(57)【要約】【課題】  新聞古紙、雑誌古紙、ＯＡ古紙等から再生紙を得る際に、通常の脱墨処理工程において用いることで、パルプスラリー中の無機系夾雑物を効率的に除去する剤をを提供する。【解決手段】  特定のポリアミン又はその塩（ａ１）及びポリアリルジメチルアンモニウム又はその塩（ａ２）から選ばれる化合物を含有する無機系夾雑物除去剤。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）で表されるポリアミン又はその塩（ａ１）及びポリアリルジメチルアンモニウム又はその塩（ａ２）から選ばれる化合物を含有する無機系夾雑物除去剤。
【化１】
2005187999.tif 000004
（式中、Ｒは炭素数８〜２２の炭化水素基、Ｒ’はＲ又は−[(ＣＨ2)nＮＨ]x−Ｈ、ｎは１〜１０の数、ｘ、ｙ及びｚはそれぞれ０〜５の数を示す。）
【請求項２】
（ａ１）が、一般式（１）で表されるジアミン及びその塩、一般式（１）で表されるトリアミン及びその塩、並びに一般式（１）で表されるテトラアミン及びその塩から選ばれる化合物である請求項１記載の無機系夾雑物除去剤。
【請求項３】
請求項１又は２記載の無機系夾雑物除去剤の存在下で行うフロテーション工程を有する脱墨パルプの製造方法。
【請求項４】
無機系夾雑物除去剤を、古紙パルプスラリーの絶乾原料古紙に対して０．００５〜１重量％存在させる請求項３記載の脱墨パルプの製造方法。
【請求項５】
請求項１又は２記載の無機系夾雑物除去剤をフロテーション工程のパルプスラリー中に存在させる、古紙からの無機系夾雑物の除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、古紙を再生して得られる脱墨パルプ製造工程にて、原料古紙から、無機系夾雑物を除去する無機系夾雑物除去剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
古紙の再生は脱墨処理により原料古紙からインクを剥離し、再生パルプを得て、再生紙を製造することにより行われる。紙にはタルク、カオリン、焼成カオリン、ベントナイトクレー、酸化チタン、水酸化アルミニウム、炭酸カルウム等の填料（灰分）が白色化や透過性防止等の目的で添加されている。古紙再生の脱墨工程でインクを剥離し得られた再生パルプ中には、これらの填料が無機系夾雑物として残存しており、再生パルプを用いて、比重の小さい紙やある特定の填料のみを含有する紙を得ることは困難であり、また、填料が紙表面に析出して外観を損ねることもある。
【０００３】
無機系夾雑物を除去する技術として、フロテーション工程の少なくとも一部で系中のｐＨを変化させ、インキと填料の少ない脱墨パルプが得る脱墨方法（特許文献１）や、珪酸塩水溶液と物理的操作を用いる方法（特許文献２）等がある。しかしながら、これらは、脱墨工程中にｐＨ操作等の操作や填料除去する工程の追加が必要となる。
【特許文献１】特開平１０−５３９８８号公報
【特許文献２】特開２００３−６４５８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、国内外から回収される新聞古紙、雑誌古紙、ＯＡ古紙等をリサイクルすることによって再生紙を得る際に、フロテーション法、洗浄法もしくは、それらの折衷法等の通常の脱墨処理工程において用いることで、パルプスラリー中の無機系夾雑物を効率的に除去する剤の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、下記一般式（１）で表されるポリアミン又はその塩（ａ１）〔以下、（ａ１）成分という〕及びポリアリルジメチルアンモニウム又はその塩（ａ２）〔以下、（ａ２）成分という〕から選ばれる化合物を含有する無機系夾雑物除去剤〔以下、（ａ１）成分と（ａ２）成分を併せて（ａ）成分という〕に関する。
【０００６】
【化２】
2005187999.tif 000002
【０００７】
（式中、Ｒは炭素数８〜２２の炭化水素基、Ｒ’はＲ又は−[(ＣＨ2)nＮＨ]x−Ｈ、ｎは１〜１０の数、ｘ、ｙ及びｚはそれぞれ０〜５の数を示す。）
【０００８】
また、本発明は、上記本発明の無機系夾雑物除去剤の存在下で行うフロテーション工程を有する脱墨パルプの製造方法に関する。
【０００９】
また、本発明は、上記本発明の無機系夾雑物除去剤をフロテーション工程のパルプスラリー中に存在させる、古紙からの無機系夾雑物の除去方法に関する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の無機系夾雑物除去剤を古紙脱墨工程で添加することにより、本来の脱墨性能を損なわず、パルプのロスも少なく、特別な設備や工程が必要なく、古紙中の無機系夾雑物を除去することができ、高品質な脱墨パルプが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の（ａ１）成分において、一般式（１）中のＲは炭素数８〜２２であり、炭素数１０〜２０が好ましく、更に炭素数１２〜１８が好ましい。また、Ｒは直鎖又は分岐鎖が好ましく、アルキル基、アルケニル基が好ましい。また混合組成の炭化水素基であっても構わない。一般式（１）中のＲ’はＲ又は−[(ＣＨ2)nＮＨ]x−Ｈであり、ｘは０〜５の数であり、特に０〜１が好ましい。一般式（１）中のｙ及びｚはそれぞれ０〜５の数であり、ｙとｚの和が０〜５となる数が好ましい。更に、ｘ＋ｙ＋ｚは０〜６が好ましく、特に０〜２が好ましい。一般式（１）中のｎは１〜１０の数であり、２〜３が好ましい。
【００１２】
（ａ１）成分は、アミンでもアミン塩でも無機系夾雑物の除去性能は変わらないが、取り扱い性の点から、鉱酸又は有機酸の水溶性塩の水溶液として使用することが好ましい。水溶性塩を調製する際に使用される鉱酸、有機酸としては例えば、塩酸、リン酸、硫酸、硝酸、酢酸、乳酸、グリコール酸等が挙げられるが、好ましくは塩酸、リン酸、酢酸、乳酸である。
【００１３】
（ａ１）成分としては、一般式（１）で表されるジアミン及びその塩、一般式（１）で表されるトリアミン及びその塩、並びに一般式（１）で表されるテトラアミン及びその塩から選ばれる化合物が好ましい。
【００１４】
（ａ１）成分は、１級アミン又は２級アミンとエチレンイミンとを反応させる方法や、１級アミン又は２級アミンにアクリロニトリル等を反応させてシアノエチル化した後、水素添加反応を行う方法により得られる。
【００１５】
また、本発明では、（ａ２）成分として、ポリアリルジメチルアンモニウム又はその塩を使用できる。（ａ２）成分の塩としては、酢酸塩、塩酸塩、ジメチル硫酸塩が挙げられる。
【００１６】
本発明の無機系夾雑物除去剤中の（ａ）成分の含有量は５０重量％以上１００重量％以下が好ましく、特に７０重量％以上が好ましい。本発明の無機系夾雑物除去効果を妨げない範囲で、脱墨剤や他の添加剤を含有しても良い。また、（ａ）成分としては、（ａ１）成分が好ましい。
【００１７】
また、本発明の無機系夾雑物除去剤の使用場所は、脱墨工程におけるインキ剥離工程、インキ除去工程、パルプ洗浄工程において一括あるいは、分割して使用することができる。具体的には、パルパー、ニーダー、ケミカルミキサー等のインキ剥離工程、フロテーター等のインキ除去工程、シックナー、ウオッシャー、エキスト等の洗浄工程の前あるいは最中に添加することができる。特にフロテーション工程で本発明の無機系夾雑物除去剤をパルプスラリー中に存在させることが好ましく、フロテーター等のインキ除去工程やそれ以前の工程で本発明の無機系夾雑物除去剤を添加することが好ましい。その他の工程は従来公知の脱墨方法に準じて行なうことができ、各工程は複数回行なうこともできる。従来公知の脱墨工程に加えて、特に無機系夾雑物除去のための工程を設けなくても、本発明の無機系夾雑物除去剤により、無機系夾雑物はインキ除去工程でインキと共に除去される。即ち、フロテーション法ではフロスとして、洗浄法では水による洗浄で除去される。
【００１８】
本発明の無機系夾雑物除去剤の添加量は、操業性の安定化と無機系夾雑物除去の観点から、絶乾原料古紙に対し０．００５〜１重量％、より好ましくは０．０１〜０．５重量％、特に好ましくは０．０２〜０．３重量％である。
【００１９】
古紙再生の脱墨処理で用いる脱墨剤は通常用いられる公知の脱墨剤を使用できる。例えば高級アルコールＡＯ付加物、脂肪酸ＡＯ付加物、油脂とアルコール類との混合物のＡＯ付加物、多価カルボン酸とアルコール類との混合物のＡＯ付加物、アミンＡＯ付加物等と併用できる。また脱墨パルプの歩留りや、インキ除去性を上げる目的で、例えば高級脂肪酸、高級脂肪酸塩等、またフロテーション工程での起泡性、抑泡性の制御等操業性改善を考慮して、高級アルコール硫酸塩、グリセリン等の多価アルコール及びこれらのＡＯ付加物と併用しても良い。
【００２０】
また、古紙再生の脱墨処理では通常用いられる公知の添加剤も使用できる。添加剤として、例えば、苛性ソーダやケイ酸ソーダ等の公知のアルカリ薬剤、過酸化水素、二酸化チオ尿素、ハイドロサルファイト、次亜塩素酸塩等の漂白剤、ピッチコントロール剤、スケール防止剤、ＥＤＴＡ、ＤＴＰＡ等の金属封鎖剤等が挙げられる。
【００２１】
本発明による無機系夾雑物除去の機構は、十分には解明されていないが、脱墨パルプ中の無機系夾雑物は平均粒径が０．５〜３μｍで、表面がマイナスに帯電しているといわれている。このような粒子は電荷の反発により分散し安定に存在していると考えられる。本発明の無機系夾雑物除去剤を添加することによって、（ａ）成分中の２個以上のカチオン性基（四級アンモニウム基やアミン）と（ａ）成分の疎水基の作用によって無機系夾雑物との相互作用が高まり、無機系夾雑物の凝集が起こり、インキ（５μｍ以上）と同様な粒径になる。その結果、インキ除去工程でインキと同時に除去されやすくなると考えられる。
【００２２】
また、本発明の無機系夾雑物除去剤に含有される（ａ）成分は、疎水基のカチオン性基を２個以上持ち、無機系夾雑物より親水性の高いパルプとの相互作用は小さく、脱墨処理後のパルプへ悪影響を与えず、良質な脱墨パルプが得られると考えられる。
【実施例】
【００２３】
〔１〕脱墨及び抄紙方法
新聞とチラシを重量比６０対４０で混合したものを原料古紙として用いた。原料古紙を２ｃｍ×５ｃｍに裁断後、その一定量を卓上離解機に入れ、その中に温水及び苛性ソーダ（対絶乾原料古紙）0.64重量％、脱墨剤（高級アルコールＡＯ付加型）（対絶乾原料古紙）0.21重量％を加え、パルプ濃度４重量％、40℃で10分間、1700ｒｐｍで離解処理を行った。次いでパルプ濃度25重量％まで遠心脱水機を用いて濃縮し、苛性ソーダ（対絶乾原料古紙）1.22重量％、珪酸ソーダ3号（対絶乾原料古紙）4.68重量％、過酸化水素（対絶乾原料古紙）1.8重量％、脱墨剤（高級アルコールＡＯ付加型）（対絶乾原料古紙）0.09重量％を追加し、温水を加えパルプ濃度23重量％として70℃の高温水槽にて2.25時間、漂白処理を行った。パルプスラリーを卓上離解機に入れ、水道水でパルプ濃度３重量％に希釈し30秒間離解した。さらに、絶乾重量40ｇ相当の原料パルプスラリーを量り採り、このスラリーを水道水でパルプ濃度１重量％に希釈した後、表１に示す無機系夾雑物除去剤を表１の量で添加し、40℃にて8分間、空気量1.5L／分の条件でフロテーション処理を施した（極東振興株式会社製フロテーター使用）。この際フロスを１分間に３回かきとった。
【００２４】
フロテーション後のパルプスラリーに、10重量％（対絶乾パルプ）の硫酸アルミニウムを添加し攪拌してからJIS  P8209に従い、坪量150g/m2の手抄きシートを作製した。
【００２５】
また、絶乾重量で3.5g相当のパルプをフロテーション後のパルプスラリーから5Lのポリ容器に移し、全体を4Lに稀釈し攪拌棒で攪拌する。次いで#80メッシュワイヤーでパルプ濃度10重量％程度に濃縮する。これらの操作を4回繰り返して実施し、その後、パルプ濃度１重量％に希釈した後、10重量％（対絶乾パルプ）の硫酸アルミニウムを添加し攪拌してからJIS  P8209に従い、丸形タッピ抄紙機にて抄紙し、完全洗浄品のパルプシートを作成した。
【００２６】
〔２〕評価
（２−Ｉ）パルプロス
（２−Ｉ−１）固形分濃度の算出
フロス中：重量測定されたフロス全排出量を熱乾燥させて、固形分量（固形分量Ｂという）を算出した。
仕込み量：最初の離解、脱水後のパルプを適量秤取り、熱乾燥させて、固形分量を算出した。パルプ濃度と固形分量より固形分濃度を算出した。
【００２７】
（２−Ｉ−２）パルプロスの算出
フロテーション処理時の原料古紙の仕込量Ａ、フロスで排出された固形分量Ｂから、以下の式により計算した。
パルプロス（％）=100×（Ｂ／Ａ）
【００２８】
（２−II）無機系夾雑物除去率
（２−II−１）無機系夾雑物濃度
パルプを予め精秤した坩堝に入れ、電気炉にて800℃10時間灰化させる。灰化後、デシケーターにて常温まで冷却した後天秤にて、灰分量を算出した。仕込み量の固形分に対する灰分量を無機系夾雑物濃度とした。
【００２９】
（２−II−２）除去率の算出
フロテーション処理時の仕込量Ｃ（絶乾重量40gのパルプ量と脱水後パルプ中の灰分濃度より算出）とフロスで排出された灰分量Ｄから、以下の式により計算した。
灰分除去率（％）=100×（Ｄ／Ｃ）
【００３０】
（２−III）インキ除去率
上記の脱墨処理によって得られた手抄きシート及び完全洗浄処理した手抄きシートについて、テクニダイン社のERIC950を用い、残留インク効果濃度を測定し、インキ捕集性の指標として完全洗浄処理シートの残インク効果濃度Ｇと脱墨処理前のシートの残留インク効果濃度Ｆと脱墨処理後のシートの残留インク効果濃度Ｅとから、以下の式により計算した。なお、残留インク効果濃度は手抄きシートを３回測定しその平均値を求めた。
インキ除去率（％）=100×〔（Ｆ−Ｅ）／（Ｆ−Ｇ）〕
【００３１】
〔３〕無機系夾雑物除去剤の成分
・ａ−１：牛脂アルキルプロピレンジアミンの酢酸塩〔一般式（１）中のＲが牛脂アルキル基、Ｒ’が水素原子、ｎが３、ｘ＋ｙ＋ｚ＝０の化合物（花王（株）製）の酢酸塩〕
・ａ−２：牛脂アルキルプロピレンテトラミンの酢酸塩〔一般式（１）中のＲが牛脂アルキル基、Ｒ’が−[(ＣＨ2)nＮＨ]x−Ｈ、ｎが３、ｘ＋ｙ＋ｚ＝２の化合物の酢酸塩〕
・ａ−３：ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド（MERQUAT100、ナルコ社製）
【００３２】
【表１】
2005187999.tif 000003
【００３３】
表１にされるように、本発明の無機系夾雑物除去剤をフロテーション工程のパルプスラリー中に存在させることで、インキ除去率を維持したまま無機系夾雑物除去率を向上できる。