JP2002115191A

JP2002115191A - 古紙脱墨工程フローテーターの異物除去剤及び異物除去方法

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Publication number: JP2002115191A
Application number: JP2000310230A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Murano; 正幸村野
Original assignee: Kurita Water Industries Ltd
Current assignee: Kurita Water Industries Ltd
Priority date: 2000-10-11
Filing date: 2000-10-11
Publication date: 2002-04-19
Anticipated expiration: 2020-10-11
Also published as: JP4711096B2

Abstract

(57)【要約】【課題】古紙脱墨工程のフローテーターにおいて、ピッ
チ、灰分、インクなどの異物を効果的に除去し、アルカ
リの消費が少なく、品質の優れた脱墨パルプを高い歩留
りで得ることができる古紙脱墨工程フローテーターの異
物除去剤及び異物除去方法を提供する。【解決手段】重量平均分子量が５００,０００〜５,００
０,０００の水溶性両性アクリルアミド系重合体を含有
することを特徴とする古紙脱墨工程フローテーターの異
物除去剤、並びに、古紙脱墨工程フローテーター又はそ
の前工程に、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート
の塩化メチル又は塩化ベンジル四級化物単位０.５〜５
０モル％、カルボン酸含有単量体単位０.２〜１０モル
％、アクリルアミド単位４０〜９９.３モル％及び多官
能性単量体単位０〜２モル％を有し、重量平均分子量が
５００,０００〜５,０００,０００である水溶性両性ア
クリルアミド系重合体を添加することを特徴とする異物
除去方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、古紙脱墨工程フロ
ーテーターの異物除去剤及び異物除去方法に関する。さ
らに詳しくは、本発明は、新聞紙、雑誌、ＯＡ古紙、情
報用紙、チラシ古紙などを脱インクして再生利用するた
めの古紙脱墨工程のフローテーターにおいて、ピッチ、
灰分、インクなどの異物を効果的に除去し、品質の優れ
た脱墨パルプを高収率で得ることができる古紙脱墨工程
フローテーターの異物除去剤及び異物除去方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】新聞紙、雑誌、情報用紙などの再生利用
は古くから行われているが、近年は特に地球的規模の環
境保護、森林資源保護の要請が高まり、古紙の再生利用
が重要視されている。また、製紙会社の立場からも、省
エネルギー、省資源の面から、古紙の再生利用が大きな
課題となっている。こうした事情から再生古紙の用途は
広がり、従来より高品質の紙製品の原料としても利用さ
れるようになっている。一方、古紙の再生には大量の水
が必要であるが、用水の確保難や、環境の面から使用量
を節減しなければならない状況にあり、用水の循環再利
用が進められている。したがって、古紙の再生技術は、
悪条件を克服するためにより高度のものが要求されるよ
うになってきている。古紙を回収して再利用するために
は、脱墨工程によつて印刷インクなどを除去してパルプ
繊維を採取し、脱墨パルプが製造されるのが−般的であ
る。フローテーターを用いる脱墨工程の一例を述べる
と、まず水酸化ナトリウム、ケイ酸ナトリウムなどのア
ルカリを含む水に原料古紙を加え、パルパーによつて古
紙を離解し、パルプスラリー化したのち、ニーダーでパ
ルプスラリーと脱墨剤を混練し、印刷インクをパルプか
ら引き剥がす。これを一旦水で希釈してスクリーンを通
して固形物などを除去したのち、再び脱水濃縮し、過酸
化水素を加えたタワーで漂白を行う。濃縮により分離さ
れた水は、用水節減と残存薬剤の有効利用を目的とし
て、再びパルパー仕込水として回収再利用される。漂白
タワーに次いで、パルプスラリーは、フローテーターに
送られ、水で希釈されたのち、インクなどの異物を浮上
分離して系外にフロスとして排出する。パルプは、エキ
ストラクタなどで水がろ過により除去され、水に再懸濁
されたのち、フィルタでパルプが洗浄される。このよう
にしてインクや汚れが取り除かれた脱墨パルプは、新聞
紙、中質印刷紙、家庭紙などを製造するパルプ原料の一
部に使用されている。フローテーターは、パルプとイン
クの混合物に気泡を吹き込み、泡にインクを付着させて
浮上させ、パルプから分離する装置であり、この工程
は、脱墨工程の中でも製品の品質を左右する非常に重要
な工程である。そこで、フローテーターにおける発泡
や、インクの泡への吸着促進を自的として、様々な脱墨
剤がパルパーやニーダーなどにおいて添加されている。
脱墨剤としては、高級アルコール又は脂肪酸にエチレン
オキサイドとプロピレンオキサイドを付加した界面活性
剤系の薬剤と、高級脂肪酸系の薬剤が現在の主流を占め
ている。前者の脱墨剤は、炭素数１２〜１８の高級アル
コール又は脂肪酸に、エチレンオキサイドとプロピレン
オキサイドの共重合物をエーテル結合で付加した構造を
有する界面活性剤である。この脱墨剤は、親水基として
オキシプロピレン基というやや親水性の弱い基を有して
いるために油との親和性が増し、その結果インクへの浸
透力と泡へのインク吸着力が強められる。したがって、
パルプからのインクの剥離力と、泡のインクの捕集力を
有する特徴があるとされている。また、高濃度パルパー
が普及し、５０〜６０℃の高温で古紙を離解する系が増
えてきており、これらの系では、ステアリン酸などの高
級脂肪酸系の脱墨剤が使用されている。ステアリン酸
は、高温、高アルカリのパルパー内でケン化されてステ
アリン酸ナトリウムとなり、界面活性効果を発揮してイ
ンクの剥離に寄与する。フローテーター前で塩化カルシ
ウムを加え、ステアリン酸カルシウムを析出させてイン
クを泡へ吸着、微凝集させて浮上分離する。フローテー
ターで処理したのち、エキストラクタでパルプと水が分
離され、分離された水は用水節減の目的と、含まれるア
ルカリと脱墨剤を回収再利用する目的から、新たなフロ
ーテーター希釈水及び古紙のパルパー仕込水として循環
再使用されるのが一般的である。また、フロスもさらに
再度インクが濃縮分離されて、分離水はフローテーター
希釈水として回収再利用される。これらの用水の回収再
利用率を高めていくと、やがて分離水中の不純物が濃縮
されて脱墨パルプの品質を低下させるために、最近は漂
白前の脱水工程分離回収水系、フロス回収水系及び主フ
ローテーター回収水系の途中に、さらにフローテーター
を設置することも多くなっている。ところで、従来の有
機脱墨剤は、インクの剥離性と除去性は優れているもの
の、フローテーターにおけるインク凝集性が必ずしも十
分ではないことと、古紙中に填料などとして含まれる灰
分の除去が十分ではないという問題を抱えている。填料
などからなる灰分は、インクに比べると比重が大きく、
疎水性が弱いために泡に付着しにくい性質を有するため
である。インク凝集性の問題に対しては、従来からイン
ク凝集性の良好な脱墨剤の開発努力がなされてきている
が、未だ満足し得るものはないと言われている。そこ
で、インク凝集性を高めることによってインク除去率を
いっそう向上し、さらに灰分除去率の高い脱墨方法が望
まれている。上記のような有機脱墨剤の他に、アルミニ
ウム化合物などの無機凝集剤（特開平６−２５７０８２
号公報）や高分子凝集剤（特開平１０−１５８９８５号
公報）を添加する方法が提案されているが、多量のアル
カリや塩類を含む脱墨処理においては、無機凝集剤を併
用しても十分なインク凝集性と灰分除去性は得られな
い。また、一般的な高分子凝集剤の添加では、インク凝
集効果と灰分除去効果が不十分である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、新聞紙、雑
誌、ＯＡ古紙、情報用紙、チラシ古紙などを脱インクし
て再生利用するための古紙脱墨工程のフローテーターに
おいて、５μｍ以下のピッチ、灰分、インクなどの異物
を効果的に除去し、品質の優れた脱墨パルプを高い歩留
りで得ることができる古紙脱墨工程フローテーターの異
物除去剤及び異物除去方法を提供することを目的として
なされたものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、重量平均分子量が
５００,０００〜５,０００,０００の水溶性両性アクリ
ルアミド系重合体の存在下にフローテーションを行うこ
とにより、パルプの歩留りを低下させることなく、ピッ
チ、灰分、インクなどの異物を効果的に除去して、高品
質の脱墨パルプを得ることができることを見いだし、こ
の知見に基づいて本発明を完成するに至った。すなわ
ち、本発明は、（１）重量平均分子量が５００,０００
〜５,０００,０００の水溶性両性アクリルアミド系重合
体を含有することを特徴とする古紙脱墨工程フローテー
ターの異物除去剤、（２）水溶性両性アクリルアミド系
重合体が、アクリルアミド単位４０〜９９.３モル％、
カチオン性単量体単位０.５〜５０モル％、アニオン性
単量体単位０.２〜１０モル％及び多官能性単量体単位
０〜２モル％を有する共重合体である第１項記載の古紙
脱墨工程フローテーターの異物除去剤、（３）カチオン
性単量体単位が、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレ
ートの塩化メチル又は塩化ベンジル四級化物単位であ
り、アニオン性単量体単位が、カルボキシル基を有する
単量体単位である第２項記載の古紙脱墨工程フローテー
ターの異物除去剤、及び、（４）古紙脱墨工程フローテ
ーター又はその前工程に、ジメチルアミノエチル(メタ)
アクリレートの塩化メチル又は塩化ベンジル四級化物単
位０.５〜５０モル％、カルボン酸含有単量体単位０.２
〜１０モル％、アクリルアミド単位４０〜９９.３モル
％及び多官能性単量体単位０〜２モル％を有し、重量平
均分子量が５００,０００〜５,０００,０００である水
溶性両性アクリルアミド系重合体を添加することを特徴
とする異物除去方法、を提供するものである。さらに、
本発明の好ましい態様として、（５）水溶性両性アクリ
ルアミド系重合体が、一般式［１］で表されるＮ置換
(メタ)アクリルアミドに由来する単位０〜１０モル％を
有する第２項記載の古紙脱墨工程フローテーターの異物
除去剤、ＣＨ₂＝ＣＲ¹ＣＯＮＲ²Ｒ³ …［１］（ただし、式中、Ｒ¹は水素又はメチル基であり、Ｒ²は
水素又は炭素数１〜４の直鎖状若しくは分岐鎖を有する
アルキル基であり、Ｒ³は炭素数１〜４の直鎖状又は分
岐鎖を有するアルキル基である。）、を挙げることがで
きる。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明の古紙脱墨工程フローテー
ターの異物除去剤は、重量平均分子量が５００,０００
〜５,０００,０００の水溶性両性アクリルアミド系重合
体を含有する。本発明に用いる水溶性両性アクリルアミ
ド系重合体は、アクリルアミド単位、カチオン性単量体
単位及びアニオン性単量体単位を有する共重合体であ
る。本発明に用いる水溶性両性アクリルアミド系重合体
は、重量平均分子量が５００,０００〜５,０００,００
０である。水溶性両性アクリルアミド系重合体の重量平
均分子量が５００,０００未満であると、異物除去に必
要な水溶性両性アクリルアミド系重合体の添加量が多く
なり、現実的ではなくなるおそれがある。水溶性両性ア
クリルアミド系重合体の重量平均分子量が５,０００,０
００を超えると、異物除去効果が不十分となるおそれが
ある。水溶性両性アクリルアミド系重合体の重量平均分
子量は、光散乱法により測定することができる。本発明
に用いる水溶性両性アクリルアミド系重合体のアクリル
アミド単位の割合は、４０〜９９.３モル％であること
が好ましく、６０〜９６モル％であることがより好まし
い。アクリルアミド単位の割合が４０モル％未満である
と、回収利用すべき微細な繊維までも除去して、歩留り
が低下するおそれがある。アクリルアミド単位の割合が
９９.３モル％を超えると、カチオン性単量体単位とア
ニオン性単量体単位の量が少なくなって、両性重合体と
しての特性の発現が不十分となるおそれがある。

【０００６】本発明に用いる水溶性両性アクリルアミド
系重合体のカチオン性単量体単位の割合は、０.５〜５
０モル％であることが好ましく、１〜３０モル％である
ことがより好ましい。カチオン性単量体単位の割合が
０.５モル％未満であっても、５０モル％を超えても、
異物除去効果が不十分となるおそれがある。本発明に用
いるカチオン性単量体に特に制限はなく、例えば、ジメ
チルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノ
エチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノプロピル
(メタ)アクリルアミド、ジエチルアミノプロピル(メタ)
アクリルアミドなどや、これらの単量体と塩化メチル、
塩化ベンジル、ジメチル硫酸、エピクロルヒドリンなど
の四級化剤との反応によって得られる第四級アンモニウ
ム基を有する単量体、ジアリルジメチルアンモニウムク
ロライドなどを挙げることができる。これらのカチオン
性単量体は、１種を単独で用いることができ、あるい
は、２種以上を組み合わせて用いることもできる。これ
らの中で、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレートの
塩化メチル又は塩化ベンジル四級化物を特に好適に用い
ることができる。なお、(メタ)アクリル基などは、アク
リル基など及びメタクリル基などを表す。本発明に用い
る水溶性両性アクリルアミド系重合体のアニオン性単量
体単位の割合は、０.２〜１０モル％であることが好ま
しく、１〜７モル％であることがより好ましい。アニオ
ン性単量体単位の割合が０.２モル％未満であっても、
１０モル％を超えても、異物除去効果が不十分となるお
それがある。本発明に用いるアニオン性単量体に特に制
限はなく、例えば、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、イ
ソクロトン酸、ビニル酢酸、３−メチル−３−ブテン酸
などの不飽和モノカルボン酸、イタコン酸、マレイン
酸、無水マレイン酸、フマル酸、ムコン酸などの不飽和
ジカルボン酸、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン
酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン
酸、(メタ)アリルスルホン酸などの不飽和スルホン酸、
これらの不飽和酸のナトリウム塩、カリウム塩、アンモ
ニウム塩などを挙げることができる。これらのアニオン
性単量体は、１種を単独で用いることができ、あるい
は、２種以上を組み合わせて用いることもできる。これ
らの中で不飽和モノカルボン酸及びその塩を好適に用い
ることができ、アクリル酸及びそのナトリウム塩を特に
好適に用いることができる。

【０００７】本発明に用いる水溶性両性アクリルアミド
系重合体は、多官能性単量体単位を有することができ
る。水溶性両性アクリルアミド系重合体の多官能性単量
体単位の割合は、２モル％以下であることが好ましく、
０.５モル％以下であることがより好ましい。多官能性
単量体単位によって水溶性両性アクリルアミド系重合体
に架橋点を形成することにより、異物除去効果を向上す
ることができる。多官能性単量体単位の割合が２モル％
を超えると、両性アクリルアミド系重合体の水溶性が低
下するおそれがある。本発明に用いる多官能性単量体に
特に制限はなく、例えば、エチレングリコールジ(メタ)
アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレ
ート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレートな
どのジ(メタ)アクリレート類、メチレンビス(メタ)アク
リルアミド、エチレンビス(メタ)アクリルアミド、ヘキ
サメチレンビス(メタ)アクリルアミドなどのビス(メタ)
アクリルアミド類、アジピン酸ジビニル、セバシン酸ジ
ビニルなどのジビニルエステル類、アリル(メタ)アクリ
レート、ジ(メタ)アリルアミン、ジ(メタ)アリルジメチ
ルアンモニウムクロライド、ジ(メタ)アリルフタレー
ト、ジ(メタ)アリルクロレンデート、ジビニルベンゼ
ン、ジアリルベンゼン、Ｎ,Ｎ−ジ(メタ)アリルアクリ
ルアミドなどの２官能性単量体、１,３,５−トリ(メタ)
アクリロイルヘキサヒドロ−ｓ−トリアジン、トリ(メ
タ)アリルイソシアヌレート、トリ(メタ)アリルアミ
ン、トリ(メタ)アリルトリメリテートなどの３官能性単
量体、ペンタエリトリトールテトラ(メタ)アクリレー
ト、テトラ(メタ)アリルピロメリテート、Ｎ,Ｎ,Ｎ',
Ｎ'−テトラ(メタ)アリル−１,４−ジアミノブタン、テ
トラ(メタ)アリルアンモニウム塩、テトラ(メタ)アリル
オキシエタンなどの４官能性単量体、その他にＮ−メチ
ロール(メタ)アクリルアミドなどを挙げることができ
る。これらの多官能性単量体は、１種を単独で用いるこ
とができ、あるいは、２種以上を組み合わせて用いるこ
ともできる。これらの中で、１,３,５−トリアクリロイ
ルヘキサヒドロ−ｓ−トリアジン、トリアリルイソシア
ヌレート及びメチレンビスアクリルアミドを好適に用い
ることができる。

【０００８】本発明に用いる水溶性両性アクリルアミド
系重合体は、一般式［１］で表されるＮ置換(メタ)アク
リルアミドに由来する単位を有することができる。ＣＨ₂＝ＣＲ¹ＣＯＮＲ²Ｒ³ …［１］ただし、一般式［１］において、Ｒ¹は水素又はメチル
基であり、Ｒ²は水素又は炭素数１〜４の直鎖状若しく
は分岐鎖を有するアルキル基であり、Ｒ³は炭素数１〜
４の直鎖状又は分岐鎖を有するアルキル基である。一般
式［１］で表されるＮ置換(メタ)アクリルアミドに由来
する単位は、Ｎ置換アルキル基中のメチル基、メチレン
基又はメチリジン基が連鎖移動点として作用し、両性ア
クリルアミド系重合体に分岐構造を形成して、ゲル化を
伴わない分岐重合体とし、異物除去効果を向上させる。
水溶性両性アクリルアミド系重合体の一般式［１］で表
されるＮ置換(メタ)アクリルアミドに由来する単位の割
合は、０〜１０モル％であることが好ましい。一般式
［１］で表されるＮ置換(メタ)アクリルアミドに由来す
る単位の割合が１０モル％を超えると、両性アクリルア
ミド系重合体の水溶性が低下するおそれがある。Ｒ²又
はＲ³における炭素数１〜４の直鎖状又は分岐鎖を有す
るアルキル基としては、たとえば、メチル基、エチル
基、イソプロピル基、ｔ−ブチル基などを挙げることが
できる。一般式［１］で表されるＮ置換(メタ)アクリル
アミドとしては、例えば、Ｎ−メチル(メタ)アクリルア
ミド、Ｎ−エチル(メタ)アクリルアミド、Ｎ−イソプロ
ピル(メタ)アクリルアミド、Ｎ−ｔ−ブチル(メタ)アク
リルアミド、Ｎ,Ｎ−ジメチル(メタ)アクリルアミドな
どを挙げることができる。これらのＮ置換(メタ)アクリ
ルアミドは、１種を単独で用いることができ、あるい
は、２種以上を組み合わせて用いることもできる。これ
らの中で、共重合性と連鎖移動性の良好なＮ,Ｎ−ジメ
チルアクリルアミドを特に好適に用いることができる。

【０００９】本発明に用いる水溶性両性アクリルアミド
系重合体は、アクリルアミド単位以外のノニオン性単量
体単位を有することができる。アクリルアミド単位以外
のノニオン性単量体単位の割合は、０〜２５モル％であ
ることが好ましい。アクリルアミド単位以外のノニオン
性単量体単位の割合が２５モル％を超えると、異物除去
効果が不十分となるおそれがある。アクリルアミド以外
のノニオン性単量体に特に制限はなく、例えば、アニオ
ン性単量体として上記した不飽和カルボン酸の炭素数１
〜８のアルキル基を有するアルキルエステル、アクリロ
ニトリル、スチレン類、酢酸ビニル、メチルビニルエー
テル、Ｎ−ビニルピロリドンなどを挙げることができ
る。本発明に用いる水溶性両性アクリルアミド系重合体
の製造方法に特に制限はなく、例えば、反応容器に各種
の単量体及び水を仕込み、ラジカル重合開始剤を加え、
撹拌下に加温することにより、水溶性両性アクリルアミ
ド系重合体を水溶液として得ることができる。反応温度
は、通常５０〜１００℃であることが好ましく、反応時
間は１〜５時間程度である。単量体の仕込み方法に特に
制限はなく、例えば、全単量体を同時に仕込んで重合す
ることができ、あるいは、全単量体又は一部の単量体を
連続して滴下しつつ重合することもでき、従来公知の各
種の方法により行うことができる。ラジカル重合開始剤
としては、例えば、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウ
ムなどの過硫酸塩、これらの過硫酸塩と亜硫酸水素ナト
リウムなどの還元剤を組み合わせたレドックス系重合開
始剤、アゾ系開始剤などを用いることができる。ラジカ
ル重合開始剤の使用量は、単量体の合計の０.０５〜２
重量％であることが好ましい。

【００１０】本発明方法においては、古紙脱墨工程フロ
ーテーター又はその前工程に、上記の水溶性両性アクリ
ルアミド系重合体を添加し、パルプ繊維と、インク、灰
分、ピッチなどの異物とを分離する。水溶性両性アクリ
ルアミド系重合体の添加方法に特に制限はないが、水溶
液として添加することが好ましい。水溶性両性アクリル
アミド系重合体はフローテーターのみならず、その任意
の前工程、例えば、パルパー、ニーダー、タワー、又は
これらをつなぐ配管などに添加することができる。ここ
でフローテーターとは、脱墨主工程のフローテーターの
みならず、２次フローテーターや、回収再利用水系など
に設置したフローテーターも含む。水溶性両性アクリル
アミド系重合体の添加量に特に制限はないが、フローテ
ーター処理量当たり０.５〜２００mg／Ｌであることが
好ましく、５〜１００mg／Ｌであることがより好まし
い。添加量が０.５mg／Ｌ未満であると、インク、ピッ
チ、灰分などの異物除去効果が不十分となるおそれがあ
る。添加量が２００mg／Ｌを超えると、パルプ繊維のフ
ロスヘの移行が進み、パルプの歩留りが低下するおそれ
がある。水溶性両性アクリルアミド系重合体の添加量
は、得られる脱墨パルプの白色度及び灰分含有量を測定
することによつて調節することができる。本発明の異物
除去剤は、すでに剥離されたインク、ピッチ及び灰分を
凝集させてパルプ繊維から分離する機能に優れている
が、インクやピッチなどを剥離する機能は大きくないの
で、インク剥離機能に優れた有機脱墨剤を併用すること
が好ましい。このようなインク剥離機能に優れた有機脱
墨剤としては、従来から用いられている界面活性剤を使
用することができ、特に高級アルコール又は脂肪酸のエ
チレンオキサイド、プロピレンオキサイド付加物である
界面活性剤系脱墨剤、高級脂肪酸族系脱墨剤などを好適
に用いることができる。高級アルコール又は脂肪酸のエ
チレンオキサイド、プロピレンオキサイド付加物である
界面活性剤系脱墨剤は、炭素数１２〜１８の高級アルコ
ール又は高級脂肪酸にエチレンオキサイド及び／又はプ
ロピレンオキサイドを付加したもの又はそのエステル若
しくはエーテルであり、エチレンオキサイドとプロピレ
ンオキサイドの付加モル数、モル比、付加形態などは、
脱墨を行う系の特性に合わせて任意に選択することがで
きる。また、高級脂肪酸系脱墨剤は、炭素数１２〜１８
の高級脂肪酸、例えば、ラウリン酸、ミリスチン酸、パ
ルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸などであって、
これらのカルシウム塩と併用することができる。

【００１１】本発明の異物除去剤は、水溶性両性アクリ
ルアミド系重合体に加えて、起泡剤などの助剤や、イン
ク剥離性を有する成分などを含有させることができる。
インク剥離性を有する成分としては、前述のような従来
の有機脱墨剤に含まれる界面活性剤などを挙げることが
できる。本発明の異物除去方法の具体的な操作は、従来
の脱墨工程と同様にして行うことができる。このような
脱墨工程の一例を述べると、まず水酸化ナトリウム、ケ
イ酸ナトリウムなどのアルカリを含む水に原料古紙を加
え、パルパーによって古紙を離解してパルプスラリー化
したのち、ニーダーでパルプスラリーと有機脱墨剤を混
練し、印刷インクをパルプから引き剥がす。さらに、過
酸化水素を加えたタワーで漂白を行う。次いで、パルプ
スラリーをフローテーターに送り、インクなどの異物を
浮上分離して、系外にフロスとして排出する。パルプス
ラリーは、エキストラクタなどで水を除去し、さらにパ
ルプを水に再懸濁したのち、フィルタでパルプを洗浄す
る。本発明の異物除去剤は、フローテーターに添加して
もよく、あるいは、その前段階で添加してもよい。この
ようにしてインクや汚れが取り除かれた脱墨パルプは、
新聞紙、中質印刷紙、家庭紙などを製造するパルプ原料
の一部に使用することができる。フローテーターにおい
ては、パルプスラリーに気泡を吹き込み、泡にインクな
どの異物を付着させて浮上させ、パルプと分離する。こ
の場合、従来の有機脱墨剤を添加すると、パルプ繊維か
らインクなどが剥離される。この状態でフローテーショ
ンを行っても、剥離したインク、ピッチ、灰分などの異
物は分散状態に保たれて分離しにくいが、本発明の水溶
性両性アクリルアミド系重合体を含有する異物除去剤を
添加してフローテーションを行うと、剥離したインク、
ピッチ、灰分などの異物が凝集してフロックを形成し、
これが気泡に付着して浮上し分離される。このようにし
てパルプスラリーのインク、ピッチ、灰分などの異物の
除去率が向上すると、得られた脱墨パルプを配合して製
造した紙製品の白色度の向上や、マシンでのピッチトラ
ブルの防止、汚れによる欠点の防止、歩留り、ろ水性の
向上、紙の強度の向上などの品質改善や、生産性の向
上、操業性の改善に繋がる。また、これらの改善点によ
り、脱墨パルプの配合率を高めることができ、製造原価
に占めるパルプ原料費を低減することが可能となる。

【００１２】

【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細
に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限
定されるものではない。なお、実施例及び比較例におい
ては、新聞及びチラシを原料として脱墨処理を行ってい
る工程からフローテーター入ロスラリーを採取し、実験
用フローテーターを用いて、フローテーション試験を行
った。スラリーを採取した脱墨工程では、パルパーにお
いて原料古紙重量に対して、苛性ソーダ１.５重量％、
ケイ酸ソーダ３重量％、高級アルコール系脱墨剤０.３
重量％が添加され、ニーダー入口には過酸化水素３重量
％が添加されている。また、このスラリーはpHが９.０
であり、エキストラクタ分離液は、新たな古紙原料の離
解用水として再利用されている。採取したスラリー５Ｌ
を３０℃に調整したのち、重合体２５０mgを添加し、机
上ＭＴフローテーター［石川島産業機械(株)製］で３分
間処理し、フロス量、処理後のスラリーの懸濁固形分濃
度（ＪＩＳＫ０ｌ０２）及び灰分濃度（ＪＩＳＰ８
００３）を測定した。スラリーのピッチ濃度は、クロロ
ホルム抽出法（ＪＩＳＫ０１０１２４のヘキサン抽
出をクロロホルム抽出に変更した測定法）により測定し
た。また、ＪＩＳＰ８２０９に従い、タッピシートマ
シンを用いてパルプシート各２枚を作製し、得られたパ
ルプシートの白色度をハンター白色度計（ＪＩＳＰ８
１２３）を用いて測定した。白色度は各シートにつき５
点測定し、平均値を求めた。重合体の効果は、得られた
パルプシートの白色度、処理後スラリーの灰分含有率及
びパルプ歩留り率（計算値）によって評価した。各評価
項目の計算式を、以下に示す。灰分含有率（重量％）＝｛スラリーの灰分濃度（mg／
Ｌ）／スラリーの懸濁固形分濃度（mg／Ｌ）｝×１００パルプ歩留り（重量％）＝［獲得パルプ量（mg）／
｛（スラリー量（Ｌ）×未処理スラリーのパルプ濃度
（mg／Ｌ）｝］×１００パルプ濃度（mg／Ｌ）＝スラリーの懸濁固形分濃度（mg
／Ｌ）−スラリーの灰分濃度（mg／Ｌ）−スラリーのピ
ッチ濃度（mg／Ｌ）獲得パルプ量（mg）＝｛スラリー量（Ｌ）−フロス量
（Ｌ）｝×処理後スラリーのパルプ濃度（mg／Ｌ）ピッチ含有率（重量％）＝スラリーのピッチ濃度（mg／
Ｌ）／スラリーの懸濁周形分濃度（mg／Ｌ）×１００採取したフローテーター入口スラリーの懸濁固形分濃度
は９,４００mg／Ｌ、ピッチ１６０mg／Ｌ、灰分５,２０
０mg／Ｌ、灰分含有率５５.０重量％であった。実施例
及び比較例において用いた重合体の組成及び重量平均分
子量を、第１表に示す。

【００１３】

【表１】

【００１４】［注］ＡＡｍ：アクリルアミドＤＡＡｍ：ジメチルアミノエチルアクリレートの塩化メ
チル四級化物ＤＡＡｂ：ジメチルアミノエチルアクリレートの塩化ベ
ンジル四級化物ＤＡＭｍ：ジメチルアミノエチルメタクリレートの塩化
メチル四級化物ＡＡ：アクリル酸ナトリウムＭＢＡ：メチレンビスアクリルアミドＤＡＤＭＡＣ：ジアリルジメチルアンモニウムクロライ
ド実施例１アクリルアミド単位９３モル％、ジメチルアミノエチル
アクリレートの塩化メチル四級化物単位５モル％及びア
クリル酸ナトリウム単位２モル％を有し、重量平均分子
量が５０万である水溶性両性アクリルアミド系重合体Ａ
を用いて、フローテーション処理を行った。フロス量は
１.０Ｌ、処理後スラリーの懸濁固形分濃度７,０２０mg
／Ｌ、灰分濃度３,３４０mg／Ｌ、獲得パルプ量３,６４
０mg、ピッチ濃度４０mg／Ｌであった。灰分含有率は４
７.６重量％、パルプ歩留りは７２.１重量％である。パ
ルプシートの白色度は、４４.５であった。実施例２〜４水溶性両性アクリルアミド系重合体Ｂ、Ｃ又はＤを用い
て、フローテーション処理を行った。比較例１アクリルアミド単位９３モル％、ジメチルアミノエチル
アクリレートの塩化メチル四級化物単位５モル％及びア
クリル酸ナトリウム単位２モル％を有し、重量平均分子
量が２０万である水溶性両性アクリルアミド系重合体Ｅ
を用いて、フローテーション処理を行った。フロス量は
１.０Ｌ、処理後スラリーの懸濁固形分濃度８,０９０mg
／Ｌ、灰分濃度４,１２０mg／Ｌ、獲得パルプ量３,８８
５mg、ピッチ濃度８５mg／Ｌであった。灰分含有率は５
０.９重量％、パルプ歩留りは７６.９重量％である。パ
ルプシートの白色度は、４２.９であった。比較例２〜７水溶性両性アクリルアミド系重合体Ｆ、水溶性アニオン
性アクリルアミド系重合体Ｇ、水溶性カチオン性アクリ
ルアミド系重合体Ｈ、Ｉ、ポリジアリルジメチルアンモ
ニウムクロライド又はポリアクリルアミドを用いて、フ
ローテーション処理を行った。比較例８重合体を添加することなく、フローテーション処理を行
った。実施例１〜４及び比較例１〜８の結果を、第２表
に示す。

【００１５】

【表２】

【００１６】

【表３】

【００１７】第２表に見られるように、重量平均分子量
５０万〜３００万の水溶性両性アクリルアミド系重合体
Ａ、Ｂ、Ｃ又はＤを添加してフローテーション処理を行
った実施例１〜４では、ピッチ濃度、灰分含有率がとも
に低く、白色度が高いパルプが得られている。これに対
して、重量平均分子量２０万の水溶性両性アクリルアミ
ド系重合体Ｅを用いた比較例１では、パルプ歩留りは高
いが、ピッチ濃度、灰分含有率ともにやや高い。重量平
均分子量１,０００万の水溶性両性アクリルアミド系重
合体Ｆを用いた比較例２では、ピッチ濃度、灰分含有
率、白色度が、すべてフローテーター入口スラリーをそ
のまま用いた場合と大差がなく、フローテーションの効
果がほとんど現れていない。水溶性アニオン性アクリル
アミド系重合体Ｇを用いた比較例３では、ピッチ濃度、
灰分含有率、白色度のすべてが、重合体を添加すること
なくフローテーションを行った比較例８とほぼ同等であ
り、重合体を添加した効果が現れていない。重量平均分
子量１００万の水溶性カチオン性アクリルアミド系重合
体Ｈを用いた比較例４では、ピッチ濃度、灰分含有率が
ともにやや高い。重量平均分子量１,０００万の水溶性
カチオン性アクリルアミド系重合体Ｉを用いた比較例５
では、比較例２と同様に、フローテーションの効果がほ
とんど現れていない。ポリジアリルジメチルアンモニウ
ムクロライドを用いた比較例６では、ピッチ濃度、灰分
含有率が低く、白色度が高いパルプが得られているが、
パルプ歩留りが低く、実用的ではない。ポリアクリルア
ミドを用いた比較例７では、比較例３と同様に、重合体
を添加した効果が現れていない。

【００１８】

【発明の効果】本発明の古紙脱墨工程フローテーターの
異物除去剤及び異物除去方法によれば、水溶性両性アク
リルアミド系重合体を添加してフローテーションを行う
ことにより、灰分、ピッチ、インクの除去率が向上し、
アルカリの消費が少なく、パルプの歩留り率を低下させ
ることなく高品質の脱墨パルプを得ることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4J002 AB011 BG122 GK04 4J100 AG04R AJ01R AJ02R AJ08R AJ09R AL08Q AM14R AM15P AM19Q AM21Q AN05Q AP01R BA31Q BA32Q BA56R CA05 DA01 JA13 4L055 AE02 AE03 AE05 AE10 BA16 BA37 EA30 EA32 FA07 GA35

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】重量平均分子量が５００,０００〜５,００
０,０００の水溶性両性アクリルアミド系重合体を含有
することを特徴とする古紙脱墨工程フローテーターの異
物除去剤。
【請求項２】水溶性両性アクリルアミド系重合体が、ア
クリルアミド単位４０〜９９.３モル％、カチオン性単
量体単位０.５〜５０モル％、アニオン性単量体単位０.
２〜１０モル％及び多官能性単量体単位０〜２モル％を
有する共重合体である請求項１記載の古紙脱墨工程フロ
ーテーターの異物除去剤。
【請求項３】カチオン性単量体単位が、ジメチルアミノ
エチル(メタ)アクリレートの塩化メチル又は塩化ベンジ
ル四級化物単位であり、アニオン性単量体単位が、カル
ボキシル基を有する単量体単位である請求項２記載の古
紙脱墨工程フローテーターの異物除去剤。
【請求項４】古紙脱墨工程フローテーター又はその前工
程に、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレートの塩化
メチル又は塩化ベンジル四級化物単位０.５〜５０モル
％、カルボン酸含有単量体単位０.２〜１０モル％、ア
クリルアミド単位４０〜９９.３モル％及び多官能性単
量体単位０〜２モル％を有し、重量平均分子量が５０
０,０００〜５,０００,０００である水溶性両性アクリ
ルアミド系重合体を添加することを特徴とする異物除去
方法。