(57)【要約】【課題】古紙パルプを製造する方法において、古紙パルプを含有する白水にカチオン系高分子薬剤を添加することで電位や電荷を変化させ、効率的に古紙パルプを製造する。【解決手段】古紙パルプを含有する白水に対してカチオン系高分子薬剤を添加することを特徴とする古紙パルプの製造方法。上記薬剤は、カチオン性の、ポリアクリルアミド、ポリダッドマック、ポリエチレンイミン、ポリエチレンオキサイド、ポリアミドポリアミン、硫酸アルミニウムなどのうち、１種類以上が好ましい。また、上記薬剤の有効成分添加量が、対絶乾パルプ５〜１０００ｐｐｍであることが好ましい。上記薬剤の添加箇所をパルプ濃度１０質量％以下の複数の流動箇所であることが好ましい。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
古紙パルプを含有する白水に対してカチオン系高分子薬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】
上記カチオン系高分子薬剤が、カチオン性の、ポリアクリルアミド、ポリダッドマック、ポリエチレンイミン、ポリエチレンオキサイド、ポリアミドポリアミン、硫酸アルミニウムなどのうち、１種類以上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】
上記カチオン系高分子薬剤の有効成分添加量が、対絶乾パルプ５〜１０００ｐｐｍであることを特徴とする請求項１または２記載する古紙パルプの製造方法。
【請求項４】
上記カチオン系高分子薬剤の添加箇所をパルプ濃度１０質量％以下の複数の流動箇所とすることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに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を示すものであり、古紙パルプを含有する白水の電位や電荷を安定化させることで効果的に古紙パルプを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、古紙パルプ製造工程には、古紙パルプを含有する白水だけでなく、その製造段階で分離し発生してくる灰分や填料、その他紙製造工程で広く使用される薬剤が存在している。これらは、表面にカチオン、あるいはアニオン、あるいはその両方の電荷を帯びた物質である。紙製造工程においては、パルプスラリーのカチオン要求量（以下、ＰＣＤ）のような表面電位を測定しながら薬剤添加量をコントロールすることは一般的に知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ここで示すＰＣＤとは、アニオン性物質の総量を示すものであり、紙製造工程では一般的に使用されている指標の一つである。このＰＣＤの変動により、薬剤添加量を調整する必要が提言されている。薬剤の過不足により、紙製造工程における欠点の発生の可能性や品質規格上のトラブルが発生してしまう。
【０００４】
つまり、古紙パルプの表面電位が変動することは、紙製造工程にまで影響が及んでくる。
【０００５】
古紙パルプの表面電位をコントロールするために、紙製造工程で使用している歩留まり剤や凝集剤のような薬剤を添加することが考えられる。しかし、脱墨処理や漂白処理を行っていない古紙パルプやその白水中には、欠点の原因とるアニオン系の物質も含まれているため、古紙パルプの品質異常が発生することが考えられる。そのため、これまでは漂白処理を行った古紙パルプの受入や配合工程において、凝結剤などの添加による例にとどまっている（例えば、特許文献２〜４参照）。
【特許文献１】特開平７−２８６９８４号公報
【特許文献２】特開２００５−１７９８３１号公報
【特許文献３】特開２００５−２０６９７８号公報
【特許文献４】特開２００５−２０６９７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで本発明では、古紙パルプを製造する方法において、カチオン系高分子薬剤を添加することで古紙パルプを含有する白水の電位や電荷を変化させることで、効率的に古紙パルプを製造することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、カチオン系高分子薬剤を古紙パルプを含有する白水に添加することで、古紙パルプを含有する白水の電位や電荷を変化させ、古紙パルプ製造工程での脱水性や脱墨性などが向上することを見出し、本発明に至った。すなわち、古紙パルプ製造方法において、カチオン系高分子薬剤を添加することによって古紙パルプを含有する白水の電位や電荷を変化させることを特徴とする古紙パルプの製造方法を発明するに至った。
【０００８】
本発明において、上記カチオン系高分子薬剤が、カチオン性の、ポリアクリルアミド、ポリダッドマック、ポリエチレンイミン、ポリエチレンオキサイド、ポリアミドポリアミン、硫酸アルミニウムなどのうち、１種類以上であることが好ましい。
【０００９】
また、本発明において、上記カチオン系高分子薬剤の有効成分添加量が、対絶乾パルプ５〜１０００ｐｐｍであることが好ましい。
【００１０】
また、本発明において、上記カチオン系高分子薬剤の添加箇所をパルプ濃度１０質量％以下の複数の流動箇所とすることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
古紙パルプを含有する白水の電位や電荷を安定化させることで、古紙パルプ間の電荷による反発を抑制することが可能となる。これにより、脱水洗浄が効率的に行なわれ、高品質な古紙パルプを製造することが可能となる。
【００１２】
脱墨処理前後での古紙パルプを含有する白水の電位や電荷を変化させることで、古紙パルプや白水、その他の物質などの間で発生する界面電位差を変化させることができる。そのため、脱墨剤のような界面活性剤を使用する脱墨工程では、発生する気泡サイズをコントロールすることが可能となる。カチオン系高分子薬剤の添加量をフィードバックすることで、使用する脱墨剤に最も適した気泡サイズを形成させ、高白色度な古紙パルプを製造することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための実施形態の一例を示す。
【００１４】
本発明では、古紙パルプを含有する白水にカチオン系高分子薬剤を添加しながら、古紙パルプを含有する白水の電位や電荷を変化させる方法である。
【００１５】
上記カチオン系高分子薬剤の添加場所として、古紙パルプ製造工程内の十分な攪拌効果が期待される、パルプ濃度１０質量％以下の箇所に添加することが望ましい。その中でも、フィードポンプやアジテーター後の機械的な剪断力を受けない場所が好ましい。
【００１６】
上記カチオン系高分子薬剤の添加場所の中でも、界面電子状態がその工程に影響を及ぼすと考えられる箇所での添加が望ましい。具体的には、脱墨工程や脱水洗浄工程、漂白工程、白水処理工程、排水処理工程などが挙げられる。
【００１７】
カチオン系高分子薬剤として、カチオン性の、ポリアクリルアミド、ポリダッドマック、ポリエチレンイミン、ポリエチレンオキサイド、ポリアミドポリアミン、硫酸アルミニウムなどのうち、１種類以上を使用する。これらの薬剤は分子量やカチオン性の度合い、カチオン性官能基の種類やその他含有物質によって性能が変化してくるものである。だから、好ましくは、添加箇所に応じて２種類以上の薬剤を使い分けることが望ましい。
【００１８】
その中でも、欠点の原因となり得るアニオン系の物質が多く含まれている箇所と比較的少ない箇所で薬剤の使い分けをすることが望ましい。
【００１９】
具体的には、欠点の原因となり得るアニオン系の物質が多く含まれている箇所では低分子量・高カチオン強度の薬剤、アニオン系の物質が少ない箇所では高分子量・低カチオン強度の薬剤といったように使い分けることが好ましい。
【００２０】
また、古紙パルプ工程内の循環により、カチオン性高分子薬剤が蓄積される。そのため、古紙パルプを含有する白水の電位や電荷を測定することで、カチオン系薬剤の添加量を最適な量にフィードバックコントロールすることが好ましい。
【実施例】
【００２１】
次に、本発明のいくつかの実施例および比較例を説明する。
【００２２】
実施例１〜５、比較例１
カチオン系高分子薬剤の添加を、欠点となり得るアニオン性物質が比較的多く含まれている古紙パルプを含有する白水に対して行ったときの結果を示す。カチオン系高分子薬剤の添加は、脱墨処理を行う前の古紙パルプを含有する白水に対して行っており、添加個所は脱墨工程を行う前の脱水工程へのフィードポンプを通過した後である。
【００２３】
添加したカチオン系高分子薬剤ＡおよびＢは、分子量とカチオン強度の異なる２種類の薬剤であって、薬剤Ａは分子量１００万程度の強カチオン強度のカチオン系高分子薬剤であり、薬剤Ｂは分子量８００万程度の低カチオン強度のカチオン系高分子薬剤である。実施例１〜５は表１に記載した添加量で、比較例１で用いた古紙パルプを含有する白水（カチオン系高分子薬剤無添加）に対してそれぞれ単独で添加した場合の結果である。
【００２４】
これらに対し、脱水性、脱墨性、品質を評価した。
脱水性の評価では、実際に洗浄機から脱水される水量およびＪＩＳ  Ｐ  ８１２１示される方法で測定されるカナディアン濾水度の値から判定した。
脱墨性については、脱墨処理前後の古紙パルプを、ＪＩＳ  Ｐ  ８２０９に準じた手すきシート作成方法に従って作製した古紙パルプシートについて、ＪＩＳ  Ｐ  ８１２３に準じた白色度試験方法を用いて脱墨処理前後での白色度の上昇率で判定した。これらの判定は、薬剤無添加の場合を１００としたときの比較値による判定を行なった。
品質については、古紙パルプ中に歩留まってしまう異物の量を、カチオン系高分子薬剤を添加しない場合を基準とした場合、相対的に目視判定を行い、◎、○、△で評価した。これらを鑑み最終的に総合判定を◎、○、△で判定した。
【００２５】
【表１】
2007197852.tif 000002
【００２６】
表１より、カチオン系高分子薬剤を添加することで、すべてにおいて脱水性、脱墨性が向上していることがわかる。しかし、薬剤添加の条件によっては、欠点となり得るアニオン性物質の歩留まり量が多くなる場合があり、カチオン系高分子薬剤を添加しない場合よりも若干品質外観が悪化する場合もあった。脱水性、脱墨性、品質の面から総合的な判断を行うと、相対的に低分子量で高カチオン強度の薬剤である薬剤Ａの方が効果的であった。詳細には、品質面で比較例１よりと同等程度の、添加量５００ｐｐｍの実施例１よりも、３００ｐｐｍ添加の実施例２の場合が最も望ましい。
【００２７】
実施例６〜１０、比較例２
カチオン系高分子薬剤の添加を、欠点となり得るアニオン性物質が少量しか含まれていない古紙パルプを含有する白水に対して行ったときの結果を示す。カチオン系高分子薬剤の添加は、最終漂白処理を行う前の古紙パルプを含有する白水に対して行っており、添加個所は漂白工程を行う前の脱水工程へのフィードポンプを通過した後である。脱水性、品質の判定については上記の実施例１〜５及び比較例１と基本的に同様であり、ここでは脱墨性のかわりに漂白性を評価の指標とした。
【００２８】
この漂白性は、漂白処理前後の古紙パルプに対して、上記の方法で作製した手すきシートについて白色度試験を行い白色度の上昇率を判定し、薬剤無添加の場合を１００としたときの比較値を示した。なお、ここで示す古紙パルプの漂白には、二酸化チオ尿素を用いた一般的な還元漂白方法を用いた。
【００２９】
【表２】
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【００３０】
表２より、上記実施例１〜５と同様に、脱水性、漂白性が同程度あるいは向上していることがわかる。また、品質について、カチオン系高分子薬剤を添加していない場合と同程度であった。すなわち、実施例１〜５の場合とは異なり、相対的に高分子量で低カチオン強度の薬剤Ｂの方が効果的であった。詳細には、脱水性において突出して改善が見られる実施例９に示す、添加量３００ｐｐｍの場合が望ましい。
【００３１】
本発明に示す古紙パルプの製造方法は、カチオン系高分子薬剤を古紙パルプを含有する白水に対して添加することを特徴とする古紙パルプの製造方法であり、古紙パルプを含有する白水の電位や電荷を変化させることが可能である。その結果、古紙パルプ製造工程での脱水性や脱墨性などが変化し、効率的に古紙パルプを製造することができる。