(57)【要約】      （修正有）【課題】  高価な分析装置や高度な分析技術を必要とせずに、古紙回収ヤードや脱墨パルプ製造工場等において、簡便・迅速に印刷物を判別し、特にＵＶコート、及びポリプロピレンコートを除去して古紙を選別することにより高品質の脱墨パルプを製造する方法を提供する。【解決手段】  溶解度パラメーターの異なる有機溶剤を用い、印刷物を形成するクリアコート用樹脂やインキの溶剤に対する溶解性を判定し、これに基づいて樹脂及びインキを判別すると共に印刷物の再生し易さを予測し、パルプ品質を損なうような再生し難い印刷物を古紙から簡便、迅速に選別することで、パルプ中の異物の少ない高品質な再生パルプを得る。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶剤に対する印刷面の溶解性により印刷物の組成を判別することを特徴とする印刷物の判別方法。
【請求項２】
溶解度パラメーターが9未満である溶剤に対する印刷面の溶解性を観察することにより、古紙として再生し難い印刷物を選別することを特徴とする請求項１記載の印刷物の判別方法。
【請求項３】
テレピン油、ベンジン、石油エーテル、ヘキサンのいずれか、またはそれらの混合物に対する印刷面の溶解性を観察することにより、古紙として再生し難い印刷物を選別することを特徴とする請求項２記載の印刷物の判別方法。
【請求項４】
少なくとも2種類以上の溶解度パラメーターの異なる溶剤を印刷物表面に一定時間接触させた後、軟化した印刷物表面と共に除去することで、印刷物を形成するクリアコートした樹脂やインキを判別する請求項１記載の印刷物の判別方法。
【請求項５】
溶解度パラメーターが9（cal／ｃｍ３）１／２未満である溶剤、及びアセトンまたはジメチルスルホキシドを用いて、クリアコートした印刷物を判別する請求項４記載の印刷物の判別方法。
【請求項６】
第3の溶剤としてジクロロメタンあるいはジメチルホルムアミドを用いて、ＵＶクリアコート若しくはＵＶニス引きした印刷物を判別する請求項５記載の印刷物の判別方法。
【請求項７】
溶剤Ａ〜Ｃのいずれにも可溶であるものをオフセット印刷またはグラビア印刷、溶剤Ａに不溶で溶剤Ｂ及び溶剤Ｃに可溶であるものをプレスコートが含まれ再生に注意が必要である印刷物、溶剤Ａ及び溶剤Ｂに不溶で溶剤Ｃに可溶であるものをＵＶコートが含まれ再生困難である印刷物、溶剤Ａ〜Ｃのいずれの溶剤にも不溶であるものをポリプロピレンコートまたは高度に重合したアクリル樹脂が含有され再生困難である印刷物と判別することを特徴とする印刷物の判別方法。
溶剤Ａ：テレピン油、ベンジン、石油エーテル、ヘキサンのいずれか
溶剤Ｂ：アセトンあるいはジメチルスルホキシド
溶剤Ｃ：ジクロロメタンあるいはジメチルホルムアミド
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の印刷物の判別方法に基づいて、ＵＶコート、及びポリプロピレンコートを除去した古紙を原料として用いる再生パルプの製造方法。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれかに記載の印刷物の判別方法に基づいて選別した古紙から製造された再生パルプを使用した紙。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷物を形成するクリアコートした樹脂やインキの種類を判別する方法に関するものであり、これを用いて古紙を選別する方法に関する。更に詳しくは、印刷物にクリアコートした樹脂あるいは印刷インキ中の樹脂の溶剤に対する溶解性によりＵＶクリアコートやポリプロピレンコート、プレスコート、ビニール引き、ニス引き等の表面加工・コート印刷物及びＵＶインキ、トナー、オフセットインキ、グラビアインキ等について判別し、古紙再生工程で再生し難い印刷物を選別、除去する方法、及び古紙の再生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、省資源あるいは環境問題といった観点から古紙の利用が拡大している。一方で印刷物の高品質化、多様化が進み、古紙として回収される印刷物の中に、再生し難いＵＶクリアコートした印刷物やポリプロピレンコートした印刷物等の混入が頻発するようになり、操業や品質の面で問題を生じている。この対策として、機械的負荷や薬品使用量を増加して対応した場合、繊維の劣化やコストの増加など新たな問題を生じる。最も効率の良い対策は、再生し難い印刷物を古紙再生工程に持込む前に選別することであるが、ＵＶクリアコート等は既存の水性クリアコート等と違和感のないように作られており、目視での判別は困難であるため、ＦＴ−ＩＲ、ＧＣ−ＭＳといった機器分析による判別を行う必要があった。これらの機器分析は高価な装置を利用するだけでなく、分析場所が限られており、更に分析に時間及び熟練を要することから、実際の古紙選別作業を行う段階で利用することは不可能であった。
【０００３】
特開平10−149473号公報（特許文献１）にはフーリエ変換近赤外線分析装置（ＦＴＮＩＲ）を用いた印刷物の識別方法が提案されているが、これは有価証券などの判別をするものであり、印刷物に光ファイバープローブを密着させてスペクトルを測定するため、汚染、しわの少ないきれいな印刷物しか判別することができないので、古紙のような複雑かつ損傷の著しい印刷物の判別は困難であった。
【０００４】
【特許文献１】特開平10−149473号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで本発明は、印刷物を形成するクリアコートした樹脂やインキについて、古紙選別作業時に利用することが可能な簡便、迅速な判別方法と、それを用いた古紙の選別方法、及びそれに基づいて選別された古紙を原料とした古紙の再生方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、印刷物を形成するクリアコートした樹脂やインキに含まれる樹脂が古紙の再生し易さに大きな影響を与えていることに着目し、この樹脂を簡便に判別する方法について鋭意研究した結果、性質の異なる溶剤を用いて樹脂の溶解性を調べることで印刷物の再生の容易の程度を予測でき、更には再生の困難な古紙を選別できることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明は、溶解度パラメーターの異なる有機溶剤を印刷物に一定時間接触させた後、印刷物を形成するクリアコート用樹脂やインキの溶剤に対する溶解性を判定し、これに基づいて樹脂及びインキを判別すると共に印刷物の再生し易さを予測し、パルプ品質を損なうような再生し難い印刷物を古紙から簡便、迅速に選別することで、パルプ中の異物の少ない高品質な再生パルプを得ることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明による印刷物の判別方法によれば高価な分析装置や高度な分析技術を必要とせずに、古紙回収ヤードや脱墨パルプ製造工場等において、簡便・迅速に印刷物を判別することが可能となり、これに基づいて古紙を選別することにより高品質の脱墨パルプを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は、印刷物として、例えば、新聞用紙、中質紙、上質紙、塗工紙、微塗工紙、感熱記録紙、ノーカーボン紙、色上質紙、ＰＰＣ用紙、紙器、シール・ラベル、帳票、段ボール、白板紙などに印刷した紙に適用できるが、特に光沢のある印刷物や表面加工処理した印刷物の判別に有効である。印刷物を形成するクリアコート用樹脂及びインキとしては、「古紙リサイクルにおける阻害性要確認資材等に関する調査報告書」（平成14年度国庫補助事業、財団法人古紙再生促進センター発行）における光沢加工及び光沢インキが挙げられる。また、インキとしては公知の印刷インキ（相原次郎「印刷インキ入門増補版」第4版、印刷学会出版部、1999年発行）が挙げられる。
【００１０】
本発明における溶剤とは、「化学大辞典」（東京化学同人、1989年発行）における有機溶媒を意味し、脂肪族溶媒や芳香族溶媒、あるいは無極性溶媒、極性溶媒、または、プロトン性溶媒、非プロトン性溶媒等として分類される物質の総称であり、更に加えて、これら物質の混合物、あるいはこれらの物質が含まれる精製度の低い石油製品などの工業製品を含むものである。
【００１１】
本発明における溶解度パラメーターとは、理化学辞典（第5版、岩波書店）にあるように液体のモル蒸発熱とモル体積から定義される量δをいい、2成分系での溶解度は両者の溶解度パラメーターの差が小さくなるほど大きくなる。δは溶剤の極性を表わす指標であり、一般に樹脂の溶解性を評価するために使用されている指標である。δはモル蒸発熱ΔＨとモル体積Ｖからδ＝（ΔＨ／Ｖ）１/２として求められる値であり、単位は（ｃａｌ／ｃｍ３)１/２である（新高分子文庫８  接着百科（上）（高分子刊行会、第9版、p24−35、1988年）。他の参考文献として例えば有機合成化学協会編の新板溶剤ポケットブックp22−25が挙げられ、その間接的な評価法などの求め方が記載されている。ここではδの単位が（ＭＰａ）１/２となっており、（ｃａｌ／ｃｍ３)１/２＝2.046（ＭＰａ）１/２となる。
【００１２】
本発明において、溶解度パラメーターを溶剤の樹脂溶解性を表わす指標として用いていることが好ましいが、混合物や不純物を含む精製度の低い石油製品については、例えば、石油エーテルやベンジン等、その性質が一定であり、大きく無極性溶媒や極性溶媒といった分類が推定可能であれば溶解度パラメーターが未知のものであってもよい。好ましくは溶解度パラメーターの差が少なくとも0.2程度である複数の有機溶剤を用いて、各々の有機溶剤に対する溶解性により、印刷物を判別する。
【００１３】
本発明において印刷物を判別し古紙を選別する場合、例えば、印刷物に対して前記溶剤を滴下、塗布、噴霧等の方法により表面に直接接触させ、一定時間後にウェスや紙、エアーブロー等によって除去する方法が簡便であるが、溶剤の接触・除去方法は、これらに限定するものではない。簡易な方法として、溶剤をスプレーにより印刷物に噴霧し、表面を観察する方法がある。
【００１４】
本発明による印刷物の判別は、例えば、以下のようにして行う。
【００１５】
１）溶解度パラメーターが9未満である溶剤に対する印刷面の溶解性を観察することにより、古紙として再生し難い印刷物を選別する。
【００１６】
２）テレピン油、ベンジン、石油エーテル、ヘキサンのいずれか、またはそれらの混合物に対する印刷面の溶解性を観察することにより、古紙として再生し難い印刷物を選別する。
【００１７】
３）少なくとも2種類以上の溶解度パラメーターの異なる溶剤を印刷物表面に一定時間接触させた後、除去することで、印刷物を形成するクリアコートした樹脂やインキを判別する。
【００１８】
４）溶解度パラメーターが9（cal／ｃｍ３）１／２未満である溶剤、及びアセトンまたはジメチルスルホキシドを用いて、クリアコートした印刷物を判別する。
【００１９】
５）前記４）において、さらに第3の溶剤としてジクロロメタンあるいはジメチルホルムアミドを用いて、ＵＶクリアコート若しくはＵＶニス引きした印刷物を判別する。
【００２０】
６）印刷物の3種類の溶剤Ａ〜Ｃに対する溶解性を観察し、溶剤Ａ〜Ｃのいずれの溶剤にも可溶であるものをオフセット印刷またはグラビア印刷、溶剤Ａに不溶で溶剤Ｂ及び溶剤Ｃに可溶であるものをプレスコートを含む再生に注意が必要である印刷物、溶剤Ａ及び溶剤Ｂに不溶で溶剤Ｃに可溶であるものをＵＶコートを含む再生困難な印刷物、溶剤Ａ〜Ｃのいずれの溶剤にも不溶であるものをポリプロピレンコートまたは高度に重合したアクリル樹脂を含む再生困難な印刷物と判別する。なお、ポリプロピレンコートは引裂き時に透明コート部分が紙から剥離して伸びることから、高重合アクリル樹脂と区別することができる。
溶剤Ａ：テレピン油、ベンジン、石油エーテル、ヘキサンのいずれか
溶剤Ｂ：アセトンあるいはジメチルスルホキシド
溶剤Ｃ：ジクロロメタンあるいはジメチルホルムアミド
本発明の印刷物の判別方法に基づいて、ＵＶコート、及びポリプロピレンコートを含む再生困難な印刷物を除去した古紙を原料として用いることにより、高品質の再生パルプの製造が可能となる。
【００２１】
本発明の印刷物の判別方法を用いて選別した古紙を原料とする古紙再生工程としては、例えば、新聞、チラシ、雑誌、色上、オフィス古紙、段ボール、白板紙などを再生する工程が挙げられるが、セルロース繊維として再生可能なシートを再生する工程であれば、これらに限定されるものではない。
【実施例】
【００２２】
以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に示すが、本発明はかかる実施例に限定されるものではない。表１に示した＃１〜＃１１の試料、及び表３に示した＃１２〜１５について、以下に示す方法にて溶剤に対する溶解性を調べた。
【００２３】
＜試料＞
・コーティング組成の明らかな表面光沢コート見本品：5種（表１の＃１〜５）
・色上古紙中の光沢コート系印刷物：5種（表１の＃６〜１０）
・トナー印刷物：1種（表１中の＃１１）
・組成未知の市中印刷物（表３の＃１２〜１５）
＜溶剤＞
表２に示した溶解度パラメーター（以下δ）の異なる溶剤（13種）を用いた。δはモル蒸発熱ΔＨとモル体積Ｖからδ＝（ΔＨ／Ｖ）１/２として求められる値であり、新高分子文庫８  接着百科（上）（高分子刊行会、第9版、p24−35、1988年）から引用した。単位は（ｃａｌ／ｃｍ３)１/２である。
【００２４】
＜スポットテスト＞
印刷物に溶剤を滴下し、30秒後、ティッシュ様の紙で擦り、目視で印面の剥離性を以下のように判定することにより、印面の溶剤に対する溶解性を判定した。○：良く剥離する、△：やや剥離する、×〜△：表面が薄くなり、インキが転写する、×：変化なし
【００２５】
［実施例１］
スポットテストの結果を表２に示した。色上古紙から取り出した光沢コート系印刷物は、ほとんどの溶剤によく溶解した。一方、見本品(＃１〜５)は、δが9〜10付近の溶剤に溶解すものが多かった。結果を元に図１に示すフローに従い、3種類の溶剤を用いることで印刷物を表３に示す分類Ａ〜Ｄのグループ分けを行った。用いる溶剤としては、まず、テレピン油やトルエン、ベンジン、石油エーテル、ヘキサン等のδが9よりも小さい溶剤を用いて溶解性を判定し、次にアセトン、ジクロロメタンの順で溶解性を判定することで、表４に示す分類に判別することができた。
【００２６】
【表１】
2005345208.tif 000002
【００２７】
【表２】
2005345208.tif 000003
【００２８】
【表３】
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【００２９】
［実施例２］
実施例１の知見を元に未知試料として、光沢部と通常の印刷部を持つ中吊りと雑誌の表紙、写真つきパンフレットについてスポットテストを行った。アセトンは揮発性が高いこと、ジクロロメタンは含塩素化合物であることから、これらの代替物質として、それぞれジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）及びジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）についてもテストを行った。
表４の＃１２及び＃１４については顕微ＦＴ−ＩＲ測定よりＵＶ樹脂が検出されＵＶコートと判別できた。＃１５は同様にスチレンアクリル系樹脂が検出されプレスコートと判別でき、＃１３は炭化水素が検出されたことからオフセット印刷物と判別できた。
【００３０】
【表４】
2005345208.tif 000005
【００３１】
これまでの実機での検討結果、及び「古紙リサイクルにおける阻害性要確認資材等に関する調査報告書」（平成14年度国庫補助事業、財団法人古紙再生促進センター発行）から、分類Ａは再生が容易であり、分類Ｂは再生に注意が必要であること、分類Ｃ及びＤは再生が極めて困難と判別される。
【００３２】
本発明による判別方法を古紙に対して用いることで、分類Ｂ〜Ｄに該当する印刷物を簡便、迅速に判別でき、これに基づき印刷物を選別することによって、パルプ中の異物の少ない高品質な再生パルプを得ることができ、これを用いて高品質な再生紙を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の印刷物の判別方法に従い、ベンジン、アセトン、ジクロロメタンの3種類の溶剤を用い、印刷物を分類Ａ〜Ｄのグループ分けを行うフローチャート図である。
【図１】
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