(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粘着剤を含有する故紙と水とを混合し、故紙を離解する離解工程と、スラリーの水分に対する固形分が２５重量％以上６０重量％未満となるように調整する調整工程と、スラリーにプラスチックを添加、混入して、粘着剤を互いに引っ着かせて造粒する造粒工程と、前記造粒した粘着剤を前記プラスチックと共にスクリーンにて除去する除去工程と、からなる故紙再生処理方法。
【請求項２】
粘着剤を含有する故紙と水とを混合し、故紙を離解する離解工程と、故紙の灰分が１７重量％以上の場合に、洗浄により灰分を１５重量％以下とする洗浄を行う洗浄工程と、スラリーの水分に対する固形分が２５重量％以上６０重量％未満となるように調整する調整工程と、スラリーにプラスチックを添加、混入して、粘着剤を互いに引っ着かせて造粒する造粒工程と、前記造粒した粘着剤を前記プラスチックと共にスクリーンにて除去する除去工程と、からなる故紙再生処理方法。
【請求項３】
前記造粒工程において添加、混入するプラスチックに、前記除去工程において用いるスクリーンのメッシュより大きいものを用いることを特徴とする請求項１又は２記載の故紙再生処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、粘着物を含む故紙の再生処理方法に関し、特に、たとえばラベル製造時のラベル紙の裏面に粘着剤層が形成されたラベル原反を所定のラベルに打ち抜いた後のラベル抜きカスの再生処理に応用して好適な、故紙再生処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
オフィス系故紙の中には、窓付き封筒、粘着テープ、粘着紙等からくる多量の粘着性物質を含む。又、粘着ラベル製造工程における廃棄物や紙管等も粘着性物質を含む。一方，家庭等から回収される段ボール箱にも宛名表示ラベル等が貼着されているため粘着性物質を含む。この粘着性物質は、その粘着性故に抄紙機に粘着することにより生産性を阻害することとなるため、その再生処理方法について、粘着性物質除去の強化が叫ばれている。 特に、ラベル損紙は最も少ないものでも粘着剤を３重量％含み、粘着剤の多いラベル損紙は禁忌品とされ、焼却処分されていた。然るに、これまで粘着性物質を除去するための実用し得る方法として、充分な除去効果を示す方法は存在しなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
それゆえに、この発明の主たる目的は、粘着性物質を含む故紙を再生しパルプ化する等再利用することができるようにする、故紙再生処理方法を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１に記載の故紙再生処理方法は、粘着剤を含有する故紙と水とを混合し、故紙を離解する離解工程と、スラリーの水分に対する固形分が２５重量％以上６０重量％未満となるように調整する調整工程と、スラリーにプラスチックを添加、混入して、粘着剤を互いに引っ着かせて造粒する造粒工程と、前記造粒した粘着剤を前記プラスチックと共にスクリーンにて除去する除去工程と、からなる故紙再生処理方法である。
この発明の請求項２に記載の故紙再生処理方法は、粘着剤を含有する故紙と水とを混合し、故紙を離解する離解工程と、故紙の灰分が１７重量％以上の場合に、洗浄により灰分を１５重量％以下とする洗浄を行う洗浄工程と、スラリーの水分に対する固形分が２５重量％以上６０重量％未満となるように調整する調整工程と、スラリーにプラスチックを添加、混入して、粘着剤を互いに引っ着かせて造粒する造粒工程と、前記造粒した粘着剤を前記プラスチックと共にスクリーンにて除去する除去工程と、からなる故紙再生処理方法である。
この発明の請求項３に記載の故紙再生処理方法は、前記造粒工程において添加、混入するプラスチックに、前記除去工程において用いるスクリーンのメッシュより大きいものを用いることを特徴とする請求項１又は２記載の故紙再生処理方法である。
【０００５】
この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、以下の発明の実施の形態の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明は故紙再生のため、再生の際に問題となる粘着剤の除去を目的としたものであり、離解工程、必要な場合には洗浄工程、調整工程、造粒工程、除去工程よりなることを特徴とする。故紙材料として、粘着ラベル作成時の抜きカス等の粘着性物質を含む故紙、オフィス等で発生する故紙等を材料とする。特に、たとえば表面紙の裏面に粘着剤層が形成されたラベル原反から所定のラベル形状のラベル紙をたとえばダイロール等で抜いた後の残渣、粘着ラベル作成時の抜きカスや窓付き封筒、粘着テープ、粘着紙等を材料とする。このような故紙には通常３重量％以上の粘着剤が含まれている。ここで、粘着ラベル等に使用されている粘着剤には、アクリル系およびゴム系等の粘着剤があり、更には必要に応じて添加剤、たとえば粘着付与剤、軟化剤、老化防止剤等を加えたものであり、常温でゴム弾性があるものである。アクリル系粘着剤としては、アクリル酸エステル、アクリル酸アルキルエステル、メタクリル酸エステル、アクリルニトリル等を主成分とするものである。又、ゴム系粘着剤としては、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、スチレンブタジエンブロック共重合体、スチレン・イソプレンブロック共重合体等を主成分とするものである。この様な粘着剤を除去するために、離解工程、必要な場合は洗浄工程、調整工程、造粒工程、除去工程を経ることにより、効果的に粘着剤を除去することができる。
【０００７】
「離解工程について」
まず、公知のパルパーによって、少なくとも前記粘着剤を含んだ故紙材料と水を混合し、離解する。たとえば、原料コンベヤによってパルパー中に投入された故紙材料に、水、更に必要に応じ離解促進等の効果があるアルカリ等の薬品を加え故紙を離解し、そして、故紙材料より粗大異物をとり、クリーナーで金物等の重い異物があればそれを除き、さらに粗選スクリーンで粗大異物を取り除く。ここで、「パルパー」とは故紙などを離解する機械であって、槽中の回転羽根により水に渦流を起こし、その作用で離解するものである。パルパーの形式は、ドラムパルパー方式と高濃度パルパー方式に大別されるが本発明においてはいずれの装置を使用してもよく、特に限定するものではない。なお、故紙濃度は前者では３重量％程度、後者では１５重量％程度で故紙材料の離解を行うが、この濃度に限定するものではない。また、「離解」とは故紙材料中の繊維状物を水中に分散させることによりスラリー化することをいう。ここで、離解によっても繊維状物のようには分散しうるほど離解しない物質、たとえばプラスチックフィルムや木片のようなものは、フィルターにより除去することができる。また、水より比重の大きい夾雑物や水より軽い発泡スチロール等は比重差を利用して、クリーナー等によりスラリーから容易に除去することができる。
【０００８】
「調整工程について」
離解工程において製造されたスラリーの水分量は多いため、調整工程においてスラリーの固形分濃度を上げるために脱水を行う。かかるスラリーの固形分濃度は２５重量％以上であることが望ましく、３０重量％以上であればさらに好ましい。しかし、６０重量％以上になると繊維状物と粘着剤が一体化するようになる。また、固形分濃度が２５重量％未満であれば、いいかえれば水分量が多いときには，多量の水の存在ゆえに粘着剤同士の接触が減少することから、造粒しにくくなる。したがって、離解工程からのスラリーの固形分濃度が２５重量％未満の場合には、造粒工程に移行する前に，当該スラリーの固形分濃度を２５重量％以上とするために脱水によるスラリーの固形分調整を行う。脱水には脱水濃縮機等を用い、スラリー中の固形分量が２５重量％以上となるように脱水する。また、故紙には充填剤、顔料等の水不溶性物質が多く含まれている。かかる物質が多く存在する場合は、造粒工程中においてそれらが相互にこすられることによる摩擦熱を発生させ、造粒に影響を与えることもあることから、離解工程後本調整工程前に当該スラリーを洗浄する場合もある。なお、充填剤、顔料、サイジング剤等の紙添加剤の含有率は灰分として表示されることが一般的で（ＪＩＳ Ｐ８００３）、かかる紙添加剤は白色度向上の妨げともなることから、紙添加剤量が多い場合には洗浄することが望ましい。
【０００９】
「紙添加剤除去について」
紙添加剤は、白色度上昇に対して悪影響を与え、漂白薬品の使用量を増加させるのみならず、パルプの用途によって、灰分をティッシュ用の時は１重量％以下、印刷筆記用紙の時は５−１０重量％といった許容範囲にまでその混入率を減少させなければならないので、紙添加剤量を少なくしなければならない。ここで、灰分を決定するための方法としてはパルプ材の灰分試験方法（ＪＩＳＰ８００３）がある。また、感熱紙、コート紙あるいはキャストコート紙の粘着ラベル損紙の処理の場合、故紙材料の紙添加剤量が多いと、その紙添加剤が邪魔をして粘着剤の造粒を妨げると推定される。そのため、故紙材料を洗浄することにより、紙添加剤を系外へ排出する必要性がある。もし、感熱発色層を有するタック紙等の表面紙を処理するときには、故紙材料を洗浄しないならば灰分が１５重量％以上となり、紙添加剤が邪魔をして粘着剤の造粒を妨げる。そこで、後述する造粒工程による粘着剤を含む残渣の除去のために、灰分を洗浄により１５重量％以下にする必要性がある。紙添加剤除去には、ドラム式エキストラクター・シックナー（脱水式洗浄機）、傾斜スクリューシックナー・スクリュープレス（脱水式洗浄機）、高速ワイヤーベルト式脱水機（灰分除去専用機）、マイクロフローテーション（濾液中の灰分除去装置）、濾液中の灰分と有機繊維分の分級機（フラクショネーター，ワイヤードラム式分級機）、フローテーターなどがある。
【００１０】
「造粒工程について」
次に、ニーディング装置（たとえば実開平４−１１８４９７号公報に開示の装置）によって、前記故紙材料を混練する。このニーディング装置によるニーディングにより、粘着剤が互いにくっつきあい造粒し、さらにニーディング処理を進めていくと、造粒粒子が大きくなる。ここで、ニーディング装置内では激しいせん断作用により、材料を徹底的に混合することになることから、粘着剤が相互に接触し、くっつきあい，造粒するものである。造粒粒子には一部繊維状物や紙添加剤等も含まれている。故紙には充填剤、顔料等の水不溶性物質が多く含まれている。係る物質が多く存在する場合は、ニーディング工程中においてそれらが相互にこすられることによる摩擦熱を発生させ、造粒に影響を与えることもあることから、前述の如く離解工程後調整工程前に当該スラリーを洗浄したものを使用する場合もある。
【００１１】
「造粒効果の向上」
前記ニーディング装置（たとえば実開平０４−１１８４９７号公報に開示の装置）により造粒するに際し、プラスチック類を混入させることにより、造粒効果を向上させることができることを見出した。従って、造粒工程において係るプラスチックを混入し、ニーディング（混練）する方法を行ってもよい。かかるプラスチックの例としてはポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリスチレン等のビニル系樹脂、ポリアクリル酸エステル、ポリメタアクリル酸エステル、ポリアクリロニトリル、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド等のアクリル系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂等が用いられるがこれらに限定されるものではない。かかるプラスチックのうち好ましくは、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレートである。さらに、これらにフタル酸系、アジピン酸系、セバチン酸系、安息香酸系等の可塑剤が含まれていてもよい。かかるプラスチックの使用量としては僅かでも効果が認められるが、好ましくはスラリー中の固形分量の３重量％以上２００重量％以下を用いるのがよく、更に好ましくは５重量％以上１４０重量％以下がよい。また、プラスチックの形状としては粒状、ペレット状、シート状等の形状をとることができるが、これらに限定されるものではない。なお、添加されるプラスチックの大きさは、除去工程におけるスクリーンのメッシュより大きいものが好ましい。プラスチックを添加しニーディング（混練）をすると、故紙材料中の粘着剤が混練時に粘着剤とプラスチックとがひっつき造粒する。
【００１２】
「除去工程について」
前記造粒した粘着剤を除去する工程に入る。前記造粒工程で得られた処理物を水で希釈し流動化してから、造粒した粘着剤を精選スクリーンによって除去する。一般的には、粗選スクリーンとして、例えば１．４〜２．０ｍｍの丸孔スクリーンが使用され、精選スクリーンとしては，例えば０．２０ｍｍのスリットスクリーンが使用されているが、粘着剤を除去するには０．０７〜０．２０ｍｍの精選スクリーンを用いる。精選スクリーンを通す前に前記丸孔スクリーンや０．２０−０．２５ｍｍスリットのスクリーンを設置すると精選スクリーンの除去効率が向上する。また、精選スクリーンを二重化するデュアルスクリーニングシステムを用いてもよい。使用されるスクリーン装置としては、フラットスクリーンやプレッシャースクリーン等がある。
【００１３】
「脱墨および微細夾雑物除去について」フローテーターおよび低濃度クリーナーにより脱墨および微細夾雑物除去をする。フローテーターとしては、故紙材料の吹き込みをできるだけ小さなインジェクターを使用し、インジェクター内で強烈な乱流を形成し、これによって繊維のブラッシングを行う装置が用いられる。低濃度クリーナーとしては、リジェクトノズル部や入口ヘッド部にノズル詰まりの防止などを施したものが用いられる。さらに、軽量異物クリーナーにより、微細チリの除去等を行う。軽量異物除去クリーナーとしては、一般的フォワードクリーナーと軽量異物クリーナーの両方の作用を持つコアブリード型と軽量異物除去専用のリバース型およびクリーナー本体を回転させるロータリー型等があるが、いずれを用いてもよい。脱墨および微細夾雑物除去は除去工程の最終段階で行うことが望ましい。
【００１４】
このように処理された材料をそのまま、あるいは本発明の方法を繰り返し行ったり、他の処理を行った後、抄紙等により紙が再生される。
【００１５】
なお、上記の工程或いはその他の工程で用いる高濃度パルパー、高濃度クリーナー、スクリーン装置、フローテーター等に循環する系内循環濾液の中に微細粘着物が混じるので、それらを除去するため、適宜加圧浮上装置等の浄化装置で、濾液中に極微細な粘着性物質が含まれないようにし、濾液の希釈水として再利用するときに、原料中に再び粘着性物質が混入しないようにすることが望ましい。
【００１６】
以下、実施例により本発明を説明する。
［参考例］
粘着剤２０重量％を含むラベルカットカス１２ｋｇ、水１８８ｋｇとを高濃度パルパーに投入し、故紙の離解を行い２００ｋｇのスラリーを得た。このスラリーの灰分は１７重量％であったので、洗浄工程を通過させた後、調整工程へと移行させ、脱水によりスラリーの固形分濃度が３０重量％となるよう調整した。このスラリーを連続ニーディング装置に投入した。スラリーの装置内平均滞留時間を３０分としたところ、処理物は造粒していることが認められた。これを固形分濃度２重量％になるよう水で希釈し、軽くほぐした後、０．１０ｍｍスリットのフラットスクリーンに通したところ、造粒粒子は除去されており、抄紙用の原料とすることができ、抄紙機でのトラブルは生じなかった。
【００１７】
［比較例１］
参考例と同様ではあるが、スラリーの固形分濃度を調整しなかった場合には造粒することはなかった。従って、粘着性物質が存在する抄紙用原料となったことから、抄紙機での粘着剤によるトラブルを生じた。
【００１８】
［実施例］
粘着剤２０重量％を含むラベルカットカス１２ｋｇ、水１８８ｋｇとを高濃度パルパーに投入し、故紙の離解を行い２００ｋｇのスラリーを得た。このスラリーの灰分は１７重量％であったので、洗浄工程を通過させた後、調整工程へと移行させ、脱水によりスラリーの固形分濃度が３０重量％となるよう調整した。このスラリーにシート状ポリエチレンテレフタレート樹脂をスラリー固形分量に対し５重量％添加し、この混合物を連続ニーディング装置に投入した。混合物の装置内平均滞留時間を３０分としたところ、処理物は造粒していることが認められた。これを固形分濃度２重量％になるよう水で希釈し、軽くほぐした後、０．１０ｍｍスリットのフラットスクリーンに通したところ、造粒粒子は除去されており、参考例より白色度が更に向上した抄紙用の原料が得られ、抄紙機でのトラブルは生じなかった。
【００１９】
［比較例２］
実施例と同様ではあるが、スラリーの固形分濃度を調整せず、ポリエステル樹脂を添加しなかった場合には造粒することはなかった。従って、粘着性物質が存在する抄紙用原料となったことから、抄紙機での粘着剤によるトラブルを生じた。
【００２０】
【発明の効果】
この発明によれば、粘着性物質を含む故紙材料を再生しパルプ化する等再利用することができる。なお、粘着剤と相溶性の良いプラスチックを用いることにより、粘着剤除去の効率を向上させることができる。