(57)【要約】【課題】通常の方法では古紙回収出来ない樹脂被覆紙或いは樹脂の付着した紙や感熱紙、感圧紙から古紙回収する方法を提供することである。【解決手段】１００℃以上の液状の水中で処理する過程を有する古紙再生方法。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
１００℃以上の液状の水中で処理する過程を有する古紙再生方法。
【請求項２】
該液状の水として超臨界水を用いる請求項１記載の古紙再生方法。
【請求項３】
該液状の水として酸素を溶存している水を使用する請求項１または２記載の古紙再生方法。
【請求項４】
紙を被覆するまたは紙に付着する合成樹脂を高温高圧下の水中で溶融乳化、溶解または分解する過程、次いでパルプ繊維を濾別洗浄する工程を有する請求項１、２または３記載の古紙再生方法。
【請求項５】
紙上に塗布された染料またはロイコ染料を酸化分解する過程、次いでパルプ繊維を濾別洗浄する過程を有する請求項１、２または３記載の古紙再生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は古紙再生方法に関しており、詳しくは樹脂被覆紙や、感圧紙、感熱紙等古紙回収時に禁忌品として分別される材料にも対処出来る古紙再生方法に関している。
【背景技術】
【０００２】
写真印画紙は従来バライタ紙を支持体としていたが、１９７０年代に処理時間の短縮に有利であることからポリエチレン被覆紙を支持体とする印画紙に急速に置き換えられた。
【０００３】
さらに、近年デジタルカメラ、これらの画像を出力する写真専用のモードやインクを具備したインクジェットプリンターの急速な普及により、ポリエチレン被覆紙を支持体とするインクジェット記録用紙も日常的なものとなってきた。
【０００４】
このような写真印画紙やインクジェット記録材料を用いたプリントはそのまま保存される場合は良いが、その一部は時期が来れば整理されることになる。特に近年、一般家庭にも普及して来たパーソナルコンピューター及び画像処理ソフトとの組み合わせの使い方では、自由にトリミングしたり、色調を調製したり、構図やフレームを選べることから試行のプリントが増え、プリントアウト直後から不要になる場合も出てきている。
【０００５】
従来の樹脂被覆紙は耐水性であり、本来の目的のためには好都合であったが、一旦不要になると樹脂と紙の分離が困難であるため、古紙回収しても再資源化出来なかったり、誤って自然環境に排出された場合は樹脂が生分解等の分解性をほとんど持たないため長期に亘って形状を保ち見苦しいものとなった。
【０００６】
従って、このような樹脂被覆紙からパルプ繊維を回収再生出来る古紙回収方法の開発或いは従来の古紙回収再生方法でパルプ繊維を回収再生出来る樹脂被覆紙の開発は社会的要請であった。
【０００７】
後者に関して紙基体そのものを耐水化する方法として、ビニルアルコール系重合体と有機チタン化合物の混合物の塗布により耐水化（例えば特許文献１参照）する技術の提案が有るが、水性塗工のため、光沢感に問題を生じたし、光沢を確保するためにキャスト加工をすると生産性の面で不都合が生じた。
【０００８】
耐水性が有り、溶融押出し加工可能なインク受容層（例えば特許文献２参照）が提案されているが、インク受容性と耐水性という相反する要請を１つの層で達成しようとするため、性能的には中途半端なものに成らざるを得なかった。
【０００９】
再資源化が困難な紙製品としては他に、感熱紙、感圧紙のように再生紙にした時に思わぬ発色等の問題のため従来の再生紙の工程には乗せられないものが有る。
【００１０】
一方、近年ダイオキシン等の有害物の処理方法の一つとして、超臨界水による処理が注目されている。超臨界化により水の誘電率が下がり、有機物を溶解し易くなること、イオン積の増大により水素イオン濃度等が上昇し触媒活性が高まる（例えば非特許文献１参照）、気液の境界が無くなるため酸素濃度を高くできることが超臨界水が注目される主な特徴である。
【００１１】
【特許文献１】特開２００１−３４７７５４号公報（２頁）
【特許文献２】特開平９−２１６４５６号公報（実施例３）
【非特許文献１】糟谷文彦、“超臨界水の特徴と利用法”［online］株式会社神戸製鋼所、［平成        １５年９月１５日検索］、インタ−ネット＜URL:http://www.kobelco.co.jp/ene        ka/p14j/sfe02.htm＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従って本発明の課題は超臨界或いは亜臨界状態の水の活性を利用して、通常の方法では古紙回収再生出来ない樹脂被覆紙或いは樹脂の付着した紙や感熱紙、感圧紙から古紙回収再生する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
１．１００℃以上の液状の水中で処理する過程を有する古紙再生方法。
【００１４】
２．該液状の水として超臨界水を用いる上記１記載の古紙再生方法。
【００１５】
３．該液状の水として酸素を溶存している水を使用する上記１または２記載の古紙再生方法。
【００１６】
４．紙を被覆するまたは紙に付着する合成樹脂を高温高圧下の水中で溶融乳化、溶解または分解する過程、次いでパルプ繊維を濾別洗浄する過程を有する上記１、２または３記載の古紙再生方法。
【００１７】
５．紙上に塗布された染料またはロイコ染料を酸化分解する過程、次いでパルプ繊維を濾別洗浄する過程を有する上記１、２または３記載の古紙再生方法。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の方法により従来古紙回収再生の対象外とされた多くの紙製品から古紙回収再生が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
超臨界水の特徴のうち、誘電率の減少については水分子の運動エネルギーの増加に伴う配向の乱れ、水の分子間凝集力の減少に関するものであるので、超臨界になって初めて現れる現象ではなく、温度上昇とともに徐々にその傾向が強くなり、亜臨界状態でもかなり低い誘電率が期待できる。
【００２０】
別の特徴であるイオン積の増加も温度の関数であるが、もう一つの特徴である気体の溶解度は常態の水では気体の圧力に比例し、温度上昇に対しては減少の方向である。従って、容積一定の閉じた空間中で水を加熱すると、圧力上昇が顕著でない当初は気体溶解度が減少し、内部圧が急激に高まるようになって上昇に転じ、超臨界状態になって無制限になると考えられる。
【００２１】
従って、酸化を目的としなければ超臨界状態よりも穏やかな条件でも十分有用であるし、酸化を目的とする場合も亜臨界状態に於いては制限付きではあるが利用できる。また、酸化を嫌う場合は温度と圧力を最適化することで酸素溶解度を低めに抑えることもできるし、使用する水を予め煮沸処理して溶存酸素量を減少させておくこともできる。
【００２２】
本発明の実施に於いて、従来の古紙回収で禁忌される染料乃至はロイコ染料或いは合成樹脂のような非水性有機物は温度上昇とともに溶解したり、融点に達し誘電率の下がった水に分散したりする。この溶解乃至分散を効率良く行うためには撹拌することが好ましい。
【００２３】
上記非水性有機物を分散乃至は溶解した後、濾過回収乃至は濾過洗浄すればパルプ繊維を回収できるが、該有機物が染料系の場合は少量の残存でもパルプ繊維の着色問題の原因となる。この場合、酸素を十分供給した条件で運転すれば染料を酸化分解することができる。
【００２４】
この時パルプ繊維もダメージを受けるので、濾過回収乃至は濾過洗浄後速やかに系外にパルプ繊維を取り出す必要が有る。有機物が少量或いは分離回収が困難な場合には、排水処理の観点から濾液は十分酸化処理される方が有利であり、それは超臨界水処理の長所の一つでもある。
【００２５】
古紙回収対象が写真印画紙、写真様インクジェット記録用紙のような樹脂被覆紙の場合は、多くの場合樹脂がポリエチレンであり被覆量も表裏で数十ｇ／ｍ2と多いので、濾液を冷却して分散物を固形の樹脂として回収したり、ポリエチレンを熱分解して濾液を冷却し、揮発成分を蒸留して液化エチレンガスとして回収することも選択肢に入ってくる。
【００２６】
これらの分散乃至は溶解、濾過回収乃至は濾過洗浄は一個のオートクレーブ内で完結できるように装置を設計しても良いが、パイプライン式に逐次処理して次工程に送る、或いはパイプライン式に要素工程設備を配置して連続処理するようにしても良い。
【００２７】
実用装置の分散乃至溶解工程では撹拌を加えることが好ましいことはすでに述べたが、この撹拌手段としては圧力シール付きのシャフトを有する撹拌装置によっても良いし、古紙を含む水を圧送してスタティックミキサーを通過させても良い。
【００２８】
圧力シールはグランドシールやメカニカルシールでも良いが、高圧で運転する場合は磁力誘導式が有利である。
【００２９】
逐次処理の濾過回収乃至は濾過洗浄工程では耐圧容器に高温高圧スラリー導入口、洗浄スラリー排出口、洗浄用高温高圧水導入口、濾過用メッシュ等を備えた濾液排出口を設け、夫々にバルブを設けて運転切り替えにより効率良く濾過洗浄と繊維回収を行えるよう設計すれば良い。
【００３０】
連続処理の濾過回収乃至は濾過洗浄工程では遠心式固液分離装置を耐圧設計にし、濃縮固形分取り出し口近傍に高温高圧の洗浄用水の導入口を設け、固体の流動方向と洗浄水の流動方向を向流となるように設計すれば効率良く洗浄できる。
【００３１】
樹脂被覆紙の処理に於いて、洗浄が不完全で回収したパルプ繊維の一部に結束状固まりが混ざる場合は、通常の結束繊維と同様の方法で除去すれば良い。
【００３２】
逐次処理の昇圧過程では通常のピストンポンプやギアーポンプ、スクリューポンプ、渦巻ポンプ、遠心圧縮機等各種の昇圧手段を配し、減圧過程では背圧バルブ等を配すると良い。
【００３３】
連続処理の昇圧過程では上記の昇圧手段の内脈動の少ないタイプを選び、減圧過程ではオリフィス、キャピラリー等の動的圧損を生じる減圧手段を選ぶと良い。
【００３４】
実用装置に置いては熱回収についても考えねばならないが、向流熱交換装置を用い濾液と洗浄用水との間で効率よく熱回収することが望ましい。
【００３５】
以下図を用いて説明する。
【実施例１】
【００３６】
図１はバッチ式古紙処理装置の例を示しており、底に濾過用のメッシュ４を備えた耐圧容器１は、上部蓋に取り付けられた圧力シール３を介し、撹拌羽根を駆動できる構造となっている。バルブ５を解放することにより、内部圧により液体を排出でき、その際オリフィス６により耐圧容器内の急激な減圧を防いでいる。
【００３７】
耐圧容器１の内部に樹脂被覆紙と沸騰水を投入し、圧力遮断状態で撹拌を加えながら３００℃まで昇温するよう加熱後、バルブ５の操作により水を排出するとメッシュ４上にパルプ繊維を回収する事ができる。
【実施例２】
【００３８】
図２もバッチ式古紙処理装置の例を示しており、図１に洗浄用の高温高圧水を蓄える耐圧容器７を付加した構造となっている。
【００３９】
耐圧容器１の内部に樹脂被覆紙と沸騰水を、耐圧容器７にも沸騰水を投入し、圧力遮断状態で撹拌を加えながら３００℃まで昇温するよう加熱後、バルブ８を解法してからバルブ５の操作により、水を排出するとメッシュ４上に実施例１よりも純度の高いパルプ繊維を回収する事ができる。
【実施例３】
【００４０】
実施例２の樹脂被覆紙を感熱紙に替え、沸騰水を溶存酸素濃度を高くした冷水に替える以外は実施例２と同様にして、メッシュ４上に不正発色の殆ど無いパルプ繊維を回収できる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】バッチ式古紙処理装置
【図２】洗浄機能を付加したバッチ式古紙処理装置
【符号の説明】
【００４２】
１．耐圧容器
２．撹拌手段
３．圧力シール
４．メッシュ
５．排出バルブ
６．オリフィス
７．洗浄水用耐圧容器
８．連絡用バルブ
【図１】
2005171440.tif 000002
【図２】
2005171440.tif 000003