもさらなる効果の改善は少なく、不経済でかつ系内に汚れが出る恐れがある。
【００２０】
このように古紙パルプの製造工程の古紙パルプ完成前工程の洗浄及び脱水工程で、該洗浄及び脱水工程に供するパルプスラリーに対して、脱水前のパルプスラリーに凝結剤を直接添加すること又は／及び洗浄シャワー水を介して脱水中のパルプスラリーに凝結剤を添加することで、脱墨、漂白効果を阻害することなく、また古紙に含まれる機械パルプやアニオン性物質や懸濁コロイド物質などに影響を受けずに高い効果をもって安定して、填料及び微細繊維などの歩留率を驚くほど向上させることができ、高灰分で高白色度の古紙パルプ完成原料を得ることができる。かくして、スラッジ灰の発生量を低減して環境にやさしい古紙パルプの製造方法を提供できるとともに、抄紙工程において濾液中に浮遊する填料が抄紙性に影響を与えるのを防止でき、かつ使用填料を低減できて薬品のコストを低減できる。
【実施例】
【００２１】
次に、本発明のいくつかの実施例と比較例を説明する。
【００２２】
高灰分印刷古紙を用いた古紙パルプ（ＤＩＰ）の製造工程において、表１に示すように、実施例１〜７として、ポリアクリルアミド、ポリダドマック、ポリアミン、ポリエチレンイミンを、対絶乾パルプで１００、１０００、３０００重量ｐｐｍ、脱水機７による脱水前のパルプスラリー若しくは洗浄シャワー水に添加して古紙パルプ（ＤＩＰ）を製造した。また、比較例１として、ＤＩＰスラリーに凝結剤を添加しない古紙パルプ（ＤＩＰ）を製造した。
【００２３】
そして、各実施例１〜７及び比較例１について、そのパルプ中の灰分含有率（％）を測定した。また、凝結剤の添加量に対応する薬品コストから経済性を○と×に相対評価した。また、凝結剤添加による効果の評価として、灰分含有率が添加しないものとあまり変化しない場合を×、若干改善されたものを○、１２．０％以上となって大幅に改善されたものを◎と相対評価した。その結果を表１に示す。
【００２４】
【表１】
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なお、総合評価は、経済性と効果の評価から、何れかに×があるものは×、何れも○のものは○、○と◎のあるものは◎として３者に相対的に分類評価した。
【００２５】
表１において、実施例１〜７から、凝結剤を１００〜３０００ｐｐｍの範囲で洗浄シャワー水又は脱水前スラリーに添加することで、パルプスラリー中の灰分含有率を改善する効果が得られることが分かる。また、実施例１〜３と実施例４、５との比較から、凝結剤としてポリエチレンイミンが特に効果的であり、また実施例４と実施例５の比較から、凝結剤の添加場所は、洗浄シャワー水に添加するよりも脱水前スラリーに添加する方が効果が大であることが分かる。また、実施例５〜７から凝結剤の添加量を上記範囲内で多くするほど効果が大きくなることが分かる。特に、実施例４、５及び７のように、ポリエチレンイミンを１０００ｐｐｍ〜３０００ｐｐｍ程度添加するのが、経済性と効果の両方が満たされて最適であることが分かる。
【００２７】
本発明の古紙パルプの製造方法は、古紙パルプの製造工程の古紙パルプ完成前工程の洗浄及び脱水工程で、該洗浄及び脱水工程に供するパルプスラリーに対して、脱水前のパルプスラリーに凝結剤を直接添加すること又は／及び洗浄シャワー水を介して脱水中のパルプスラリーに凝結剤を添加することで、脱墨、漂白効果を阻害することなく、また古紙に含まれる機械パルプやアニオン性物質や懸濁コロイド物質などに影響を受けずに高い効果をもって安定して、填料及び微細繊維などの歩留率を驚くほど向上させることができ、全ての古紙パルプを用いた抄造製品に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態における古紙パルプ製造工程の説明図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  パルパー（離解工程）
２  スクリーン（除塵工程）
３  フローテータ（脱墨工程）
５  アルカリソーキングタワー（漂白工程）
６  フローテータ（脱墨工程）
７  脱水機（洗浄・脱水工程）
８  シャワー水
１０  凝結剤
【図１】
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