(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
次の各工程の結合からなる、上・中質系古紙パルプの漂白方法。
（１）アルカリ離解する第一工程
（２）脱水する第二工程
（３）熟成する第三工程
（４）除塵する第四工程
（５）洗浄する第五工程
（６）脱水する第六工程
（７）次亜塩素酸塩を添加して、パルプ濃度２５〜４０重量％でニーディングする第七工程
（８）次亜塩素酸漂白する第八工程
（９）脱水する第九工程
（１０）過酸化物を添加して、パルプ濃度２５〜４０重量％でニーディングする第十工程
（１１）過酸化物漂白する第十一工程
（１２）第十一工程後、有機酸でｐＨ５〜９に調整する工程
【請求項２】
第八工程と第九工程の間に洗浄工程がある請求項１記載の漂白方法。
【請求項３】
有機酸で調整した後、抄紙する請求項１記載の漂白方法。
【請求項４】
過酸化物が過酸化水素である請求項１記載の漂白方法。
【請求項５】
有機酸が蟻酸、酢酸、リンゴ酸又はシュウ酸である請求項１記載の漂白方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、上・中質系古紙パルプの高白色度漂白に関する。詳しくは、トイレットペーパ−用古紙パルプの高白色度漂白処理の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
古紙トイレットペーパーの製造方法は、模造、色上古紙を苛性ソーダ０．５〜２．０％（界面活性剤、珪酸ソーダを少々添加する場合がある）が入った溶液でパルパーと呼ばれる離解機でパルプ濃度３〜７重量％程度で解繊される（古紙便覧（製紙化学研究所編）：２７６〜２８１頁）。
【０００３】
次いでパルプ濃度２０重量％程度に脱水し、熟成タワーで２４時間程度滞留させ、インクのパルプ繊維よりの剥離及びインクの溶解が行われる。熟成タワーから出たパルプスラリーはＦＮスクリーン、ＰＳスクリーン、セントリクリーナー、ヤンソンスクリーン等で除塵される。更にエキストラクター、フローテーション装置により微細なインク、ゴミの除去が行われる。
【０００４】
エキストラクターで洗浄、濃縮された古紙パルプは、シリンダープレスでパルプ濃度１５重量％程度に濃縮され、次亜塩素酸ナトリウムを有効塩素１重量％程度添加し、漂白タワーにて常温〜４０℃の温度で５〜６時間漂白される。漂白後、漂白タワーから引き出された古紙パルプスラリーはエキストラクターにて洗浄され、一旦チェストに落とされた後、マシンチェストへ送られる。マシンチェストで粘剤等の抄紙薬品が添加された後、抄紙マシンでトイレットペーパーとされる。
【０００５】
最近、古紙系トイレットペーパーの品質もバージンパルプからつくられるトイレットペーパーに対抗すべく高白色度、高吸水性、高ソフトネス等の高品質が要求されている。特に高白色度化については、商品の第１印象を左右する事から種々の方法が提案されている。
【０００６】
高白色度の古紙パルプを得るためには、現在漂白剤として一般的に使用されている過酸化水素または次亜塩素酸ナトリウム等の漂白剤の量を増やすことが必要である。しかし、一段で漂白する場合、漂白剤量を増やしても白色度の上昇は頭打ちとなり、８０％以上の白色度を得ることは難しい。過酸化水素の場合は使用量を増量しても上質系の古紙パルプの色素との反応が弱く、高白色度を得ることはできない。次亜塩素酸ナトリウムの場合は、過酸化水素より白色度上がりは良好であるが、多量の次亜塩素酸ナトリウムを使用することにより、パルプ粘度の低下、即ち紙力が低下し商品品質としては好ましくない。
【０００７】
そこで、バージンパルプ並の白色度を得るためには二段漂白が必要になるわけであるが、特開平５−１４８７８３号公報では、感熱記録紙の古紙から再生パルプを得る方法として、塩素系漂白剤または酸素系漂白剤を多段で漂白する事を提案している。しかし、この方法は、感熱記録紙古紙を離解した後のパルプ懸濁液を塩素系漂白剤及び／又は酸素系漂白剤で多段漂白することにより、保護層や感熱記録材料である染料、呈色剤、バインダー及び助剤等を分解、且つ分離させるのを狙いとしており、パルプ自身を高白色度に漂白することを目的とした方法ではない。
【０００８】
特開平８−１９９４８９号公報では、新聞や雑誌などの印刷古紙から高白色度の脱インキパルプを製造する方法として、離解工程で次亜塩素塩を添加し、アルカリ浸漬工程で過酸化水素を使用する方法を提案している。この方法は、低濃度、短時間処理の離解工程で次亜塩素酸塩を添加しているために、それ程多くの次亜塩素酸塩を使用できず、従ってそれ程高白色度に漂白することはできない。
【０００９】
以上より、古紙系のコピー用紙、フォーム用紙等のＯＡ用紙、古紙系のトイレットペーパーは白色度がバージンパルプより低い、夾雑物が混入している等の問題から消費者に敬遠され、今一つその利用が伸びなかった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、古紙系トイレットペーパーの製造において、上・中質系古紙パルプからバージンパルプ並の白色度の古紙パルプを製造するための手段を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、上・中質系古紙パルプをアルカリで離解、脱水、アルカリ熟成、除塵、洗浄したパルプに次亜塩素酸塩を添加して高濃度でニーディングしながら漂白し、次いで過酸化物を添加して高濃度でニーディングしながら漂白する事により著しく残存インクが減少し、かつ漂白効果が向上することを見いだし、本発明を完成させた。
【００１２】
即ち、本発明は、次の各工程の結合からなる、上・中質系古紙パルプの漂白方法に関するものである。
（１）アルカリ離解する第一工程
（２）脱水する第二工程
（３）熟成する第三工程
（４）除塵する第四工程
（５）洗浄する第五工程
（６）脱水する第六工程
（７）次亜塩素酸塩を添加して、パルプ濃度２５〜４０重量％でニーディングする第七工程
（８）次亜塩素酸漂白する第八工程
（９）脱水する第九工程
（１０）過酸化物を添加して、パルプ濃度２５〜４０重量％でニーディングする第十工程
（１１）過酸化物漂白する第十一工程。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明は、古紙パルプの漂白に適し、特に上質古紙パルプ、上・中質古紙パルプ、ミックス古紙パルプ（ＯＡ古紙、機密文書、上質古紙、中質古紙等分別しない上・中質系古紙）の高白色度漂白処理に適する。
【００１４】
始めに上・中質系古紙をパルパー又は地球釜でアルカリ離解する。パルパーの場合、パルプ濃度３〜１５重量％、温度は常温〜７０℃、処理時間は数分〜１５分、アルカリはＮａＯＨ換算で絶乾パルプ当り０．５〜２重量％、その他界面活性剤、ケイ酸ソーダを添加して実施される。次いで離解されたパルプはパルプ濃度１０〜２５重量％に脱水される。脱水されたパルプは、熟成タワーに数時間〜２４時間滞留される。熟成タワーから抜き出された古紙パルプはヤンソンスクリーン、クリーナー、フローテーション等の設備で除塵された後、エキストラクターで洗浄され漂白前パルプとなる。
【００１５】
エキストラクターで洗浄されたパルプは、ベルトシックナー、スクリュープレス等で脱水される。次いで次亜塩素酸塩溶液を添加し、パルプ濃度２５〜４０重量％でニーダー、ディスパーザー等でニーディングされ、インクを破壊、分散する。そして、漂白薬品の混合されたパルプは、漂白タワーに３０分〜１２時間程度滞留される。この時の次亜塩素酸塩の漂白条件は、パルプ濃度２５〜４０重量％、温度常温〜９０℃、次亜塩素酸塩０．１〜２重量％（有効塩素換算）である。次亜塩素酸塩としては、次亜塩素酸ソーダ、次亜塩素酸カルシウムが好適に使用される。高濃度でニーディングすることによりパルプ同士の摩擦で発熱し、漂白時に加熱する熱エネルギーが少なくて済む。
【００１６】
次に、漂白されたパルプはエキストラクター、ドラムウオッシャー等で洗浄される場合がある。そして、再度ベルトシックナー、スクリュープレス等で脱水される。次いで、過酸化物漂白液を添加し、パルプ濃度２５〜４０重量％でニーダー、ディスパーザー等でニーディングされる。その後、漂白タワーに滞留する。この時の過酸化物漂白条件は、パルプ濃度２５〜４０重量％、時間３０分〜１２時間、温度３０〜９０℃好ましくは４０〜７０℃、過酸化物使用量としては、０．０１〜５重量％好ましくは０．０５〜３重量％、ケイ酸ソーダは０．５〜１０重量％、苛性ソーダは０．１〜１重量％、さらに安定剤が使用される場合がある。安定剤としてキレート剤を使用する場合は、０．０５〜０．５重量％（固形換算）が使用される。過酸化物としては、過酸化水素、過酸化水素と無機塩類との付加物、過酸化ソーダ、過ギ酸、過酢酸などの無機及び有機の過酸化物が使用でき、一般には過酸化水素が好適に使用される。
【００１７】
高濃度でニーディングすることによりパルプ同士の摩擦で発熱し、漂白時に加熱する熱エネルギーが少なくて済む。また、ニーディングを二段階で行うことにより、白色度へ及ぼす微細なインクが剥離し、古紙パルプ表面の古い角質が剥離し、新鮮な繊維表面が露出する結果、高白色度まで漂白が可能になる。
【００１８】
過酸化物漂白された古紙パルプは、漂白タワーより数重量％に希釈して取り出され、有機酸でｐＨ５〜９に調整された後、マシンチェストに一旦滞留される。使用される有機酸としては、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、クエン酸、コハク酸、グリコール酸、シュウ酸、酒石酸、ピクリン酸、ピコリン酸、フマル酸、マレイン酸、酪酸、リンゴ酸、マロン酸、ピルビン酸、乳酸、ニコチン酸、ケイ皮酸、アスパラギン酸、アラニン、グリシン、グリオキシル酸、サリチル酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸等が使用でき、一般には蟻酸、酢酸、リンゴ酸、シュウ酸が好適に使用される。次いで、抄紙のためにパルプ濃度が調整され、セントリクリーナー等で除塵を行った後、抄紙される。ｐＨ調整することにより、抄紙時の地合等のトラブルがなくなる。
【００１９】
【実施例】
次に実施例により本発明を具体的に説明する。各薬品の使用量は絶乾パルプ当たりの重量％で示し、過酸化水素の使用量は、１００％過酸化水素換算である。
【００２０】
使用古紙種：オフィスから回収したオフィス古紙（上質古紙、中質古紙が混合している）を使用した。
分析評価
・白色度：ＪＩＳ−Ｐ８１２３（ハンター白色度法）
・残存インク量：顕微鏡（１０倍）、画像解析装置（ピアス社製ＬＡ−５２５）を使用して一定視野中のインクの面積を割合（％）で表した。
【００２１】
実施例１
オフィス古紙をパルパーに投入して離解した。パルパー条件はパルプ濃度４．５％、温度２６℃、ＮａＯＨ１．０％である。次いでスクリュープレスにてパルプ濃度１８％に脱水された古紙パルプを熟成タワーに１２時間滞留させた。次いでパルプ濃度３．５％に希釈し、熟成タワーより引き出されたパルプをヤンソンスクリーン及びＦＮスクリーンで除塵した後、エキストラクターで洗浄した。次いでスクリュープレスにて３１％に脱水した後１２％次亜塩素酸ソーダ水溶液を添加し、ニーダーでニーディングを行い、漂白タワーに滞留させた。漂白タワーの条件は、パルプ濃度２９％、温度３６℃、漂白時間１０時間、１２％次亜塩素酸ソーダ８．３％である。次いでパルプ濃度３．５％に希釈し、タワーより引き出されたパルプをエキストラクターで洗浄した。次いでスクリュープレスでパルプ濃度３１％に脱水した後、過酸化水素漂白液を添加し、ニーダーでニーディングを行い、漂白タワーに滞留させた。漂白タワーの条件は、パルプ濃度２８％、温度４０℃、漂白時間１０時間、３５％過酸化水素１％、ケイ酸ソーダ１％、苛性ソーダ０．３％である。漂白後３．５％に希釈しタワーより引き出し、蟻酸を添加しｐＨ７．５に調整しマシンチェストへ送った。次いでパルプ濃度を調整した後、セントリクリーナーで除塵を行った後、抄紙機で抄紙した。結果を表１に示す。
【００２２】
比較例１
第七工程で次亜塩素酸ソーダの代わりに過酸化水素、第十工程で過酸化水素の代わりに次亜塩素酸ソーダを使用した以外は実施例１と同様に行った。結果を表１に示す。
【００２３】
比較例２
実施例１と同様にアルカリ離解、脱水、熟成、除塵、洗浄、脱水を行って、パルプ濃度１５％にした。次に薬液ミキサーを使用し、次亜塩素酸ソーダをミキシングし、洗浄を行った。結果を表１に示す。
【００２４】
0004009790.tif 000002
【００２５】
本発明の方法は、過酸化物漂白後に次亜塩素酸塩漂白を行う方法に比べ、大幅な白色度向上が得られた。
【００２６】
実施例２、３
次亜塩素酸塩漂白のニーディングパルプ濃度を２５％、３０％とし、過酸化水素漂白のニーディングパルプ濃度を２５％、３０％とした以外は実施例１と同様に行った。結果を表２に示す。
【００２７】
比較例３〜６
次亜塩素酸塩漂白のニーディングパルプ濃度を１０％、１５％、２０％、２２％とし、過酸化水素漂白のニーディングパルプ濃度を２８％とした以外は実施例１と同様に行った。結果を表２に示す。
【００２８】
比較例７〜１０
次亜塩素酸塩漂白のニーディングパルプ濃度を２９％とし、過酸化水素漂白のニーディングパルプ濃度を１０％、１５％、２０％、２２％とした以外は実施例１と同様に行った。結果を表２に示す。
【００２９】
0004009790.tif 000003
【００３０】
実施例４〜７
実施例１において、過酸化水素漂白後パルプ濃度３．５％に希釈して漂白タワーより取り出した古紙パルプスラリーのｐＨは９．９であった。この古紙パルプスラリー１．５ｋｇに５０倍希釈した蟻酸（７６％品）を８ｍｌ添加し、スラリーｐＨを７．０１に調整した。このパルプスラリーを１分間放置した後、ｐＨを再測定した。同様に５０倍希釈したリンゴ酸（５０％品）を１５ｍｌ添加し、パルプスラリーｐＨを７．１６に調整し、１分間放置後のｐＨを再測定した。５０倍希釈した酢酸（９９％品）を７ｍｌ添加し、パルプスラリーｐＨを７．０７に調整し、１分間放置後のｐＨを再測定した。２％シュウ酸を７．５ｍｌ添加し、パルプスラリーｐＨを７．１２に調整し、１分間放置後のｐＨを再測定した。結果を表３に示す。
【００３１】
比較例１１、１２
０．４Ｎの硫酸を１６ｍｌ添加し、パルプスラリーｐＨを７．１２に調整し、１分間放置後のｐＨを再測定した。同様に０．４Ｎの塩酸を１６ｍｌ添加し、パルプスラリーｐＨを７．１２に調整し、１分間放置後のｐＨを再測定した。その他の条件は、実施例４〜７と同様に行った。結果を表３に示す。
【００３２】
0004009790.tif 000004
【００３３】
硫酸、塩酸のような鉱酸でパルプスラリーのｐＨを中和した場合、しばらくするとｐＨが上昇し、完全に中和するするのが難しいが、有機酸では一回で完全に中和できた。従って、抄紙時紙の地合が悪くなること、紙切れが起きること等の問題がなく、品質の良好な紙が抄紙できる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によればオフィス古紙、ミックス古紙などの上・中質混合古紙を原料として、白色度８０％以上の高白色度のパルプをチリ等の夾雑物の混入も非常に少なく、バージンパルプ並の品質のパルプを製造できる。古紙の更なる利用が期待でき、森林資源の保護にも大いに貢献できる。